单片集成红外焦平面探测器制造技术

本发明专利技术提供了一种单片集成红外焦平面探测器，包括：衬底；TFT信号读出电路阵列以及TFT信号处理电路阵列，位于衬底之上；红外探测像素单元阵列，位于TFT信号读出电路阵列之上。相应地，本发明专利技术还提供了单片集成红外焦平面探测器的制造方法。本发明专利技术利用非晶态氧化物半导体的高迁移率、高均匀性和简单工艺的特性，将处理电路、读出电路与探测器阵列集成制作在同一衬底基板上。实现了制作探测器与读出电路的全薄膜工艺，在工艺流程上一次完成，因而降低了制作成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种低成本大面阵单片集成的红外焦平面探测器。
技术介绍
红外辐射是介于可见光与微波之间(0.8-1000 μ m)的电磁波，是可见光之外的一种辐射。利用红外探测器可将人眼识别之外的红外辐射转换成可直接分析的信号。红外探测器种类繁多，有不同的分类方法。根据结构可分为单元、线阵和焦平面红外探测器；就探测机理而言，又可分为光子和热敏红外探测器。热探测器最大的优点是无需致冷，大大降低了成本，并可实现微型化。近十年来，其灵敏度和响应时间有了大幅度的提高，是未来红外成像领域的主导方向。热敏红外探测器主要包括热释电、热电堆和微测辐射热计红外探测器三种类型。其中微测辐射热计红外探测器具有无需斩波、制作工艺与集成电路制造工艺兼容，便于大规模生产等优点，具有相当大的发展潜力，是目前发展速度最快、性能最好和最具有应用前景的一种热敏型红外探测器。红外焦平面列阵(IRFPA)是可以放置在成像光学系统焦平面上的、集成读出电路的红外探测器阵列，是实际实现红外成像系统的关键核心器件。红外焦平面阵列主要由红外探测器阵列和读出电路阵列两部分组成。焦平面阵列结构有两种类型:单片式和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单片集成红外焦平面探测器，包括：衬底；TFT信号读出电路阵列以及TFT信号处理电路阵列，位于衬底之上；红外探测像素单元阵列，位于TFT信号读出电路阵列之上。

【技术特征摘要】
1.一种单片集成红外焦平面探测器，包括: 衬底； TFT信号读出电路阵列以及TFT信号处理电路阵列，位于衬底之上； 红外探测像素单元阵列，位于TFT信号读出电路阵列之上。2.根据权利要求1所述的探测器，其中红外探测像素单元为微桥绝热结构的红外探测像素单元。3.根据权利要求2所述的探测器，其中每个红外探测像素单元与TFT信号读出电路之间存在微桥隔热空腔(360)。4.根据权利要求3所述的探测器，其中所述微桥隔热空腔(360)由钝化支撑层(320)构成。5.根据权利要求3所述的探测器，其中微桥隔热空腔(360)底部存在光屏蔽层(300)。6.根据权利要求1所述的探测器，其中每个红外探测像素单元之下的TFT信号读出电路为单个TFT开关，所述TFT信号处理电路阵列包含电荷敏感放大器、ADC、DSP、I/O、控制逻辑以及扫描电路。7.根据权利要求1所述的探测器，其中每个红外探测像素单元之下的TFT信号读出电路包括敏感放大电路、源跟随器电路以及开关电路，所述TFT信号处理电路阵列包含ADC、DSP、I/O、控制逻辑以及扫描电路。8.根据权利要求1所述的探测器，其中每个红外探测像素单元之下的TFT信号读出电路包括ADC、DSP、存储器、敏感放大电路、源跟随器电路以及开关电路，所述TFT信号处理电路阵列包含I/O、控制逻辑以及扫描电路。9.根据权利要求1所述的探测器，其中衬底为表面为二氧化硅的硅片，玻璃，石英或塑料。10.根据权利要求1所述的探测器，其中TFT为非晶态氧化物半导体TFT。11.一种单片集成红外焦平面探测器的制造方法，包括: a)提供衬底(100)； b)在衬底(100)上形成TFT信号读出电路阵列以及TFT信号处理电路阵列； c)在TFT信号读出电路阵列之上形成红外探测像素单元阵列。12.根据权利要求11所述的制造方法，其中所述衬底(100)的材料为表面为二氧化硅的硅片，玻璃，石英或塑料。13.根据权利要求11所述的制造方法，其中红外探测像素单元为微桥绝热结构的红外探测像素单元。14.根据权利要求13...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷华湘，王玉光，陈大鹏，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：