[發明專利]一種集成式紅外探測裝置的制備方法

在審

• 申請號: 201711062485.7
• 申請日: 2017-11-02
• 公開（公告）號: CN107946328A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 劉銘;喻松林;周立慶;孫浩;周朋;王靜
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十一研究所
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146;G01V8/10
• 代理公司: 工業和信息化部電子專利中心11010
• 代理人: 于金平

技術領域

本發明涉及紅外探測技術領域，尤其涉及一種集成式紅外探測裝置的制備方法。

背景技術

目前紅外凝視成像模式主要分為凝視成像以及掃描成像兩種。凝視型成像模式中，紅外探測器響應景物中的每一點對應一個探測器單元,凝視列陣在一個積分時間周期內對全視場積分,然后由信號處理裝置依次，探測器“看”景物時間很長,而取出每個探測器的響應信號所需的時間很短，優勢是大大提高了系統的快速響應能力,使目標圖像能隨目標機動變化,這對于紅外成像跟蹤系統是非常重要的。TDI型掃描紅外探測器采用每條線列(行)同時采用多級時間TDI技術把串聯掃描同一行單元的光電信號依次延遲并相加，具有更高的靈敏度。

然而，隨著軍事應用的驅動，機載紅外系統對紅外探測器的的性能提出了更高的要求，包括：(1)兼顧提升探測距離與提高系統搜索頻率，更遠的探測距離和更快的搜索速度；(2)提高響應速度，縮短系統反應時間。(3)多功能集成，機載系統追求體積小、質量輕、功能強。這就需要集合凝視成像以及TDI掃描成像的優點，需要進一步提高其探測距離、響應速度以及探測精度等，需要集合凝視成像以及TDI掃描成像的優點，目前要實現兩種功能，則需要采用兩套紅外系統，大大增加了紅外系統的體積和重量，限制了其應用推廣。

發明內容

本發明的目的在于提供一種集成式紅外探測裝置的制備方法，用以解決現有技術中為了同時實現凝視成像和TDI掃描成像的優點時導致大大增加了紅外系統體積和重量，限制了其應用推廣的問題。

本發明是通過以下技術方案實現的，一種集成式紅外探測裝置的制備方法，包括：

獲取探測器芯片的布局版圖，得到凝視面陣版圖和掃描線陣版圖；

確定凝視成像讀出電路和掃描成像讀出電路，將所述凝視成像讀出電路和掃描成像讀出電路分別依據所述凝視面陣版圖和掃描線陣版圖，拼版至讀出電路芯片上；

將所述探測器芯片和所述讀出電路芯片進行倒裝互聯，獲得互聯芯片；

將所述互聯芯片進行杜瓦封接獲得集成式紅外探測裝置。

優選的，在獲取探測器芯片的布局版圖之前，還包括制作所述探測器芯片；所述制作探測器芯片包括：

在碲鋅鎘襯底生長長波碲鎘汞層；

對所述長波碲鎘汞層通過P型退火獲得p型層，并對所述p型層表面進行腐蝕及鈍化處理，產生鈍化膜；

根據所述布局版圖在帶有鈍化膜的p型層上進行光刻，形成凝視掃描陣列注入區，再通過B+注入獲得n區，形成pn結；

設置接觸電極。

優選的，所述將所述探測器芯片和所述讀出電路芯片進行倒裝互聯之前，包括：

在所述探測器芯片的所述接觸電極上設置銦柱生長孔陣列；

在所述銦柱生長孔陣列上制備銦柱陣列。

優選的，所述將所述探測器芯片和所述讀出電路芯片進行倒裝互聯，具體包括：

通過所述布局版圖在所述探測器芯片上繪制出與所述讀出電路芯片上的凝視成像讀出電路和掃描成像讀出電路相對應的對準記號；

將所述探測器芯片和讀出電路芯片依據所述對準記號通過所述銦柱陣列進行倒裝互聯。

優選的，所述凝視成像讀出電路和掃描成像讀出電路均設置成單邊引出線的結構，以減小所述凝視成像讀出電路和掃描成像讀出電路之間拼縫的大小。

優選的，所述掃描成像讀出電路包括輸入級Ⅰ、TDI掃描電路、輸出級Ⅰ、偏置電路和數字控制電路Ⅰ；

所述TDI掃描電路與像元陣列接合；

所述輸出級Ⅰ包括列選放大器和輸出緩沖放大器，列選放大器在數字控制電路Ⅰ的控制下按序輸出，輸出緩沖放大器采用兩級運放的結構；

所述數字控制電路Ⅰ包括時序生成模塊和串行數據模塊，所述時序生成模塊產生線列工作和信號傳遞的時序，所述串行數據模塊生成數據字和控制字。

優選的，所述凝視成像讀出電路包括輸入級Ⅱ、列處理電路、輸出級Ⅱ和數字控制電路Ⅱ；

所述列處理電路與像元陣列接合，列處理電路用于將電荷轉換成電壓；

所述輸出級Ⅱ由兩級輸出級緩沖器組成；

所述數字控制電路Ⅱ用于生成凝視成像讀出電路內部工作所需要的信號，從而控制信號逐行逐列輸出。

優選的，所述銦柱陣列中的每個銦柱與像元陣列中的每個像元一一對應設置。

優選的，所述銦柱陣列中的每個銦柱回熔成銦縮球結構。

優選的，所述列處理電路采用“乒乓”結構。

本發明提供的集成式紅外探測裝置的制備方法的有益效果為：