混合成像结构制造技术

本申请提供一种混合成像结构，涉及微电子技术领域，用于解决现有的混合成像芯片结构在衬底上布局不合理，导致衬底的整体尺寸较大，增加成本的技术问题，该混合成像结构包括第一互连结构，第一互连结构位于衬底的第一侧的表面上；可见光探测器件，可见光探测器件位于容置腔内，且靠近第二侧设置，可见光探测器件与第一互连结构电性连接；可见光探测器件包括相互连接的至少一个N型掺杂区和至少两个P型掺杂区，至少一个N型掺杂区位于至少两个P型掺杂区之间；多个垂直电极，多个垂直电极在第一互连结构远离衬底的一侧间隔排布。本申请能够使衬底上的结构布局更合理，缩小衬底的整体尺寸，降低成本。降低成本。降低成本。

【技术实现步骤摘要】
混合成像结构


[0001]本申请涉及微电子
，尤其涉及一种混合成像结构。

技术介绍

[0002]随着工业和生活水平的发展，单纯的红外成像或者单纯的可见光成像已不能满足需求，具有更宽波段的成像技术越来越受到关注，特别是能同时对可见光和红外光敏感的成像技术。
[0003]市场上的混合成像技术一般是采用芯片集成的方案，将可见光和长波波段的成像处理芯片集成在一起。混合成像芯片结构具体包括：作为可见光过滤层的衬底；分别位于衬底上方和下表面的长波段光感应区域和可见光感应区域；以及用于将可见光感应区域和长波波段感应区域所输出的电信号进行计算并转换为图像的电路处理模块；其中电路处理模块位于衬底下方，且通过贯穿硅片的互连孔实现与硅片上方长波段光感应区域的电连接。
[0004]然而，上述的混合成像芯片结构在衬底上布局不合理，导致衬底的整体尺寸较大，增加成本。

技术实现思路

[0005]鉴于上述问题，本申请实施例提供一种混合成像结构，能够使衬底上的结构布局更合理，缩小衬底的整体尺寸，降低成本。
[0006]为了实现上述目的，本申请实施例提供一种混合成像结构，该混合成像结构包括：衬底，衬底上设置有容置腔，且衬底具有相对设置的第一侧和第二侧。
[0007]电路处理器件，电路处理器件位于容置腔内，且靠近第一侧设置。
[0008]第一互连结构，第一互连结构位于衬底的第一侧的表面上，第一互连结构与电路处理器件电性连接。
[0009]可见光探测器件，可见光探测器件位于容置腔内，且靠近第二侧设置，可见光探测器件与第一互连结构电性连接。可见光探测器件包括相互连接的至少一个N型掺杂区和至少两个P型掺杂区，至少一个N型掺杂区位于至少两个P型掺杂区之间。
[0010]多个垂直电极，多个垂直电极在第一互连结构远离衬底的一侧间隔排布。
[0011]红外探测器件，红外探测器件位于第一互连结构远离衬底的一侧，红外探测器件与第一互连结构电性连接。
[0012]在上述的混合成像结构中，可选的是，N型掺杂区为两个，P型掺杂区为三个，两个N型掺杂区和三个P型掺杂区相互交错排布。
[0013]在上述的混合成像结构中，可选的是，可见光探测器件包括第一叉指P型电极组和第二叉指P型电极组，第一叉指P型电极组中的叉指P型电极的数量和第二叉指P型电极组中的叉指P型电极的数量相等。
[0014]至少两个P型掺杂区包括第一P型掺杂区和第二P型掺杂区。
[0015]第一叉指P型电极组中的叉指P型电极的根部位于第一P型掺杂区上，第一叉指P型
电极组中的叉指P型电极的端部朝第二P型掺杂区延伸。
[0016]第二叉指P型电极组中的叉指P型电极的根部位于第二P型掺杂区上，第二叉指P型电极组中的叉指P型电极的端部朝第一P型掺杂区延伸。
[0017]第一叉指P型电极组中的叉指P型电极与第二叉指P型电极组中的叉指P型电极依次交错排布，相邻的第一叉指P型电极组中的叉指P型电极和第二叉指P型电极组中的叉指P型电极在水平方向上至少部分相对设置，并形成电容。
[0018]在上述的混合成像结构中，可选的是，可见光探测器件在靠近第二侧的表面凹凸不平。
[0019]在上述的混合成像结构中，可选的是，可见光探测器件整体为弯折结构。
[0020]在上述的混合成像结构中，可选的是，还包括聚光层，聚光层包括相对设置的第一聚光层和第二聚光层，第一聚光层和第二聚光层位于容置腔内，且共同形成透光区，透光区在红外探测器件上的正投影和可见光探测器件在红外探测器件上的正投影至少部分重合。
[0021]透光区的透光面积由可见光探测器件的一侧朝红外探测器件的一侧逐渐减小。
[0022]在上述的混合成像结构中，可选的是，聚光层位于可见光探测器件靠近电路处理器件的一侧，且位于可见光探测器件和电路处理器件之间。
[0023]或，聚光层位于电路处理器件远离第一互连结构的一侧，且可见光探测器件位于透光区内。
[0024]在上述的混合成像结构中，可选的是，聚光层的材质包括氮化硅、氮氧化硅或氧化硅中的一种或多种。
[0025]和/或，聚光层的厚度位于10nm
‑
1μm之间。
[0026]在上述的混合成像结构中，可选的是，容置腔内设置有隔离层，隔离层位于可见光探测器件和电路处理器件之间。
[0027]隔离层的材质包括氧化硅。
[0028]在上述的混合成像结构中，可选的是，衬底包括相互叠设的第一衬底和第二衬底，电路处理器件、第一互连结构和多个垂直电极设置在第一衬底上，可见光探测器件设置在第二衬底上，红外探测器件位于第一衬底远离第二衬底的一侧，第一衬底和第二衬底电性连接。
[0029]在上述的混合成像结构中，可选的是，还包括：第二互连结构，第二互连结构靠近第二侧设置，且与可见光探测器件中靠近第二侧的P型掺杂区电性连接。
[0030]多个硅通孔，多个硅通孔贯穿衬底，且位于可见光探测器件的两侧，多个硅通孔电性连接第一互连结构和第二互连结构。
[0031]第三互连结构，第三互连结构位于容置腔内，且位于电路处理器件的两侧，第三互连结构电性连接第一互连结构和可见光探测器件中靠近第一侧的P型掺杂区。
[0032]本申请提供的混合成像结构，通过在衬底的第一侧设置第一互连结构，将垂直电极设置在第一互连结构远离衬底的一侧，并且在衬底内靠近第一侧的区域设置电路处理器件，这样，避免了在衬底上挖槽来设置电极，并且在衬底内可以制作电路处理器件，相对于电极和电路处理器件的常规设置方式，使得衬底上的结构布局更合理，缩小了衬底的整体尺寸，降低了成本。此外，通过设置相互交错排布的至少一个N型掺杂区和至少两个P型掺杂区，增加了耗尽层的厚度，可以增加光吸收率和量子效率，提升混合成像结构的性能。
[0033]本申请的构造以及它的其他申请目的及有益效果将会通过结合附图而对优选实施例的描述而更加明显易懂。
附图说明
[0034]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0035]图1为本申请实施例提供的第一种混合成像结构的结构示意图；图2为本申请实施例提供的第二种混合成像结构的结构示意图；图3为本申请实施例提供的第三种混合成像结构的结构示意图；图4为本申请实施例提供的第四种混合成像结构的结构示意图；图5为本申请实施例提供的第五种混合成像结构的结构示意图；图6为本申请实施例提供的第六种混合成像结构的结构示意图；图7为本申请实施例提供的第七种混合成像结构的结构示意图；图8为本申请实施例提供的混合成像结构中的可见光观测器件的第一种结构示意图；图9为本申请实施例提供的混合成像结构中的可见光观测器件的第二种结构示意图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合成像结构，其特征在于，包括：衬底，所述衬底上设置有容置腔，且所述衬底具有相对设置的第一侧和第二侧；电路处理器件，所述电路处理器件位于所述容置腔内，且靠近所述第一侧设置；第一互连结构，所述第一互连结构位于所述衬底的所述第一侧的表面上，所述第一互连结构与所述电路处理器件电性连接；可见光探测器件，所述可见光探测器件位于所述容置腔内，且靠近所述第二侧设置，所述可见光探测器件与所述第一互连结构电性连接；所述可见光探测器件包括相互连接的至少一个N型掺杂区和至少两个P型掺杂区，至少一个所述N型掺杂区位于至少两个所述P型掺杂区之间；多个垂直电极，多个所述垂直电极在所述第一互连结构远离所述衬底的一侧间隔排布；红外探测器件，所述红外探测器件位于所述第一互连结构远离所述衬底的一侧，所述红外探测器件与所述第一互连结构电性连接。2.根据权利要求1所述的混合成像结构，其特征在于，所述N型掺杂区为两个，所述P型掺杂区为三个，两个所述N型掺杂区和三个所述P型掺杂区相互交错排布。3.根据权利要求1所述的混合成像结构，其特征在于，所述可见光探测器件包括第一叉指P型电极组和第二叉指P型电极组，所述第一叉指P型电极组中的叉指P型电极的数量和所述第二叉指P型电极组中的叉指P型电极的数量相等；至少两个所述P型掺杂区包括第一P型掺杂区和第二P型掺杂区；所述第一叉指P型电极组中的所述叉指P型电极的根部位于所述第一P型掺杂区上，所述第一叉指P型电极组中的所述叉指P型电极的端部朝所述第二P型掺杂区延伸；所述第二叉指P型电极组中的所述叉指P型电极的根部位于所述第二P型掺杂区上，所述第二叉指P型电极组中的所述叉指P型电极的端部朝所述第一P型掺杂区延伸；所述第一叉指P型电极组中的所述叉指P型电极与所述第二叉指P型电极组中的所述叉指P型电极依次交错排布，相邻的所述第一叉指P型电极组中的所述叉指P型电极和所述第二叉指P型电极组中的所述叉指P型电极在水平方向上至少部分相对设置，并形成电容。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的混合成像结构，其特征在于，所述可见光探测器件在靠近所述第二侧的表面凹凸不平。5.根据权利要求1
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3中任一项所述的混合成像结构，其特征在于，所述可见光探测器件整体为弯折结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，郭得福，王鹏，段程鹏，马仁旺，欧秦伟，
申请(专利权)人：西安中科立德红外科技有限公司，
类型：发明
国别省市：