[发明专利]面向医疗领域的半导体硅基的混合成像芯片及其制备方法

权利要求书

1.一种面向医疗领域的半导体硅基的混合成像芯片的制备方法，其特征在于，包括：

获取半导体衬底，在所述半导体衬底上形成梁结构；

在所述梁结构上形成微桥结构；

在所述微桥结构上形成电连接支撑柱；

其中，在所述梁结构上形成微桥结构包括：

在所述梁结构上形成第三牺牲层，在所述第三牺牲层上依次沉积介质材料以及半导体材料，以形成下介质层和半导体基层；

在所述半导体基层内通过离子注入工艺形成从上到下依次设置的第一半导体层、第二半导体层以及第三半导体层；其中，第二半导体层的离子掺杂浓度大于第一半导体层的离子掺杂浓度，第二半导体层的离子掺杂浓度大于第三半导体层的离子掺杂浓度；所述第二半导体层的厚度大于所述第一半导体层的厚度，所述第二半导体层的厚度大于所述第三半导体层的厚度；

在所述半导体基层上沉积介质材料以形成上介质层；

其中，在所述半导体衬底上形成梁结构，具体包括：

在所述半导体衬底上依次形成第一牺牲层、第一蛇形梁、第二蛇形梁、第二牺牲层、第三蛇形梁以及第四蛇形梁；

相应地，在所述微桥结构上形成电连接支撑柱，具体包括：

在所述微桥结构上开设第一主凹槽、第二主凹槽、第三主凹槽、第四主凹槽、第五主凹槽以及第六主凹槽，所述第一主凹槽、所述第三主凹槽以及第五主凹槽位于所述第一蛇形梁的上方，所述第二主凹槽、所述第四主凹槽以及第六主凹槽位于所述第二蛇形梁的上方，且所述第一主凹槽的底部至第六主凹槽的底部均延伸到所述第三牺牲层的下表面；

在所述第三蛇形梁上的与所述第一主凹槽对应的位置开设第一子凹槽，在所述第四蛇形梁上的与所述第二主凹槽对应的位置开设第二子凹槽，在所述第三蛇形梁上的与所述第三主凹槽对应的位置开设第三子凹槽，在所述第四蛇形梁上的与所述第四主凹槽对应的位置开设第四子凹槽，且所述第一子凹槽的底部至第四子凹槽的底部均延伸到所述第二牺牲层的下表面；

在所述第一蛇形梁上的与所述第一子凹槽对应的位置开设第一从凹槽，在所述第二蛇形梁上的与所述第二子凹槽对应的位置开设第二从凹槽，且所述第一从凹槽的底部和所述第二从凹槽的底部均延伸到所述第一牺牲层的下表面；

在所述第一从凹槽、所述第二从凹槽、所述第三子凹槽、所述第四子凹槽、所述第五主凹槽以及所述第六主凹槽内形成多层薄膜组成的导电结构，以获得第一支撑柱、第二支撑柱、第三支撑柱、第四支撑柱、第五支撑柱以及第六支撑柱；

其中，在所述梁结构上形成微桥结构，还包括：

光刻蚀所述上介质层和所述半导体基层，以形成呈倒梯形的第一电极孔和呈倒梯形的第二电极孔；其中，所述第一电极孔的底部到所述第三半导体层的下表面的距离大于第一预设距离阈值；所述第二电极孔的底部到所述第三半导体层的下表面的距离大于第一预设距离阈值；

继续在所述第一电极孔和所述第二电极孔中沉积金属材料，并去除所述第一电极孔中靠近所述半导体基层的上表面的金属材料，以及所述第二电极孔中靠近所述半导体基层的上表面的金属材料，形成所述第一电极的第一基座和所述第二电极的第二基座；使所述第一电极的第一基座与第一半导体层之间的接触面低于所述第一半导体层的上表面；且所述第二电极的第二基座与第一半导体层之间的接触面低于所述第一半导体层的上表面；

继续在所述第一电极孔和所述第二电极孔中沉积介质材料，并去除所述第一电极孔上方的介质材料和所述第二电极孔上方的介质材料，露出所述第一电极的第一基座和所述第二电极的第二基座；

继续沉积金属材料并图形化，以形成所述第一电极的第一引出部分和所述第二电极的第二引出部分。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述光刻蚀所述上介质层和所述半导体基层，以形成呈倒梯形的第一电极孔和呈倒梯形的第二电极孔，具体包括：

在所述半导体基层上形成光刻胶层，控制第一光束和第二光束的聚焦位置均在所述光刻胶层的内部，且均与所述光刻胶层的上表面之间的距离小于所述光刻胶层的厚度的一半；

控制第一光束通过位于上方的光刻板的第一通孔照射到所述光刻胶层，以在所述第一通孔的位置形成第一电极孔；以及控制第二光束通过位于上方的光刻板的第二通孔照射到所述光刻胶层，以在所述第二通孔的位置形成第二电极孔。