本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及紅外探測像元結(jié)構(gòu)及其制備方法，以及一種混合成像器件。

背景技術(shù)：

隨著成像監(jiān)控系統(tǒng)在日常生活中的廣泛應(yīng)用，單以300nm-900nm的可見光波段成像的監(jiān)控系統(tǒng)越來越無法滿足夜間或高動態(tài)變化等環(huán)境的監(jiān)控要求，越來越多的應(yīng)用需要在可見光波段之外尤其是長波波段(包括紅外、THZ等波段的信號)的光信號進(jìn)行成像；

現(xiàn)有技術(shù)中，采用兩顆不同波段的成像芯片和兩套光路來分別實(shí)現(xiàn)可見光成像和長波波段信號成像，在通過計(jì)算機(jī)算法處理合成在一起，由于光路的不一致以及單個成像單元的對應(yīng)誤差，會造成合成圖像產(chǎn)生較大的偏差，嚴(yán)重影響成像質(zhì)量和監(jiān)控效果；此外，由于這種成像器件靈敏度低，進(jìn)一步導(dǎo)致成像質(zhì)量下降。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服以上問題，本發(fā)明旨在提供了一種紅外探測像元結(jié)構(gòu)及其制備方法，采用可變型電容結(jié)構(gòu)來提高器件的靈敏度和成像質(zhì)量；同時本發(fā)明還提供了一種可見光紅外光混合成像器件，采用上述紅外探測像元結(jié)構(gòu)，同時將可見光和紅外光探測集成于同一個硅襯底中，提高了混合成像質(zhì)量。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種紅外探測像元結(jié)構(gòu)，設(shè)置在一硅襯底上，其包括：

位于硅襯底中的下電極結(jié)構(gòu)，下電極結(jié)構(gòu)具有第一方向排列的下極板以及將多個下極板相連接的第二方向排布的下連接體；

位于下電極結(jié)構(gòu)上方的上電極結(jié)構(gòu)，上電極結(jié)構(gòu)具有與下電極結(jié)構(gòu)相間的第一方向排列的上極板以及將多個上極板相連接的第二方向排布的上連接體；上連接體的一端固定，上連接體的非固定端相對于所述固定端可作相對運(yùn)動；

在上連接體表面具有紅外敏感結(jié)構(gòu)，紅外敏感結(jié)構(gòu)用于吸收入射的紅外光并且產(chǎn)生熱變形，從而非連接端相對于連接端做相對移動，使得上極板相對于下極板產(chǎn)生相對位移，上極板和下極板產(chǎn)生電容信號發(fā)生變化，從而實(shí)現(xiàn)紅外探測。

優(yōu)選地，下連接體連接下電極結(jié)構(gòu)的引出極；上連接體具有連接端與上電極結(jié)構(gòu)的引出極相連接，上連接體的非連接端不固定，使得非連接端相對于連接端可相對運(yùn)動；所述上連接體通過一壓敏電阻結(jié)構(gòu)與上電極結(jié)構(gòu)的引出極相連接。

優(yōu)選地，所述壓敏電阻結(jié)構(gòu)為平面內(nèi)的曲折迂回結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，還包括懸臂梁結(jié)構(gòu)；所述壓敏電阻的一端與所述上連接體的連接端相連接，所述壓敏電阻結(jié)構(gòu)的另一端與所述懸臂梁結(jié)構(gòu)的一端相連接，所述懸臂梁結(jié)構(gòu)的另一端與所述上電極結(jié)構(gòu)的引出極相連接。

優(yōu)選地，所述懸臂梁結(jié)構(gòu)為平面內(nèi)的L型。

優(yōu)選地，所述紅外敏感結(jié)構(gòu)的材料為內(nèi)部具有微應(yīng)力的材料；在升溫或降溫的過程中微應(yīng)力變大導(dǎo)致所述紅外敏感結(jié)構(gòu)發(fā)生形變，從而帶動上連接體相對于連接端產(chǎn)生相對位移，使得上極板相對于下極板產(chǎn)生相對位移。

優(yōu)選地，所述下連接體與每個下極板的底部相連接，從而使相鄰下極板和底部的下連接體之間構(gòu)成溝槽，每個上極板插入溝槽內(nèi)，上極板、所述溝槽兩側(cè)的下極板、以及所述溝槽內(nèi)的氣體構(gòu)成雙電容結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，上極板相對于下極板產(chǎn)生相對位移時所述下極板相對于所述上極板的距離減小的一側(cè)的側(cè)壁表面具有介電層。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明還提供了一種混合成像器件，在同一硅襯底的上表面和下表面分別設(shè)置有上述的紅外探測像元結(jié)構(gòu)以及位于所述紅外探測像元結(jié)構(gòu)上方的可見光探測像元結(jié)構(gòu)。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明還提供了一種上述的紅外探測像元結(jié)構(gòu)的制備方法，包括：

步驟01：在一硅襯底中形成下電極區(qū)域；

步驟02：在下電極區(qū)域中刻蝕出多個溝槽，溝槽側(cè)壁的下電極區(qū)域形成下極板，溝槽底部的下電極區(qū)域形成下連接體；

步驟03：在完成步驟02的襯底上形成犧牲層；

步驟04：在溝槽內(nèi)的犧牲層中形成所述上極板，然后，在犧牲層表面形成與上極板相連的上連接體；

步驟05：在所述上連接體表面形成所述紅外敏感結(jié)構(gòu)；

步驟06：經(jīng)釋放工藝，去除所述犧牲層。

本發(fā)明的紅外探測像元結(jié)構(gòu)，利用梳狀結(jié)構(gòu)的上極板和下極板來形成電容結(jié)構(gòu)，并且上電極結(jié)構(gòu)的一端不固定，這樣，當(dāng)上電極結(jié)構(gòu)中的紅外敏感結(jié)構(gòu)吸收紅外光產(chǎn)生熱應(yīng)力，將導(dǎo)致變形，使得上極板和下極板之間的電容發(fā)生變化，實(shí)現(xiàn)紅外探測，提高了器件的靈敏度；并且，紅外探測像元結(jié)構(gòu)應(yīng)用于紅外光可見光混合成像器件中，可以實(shí)現(xiàn)同一硅襯底上的可見和紅外兩部分成像，提高了成像質(zhì)量。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一個較佳實(shí)施例的紅外探測像元結(jié)構(gòu)的俯視示意圖

圖2為圖1的紅外探測像元結(jié)構(gòu)的主視剖面示意圖

圖3為圖2的紅外探測像元結(jié)構(gòu)中上電容結(jié)構(gòu)產(chǎn)生相對移動時的示意圖

圖4為圖2的紅外探測像元結(jié)構(gòu)構(gòu)成的混合成像器件的結(jié)構(gòu)示意圖

圖5為本發(fā)明的一個較佳實(shí)施例的紅外探測像元結(jié)構(gòu)的制備方法的流程示意圖

圖6～16為本發(fā)明的一個較佳實(shí)施例的紅外探測像元結(jié)構(gòu)的制備方法的各制備步驟示意圖

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚易懂，以下結(jié)合說明書附圖，對本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步說明。當(dāng)然本發(fā)明并不局限于該具體實(shí)施例，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員所熟知的一般替換也涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。

本發(fā)明的紅外探測像元結(jié)構(gòu)，利用一端固定且另一端不固定的上電極結(jié)構(gòu)以及下電極結(jié)構(gòu)，上電極結(jié)構(gòu)的上極板與下電極結(jié)構(gòu)的下極板相間排布，在上電極結(jié)構(gòu)上具有紅外敏感結(jié)構(gòu)，利用紅外敏感結(jié)構(gòu)吸收紅外光并且產(chǎn)生熱致變形來導(dǎo)致上電極結(jié)構(gòu)相對于下電極結(jié)構(gòu)產(chǎn)生相對位移，從而使上極板和下極板產(chǎn)生的電容信號發(fā)生變化，實(shí)現(xiàn)紅外探測。

以下結(jié)合附圖1-16和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式、使用非精準(zhǔn)的比例，且僅用以方便、清晰地達(dá)到輔助說明本實(shí)施例的目的。

請參閱圖1-2，本實(shí)施例中，紅外探測像元結(jié)構(gòu)，設(shè)置在一硅襯底100上，其包括：

位于硅襯底100中的下電極結(jié)構(gòu)，下電極結(jié)構(gòu)具有第一方向排列的下極板106a以及將多個下極板106a相連接的第二方向排布的下連接體106b；下連接體106b連接下電極結(jié)構(gòu)的引出極(本實(shí)施例中為通孔105+焊盤108b)；本實(shí)施例中，下連接體106b與下電極結(jié)構(gòu)的引出極(本實(shí)施利中為通孔105+焊盤108b)相連接的下連接端106b1的高度高于下連接體106b水平方向部分的高度，下電極結(jié)構(gòu)的引出極為通孔105和焊盤108b構(gòu)成，通孔105穿透下連接端106b1，通孔105頂部與一焊盤108b相連接，焊盤108b直接與下連接端106b1接觸。

位于下電極結(jié)構(gòu)上方的上電極結(jié)構(gòu)，上電極結(jié)構(gòu)具有與下電極結(jié)構(gòu)相間的第一方向排列的上極板110a以及將多個上極板110a相連接的第二方向排布的上連接體110b；上連接體110b具有連接端110c與上電極結(jié)構(gòu)的引出極相連接，上連接體110b的非連接端不固定，使的非連接端相對于連接端可相對移動；上連接體可以為長方形結(jié)構(gòu)，這里，上連接體110b通過一壓敏電阻結(jié)構(gòu)112與上電極結(jié)構(gòu)的引出極相連接；壓敏電阻結(jié)構(gòu)112為平面內(nèi)的曲折迂回結(jié)構(gòu)，即蛇形結(jié)構(gòu)，這樣可以增大壓敏電阻的電阻率；壓敏電阻結(jié)構(gòu)112的一端與上連接體110b的連接端110c相連接，例如可以利用金屬連線相連，壓敏電阻結(jié)構(gòu)112的另一端與一懸臂梁結(jié)構(gòu)116的一端相連接，這樣構(gòu)成電容電阻結(jié)構(gòu)，從而輸出RC信號，懸臂梁結(jié)構(gòu)116的另一端與上電極結(jié)構(gòu)的引出極相連接，懸臂梁結(jié)構(gòu)在平面內(nèi)呈L型，如圖1所示；本實(shí)施例中，上電極結(jié)構(gòu)的引出極采用一通孔108和一焊盤108a構(gòu)成，焊盤108a與懸臂梁結(jié)構(gòu)116相連接，通孔108與焊盤108a相連接，通孔108穿入硅襯底100中，焊盤108a與硅襯底100表面具有至少一層隔離層，例如，可以包括SiO₂等材料形成的緩沖介質(zhì)層107a和SiN等材料形成的阻擋層107b。較佳的，上電極結(jié)構(gòu)中上極板110a和上連接體110b的材料還可以為金屬TiN或TaN等等具有吸收紅外光信號的金屬材料，這樣上極板110a和上連接體110b均可以吸收熱量并向紅外敏感結(jié)構(gòu)傳遞熱量，不僅提高了紅外光的利用率，避免光損失，還能夠增強(qiáng)紅外敏感結(jié)構(gòu)的靈敏度。

這里，第一方向與第二方向相互垂直，第一方向?yàn)樨Q直方向，第二方向?yàn)樗椒较颍幌逻B接體106b與每個下極板106a的底部相連接，從而使相鄰下極板106a和底部的下連接體106b之間構(gòu)成溝槽，每個上極板110a插入溝槽內(nèi)，上極板110a、溝槽兩側(cè)的下極板106a、以及溝槽內(nèi)的氣體構(gòu)成雙電容結(jié)構(gòu)。這里，較佳的，溝槽的深寬比例大于3，且溝槽的寬度和間距比例大于3。

在上連接體110b表面具有紅外敏感結(jié)構(gòu)，紅外敏感結(jié)構(gòu)用于吸收入射的紅外光并且產(chǎn)生熱變形，從而非連接端相對于連接端110c做相對移動，導(dǎo)致上極板110a相對于下極板106a產(chǎn)生相對位移，這樣，雙電容結(jié)構(gòu)產(chǎn)生電容信號發(fā)生變化，從而實(shí)現(xiàn)紅外探測。這里，紅外敏感結(jié)構(gòu)的材料為內(nèi)部具有微應(yīng)力的材料，這種內(nèi)部具有微應(yīng)力的材料在升溫或降溫時，微應(yīng)力會變大導(dǎo)致紅外敏感結(jié)構(gòu)整體發(fā)生形變，這種形變是宏觀上的形變，從而帶動上連接體相對于連接端產(chǎn)生相對位移，使得上極板相對于下極板產(chǎn)生相對位移；本實(shí)施例中，紅外敏感結(jié)構(gòu)至少包括一紅外吸收層113以及位于紅外吸收層表面的材料層114，紅外吸收層113至少位于紅外敏感結(jié)構(gòu)的頂部和底部之一的位置，材料層114與紅外吸收層113的熱膨脹系數(shù)不相同；紅外吸收層113將產(chǎn)生的熱量傳遞給材料層，材料層114吸收熱量，紅外吸收層113與材料層114之間的產(chǎn)生不匹配導(dǎo)致產(chǎn)生應(yīng)力，進(jìn)而產(chǎn)生形變，從而帶動上連接體110b相對于連接端110c產(chǎn)生相對位移，使得上極板110a相對于下極板106a產(chǎn)生相對位移；較佳的，上述材料層114為熱致形變層，熱致形變層的熱膨脹系數(shù)大于紅外吸收層113的熱膨脹系數(shù)，具體的，紅外敏感結(jié)構(gòu)包括紅外吸收層113和紅外吸收層113表面的熱致形變層114，紅外吸收層113將產(chǎn)生的熱量傳遞給熱致形變層114，熱致形變層114受熱膨脹，熱致形變層114和紅外吸收層113之間產(chǎn)生應(yīng)力，進(jìn)而導(dǎo)致熱致形變層114和紅外吸收層113產(chǎn)生向上翹曲形變，從而帶動上連接體110b相對于連接端110c產(chǎn)生向上的相對位移，使得上極板110a相對于下極板106a產(chǎn)生相對位移。較佳的，紅外吸收層113的材料可以為SiN、SiON等可以吸收紅外光的材料，熱致形變層114的材料可以為ZrO₂、SiC和Al₂O₃等具有高的熱膨脹系數(shù)的材料。

本實(shí)施例中，上電極結(jié)構(gòu)的上連接體110b下表面具有下介質(zhì)保護(hù)層111，懸臂梁結(jié)構(gòu)116、壓敏電阻結(jié)構(gòu)112和紅外敏感結(jié)構(gòu)表面均覆蓋有上介質(zhì)保護(hù)層115，較佳的，上介質(zhì)保護(hù)層115和下介質(zhì)保護(hù)層111的材料可以為SiN或富硅的SiN。

在上極板110a相對于下極板106a產(chǎn)生相對位移時下極板106a相對于上極板110a的距離減小的一側(cè)的側(cè)壁表面具有介電層118，在上極板110a相對于下極板106a相対移動時該介質(zhì)層118可以避免產(chǎn)生相反的電容變化信號，促使上極板110a和下極板106a的相對移動產(chǎn)生相同變化的電容信號，有利于信號的增強(qiáng)，如圖3所示，當(dāng)上極板110a向上移動時，上極板110a相對于下極板106a的相對面積減小，上極板110a和下極板106a之間的電容減小，導(dǎo)致上極板110a和兩側(cè)相鄰的下極板106a構(gòu)成的雙電容結(jié)構(gòu)的電容減小，同時，上極板110a相對于其相鄰左側(cè)的下極板106a的距離增大，導(dǎo)致上極板110a和左側(cè)相鄰的下極板106a之間的左側(cè)電容結(jié)構(gòu)的電容減小，而上極板110a相對于其相鄰右側(cè)的下極板106a的距離減小，導(dǎo)致上極板110a和右側(cè)相鄰的該下極板106a之間的電容結(jié)構(gòu)的電容增大，此時，左側(cè)電容結(jié)構(gòu)的電容減小的信號增強(qiáng)，而右側(cè)電容結(jié)構(gòu)的電容減小的信號減弱，電容減小的信號增強(qiáng)對探測靈敏度是有益的，而電容減小的信號減弱對探測靈敏度是不利的，也即是我們希望電容減小的信號得到增強(qiáng)，去除干擾項(xiàng)，“上極板110a相對于其相鄰右側(cè)的下極板106a的距離減小”這一因素就是干擾項(xiàng)，這樣，上極板110a右側(cè)相鄰的下極板106a的側(cè)壁表面的介電層118能夠削弱右側(cè)電容結(jié)構(gòu)的電容信號，相當(dāng)于減小了干擾項(xiàng)的作用。這里，硅襯底100中具有摻雜區(qū)117，下電極結(jié)構(gòu)位于摻雜區(qū)117中，下電極結(jié)構(gòu)的摻雜類型與摻雜區(qū)117的摻雜類型相反，介電層118的摻雜類型與下電極結(jié)構(gòu)的摻雜類型相反，從而可以使上極板110a和下極板106a形成的電容結(jié)構(gòu)具有正向?qū)ê头聪虿粚?dǎo)通的特性，例如，摻雜層為N型摻雜，例如摻雜有As/P的N型硅區(qū)域，下電極結(jié)構(gòu)為P型摻雜，介電層為N型摻雜。

本實(shí)施例中，下極板106a的材料還可以為具有紅外波段選擇過濾功能的材料，從而可以使從硅襯底100底部透過的紅外光選擇性透過下極板106a進(jìn)入紅外敏感結(jié)構(gòu)，進(jìn)而被紅外吸收層113吸收產(chǎn)生熱量，傳遞至熱致形變層114、壓敏電阻結(jié)構(gòu)112和懸臂梁結(jié)構(gòu)116，由于熱致性變形層114受熱產(chǎn)生熱應(yīng)力，導(dǎo)致熱致形變層114和紅外吸收層113構(gòu)成的紅外敏感結(jié)構(gòu)發(fā)生變形，拉動上連接體110b和上極板110a上移，這樣就會引起上極板110a和下極板106a之間的間距發(fā)生變化產(chǎn)生形變；具體的，上極板110a和上極板110a下方相鄰左側(cè)的下極板106a之間的間距變大，壓電電阻減小，從而使得RC信號減小，還可以利用標(biāo)準(zhǔn)CMOS電路的諧振電路來監(jiān)測該變化的RC信號，對于由該紅外探測像元結(jié)構(gòu)形成的紅外圖像傳感器來說，可以利用RC信號來生成所需波段的紅外圖像。

本實(shí)施例中，還提供了一種混合成像器件，請參閱圖4，箭頭表示光入射方向，在同一硅襯底100的上表面和下表面分別設(shè)置有上述的紅外探測像元結(jié)構(gòu)以及位于紅外探測像元結(jié)構(gòu)上方的可見光探測像元結(jié)構(gòu)。具體的，在一硅襯底100的下表面設(shè)置有可見光探測區(qū)域，硅襯底100為P型，硅襯底100下表面中的可見光探測像元結(jié)構(gòu)包括P型區(qū)域101a和N型區(qū)域101b，從而構(gòu)成PN結(jié)，P型區(qū)域101a將被N型區(qū)域101b包圍并且通過N型區(qū)域101b與P型硅襯底100相隔離，在N型區(qū)域101b周圍與之不相連設(shè)置有前道器件和厚道互連形成的電路處理模塊102，在N型區(qū)域101b周圍的P型硅襯底下表面設(shè)置有后道互連結(jié)構(gòu)103，后道互連結(jié)構(gòu)與電路處理模塊102相連；同時，有一部分后道互連結(jié)構(gòu)103邊緣延伸于P型區(qū)域101a和N型區(qū)域101b下方，分別與P型區(qū)域101a和N型區(qū)域101b形成電連接，這樣，通過后道互連結(jié)構(gòu)103將P型區(qū)域101a和N型區(qū)域101b的信號傳輸至處理模塊102，也即是將PN結(jié)探測到的感光信號傳輸?shù)诫娐诽幚砟K102上；在P型區(qū)域101a下方具有光增強(qiáng)填充介質(zhì)104，光增強(qiáng)填充介質(zhì)104的材料可以為增強(qiáng)光透射的有機(jī)材料。

上述的紅外探測像元結(jié)構(gòu)設(shè)置在硅襯底100的上表面并且位于可見光探測像元結(jié)構(gòu)的PN結(jié)的上方；特別的，N型區(qū)域101b和P型區(qū)域101a對應(yīng)于上極板110a和下極板106a的下方；上電極結(jié)構(gòu)的引出極為焊盤108a和通孔108，通孔108貫穿整個硅襯底100，該通孔108的底部與后道互連結(jié)構(gòu)103相連接，通孔108頂部通過焊盤108a與懸臂梁結(jié)構(gòu)113相連接；下電極結(jié)構(gòu)的引出極為焊盤108b和通孔105，通孔105貫穿整個硅襯底100，通孔105的底部與后道互連結(jié)構(gòu)103相連接，通孔105的頂部通過焊盤108b與下連接體106b相連接。通孔105和通孔108均可以由多層材料層疊組成，例如，通孔105或108的側(cè)壁表面具有SiO₂絕緣層，然后通孔105或108內(nèi)填充金屬銅，使得金屬銅被SiO₂絕緣層包圍。這里，上述的摻雜區(qū)117可以用于隔離下電極結(jié)構(gòu)與硅襯底100。

請參閱圖5，本實(shí)施例中還提供了一種上述的紅外探測像元結(jié)構(gòu)的制備方法，包括：

步驟01：在一硅襯底中形成下電極區(qū)域；

具體的，請參閱圖6，首先，向硅襯底100中進(jìn)行第一類型的離子注入，形成摻雜區(qū)117，摻雜區(qū)117的類型為N型；然后，向摻雜區(qū)117中進(jìn)行第二類型的離子注入，形成下電極區(qū)域106，下電極區(qū)域106為P型；第一類型與第二類型相反。

步驟02：在下電極區(qū)域中刻蝕出多個溝槽，溝槽側(cè)壁的下電極區(qū)域形成下極板，在溝槽底部的下電極區(qū)域形成下連接體；

具體的，首先，請參閱圖7，在對應(yīng)于下連接體的下連接端刻蝕出通孔105的圖案以及在下電極區(qū)域的另一側(cè)刻蝕出通孔108的圖案，通孔105的圖案和通孔108的圖案貫穿到硅襯底100下表面，并且在通孔105的圖案和通孔108的圖案中可以依次沉積絕緣介質(zhì)材料和導(dǎo)電金屬材料，并且平坦化通孔105和通孔108的頂部，從而形成通孔105和通孔108；然后，請參閱圖8，通過沉積沉積隔離層并且圖案化隔離層，最終在通孔108上方形成隔離層，包括阻擋層107a和緩沖層107b，然后在通孔105和通孔108的頂部分別制備出焊盤108b和焊盤108a；然后，請參閱圖9，在隔離層保護(hù)下，來刻蝕下極板區(qū)域，可以但不限于采用光刻和刻蝕工藝來刻蝕出多個溝槽，溝槽的側(cè)壁形成下極板106a，多個溝槽底部的區(qū)域?yàn)橄逻B接體106b；溝槽各尺寸比例可以摻雜上述下極板之間的溝槽的描述；此外，在溝槽的表面還可以沉積一層窗口材料層(未示出)，用于選擇性透過所需波段的光，并且，在溝槽的一個側(cè)壁表面沉積介電層118，并且采用化學(xué)機(jī)械拋光工藝研磨掉溝槽頂部的介電層118，該形成介電層118的側(cè)壁為：在上極板110a相對于下極板106a產(chǎn)生相對位移時下極板106a相對于上極板110a的距離減小的一側(cè)的側(cè)壁。

步驟03：在完成步驟02的襯底上形成犧牲層；

具體的，請參閱圖10，在完成步驟02的硅襯底100上沉積犧牲層109，犧牲層109的材料可以但不限于為SiO₂，后續(xù)可以使用蒸汽HF進(jìn)行將犧牲層109去除；

步驟04：在溝槽內(nèi)的犧牲層中形成上極板，然后，在犧牲層表面形成與上極板相連的上連接體；

具體的，首先，請參閱圖11，可以但不限于采用光刻和刻蝕工藝來刻蝕出上極板110a的圖案，上極板110a的圖案的深度小于上述步驟02的溝槽的深度，再在上極板110a的圖案中沉積所需上電極材料，并且化學(xué)機(jī)械拋光研磨掉上極板圖案外的上電極材料，實(shí)現(xiàn)平坦化；接著，請參閱圖12，圖形化犧牲層109來去除下電極結(jié)構(gòu)之外的犧牲層109；然后，請參閱圖13，可以在暴露的硅襯底100表面、焊盤108a表面、緩沖層107b表面、犧牲層109表面沉積下介質(zhì)保護(hù)層111，再在下介質(zhì)保護(hù)層111中刻蝕出多個與上極板110a對應(yīng)的凹槽，并且在其中沉積與上極板110a相同的材料，來形成金屬連接結(jié)構(gòu)110M；然后，請參閱圖14，在下介質(zhì)保護(hù)層111和金屬連接結(jié)構(gòu)110M表面形成上連接體110b，在形成上連接體110b之后，還可以在上連接體110b的一個側(cè)方形成壓敏電阻結(jié)構(gòu)112以及還可以同時形成懸臂梁結(jié)構(gòu)116，壓敏電阻結(jié)構(gòu)112與上連接體110b通過上連接體110b的連接端110c相連接；懸臂梁結(jié)構(gòu)116的一端與焊盤108a相連接，另一端與壓敏電阻結(jié)構(gòu)112相連接；關(guān)于壓敏電阻結(jié)構(gòu)112、懸臂梁結(jié)構(gòu)116的描述可以參照上述的紅外探測像元結(jié)構(gòu)的描述，這里不再贅述。

需要說明的是，本發(fā)明的其它實(shí)施例中，下電極結(jié)構(gòu)的引出極和上電極結(jié)構(gòu)的引出極還可以分別在步驟02和步驟04中制備。在步驟04中，在圖形化犧牲層109以去除下電極結(jié)構(gòu)上方之外的犧牲層109之后，在暴露的硅襯底100中制備下電極結(jié)構(gòu)的引出極。

步驟05：在上連接體表面形成紅外敏感結(jié)構(gòu)；

具體的，請參閱圖15，在上連接體110b表面形成紅外敏感結(jié)構(gòu)，還可以在壓敏電阻結(jié)構(gòu)112和懸臂梁結(jié)構(gòu)116表面同時形成紅外敏感結(jié)構(gòu)；這里，紅外敏感結(jié)構(gòu)為多層，具體包括：依次形成紅外吸收層113、熱致形變層114和上介質(zhì)保護(hù)層115。

步驟06：經(jīng)釋放工藝，去除犧牲層。

具體的，請參閱圖16，為去除犧牲層之后的紅外探測像元結(jié)構(gòu)；入射光首先進(jìn)入可見光探測像元結(jié)構(gòu)中的，然后透過下電極結(jié)構(gòu)進(jìn)入上電極結(jié)構(gòu)以及紅外吸收層和熱致形變層。

此外，本實(shí)施例的混合成像器件的制備方法可以包括：在硅襯底100下表面制備可見光探測像元結(jié)構(gòu)區(qū)域和在硅襯底100上表面制備紅外探測像元結(jié)構(gòu)，紅外探測像元結(jié)構(gòu)的制備可以采用上述步驟01-05，請?jiān)俅螀㈤唸D16，可見光探測區(qū)域的制備可以但不限于包括：

步驟001：在硅襯底100下表面形成N型區(qū)域101b；這里可以采用N型摻雜離子注入來形成N型區(qū)域101b；

步驟002：在N型區(qū)域101b中形成P型區(qū)域101a；N型區(qū)域101b把P型區(qū)域101a包圍，從而構(gòu)成上述的PN結(jié)；

步驟003：在PN結(jié)周圍制備電路處理模塊102；

步驟004：在電路處理模塊102下方制備后道互連結(jié)構(gòu)103；其中，PN結(jié)下方一側(cè)的后道互連結(jié)構(gòu)103與P型區(qū)域101a和N型區(qū)域101b相連接，用于將PN結(jié)的信號傳輸給電路處理模塊102；

步驟005：在后道互連結(jié)構(gòu)103之間沉積光增強(qiáng)填充介質(zhì)104。

與紅外探測像元結(jié)構(gòu)上電極結(jié)構(gòu)和下電極結(jié)構(gòu)分別連接的通孔108和通孔106的底部與可見光探測像元結(jié)構(gòu)區(qū)域的后道互連結(jié)構(gòu)103相連接。關(guān)于制備的可見光探測區(qū)域的具體結(jié)構(gòu)以及紅外探測像元結(jié)構(gòu)可以參考上述描述，這里不再贅述。

雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭示如上，然所述實(shí)施例僅為了便于說明而舉例而已，并非用以限定本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下可作若干的更動與潤飾，本發(fā)明所主張的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求書所述為準(zhǔn)。