[發(fā)明專利]具有雙三維全包圍保護環(huán)的X射線檢測器及制備方法

有效

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• 申請日: 2022-05-20
• 公開（公告）號: CN114927535B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發(fā)明（設計）人: 鐘華強
• 申請（專利權）人: 無錫鑒微華芯科技有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 無錫華源專利商標事務所(普通合伙) 32228
• 代理人: 過顧佳

1.一種具有雙三維全包圍保護環(huán)的X射線檢測器，包括具有第一導電類型的襯底以及制備于所述襯底中心區(qū)的像素單元區(qū)，其中，所述像素單元區(qū)與所在襯底的正面對應；其特征是：

在所述襯底內設置用于吸收表面電流并降低電場梯度的第二導電類型保護內環(huán)以及用于隔離切割面漏電的第一導電類型保護外環(huán)，其中，所述第一導電類型保護外環(huán)以及第二導電類型保護內環(huán)均環(huán)繞包圍像素單元區(qū)，第二導電類型保護內環(huán)位于第一導電類型保護外環(huán)所圍合的區(qū)域內；

所述像素單元區(qū)包括若干相互獨立的像素單元體，所述像素單元體包括制備于襯底內的第二導電類型像素塊以及與所述第二導電類型像素塊歐姆接觸的像素單元體電極，其中，

在襯底內，第二導電類型像素塊從所述襯底的正面向指向所述襯底背面的方向垂直延伸；

第二導電類型保護內環(huán)包括制備于襯底內的保護內環(huán)槽以及制備于所述保護內環(huán)槽內的第二導電類型保護槽內體，其中，

保護內環(huán)槽環(huán)繞包圍像素單元區(qū)，保護內環(huán)槽從襯底的正面向指向所述襯底背面的方向垂直延伸，保護內環(huán)槽的槽底位于第二導電類型像素塊的下方；

所述第一導電類型保護外環(huán)包括第一導電類型保護上環(huán)以及與所述第一導電類型保護上環(huán)所圍合區(qū)域對應的第一導電類型保護下環(huán)，其中，

第一導電類型保護上環(huán)從襯底的正面向指向所述襯底的背面方向垂直延伸，保護內環(huán)槽位于第一導電類型保護上環(huán)所圍合的區(qū)域內，第一導電類型保護上環(huán)的下端部位于保護內環(huán)槽的槽底下方；

第一導電類型保護下環(huán)從襯底的背面向指向所述襯底的正面方向垂直延伸，第一導電類型保護下環(huán)與第二導電類型保護內環(huán)對應，且第一導電類型保護下環(huán)的上端部與第一導電類型保護上環(huán)的下端部交疊。

2.根據權利要求1所述具有雙三維全包圍保護環(huán)的X射線檢測器，其特征是：所述第二導電類型保護槽內體通過填充方式或離子注入方式制備于所述保護內環(huán)槽內，所述第二導電類型保護槽內體與襯底正面上的保護內環(huán)電極歐姆接觸。

3.根據權利要求1所述具有雙三維全包圍保護環(huán)的X射線檢測器，其特征是：所述第一導電類型保護上環(huán)包括制備于襯底內的保護外環(huán)槽以及制備于所述保護外環(huán)槽內的第一導電類型保護槽內體，其中，

第二導電類型保護內環(huán)以及像素單元區(qū)均位于保護外環(huán)槽的內圈，保護外環(huán)槽的槽底位于保護內環(huán)槽槽底的下方，第一導電類型保護槽內體與襯底正面上的保護外環(huán)上電極歐姆接觸。

4.根據權利要求1所述具有雙三維全包圍保護環(huán)的X射線檢測器，其特征是：通過在襯底的背面制備背面環(huán)槽以及位于所述背面環(huán)槽內第一導電類型背面環(huán)槽內體，以在襯底內形成第一導電類型保護下環(huán)，其中，所述背面環(huán)槽與第二導電類型保護內環(huán)的保護內環(huán)槽環(huán)正對應。

5.根據權利要求1所述具有雙三維全包圍保護環(huán)的X射線檢測器，其特征是：在襯底的背面還設置第一導電類型背面接觸層以及與所述第一導電類型背面接觸層歐姆接觸的背面金屬層，且所述背面金屬層與第一導電類型保護下環(huán)歐姆接觸。

6.一種具有雙三維全包圍保護環(huán)的X射線檢測器的制備方法，其特征是，用于制備權利要求1所述的X射線檢測器，所述制備方法包括如下步驟：

步驟1、提供第一導電類型的襯底，并在所述襯底正面的中心區(qū)制備所需的像素單元區(qū)；

步驟2、在上述襯底內制備所需的第一導電類型保護外環(huán)以及第二導電類型保護內環(huán)；

步驟3、對上述襯底，在所述第一導電類型保護外環(huán)的外側進行所需的劃片，以制備得到所需的X射線檢測器；

步驟2中，先在襯底內制備得到第二導電類型保護內環(huán)，并在制備第二導電類型保護內環(huán)的襯底內制備所需的第一導電類型保護外環(huán)；

其中，所述第一導電類型保護外環(huán)包括第一導電類型保護上環(huán)以及與所述第一導電類型保護上環(huán)所圍合區(qū)域對應的第一導電類型保護下環(huán)，其中，

第一導電類型保護上環(huán)從襯底的正面向指向所述襯底的背面方向垂直延伸，第二導電類型保護內環(huán)位于第一導電類型保護上環(huán)所圍合的區(qū)域內，第一導電類型保護上環(huán)的下端部位于第二導電類型保護內環(huán)下端部的下方；

第一導電類型保護下環(huán)從襯底的背面向指向所述襯底的正面方向垂直延伸，第一導電類型保護下環(huán)與第二導電類型保護內環(huán)對應，且第一導電類型保護下環(huán)的上端部與第一導電類型保護上環(huán)的下端部交疊。