【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光电探测器，具体提供一种半导体光电探测器芯片及制备方法。
技术介绍
1、光子型探测器和光伏型探测器的芯片包括探测器芯片和读出电路芯片，探测器芯片和读出电路芯片分别独立制作。探测器芯片和读出电路芯片在制作过程中，会在探测器芯片的一侧和读出电路芯片的一侧沉积金属膜（例如铟、铜、锡、金等），再通过金属剥离工艺或者电镀工艺成型所需图样的金属电极阵列，之后再将探测器芯片的金属电极和读出电路芯片的金属电极对准后键合以实现探测器芯片和读出电路芯片的电连接，最后进行填胶工艺向金属电极阵列之间填充耐低温树脂胶。
2、探测器芯片倒装后与读出电路芯片进行键合之前，需要对准，以保证探测器芯片的金属电极和读出电路芯片上的金属电极对齐，对准的难度较大。尤其是针对于集成大规模小像元的探测器芯片，金属电极的间隔更小，密集度更高，对准难度更高。
3、因此，目前亟需一种半导体光电探测器芯片及制备方法，以解决现有光电探测器的芯片中读出电路芯片和探测器芯片对准难度高的问题。
技术实现思路
1、本专利技术旨在解决上述技术问题，即，解决现有光电探测器的芯片中读出电路芯片和探测器芯片对准难度高的问题。
2、在第一方面，本专利技术提供一种半导体光电探测器芯片的制备方法，包括：提供探测器晶圆，包括探测器衬底和形成于探测器衬底上的探测器功能层，其中探测器功能层最靠近探测器衬底的一层为第一接触层，探测器功能层最远离探测器衬底的一层为第二接触层；提供读出电路晶圆，读出电路晶圆的一侧具有第
3、在一些示例性的实施方式中，键合探测器晶圆和读出电路晶圆，包括：在探测器晶圆的一侧形成第一金属层；在读出电路晶圆设置第三电极和第四电极的一侧形成第二金属层；对齐并键合探测器晶圆和读出电路晶圆，使第一金属层和第二金属层贴合以形成键合层。
4、在一些示例性的实施方式中，键合层的材料为金属，键合探测器晶圆和读出电路晶圆之后，探测器衬底位于探测器功能层远离读出电路晶圆的一侧。
5、在一些示例性的实施方式中，制备方法还包括：在探测器晶圆上形成呈阵列设置的像元台面之前，减薄或去除探测器衬底。
6、在一些示例性的实施方式中，在探测器晶圆上形成呈阵列设置的像元台面的过程中，在键合层中形成键合电极，键合电极在读出电路晶圆上的正投影和像元台面在读出电路晶圆上的正投影重合；键合电极与第三电极电连接，使第二接触层通过键合电极与第三电极电连接。
7、在一些示例性的实施方式中，形成电极，包括：在第一隔离槽内形成介质层；在探测器晶圆远离读出电路晶圆的一侧形成透明电极层，透明电极层与第四电极电连接，使第一接触层与第四电极通过透明电极层电连接，透明电极层连通位于同一阵列中的至少一部分像元台面对应的第一接触层。
8、在一些示例性的实施方式中，形成电极，包括：在探测器晶圆远离读出电路晶圆的一侧形成图案化的介质层，介质层至少覆盖第一隔离槽，且介质层露出位于第一隔离槽底部的第四电极；在探测器晶圆远离读出电路晶圆的一侧形成图案化的透明电极层，透明电极层包括多个透明电极，两个相邻透明电极之间具有第二隔离槽以隔离透明电极，透明电极与像元台面一一对应，透明电极覆盖对应的像元台面且延伸至像元台面一侧的第四电极。
9、在一些示例性的实施方式中，键合探测器晶圆和读出电路晶圆之后，探测器衬底位于探测器功能层靠近读出电路晶圆的一侧。
10、在一些示例性的实施方式中，键合层的材料为金属，在探测器晶圆上形成呈阵列设置的像元台面的过程中，键合层形成键合电极，键合电极和像元台面在读出电路晶圆上的正投影重合；键合电极与第四电极电连接。
11、在一些示例性的实施方式中，形成电极，包括：在探测器晶圆远离读出电路晶圆的一侧形成图案化的介质层，介质层至少覆盖第一隔离槽，且介质层露出位于第一隔离槽底部的第三电极；在第二接触层上形成图案化的透明电极层，透明电极层包括多个透明电极，两个相邻透明电极之间具有第二隔离槽以隔离透明电极，透明电极与像元台面一一对应，透明电极覆盖对应的像元台面且延伸至像元台面一侧的第三电极。
12、在一些示例性的实施方式中，形成电极，包括：在像元台面上形成开口，开口从第二接触层延伸至第一接触层；在探测器晶圆远离读出电路晶圆的一侧形成图案化的第一介质层，第一介质层露出位于开口底部的第一接触层以及位于第一隔离槽底部的第四电极；在第一介质层上形成第一电极，第一电极从开口底部沿像元台面侧壁延伸至第四电极，使像元台面的第一接触层通过第一电极与第四电极电连接；在第一电极上形成第二介质层，第二介质层露出第二接触层以及位于第一隔离槽底部的第三电极；在第二介质层上形成第二电极，第二电极从第二介质层露出的第二接触层沿像元台面侧壁延伸至第三电极，使像元台面中第二接触层通过第二电极与第三电极电连接。
13、在第二方面，本公开提供一种半导体光电探测器芯片，包括：探测器晶圆，包括探测器功能层，探测器功能层沿探测器晶圆厚度方向最外侧的两层分别为第一接触层和第二接触层，探测器晶圆上具有呈阵列设置的像元台面，同一阵列中两个相邻像元台面之间具有第一隔离槽以隔离像元台面，第一隔离槽沿探测器晶圆的厚度方向贯穿探测器晶圆；读出电路晶圆，与探测器晶圆对齐，一侧具有第三电极和第四电极；键合层，设置于探测器晶圆和读出电路晶圆之间，第一隔离槽延伸至键合层，键合层在读出电路晶圆上的正投影与像元台面在读出电路晶圆上的正投影重合；电极，使第一接触层与第四电极电连接和/或第二接触层与第三电极电连接。
14、在一些示例性的实施方式中，第一接触层位于探测器功能层远离读出电路晶圆的一侧；键合层的材料为金属，键合层包括多个键合电极，键合电极与像元台面一一对应，键合电极与第三电极电连接；电极为透明电极且位于第一接触层远离读出电路晶圆的一侧，与第三电极和第一接触层电连接。
15、在一些示例性的实施方式中，透明电极连续设置以连接位于同一阵列内的像元台面；或者，透明电极与像元台面一一对应，两个相邻透明电极之间具有第二隔离槽以隔离透明电极；第四电极位于第一隔离槽的底部，第一隔离槽的内壁设置有介质层，介质层露出位于第一隔离槽底部的第四电极，透明电极位于介质层远离读出电路晶圆的一侧，透明电极从像元台面远离读出电路晶圆的一侧表面沿像元台面侧壁延伸至第四电极，使第四电极和第一接触层通过透明电极电连接。
16、在一些示例性的实施方式中，第一接触层位于探测器功能层靠近读出电路晶圆的一侧。
17、在一些示例性的实施方式中，键合层的材料为金属，键合层包括多个键合电极本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种半导体光电探测器芯片的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的半导体光电探测器芯片的制备方法，其特征在于，所述键合层(30)的材料为金属，键合所述探测器晶圆(10)和所述读出电路晶圆(20)之后，所述探测器衬底(1)位于所述探测器功能层(2)远离所述读出电路晶圆(20)的一侧。
3.根据权利要求2所述的半导体光电探测器芯片的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：
4.根据权利要求2所述的半导体光电探测器芯片的制备方法，其特征在于，在所述探测器晶圆(10)上形成呈阵列设置的像元台面(3)的过程中，在键合层(30)中形成键合电极(300)，所述键合电极(300)在所述读出电路晶圆(20)上的正投影和所述像元台面(3)在所述读出电路晶圆(20)上的正投影重合；
5.根据权利要求4所述的半导体光电探测器芯片的制备方法，其特征在于，形成电极，包括：
6.根据权利要求4所述的半导体光电探测器芯片的制备方法，其特征在于，形成电极，包括：
7.一种半导体光电探测器芯片，其特征在于，包括：
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