專利名稱：半導(dǎo)體裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及諸如包括放射線檢測(cè)裝置的檢測(cè)裝置的半導(dǎo)體裝置及其制造方法。
背景技術(shù)：
日本專利公開No. 2009-133837提出了ー種放射線檢測(cè)裝置，在該放射線檢測(cè)裝置中，外部電路和像素陣列中的半導(dǎo)體元件經(jīng)由導(dǎo)電粘接材料彼此電連接，所述導(dǎo)電粘接材料穿透用作支承像素陣列的基板的絕緣層。導(dǎo)電粘接材料穿透在像素陣列的外部的基板，并且外部電路布置在基板外圍的外部。

發(fā)明內(nèi)容
在諸如包括日本專利公開No. 2009-133837中所述的放射線檢測(cè)裝置的檢測(cè)裝置的半導(dǎo)體裝置中，期望外部電路布置在它面對(duì)基板的背面的位置處，以縮小半導(dǎo)體裝置的 尺寸。然而，當(dāng)外部電路布置在它面對(duì)基板的背面的位置處時(shí)，在外部電路與包括在像素陣列中的電路元件和導(dǎo)電線之間產(chǎn)生的寄生電容増大。該寄生電容可通過增大基板的厚度來減小。然而，隨著基板的厚度増大，延伸通過基板的接觸孔的直徑也増大，并且布置在基板的背面的導(dǎo)電焊盤的面積繼而増大。因此，在導(dǎo)電焊盤與包括在像素陣列中的電路元件和導(dǎo)電線之間產(chǎn)生的寄生電容増大。鑒于此，本發(fā)明在其一方面提供一種用于減小半導(dǎo)體裝置中的寄生電容的技術(shù)，所述寄生電容為在布置在基板的正面上的電路元件和導(dǎo)電線與布置在基板的背面上的電子電路之間產(chǎn)生的寄生電容。本發(fā)明的一方面提供一種半導(dǎo)體裝置，其包括基板；像素陣列，其布置在所述基板上；第一導(dǎo)電焊盤，其布置在所述基板上，并且與所述像素陣列的電路元件電連接；和第ニ導(dǎo)電焊盤，其布置在所述基板下面以連接電子電路，所述半導(dǎo)體裝置包括絕緣層，其布置在所述基板與所述第一導(dǎo)電焊盤之間；第三導(dǎo)電焊盤，其布置在所述基板與所述絕緣層之間；第一導(dǎo)電部件，其穿過延伸通過所述絕緣層的第一接觸孔，并且將所述第一導(dǎo)電焊盤與所述第三導(dǎo)電焊盤彼此連接；和第二導(dǎo)電部件，其穿過延伸通過所述基板的第二接觸孔，并且將所述第二導(dǎo)電焊盤與所述第三導(dǎo)電焊盤彼此連接，其中，所述像素陣列還包括導(dǎo)電線，所述導(dǎo)電線與包括在按行方向和列方向中的ー個(gè)方向?qū)R的多個(gè)像素中的電路元件連接，并且所述第一導(dǎo)電焊盤在按行方向和列方向中的所述ー個(gè)方向?qū)R的所述多個(gè)像素之間的間隔中與所述導(dǎo)電線連接。本發(fā)明的另一方面提供一種制造半導(dǎo)體裝置的方法，所述半導(dǎo)體裝置包括基板、像素陣列、第一導(dǎo)電焊盤和第二導(dǎo)電焊盤，所述像素陣列布置在所述基板上并且包括導(dǎo)電線，所述導(dǎo)電線與在按行方向和列方向中的ー個(gè)方向?qū)R的多個(gè)像素中的每ー個(gè)中包括的電路元件連接，所述第一導(dǎo)電焊盤布置在所述基板上并且與所述像素陣列的電路元件電連接，所述第二導(dǎo)電焊盤布置在所述基板下面以連接電子電路，所述方法包括在所述基板上形成第三導(dǎo)電焊盤；在所述第三導(dǎo)電焊盤上形成絕緣層；形成第一接觸孔，該第一接觸孔延伸通過所述絕緣層并使所述第三導(dǎo)電焊盤的在所述絕緣層側(cè)的表面暴露；形成第一導(dǎo)電部件，所述第一導(dǎo)電部件穿過所述第一接觸孔并且與所述第三導(dǎo)電焊盤連接；在所述絕緣層上形成所述第一導(dǎo)電焊盤，所述第一導(dǎo)電焊盤與所述第一導(dǎo)電部件連接并且在按行方向和列方向中的所述ー個(gè)方向?qū)R的所述多個(gè)像素之間的間隔中與所述導(dǎo)電線連接；在所述絕緣層上形成所述像素陣列；形成第二接觸孔，所述第二接觸孔延伸通過所述基板并且使所述第三導(dǎo)電焊盤的在所述基板側(cè)的表面暴露；形成第二導(dǎo)電部件，所述第二導(dǎo)電部件穿過所述第二接觸孔并且與所述第三導(dǎo)電焊盤連接；和在所述基板下面形成與所述第二導(dǎo)電部件連接的第二導(dǎo)電焊盤。從以下參照附圖對(duì)示例性實(shí)施例的描述，本發(fā)明的進(jìn)ー步的特征將變得明顯。


并入本說明書中并且構(gòu)成本說明書的一部分的附圖示出本發(fā)明的實(shí)施例，并且與具體實(shí)施方式
一起用于說明本發(fā)明的原理。圖IA和圖IB是用于說明根據(jù)第一實(shí)施例的檢測(cè)裝置100的示例性構(gòu)造的示意性 前視圖和示意性平面圖；圖2A和圖2B是用于說明根據(jù)第一實(shí)施例的像素200的示例性構(gòu)造的平面圖和截面圖；圖3A和圖3B是用于說明根據(jù)第一實(shí)施例的像素300的示例性構(gòu)造的平面圖和截面圖；圖4是用于說明根據(jù)第一實(shí)施例的導(dǎo)電焊盤181的布置的示例的仰視圖；圖5A至圖5C是用于說明制造根據(jù)第一實(shí)施例的檢測(cè)裝置100的示例性方法的視圖；圖6A至圖6B是用于說明對(duì)于第一實(shí)施例的修改的示意性前視圖和示意性平面圖；圖7是用于說明根據(jù)第二實(shí)施例的檢測(cè)裝置700的示例性構(gòu)造的示意性平面圖；圖8是用于說明根據(jù)第二實(shí)施例的像素800的示例性構(gòu)造的平面圖；圖9是用于說明根據(jù)第三實(shí)施例的檢測(cè)裝置900的示例性構(gòu)造的示意性平面圖；和圖10是用于說明根據(jù)第三實(shí)施例的像素1000的示例性構(gòu)造的平面圖。
具體實(shí)施例方式以下將參照附圖對(duì)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。本發(fā)明可應(yīng)用于包括基板的任意半導(dǎo)體裝置，所述基板包括布置在其第一表面上的電路元件和導(dǎo)電線以及布置在下述位置處的電子電路，在所述位置，該電子電路面對(duì)基板的與第一表面相対的第二表面。在以下描述中，具有電路元件和導(dǎo)電線的表面將稱之為基板的正面，與前述表面相対的表面將稱之為基板的背面。此外，從基板的背面到正面的方向被定義為向上方向，從基板的正面到背面的方向被定義為向下方向。這樣的半導(dǎo)體裝置的示例包括檢測(cè)入射放射線的檢測(cè)裝置和顯示圖像的顯示裝置。然而，以下將對(duì)檢測(cè)裝置進(jìn)行描述。檢測(cè)裝置可包括作為電路元件的轉(zhuǎn)換元件和薄膜晶體管，所述轉(zhuǎn)換元件將電磁波轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，所述電磁波包含諸如可見光或紅外光的光或者諸如X射線、α射線、β射線或Υ射線的放射線，所述薄膜晶體管用作開關(guān)元件。此外，電路元件可包括例如電阻器。將參照?qǐng)DIA和圖IB對(duì)根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的檢測(cè)裝置100的整個(gè)構(gòu)造的示例進(jìn)行描述。圖IA是檢測(cè)裝置100的示意性前視圖，圖IB是檢測(cè)裝置100的示意性平面圖。圖IB將半導(dǎo)體元件示出為等效電路，并且為了易于觀看，沒有示出圖IA中所示的ー些組件。如圖IA所示，在檢測(cè)裝置100中，絕緣層120可布置在基板110上，像素陣列130可布置在絕緣層120上?；?10可由諸如玻璃 或耐熱塑料的具有絕緣屬性的材料形成。絕緣層120可由有機(jī)或無機(jī)材料形成。閃爍器140可布置在像素陣列130上，蓋150可布置在閃爍器140上?；?10經(jīng)由支承件192固定在基底191上。柵極驅(qū)動(dòng)電路161、信號(hào)處理電路162和偏壓電路163作為電子電路布置在基底191上。這些電子電路中的至少ー個(gè)可布置在它面對(duì)基板110的背面的位置處。具體地講，這些電子電路可布置在當(dāng)從檢測(cè)裝置100的正側(cè)(front side)觀看時(shí)它們與像素陣列130重疊的位置處。經(jīng)由穿過基板110和絕緣層120的導(dǎo)電部件與像素陣列130電連接的導(dǎo)電焊盤181布置在基板110下面。柵極驅(qū)動(dòng)電路161經(jīng)由柔性電纜171與導(dǎo)電焊盤181連接。結(jié)果，柵極驅(qū)動(dòng)電路161與像素陣列130電連接。信號(hào)處理電路162經(jīng)由柔性電纜172與像素陣列130電連接。偏壓電路163經(jīng)由柔性電纜173與像素陣列130電連接。檢測(cè)裝置100以使得蓋150部分暴露的方式被外部箱體193包圍。放射線從暴露部分進(jìn)入檢測(cè)裝置100，閃爍器140將該放射線轉(zhuǎn)換為可見光，并且像素陣列130檢測(cè)該可見光。圖IA沒有示出外部箱體193在視點(diǎn)側(cè)的表面，以便直觀地識(shí)別檢測(cè)裝置100的內(nèi)部。接下來將參照?qǐng)DIB對(duì)像素陣列130的構(gòu)造的示例進(jìn)行描述。為了易于觀看，圖IB將柵極驅(qū)動(dòng)電路161、信號(hào)處理電路162和偏壓電路163示出為使得它們落在基板110的外圍外部。然而，如前所述，這些電子電路可布置在它們面對(duì)基板110的背面的位置處。像素陣列130可包括按ニ維陣列排列的多個(gè)像素和與這些像素連接的導(dǎo)電線。雖然為了易于觀看，在圖IB中顯示了 5(行)X5(列)像素，但是像素?cái)?shù)量不限于此。像素間距可被設(shè)計(jì)為例如O. Imm到O. 2_。每ー個(gè)像素可包括作為電路元件的光電轉(zhuǎn)換元件131和薄膜晶體管132。ー個(gè)主電極(例如，薄膜晶體管132的第一主電極)與光電轉(zhuǎn)換兀件131的電極連接。薄膜晶體管132用作用于傳輸來自光電轉(zhuǎn)換元件131的信號(hào)的傳輸晶體管。像素陣列130還可包括在行方向上運(yùn)行的多個(gè)柵極線133、在列方向上運(yùn)行的多個(gè)偏壓線134和在列方向上運(yùn)行的多個(gè)信號(hào)線135。柵極線133與按行方向?qū)R的多個(gè)像素的薄膜晶體管132的柵極連接。偏壓線134與按列方向?qū)R的多個(gè)像素的光電轉(zhuǎn)換元件131的電極連接。信號(hào)線135與另ー個(gè)主電極(例如，按列方向?qū)R的多個(gè)像素的薄膜晶體管132中的每ー個(gè)的第二主電極)連接。以這種方式，像素陣列130可包括作為電路元件的光電轉(zhuǎn)換元件131和薄膜晶體管132以及作為導(dǎo)電線的柵極線133、偏壓線134和信號(hào)線135。柵極線133可經(jīng)由導(dǎo)電連接部分180與位于基板110的下側(cè)的柔性電纜171連接，導(dǎo)電連接部分180用于將基板110的上面和背面彼此電連接。如稍后將描述的，導(dǎo)電連接部分180可包括布置在基板110上的導(dǎo)電焊盤(第一導(dǎo)電焊盤)182和布置在基板110下面的導(dǎo)電焊盤(第二導(dǎo)電焊盤)181。注意，導(dǎo)電焊盤182與像素陣列的電路元件電連接，導(dǎo)電焊盤181用于連接電子電路。此外，檢測(cè)裝置100可包括布置在基板110與導(dǎo)電焊盤182和像素陣列130之間的絕緣層120，并且導(dǎo)電連接部分180可包括布置在絕緣層120與基板110之間的導(dǎo)電焊盤(第三導(dǎo)電焊盤)183。導(dǎo)電連接部分180還可包括導(dǎo)電部件(第一導(dǎo)電部件)187和導(dǎo)電部件(第二導(dǎo)電部件)185，導(dǎo)電部件187穿過絕緣層120以將導(dǎo)電焊盤182與183彼此連接，導(dǎo)電部件185穿過基板110，以將導(dǎo)電焊盤181與183彼此連接。在檢測(cè)裝置100中，諸如柵極驅(qū)動(dòng)電路161的電子電路可布置在基板110下面。因此，可在柵極驅(qū)動(dòng)電路161與像素陣列130中的半導(dǎo)體元件和導(dǎo)電線之間產(chǎn)生寄生電容。當(dāng)所產(chǎn)生的寄生電容高時(shí)，可在由檢測(cè)裝置100獲得的圖像中產(chǎn)生偽像。因此，在該實(shí)施例中，為了減小這些寄生電容，在像素陣列130與柵極驅(qū)動(dòng)電路161之間不僅布置基板110，而且布置絕緣層120。布置絕緣層120増大像素陣列130與柵極驅(qū)動(dòng)電路161之間的距離，這可減小在柵極驅(qū)動(dòng)電路161與像素陣列130中的半導(dǎo)體元件和導(dǎo)電線之間產(chǎn)生的寄生電容。為了進(jìn)一步減小寄生電容，絕緣層120可具有比基板110的介電常數(shù)低的介電常數(shù)。當(dāng)例如基板110具有4到4. 5的介電常數(shù)吋，絕緣層120可由介電常數(shù)為3到4的有機(jī)材料形成。通過以這種方式減小寄生電容來改進(jìn)柵極驅(qū)動(dòng)電路161的布局的自由度，并且與將柵極驅(qū)動(dòng)電路161布置在基板110的外圍的外部相比，可通過將柵極驅(qū)動(dòng)電路161布置在 基板110的下側(cè)來縮小檢測(cè)裝置100的尺寸。在該示例中，以與前述定義中相同的方式，對(duì)于基板110而言布置像素陣列130的側(cè)被定義為上側(cè)，并且對(duì)于基板110而言與布置像素陣列130的側(cè)相對(duì)的側(cè)被定義為下側(cè)。此外，可通過將絕緣層120布置在像素陣列130與基板110之間來減小布置在基板110下面的導(dǎo)電焊盤181與像素陣列130中的半導(dǎo)體元件和導(dǎo)電線之間的寄生電容。這使得可將導(dǎo)電焊盤181布置在基板110的背面上的任意位置處。結(jié)果，可在任意位置處經(jīng)由導(dǎo)電連接部分180從柵極驅(qū)動(dòng)電路161向柵極線133施加信號(hào)電壓。通常，隨著導(dǎo)電線的電阻和在導(dǎo)電線上所產(chǎn)生的寄生電容的乘積(即，時(shí)間常數(shù))増大，通過導(dǎo)電線傳送的信號(hào)電壓的波形變化得更大。此外，隨著施加信號(hào)電壓所花費(fèi)的時(shí)間(脈寬)縮短，波形變形更顯著。因此，隨著從信號(hào)電壓施加于導(dǎo)電線的位置到像素的導(dǎo)電線的長度縮短，波形變形更顯著，所以能夠以更高的速度驅(qū)動(dòng)該像素。在檢測(cè)裝置100中，從信號(hào)電壓施加于柵極線133的位置到最遠(yuǎn)像素的柵極線133的長度可通過下述方式縮短，即，如圖IA和圖IB所示那樣，在按行方向?qū)R的多個(gè)像素之間的間隔中將導(dǎo)電焊盤181與柵極線133連接。信號(hào)電壓可從柵極驅(qū)動(dòng)電路161施加于柵極線133，尤其是在按行方向?qū)R的多個(gè)像素的中心部分處施加。注意，中心部分無需精確地為中心，而是可落在離中心例如±10% (包括±10%在內(nèi))的范圍內(nèi)。在這種構(gòu)造中，與從按行方向?qū)R的多個(gè)像素的外部施加信號(hào)電壓相比，可縮短從信號(hào)電壓施加于導(dǎo)電線的位置到最遠(yuǎn)像素的導(dǎo)電線長度。結(jié)果，能夠以高速驅(qū)動(dòng)像素。接下來將參照?qǐng)D2A至圖3B對(duì)圖IB中所示的包括導(dǎo)電連接部分180的像素200和不包括導(dǎo)電連接部分180的像素300進(jìn)行詳細(xì)描述。圖2A是像素200的平面圖，圖2B是沿圖2A中的線A-A截取的截面圖。圖3A是像素300的平面圖，圖3B是沿著圖3A中線B-B截取的截面圖。參照?qǐng)D2A至圖3B，外部虛線指示相鄰像素之間的邊界。為了易于觀看，圖2A至圖3B僅示出檢測(cè)裝置100中的與基板110、絕緣層120和像素陣列130相關(guān)聯(lián)的部分。如前所述，絕緣層120布置在基板110上。包括柵電極201、柵極線133和導(dǎo)電焊盤182的導(dǎo)電圖案布置在絕緣層120上。柵電極201和導(dǎo)電焊盤182與柵極線133連接。絕緣層202布置在柵電極201、柵極線133和導(dǎo)電焊盤182上。絕緣層202可用作用于薄膜晶體管132的柵絕緣膜。半導(dǎo)體層203經(jīng)由絕緣層202布置在柵電極201上。薄膜晶體管132的第一主電極205在一側(cè)經(jīng)由雜質(zhì)層204布置在半導(dǎo)體層203上，薄膜晶體管132的第ニ主電極207在另ー側(cè)經(jīng)由雜質(zhì)層206布置在半導(dǎo)體層203上。薄膜晶體管132可由柵電極201、絕緣層202、半導(dǎo)體層203、雜質(zhì)層204和206、第一主電極205以及第二主電極207形成。第二主電極207與布置在絕緣層202上的信號(hào)線135連接。絕緣層208布置在薄膜晶體管132和絕緣層202上，平面化層209布置在絕緣層208上。電極210布置在平面化層209上。電極210經(jīng)由接觸孔211與第一主電極205部分連接，接觸孔211延伸通過絕緣層208和平面化層209。電極210被絕緣層212覆蓋。絕緣層212使相鄰像素的電極210彼此絕緣。半導(dǎo)體層213、雜質(zhì)層214和電極215依次布置在絕緣層212上。光電轉(zhuǎn)換元件131可由電極210、絕緣層212、半導(dǎo)體層213、雜質(zhì)層213 和電極215形成。偏壓線134布置在雜質(zhì)層214與電極215之間，電極215和偏壓線134彼此連接。絕緣層216被布置為覆蓋光電轉(zhuǎn)換元件131。絕緣層216使相鄰像素的光電轉(zhuǎn)換元件131彼此絕緣。檢測(cè)裝置100還包括布置在基板110上的導(dǎo)電焊盤183和布置在導(dǎo)電焊盤183上的絕緣層120。接觸孔184在基板110中被形成為延伸通過基板110，穿過接觸孔184的導(dǎo)電部件185將導(dǎo)電焊盤181與183彼此連接。此外，接觸孔186在絕緣層120中被形成為延伸通過絕緣層120，穿過接觸孔186的導(dǎo)電部件187將導(dǎo)電焊盤182與183彼此連接。導(dǎo)電焊盤181、182和183以及導(dǎo)電部件185和187可構(gòu)成導(dǎo)電連接部分180。如圖IA所示，導(dǎo)電焊盤181經(jīng)由柔性電纜171與柵極驅(qū)動(dòng)電路161連接，并且如圖2A所示，導(dǎo)電焊盤182與柵極線133連接。因此，柵極驅(qū)動(dòng)電路161和像素陣列130中的薄膜晶體管132經(jīng)由導(dǎo)電連接部分180彼此電連接?；?10可具有例如大約O. Imm到O. 3mm的厚度，絕緣層120可具有例如10 μ m或更小的厚度。導(dǎo)電焊盤181僅需要使得它可與柔性電纜171連接的形狀和尺寸，并且可具有例如尺寸為大約ImmXO. Imm的矩形形狀。導(dǎo)電焊盤182僅需要具有使得在形成接觸孔184和186時(shí)可對(duì)齊的形狀和尺寸，并且可具有例如尺寸為大約O. ImmXO. 2mm的矩形形狀或者直徑為大約O. Imm的圓形形狀。當(dāng)導(dǎo)電焊盤182具有這樣的尺寸時(shí)，可將它布置在一個(gè)像素中?？商鎿Q地，導(dǎo)電焊盤182可具有每邊為大約O. 2_到1_的矩形形狀或者直徑為大約O. 5mm的圓形形狀。在這種情況下，導(dǎo)電焊盤182橫跨多個(gè)像素延伸。接觸孔184和186可具有例如直徑為大約O. 05mm的圓形形狀。接觸孔184和186僅需要具有在沿著平行于基板110的平面的方向上比導(dǎo)電焊盤183的寬度小的寬度，并且具有比導(dǎo)電焊盤183的寬度小例如大約O. 05mm的寬度。導(dǎo)電焊盤183可包括例如尺寸為大約O. ImmXO. Imm的矩形部分和連接該矩形部分與柵極線133的連接部分。當(dāng)導(dǎo)電焊盤181具有尺寸為大約ImmXO. Imm的矩形形狀并且像素間距為O. Imm到O. 2mm時(shí)，導(dǎo)電焊盤181可如圖4所示那樣橫跨多個(gè)像素延伸。圖4是檢測(cè)裝置100中的基板110、絕緣層120和像素陣列130的仰視圖，示出了其中布置導(dǎo)電焊盤181的像素。如前所述，導(dǎo)電焊盤183布置在像素200中，導(dǎo)電焊盤183和181經(jīng)由穿過接觸孔184的導(dǎo)電部件185彼此連接。導(dǎo)電焊盤181在行方向上從像素200延伸到其兩側(cè)的像素。導(dǎo)電焊盤181可從像素200僅延伸到右側(cè)或左側(cè)。此外，雖然在行方向上延伸的導(dǎo)電焊盤181被布置為落在一行上的像素的范圍內(nèi)，但是它可橫跨多行上的像素延伸。
與像素200不同，圖3A和圖3B中所示的像素300不包括導(dǎo)電焊盤182和183、接觸孔184和186以及導(dǎo)電部件185和187中的任何ー個(gè)。此外，如圖4所示，像素300與像素200相鄰，所以在像素300中，導(dǎo)電焊盤181被布置在基板110下面。接下來將參照?qǐng)D5A至圖5C對(duì)制造檢測(cè)裝置100的方法的示例進(jìn)行描述。將參照?qǐng)D5A至圖5C以包括導(dǎo)電連接部分180的像素200為關(guān)注焦點(diǎn)對(duì)制造檢測(cè)裝置100的方法進(jìn)行說明。首先，如圖5A所示，在基板110上形成導(dǎo)電焊盤183。導(dǎo)電焊盤183可使用諸如鋁的金屬來形成。在導(dǎo)電焊盤183上形成厚度為10 μ m或更小的絕緣層120。接觸孔(第一接觸孔)186被形成為延伸通過絕緣層120，以使得導(dǎo)電焊盤183在上側(cè)(絕緣層120側(cè))的表面被暴露。如圖5B所示，接觸孔186被由諸如鎢的金屬制成的導(dǎo)電部件187填充。在絕緣層
120上形成包括導(dǎo)電焊盤182、柵電極201和柵極線133的導(dǎo)電圖案，導(dǎo)電焊盤182覆蓋導(dǎo)電部件187。然后，僅需要根據(jù)現(xiàn)有方法形成像素陣列130的其余元件，將不給予其描述。如圖5C所示，接觸孔(第二接觸孔)184被形成為延伸通過基板110，以使得導(dǎo)電焊盤183的在下側(cè)(基板110的側(cè))的表面被暴露。當(dāng)例如基板110由玻璃形成并且接觸孔184通過使用氫氟酸進(jìn)行蝕刻來形成時(shí)，導(dǎo)電焊盤183可使用具有氫氟酸耐受性的金屬作為材料。由諸如鎢的金屬制成的導(dǎo)電部件185填充在接觸孔184中，并且在基板110的背面上形成導(dǎo)電焊盤181，以覆蓋導(dǎo)電部件185，從而形成圖2中所示的像素200。然后，僅需要通過根據(jù)現(xiàn)有方法形成諸如圖IA和圖IB中所示的閃爍器140的其它組件來制造檢測(cè)裝置100，并且將不給予其描述。在制造檢測(cè)裝置100的方法中，在將接觸孔184形成為延伸通過基板110之前，可從下側(cè)將基板110作為整體進(jìn)行蝕刻，以減小基板110的厚度。當(dāng)例如制備的基板110具有O. 5mm到Imm的厚度時(shí)，可對(duì)它進(jìn)行蝕刻，直到其厚度達(dá)到大約O. Imm到O. 3mm為止。通常，隨著基板110的厚度増大，由于長寬比的限制，延伸通過基板110的接觸孔的直徑也增大，導(dǎo)電焊盤181的尺寸繼而増大。隨著導(dǎo)電焊盤181的尺寸増大，導(dǎo)電焊盤181與像素陣列130之間的寄生電容也増大。因此，接觸孔184的直徑通過減小基板110的厚度而減小。通過使用參照?qǐng)D5A至圖5C所述的制造方法，可通過將導(dǎo)電焊盤183布置在基板110與絕緣層120之間來分開地形成延伸通過基板110的接觸孔184和延伸通過絕緣層120的接觸孔186。這使得可減小接觸孔184和186的直徑，從而減小導(dǎo)電焊盤181的尺寸，用于將像素陣列130和導(dǎo)電焊盤181彼此電連接的導(dǎo)電部件185和187通過接觸孔184和186。接下來將參照?qǐng)D6A和圖6B對(duì)根據(jù)檢測(cè)裝置100的修改形式的檢測(cè)裝置600進(jìn)行描述。與圖IA和圖IB類似，圖6A是檢測(cè)裝置600的示意性前視圖，圖6B是檢測(cè)裝置600的示意性平面圖。圖IA和圖IB的描述分別適用于圖6A和圖6B的描述。與檢測(cè)裝置100中相同的標(biāo)號(hào)表示檢測(cè)裝置600的相同組件，并且將不給予其描述。在檢測(cè)裝置600中，信號(hào)電壓在多個(gè)位置處從柵極驅(qū)動(dòng)電路161施加于單個(gè)柵極線133。在圖6A和圖6B中所示的示例中，三個(gè)導(dǎo)電連接部分180a至180c被提供給單個(gè)柵極線133，并且在按行方向?qū)R的多個(gè)像素中的不同的位置處與柵極線133連接。例如，導(dǎo)電連接部分180a在按行方向?qū)R的多個(gè)像素的中心像素處與柵極線133連接，導(dǎo)電連接部分180b和180c在按行方向?qū)R的多個(gè)像素的末端像素處與柵極線133連接。導(dǎo)電連接部分180a至180c的構(gòu)造與導(dǎo)電連接部分180的構(gòu)造相同。此外，分別構(gòu)成導(dǎo)電連接部分180a至180c的部分的導(dǎo)電焊盤181a至181c布置在基板110的背面上。導(dǎo)電焊盤181a布置在按行方向?qū)R的像素的中心像素處，導(dǎo)電焊盤181b和181c布置在按行方向?qū)R的像素的末端像素處。如圖6A所示，可使用具有分叉末端的柔性電纜601將柵極驅(qū)動(dòng)電路161和導(dǎo)電焊盤181a至181c彼此連接。可替換地，可在基板110的下側(cè)形成將導(dǎo)電焊盤181a至181c彼此連接的導(dǎo)電線，并且該導(dǎo)電線和柵極驅(qū)動(dòng)電路161可經(jīng)由柔性電纜彼此連接。檢測(cè)裝置600在多個(gè)位置處將信號(hào)電壓施加于柵極線133，因此，與檢測(cè)裝置100相比，可減小信號(hào)電壓波形的變形。此外，即使柵極線133部分?jǐn)嚅_，也可將信號(hào)電壓施加于與柵極線133連接的所有像素。將參照?qǐng)D7和圖8對(duì)根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的檢測(cè)裝置700進(jìn)行描述。圖7對(duì) 應(yīng)于圖1B，是檢測(cè)裝置700的示意性平面圖。檢測(cè)裝置700的整個(gè)構(gòu)造與檢測(cè)裝置100的整個(gè)構(gòu)造相同，并且將不給予其描述。圖7將半導(dǎo)體元件示出為等效電路，并且為了易于觀看，沒有示出ー些組件。與第一實(shí)施例中相同的標(biāo)號(hào)表示相同的組件，將不給予其描述。檢測(cè)裝置700的像素陣列可包括作為電路元件的光電轉(zhuǎn)換元件131和薄膜晶體管132,701,以及作為導(dǎo)電線的偏壓線134、信號(hào)線135、柵極線133和703、重置線702。此外，檢測(cè)裝置700可包括作為電子電路的信號(hào)處理電路162、重置電路704以及柵極驅(qū)動(dòng)電路161和705。重置電路704和柵極驅(qū)動(dòng)電路705可布置在它們面對(duì)基板110的背面的位置處。具體地講，這些電子電路可布置在當(dāng)從檢測(cè)裝置700的上側(cè)觀看時(shí)它們與像素陣列重疊的位置處。重置線702在列方向上運(yùn)行，并且與按列方向?qū)R的像素的薄膜晶體管701的第一主電極連接。薄膜晶體管701的第二主電極與光電轉(zhuǎn)換元件131連接。柵極線703在行方向上運(yùn)行，并且與按行方向?qū)R的像素的薄膜晶體管701的柵電極連接。薄膜晶體管701用作用于重置光電轉(zhuǎn)換元件131的重置晶體管。柵極線703經(jīng)由導(dǎo)電連接部分180d和柔性電纜706從基板110的下側(cè)與柵極驅(qū)動(dòng)電路705連接。導(dǎo)電連接部分180d的構(gòu)造與上述導(dǎo)電連接部分180的構(gòu)造相同，并且將不給予其描述。重置線702與重置電路704電連接。圖8是包括圖7中所示的導(dǎo)電連接部分180d的像素800的平面圖。包括導(dǎo)電連接部分180的像素與參照?qǐng)D2A和圖2B所述的像素相同，將不給予其描述。像素800的截面圖與圖2B中所示的像素200的截面圖相同，并且將不給予其描述。如圖8所示，導(dǎo)電連接部分180d的導(dǎo)電焊盤182d與柵極線703連接。如圖7所示，導(dǎo)電連接部分180和180d可布置在不同像素中?？商鎿Q地，導(dǎo)電連接部分180和180d可布置在同一像素中，只要它們的布局是可能的即可。如上所述，在檢測(cè)裝置700中一祥，可減小包括在像素陣列中的半導(dǎo)體元件和導(dǎo)電線與布置在基板Iio下面的電子電路和導(dǎo)電焊盤之間的寄生電容。此外，檢測(cè)裝置100的上述各種修改形式可類似地應(yīng)用于檢測(cè)裝置700。以與特別是圖6A和圖6B中所示的修改形式相同的方式，可為單個(gè)柵極線703布置多個(gè)導(dǎo)電連接部分180d。接下來將參照?qǐng)D9和圖10對(duì)根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的檢測(cè)裝置900進(jìn)行描述。圖9對(duì)應(yīng)于圖1B，是檢測(cè)裝置900的示意性平面圖。檢測(cè)裝置900的整個(gè)構(gòu)造與檢測(cè)裝置100的整個(gè)構(gòu)造相同，將不給予其描述。圖9將半導(dǎo)體元件示出為等效電路，并且為了易于觀看，沒有示出ー些組件。與第一實(shí)施例和第二實(shí)施例中相同的標(biāo)號(hào)表示相同的組件，并且將不給予其描述。檢測(cè)裝置900的像素陣列可包括作為電路元件的光電轉(zhuǎn)換元件131和薄膜晶體管701,901和902，以及作為導(dǎo)電線的偏壓線134、信號(hào)線135、柵極線703和903、重置線702和電源線904。此外，檢測(cè)裝置900可包括作為電子電路的信號(hào)處理電路162、重置電路704以及柵極驅(qū)動(dòng)電路705和905。柵極驅(qū)動(dòng)電路905可布置在它面對(duì)基板110的背面的位置處。具體地講，這些電子電路可布置在當(dāng)從檢測(cè)裝置900的上側(cè)觀看時(shí)它們與像素陣列重疊的位置處。檢測(cè)裝置900還可包括電源906。柵極線903在行方向上運(yùn)行，并且與按行方向?qū)R的像素的薄膜晶體管901的柵電極連接。電源線904在列方向上運(yùn)行，并且與按行方向?qū)R的像素的薄膜晶體管901的 第一主電極連接。薄膜晶體管901的第二主電極與薄膜晶體管902的第一主電極連接。薄膜晶體管902的第二主電極與信號(hào)線135連接。薄膜晶體管902的柵電極與光電轉(zhuǎn)換元件131連接。薄膜晶體管901用作傳輸晶體管，薄膜晶體管902用作用于從光電轉(zhuǎn)換元件131讀取信號(hào)的源極跟隨器晶體管。柵極線903經(jīng)由導(dǎo)電連接部分180e和柔性電纜907從基板110的下側(cè)與柵極驅(qū)動(dòng)電路905連接。導(dǎo)電連接部分180e的構(gòu)造與上述導(dǎo)電連接部分180的構(gòu)造相同，將不給予其描述。信號(hào)線135經(jīng)由導(dǎo)電連接部分180f和柔性電纜908從基板110的下側(cè)與信號(hào)處理電路162連接。導(dǎo)電連接部分180f的構(gòu)造與上述導(dǎo)電連接部分180的構(gòu)造相同，將不給予其描述。電源線904與電源906電連接。以這種方式，檢測(cè)裝置900包括分別用于柵極線703和903以及信號(hào)線135的導(dǎo)電連接部分180d、180e和180f，柵極線703和903以及信號(hào)線135用作通過其發(fā)送不同類型的信號(hào)的多種類型的導(dǎo)電線。圖10是包括圖9中所示的導(dǎo)電連接部分180f的像素1000的平面圖。包括導(dǎo)電連接部分ISOe的像素與參照?qǐng)D2A和圖2B所述的像素相同，并且將不給予其描述。像素1000的截面圖與圖2B中所示的像素200的截面圖相同，并且將不給予其描述。如圖10所示，導(dǎo)電連接部分180f的導(dǎo)電焊盤182f與信號(hào)線135連接。如圖9所示，導(dǎo)電連接部分180d、180e和180f可布置在不同的像素中?？商鎿Q地，導(dǎo)電連接部分180d、180e和180f可布置在同一像素中，只要它們的布局是可能的即可。如上所述，在檢測(cè)裝置900中一祥，可減小包括在像素陣列中的半導(dǎo)體元件和導(dǎo)電線與布置在基板Iio下面的電子電路和導(dǎo)電焊盤之間的寄生電容。此外，檢測(cè)裝置100的上述各種修改形式可類似地應(yīng)用于檢測(cè)裝置900。以與特別是圖6A和圖6B中所示的修改形式中的方式相同的方式，可為單個(gè)柵極線布置多個(gè)導(dǎo)電連接部分。雖然在上述各個(gè)實(shí)施例中導(dǎo)電連接部分主要設(shè)置在柵極線上，但是本發(fā)明還可應(yīng)用于包括在像素陣列中的任何導(dǎo)電線。例如，在第三實(shí)施例中，導(dǎo)電連接部分可設(shè)置在電源線904上，并且電壓可從電源線904的中心部分施加。這使得可減小在電源線904上產(chǎn)生的串?dāng)_。盡管已參照示例性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是應(yīng)該理解本發(fā)明不限于所公開的示例性實(shí)施例。應(yīng)該給予權(quán)利要求的范圍以最廣泛的解釋，以涵蓋所有這樣的修改形式以及等同的結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置，包括 基板； 像素陣列，其布置在所述基板上； 第一導(dǎo)電焊盤，其布置在所述基板上，并且與所述像素陣列的電路元件電連接；和 第二導(dǎo)電焊盤，其布置在所述基板下面以連接電子電路，所述半導(dǎo)體裝置包括 絕緣層，其布置在所述基板與所述第一導(dǎo)電焊盤之間； 第三導(dǎo)電焊盤，其布置在所述基板與所述絕緣層之間； 第一導(dǎo)電部件，其穿過延伸通過所述絕緣層的第一接觸孔，并且將所述第一導(dǎo)電焊盤與所述第三導(dǎo)電焊盤彼此連接；和 第二導(dǎo)電部件，其穿過延伸通過所述基板的第二接觸孔，并且將所述第二導(dǎo)電焊盤與所述第三導(dǎo)電焊盤彼此連接， 其中，所述像素陣列還包括導(dǎo)電線，所述導(dǎo)電線與包括在按行方向和列方向中的ー個(gè)方向?qū)R的多個(gè)像素中的電路元件連接，并且 所述第一導(dǎo)電焊盤在按行方向和列方向中的所述ー個(gè)方向?qū)R的所述多個(gè)像素之間的間隔中與所述導(dǎo)電線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體裝置，其中，所述絕緣層具有比所述基板的介電常數(shù)低的介電常數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體裝置，其中，所述第一導(dǎo)電焊盤在按行方向和列方向中的所述ー個(gè)方向?qū)R的所述多個(gè)像素的中心部分處與所述導(dǎo)電線連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體裝置，還包括用于單個(gè)導(dǎo)電線的多個(gè)導(dǎo)電連接部分，其中， 所述多個(gè)導(dǎo)電連接部分中的每ー個(gè)包括所述第一導(dǎo)電焊盤、所述第二導(dǎo)電焊盤、所述第三導(dǎo)電焊盤、所述第一導(dǎo)電部件和所述第二導(dǎo)電部件，并且 所述多個(gè)導(dǎo)電連接部分中的每ー個(gè)的第一導(dǎo)電焊盤在按行方向和列方向中的所述ー個(gè)方向?qū)R的所述多個(gè)像素中的不同位置處與所述單個(gè)導(dǎo)電線連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體裝置，其中， 所述像素陣列包括多種類型的導(dǎo)電線，經(jīng)由所述多種類型的導(dǎo)電線發(fā)送不同類型的信號(hào)， 所述半導(dǎo)體裝置包括用于所述多種類型的導(dǎo)電線中的每ー個(gè)的導(dǎo)電連接部分，并且所述導(dǎo)電連接部分包括所述第一導(dǎo)電焊盤、所述第二導(dǎo)電焊盤、所述第三導(dǎo)電焊盤、所述第一導(dǎo)電部件和所述第二導(dǎo)電部件。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體裝置，其中， 所述像素陣列包括作為電路元件的轉(zhuǎn)換元件和傳輸晶體管，所述轉(zhuǎn)換元件將電磁波轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，所述傳輸晶體管被構(gòu)造為傳輸來自所述轉(zhuǎn)換元件的信號(hào)，并且 所述半導(dǎo)體裝置還包括電子電路，所述電子電路對(duì)通過所述傳輸晶體管從所述轉(zhuǎn)換元件傳輸?shù)男盘?hào)進(jìn)行處理。
7.—種制造半導(dǎo)體裝置的方法，所述半導(dǎo)體裝置包括基板、像素陣列、第一導(dǎo)電焊盤和第二導(dǎo)電焊盤，所述像素陣列布置在所述基板上并且包括導(dǎo)電線，所述導(dǎo)電線與在按行方向和列方向中的ー個(gè)方向?qū)R的多個(gè)像素中的每ー個(gè)中包括的電路元件連接，所述第一導(dǎo)電焊盤布置在所述基板上并且與所述像素陣列的電路元件電連接，所述第二導(dǎo)電焊盤布置在所述基板下面以連接電子電路，所述方法包括 在所述基板上形成第三導(dǎo)電焊盤； 在所述第三導(dǎo)電焊盤上形成絕緣層； 形成第一接觸孔，該第一接觸孔延伸通過所述絕緣層并使所述第三導(dǎo)電焊盤的在所述絕緣層側(cè)的表面暴露； 形成第一導(dǎo)電部件，所述第一導(dǎo)電部件穿過所述第一接觸孔并且與所述第三導(dǎo)電焊盤連接； 在所述絕緣層上形成所述第一導(dǎo)電焊盤，所述第一導(dǎo)電焊盤與所述第一導(dǎo)電部件連接并且在按行方向和列方向中的所述ー個(gè)方向?qū)R的所述多個(gè)像素之間的間隔中與所述導(dǎo)電線連接； 在所述絕緣層上形成所述像素陣列； 形成第二接觸孔，所述第二接觸孔延伸通過所述基板并且使所述第三導(dǎo)電焊盤的在所述基板側(cè)的表面暴露； 形成第二導(dǎo)電部件，所述第二導(dǎo)電部件穿過所述第二接觸孔并且與所述第三導(dǎo)電焊盤連接；和 在所述基板下面形成與所述第二導(dǎo)電部件連接的第二導(dǎo)電焊盤。
全文摘要
本申請(qǐng)涉及半導(dǎo)體裝置及其制造方法。提供一種半導(dǎo)體裝置，其包括基板、在基板上的像素陣列以及基板位于其之間的第一導(dǎo)電焊盤和第二導(dǎo)電焊盤。所述半導(dǎo)體裝置還包括絕緣層，其布置在基板與第一導(dǎo)電焊盤之間；第三導(dǎo)電焊盤，其布置在基板與絕緣層之間；第一導(dǎo)電部件，其穿過絕緣層并且將第一導(dǎo)電焊盤和第二導(dǎo)電焊盤彼此連接；和第二導(dǎo)電部件，其穿過基板并且將第二導(dǎo)電焊盤和第三導(dǎo)電焊盤彼此連接。所述像素陣列還包括導(dǎo)電線，所述導(dǎo)電線與包括在按行方向或列方向?qū)R的像素中的電路元件連接。第一導(dǎo)電焊盤在像素之間的間隔中與導(dǎo)電線連接。
文檔編號(hào)H01L27/146GK102683367SQ20121006485
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月17日
發(fā)明者和山弘, 大藤將人, 川鍋潤, 望月千織, 橫山啟吾, 渡邊實(shí), 藤吉健太郎 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社