面向医疗应用的半导体硅基混合成像芯片及制备方法技术

本申请提供一种面向医疗应用的半导体硅基混合成像芯片及制备方法，半导体衬底和第一像素单元，半导体衬底上设有第一可见光吸收区域，第一可见光吸收区域位于第一像素单元的下方，第一可见光吸收区域包括第一N型区、第二N型区、P型区、栅介质层以及栅电极层，第一N型区位于P型区的上方，且P型区和第一N型区相互接触，在P型区和第一N型区相接触的地方形成耗尽区，第二N型区与P型区并排布置，在P型区和第二N型区的下方设有栅介质层，栅介质层下方设有栅电极层，第一N型区、第二N型区、P型区、栅介质层以及栅电极层形成传输管，通过如此设置，可以降低功耗。以降低功耗。以降低功耗。

【技术实现步骤摘要】
面向医疗应用的半导体硅基混合成像芯片及制备方法


[0001]本申请涉及半导体
，尤其涉及一种面向医疗应用的半导体硅基混合成像芯片及制备方法。

技术介绍

[0002]混合成像芯片涉及半导体
，其是一种热探测器，其原理是在半导体衬底内设置可见光吸收区，检测光经过半导体衬底底部射入后，经过可见光吸收区吸收，再照射到微桥结构上，利用微桥结构吸收红外线，并产生电阻、电容等信号的变化，在利用读出电路对信号进行读取，以获得检测光强弱程度。其中，对于提高混合成像芯片的功耗优化是混合成像芯片设计的重要部分。

技术实现思路

[0003]本申请一实施例提供一种面向医疗应用的半导体硅基混合成像芯片，包括：半导体衬底和第一像素单元，半导体衬底上设有第一可见光吸收区域，第一可见光吸收区域位于第一像素单元的下方，第一可见光吸收区域包括第一N型区、第二N型区、P型区、栅介质层以及栅电极层，第一N型区位于P型区的上方，且P型区和第一N型区相互接触，在P型区和第一N型区相接触的地方形成耗尽区，第二N型区与P型区并排布置，在P型区和第二N型区的下方设有栅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向医疗应用的半导体硅基混合成像芯片，其特征在于，包括：半导体衬底（100）和第一像素单元（111）；所述半导体衬底（100）上设有第一可见光吸收区域（113），所述第一可见光吸收区域（113）位于所述第一像素单元（111）的下方；所述第一可见光吸收区域（113）包括第一N型区（101）、第二N型区（102）、P型区（103）、栅介质层（104）以及栅电极层（105）；所述第一N型区（101）位于所述P型区（103）的上方，且所述P型区（103）和所述第一N型区（101）相互接触，在所述P型区（103）和所述第一N型区（101）相接触的地方形成耗尽区，所述第二N型区（102）域与所述P型区（103）并排布置，在所述P型区（103）和所述第二N型区（102）的下方设有所述栅介质层（104），所述栅介质层（104）下方设有所述栅电极层（105），所述第一N型区（101）、所述第二N型区（102）、所述P型区（103）、所述栅介质层（104）以及所述栅电极层（105）形成传输管。2.根据权利要求1所述的半导体硅基混合成像芯片，其特征在于，所述P型区（103）的离子掺杂浓度高于所述第一N型区（101）的离子掺杂浓度，所述第一N型区（101）的离子掺杂浓度与所述第二N型区（102）的离子掺杂浓度相等。3.根据权利要求1或2所述的半导体硅基混合成像芯片，其特征在于，所述半导体硅基混合成像芯片还包括第二像素单元（112），所述第一像素单元（111）的结构和所述第二像素单元（112）的结构相同；所述第一像素单元（111）包括微桥结构（600）、第一支撑柱（200）、第二支撑柱（300）、第一蛇形梁（400）、第二蛇形梁（500）、两个第一着陆金属（401）以及两个第三着陆金属（501）；所述第一支撑柱（200）的第一端和所述第二支撑柱（300）第一端均位于所述半导体衬底（100）上，所述第一蛇形梁的第一端（402）通过其中一个所述第一着陆金属（401）与所述第一支撑柱（200）的第二端电连接，所述第一蛇形梁的第二端（403）通过另一个所述第一着陆金属（401）与所述微桥结构（600）电连接，所述第二蛇形梁的第一端（502）通过其中一个所述第三着陆金属（501）与所述第二支撑柱（300）的第二端电连接，所述第二蛇形梁的第二端（503）通过另一个第三着陆金属（501）与所述微桥结构（600）电连接；所述第一像素单元（111）中的第二支撑柱（300）和所述第二像素单元（112）的第一支撑柱（200）形成一个中空柱状结构，且所述第一像素单元（111）中的第二支撑柱（300）和所述第二像素单元（112）的第一支撑柱（200）之间设有间隙。4.根据权利要求3所述的半导体硅基混合成像芯片，其特征在于；所述第一蛇形梁（400）的宽度远小于所述第一蛇形梁（400）的高度；所述第一蛇形梁（400）的宽度是指平行于所述半导体衬底（100）的上表面的尺寸，所述第一蛇形梁（400）的厚度是指垂直于所述半导体衬底（100）的上表面的尺寸。5.一种面向医疗应用的半导体硅基混合成像芯片的制备方法，其特征在于，所述方法包括：获取半导体衬底（100），在所述半导体衬底（100）的顶部形成后道互连层（107），在所述后道互连层（107）上同时形成第一像素单元（111）和第二像素单元（112）；通过干法刻蚀工艺去除所述半导体衬底（100）的底部，减少所述半导体衬底（100）的厚度；
通过在所述半导体衬底（100）的底部进行离子注入，形成第一N型区（101）、第二N型区（102）以及P型区（103）；在P型区（103）和第二N型区（102）上形成栅介质层（104）以及栅电极层（105）；在所述半导体衬底（100）的底部沉积防反射材料，获得防反射层（106）。6.根据权利要求5所述的半导体硅基混合成像芯片的制备方法，其特征在于，在所述后道互连层（107）上同时形成第一像素单元（111）和第二像素单元（112），具体包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，马特，何兵，刘刚，
申请(专利权)人：中国人民解放军火箭军工程大学，
类型：发明
国别省市：