TWI779943B - 感光裝置 - Google Patents
感光裝置 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI779943B TWI779943B TW110144732A TW110144732A TWI779943B TW I779943 B TWI779943 B TW I779943B TW 110144732 A TW110144732 A TW 110144732A TW 110144732 A TW110144732 A TW 110144732A TW I779943 B TWI779943 B TW I779943B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- photosensitive
- electrically connected
- signal line
- drain
- active
- Prior art date
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 65
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 26
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 175
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 description 15
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 6
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 5
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 3
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 3
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 3
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 3
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 3
- 150000003376 silicon Chemical class 0.000 description 3
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 3
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 3
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 3
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 2
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021424 microcrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- -1 aluminum tin oxide Chemical compound 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- JAONJTDQXUSBGG-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dizinc;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].[Zn+2].[Zn+2] JAONJTDQXUSBGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/80—Constructional details of image sensors
- H10F39/802—Geometry or disposition of elements in pixels, e.g. address-lines or gate electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/80—Constructional details of image sensors
- H10F39/811—Interconnections
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Facsimile Heads (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
Abstract
一種感光裝置，包括基板、多條傳輸線、多條訊號線、第一感光單元以及第二感光單元。傳輸線沿著第一方向延伸。訊號線沿著第二方向延伸。第二方向交錯於第一方向。第一感光單元以及第二感光單元連接傳輸線以及訊號線。第一感光單元以及第二感光單元各自包括控制電路以及電性連接控制電路的感光元件。第二感光單元之感光元件位於第一感光單元之感光元件的第一方向。第一感光單元之感光元件重疊於連接第二感光單元之對應的訊號線中的至少一條。
Description
本發明是有關於一種感光裝置。
近年來，隨著光電科技的發展，感光裝置的應用層面越來越廣，且感光裝置的感測能力與感測品質也日益提升。以用於感測X光的感光裝置來說，因其便利性及良好影像品質，在醫療上的應用與發展都相當活躍。為了達到更好的感測品質甚至感測動態影像，感光裝置中之感光元件被要求具有高收光面積。一般來說，感光裝置中設置有感光元件以及用於控制感光元件的控制電路，這些控制電路限制了感光元件的面積。因此，高性能感光裝置仍存在有改進的空間。
本發明提供一種感光裝置，其感光元件具有高收光面積的優點。
本發明的至少一實施例提供一種感光裝置。感光裝置包括基板、多條傳輸線、多條訊號線、第一感光單元以及第二感光
單元。傳輸線與訊號線位於基板之上。傳輸線沿著第一方向延伸。訊號線沿著第二方向延伸。第二方向交錯於第一方向。第一感光單元以及第二感光單元位於基板之上，且連接傳輸線以及訊號線。第一感光單元以及第二感光單元各自包括控制電路以及感光元件。感光元件電性連接控制電路，且包括依序堆疊的第一電極、感光層以及第二電極。第二感光單元之感光元件位於第一感光單元之感光元件的第一方向。第一感光單元之感光元件的第一電極、感光層以及第二電極重疊於連接第二感光單元之對應的訊號線中的至少一條。
1,2:感光裝置
10,10a:第一感光單元
20,20a:第二感光單元
100:基板
110h:通孔
110:第一絕緣層
a-a’:線
BE:第一電極
BP1:第一緩衝層
BP2:第二緩衝層
BP3:第三緩衝層
CH:通道層
CL1,CL2,CL3:連接結構
CR:通道區
D1:第一方向
D2:第二方向
D3:第三方向
E1:第一源極/汲極
E2:第二源極/汲極
G:閘極
GV,GV1,GV2:凹槽
HL1:第一傳輸線
HL2:第二傳輸線
HL3:第三傳輸線
L1,L2,L3,L4:長度
LD:感光元件
LD1,LD1’:左側
LD2,LD2’:右側
LD3,LD3’:下側
LD4,LD4’:上側
LD’:虛線
M1:第一導電圖案層
M2:第二導電圖案層
M3:第三導電圖案層
M4:第四導電圖案層
PL1:第一平坦層
PL1h:第一導電孔
PL2h:第二導電孔
PL2:第二平坦層
PL3:第三平坦層
SDR:源極/汲極區
SML:半導體圖案層
SR:感光層
T1:第一主動元件
T2:第二主動元件
T3:第三主動元件
T4:第四主動元件
T5:第五主動元件
TE:第二電極
VL1:第一訊號線
VL2:第二訊號線
VL3:第三訊號線
VL4:第四訊號線
VL5:第五訊號線
VL6:第六訊號線
X1,X2,Y1,Y2:距離
圖1A是依照本發明的一實施例的一種感光裝置的上視示意圖。
圖1B是圖1A的感光裝置的控制電路的上視示意圖。
圖2是圖1A的線a-a’的剖面示意圖。
圖3是圖1B的感光裝置的控制電路的電路示意圖。
圖4A是依照本發明的一實施例的一種感光裝置的上視示意圖。
圖4B是圖4A的感光裝置的控制電路的上視示意圖。
圖1A是依照本發明的一實施例的一種感光裝置的上視
示意圖。圖1B是圖1A的感光裝置的控制電路的上視示意圖。為了方便說明，圖1A與圖1B省略繪示了感光裝置的基板與絕緣層。圖2是圖1A的線a-a’的剖面示意圖。
請參考圖1A與圖2，感光裝置1包括基板100、多條傳輸線、多條訊號線、第一感光單元10以及第二感光單元20。傳輸線、訊號線、第一感光單元10以及第二感光單元20位於基板100之上。第一感光單元10以及第二感光單元20連接傳輸線以及訊號線。第二感光單元20位於第一感光單元10的第一方向D1。
在本實施例中，訊號線包括第一訊號線VL1、第二訊號線VL2、第三訊號線VL3、第四訊號線VL4、第五訊號線VL5以及第六訊號線VL6，且傳輸線包括第一傳輸線HL1、第二傳輸線HL2以及第三傳輸線HL3。第一傳輸線HL1、第二傳輸線HL2以及第三傳輸線HL3沿著第一方向D1延伸，第一訊號線VL1、第二訊號線VL2、第三訊號線VL3、第四訊號線VL4、第五訊號線VL5以及第六訊號線VL6沿著第二方向D2延伸，第一方向D1交錯於第二方向D2。
第一感光單元10以及第二感光單元20各自包括控制電路CC以及感光元件LD。為了方便說明第一感光單元10的控制電路CC以及第二感光單元20的控制電路CC，圖1B繪示了半導體圖案層SML、第一導電圖案層M1以及第二導電圖案層M2，並省略繪示其他膜層。在圖1B中，相同的膜層以相同的填充圖案表示。
請參考圖1B與圖2，半導體圖案層SML位於基板100
之上。在本實施例中，半導體圖案層SML直接形成於基板100上，但本發明不以此為限。在其他實施例中，半導體圖案層SML與基板100之間夾有其他緩衝層。
在本實施例中，半導體圖案層SML包括彼此相連或互相分離的多個通道層CH。通道層CH的位置以及數量可以依照實際需求而進行調整。
在一些實施例中，基板100之材質可為玻璃、石英、有機聚合物、或是不透光/反射材料(例如：導電材料、金屬、晶圓、陶瓷或其他可適用的材料)或是其他可適用的材料。若為阻絕基板雜質影響元件特性時，則在基板100上覆蓋一層或多層絕緣層。在一些實施例中，半導體圖案層SML之材質可為非晶矽、多晶矽、微晶矽、單晶矽、有機半導體材料、氧化物半導體材料(例如：銦鋅氧化物、銦鎵鋅氧化物或是其他合適的材料、或上述材料之組合)或其他合適的材料或上述材料之組合。
第一導電圖案層M1位於基板100之上。在本實施例中，第一導電圖案層M1與基板100之間以及第一導電圖案層M1與半導體圖案層SML之間夾有閘極絕緣層102，閘極絕緣層102例如與第一導電圖案層M1具有相同的圖案，但本發明不以此為限。在其他實施例中，除了設置有導電孔(例如對應源極/汲極的導電孔)的位置以外，閘極絕緣層102整面地覆蓋於基板100上。
在本實施例中，第一導電圖案層M1包括多個閘極G以及連接結構CL1。閘極G至少部分重疊於對應的通道層CH。在本
實施例中，各通道層CH包括至少一個通道區CR以及多個源極/汲極區SDR，源極/汲極區SDR的摻雜濃度不同於通道區CR的摻雜濃度。舉例來說，源極/汲極區SDR的摻雜濃度大於通道區CR的摻雜濃度。閘極G重疊於通道層CH的通道區CR。
在一些實施例中，第一導電圖案層M1之材質可為鉻、金、銀、銅、錫、鉛、鉿、鎢、鉬、釹、鈦、鉭、鋁、鋅等金屬、上述合金、上述金屬氧化物、上述金屬氮化物或上述之組合或其他導電材料。
第一絕緣層110位於第一導電圖案層M1上。第一絕緣層110具有重疊部分半導體圖案層SML的多個通孔及重疊部分第一導電圖案層M1的多個通孔。在一些實施例中，第一絕緣層110亦可稱為層間絕緣層。
第二導電圖案層M2位於第一絕緣層110上。在本實施例中，第二導電圖案層M2包括多個第一源極/汲極E1、多個第二源極/汲極E2以及沿著第二方向D2延伸的多條訊號線。訊號線包括第一訊號線VL1、第二訊號線VL2、第三訊號線VL3、第四訊號線VL4、第五訊號線VL5以及第六訊號線VL6。第一源極/汲極E1以及第二源極/汲極E2位於對應的第一訊號線VL1以及第二訊號線VL2之間。第二導電圖案層M2填入第一絕緣層110的通孔中以構成導電孔110h，第二導電圖案層M2透過導電孔110h而電性連接至半導體圖案層SML以及第一導電圖案層M1。
在一些實施例中，第二導電圖案層M2之材質可為鉻、
金、銀、銅、錫、鉛、鉿、鎢、鉬、釹、鈦、鉭、鋁、鋅等金屬、上述合金、上述金屬氧化物、上述金屬氮化物或上述之組合或其他導電材料。
在本實施例中，半導體圖案層SML、第一導電圖案層M1以及第二導電圖案層M2構成多個控制電路CC，其中每個控制電路CC包括第一主動元件T1、第二主動元件T2、第三主動元件T3、第四主動元件T4以及第五主動元件T5。第一主動元件T1、第二主動元件T2、第三主動元件T3、第四主動元件T4以及第五主動元件T5各自包括閘極G、通道層CH、第一源極/汲極E1以及第二源極/汲極E2。
圖3是圖1B的感光裝置的控制電路的電路示意圖。請同時參考圖3與圖1B，第一主動元件T1的閘極G電性連接至第一訊號線VL1，其中第一訊號線VL1例如用於接收第一掃描訊號SL1。第一主動元件T1的第一源極/汲極E1電性連接至第三訊號線VL3，其中第三訊號線VL3例如用於接收參考訊號Vref。在本實施例中，第一主動元件T1的第一源極/汲極E1電性連接至連接結構CL1，且透過連接結構CL1而電性連接至第三訊號線VL3，其中連接結構CL1跨過第二訊號線VL2。
第二主動元件T2的閘極G電性連接至第一主動元件T1的第二源極/汲極E2。第二主動元件T2的第一源極/汲極E1電性連接至感光元件LD的第一電極BE(請同時參考圖1A、圖1B與圖2)。
第三主動元件T3的閘極G跨過第二訊號線VL2以及第三訊號線VL3，並電性連接至第四訊號線VL4，其中第四訊號線VL4例如用於接收讀取訊號Read。第三主動元件T3的第一源極/汲極E1電性連接至第二主動元件T2的第二源極/汲極E2。舉例來說，第三主動元件T3的第一源極/汲極E1與第二主動元件T2的第二源極/汲極E2連成一體。第三主動元件T3的第二源極/汲極E2電性連接至第三傳輸線HL3(請參考圖1A與圖1B)，其中第三傳輸線HL3電性連接至電流轉電壓電路ICV(請參考圖3)。在一些實施例中，電流轉電壓電路ICV包括放大器OP以及與放大器OP並連之電容C2與開關CLR，但本發明不以此為限。
第四主動元件T4的閘極G跨過第二訊號線VL2至第五訊號線VL5，並電性連接至第六訊號線VL6，其中第六訊號線VL6例如用於接收第三掃描訊號SL3。第四主動元件T4的第一源極/汲極E1電性連接至感光元件LD的第一電極BE(請參考圖1A與圖1B)。第四主動元件T4的第二源極/汲極E2電性連接至第二訊號線VL2，其中第二訊號線VL2例如用於接收電壓訊號VSS。
第五主動元件T5的閘極G跨過第二訊號線VL2至第四訊號線VL4，並電性連接至第五訊號線VL5，其中第五訊號線VL5例如用於接收第二掃描訊號SL2。第五主動元件T5的第一源極/汲極E1電性連接至感光元件LD的第一電極BE(請參考圖1A與圖1B)。第五主動元件T5的第二源極/汲極E2電性連接至第二傳輸線HL2(請參考圖1A與圖1B)，其中第二傳輸線HL2電性連
接至電流源I(請參考圖3)。
在本實施例中，第二主動元件T2的閘極G與第一主動元件T1的第二源極/汲極E2共同電性連接至點S，第二主動元件T2的第一源極/汲極E1、第四主動元件T4的第一源極/汲極E1以及第五主動元件T5的第一源極/汲極E1共同電性連接至點A，點S與點A之間設置有電容C1。
圖1A、圖1B與圖3示意了一種控制電路CC的電路布局，但其目的並非在於限制本發明之控制電路CC的電路布局。本發明之控制電路CC的電路布局可以依照實際需求而進行調整。舉例來說，控制電路CC中之主動元件的數量與位置可以依照實際需求而調整。
請接著參考圖1A與圖2，第一平坦層PL1位於控制電路CC之上。舉例來說，第一平坦層PL1位於第二導電圖案層M2以及第一絕緣層110之上。在一些實施例中，第一平坦層PL1與第二導電圖案層M2之間以及第一平坦層PL1與第一絕緣層110之間更包含第一緩衝層BP1，但本發明不以此為限。在一些實施例中，第一平坦層PL1的厚度例如為0微米至5微米。第一平坦層PL1具有重疊部分第二導電圖案層M2的多個通孔。
第三導電圖案層M3位於第一平坦層PL1上。第三導電圖案層M3填入第一平坦層PL1的通孔以構成多個第一導電孔PL1h。
在本實施例中，第三導電圖案層M3包括多個第一電極
BE、連接結構CL2以及連接結構CL3。第二主動元件T2的第一源極/汲極E1、第四主動元件T4的第一源極/汲極E1以及第五主動元件T5的第一源極/汲極E1共同電性連接至第一電極BE。具體地說，第一電極BE透過貫穿第一平坦層PL1的第一導電孔PL1h而電性連接至第二主動元件T2的第一源極/汲極E1、第四主動元件T4的第一源極/汲極E1以及第五主動元件T5的第一源極/汲極E1。連接結構CL2透過貫穿第一平坦層PL1的第一導電孔PL1h而電性連接至第五主動元件T5的第二源極/汲極E2。連接結構CL3透過貫穿第一平坦層PL1的第一導電孔PL1h而電性連接至第三主動元件T3的第二源極/汲極E2。
在一些實施例中，第三導電圖案層M3之材質可為鉻、金、銀、銅、錫、鉛、鉿、鎢、鉬、釹、鈦、鉭、鋁、鋅等金屬、上述合金、上述金屬氧化物、上述金屬氮化物或上述之組合或其他導電材料。
多個感光層SR位於第一電極BE之上。舉例來說，感光層SR直接形成於第一電極BE上。在一些實施例中，感光層SR包括半導體堆疊層，例如包括P型半導體、本質半導體以及N型半導體的堆疊層。在其他實施例中，感光層SR的材質包括富矽氧化矽層、富矽氮化矽層、富矽氮氧化矽層、富矽碳化矽層、富矽碳氧化矽層、氫化富矽氧化矽層、氫化富矽氮化矽層、氫化富矽碳化矽層、氫化非晶矽、氫化微晶矽、氫化多晶矽或其組合。
多個第二電極TE位於感光層SR上。舉例來說，第二電
極TE直接形成於感光層SR上。在本實施例中，第二電極TE與感光層SR具有相似的投影形狀，第二電極TE與感光層SR可以藉由相同或不同的圖案化製程(蝕刻製程)所定義。當第二電極TE與感光層SR藉由相同的圖案化製程所定義時，第二電極TE與感光層SR的側壁切齊，藉此節省圖案化製程所需要的光罩數量，但本發明不以此為限。在其他實施例中，第二電極TE與感光層SR的側壁不切齊。
在一些實施例中，第二電極TE包括透明導電材料，例如銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁錫氧化物、鋁鋅氧化物、銦鎵鋅氧化物、或是上述至少二者之堆疊層。
在本實施例中，多個第一電極BE、多個感光層SR以及多個第二電極TE構成多個感光元件LD。在本實施例中，每個感光元件LD包括依序堆疊的第一電極BE、感光層SR以及第二電極TE。
在本實施例中，第一感光單元10以及第二感光單元20各自包括感光元件LD以及控制電路CC，第二感光單元20之感光元件LD位於第一感光單元10之感光元件LD的第一方向D1，且第一感光單元10之感光元件LD分離於第二感光單元20之感光元件LD。感光元件LD電性連接控制電路CC，且第一平坦層PL1位於控制電路CC與感光元件LD之間。在一些實施例中，第一平坦層PL1中設置有貫穿第一平坦層PL1的多個第一導電孔PL1h，且感光元件LD之感光層SR與第二電極TE不重疊於第一導電孔
PL1h。在本實施例中，感光元件LD的感光層SR包括凹槽GV。舉例來說，第二感光單元20之感光元件LD的凹槽GV位於第二感光單元20之感光元件LD靠近第一感光單元10的一側。
在一些實施例中，第一平坦層PL1在靠近第一導電孔PL1h的位置處容易出現表面不平整的問題，因此，為了避免感光元件LD因為不平整而導致良率不佳，將感光層SR避開第一導電孔PL1h的位置設置，換句話說，感光層SR的凹槽GV對應於第一導電孔PL1h設置。在本實施例中，凹槽GV重疊於控制電路CC中的部分主動元件(例如包括部分第二主動元件T2、部分第三主動元件T3以及部分第五主動元件T5)。此外，在本實施例中，第二電極TE亦具有類似於感光層SR的凹槽GV之凹槽，且第二電極TE之凹槽的位置對應於感光層SR的凹槽GV的位置。第一電極BE亦具有類似凹槽GV的凹槽，然而，為了使第一電極BE可以電性連接至控制電路CC，第一電極BE需要重疊於其中一個第一導電孔PL1h，導致第一電極BE的凹槽形狀與感光層SR的凹槽GV略為不同。
若每個感光單元中之感光元件只重疊於連接至自己的訊號線，而不重疊於連接至相鄰之感光單元的訊號線，感光元件的位置(例如第一電極、感光層或第二電極的位置)於圖1A中如虛線LD’所示。在本實施例中，藉由使每個感光單元中之感光元件LD往鄰近的其他感光單元靠近，藉此使感光元件LD具有較大的收光面積。舉例來說，在一些實施例中，感光元件LD的左側LD1
相較於虛線LD’的左側LD1’的位置往右(往第一方向D1)偏移距離X1，且感光元件LD的右側LD2相較於虛線LD’的右側LD2’的位置往右(往第一方向D1)偏移距離X2。左側LD1與左側LD1’在第二方向D2上的長度L1小於右側LD2與右側LD2’在第二方向D2上的長度L2，因此，感光元件LD的面積比虛線LD’所定義的面積更大。在一些實施例中，距離X1與距離X2介於0微米至100微米。
在本實施例中，第一感光單元10之感光元件LD的第一電極BE、感光層SR以及第二電極TE在垂直基板100的第三方向D3上重疊於連接第二感光單元20之對應的訊號線中的至少一條(例如連接第二感光單元20之第一訊號線VL1)。藉此，使感光元件LD具有較大的收光面積。
第二平坦層PL2位於感光元件LD之上。舉例來說，第二平坦層PL2位於第三導電圖案層M3以及第二電極TE之上。在一些實施例中，第二平坦層PL2與第二電極TE之間以及第二平坦層PL2與第三導電圖案層M3之間更包含第二緩衝層BP2，但本發明不以此為限。在一些實施例中，第二平坦層PL2的厚度例如為0微米至5微米。第二平坦層PL2具有重疊部分第三導電圖案層M3以及第二電極TE的多個通孔。
第四導電圖案層M4位於第二平坦層PL2上。第四導電圖案層M4填入第二平坦層PL2的通孔以構成多個第二導電孔PL2h。在本實施例中，第四導電圖案層M4包括第一傳輸線HL1、
第二傳輸線HL2以及第三傳輸線HL3。第一傳輸線HL1透過第二導電孔PL2h而電性連接至感光元件LD的第二電極TE。第二傳輸線HL2透過第二導電孔PL2h而電性連接至連接結構CL2，並透過連接結構CL2而電性連接至第五主動元件T5的第二源極/汲極E2。第三傳輸線HL3透過第二導電孔PL2h而電性連接至連接結構CL3，並透過連接結構CL3而電性連接至第三主動元件T3的第二源極/汲極E2。
在本實施例中，第一感光單元10之控制電路CC與第二感光單元20之控制電路CC電性連接至同一條第一傳輸線HL1、同一條第二傳輸線HL2以及同一條第三傳輸線HL3。
第三平坦層PL3位於第四導電圖案層M4以及第二平坦層PL2之上。在一些實施例中，第三平坦層PL3與第四導電圖案層M4之間以及第三平坦層PL3與第二平坦層PL2之間更包含第三緩衝層BP3，但本發明不以此為限。
圖4A是依照本發明的一實施例的一種感光裝置的上視示意圖。圖4B是圖4A的感光裝置的控制電路的上視示意圖。為了方便說明，圖4A與圖4B省略繪示了感光裝置的基板與絕緣層。
在圖4A中，第一感光單元10a以及第二感光單元20a各自包括控制電路CC以及感光元件LD。為了方便說明第一感光單元10a的控制電路CC以及第二感光單元20a的控制電路CC，圖4B繪示了半導體圖案層SML、第一導電圖案層M1以及第二導電圖案層M2，並省略繪示其他膜層。在圖4B中，相同的膜層以相
同的填充圖案表示。
請參考圖4A與圖4B，感光裝置2包括基板(未繪出)、多條傳輸線、多條訊號線、第一感光單元10a以及第二感光單元20a。傳輸線、訊號線、第一感光單元10a以及第二感光單元20a位於基板之上。第一感光單元10a以及第二感光單元20a連接傳輸線以及訊號線。第二感光單元20a位於第一感光單元10a的第一方向D1。
在本實施例中，半導體圖案層SML包括彼此相連或互相分離的多個通道層CH，第一導電圖案層M1包括彼此相連或互相分離的多個閘極G。第二導電圖案層M2包括多個第一源極/汲極E1、多個第二源極/汲極E2以及沿著第一方向D1延伸的第一傳輸線HL1與第二傳輸線HL2，第三導電圖案層M3包括多個第一電極BE、連接結構CL2、連接結構CL3以及連接結構CL4，第四導電圖案層M4包括沿著第二方向D2延伸的第一訊號線VL1、第二訊號線VL2、第三訊號線VL3、以及第四訊號線VL4。
在本實施例中，半導體圖案層SML、第一導電圖案層M1以及第二導電圖案層M2構成多個控制電路CC，其中每個控制電路CC包括第一主動元件T1、第二主動元件T2以及第三主動元件T3。第一主動元件T1、第二主動元件T2以及第三主動元件T3各自包括閘極G、通道層CH、第一源極/汲極E1以及第二源極/汲極E2。
第一主動元件T1的閘極G電性連接至第一傳輸線HL1。
第一主動元件T1的第一源極/汲極E1電性連接至第一訊號線VL1。舉例來說，第一主動元件T1的第一源極/汲極E1透過連接結構CL2而電性連接至第一訊號線VL1。
第二主動元件T2的閘極G電性連接至第二傳輸線HL2。第二主動元件T2的第一源極/汲極E1電性連接至感光元件LD的第一電極BE。第二主動元件T2的第二源極/汲極E2電性連接至第二訊號線VL2。舉例來說，第二主動元件T2的第二源極/汲極E2透過連接結構CL3而電性連接至第二訊號線VL2。
第三主動元件T3的閘極G電性連接至第二主動元件T2的第一源極/汲極E1，第三主動元件T3的第一源極/汲極E1電性連接至第一主動元件T1的第二源極/汲極E2。第三主動元件T3的第二源極/汲極E2電性連接至第四訊號線VL4。舉例來說，第三主動元件T3的第二源極/汲極E2透過連接結構CL4而電性連接至第四訊號線VL4。
感光元件LD的第二電極TE電性連接至第三訊號線VL3。
在本實施例中，各控制電路CC電性連接至第一訊號線VL1、第二訊號線VL2、第三訊號線VL3以及第四訊號線VL4，且各控制電路CC電性連接至第一傳輸線HL1以及第二傳輸線HL2。在本實施例中，第一感光單元10a之控制電路CC與第二感光單元20a之控制電路CC電性連接至同一條第一傳輸線HL1以及同一條第二傳輸線HL2。
在本實施例中，第一感光單元10a以及第二感光單元20a各自包括感光元件LD以及控制電路CC，第二感光單元20a之感光元件LD位於第一感光單元10a之感光元件LD的第一方向D1，且第一感光單元10a之感光元件LD分離於第二感光單元20a之感光元件LD。感光元件LD電性連接控制電路CC，且第一平坦層(請參考圖2)位於控制電路CC與感光元件LD之間。在一些實施例中，第一平坦層中設置有貫穿第一平坦層的多個第一導電孔PL1h，且感光元件LD之感光層SR與第二電極TE不重疊於第一導電孔PL1h。在本實施例中，第二感光單元20a之感光元件LD的感光層SR包括凹槽GV，其中凹槽GV位於第二感光單元20a之感光元件LD靠近第一感光單元10a的一側。
在一些實施例中，第一平坦層在第一導電孔PL1h的位置處容易出現表面不平整的問題，因此，為了提升感光元件LD的良率，將感光層SR需要盡量避開第一導電孔PL1h的位置設置。在本實施例中，感光層SR的兩側分別設置有凹槽GV1、GV2。藉由凹槽GV1、GV2的設置，感光層SR僅重疊於連接至感光元件LD的一個第一導電孔PL1h，而不重疊於未連接至感光元件LD的其他第一導電孔PL1h。在本實施例中，第一電極BE與第二電極TE均具有類似於感光層SR的凹槽GV1、GV2。
若每個感光單元中之感光元件只重疊於連接至自己的訊號線，而不重疊於連接至相鄰之感光單元的訊號線，感光元件的位置(例如第一電極、感光層或第二電極的位置)於圖4A中如虛
線LD’所示。在本實施例中，藉由使每個感光單元中之感光元件往鄰近的其他感光單元靠近，藉此使感光元件LD具有較大的收光面積。舉例來說，在一些實施例中，感光元件LD的下側LD3相較於虛線LD’的下側LD3’的位置往上(往第一方向D1)偏移距離Y1，且感光元件LD的上側LD4相較於虛線LD’的上側LD4’的位置往上(往第一方向D1)偏移距離Y2。下側LD3與下側LD3’在第二方向D2上的長度L3小於上側LD4與上側LD4’在第二方向D2上的長度L4，因此，感光元件LD的面積比虛線LD’所定義的面積更大。在一些實施例中，距離Y1與距離Y2介於0微米至100微米。
在本實施例中，第一感光單元10a之感光元件LD的第一電極BE、感光層SR以及第二電極TE在垂直基板100的方向上重疊於連接第二感光單元20a之對應的訊號線中的至少一條(例如連接第二感光單元20a之第一訊號線VL1)。藉此，使感光元件LD具有較大的收光面積。
1:感光裝置
10:第一感光單元
20:第二感光單元
a-a’:線
BE:第一電極
CL2,CL3:連接結構
D1:第一方向
D2:第二方向
GV:凹槽
HL1:第一傳輸線
HL2:第二傳輸線
HL3:第三傳輸線
L1,L2:長度
LD:感光元件
LD1,LD1’:左側
LD2,LD2’:右側
LD’:虛線
M3:第三導電圖案層
M4:第四導電圖案層
PL1h:第一導電孔
PL2h:第二導電孔
T1:第一主動元件
T2:第二主動元件
T3:第三主動元件
T4:第四主動元件
T5:第五主動元件
TE:第二電極
VL1:第一訊號線
VL2:第二訊號線
VL3:第三訊號線
VL4:第四訊號線
VL5:第五訊號線
VL6:第六訊號線
X1,X2:距離
Claims (9)
- 一種感光裝置，包括：一基板；多條傳輸線，位於該基板之上，且沿著一第一方向延伸；多條訊號線，位於該基板之上，且沿著一第二方向延伸，其中該第二方向交錯於該第一方向；以及一第一感光單元以及一第二感光單元，位於該基板之上，且連接該些傳輸線以及該些訊號線，且該第一感光單元以及該第二感光單元各自包括：一控制電路，其中該控制電路包括至少一主動元件；以及一感光元件，電性連接該控制電路，且包括依序堆疊的一第一電極、一感光層以及一第二電極，其中：該第二感光單元之該感光元件位於該第一感光單元之該感光元件的該第一方向，且該第一感光單元之該感光元件的該第一電極、該感光層以及該第二電極重疊於連接該第二感光單元之對應的該些訊號線中的至少一條，其中該第二感光單元之該感光元件的該感光層包括一凹槽，其中該凹槽位於該第二感光單元之該感光元件靠近該第一感光單元的一側，且該凹槽重疊於該至少一主動元件的至少部分。
- 如請求項1所述的感光裝置，其中該第一感光單元之該感光元件分離於該第二感光單元之該感光元件。
- 如請求項1所述的感光裝置，其中各該控制電路電性連接至該些訊號線中的一第一訊號線、一第二訊號線、一第三訊號線、一第四訊號線、一第五訊號線以及一第六訊號線，各該控制電路電性連接至該些傳輸線中的一第一傳輸線、一第二傳輸線以及一第三傳輸線，且該第一感光單元之該感光元件的該第一電極、該感光層以及該第二電極重疊於連接該第二感光單元之該第一訊號線。
- 如請求項3所述的感光裝置，其中該第一感光單元之該控制電路與該第二感光單元之該控制電路電性連接至同一條該第一傳輸線、同一條該第二傳輸線以及同一條該第三傳輸線。
- 如請求項3所述的感光裝置，其中各該控制電路的該至少一主動元件包括：一第一主動元件，其中該第一主動元件的閘極電性連接至該第一訊號線，且該第一主動元件的第一源極/汲極電性連接至該第三訊號線；一第二主動元件，其中該第二主動元件的閘極電性連接至該第一主動元件的第二源極/汲極，且該第二主動元件的第一源極/汲極電性連接至該感光元件的該第一電極；一第三主動元件，其中該第三主動元件的閘極電性連接至該第四訊號線，該第三主動元件的第一源極/汲極電性連接至該第二主動元件的第二源極/汲極，該第三主動元件的第二源極/汲極電性連接至該第三傳輸線； 一第四主動元件，其中該第四主動元件的閘極電性連接至該第六訊號線，該第四主動元件的第一源極/汲極電性連接至該感光元件的該第一電極，該第四主動元件的第二源極/汲極電性連接至該第二訊號線；以及一第五主動元件，其中該第五主動元件的閘極電性連接至該第五訊號線，該第五主動元件的第一源極/汲極電性連接至該感光元件的該第一電極，該第五主動元件的第二源極/汲極電性連接至該第二傳輸線。
- 如請求項1所述的感光裝置，更包括：一第一平坦層，位於該控制電路與該感光元件之間，其中該第一平坦層中設置有貫穿該第一平坦層的多個第一導電孔，且該感光元件之該感光層與該第二電極不重疊於該些第一導電孔。
- 如請求項1所述的感光裝置，其中各該控制電路電性連接至該些訊號線中的第一訊號線、第二訊號線、第三訊號線以及第四訊號線，各該控制電路電性連接至該些傳輸線中的第一傳輸線以及第二傳輸線，且該第一感光單元之該第一電極、該感光層以及該第二電極重疊於連接該第二感光單元之該第一訊號線。
- 如請求項7所述的感光裝置，其中該第一感光單元之該控制電路與該第二感光單元之該控制電路電性連接至同一條該第一傳輸線以及同一條該第二傳輸線。
- 如請求項7所述的感光裝置，其中各該控制電路的該至少一主動元件包括： 一第一主動元件，其中該第一主動元件的閘極電性連接至該第一傳輸線，且該第一主動元件的第一源極/汲極電性連接至該第一訊號線；一第二主動元件，其中該第二主動元件的閘極電性連接至該第二傳輸線，該第二主動元件的第一源極/汲極電性連接至該感光元件的該第一電極，且該第二主動元件的第二源極/汲極電性連接至該第二訊號線；以及一第三主動元件，其中該第三主動元件的閘極電性連接至該第二主動元件的第一源極/汲極，該第三主動元件的第一源極/汲極電性連接至該第一主動元件的第二源極/汲極，該第三主動元件的第二源極/汲極電性連接至該第四訊號線。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW110144732A TWI779943B (zh) | 2021-12-01 | 2021-12-01 | 感光裝置 |
| CN202210337424.1A CN114636471B (zh) | 2021-12-01 | 2022-03-31 | 感光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW110144732A TWI779943B (zh) | 2021-12-01 | 2021-12-01 | 感光裝置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TWI779943B true TWI779943B (zh) | 2022-10-01 |
| TW202324181A TW202324181A (zh) | 2023-06-16 |
Family
ID=81952336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW110144732A TWI779943B (zh) | 2021-12-01 | 2021-12-01 | 感光裝置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114636471B (zh) |
| TW (1) | TWI779943B (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW200950121A (en) * | 2008-03-24 | 2009-12-01 | Casio Computer Co Ltd | Photo-sensing device, photosensor, and display device |
| TW201800814A (zh) * | 2016-06-17 | 2018-01-01 | 半導體能源研究所股份有限公司 | 顯示裝置、顯示模組、電子裝置及顯示裝置的製造方法 |
| US20180114811A1 (en) * | 2012-06-26 | 2018-04-26 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Solid-state imaging device and method of manufacturing the device |
| TW202141966A (zh) * | 2014-10-31 | 2021-11-01 | 日商半導體能源研究所股份有限公司 | 半導體裝置、成像裝置及電子裝置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWM528522U (zh) * | 2016-05-20 | 2016-09-11 | 凌巨科技股份有限公司 | 感光裝置 |
| KR101843284B1 (ko) * | 2016-09-30 | 2018-03-28 | 엘지디스플레이 주식회사 | 디지털 엑스레이 검출장치 및 그 제조방법 |
| CN106653789A (zh) * | 2017-01-04 | 2017-05-10 | 京东方科技集团股份有限公司 | X射线探测器及其制造方法 |
| TWI745119B (zh) * | 2020-10-14 | 2021-11-01 | 友達光電股份有限公司 | 感光元件 |
-
2021
- 2021-12-01 TW TW110144732A patent/TWI779943B/zh active
-
2022
- 2022-03-31 CN CN202210337424.1A patent/CN114636471B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW200950121A (en) * | 2008-03-24 | 2009-12-01 | Casio Computer Co Ltd | Photo-sensing device, photosensor, and display device |
| US20180114811A1 (en) * | 2012-06-26 | 2018-04-26 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Solid-state imaging device and method of manufacturing the device |
| TW202141966A (zh) * | 2014-10-31 | 2021-11-01 | 日商半導體能源研究所股份有限公司 | 半導體裝置、成像裝置及電子裝置 |
| TW201800814A (zh) * | 2016-06-17 | 2018-01-01 | 半導體能源研究所股份有限公司 | 顯示裝置、顯示模組、電子裝置及顯示裝置的製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114636471A (zh) | 2022-06-17 |
| CN114636471B (zh) | 2025-04-11 |
| TW202324181A (zh) | 2023-06-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8242505B2 (en) | Display device | |
| WO2018201788A1 (zh) | 一种薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板、显示面板 | |
| TW202329465A (zh) | 半導體裝置 | |
| US11217656B2 (en) | Display substrate and manufacturing method thereof, display device | |
| WO2019109748A1 (zh) | 阵列基板及其制备方法、显示装置 | |
| CN108321152A (zh) | 指纹识别传感器及其制备方法以及指纹识别设备 | |
| WO2018201748A1 (zh) | 薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板及其制备方法 | |
| WO2017150295A1 (ja) | 光電変換装置 | |
| CN115188829A (zh) | 半导体器件及电子器件 | |
| WO2024119795A1 (zh) | 显示面板及显示装置 | |
| TW201022814A (en) | Display device | |
| CN108336092B (zh) | 晶体管阵列面板 | |
| CN114937701A (zh) | 阵列基板及其制作方法、显示面板 | |
| WO2023197363A1 (zh) | 阵列基板及其制作方法、显示面板 | |
| US10163939B2 (en) | Thin film transistor array substrate and display device | |
| CN102456706A (zh) | 显示装置和显示装置的制造方法 | |
| CN111090196B (zh) | 像素阵列基板 | |
| TWI779943B (zh) | 感光裝置 | |
| TWI648722B (zh) | 畫素結構及其製造方法 | |
| CN108039353B (zh) | 阵列基板及其制备方法、显示装置 | |
| TWI759980B (zh) | 光電感測器 | |
| CN114220865A (zh) | 薄膜晶体管及其制作方法、显示面板 | |
| CN114821679B (zh) | 感光装置 | |
| TWI781737B (zh) | 畫素陣列基板 | |
| CN110109306A (zh) | 阵列基板及其制造方法、显示面板 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GD4A | Issue of patent certificate for granted invention patent |