一种基于半导体集成电路工艺的混合成像探测器芯片制造技术

本发明专利技术提供一种基于半导体集成电路工艺的混合成像探测器芯片，可以是一种单芯片集成的混合成像探测器芯片，包括衬底、支撑结构和微桥结构，其中，衬底内设置有相连接的N型区和P型区，N型区包括相连接且分别位于衬底内相对两侧的第一N型区和第二N型区，P型区包括相连接的第一P型区和第二P型区，第一P型区的第一部分位于第一N型区朝向微桥结构一侧，第二部分与第一N型区同层设置。第二P型区的第一部分位于第二N型区背离微桥结构一侧，第二部分位与第二N型区同层设置。这样可以分别从衬底的两侧注入离子以分别形成N型区和P型区，降低了N型区和P型区注入离子的工艺难度，提高了混合成像探测器芯片的成品良率，降低经济成本。降低经济成本。降低经济成本。

【技术实现步骤摘要】
一种基于半导体集成电路工艺的混合成像探测器芯片


[0001]本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种基于半导体集成电路工艺的混合成像探测器芯片。

技术介绍

[0002]混合成像探测器是利用红外线和可见光来进行数据处理的电子装置，混合成像探测技术的发现和使用极大的拓展了人类视野的范围，其在信息获取、物质分析方面具有广阔的应用前景。如通过混合成像探测技术，可以将物体的温度分布情况以图像的形式直观的显示出来，以便发现温度异常的部位，探测物体的内部缺陷等。在医学、军事、空间技术等领域具有非常广泛的应用。
[0003]混合成像探测器芯片主要包括有微桥结构、支撑电连接结构和衬底，其中，微桥结构通过支撑电连接结构与衬底电连接。在衬底内设置有可见光传感器，用于过滤和吸收可见光，使红外线光进入微桥结构，微桥结构在吸收红外线照射后温度升高，会产生数据信号。微桥结构产生的数据信号可以通过支撑电连接结构传输至衬底，衬底接收到数据信号后进行读取处理，得出探测结果。衬底内的可见光传感器包括有相连接的P型区和N型区，通常N型区和P型区需要通过在衬底的一侧向衬底内注入离子而形成。
[0004]然而，衬底厚度通常较厚，在衬底的一侧注入离子而形成N型区和P型区工艺难度较高，降低了混合成像探测器芯片的成品良率，增加了成本。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种基于半导体集成电路工艺的混合成像探测器芯片，以解决现有混合成像探测器芯片中，N型区和P型区在衬底的一侧注入形成难度较高，成品良率较低而增加成本的问题。/>[0006]本申请提供一种基于半导体集成电路工艺的混合成像探测器芯片，包括：衬底、支撑结构和微桥结构，所述支撑结构位于所述衬底和所述微桥结构之间，以支撑所述微桥结构，所述支撑结构的成型材质为非金属；所述衬底内设置有可见光传感器，所述可见光传感器包括相连接的N型区和P型区；所述N型区包括第一N型区和第二N型区，所述第一N型区和所述第二N型区相连接，且所述第一N型区位于衬底内邻近所述微桥结构的一侧，所述第二N型区位于所述衬底内背离所述微桥结构的一侧；所述P型区包括相连的第一P型区和第二P型区，所述第一P型区的第一部分位于所述第一N型区朝向所述微桥结构的一侧，且与所述第一N型区相对应；所述第一P型区的第二部分与所述第一N型区同层设置；所述第二P型区的第一部分位于所述第二N型区背离所述微桥结构的一侧，且与所述第二N型区相对应；
所述第二P型区的第二部分与所述第二N型区同层设置；所述微桥结构上设置有第一触头组，所述衬底上设置有第二触头组，所述混合成像探测器芯片处于读取状态时，所述第一触头组和所述第二触头组电性接触，以使所述微桥结构与所述衬底电连接，且所述微桥结构上的热量通过所述第一触头组和所述第二触头组传递至所述衬底。
[0007]其中，第一N型区和第一P型区均位于衬底内邻近微桥结构的一侧，因此，第一N型区和第一P型区可以从衬底朝向微桥结构的一面进行注入离子而形成。而第二N型区和第二P型区均位于衬底内背离微桥结构的一侧，因此，第二N型区和第二P型区可以从衬底背离微桥结构的一面进行注入离子而形成。这样，通过使第一N型区和第二N型区分别位于衬底内邻近或背离微桥结构的一侧，并使第一P型区和第二P型区也分别位于衬底内邻近或背离微桥结构的一侧，在形成N型区和P型区时就可以在衬底的两侧分别进行离子注入，大大降低了N型区和P型区注入离子的工艺难度，有效提高了混合成像探测器芯片的成品良率，降低了经济成本。
[0008]在一种可能实现的方式中，所述第二N型区在所述衬底上的投影面积大于所述第一N型区在所述衬底上的投影面积，且所述第二P型区在所述衬底上的投影面积大于所述第一P型区在所述衬底上的投影面积。
[0009]在一种可能实现的方式中，所述可见光传感器还包括有控制晶体管，所述控制晶体管位于所述衬底内，且所述控制晶体管与所述第一触头组的其中一个触头的位置相对应；所述控制晶体管包括源极、漏极和栅极，至少部分所述N型区形成所述源极。
[0010]在一种可能实现的方式中，所述衬底上还设置有防反射层，所述防反射层位于所述衬底背离所述微桥结构的一侧。
[0011]在一种可能实现的方式中，还包括有遮光层，所述遮光层位于所述防反射层背离所述衬底的一侧，且所述遮光层与所述控制晶体管的位置相对应。
[0012]在一种可能实现的方式中，还包括梁结构，所述梁结构形成于所述微桥结构的外周侧上，且所述微桥结构与所述梁结构之间具有镂空间隙。
[0013]在一种可能实现的方式中，所述支撑结构包括梁结构、第一支撑体和第二支撑体，所述梁结构位于所述微桥结构与所述衬底之间；所述第一支撑体位于所述梁结构和所述微桥结构之间，所述第二支撑体位于所述衬底与所述梁结构之间。
[0014]在一种可能实现的方式中，所述微桥结构包括电极层，所述衬底上具有处理电路，所述第一触头组包括第一触头和第二触头，所述第一触头和所述第二触头与所述电极层电连接，所述第二触头组包括第三触头和第四触头，所述第三触头和所述第四触头与所述处理电路电连接；所述第一触头用于与所述第三触头接触，所述第二触头用于与所述第四触头接触。
[0015]在一种可能实现的方式中，还包括第一支撑件和第二支撑件，所述第一支撑件的一端位于所述衬底上，所述第一支撑件的另一端位于所述微桥结构背离所述衬底一侧的上方；
所述第一触头位于所述微桥结构背离所述衬底的一面上，所述第一支撑件的另一端与所述第一触头对应，所述第三触头位于所述第一支撑件另一端上朝向所述第一触头的一面上，且所述第三触头通过所述第一支撑件与所述处理电路电连接；所述第二支撑件一端位于所述衬底上，所述第二支撑件另一端位于所述微桥结构背离所述衬底一侧的上方；所述第二触头位于所述微桥结构背离所述衬底的一面上，所述第二支撑件的另一端与所述第二触头对应，所述第四触头位于所述第二支撑件另一端朝向所述第二触头的一面上，且所述第四触头通过所述第二支撑件与所述处理电路电连接。
[0016]在一种可能实现的方式中，还包括有反射层，所述反射层位于所述微桥结构背离所述衬底一侧的上方，且所述反射层与所述第二触头组绝缘连接。
[0017]在一种可能实现的方式中，还包括有介质层，所述介质层位于所述反射层背离所述微桥结构的一侧，所述介质层两端分别与所述第一支撑件和所述第二支撑件连接，所述反射层设置在所述介质层上。
[0018]在一种可能实现的方式中，所述支撑结构为一个，所述支撑结构位于所述微桥结构的中间位置；或者，所述支撑结构为两个，两个所述支撑结构分别位于邻近所述第二触头和所述第四触头的一端、以及邻近所述第一触头和所述第三触头的一端。
[0019]在一种可能实现的方式中，所述混合成像探测器芯片处于读取状态时，所述第一触头和所述第三触头发生相向的移动，以使所述第一触头和所述第三触头接触；所述第二触头和所述第四触头发生相向的移动，以使所述第二触头和所述第四触头接触。
[0020]在一种可能实现的方式中，所述第一触头朝向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于半导体集成电路工艺的混合成像探测器芯片，其特征在于，包括：衬底、支撑结构和微桥结构，所述支撑结构位于所述衬底和所述微桥结构之间，以支撑所述微桥结构，所述支撑结构的成型材质为非金属；所述衬底内设置有可见光传感器，所述可见光传感器包括相连接的N型区和P型区；所述N型区包括第一N型区和第二N型区，所述第一N型区和所述第二N型区相连接，且所述第一N型区位于衬底内邻近所述微桥结构的一侧，所述第二N型区位于所述衬底内背离所述微桥结构的一侧；所述P型区包括相连的第一P型区和第二P型区，所述第一P型区的第一部分位于所述第一N型区朝向所述微桥结构的一侧，且与所述第一N型区相对应；所述第一P型区的第二部分与所述第一N型区同层设置；所述第二P型区的第一部分位于所述第二N型区背离所述微桥结构的一侧，且与所述第二N型区相对应；所述第二P型区的第二部分与所述第二N型区同层设置；所述微桥结构上设置有第一触头组，所述衬底上设置有第二触头组，所述混合成像探测器芯片处于读取状态时，所述第一触头组和所述第二触头组电性接触，以使所述微桥结构与所述衬底电连接，且所述微桥结构上的热量通过所述第一触头组和所述第二触头组传递至所述衬底。2.根据权利要求1所述的基于半导体集成电路工艺的混合成像探测器芯片，其特征在于，所述第二N型区在所述衬底上的投影面积大于所述第一N型区在所述衬底上的投影面积，且所述第二P型区在所述衬底上的投影面积大于所述第一P型区在所述衬底上的投影面积。3.根据权利要求2所述的基于半导体集成电路工艺的混合成像探测器芯片，其特征在于，所述可见光传感器还包括有控制晶体管，所述控制晶体管位于所述衬底内，且所述控制晶体管与所述第一触头组的其中一个触头的位置相对应；所述控制晶体管包括源极、漏极和栅极，至少部分所述N型区形成所述源极。4.根据权利要求3所述的基于半导体集成电路工艺的混合成像探测器芯片，其特征在于，所述衬底上还设置有防反射层，所述防反射层位于所述衬底背离所述微桥结构的一侧。5.根据权利要求4所述的基于半导体集成电路工艺的混合成像探测器芯片，其特征在于，还包括有遮光层，所述遮光层位于所述防反射层背离所述衬底的一侧，且所述遮光层与所述控制晶体管的位置相对应。6.根据权利要求1
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5任一所述的基于半导体集成电路工艺的混合成像探测器芯片，其特征在于，还包括梁结构，所述梁结构形成于所述微桥结构的外周侧上，且所述微桥结构与所述梁结构之间具有镂空间隙。7.根据权利要求1
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5任一所述的基于半导体集成电路工艺的混合成像探测器芯片，其特征在于，所述支撑结构包括梁结构、第一支撑体和第二支撑体，所述梁结构位于所述微桥结构与所述衬底之间；所述第一支撑体位于所述梁结构和所述微桥结构之间，所述第二支撑体位于所述衬底与所述梁结构之间。8.根据权利要求1
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5任一所述的基于半导体集成电路工艺的混合成像探测器芯片，其
特征在于，所述微桥结构包括电极层，所述衬底上具有处理电路，所述第一触头组包括第一触头和第二触头，所述第一触头和所述第二触头与所述电极层电连接，所述第二触头组包括第三触头和第四触头，所述第三触头和所述第四触头与所述处理电路电连接；所述第一触头用于与所述第三触头接触，所述第二触头用于与所述第四触头接触。9.根据权利要求8所述的基于半导体集成电路工艺的混合成像探测器芯片，其特征在于，还包括第一支撑件和第二支撑件，所述第一支撑件的一端位于所述衬底上，所述第一支撑件的另一端位于所述微桥结构背离所述衬底一侧的上方；所述第一触头位于所述微桥结构背离所述衬底的一面上，所述第一支撑件的另一端与...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，王鹏，欧秦伟，郭得福，马仁旺，
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：