[发明专利]基于半导体工艺的混合成像芯片及其制备方法

说明书

一种基于半导体工艺的混合成像芯片及其制备方法。该基于半导体工艺的混合成像芯片的衬底具有可见光吸收区，可见光吸收区内的衬底中设置有P型区和第一N型区，电路处理模块集成于衬底上，P型区和第一N型区均与电路处理模块电性导通；感光微桥结构位于衬底远离可见光吸收区的一侧，感光微桥结构与所衬底间隔布置，导电支撑柱设置于衬底和感光微桥结构之间，感光微桥结构包括相互绝缘的第一电极和第二电极，第一电极和第二电极均通过导电支撑柱与电路处理模块电性导通；感光微桥结构的入射面具有光增强区，光增强区内的感光微桥结构的表面凹凸不平。本申请能够提高检测光在感光微桥结构的入射面的吸收效率，从而提高混合成像芯片的检测灵敏度。

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，尤其涉及一种基于半导体工艺的混合成像芯片及其制备方法。

背景技术

混合成像芯片是一种基于半导体技术的热探测器，可用于气象预测、进站安检、医疗检查及环境检测等多个领域。

在相关技术中，混合成像芯片在衬底中设置可见光吸收区，检测光由衬底的底部入射，经可见光吸收区内的光电器件吸收并产生电信号。检测光再照射到衬底上方的感光微桥结构上，感光微桥结构中的光敏感层吸收红外线并产生电阻变化的电信号。利用电路处理模块读取光电器件和光敏感层中产生的电信号，以获得检测光的强弱程度。其中，感光微桥结构的表面呈平面结构。

然而，上述技术方案中检测光的吸收效率较低，从而影响混合成像芯片的检测灵敏度。

发明内容

鉴于上述问题，本申请提供一种基于半导体工艺的混合成像芯片及其制备方法，能够提高检测光在感光微桥结构的入射面的吸收效率，从而提高混合成像芯片的检测灵敏度。

为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

本申请实施例的第一方面提供一种基于半导体工艺的混合成像芯片，包括衬底、电路处理模块、感光微桥结构和导电支撑柱；

所述衬底的一侧具有可见光吸收区，所述可见光吸收区内的所述衬底中设置有电性连接的P型区和第一N型区，所述电路处理模块集成于所述衬底上，所述P型区和所述第一N型区均与所述电路处理模块电性导通；

所述感光微桥结构位于所述衬底远离所述可见光吸收区的一侧，所述感光微桥结构与所衬底间隔布置，且所述感光微桥结构在所述衬底上的正投影至少覆盖所述可见光吸收区，所述导电支撑柱设置于所述衬底和所述感光微桥结构之间，所述感光微桥结构包括相互绝缘的第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极均通过所述导电支撑柱与所述电路处理模块电性导通；

所述感光微桥结构的入射面具有光增强区，所述光增强区内的所述感光微桥结构的表面凹凸不平。

在一种可以实现的实施方式中，所述导电支撑柱远离所述衬底的一端具有支撑面，所述支撑面连接于所述感光微桥结构靠近所述衬底一侧的表面；

所述光增强区内的所述感光微桥结构的表面包括多个凸出于所述支撑面的凸起面，多个所述凸起面邻接设置；

或，所述光增强区内的所述感光微桥结构的表面包括多个凹陷于所述支撑面的凹陷面，多个所述凹陷面邻接设置；

或，所述光增强区内的所述感光微桥结构的表面包括多个凸出于所述支撑面的凸起面和多个凹陷于所述支撑面的凹陷面，所述凸起面和所述凹陷面交错邻接设置。

在一种可以实现的实施方式中，沿所述感光微桥结构的厚度方向，

所述光增强区内的所述感光微桥结构的表面的最高点和最低点之间的距离的数值范围为200Å-5000Å；

和/或，所述光增强区内的所述感光微桥结构的表面的最高点和最低点之间的连线与所述支撑面之间的夹角的数值范围为30°-60°。