本技術(shù)：
屬于半導(dǎo)體器件領(lǐng)域，特別是涉及一種紅外焦平面多色探測(cè)器及其制作方法。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，隨著紅外成像技術(shù)的發(fā)展，銦鎵砷紅外焦平面作為短波紅外的關(guān)鍵成像器件，其發(fā)展一直被人們重視。然而，傳統(tǒng)的銦鎵砷紅外焦平面，由于inp襯底對(duì)0.9微米及以下波長(zhǎng)的光的吸收作用，僅能探測(cè)到0.9～1.7um的紅外光。隨著技術(shù)的發(fā)展，人們能夠?qū)np襯底減得很薄，甚至完成去掉，這樣就可以實(shí)現(xiàn)0.4～1.7微米的探測(cè)。然而，這些技術(shù)都只能實(shí)現(xiàn)一個(gè)較寬光譜范圍之內(nèi)的探測(cè)。隨著各種探測(cè)和對(duì)抗技術(shù)的發(fā)展，對(duì)短波紅外在多色探測(cè)能力方面提出了更高的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種紅外焦平面多色探測(cè)器及其制作方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

本申請(qǐng)實(shí)施例公開(kāi)一種紅外焦平面多色探測(cè)器，包括襯底、以及形成于襯底上的外延層，所述襯底上開(kāi)設(shè)有至少一個(gè)窗口，所述外延層暴露于所述窗口。

優(yōu)選的，在上述的紅外焦平面多色探測(cè)器中，所述襯底上開(kāi)設(shè)有多個(gè)窗口，該多個(gè)窗口均勻分布于所述襯底上。

優(yōu)選的，在上述的紅外焦平面多色探測(cè)器中，該紅外焦平面多色探測(cè)器為平面型pin銦鎵砷探測(cè)器。

優(yōu)選的，在上述的紅外焦平面多色探測(cè)器中，所述襯底為半絕緣inp襯底。

優(yōu)選的，在上述的紅外焦平面多色探測(cè)器中，所述紅外焦平面多色探測(cè)器中，襯底部分探測(cè)0.9～1.7微米的紅外光，所述窗口部分探測(cè)0.4～1.7微米的紅外光。

優(yōu)選的，在上述的紅外焦平面多色探測(cè)器中，所述外延層包括光敏元芯片，該光敏元芯片為銦鎵砷芯片。

優(yōu)選的，在上述的紅外焦平面多色探測(cè)器中，所述外延層還包括硅讀出電路，該硅讀出電路與光敏元芯片互連。

相應(yīng)的，本申請(qǐng)還公開(kāi)了一種紅外焦平面多色探測(cè)器的制作方法，包括：

(1)、提供一紅外焦平面探測(cè)器；

(2)、將掩膜版與紅外焦平面探測(cè)器的襯底進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，然后曝光；

(3)、刻蝕襯底，在襯底上形成窗口。

本申請(qǐng)還公開(kāi)了一種紅外焦平面多色探測(cè)器的探測(cè)方法，硅讀出電路分別讀取襯底未去除部位的紅外光波長(zhǎng)λ1、窗口部位的紅外光波長(zhǎng)λ2，并求取λ1和λ2的差值。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明中，襯底被去除部分的像素可以探測(cè)到可見(jiàn)光至1.7微米的紅外光，而未被去除的部分僅可以探測(cè)到0.9至1.7微米的紅外光。通過(guò)控制讀出電路對(duì)像素進(jìn)行讀出、相減等各種操作，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)可見(jiàn)光(0.4～0.9um)、不可見(jiàn)紅外光(0.9～1.7um)和兩者疊加(0.4～1.7um)三種光源的三色成像。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1所示為本發(fā)明具體實(shí)施例中ingaaspin焦平面探測(cè)器芯片襯底去除前的示意圖(a區(qū)域?yàn)橐r底未去除部分)；

圖2所示為本發(fā)明具體實(shí)施例中ingaaspin焦平面探測(cè)器芯片襯底去除后的示意圖(a區(qū)域?yàn)橐r底未去除部分，b區(qū)域窗口部分)。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

結(jié)合圖1和圖2所示，本實(shí)施例公開(kāi)了一種紅外焦平面多色探測(cè)器，包括襯底、以及形成于襯底上的外延層，襯底上開(kāi)設(shè)有至少一個(gè)窗口b，外延層暴露于窗口。

進(jìn)一步地，襯底上開(kāi)設(shè)有多個(gè)窗口b，該多個(gè)窗口均勻分布于襯底上。

該技術(shù)方案中，窗口可以為條形，其可以是橫向間隔陣列，也可以是縱向間隔陣列分布；在其他實(shí)施例中，窗口還可以為矩形等規(guī)則形狀，也可以為其他非規(guī)則形狀，窗口之間可以沿列、行、對(duì)角線間隔分布。

優(yōu)選的，該紅外焦平面多色探測(cè)器為平面型pin銦鎵砷探測(cè)器。

進(jìn)一步地，襯底為半絕緣inp襯底。

進(jìn)一步地，外延層包括光敏元芯片，該光敏元芯片為銦鎵砷芯片。

該實(shí)施例的紅外焦平面多色探測(cè)器中，襯底部分探測(cè)0.9～1.7微米的紅外光，窗口部分探測(cè)0.4～1.7微米的紅外光。

在其他實(shí)施例中，光敏元芯片還可以為銻化銦(insb)芯片或碲鎘汞(hgcdte)芯片或銦砷銻(inassb)芯片或銦砷/鎵銻(inas/gasb)芯片或鎵砷/鋁鎵砷(gaas/algaas)芯片。

進(jìn)一步地，外延層還包括硅讀出電路，該硅讀出電路與光敏元芯片互連。

紅外焦平面多色探測(cè)器的制作方法包括：

(1)、制備常規(guī)的ingaaspin焦平面探測(cè)器芯片如圖1所示。

(2)、使用掩膜板(與窗口分布對(duì)應(yīng))對(duì)焦平面的襯底進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)、曝光和顯影。

對(duì)準(zhǔn)的方法，可以采取和探測(cè)芯片定位邊對(duì)準(zhǔn)的方法，也可以通過(guò)在制備焦平面時(shí)使用刻蝕的方法鉆透襯底以進(jìn)行定位的方法。

(3)、刻蝕和去除部分襯底使用濕法或者干法icp等刻蝕襯底。

(4)、去膠。去除的部分可以是對(duì)角，隔行，隔列等任意人為操作的方法，結(jié)果去膠后結(jié)果如圖2所示。

(5)、使用該方法，可以在銦鎵砷焦平面芯片進(jìn)光面形成進(jìn)行可控的襯底去除。襯底被去除部分的像素可以探測(cè)到可見(jiàn)光至1.7微米的紅外光，而未被去除的部分僅可以探測(cè)到0.9至1.7微米的紅外光。

(6)、通過(guò)控制讀出電路對(duì)像素進(jìn)行讀出、相減等各種操作，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)可見(jiàn)光(0.4～0.9um)、不可見(jiàn)紅外光(0.9～1.7um)和兩者疊加(0.4～1.7um)三種光源的三色成像。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)公開(kāi)了一種紅外焦平面多色探測(cè)器，包括襯底、以及形成于襯底上的外延層，所述襯底上開(kāi)設(shè)有至少一個(gè)窗口，所述外延層暴露于所述窗口。本申請(qǐng)還公開(kāi)了一種紅外焦平面多色探測(cè)器的制作方法，包括：(1)、提供一紅外焦平面探測(cè)器；(2)、將掩膜版與紅外焦平面探測(cè)器的襯底進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，然后曝光；(3)、刻蝕襯底，在襯底上形成窗口。本發(fā)明探測(cè)器中，襯底不去除的，探測(cè)0.9～1.7微米，襯底去除的，探測(cè)0.4～1.7微米；使用讀出電路對(duì)兩種像素進(jìn)行減法操作，即可探測(cè)0.4～0.9um，實(shí)現(xiàn)三色探測(cè)能力。

技術(shù)研發(fā)人員：黃寓洋
受保護(hù)的技術(shù)使用者：蘇州蘇納光電有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.16
技術(shù)公布日：2017.10.10