TWI659223B - Ｘ射線感測裝置及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本揭露提供一種X射線感測裝置，包括：基板；第一材料層，設置於基板上；電路元件，設置於第一材料層的底部；光電感測元件，設置於電路元件上；柱狀結構，對應設置於光電感測元件上，且與光電感測元件接觸，其中柱狀結構包括閃爍材料；以及接墊，設置於第一材料層之頂表面或底表面上，並與電路元件耦接。

Description

X射線感測裝置及其製造方法
本發明是關於一種X射線感測裝置及其製造方法，且特別是關於具有柱狀閃爍體的X射線感測裝置。
X射線(X-ray)廣泛地應用於數位化時代，從工業上的非破壞性檢測至醫學上的非侵入式影像偵測，頻繁地被使用於生物醫學研究、疾病診斷、行李貨物的安全檢查及鑑識科學等領域。X射線的應用與日常生活及科技應用密切相關，已成為現代科技不可或缺的工具。
X射線感測裝置可偵測X光並將其轉換為電子訊號以形成數位影像。一般而言，X射線感測裝置可分為間接轉換式或直接轉換式。間接轉換式X射線感測裝置會利用由X射線轉換材料所形成的閃爍體(scintillator)，將X射線光子轉換為可見光光子，並藉由光電耦合元件將可見光光子轉換為電子，以及藉由薄膜電晶體(thin-film transistor，TFT)或互補式金屬氧化物半導體(complementary metal oxide semiconductor，CMOS)及相關電子元件將電子訊號轉換成數位影像。直接轉換式X射 線感測裝置則是利用閃爍體直接將X射線光子轉換成電子-電洞對，接著藉由TFT或CMOS及相關電子元件將電子訊號轉換成數位影像。
現有的X射線感測裝置的結構中，大多採用大塊狀(bulk)或板狀的閃爍體，但大面積的閃爍體製作成本高、長晶製程也較為費時。另一方面，在部分X射線感測裝置中，閃爍體與像素陣列基板(例如，包含光電耦合元件、TFT或CMOS)之間須利用黏著層進行固定，然而，黏著層可能會導致成像解析度降低或產生訊號的串音(crosstalk)干擾。
此外，X射線轉換材料是否可實行於大面積製程，以及於大面積製程中是否能提供足夠的轉換效率以降低X射線照射的劑量，亦為傳統製程實行中須考量之問題。
因此，進一步簡化X射線感測裝置的製程及改善其使用效能，仍為目前業界致力研究的課題之一。
在一實施例中，本揭露提供一種X射線感測裝置，包含一基板；一第一材料層，設置於該基板上；一電路元件，設置於該第一材料層的底部；一光電感測元件，設置於該電路元件上；一柱狀結構，對應設置於該光電感測元件上，且與該光電感測元件接觸，其中該柱狀結構包括一閃爍材料；以及一接墊，設置於該第一材料層之頂表面或底表面上，並與該電路元件耦接。
在另一實施例中，本揭露提供一種X射線感測裝置，包括：一基板；一第一材料層，設置於該基板上；一電路元件，設置於該第一材料層的底部；一柱狀結構，設置於該電路元件上，且與該電路元件接觸，其中該柱狀結構包括一閃爍材料；以及一接墊，設置於該第一材料層之頂表面或底表面上，並與該電路元件耦接。
在又一實施例中，本揭露提供一種X射線感測裝置的製造方法，包括：提供一承載基板；形成一第一材料層於該基板上，其中一電路元件設置於該第一材料層的底部，且一光電感測元件，設置於該電路元件上；圖案化該第一材料層，以形成暴露出該光電感測元件的部分表面的一開口；以及填充一閃爍材料於該開口中，以形成一柱狀結構，其中該柱狀結構與該光電感測元件接觸。
為讓本揭露之特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
10、20、30、40‧‧‧X射線感測裝置
10’‧‧‧感測單元
102‧‧‧第一材料層
102a‧‧‧頂表面
102b‧‧‧底表面
104‧‧‧光電感測元件
104a‧‧‧部分表面
106‧‧‧電路元件
108‧‧‧承載基板
108’‧‧‧基板
110‧‧‧開口
112‧‧‧閃爍材料
114‧‧‧柱狀結構
116‧‧‧介電層
118‧‧‧導電層
120‧‧‧接墊
122‧‧‧焊球
124‧‧‧接合元件
H1‧‧‧第一高度
H2‧‧‧第二高度
W1‧‧‧第一寬度
W2‧‧‧第二寬度
W3‧‧‧第三寬度
W4‧‧‧第四寬度
第1A~1D圖顯示根據本揭露一些實施例中，X射線感測裝置在製程中不同階段之剖面示意圖；第2圖顯示根據本揭露一些實施例中，X射線感測裝置之剖面示意圖； 第3A及3B圖顯示根據本揭露一些實施例中，X射線感測裝置在製程中不同階段之剖面示意圖；第4圖顯示根據本揭露一些實施例中，X射線感測裝置與外部電路的電性連接之示意圖；第5圖顯示根據本揭露一些實施例中，X射線感測裝置與外部電路的電性連接之示意圖。
以下針對本揭露之X射線感測裝置及其製造方法作詳細說明。應了解的是，以下之敘述提供許多不同的實施例或例子，用以實施本揭露之不同樣態。以下所述特定的元件及排列方式僅為簡單清楚描述本揭露。當然，這些僅用以舉例而非本揭露之限定。此外，在不同實施例中可能使用重複的標號或標示。這些重複僅為了簡單清楚地敘述本揭露，不代表所討論之不同實施例及/或結構之間具有任何關連性。再者，當述及一第一元件位於一第二元件上或之上時，包括第一元件與第二元件直接接觸之情形。或者，亦可能間隔有一或更多其它元件之情形，在此情形中，第一元件與第二元件之間可能並未直接接觸。
應理解的是，圖式之元件或裝置可以所屬技術領域具有通常知識者所熟知的各種形式存在。此外，實施例中可能使用相對性的用語，例如「較低」或「底部」及「較高」或「頂部」，以描述圖式的一個元件對於另一元件的相對關係。可理解的是，如果將圖式的裝置翻轉使其上下顛倒，則所敘述 在「較低」側的元件將會成為在「較高」側的元件。
可理解的是，雖然在此可使用用語「第一」、「第二」、「第三」等來敘述各種元件或部分，這些元件、組成或部分不應被這些用語限定，且這些用語僅是用來區別不同的元件、組成或部分。因此，以下討論的一第一元件、組成或部分可在不偏離本揭露之教示的情況下被稱為一第二元件、組成或部分。
除非另外定義，在此使用的全部用語(包含技術及科學用語)具有與本揭露所屬技術領域的技術人員通常理解的相同涵義。能理解的是，這些用語，例如在通常使用的字典中定義的用語，應被解讀成具有與相關技術及本揭露的背景或上下文一致的意思，而不應以一理想化或過度正式的方式解讀，除非在本揭露實施例有特別定義。
本揭露實施例可配合圖式一併理解，本揭露之圖式亦被視為揭露說明之一部分。應理解的是，本揭露之圖式並未按照比例繪製，事實上，可能任意的放大或縮小元件的尺寸以便清楚表現出本發明的特徵，而在說明書及圖式中，同樣或類似的元件將以類似的符號表示。
本揭露實施例提供之X射線感測裝置具有包含閃爍材料的柱狀結構，其對應設置於光電感測元件上且與光電感測元件或電路元件直接接觸，可節省閃爍材料的用量，並提升X射線感測裝置的偵測量子效率(detective quantum efficiency)及成像的解析度。再者，本揭露實施例提供之X射線感測裝置利用簡易的半導體製程進行製造，形成的柱狀結構可與光電感 測元件或電路元件精確對位，因此可改善製程效率及產品的良率。
第1A~1D圖顯示根據本揭露一些實施例中，X射線感測裝置10在製程中不同階段之剖面示意圖。應理解的是，在一些實施例中，可於X射線感測裝置的製造方法進行前、進行中及/或進行後提供額外的操作。在不同的實施例中，所述的一些階段可以被取代或刪除。可添加額外特徵於X射線感測裝置10，在不同的實施例中，以下所述的一些特徵可以被取代或刪除。
首先，請參照第1A圖，提供第一材料層102。可預先設置光電感測元件104及電路元件106於第一材料層102中。在一些實施例中，第一材料層102可包含矽或玻璃。在一些實施例中，第一材料層102可為由半導體材料所形成的晶圓，例如包含多晶矽、結晶矽、矽化鍺(SiGe)、碳化矽(SiC)或前述之組合。光電感測元件104可將可見光光子轉換為電子。光電感測元件104可為任意的光電耦合元件。在一些實施例中，光電感測元件104可包含光電二極體(photodiode)。再者，電路元件106可用以提供電性連接、接收電子、儲存電子或處理電子訊號等。例如，電路元件106可用以接收或儲存來自光電感測元件104的電子，或處理及讀取其所產生的電子訊號以產生數位影像。在一些實施例中，電路元件106可具有薄膜電晶體(TFT)結構或互補式金屬氧化物半導體(CMOS)結構。在一些實施例中，電路元件106可包含多層金屬層，作為X射線感測裝置10的內連線結構。在一些實施例中，電路元件106可包含數位類 比轉換器、影像訊號處理器或前述之組合。
接著，請參照第1B圖，將第1A圖所示的結構倒裝並設置於承載基板108上。如第1B圖所示，第一材料層102設置於承載基板108上，電路元件106設置於第一材料層102的底部，而光電感測元件104設置於電路元件106上。承載基板108可暫時地作為支撐結構，並於後續製程中移除。在一些實施例中，承載基板108可為矽基板、玻璃基板、高分子基板、高分子基複合基板或前述之組合，但不限於此。
此外，在一些實施例中，可進一步對形成於承載基板108上的第一材料層102實行一薄化製程，薄化第一材料層102至一適當的厚度，以利於後續製程(例如，圖案化製程)的實行。在一些實施例中，經薄化的第一材料層102具有第一高度H1，第一高度H1的範圍為約50μm至約700μm。
接著，請參照第1C圖，實行一圖案化製程，移除部分的第一材料層102，以形成暴露出光電感測元件104的部分表面104a的開口110。開口110由第一材料層102的頂表面102a延伸至光電感測元件104的部分表面104a。可利用一或多個微影及蝕刻製程移除部分的第一材料層102。在一些實施例中，上述微影製程可包含光阻塗佈(例如，旋轉塗佈)、軟烘烤、硬烘烤、遮罩對齊、曝光、曝光後烘烤、光阻顯影、清洗及乾燥等。在一些實施例中，上述蝕刻製程包含乾蝕刻製程、濕蝕刻製程或前述之組合。例如，乾蝕刻製程可為反應離子蝕刻(reactive ion etch，RIE)或電漿蝕刻(plasma etch)等。特別地，暴露出光電感測元件104的部分表面104a的開口110的形成，將 使得後續填充於開口110中的柱狀結構114自行對準(self-align)光電感測元件104。
接著，請參照第1D圖，填充閃爍材料112於開口110中，以形成柱狀結構114。柱狀結構114對應設置於光電感測元件104上，且與光電感測元件104接觸。詳細而言，柱狀結構114與光電感測元件104直接接觸。在一些實施例中，閃爍材料112與光電感測元件104接觸。閃爍材料112由X射線轉換材料所形成，可將X射線轉換為可見光或形成電子-電洞對。在此實施例中，閃爍材料112可將接受的X射線光子轉換為可見光光子，而產生的可見光光子傳送至光電感測元件104，光電感測元件104再將接受的可見光光子轉換成電子訊號，例如，電流訊號或電壓訊號。再者，光電感測元件104可與電路元件106耦接，光電感測元件104產生的電子訊號可傳送至電路元件106進行處理，將電子訊號轉換成數位影像。此外，與光電感測元件104自動對準的閃爍材料112亦可確保光子及電子的有效傳遞。
再者，上述柱狀結構114具有第二高度H2。在一些實施例中，柱狀結構114的第二高度H2的範圍為約50μm至約700μm，此外，柱狀結構114的頂部具有第一寬度W1，柱狀結構114的底部具有第二寬度W2。在一些實施例中，柱狀結構114的第一寬度W1與柱狀結構114的第二寬度W2不同。在一些實施例中，第一寬度W1大於第二寬度W2。此外，柱狀結構114的長寬比的範圍為約1：1至約2：1。
在一些實施例中，柱狀結構114的長寬比可定義為柱狀結構114的第二高度H2與柱狀結構114頂部的第一寬度W1 的比，即H2/W1。在另一些實施例中，柱狀結構114的長寬比可定義為柱狀結構114的第二高度H2與柱狀結構114底部的第二寬度W2的比，即H2/W2。在另一些實施例中，柱狀結構114的長寬比可定義為柱狀結構114的第二高度H2與柱狀結構114的任一寬度W3的比，即H2/W3。應注意的是，適當範圍的長寬比使得柱狀結構114可有效地傳遞可見光光子或電子。
另一方面，光電感測元件104可具有第四寬度W4。光電感測元件104的第四寬度W4大於柱狀結構114的第二寬度W2。在一些實施例中，光電感測元件104的第四寬度W4的範圍為約1μm至約200μm。
承前述，如第1D圖所示的X射線感測裝置10可視為間接轉換式X射線感測裝置。在此實施例中，閃爍材料112的材料可包含CsI：Tl、CsI：Na、CsI、BGO(B4G3O12)、LYSO、YSO、Cd2O2S：Tb或前述之組合。在一些實施例中，可利用物理氣相沉積製程(physical vapor deposition，PVD)、化學氣相沉積製程(chemical vapor deposition，CVD)、其它任何適合的方法或前述之組合形成閃爍材料112。物理氣相沉積製程例如可為濺鍍製程、蒸鍍製程或脈衝雷射沉積等。化學氣相沉積製程例如可為低壓化學氣相沉積製程(LPCVD)、低溫化學氣相沉積製程(LTCVD)、快速升溫化學氣相沉積製程(RTCVD)、電漿輔助化學氣相沉積製程(PECVD)或原子層沉積製程(ALD)等。
此外，在一些實施例中，可於第一材料層102的頂表面102a上形成第二材料層(未繪示)，第二材料層可覆蓋於第一材料層102之上，並與第一材料層102及閃爍材料112接觸。 第二材料層可用以進一步減少相鄰的感測元件或像素的串音干擾。在一些實施例中，第二材料層的材料可包含二氧化鉭(TaO2)、銅(Cu)、鋁(Al)或前述之組合。
請參照第2圖，第2圖顯示根據本揭露另一些實施例中，X射線感測裝置20之剖面示意圖。第2圖所示之實施例與前述第1圖所示之實施例的差別在於，X射線感測裝置20並未具有光電感測元件104。應理解的是，後文中與前文相同或相似的組件或元件將以相同或相似之標號表示，其材料、製造方法與功能皆與前文所述相同或相似，故此部分在後文中將不再贅述。
如第2圖所示，X射線感測裝置20中的柱狀結構114設置於電路元件106上，且柱狀結構114與電路元件106接觸。詳細而言，柱狀結構114與電路元件106直接接觸。在一些實施例中，柱狀結構114中的閃爍材料112與電路元件106接觸。如同前述，閃爍材料112由X射線轉換材料所形成，可將X射線轉換為可見光或形成電子-電洞對。在此實施例中，閃爍材料112可將接受的X射線光子直接轉換為電子-電洞對，接著再藉由與柱狀結構114耦接的電路元件106轉換成電子訊號。詳細而言，電子-電洞對會分別經由柱狀結構114的上下兩側經施加偏壓的電極(未繪示)進行收集，再轉換成電子訊號，例如，電流訊號或電壓訊號。上述電極亦可視為電路元件106的一部分。產生的電子訊號經由電路元件106進行處理，將電子訊號轉換成數位影像。
承前述，如第2圖所示的X射線感測裝置20可視為 直接轉換式X射線感測裝置，其不具有光電感測元件104，而是直接以電路元件106接收電子、處理及讀取其所產生的電子訊號以產生數位影像。在此實施例中，閃爍材料112的材料可包含鈣鈦礦(perovskite)、PbI3、PbI2、MgI3、HgI2、非晶硒(Se)、CdTe、SiO2或前述之組合。
接著，請參照第3A及3B圖，第3A及3B圖顯示根據本揭露另一些實施例中，X射線感測裝置30在製程中不同階段之剖面示意圖。第3A及3B圖所示的製程階段可接續前述第1C圖所示的步驟。如第3A圖所示，在實行圖案化製程以形成開口110之後，形成介電層116於開口110中。介電層116由介電材料所形成。在一些實施例中，上述介電材料包含氮化矽、氧化矽、氮氧化矽、碳化矽、氧化鋁、其它適用的低介電常數材料或前述之組合。在一些實施例中，可藉由化學氣相沉積製程(CVD)、物理氣相沉積製程(PVD)、原子層沉積製程(ALD)、旋轉塗佈製程、其它合適的製程或前述之組合形成介電層116。
接著，形成導電層118於介電層116之上。導電層118由導電材料所形成。在一些實施例中，上述導電材料可包含銅(Cu)、鋁(Al)、鉬(Mo)、鎢(W)、金(Au)、鉻(Cr)、鎳(Ni)、鉑(Pt)、鈦(Ti)、銥(Ir)、銠(Rh)、銅合金、鋁合金、鉬合金、鎢合金、金合金、鉻合金、鎳合金、鉑合金、鈦合金、銥合金、銠合金、前述之合金、其它合適的導電材料或前述之組合。在一些實施例中，可藉由化學氣相沉積製程、物理氣相沉積製程、電鍍製程、無電電鍍製程、其它合適的製程或前述之組合形成導電層118。前述物理氣相沉積製程可包含濺鍍製程、蒸鍍製程、脈 衝雷射沉積等。
接著，請參照第3B圖，填充閃爍材料112於開口110中的導電層118上，以形成柱狀結構114。柱狀結構114對應設置於光電感測元件104上，且與光電感測元件104接觸。相較於前述第1D圖所示之實施例，X射線感測裝置30的柱狀結構114進一步包含介電層116及導電層118。介電層116設置於導電層118及第一材料層102之間，導電層118設置於閃爍材料112及介電層116之間。在一些實施例中，介電層116與光電感測元件114接觸。
在此實施例中，由於柱狀結構114具有導電層118，因此柱狀結構114亦可視為導孔(via)，可提供柱狀結構額外的電性連接。此外，導電層118亦對準光電感測元件104設置，具有抗散射作用，可防止散射的X射線進入X射線感測裝置，進一步改善產生的影像品質。
接著，請參照第4圖，第4圖顯示根據本揭露一些實施例中，X射線感測裝置30與外部電路的電性連接之示意圖。如第4圖所示，X射線感測裝置30可進一步包含接墊120，接墊120設置於第一材料層102的底表面102b上，且接墊120與電路元件106耦接。接墊120可由導電材料所形成。在一些實施例中，上述導電材料可包含銅(Cu)、鋁(Al)、鉬(Mo)、鎢(W)、金(Au)、鉻(Cr)、鎳(Ni)、鉑(Pt)、鈦(Ti)、銥(Ir)、銠(Rh)、銅合金、鋁合金、鉬合金、鎢合金、金合金、鉻合金、鎳合金、鉑合金、鈦合金、銥合金、銠合金、前述之合金、其它合適的導電材料或前述之組合。
再者，接墊120可藉由焊球(solder ball)122，進一步與外部電路(未繪示)耦接，使X射線感測裝置30與外部電路產生電性連接。焊球122可由任意合適的材料形成。在一些實施例中，焊球122可包含錫(Sn)、銀(Ag)、銅(Cu)、其它合適的材料或前述之組合。
此外，在一些實施例中，焊球122可設置於基板108’上，以進行X射線感測裝置30的後續封裝製程。在一些實施例中，基板108’可為矽基板、玻璃基板、高分子基板、高分子基複合基板或前述之組合，但不限於此。在一些實施例中，基板108’的材料可包含玻璃、石英、藍寶石(sapphire)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、聚醯亞胺(polyimide，PI)、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)、其它適合材料或前述之組合。
接著，請參照第5圖，第5圖顯示根據本揭露另一些實施例中，X射線感測裝置40與外部電路的電性連接之示意圖。如第5圖所示，接墊120可設置於第一材料層102的頂表面102a上，接墊120可透過導電層118與電路元件106耦接。此外，接墊120可藉由打線接合的方式，進一步與外部電路(未繪示)耦接，使X射線感測裝置40與外部電路產生電性連接。在一些實施例中，接墊120可藉由接合元件124與外部電路(未繪示)耦接，使X射線感測裝置40與外部電路產生電性連接。在一些實施例中，接墊120可透過接合元件124與基板108’上的外部元件電性連接，並於基板108’上進行後續封裝製程。接合元件124可包含接合球及接合線。在一些實施例中，接合元件124的材 料可包含金(Au)、銅(Cu)、鋁(Al)、其它合適的材料或前述之組合。
此外，應理解的是，雖然第4及5圖所示的實施例中的X射線感測裝置於第一材料層102中具有多個重複單元(例如，多個光電感測元件104、電路元件106、柱狀結構112等)，且多個重複單元一起封裝於基板108’上，但在另一些實施例中，X射線感測裝置亦可以單一感測單元10’(如第1D圖所示)的形式進行後續封裝。詳細而言，在一些實施例中，可在第1D圖所示的階段之後，將承載基板108移除，並對第一材料層102實行切割製程，以形成多個感測單元10’(晶粒)，並進行封裝。
綜上所述，本揭露實施例提供之X射線感測裝置具有包含閃爍材料的柱狀結構，可節省閃爍材料的用量，並提升X射線感測裝置的偵測量子效率及成像的解析度。再者，本揭露實施例提供之X射線感測裝置利用簡易的半導體製程進行製造，形成的柱狀結構可與光電感測元件或電路元件精確對位，因此可改善製程效率及產品的效能。此外，根據本揭露的一些實施例，X射線感測裝置不須以黏著層進行元件固定(例如，不須以黏著層固定光電感測元件及電路元件、或不須以黏著層固定光電感測元件及柱狀結構等)，因此可降低訊號的串音(crosstalk)干擾的產生。
雖然本揭露的實施例及其優點已揭露如上，但應該瞭解的是，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作更動、替代與潤飾。此外，本揭露之保護範圍並未侷限於說明書內所述特定實施例中的製 程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟，任何所屬技術領域中具有通常知識者可從本揭露揭示內容中理解現行或未來所發展出的製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟，只要可以在此處所述實施例中實施大抵相同功能或獲得大抵相同結果皆可根據本揭露使用。因此，本揭露之保護範圍包括上述製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟。另外，每一申請專利範圍構成個別的實施例，且本揭露之保護範圍也包括各個申請專利範圍及實施例的組合。

Claims (13)

  1. 一種X射線感測裝置，包括：一基板；一第一材料層，設置於該基板上；一電路元件，設置於該第一材料層的底部；一光電感測元件，設置於該第一材料層中並位於該電路元件上；一柱狀結構，對應設置於該第一材料層中並位於該光電感測元件上，且與該光電感測元件接觸，其中該柱狀結構包括一閃爍材料；以及一接墊，設置於該第一材料層之頂表面或底表面上，並與該電路元件耦接。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之X射線感測裝置，其中該閃爍材料與該光電感測元件接觸。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之X射線感測裝置，其中該柱狀結構更包括一介電層及一導電層，其中該介電層設置於該導電層及該第一材料層之間，該導電層設置於該閃爍材料及該介電層之間。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之X射線感測裝置，其中該閃爍材料包括CsI：Tl、CsI：Na、CsI、BGO(B4G3O12)、LYSO、YSO、Cd2O2S：Tb或前述之組合。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之X射線感測裝置，其中該柱狀結構的長寬比的範圍為1：1至2：1。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之X射線感測裝置，其中該電路元件包括數位類比轉換器、影像訊號處理器或前述之組合。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之X射線感測裝置，更包括一第二材料層，設置於該第一材料層上，且該第二材料層包括二氧化鉭(TaO2)、銅(Cu)、鋁(Al)或前述之組合。
  8. 一種X射線感測裝置，包括：一基板；一第一材料層，設置於該基板上；一電路元件，設置於該第一材料層的底部；一柱狀結構，設置於該第一材料層中並位於該電路元件上，且與該電路元件接觸，其中該柱狀結構包括一閃爍材料；以及一接墊，設置於該第一材料層之頂表面或底表面上，並與該電路元件耦接。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之X射線感測裝置，其中該閃爍材料包括鈣鈦礦(perovskite)、PbI3、PbI2、MgI3、HgI2、非晶硒(Se)、CdTe、SiO2或前述之組合。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之X射線感測裝置，其中該第一材料層包括矽或玻璃。
  11. 如申請專利範圍第8項所述之X射線感測裝置，其中該柱狀結構為一導孔。
  12. 一種X射線感測裝置的製造方法，包括：提供一承載基板；形成一第一材料層於該基板上，其中一電路元件設置於該第一材料層的底部，且一光電感測元件，設置於該第一材料層中並位於該電路元件上；圖案化該第一材料層，以形成暴露出該光電感測元件的部分表面的一開口；以及填充一閃爍材料於該開口中，以形成一柱狀結構，其中該柱狀結構設置於該第一材料層中並與該光電感測元件接觸。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之X射線感測裝置的製造方法，其中於填充該閃爍材料於該開口中的步驟前，更包括：形成一介電層於該開口中；以及形成一導電層於該介電層上。
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