单芯片可见光红外混合成像探测器像元结构及制备方法

摘要

本发明提供了一种单芯片可见光红外混合成像探测器像元结构及其制备方法，包括：位于一半导体衬底上表面的互连层；位于互连层上的红外感应部分；位于互连层上表面且在红外感应部分之外区域的可见光感应部分；或者红外感应部分下方之外区域的互连层中具有深沟槽，可见光感应部分位于半导体衬底中且暴露于深沟槽底部，以及转换单元；红外感应部分包括：位于互连层上表面的介质层和接触沟槽结构；顶部具有第一释放孔和边缘具有第一支撑孔的红外感应结构，红外感应结构与介质层上表面之间具有第一空腔；位于红外感应结构外围的具有第二支撑孔支撑部件，其顶部具有第一释放孔，支撑部件与红外感应结构之间具有第二空腔；红外增透材料，覆盖于支撑部件表面；以及第二引出极。

主权项

一种单芯片可见光红外混合成像探测器像元结构，其特征在于，包括：互连层，位于一半导体衬底上表面；红外感应部分，位于所述互连层上；可见光感应部分，位于所述互连层上表面且在所述红外感应部分之外区域；或者所述红外感应部分下方之外区域的所述互连层中具有深沟槽，所述可见光感应部分位于所述半导体衬底中且暴露于所述深沟槽底部；以及转换单元，用于将所述可见光感应部分和所述红外感应部分所输出的电信号进行计算并转换为图像；其中，可见光感应部分包括：可见光感应部件和将所述可见光感应部件所形成的电信号输出的第一引出极；红外感应部分包括：介质层，位于所述互连层上表面；所述介质层中具有接触沟槽结构；红外感应结构，用于吸收红外光，并产生电信号；所述红外感应结构的顶部具有第一释放孔，其边缘具有第一支撑孔，所述第一支撑孔的底部与所述接触沟槽结构顶部接触，所述红外感应结构与所述介质层上表面之间具有第一空腔；支撑部件，位于所述红外感应结构的外围，且与所述红外感应结构不接触，所述支撑部件边缘具有第二支撑孔，所述第二支撑孔底部与所述介质层相连，所述支撑部件顶部具有第二释放孔；所述支撑部件与所述红外感应结构之间具有第二空腔，并且所述红外感应结构与所述支撑部件之间具有连通的空隙；红外增透材料，位于所述支撑部件上，用于提高红外光通过所述支撑部件的透过率；所述互连层中具有第二引出极，所述第二引出极的一端与所述接触沟槽结构相连，另一端连接于所述互连层中，用于将所述红外感应结构所形成的电信号输出；所述转换单元与所述第一引出极和所述第二引出极相连。