具有双三维全包围保护环的X射线检测器及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种具有双三维全包围保护环的X射线检测器及制备方法。其包括具有第一导电类型的衬底以及制备于所述衬底中心区的像素单元区，其中，所述像素单元区与所在衬底的正面对应；在所述衬底内设置用于吸收表面电流并降低电场梯度的第二导电类型保护内环以及用于隔离切割面漏电的第一导电类型保护外环，其中，所述第一导电类型保护外环以及第二导电类型保护内环均环绕包围像素单元区，第二导电类型保护内环位于第一导电类型保护外环所围合的区域内。本发明专利技术能有效减少保护环死区，提高击穿电压，降低机械划片切割的影响，提高制备的良率，降低制备成本，安全可靠。安全可靠。安全可靠。

【技术实现步骤摘要】
具有双三维全包围保护环的X射线检测器及制备方法


[0001]本专利技术涉及一种X射线检测器及制备方法，尤其是一种具有双三维全包围保护环的X射线检测器及制备方法。

技术介绍

[0002]目前，X射线像素阵列检测器大多数是基于平面保护环设计，通过多个平面保护环，一方面隔离切割道边缘的缺陷对检测器件体的影响，另一方面可平滑检测器边缘的电场强度，增大检测器的击穿电压。
[0003]对现有基于平面保护环的X射线检测器，平面保护环在工作时，会增大死区面积。此外，采用机械划片方式对X射线检测器切割分离时，切割时，容易损伤或影响到X射线检测器，导致制备X射线检测器的良率降低，制造成本增加。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种具有双三维全包围保护环的X射线检测器及制备方法，其能有效减少保护环死区，提高击穿电压，降低机械划片切割的影响，提高制备的良率，降低制备成本，安全可靠。
[0005]按照本专利技术提供的技术方案，所述具有双三维全包围保护环的X射线检测器，包括具有第一导电类型的衬底以及制备于所述衬底中心区的像素单元区，其中，所述像素单元区与所在衬底的正面对应；
[0006]在所述衬底内设置用于吸收表面电流并降低电场梯度的第二导电类型保护内环以及用于隔离切割面漏电的第一导电类型保护外环，其中，所述第一导电类型保护外环以及第二导电类型保护内环均环绕包围像素单元区，第二导电类型保护内环位于第一导电类型保护外环所围合的区域内。
[0007]所述像素单元区包括若干相互独立的像素单元体，所述像素单元体包括制备于衬底内的第二导电类型像素块以及与所述第二导电类型像素块欧姆接触的像素单元体电极，其中，
[0008]在衬底内，第二导电类型像素块从所述衬底的正面向指向所述衬底背面的方向垂直延伸。
[0009]第二导电类型保护内环包括制备于衬底内的保护内环槽以及制备于所述保护内环槽内的第二导电类型保护槽内体，其中，
[0010]保护内环槽环绕包围像素单元区，保护内环槽从衬底的正面向指向所述衬底背面的方向垂直延伸，保护内环槽的槽底位于第二导电类型像素块的下方。
[0011]所述第二导电类型保护槽内体通过填充方式或离子注入方式制备于所述保护内环槽内，所述第二导电类型保护槽内体与衬底正面上的保护内环电极欧姆接触。
[0012]所述第一导电类型保护外环包括第一导电类型保护上环以及与所述第一导电类型保护上环所围合区域对应的第一导电类型保护下环，其中，
[0013]第一导电类型保护上环从衬底的正面向指向所述衬底的背面方向垂直延伸，保护内环槽位于第一导电类型保护上环所围合的区域内，第一导电类型保护上环的下端部位于保护内环槽的槽底下方；
[0014]第一导电类型保护下环从衬底的背面向指向所述衬底的正面方向垂直延伸，第一导电类型保护下环与第二导电类型保护内环对应，且第一导电类型保护下环的上端部与第一导电类型保护上环的下端部交叠。
[0015]所述第一导电类型保护上环包括制备于衬底内的保护外环槽以及制备于所述保护外环槽内的第一导电类型保护槽内体，其中，
[0016]第二导电类型保护内环以及像素单元区均位于保护外环槽的内圈，保护外环槽的槽底位于保护内环槽槽底的下方，第一导电类型保护槽内体与衬底正面上的保护外环上电极欧姆接触。
[0017]通过在衬底的背面制备背面环槽以及位于所述背面环槽内第一导电类型背面环槽内体，以在衬底内形成第一导电类型保护下环，其中，所述背面环槽与第二导电类型保护内环的保护内环槽环正对应。
[0018]在衬底的背面还设置第一导电类型背面接触层以及与所述第一导电类型背面接触层欧姆接触的背面金属层，且所述背面金属层与第一导电类型保护下环欧姆接触。
[0019]一种具有双三维全包围保护环的X射线检测器的制备方法，用于制备X射线检测器，所述制备方法包括如下步骤：
[0020]步骤1、提供第一导电类型的衬底，并在所述衬底正面的中心区制备所需的像素单元区；
[0021]步骤2、在上述衬底内制备所需的第一导电类型保护外环以及第二导电类型保护内环；
[0022]步骤3、对上述衬底，在所述第一导电类型保护外环的外侧进行所需的划片，以制备得到所需的X射线检测器。
[0023]步骤2中，先在衬底内制备得到第二导电类型保护内环，并在制备第二导电类型保护内环的衬底内制备所需的第一导电类型保护外环；
[0024]其中，所述第一导电类型保护外环包括第一导电类型保护上环以及与所述第一导电类型保护上环所围合区域对应的第一导电类型保护下环，其中，
[0025]第一导电类型保护上环从衬底的正面向指向所述衬底的背面方向垂直延伸，第二导电类型保护内环位于第一导电类型保护上环所围合的区域内，第一导电类型保护上环的下端部位于第二导电类型保护内环下端部的下方；
[0026]第一导电类型保护下环从衬底的背面向指向所述衬底的正面方向垂直延伸，第一导电类型保护下环与第二导电类型保护内环对应，且第一导电类型保护下环的上端部与第一导电类型保护上环的下端部交叠。
[0027]本专利技术的优点：利用第二导电类型保护内环能吸收整个检测器的表面电流并降低电场梯度，达到平滑电场分布的目的；利用第一导电类型保护外环能隔离切割面的漏电，从而能有效减少保护环死区，提高击穿电压，降低机械划片切割的影响，提高制备的良率以及检测器的检测性能，降低制备成本。
附图说明
[0028]图1为本专利技术X射线检测器的简化示意图。
[0029]图2～图11为本专利技术具体实施工艺步骤剖视图，其中
[0030]图2为本专利技术在衬底的正面制备得到绝缘氧化层后的剖视图。
[0031]图3为本专利技术在制备得到像素单元注入窗口后的剖视图。
[0032]图4为本专利技术制备得到P+像素块后的剖视图。
[0033]图5为本专利技术制备得到保护内环槽后的剖视图。
[0034]图6为本专利技术制备得到P+保护槽内体后的剖视图。
[0035]图7为本专利技术制备得到保护外环槽后的剖视图。
[0036]图8为本专利技术制备得到N+保护上环后的剖视图。
[0037]图9为本专利技术制备得到N+背面接触层后的剖视图。
[0038]图10为本专利技术制备得到N+保护下环后的剖视图。
[0039]图11为本专利技术制备得到正面金属层以及背面金属层后的剖视图。
[0040]附图标记说明：1
‑
衬底、2
‑
P+像素块、3
‑
像素单元体电极、4
‑
P+保护内环、5
‑
保护内环电极、6
‑
保护外环上电极、7
‑
N+保护上环、8
‑
划片道、9
‑
N+背面接触层、10
‑
N+保护下环、11
‑
绝缘氧化层、12
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有双三维全包围保护环的X射线检测器，包括具有第一导电类型的衬底以及制备于所述衬底中心区的像素单元区，其中，所述像素单元区与所在衬底的正面对应；其特征是：在所述衬底内设置用于吸收表面电流并降低电场梯度的第二导电类型保护内环以及用于隔离切割面漏电的第一导电类型保护外环，其中，所述第一导电类型保护外环以及第二导电类型保护内环均环绕包围像素单元区，第二导电类型保护内环位于第一导电类型保护外环所围合的区域内。2.根据权利要求1所述具有双三维全包围保护环的X射线检测器，其特征是：所述像素单元区包括若干相互独立的像素单元体，所述像素单元体包括制备于衬底内的第二导电类型像素块以及与所述第二导电类型像素块欧姆接触的像素单元体电极，其中，在衬底内，第二导电类型像素块从所述衬底的正面向指向所述衬底背面的方向垂直延伸。3.根据权利要求2所述具有双三维全包围保护环的X射线检测器，其特征是：第二导电类型保护内环包括制备于衬底内的保护内环槽以及制备于所述保护内环槽内的第二导电类型保护槽内体，其中，保护内环槽环绕包围像素单元区，保护内环槽从衬底的正面向指向所述衬底背面的方向垂直延伸，保护内环槽的槽底位于第二导电类型像素块的下方。4.根据权利要求3所述具有双三维全包围保护环的X射线检测器，其特征是：所述第二导电类型保护槽内体通过填充方式或离子注入方式制备于所述保护内环槽内，所述第二导电类型保护槽内体与衬底正面上的保护内环电极欧姆接触。5.根据权利要求3或4所述具有双三维全包围保护环的X射线检测器，其特征是：所述第一导电类型保护外环包括第一导电类型保护上环以及与所述第一导电类型保护上环所围合区域对应的第一导电类型保护下环，其中，第一导电类型保护上环从衬底的正面向指向所述衬底的背面方向垂直延伸，保护内环槽位于第一导电类型保护上环所围合的区域内，第一导电类型保护上环的下端部位于保护内环槽的槽底下方；第一导电类型保护下环从衬底的背面向指向所述衬底的正面方向垂直延伸，第一导电类型保护下环与第二导电类型保护内环对应，且第一导电类型保护下环的上端部与第一导电类型保护上环的下端部交叠。6.根据权利要求5所述具有双三维全包围保护环的X射线检测器，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟华强，
申请(专利权)人：无锡华芯微探科技有限公司，
类型：发明
国别省市：