图像传感器和制造其的方法与流程

本公开通常涉及图像传感器和用于制造图像传感器的方法。

在缝合技术中的标准操作是将具有大尺寸的集成电路分成不同的单元块并在这些单元块之上形成集成电路的部件。在光刻法中的标准操作是创建具有矩形形状的单元块。生产限定用于制造在一个或多个单元块上的部件的图案的光掩模。一组光掩模（每一个限定集成电路的图案层）被产生并用于大规模生产集成电路的部件。

被制造为图像检测器的图像传感器一般是矩形形状的并在圆形的晶片（半导体材料）之上形成。在圆形晶片之上形成矩形形状的图像传感器并不充分利用晶片的面积，导致浪费的空间。太大而不能在圆形晶片的部分之上形成的图像传感器部件在不同的晶片上形成。使在不同晶片之上形成的不同图像传感器部件平铺（tile）在技术上是困难的且在财政上是昂贵的。此外，在这些图像传感器上的像素阵列暴露于圆的形状的辐射波束。假定像素阵列是矩形形状的，在暴露于辐射波束的区域之外的像素阵列的区段可被利用。

减小浪费的空间并增加像素阵列的产量潜力的一个提议是形成具有接近由波束暴露的区域的尺寸的非矩形形状的图像传感器并在非矩形形状的图像传感器之上形成非矩形形状的像素阵列。然而，和矩形形状的图像传感器不同，非矩形形状的图像传感器没有一致的宽度。当包含图像传感器的其它部件的块布置成接近于非矩形形状的像素阵列时，像素阵列的非矩形形状使图像传感器的其它部件中的一些与像素阵列接触，并使与图像传感器的其它部件接触的像素变得不能用。此外，用密封环围住非矩形形状的图像传感器需要创建附加的单元块。需要附加的掩模来制造新单元块。然而，增加制造图像传感器的部件所需的掩模的数量显著增加生产成本。此外，增加所需的掩模的总数也显著增加与制造新的实现相关联的技术难度。

技术实现要素：

所公开的实施例提供非矩形形状的图像传感器和制造非矩形形状的图像传感器的方法，其提供增加的产量潜力而没有在生产成本或制造复杂性中的显著增加。

根据例证性实施例，提供了互补金属氧化物半导体（CMOS）图像传感器。CMOS图像传感器包括具有一致宽度的多个半导体切片。多个半导体切片由不同的长度形成并布置成形成限定CMOS图像传感器的边界的半矩形形状。多个半导体切片中的每一个布置成接近于多个半导体切片的另一半导体切片。此外，多个半导体切片中的每一个半导体切片具有限定半导体切片的一侧的切片边缘。多个半导体切片中的每一个半导体切片包括具有大致一致的像素节距的多个像素阵列。多个半导体切片中的每一个半导体切片还包括围绕多个像素阵列的具有n型导电性的保护环。多个半导体切片中的每一个半导体切片还包括围住半导体切片的密封环。多个半导体切片中的每一个半导体切片还包括一列行-驱动器电路。该列行-驱动器电路沿着多个像素阵列的第一侧定位成接近于多个像素阵列。保护环、行-驱动器电路、切片边缘、密封环、布置成接近于半导体切片的另一半导体切片的密封环、另一半导体切片的切片边缘和另一半导体切片的保护环具有小于或等于一个像素节距的组合宽度。

根据另一例证性实施例，提供图像传感器。图像传感器包括具有一致宽度的多个半导体切片。多个半导体切片由不同的长度形成并布置成形成限定图像传感器的边界的半矩形形状。多个半导体切片中的每一个布置成接近于多个半导体切片的另一半导体切片。多个半导体切片中的每一个半导体切片具有限定半导体切片的一侧的切片边缘。多个半导体切片中的每一个半导体切片包括具有一致的像素节距的多个像素阵列。多个半导体切片中的每一个半导体切片还包括围住半导体切片的密封环。多个半导体切片中的每一个半导体切片还包括一列行-驱动器电路。

根据另一例证性实施例，提供用于制造图像传感器的方法。该方法包括形成具有一致宽度的多个半导体切片。多个半导体切片中的至少两个具有不同的长度，且多个半导体切片中的每一个具有限定半导体切片的一侧的切片边缘。该方法还包括布置多个半导体切片以形成限定图像传感器的边界的半矩形形状，多个半导体切片中的每一个布置成接近于多个半导体切片的另一半导体切片。对于多个半导体切片中的每一个半导体切片，该方法还包括在半导体切片之上形成多个像素阵列，多个像素阵列具有大致一致的像素节距。对于多个半导体切片中的每一个半导体切片，该方法还包括形成在半导体切片周围的密封环，密封环围住半导体切片和半导体切片的多个像素阵列，其中多个半导体切片中的每一个具有不同的密封环。

下面在详细描述和对应的附图中提供所公开的实施例的附加细节。

附图说明

下面参考所附附图详细描述了本发明的例证性实施例，所述附图通过引用被并入本文且其中：

图1示出根据一个实施例的圆形图像传感器。

图2A示出根据一个实施例的包含像素阵列和行-驱动器电路的半导体切片。

图2B示出根据另一实施例的包含像素阵列和行-驱动器电路的半导体切片。

图3示出根据一个实施例的布置成接近于彼此的三个半导体切片。

图4示出根据另一实施例的圆形图像传感器的一部分。

图5是示出根据一个实施例的用于制造图像传感器的流程图。

所示附图仅仅是示例性的且并不意在主张或暗示关于其中可以实现不同的实施例的环境、体系结构、设计或过程的任何限制。

具体实施方式

图1示出根据一个实施例的图像传感器100。图像传感器100具有由边界102限定的尺寸。如图1所示的图像传感器100具有圆的尺寸。图像传感器100可被制造以形成多种形状，包括矩形形状和半矩形形状，其如在本文使用的，包括不是矩形的任何形状。在单晶半导体衬底103上制造图像传感器100。可替换地，图像传感器100可被制造在多晶硅衬底或由任何其它适当的半导体材料制成的衬底上。如图1所示，在光刻期间在衬底103的不同部分之上形成图像传感器100的部件。

图像传感器100包括第一半导体切片104、第二半导体切片106、第三半导体切片108和第四半导体切片110。第一、第二、第三和第四半导体切片104、106、108和110在衬底103的区域之上形成并包括配置成检测并测量由电磁辐射能的一个或多个波束产生的电磁辐射的部件。在优选实施例中，半导体切片104、106、108和110中的每一个包括配置成执行与其它半导体切片分离的功能的部件。在下面的段落中更详细讨论了在半导体切片104、106、108和110中的每一个之上形成的各种部件。

第一、第二、第三和第四半导体切片104、106、108和110具有矩形形状并具有大致一致的宽度。如在本文中使用的，“大致一致的宽度”被限定为包括一致的宽度。此外，第一、第二、第三和第四半导体切片104、106、108和110均具有分别在切片边缘152A和152B、154A和154B、156A和156B以及158A和158B处的两侧。在一些实施例中，切片边缘限定半导体切片的一侧。在其它实施例中，切片边缘限定具有沿着在围绕半导体切片的密封环和接近于切片边缘的保护环之间的半导体切片的一侧的有限宽度的过渡区域。在其它实施例中，切片边缘限定接近于半导体切片的不同数量的侧的过渡区域。

各种缝合技术可用于形成第一、第二、第三和第四半导体切片104、106、108和110的边界，并使第一、第二、第三和第四半导体切片104、106、108和110对齐。在下面的段落中更详细讨论了缝合技术。图1所示的图像传感器100包括接近于彼此对齐以形成半矩形区域的四个半导体切片104、106、108和110。

如在本文使用的，“半矩形”形状被限定为不形成矩形形状的任何围住的区域。相应地，半矩形形状包括椭圆。如在本文使用的，“椭圆”被限定为在围绕两个焦点的平面上的曲线，使得到两个焦点的距离的和对于曲线上的每一个点是恒定的。椭圆被限定为包括圆，其为特殊类型的椭圆，其中两个焦点在同一点处。

第一半导体切片104包括在第一半导体切片104之上形成的像素阵列112、114和116。像素阵列112、114和116中的每一个包括布置在行和列中的多个个体像素（未示出）。在下面的段落中详细讨论像素。像素阵列112、114和116中的每一个配置成接收电磁辐射信息并输出对应的信号。虽然图1所示的第一半导体切片104包括三个像素阵列112、114和116，在其它实施例中，像素阵列112、114和116组合以形成一个像素阵列。在优选实施例中，使用CMOS技术来制造像素阵列112、114和116。在其它实施例中，可使用CCD或其它类似的技术来制造像素阵列112、114和116。在优选实施例中，像素阵列112、114和116由闪烁体材料层覆盖。闪烁体材料将进入的x射线光子转换成可见光（例如绿光）的形式。像素阵列112、114和116将绿光转换成对应于进入的x射线光子的电信号。可替换地，来自宽频率范围的电磁辐射信号（包括但不限于伽马射线辐射、紫外辐射、可见光辐射和红外辐射）可由可选的转换层转换成可见光的形式并进一步由像素阵列112、114和116转换成电信号或直接由像素阵列112、114和116转换成电信号。半导体切片104包括在像素阵列112、114和116周围形成的保护环（未示出）以使像素阵列112、114和116与由在衬底103之上形成或存在的其它部件产生的噪声绝缘。在下面的段落中更详细示出并讨论保护环。

图1所示的图像传感器100还包括在第二半导体切片106之上形成的像素阵列118、120、122、124和126。此外，图像传感器100还包括在第三半导体切片108之上形成的像素阵列128、130、132、134和136。此外，图像传感器100还包括在第四半导体切片110之上形成的像素阵列138、140和142。共同地，像素阵列112、114、116、118、120、122、124、126、128、130、132、134、136、138、140和142布置成形成围绕电磁辐射暴露的区域190的半矩形区域。根据另一实施例，不同数量的像素阵列在它们相应的半导体切片之上形成以形成覆盖具有与电磁辐射暴露的区域190的尺寸不同的尺寸的电磁辐射暴露的区域的区域。

像素阵列112、114、116、118、120、122、124、126、128、130、132、134、136、138、140和142布置成形成类似于电磁辐射暴露的区域190的形状。特别是，像素阵列112、114、116、118、120、122、124、126、128、130、132、134、136、138、140和142布置成形成与电磁辐射暴露的区域190相同、近似相同或稍微更大的区域，以便确保电磁辐射暴露的区域的相当大的覆盖并最大化像素阵列112、114、116、118、120、122、124、126、128、130、132、134、136、138、140和142的产量潜力。可替换地，对于某些应用，像素阵列112、114、116、118、120、122、124、126、128、130、132、134、136、138、140和142可布置成形成比电磁辐射暴露的区域190稍微更小的区域以减小像素阵列的所需表面积且仍然维持辐射暴露的区域的相当大的覆盖。本领域中的普通技术人员将认识到，虽然像素阵列的切片是矩形形状的并被选择为具有不同的高度以最好地接近电磁辐射的弓形区域的一般形状，这样的切片的高度和布置可在不同的实施例中改变而不偏离本发明的范围。如图1所示，像素阵列112、114、116、118、120、122、124、126、128、130、132、134、136、138、140和142中的每一个阵列部分地或完全在电磁辐射暴露的区域190内。

第一半导体切片104还包括在第一半导体切片104之上形成的控制和读出电路144。在一些实施例中，读出电路144包括电路，例如模数转换（ADC）电路。控制和读出电路144配置成控制由像素阵列112、114、116和在第一半导体切片104之上形成的行-驱动器电路（未示出）执行的操作。控制和读出电路144还可配置成将在像素阵列112、114、116处接收的电磁辐射的模拟信号转换成数字表示。类似地，第二半导体切片106包括在第二半导体切片106之上形成的控制和读出电路146。控制和读出电路144配置成控制由像素阵列118、120、122、124和126和在第二半导体切片106之上形成的行-驱动器电路（未示出）执行的操作。类似地，第三半导体切片108包括在第三半导体切片108之上形成的控制和读出电路148。控制和读出电路148配置成控制由像素阵列128、130、132、134和136和在第三半导体切片108之上形成的行-驱动器电路（未示出）执行的操作。类似地，第四半导体切片110包括在第四半导体切片110之上形成的控制和读出电路150。控制和读出电路150配置成控制由像素阵列138、140和142和在第四半导体切片110之上形成的行-驱动器电路（未示出）执行的操作。

根据一个实施例，控制和读出电路144配置成独立于控制和读出电路146、148和150而控制像素阵列112、114和116。例如，控制和读出电路144配置成独立于控制和读出电路146、148和150而将在像素阵列112、114和/或116处接收的电磁辐射的模拟信号转换成所接收的信号的数字表示。类似地，控制和读出电路146、148和150配置成独立于其它控制和读出电路而控制分别在半导体切片106、108或110之上形成的像素阵列。在其中电磁辐射暴露的区域10 只被在选定半导体切片之上形成的选定像素阵列覆盖的情况下，只有这些选定半导体器件的控制和读出电路被激活以将在被暴露区域处的所接收的信号转换成数字表示。因此，图像传感器100可以以更大的效率操作。此外，如果在半导体切片之上形成的控制和读出电路发生故障，则故障对半导体切片是局部的且不阻止在其它半导体切片之上形成的其它控制和读出电路接收并转换在其它半导体切片之上形成的像素阵列处接收的电磁辐射的模拟信号。

如图1所示，控制和读出电路144布置成接近于像素阵列116，控制和读出电路146布置成接近于像素阵列126，控制和读出电路148布置成接近于像素阵列136，以及控制和读出电路150布置成接近于像素阵列142。在另一实施例中，控制和读出电路144、146、148和/或150布置成相邻于多个像素阵列。在另一实施例中，控制和读出电路144、146、148和/或150布置在它们相应的半导体切片上的不同位置处。在另一实施例中，控制和读出电路144、146、148和/或150均包括布置在它们相应的半导体切片上的不同位置处的一个或多个部件。附加的控制和读出电路（未示出）也可在半导体切片104、106、108和110中的每一个之上形成以便于将在相应的半导体切片之上形成的像素阵列处接收的电磁辐射的模拟信号转换成数字信号并在控制和读出电路144、146、148和150之一发生故障的情况下用作备用物。

在第一半导体切片104上形成的半导体器件由密封环160围住。在一个实施例中，密封环160是在第一半导体切片104的周边周围延伸的沟槽。可替换地，密封环160可以是在第一半导体切片104的周边周围延伸但填充有与衬底材料不同的材料的沟槽，所述衬底材料一般是硅或其它适当的材料。在一个实施例中，密封环160包括金属层、电介质层和通孔。在这样的实施例中，密封环160的金属层电连接到p型衬底。密封环160也电连接和/或耦合到接地连接。密封环160通常在形状上是矩形的并包括两组相对的通常平行的侧和通常彼此正交的相邻侧。然而在一个实施例中，密封环160可具有弓形或多边形拐角接头以防止可能损坏第一半导体切片104的应力和电荷浓度。通常，密封环160保护在第一半导体切片104上形成的半导体器件免受在第一半导体切片104外部的其它切片或电气部件的应力能量。如果没有密封环160的存在的话，在第一半导体切片104外部的部件中的应力能量可传播到并毁坏在半导体芯片上的第一半导体切片104上的半导体器件。此外，密封环160还保护在第一半导体切片104之上形成的部件免于紧靠在其它半导体切片之上形成的其它部件。此外，密封环160还在不同的光刻程序期间维持第一半导体切片104和在第一半导体切片104之上形成的部件的结构完整性。类似地，密封环162、164和166还提供对分别在第二、第三和第四半导体切片106、108和110之上形成的部件的类似保护。

附加的电路例如但不限于行-驱动器电路在第一、第二、第三和第四半导体切片104、106、108和110之上形成。此外，附加的部件例如印刷电路板（PCB）、闪烁体材料等也可在衬底103之上形成和/或布置成接近于衬底103。这些部件的细节在下面的段落中被进一步讨论并由随后的附图示出。

图2A示出根据一个实施例的包含像素阵列201和行-驱动器电路220的半导体切片。像素阵列201是3x3栅格并包括像素202、204、206、208、210、212、214、216和218。像素阵列201具有由在像素阵列201中的像素的近似宽度限定的像素节距。如图2A所示，像素阵列201在具有由切片边缘222A和222B限定的两侧的半导体切片200之上形成。行-驱动器电路220配置成将电压输送到像素202、204、206、208、210、212、214、216和218以控制在每一个像素中累积的信号的累加、传输和重置。行-驱动器电路220还可配置成控制在像素阵列201的像素202、204、206、208、210、212、214、216和218处接收的信号到控制和读出电路（未示出）的传输。如图2A所示，行-驱动器电路220布置成接近于像素204、210和216。接近于像素204、210和216的行-驱动器电路220的存在减小像素的表面积，并从而减小像素204、210和216对电磁辐射的敏感度。因此，接近于行-驱动器电路220的像素的列被考虑为死列。

图2B示出根据另一实施例的包含像素阵列251和行-驱动器电路270的半导体切片。类似于图2A的像素阵列，像素阵列251也是3x3栅格并包括像素252、254、256、258、260、262、264、266和268。像素阵列251在具有由切片边缘272A和272B限定的两侧的半导体切片250之上形成。行-驱动器电路270沿着像素阵列251的一侧布置并布置成接近于像素252、258和264。虽然在行-驱动器电路270和像素252、258和264之间的接近也创建像素的死列，但图2B中所示的配置相对于图2A中所示的配置减小像素的死列的总数量并在下面的段落中被详细讨论。

图3示出根据一个实施例的布置成接近于彼此的三个半导体切片302、304和305。第一半导体切片302具有由切片边缘326A和326B限定并由密封环330围住的两侧。在一个实施例中，切片边缘326A和326B限定半导体切片302的两侧。像素阵列306、308和310在第一半导体切片302之上形成。控制和读出电路322及行-驱动器电路332布置在第一半导体切片302之上。在图3所示的实施例中，保护环325在第一半导体切片302的像素阵列306、308和310周围形成。在图3所示的实施例中，保护环325被掺杂以具有n型导电性。在其它实施例中，保护环325被掺杂以具有p型导电性。保护环325向下延伸到三个半导体切片302、304和305的衬底的表面下，并被形成为使像素阵列306、308和310与由在衬底之上形成或存在的其它部件（例如控制和读出电路322、行-驱动器电路332等）产生的噪声绝缘。

在图3所示的实施例中，单个保护环325在像素阵列306、308和310周围形成。附加的保护环也可在像素阵列306、308和310的一个或多个像素周围形成以使所述一个或多个像素与由像素阵列306、308和310的其它像素产生的噪声和由在衬底之上形成的其它部件产生的噪声绝缘。在其它实施例中，分开的保护环在像素阵列306、308和310的每一个像素周围形成以进一步使相应的像素与由其它像素和/或在衬底之上形成的其它部件产生的噪声绝缘。在这样的实施例中，单个保护环325可以不在像素阵列306、308和310周围形成。在其它实施例中，保护环不在像素阵列306、308、310、312、314、316、318或320中的任何一个周围形成。

在图3所示的实施例中，第二半导体切片304具有由切片边缘328A和328B限定并由密封环338围住的两侧。图3还示出布置成接近于第二半导体切片304的第三半导体切片305。第三半导体切片305具有由切片边缘340限定并由密封环336围住的一侧。密封环330、336和338不包括配置成接收电磁辐射信息的任何部件。因此，由密封环330、336和338覆盖的衬底的区域不配置成接收电磁辐射信息并被考虑为死空间。

像素阵列312、314、316、318和320在第二半导体切片304之上形成。保护环337在第二半导体304的像素阵列312、314、316、318和320周围形成以使像素阵列312、314、316、318和320与由在衬底上形成的其它部件产生的噪声绝缘。第二半导体切片304还包括布置在第二半导体切片304之上的控制和读出电路324和行-驱动器电路334。类似于图2B所示的配置，行-驱动器电路332和334布置在像素阵列306、308、310、312、314、316、318和320的一侧上并接近于位于像素阵列306、308、310、312、314、316、318和320的边缘上的像素。

如图3所示，第一半导体切片302的保护环325、第一半导体切片302的行-驱动器电路332、第一半导体切片302的切片边缘326A、第一半导体切片302的密封环330、第二半导体切片304的密封环338、第二半导体切片304的切片边缘328B和第二半导体切片304的保护环337被制造成具有小于一个像素节距的组合宽度。在其它实施例中，行-驱动器332、保护环325和337、切片边缘326A和328B及密封环330和338的组合宽度被制造成具有高达两个像素节距的宽度。在这样的实施例中，行-驱动器332、保护环325和337、切片边缘326A和328B和/或密封环330和338的宽度增加，以便调节各种制造实现和半导体器件要求，例如但不限于在衬底上形成的像素阵列的部件的噪声容差水平、衬底在制造过程期间受到的应力量、用于形成行-驱动器电路的半导体器件的类型、用于形成行-驱动器电路的半导体器件的数量和在衬底之上形成的半导体切片的尺寸。

在其中像素阵列306、308和310对噪声高度敏感的一个例子中，保护环325具有宽沟槽以使像素阵列306、308和310绝缘。在另一例子中，在制造过程期间执行多个缝合操作。因此，密封环330和338具有宽沟槽以保护在半导体切片302和304之上形成的部件以在制造过程期间维持半导体切片302和304的结构完整性。在又一例子中，将附加的半导体器件添加到行-驱动器电路332和334以控制在像素阵列306、308和310的每一个像素中累积的信号的累加、传输和重置。在这样的实施例中，行-驱动器332、保护环325和337、切片边缘326A和328B和密封环330和338可被制造成具有小于或等于2个像素节距、小于1.5个像素节距、小于1.1个像素节距或大约一个像素节距的组合宽度。如在本文中使用的，“大约等于一个像素节距”被限定为意指在一个像素节距和1.01个像素节距之间。在其它实施例中，行-驱动器电路332、保护环325和337、切片边缘326A和328B和密封环330和338被制造成具有不同于上面讨论的范围的组合宽度以调节各种技术要求和制造程序。

类似地，第二半导体切片304的保护环337、第二半导体切片304的行-驱动器电路334、第二半导体切片304的切片边缘328A、第二半导体切片304的密封环338、第三半导体切片305的密封环336、第三半导体切片305的切片边缘340和第三半导体切片305的保护环342被制造成具有小于或等于一个像素节距的组合宽度。在其它实施例中，第二半导体切片304的保护环337、第二半导体切片304的行-驱动器电路334、第二半导体切片304的切片边缘328A、第二半导体切片304的密封环338、第三半导体切片305的密封环336、第三半导体切片305的切片边缘340和第三半导体切片305的保护环342也被制造成具有小于或等于2个像素节距、小于或等于1.5个像素节距、小于或等于1.1个像素节距、小于或等于1.01个像素节距或大约一个像素节距的组合宽度。

在其它实施例中，像素阵列312、314、316、318和320不被保护环围绕。在这样的实施例中，第二半导体切片304的行-驱动器电路334、第二半导体切片304的切片边缘328A、第二半导体切片304的密封环338和第三半导体切片305的密封环336被制造成具有小于或等于一个像素节距的组合宽度。虽然在图3中没有示出各个像素，但像素阵列312、314、316、318和320均包含若干行和列的像素。因此，死空间的一列仅由图2B和3所示的配置实现。

图4示出根据另一实施例的圆形图像传感器400的一部分。图像传感器400被制造在衬底401上。图像传感器400包括在衬底401之上形成的第一半导体切片402和第二半导体切片404。第一和第二半导体切片402和404分别包括由保护环425围绕的像素阵列406、408、410和由保护环427围绕的像素阵列412、414、416、418、420。第一和第二半导体切片402和404还包括控制和读出电路422和424及行-驱动器电路434和436。第一和第二半导体切片402和404还具有分别由切片边缘426A和426B以及由428A和428B限定并分别由密封环430和432围住的两侧。附加的电路例如但不限于印刷电路板和/或附加的材料例如但不限于闪烁体材料也可在衬底401之上布置和/或形成。如图4所示，附加的电路438布置成接近于第一半导体切片402。在其它实施例中，附加的电路可在衬底401的另一部分之上布置或形成。

图5是示出根据一个实施例的用于制造图像传感器的过程的流程图。虽然以特定的次序示出在过程500中的操作，可以以不同的次序或同时执行某些操作。

形成用于制造图像传感器的部件的衬底。在一些实施例中，形成具有在200毫米和300毫米之间的直径的衬底。在其它实施例中，形成半矩形衬底。在块502，在衬底之上形成多个半导体切片。半导体切片被形成为具有一致宽度的矩形形状。这个过程包括形成具有大约相同的切片宽度但不同的切片长度的多个半导体切片。特别是，所形成的半导体切片中的至少两个具有不同的长度。所形成的半导体切片均具有限定相应的半导体切片的一侧的切片边缘。在其它实施例中，所形成的半导体切片均具有限定相应的半导体切片的两个相对侧的两个切片边缘。在另外的实施例中，所形成的半导体切片均具有限定相应的半导体切片的矩形边界的四个切片边缘。

在块504，半导体切片布置成形成限定图像传感器的边界的半矩形形状。半导体切片基于长度被布置并布置成在衬底之上接近于彼此。根据一个实施例，缝合技术例如但不限于1D缝合或2D缝合可用于组合接近的半导体切片。1D缝合是一维缝合。在一个实施例中，当半导体材料的尺寸大于在沿着仅仅一个轴（例如沿着x轴或沿着y轴，但不是x轴和y轴两者）的光掩模上的可用区域时，使用1D缝合。2D缝合是二维缝合。在一个实施例中，当半导体材料的尺寸大于在沿着两个轴（例如沿着x轴和y轴两者）的光掩模上的可用区域时，使用2D缝合。

在块506，对于在衬底之上已经形成的半导体切片中的每一个半导体切片，像素阵列在半导体切片之上形成。每一个像素阵列包括使用各种技术（包括但不限于CMOS、电荷耦合器件（CCD）等）制造的多个像素。所形成的像素阵列配置成检测多种电磁辐射，包括但不限于x射线、伽马射线、红外线和可见光等。所形成的像素阵列具有被限定为像素阵列的像素的宽度的大致一致的像素节距。如在本文中使用的，“大致一致的像素节距”包括一致的像素节距。因此，像素阵列的像素具有相同或基本上相同的宽度。

在块508，对于在衬底之上形成的半导体切片中的每一个半导体切片，密封环在相应的半导体切片周围形成。此外，在衬底之上形成的半导体切片中的每一个半导体切片具有不同的密封环。密封环围住半导体切片和相应半导体切片的多个像素阵列。对于在衬底之上形成的半导体切片中的每一个半导体切片，该过程还可包括在多个像素阵列周围形成保护环。保护环围绕相应半导体切片的多个像素阵列，并可被掺杂以具有n型导电性或p型导电性。保护环向下延伸到衬底的表面下以使像素阵列与由在衬底之上形成的其它部件产生的噪声绝缘。

对于在衬底之上形成的半导体切片中的每一个半导体切片，该过程还可包括在相应的半导体切片之上插入一列行-驱动器电路。在一个实施例中，该列行-驱动器电路插在相应的半导体切片之上形成的像素阵列的边缘和相应的半导体切片的切片边缘之间。保护环、行-驱动器电路、切片边缘、相应的半导体切片的密封环、布置成接近于相应的半导体切片的另一半导体切片的密封环、另一半导体切片的切片边缘和另一半导体切片的保护环被制造成具有小于或大约等于一个像素节距的组合宽度。因此，来自行-驱动器电路和密封环的组合死空间减小到每半导体切片一列。

对于在衬底之上形成的半导体切片中的每一个半导体切片，控制和读出电路还可插在相应的半导体切片之上。为了避免创建死空间，控制和读出电路不应插在邻接在相应的半导体切片之上形成的像素阵列中的任何一个的位置之上。此外，相应的半导体切片的控制和读出电路可配置成独立地控制在相应的半导体切片之上形成的多个像素阵列。

附加的部件和/或电路可布置在半导体材料之上或接近于半导体材料。根据一个实施例，接近于半导体材料的背侧附接印刷电路板，以及接近于半导体材料的前侧附接闪烁体材料。根据另一实施例，接近于半导体材料的前侧附接印刷电路板和闪烁体材料两者。

上面公开的实施例为了说明的目的而已经被提出并使本领域中的普通技术人员能够实践所公开的实施例，但不意在是无遗漏的或被限制到所公开的形式。很多无实质的修改和变化对本领域中的普通技术人员将是明显的，而不偏离本公开的范围和精神。例如，虽然流程图描绘了连续的过程，但步骤/块中的一些可并行地或不按顺序被执行，或组合成单个步骤/块。权利要求的范围意在广泛地涵盖所公开的实施例和任何这样的修改。

如在本文中使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。将进一步理解，术语“包括”和/或“包含”当在这个说明书和/或权利要求中使用时指定所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或添加。此外，在上述实施例和附图中所述的步骤和部件仅仅是例证性的，且并不暗示任何特定的步骤或部件是所要求保护的实施例的要求。

如在本文中使用的，“半矩形”形状被限定为不形成矩形形状的任何围住的区域。相应地，半矩形形状包括椭圆，其形成不是矩形的围住的区域。

如在本文中使用的，“椭圆”形状被限定为在围绕两个焦点的平面上的曲线，使得到这两个焦点的距离的和对于在曲线上的每一个点是恒定的。“椭圆”形状被限定为包括圆，其为特殊类型的椭圆，其中两个焦点在同一点处。此外，虽然在本文使用特定的术语，但它们仅在一般和描述性意义上被使用且不为了限制的目的被使用。