[发明专利]半导体器件

权利要求书

1.一种半导体器件，包括半导体X线探测器的像素单元，其特征在于包括：

硅基二极管阵列基板和读出电路阵列基板，其通过铟焊料球连接；

所述读出电路阵列基板上形成有读出电路，第一钝化层以及第一UBM；

所述硅基二极管阵列基板上形成有背面N⁺接触层，正面P⁺层，其中，所述背面N+接触层与所述正面P⁺层之间的所述硅基二极管阵列基板部分为本征层，从而形成了硅基PIN二极管；

所述正面P⁺层之上还形成有氧化层，PIN接触层，第二钝化层以及第二UBM；

其中，所述硅基二极管阵列基板的正面还形成有低温TFT，以构成像素单元内的在片信号处理和放大电路；所述低温TFT的栅极或沟道层形成于所述氧化层之中；

所述PIN接触层包括两个部分，其第一部分的一端与所述正面P⁺层电连接，另一端与低温TFT的源极电连接；其第二部分的一端与所述第二UBM电连接，另一端与低温TFT的漏极电连接。

2.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述低温TFT为倒栅结构，其栅极形成于所述氧化层之中，其沟道层形成于所述氧化层之上，所述氧化层的一部分将所述栅极和所述沟道层隔离。

3.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述低温TFT为正栅结构，其沟道层形成于所述氧化层之中，其栅极形成于所述氧化层之上，所述氧化层的一部分将所述栅极和所述沟道层隔离。

4.根据权利要求1-3之一所述的器件，其特征在于，所述低温TFT的沟道层材料为多晶硅、或α-Si:H、或非晶态氧化物半导体。

5.一种半导体器件制造方法，用于制造半导体X线探测器的像素单元，其特征在于包括：

提供读出电路阵列基板和硅基二极管阵列基板；

在所述读出电路阵列基板形成读出电路；

然后在所述读出电路之上形成第一钝化层以及第一UBM；

在所述硅基二极管阵列基板的背面形成背面N⁺接触层，在所述硅基二极管阵列基板的正面形成正面P⁺层；

在所述正面P⁺层之上形成氧化层，PIN接触层，第二钝化层以及第二UBM；

通过铟焊料球将所述读出电路阵列基板和所述硅基二极管阵列基板连接，从而形成半导体X线探测器像素单元；

其中，在所述硅基二极管阵列基板的正面形成低温TFT，以构成像素单元内的在片信号处理和放大电路；所述低温TFT的栅极或沟道层形成于所述氧化层之中；

所述PIN接触层包括两个部分，其第一部分的一端与所述正面P⁺层电连接，另一端与低温TFT的源极电连接；其第二部分的一端与所述第二UBM电连接，另一端与低温TFT的漏极电连接。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述低温TFT的沟道层材料为多晶硅、或α-Si:H或非晶态氧化物半导体。

7.根据权利要求5-6任一项所述的方法，其特征在于，所述低温TFT的沟道层材料采用低温工艺形成。

8.一种半导体X线探测器的操作方法，采用权利要求1-4中任一项所述的半导体器件，其特征在于：

将像素单元中的硅基PIN二极管获取的信号输入至低温TFT，经过信号处理和放大之后，通过铟焊料球输出给读出电路阵列基板上的读出电路。