一种TFT平板X射线传感器及其制造方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201210350476.9

申请日:

2012.09.19

公开号:

CN102881701A

公开日:

2013.01.16

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H01L 27/146申请日:20120919|||公开

IPC分类号:

H01L27/146

主分类号:

H01L27/146

申请人:

北京京东方光电科技有限公司

发明人:

徐少颖; 谢振宇; 陈旭

地址:

100176 北京市大兴区经济技术开发区西环中路8号

优先权:

专利代理机构:

北京同达信恒知识产权代理有限公司 11291

代理人:

黄志华

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内容摘要

本发明涉及传感器技术领域,特别涉及TFT平板X射线传感器及其制造方法。本发明实施例TFT平板X射线传感器的每个像素单元包括:位于基板上的公共电极及公共电极绝缘层,其中公共电极绝缘层中与公共电极对应的位置设有第一过孔;位于公共电极绝缘层上的栅电极;位于公共电极和栅电极上的第一导电薄膜层,其中第一导电薄膜层通过第一过孔与公共电极接触;位于第一导电薄膜层上的栅绝缘层、有源层、漏极和源极、第二导电薄膜层、保护层及第三导电薄膜层;保护层中与源极对应的位置设有第二过孔,第三导电薄膜层通过第二过孔与源极接触。本发明实施例采用9次构图工艺,缩短了生产周期,降低了生产成本,提高了生产效率。

权利要求书

权利要求书一种TFT平板X射线传感器,包括多个像素单元,其特征在于,每个所述像素单元包括:位于基板上的公共电极及公共电极绝缘层,其中所述公共电极绝缘层中与所述公共电极对应的位置形成有第一过孔;位于所述公共电极绝缘层上的栅电极;位于所述公共电极和所述栅电极上且用于作为存储电容的一个极板的第一导电薄膜层,其中,所述第一导电薄膜层通过所述第一过孔与所述公共电极接触;位于所述第一导电薄膜层上的栅绝缘层、有源层、漏极和源极、用于作为存储电容的另一个极板的第二导电薄膜层、保护层及用于收集载流子的第三导电薄膜层,其中,所述第二导电薄膜层位于所述源极与所述有源层之间,所述保护层中与所述源极对应的位置形成有第二过孔,所述第三导电薄膜层通过所述第二过孔与所述源极接触。如权利要求1所述的TFT平板X射线传感器,其特征在于,所述第一导电薄膜层中与所述公共电极接触的第一部分和与所述栅电极接触的第二部分互不接触,且所述第一部分包裹于所述栅电极的外表面。如权利要求1所述的TFT平板X射线传感器,其特征在于,所述保护层包括钝化层及位于所述钝化层与所述第三导电薄膜层之间的树脂层;其中,所述第二过孔形成于所述钝化层与所述树脂层中与所述源极对应的位置上。如权利要求1~3任一所述的TFT平板X射线传感器,其特征在于,所述第一导电薄膜层、所述第二导电薄膜层及所述第三导电薄膜层均为透明导电材料。如权利要求4所述的TFT平板X射线传感器,其特征在于,所述透明导电材料为氧化铟锡ITO或铟锌氧化物IZO。一种TFT平板X射线传感器的制造方法,其特征在于,该方法包括:在基板上沉积金属薄膜,并采用一次构图工艺,在基板上形成公共电极;在形成了所述公共电极的基板上,依次沉积绝缘薄膜和金属薄膜,对该金属薄膜采用一次构图工艺,形成栅电极;对已沉积的绝缘薄膜采用一次构图工艺,形成公共电极绝缘层,其中所述公共电极绝缘层中与所述公共电极对应的位置形成有第一过孔;在形成了所述公共电极、所述公共电极绝缘层和所述栅电极的基板上,沉积透明导电薄膜,并采用一次构图工艺,在所述公共电极和所述栅电极上形成用于作为存储电容的一个极板的第一导电薄膜层。如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:在形成有所述第一导电薄膜层的基板上,依次形成栅绝缘层、有源层、用于作为所述存储电容的另一个极板的第二导电薄膜层、漏极和源极、保护层以及用于收集载流子的第三导电薄膜层,其中所述第二导电薄膜层位于所述有源层与所述源极之间,所述保护层中与所述源极对应的位置上形成有第二过孔。如权利要求6或7所述的方法,其特征在于,在基板上形成所述公共电极,包括:采用网状布线方式在基板上形成所述公共电极。如权利要求6或7所述的方法,其特征在于,所述第一导电薄膜层中与所述公共电极接触的第一部分和与所述栅电极接触的第二部分互不接触,且所述第一部分包裹于所述栅电极的外表面。如权利要求6或7所述的方法,其特征在于,所述保护层包括钝化层及位于所述钝化层与所述第三导电薄膜层之间的树脂层。

说明书

说明书一种TFT平板X射线传感器及其制造方法
技术领域
本发明涉及传感器技术领域,特别涉及一种TFT平板X射线传感器及其制造方法。
背景技术
TFT(Thin Film Transistor,薄膜晶体管)平板X射线传感器是数字影像技术中至关重要的元件,由于其具有成像速度快,良好的空间及密度分辨率、高信噪比、直接数字输出等优点,广泛应用于医学影像(如X光胸透)、工业检测(如金属探伤)、安保检测、航空运输等领域。
传统的TFT平板X射线传感器的阵列基板的结构如图1所示,包括多条相互交叉排列的栅电极扫描线10和数据线11、以及由栅电极扫描线10和数据线11围设而成的多个像素单元,每个像素单元包括一个场效应晶体管12(Field Effect Transistor,FET)和一个光电二极管13,其中每个场效应管12与其相邻的栅电极扫描线10连接,每个光电二极管13通过与其连接的场效应管12与数据线11连接。
在X射线照射下,TFT平板X射线传感器通过光电二极管感应X射线产生的光电信号,通过栅电极扫描线对每个像素单元施加扫描信号以控制场效应晶体管的开关状态,从而达到间接控制数据采集电路对每个光电二极管产生的光电信号的读取功能。当场效应晶体管被打开时,与该场效应晶体管对应的光电二极管产生的光电流信号可以被连接到光电二极管输出端的数据线所采集,进而通过控制栅电极扫描线与数据线驱动信号的时序来完成对光电二极管光电信号的采集。
传统的TFT平板X射线传感器的结构如图2所示,依次包括:基板2、位于基板2上的栅电极(gate)20、位于栅电极20上的栅绝缘层(gate insulator)21、位于栅绝缘层21上的有源层(active)22A及欧姆接触层22B、位于欧姆接触层22B上且位于同一层的漏极(drain)23A、源极(source)23B和与源极23B连接的数据线(图中未示)、位于漏极23A和源极23B上的钝化层(passivation)24、位于钝化层24上的第一ITO(Indium‑Tin Oxide,氧化铟锡)层25A、位于第一ITO层25A上的绝缘层(insulator)26、位于绝缘层26上的第二ITO层25B、位于第二ITO层25B上的公共电极(common)27、位于公共电极27上且用于粘合树脂(resin)层29的树脂缓冲层(resin buffer)28、位于树脂缓冲层28上的树脂层29、以及位于树脂层29上的第三ITO层25C。
传统的TFT平板X射线传感器在制备过程中,一般需要经过10次构图工艺完成,而由于每一次构图工艺中一般都包括掩膜、曝光、显影、刻蚀和剥离等工艺,所以构图工艺的次数可以衡量制造TFT平板X射线传感器的繁简程度,在TFT平板X射线传感器的制造过程中,采用的构图工艺的次数越少,则生产时间就越短、生产效率就越高、制造成本也就越低。
发明内容
本发明实施例提供了一种TFT平板X射线传感器及其制造方法,采用9次构图工艺即可完成TFT平板X射线传感器的制造,缩短了生产周期,降低了生产成本,提高了生产效率。
本发明实施例提供了一种TFT平板X射线传感器,包括多个像素单元,每个所述像素单元包括:
位于基板上的公共电极及公共电极绝缘层,其中所述公共电极绝缘层中与所述公共电极对应的位置设有第一过孔;
位于所述公共电极绝缘层上的栅电极;
位于所述公共电极和所述栅电极上且用于作为存储电容的一个极板的第一导电薄膜层,其中,所述第一导电薄膜层通过所述第一过孔与所述公共电极接触;
位于所述第一导电薄膜层上的栅绝缘层、有源层、漏极和源极、用于作为存储电容的另一个极板的第二导电薄膜层、保护层及用于收集载流子的第三导电薄膜层,其中,所述第二导电薄膜层位于所述源极与所述有源层之间,所述保护层中与所述源极对应的位置设有第二过孔,所述第三导电薄膜层通过所述第二过孔与所述源极接触。
优选的,所述第一导电薄膜层中与所述公共电极接触的第一部分和与所述栅电极接触的第二部分互不接触,且所述第一部分包裹于所述栅电极的外表面。
优选的,所述保护层包括钝化层及位于所述钝化层与所述第三导电薄膜层之间的树脂层;
其中,所述第二过孔设置于所述钝化层与所述树脂层中与所述源极对应的位置上。
优选的,所述第一导电薄膜层、所述第二导电薄膜层及所述第三导电薄膜层均为透明导电材料。
优选的,所述透明导电材料为氧化铟锡ITO或铟锌氧化物IZO。
本发明实施例提供了一种TFT平板X射线传感器的制造方法,包括:
在基板上沉积金属薄膜,并采用一次构图工艺,在基板上形成公共电极;
在形成了公共电极的基板上,依次沉积绝缘薄膜和金属薄膜,对该金属薄膜采用一次构图工艺,形成栅电极;
对已沉积的绝缘薄膜采用一次构图工艺,形成公共电极绝缘层,其中所述公共电极绝缘层中与所述公共电极对应的位置设有第一过孔;
在形成了所述公共电极、所述公共电极绝缘层和所述栅电极的基板上,沉积透明导电薄膜,并采用一次构图工艺,在所述公共电极和所述栅电极上形成用于作为存储电容的一个极板的第一导电薄膜层。
进一步,本发明实施例的方法还包括:
在形成有所述第一导电薄膜层的基板上,依次形成栅绝缘层、有源层、用于作为所述存储电容的另一个极板的第二导电薄膜层、漏极和源极、保护层以及用于收集载流子的第三导电薄膜层,其中所述第二导电薄膜层位于所述有源层与所述源极之间,所述保护层中与所述源极对应的位置上形成有第二过孔。
优选的,在基板上形成所述公共电极,包括:
采用网状布线方式在基板上形成公共电极。
优选的,所述第一导电薄膜层中与所述公共电极接触的第一部分和与所述栅电极接触的第二部分互不接触,且所述第一部分包裹于所述栅电极的外表面。
优选的,所述保护层包括钝化层及位于所述钝化层与所述第三导电薄膜层之间的树脂层。
本发明实施例采用9次构图工艺即可完成TFT平板X射线传感器的制造,简化了制造工艺,缩短了生产周期,降低了生产成本,提高了生产效率,提高了制造的良品率。
附图说明
图1为传统TFT平板X射线传感器的阵列基板的结构示意图;
图2为传统TFT平板X射线传感器的一个像素单元的结构示意图;
图3A为本发明实施例TFT平板X射线传感器的一个像素单元的结构示意图;
图3B为本发明实施例TFT平板X射线传感器的保护层的结构示意图;
图4为本发明实施例第一种TFT平板X射线传感器的制造方法流程图;
图5为本发明实施例第二种TFT平板X射线传感器的制造方法流程图;
图6A~6I为本发明实施例TFT平板X射线传感器制造过程中的剖面结构示意图;
图7为本发明实施例TFT平板X射线传感器的等效电路图。
具体实施方式
本发明实施例采用9次构图工艺即可完成TFT平板X射线传感器的制造,缩短了生产周期,降低了生产成本,提高了生产效率。
下面结合说明书附图对本发明实施例作进一步详细描述。
如图3A所示,本发明实施例TFT平板X射线传感器,包括多个像素单元,每个像素单元包括:
位于基板3上的公共电极30及公共电极绝缘层31;
位于公共电极绝缘层31上的栅电极32;
位于公共电极30和栅电极32上且用于作为存储电容的一个极板的第一导电薄膜层33A;
位于第一导电薄膜层33A上的栅绝缘层34、有源层35、漏极36A和源极36B、用于作为存储电容的另一个极板的第二导电薄膜层33B、用于保护上述各结构的保护层37及位于保护层37之上且用于收集载流子的第三导电薄膜层33C;
其中,公共电极绝缘层31中与公共电极30对应的位置设有第一过孔,使公共电极30裸露,从而使第一导电薄膜层33A能够搭接在公共电极30上;有源层35位于栅绝缘层34上与栅电极32对应的位置上,有源层35中形成有TFT沟道;第二导电薄膜层33B位于源极36B与有源层35之间;保护层37中与源极36B对应的位置上形成有第二过孔M,第三导电薄膜层33C通过第二过孔M与源极36B接触,使第三导电薄膜层33C能够将收集到的载流子输入至源极36B。
本发明实施例公共电极30可以采用单层金属(如钼、铝、钨、钛、铜等)材料,也可以采用单层合金材料,还可以采用钼、铝、钨、钛、铜等金属的多层组合;
优选的,公共电极30的厚度为100纳米~500纳米;
为了减少断线不良对公共电极30的电学性能的影响,优选的,在制作公共电极的过程中采用网状布线。
本发明实施例公共电极绝缘层31的材料可以是氮化硅或氧化硅等;
优选的,公共电极绝缘层31的厚度为100纳米~1000纳米。
本发明实施例栅电极32可以采用单层金属(如钼、铝、钨、钛、铜等)材料,也可以采用单层合金材料,还可以采用钼、铝、钨、钛、铜等金属的多层组合;
栅电极32的厚度为100纳米~500纳米。
本发明实施例第一导电薄膜层33A中与公共电极30接触的第一部分和与栅电极32接触的第二部分互不接触;
在第一导电薄膜层33A进行刻蚀处理过程中,第一导电薄膜层33A还可以起到防止刻蚀液对栅电极32和公共电极30的腐蚀的作用,即第一导电薄膜层33A还可以作为栅电极32和公共电极30的刻蚀保护层;
优选的,将第一导电薄膜层33A的第一部分包裹于栅电极32的外表面;
第一导电薄膜层33A为透明导电材料,优选的,该透明导电材料可以是ITO(Indium‑Tin‑Oxide,氧化铟锡)或IZO(Indium Zinc Oxide,铟锌氧化物)等氧化物;
第一导电薄膜层33A的厚度为20纳米~120纳米。
本发明实施例栅绝缘层34的材料可以是氮化硅或氧化硅等绝缘性材料;栅绝缘层34的厚度为200纳米~600纳米。
本发明实施例有源层35的材料可以为铟镓锌氧化物IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide)、ZnO或IZO;有源层的厚度为60纳米~400纳米;
有源层35一般包括本征非晶硅层和掺杂非晶硅层(即欧姆接触层),其中本征非晶硅层的厚度为30纳米~300纳米,欧姆接触层的厚度为30纳米~100纳米。
本发明实施例第二导电薄膜层33B为透明导电材料,优选的,该透明导电材料可以是ITO或IZO等氧化物;
需要说明的是,第二导电薄膜层33B可采用与第一导电薄膜层33A相同的材料制作,也可以采用与第一导电薄膜层33A不同的材料制作。
本发明实施例漏极36A可以采用单层金属(如钼、铝、钨、钛、铜等)材料,也可以采用单层合金材料(如钼和铝的合金等),还可以采用钼、铝、钨、钛、铜等金属的多层组合;漏极36A的厚度为100纳米~500纳米;
源极36B可以采用单层金属(如钼、铝、钨、钛、铜等)材料,也可以采用单层合金材料,还可以采用钼、铝、钨、钛、铜等金属的多层组合;源极36B的厚度为100纳米~500纳米;
数据线(图中未示)与形成的源极36B连接,用于驱动该像素单元;数据线可以采用单层金属(如钼、铝、钨、钛、铜等)材料,也可以采用单层合金材料(如钼和铝的合金等),还可以采用钼、铝、钨、钛、铜等金属的多层组合;数据线的厚度为100纳米~500纳米。
本发明实施例保护层37包括钝化层37A及树脂层37B,如图3B所示,其中,钝化层37A主要用于保护TFT平板X射线传感器上各结构,并起到粘合树脂层37B的作用;树脂层37B主要用于增大TFT平板X射线传感器上述各结构与第三导电薄膜层33C之间的距离,以减少串扰现象的发生;
钝化层37A的材料可以是氮化硅或氧化硅等;钝化层37A的厚度为150纳米~2500纳米;
树脂层37B的材料可以是感光或非感光材料;树脂层37B的厚度为1微米至4微米。
优选的,第二过孔M形成于钝化层37A与树脂层37B中与源极36B对应的位置上,第三导电薄膜层33C通过第二过孔M与源极36B接触,使第三导电薄膜层33C能够将收集到的载流子输入至源极36B。
本发明实施例第三导电薄膜层33C为透明导电材料,优选的,该透明导电材料可以是ITO或IZO等氧化物;
第三导电薄膜层33C的厚度为20纳米~120纳米。
需要说明的是,第三导电薄膜层33C可采用与第一导电薄膜层33A(和/或第二导电薄膜层33B)相同的材料制作,也可以采用与第一导电薄膜层33A和第二导电薄膜层33B均不同的材料制作。
如图4所示,本发明实施例TFT平板X射线传感器的制造方法,包括以下步骤:
步骤401、在基板上沉积金属薄膜,并采用一次构图工艺,在基板上形成公共电极;
为了减少断线不良对公共电极电学性能的影响,优选的,在制作公共电极的过程中采用网状布线;
其中,公共电极可以采用单层金属(如钼、铝、钨、钛、铜等)材料,也可以采用单层合金材料,还可以采用钼、铝、钨、钛、铜等金属的多层组合;
公共电极的厚度为100纳米~500纳米。
步骤402、在形成了公共电极的基板上,依次沉积绝缘薄膜和金属薄膜,对该金属薄膜采用一次构图工艺,形成栅电极;
其中,栅电极可以采用单层金属(如钼、铝、钨、钛、铜等)材料,也可以采用单层合金材料,还可以采用钼、铝、钨、钛、铜等金属的多层组合;
栅电极的厚度为100纳米~500纳米。
步骤403、对绝缘薄膜采用一次构图工艺,形成公共电极绝缘层,其中公共电极绝缘层中与公共电极对应的位置形成有第一过孔;
其中,该公共电极绝缘层中与公共电极对应的位置设有过孔,使公共电极裸露,从而使第一导电薄膜层能够搭接在公共电极上;
公共电极绝缘层的材料可以是氮化硅或氧化硅等;
公共电极绝缘层的厚度为100纳米~1000纳米。
步骤404、在形成了公共电极、公共电极绝缘层和栅电极的基板上,沉积透明导电薄膜,并采用一次构图工艺,在公共电极和栅电极上形成用于作为存储电容的一个极板的第一导电薄膜层;
其中,第一导电薄膜层中与公共电极接触的第一部分和与栅电极接触的第二部分互不接触;在第一导电薄膜层进行刻蚀处理过程中,第一导电薄膜层还可以起到防止刻蚀液对栅电极和公共电极的腐蚀的作用,即第一导电薄膜层还可以作为栅电极和公共电极的刻蚀保护层;
优选的,第一导电薄膜层的第一部分包裹于栅电极32的外表面;
第一导电薄膜层为透明导电材料,优选的,该透明导电材料可以是ITO或IZO等氧化物;第一导电薄膜层33A的厚度为20纳米~120纳米。
进一步,本发明实施例的方法还包括:
步骤405、在形成有第一导电薄膜层的基板上,依次形成栅绝缘层、有源层、用于作为存储电容的另一个极板的第二导电薄膜层、漏极和源极、保护层以及用于收集载流子的第三导电薄膜层,其中,第二导电薄膜层位于有源层与源极之间;保护层中与源极对应的位置上形成有第二过孔,使第三导电薄膜层通过该过孔与源极接触,能够将收集到的载流子输入至源极;
其中,栅绝缘层的材料可以是氮化硅或氧化硅等绝缘性材料;栅绝缘层的厚度为200纳米~600纳米;
有源层的材料可以为铟镓锌氧化物IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide)、氧化锌ZnO或铟锌氧化物IZO(Indium Zinc Oxide);有源层的厚度为60纳米~400纳米;
第二导电薄膜层为透明导电材料,优选的,该透明导电材料可以是ITO或IZO等氧化物;
漏极可以采用单层金属(如钼、铝、钨、钛、铜等)材料,也可以采用单层合金材料(如钼和铝的合金等),还可以采用钼、铝、钨、钛、铜等金属的多层组合;漏极36A的厚度为100纳米~500纳米;
源极可以采用单层金属(如钼、铝、钨、钛、铜等)材料,也可以采用单层合金材料,还可以采用钼、铝、钨、钛、铜等金属的多层组合;源极的厚度为100纳米~500纳米;
数据线(图中未示)与形成的源极连接,用于驱动该像素单元;数据线可以采用单层金属(如钼、铝、钨、钛、铜等)材料,也可以采用单层合金材料(如钼和铝的合金等),还可以采用钼、铝、钨、钛、铜等金属的多层组合;数据线的厚度为100纳米~500纳米;
优选的,保护层包括钝化层及树脂层,其中,钝化层主要用于保护TFT平板X射线传感器上各结构,并起到粘合树脂层的作用;树脂层主要用于增大TFT平板X射线传感器上述各结构与第三导电薄膜层之间的距离,以减少串扰现象的发生;钝化层的材料可以是氮化硅或氧化硅等,钝化层的厚度为150纳米~2500纳米;树脂层的材料可以是感光或非感光材料,树脂层的厚度为1微米至4微米;
第三导电薄膜层为透明导电材料,优选的,该透明导电材料可以是ITO或IZO等氧化物;第三导电薄膜层的厚度为20纳米~120纳米。
下面以图3B所示的结构为例,对本发明实施例TFT平板X射线传感器的制造方法进行详细描述。
如图5所示,本发明实施例TFT平板X射线传感器的制造方法,包括以下步骤:
步骤501、在基板3上沉积金属薄膜,并采用一次构图工艺,在基板3上形成公共电极(common)30,如图6A所示;
步骤502、在形成了公共电极30的基板3上,依次沉积绝缘薄膜和金属薄膜,对该金属薄膜采用一次构图工艺,形成栅电极32,如图6B所示;
步骤503、对已沉积的绝缘薄膜采用一次构图工艺,形成公共电极绝缘层(common insulator)31,其中公共电极绝缘层31中与公共电极30对应的位置形成有第一过孔N,裸露出公共电极30,如图6C所示;
步骤504、在形成了公共电极30、公共电极绝缘层31和栅电极32的基板3上沉积透明导电薄膜,并采用一次构图工艺,形成第一导电薄膜层33A,作为存储电容的一个极板,其中,第一导电薄膜层33A中与公共电极30接触的第一部分及与栅电极32接触的第二部分互不连接,如图6D所示;
在第一导电薄膜层33A进行刻蚀处理过程中,第一导电薄膜层33A还可以起到防止刻蚀液对栅电极32和公共电极30的腐蚀的作用,即第一导电薄膜层33A还可以作为栅电极32和公共电极30的刻蚀保护层;
优选的,将第一导电薄膜层33A的第一部分包裹于栅电极32的外表面。
步骤505、在形成有第一导电薄膜层33A的基板3上,沉积绝缘薄膜和有源层薄膜,并采用一次构图工艺,形成栅绝缘层34和有源层,其中,有源层位于栅绝缘层34上与栅电极32对应的位置上,有源层包括本征非晶硅层35A和掺杂非晶硅层35B(即欧姆接触层),如图6E所示;
进一步,在步骤504形成的基板3上依次沉积栅绝缘层薄膜、有源层薄膜及欧姆接触层薄膜,并通过一次构图工艺形成本征非晶硅层35A及欧姆接触层35B;其中栅绝缘层34用于防止第一导电薄膜层33A与有源层接触;
本步骤中的沉积方式包括但不限于非晶沉积方式或多晶沉积方式。
优选的,本步骤中在形成有源层的图形时,将预设的TFT沟道位置处的欧姆接触层刻蚀掉,裸露出本征非晶硅层,以形成TFT沟道。
步骤506、在形成有有源层的基板3上,沉积透明导电薄膜,并采用一次构图工艺,形成第二导电薄膜层33B,如图6F所示,其中该第二导电薄膜层33B覆盖于有源层上源极36B对应的位置处,并作为存储电容的另一个极板;
步骤507、在形成有第二导电薄膜层33B的基板3上沉积金属薄膜,并采用一次构图工艺,在有源层上形成漏极36A、源极36B及数据线(图中未示),如图6G所示,数据线与源极36B连接;
需要说明的是,若在步骤505中没有形成TFT沟道,则本步骤中形成漏极36A和源极36B的过程中,同时刻蚀掉位于预设的TFT沟道位置处的欧姆接触层,裸露出本征非晶硅层,以形成TFT沟道。
步骤508、在形成有漏极36A、源极36B和数据线的基板上,沉积保护层薄膜,并采用一次构图工艺,形成保护层,如图6H所示,其中,保护层包括钝化层37A及树脂层37B,其中,钝化层37A主要用于保护TFT平板X射线传感器上各结构,并起到粘合树脂层37B的作用;树脂层37B主要用于增大TFT平板X射线传感器上述各结构与第三导电薄膜层33C之间的距离,以减少串扰现象的发生;
本步骤中在钝化层37A与树脂层37B中与源极对应的位置上形成有第二过孔M,第三导电薄膜层33C通过第二过孔M与源极36B接触,第三导电薄膜层33C将收集到的载流子输入至源极36B;
步骤509、在形成有树脂层37B基板上,沉积透明导电薄膜,并采用一次构图工艺,形成第三导电薄膜层33C,如图6I所示。
传统的TFT平板X射线传感器需要采用10次构图工艺制造,制造成本高,制造工艺复杂,由于制造工序多还会造成良品率下降,设备产能下降;而本发明实施例TFT平板X射线传感器采用9次构图工艺制作,简化了制造工艺,从而降低了制造成本,提高了制造的良品率。
图7所示为本发明实施例TFT平板X射线传感器的等效电路图,其中,Cse为光电二极管的等效电路,用于感应X射线产生的光电信号,TFT为开关元件,Cst为由第一导电薄膜层与第二导电薄膜层形成的存储电容的等效电路,TFT的栅电极与像素单元的栅电极扫描线连接,TFT的源极与像素单元的数据线连接。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
本发明实施例采用9次构图工艺即可完成TFT平板X射线传感器的制造,简化了制造工艺,缩短了生产周期,降低了生产成本,提高了生产效率,提高了制造的良品率;
另外,本发明实施例采用公共电极置底的结构,增加了公共电极所在层与数据线所在层之间的距离,从而能够有效减少与数据线之间的串扰,提高了TFT平板X射线传感器的使用性能。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

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1、(10)申请公布号 CN 102881701 A (43)申请公布日 2013.01.16 C N 1 0 2 8 8 1 7 0 1 A *CN102881701A* (21)申请号 201210350476.9 (22)申请日 2012.09.19 H01L 27/146(2006.01) (71)申请人北京京东方光电科技有限公司 地址 100176 北京市大兴区经济技术开发区 西环中路8号 (72)发明人徐少颖 谢振宇 陈旭 (74)专利代理机构北京同达信恒知识产权代理 有限公司 11291 代理人黄志华 (54) 发明名称 一种TFT平板X射线传感器及其制造方法 (57) 摘要 本发明。

2、涉及传感器技术领域,特别涉及TFT 平板X射线传感器及其制造方法。本发明实施例 TFT平板X射线传感器的每个像素单元包括:位 于基板上的公共电极及公共电极绝缘层,其中公 共电极绝缘层中与公共电极对应的位置设有第一 过孔;位于公共电极绝缘层上的栅电极;位于公 共电极和栅电极上的第一导电薄膜层,其中第一 导电薄膜层通过第一过孔与公共电极接触;位于 第一导电薄膜层上的栅绝缘层、有源层、漏极和源 极、第二导电薄膜层、保护层及第三导电薄膜层; 保护层中与源极对应的位置设有第二过孔,第三 导电薄膜层通过第二过孔与源极接触。本发明实 施例采用9次构图工艺,缩短了生产周期,降低了 生产成本,提高了生产效率。 。

3、(51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书8页 附图8页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 8 页 附图 8 页 1/2页 2 1.一种TFT平板X射线传感器,包括多个像素单元,其特征在于,每个所述像素单元包 括: 位于基板上的公共电极及公共电极绝缘层,其中所述公共电极绝缘层中与所述公共电 极对应的位置形成有第一过孔; 位于所述公共电极绝缘层上的栅电极; 位于所述公共电极和所述栅电极上且用于作为存储电容的一个极板的第一导电薄膜 层,其中,所述第一导电薄膜层通过所述第一过孔与所述公共电极接触; 位于所述第一导电薄膜层上的栅绝缘层、有源层、。

4、漏极和源极、用于作为存储电容的另 一个极板的第二导电薄膜层、保护层及用于收集载流子的第三导电薄膜层,其中,所述第二 导电薄膜层位于所述源极与所述有源层之间,所述保护层中与所述源极对应的位置形成有 第二过孔,所述第三导电薄膜层通过所述第二过孔与所述源极接触。 2.如权利要求1所述的TFT平板X射线传感器,其特征在于,所述第一导电薄膜层中与 所述公共电极接触的第一部分和与所述栅电极接触的第二部分互不接触,且所述第一部分 包裹于所述栅电极的外表面。 3.如权利要求1所述的TFT平板X射线传感器,其特征在于,所述保护层包括钝化层及 位于所述钝化层与所述第三导电薄膜层之间的树脂层; 其中,所述第二过孔形。

5、成于所述钝化层与所述树脂层中与所述源极对应的位置上。 4.如权利要求13任一所述的TFT平板X射线传感器,其特征在于,所述第一导电薄膜 层、所述第二导电薄膜层及所述第三导电薄膜层均为透明导电材料。 5.如权利要求4所述的TFT平板X射线传感器,其特征在于,所述透明导电材料为氧化 铟锡ITO或铟锌氧化物IZO。 6.一种TFT平板X射线传感器的制造方法,其特征在于,该方法包括: 在基板上沉积金属薄膜,并采用一次构图工艺,在基板上形成公共电极; 在形成了所述公共电极的基板上,依次沉积绝缘薄膜和金属薄膜,对该金属薄膜采用 一次构图工艺,形成栅电极; 对已沉积的绝缘薄膜采用一次构图工艺,形成公共电极绝。

6、缘层,其中所述公共电极绝 缘层中与所述公共电极对应的位置形成有第一过孔; 在形成了所述公共电极、所述公共电极绝缘层和所述栅电极的基板上,沉积透明导电 薄膜,并采用一次构图工艺,在所述公共电极和所述栅电极上形成用于作为存储电容的一 个极板的第一导电薄膜层。 7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述方法还包括: 在形成有所述第一导电薄膜层的基板上,依次形成栅绝缘层、有源层、用于作为所述存 储电容的另一个极板的第二导电薄膜层、漏极和源极、保护层以及用于收集载流子的第三 导电薄膜层,其中所述第二导电薄膜层位于所述有源层与所述源极之间,所述保护层中与 所述源极对应的位置上形成有第二过孔。 8.如权利。

7、要求6或7所述的方法,其特征在于,在基板上形成所述公共电极,包括: 采用网状布线方式在基板上形成所述公共电极。 9.如权利要求6或7所述的方法,其特征在于,所述第一导电薄膜层中与所述公共电极 接触的第一部分和与所述栅电极接触的第二部分互不接触,且所述第一部分包裹于所述栅 权 利 要 求 书CN 102881701 A 2/2页 3 电极的外表面。 10.如权利要求6或7所述的方法,其特征在于,所述保护层包括钝化层及位于所述钝 化层与所述第三导电薄膜层之间的树脂层。 权 利 要 求 书CN 102881701 A 1/8页 4 一种 TFT 平板 X 射线传感器及其制造方法 技术领域 0001 。

8、本发明涉及传感器技术领域,特别涉及一种TFT平板X射线传感器及其制造方法。 背景技术 0002 TFT(Thin Film Transistor,薄膜晶体管)平板X射线传感器是数字影像技术中 至关重要的元件,由于其具有成像速度快,良好的空间及密度分辨率、高信噪比、直接数字 输出等优点,广泛应用于医学影像(如X光胸透)、工业检测(如金属探伤)、安保检测、航空运 输等领域。 0003 传统的TFT平板X射线传感器的阵列基板的结构如图1所示,包括多条相互交叉 排列的栅电极扫描线10和数据线11、以及由栅电极扫描线10和数据线11围设而成的多个 像素单元,每个像素单元包括一个场效应晶体管12(Fiel。

9、d Effect Transistor,FET)和一 个光电二极管13,其中每个场效应管12与其相邻的栅电极扫描线10连接,每个光电二极管 13通过与其连接的场效应管12与数据线11连接。 0004 在X射线照射下,TFT平板X射线传感器通过光电二极管感应X射线产生的光电 信号,通过栅电极扫描线对每个像素单元施加扫描信号以控制场效应晶体管的开关状态, 从而达到间接控制数据采集电路对每个光电二极管产生的光电信号的读取功能。当场效应 晶体管被打开时,与该场效应晶体管对应的光电二极管产生的光电流信号可以被连接到光 电二极管输出端的数据线所采集,进而通过控制栅电极扫描线与数据线驱动信号的时序来 完成对。

10、光电二极管光电信号的采集。 0005 传统的TFT平板X射线传感器的结构如图2所示,依次包括:基板2、位于基板2上 的栅电极(gate)20、位于栅电极20上的栅绝缘层(gate insulator)21、位于栅绝缘层21 上的有源层(active)22A及欧姆接触层22B、位于欧姆接触层22B上且位于同一层的漏极 (drain)23A、源极(sour ce)23B和与源极23B连接的数据线(图中未示)、位于漏极23A和 源极23B上的钝化层(passivation)24、位于钝化层24上的第一ITO(Indium-Tin Oxide, 氧化铟锡)层25A、位于第一ITO层25A上的绝缘层(i。

11、nsulator)26、位于绝缘层26上的第 二ITO层25B、位于第二ITO层25B上的公共电极(common)27、位于公共电极27上且用于 粘合树脂(resin)层29的树脂缓冲层(resin buffer)28、位于树脂缓冲层28上的树脂层 29、以及位于树脂层29上的第三ITO层25C。 0006 传统的TFT平板X射线传感器在制备过程中,一般需要经过10次构图工艺完成, 而由于每一次构图工艺中一般都包括掩膜、曝光、显影、刻蚀和剥离等工艺,所以构图工艺 的次数可以衡量制造TFT平板X射线传感器的繁简程度,在TFT平板X射线传感器的制造 过程中,采用的构图工艺的次数越少,则生产时间就越。

12、短、生产效率就越高、制造成本也就 越低。 发明内容 0007 本发明实施例提供了一种TFT平板X射线传感器及其制造方法,采用9次构图工 说 明 书CN 102881701 A 2/8页 5 艺即可完成TFT平板X射线传感器的制造,缩短了生产周期,降低了生产成本,提高了生产 效率。 0008 本发明实施例提供了一种TFT平板X射线传感器,包括多个像素单元,每个所述像 素单元包括: 0009 位于基板上的公共电极及公共电极绝缘层,其中所述公共电极绝缘层中与所述公 共电极对应的位置设有第一过孔; 0010 位于所述公共电极绝缘层上的栅电极; 0011 位于所述公共电极和所述栅电极上且用于作为存储电容。

13、的一个极板的第一导电 薄膜层,其中,所述第一导电薄膜层通过所述第一过孔与所述公共电极接触; 0012 位于所述第一导电薄膜层上的栅绝缘层、有源层、漏极和源极、用于作为存储电容 的另一个极板的第二导电薄膜层、保护层及用于收集载流子的第三导电薄膜层,其中,所述 第二导电薄膜层位于所述源极与所述有源层之间,所述保护层中与所述源极对应的位置设 有第二过孔,所述第三导电薄膜层通过所述第二过孔与所述源极接触。 0013 优选的,所述第一导电薄膜层中与所述公共电极接触的第一部分和与所述栅电极 接触的第二部分互不接触,且所述第一部分包裹于所述栅电极的外表面。 0014 优选的,所述保护层包括钝化层及位于所述钝。

14、化层与所述第三导电薄膜层之间的 树脂层; 0015 其中,所述第二过孔设置于所述钝化层与所述树脂层中与所述源极对应的位置 上。 0016 优选的,所述第一导电薄膜层、所述第二导电薄膜层及所述第三导电薄膜层均为 透明导电材料。 0017 优选的,所述透明导电材料为氧化铟锡ITO或铟锌氧化物IZO。 0018 本发明实施例提供了一种TFT平板X射线传感器的制造方法,包括: 0019 在基板上沉积金属薄膜,并采用一次构图工艺,在基板上形成公共电极; 0020 在形成了公共电极的基板上,依次沉积绝缘薄膜和金属薄膜,对该金属薄膜采用 一次构图工艺,形成栅电极; 0021 对已沉积的绝缘薄膜采用一次构图工。

15、艺,形成公共电极绝缘层,其中所述公共电 极绝缘层中与所述公共电极对应的位置设有第一过孔; 0022 在形成了所述公共电极、所述公共电极绝缘层和所述栅电极的基板上,沉积透明 导电薄膜,并采用一次构图工艺,在所述公共电极和所述栅电极上形成用于作为存储电容 的一个极板的第一导电薄膜层。 0023 进一步,本发明实施例的方法还包括: 0024 在形成有所述第一导电薄膜层的基板上,依次形成栅绝缘层、有源层、用于作为所 述存储电容的另一个极板的第二导电薄膜层、漏极和源极、保护层以及用于收集载流子的 第三导电薄膜层,其中所述第二导电薄膜层位于所述有源层与所述源极之间,所述保护层 中与所述源极对应的位置上形成。

16、有第二过孔。 0025 优选的,在基板上形成所述公共电极,包括: 0026 采用网状布线方式在基板上形成公共电极。 0027 优选的,所述第一导电薄膜层中与所述公共电极接触的第一部分和与所述栅电极 说 明 书CN 102881701 A 3/8页 6 接触的第二部分互不接触,且所述第一部分包裹于所述栅电极的外表面。 0028 优选的,所述保护层包括钝化层及位于所述钝化层与所述第三导电薄膜层之间的 树脂层。 0029 本发明实施例采用9次构图工艺即可完成TFT平板X射线传感器的制造,简化了 制造工艺,缩短了生产周期,降低了生产成本,提高了生产效率,提高了制造的良品率。 附图说明 0030 图1为。

17、传统TFT平板X射线传感器的阵列基板的结构示意图; 0031 图2为传统TFT平板X射线传感器的一个像素单元的结构示意图; 0032 图3A为本发明实施例TFT平板X射线传感器的一个像素单元的结构示意图; 0033 图3B为本发明实施例TFT平板X射线传感器的保护层的结构示意图; 0034 图4为本发明实施例第一种TFT平板X射线传感器的制造方法流程图; 0035 图5为本发明实施例第二种TFT平板X射线传感器的制造方法流程图; 0036 图6A6I为本发明实施例TFT平板X射线传感器制造过程中的剖面结构示意图; 0037 图7为本发明实施例TFT平板X射线传感器的等效电路图。 具体实施方式 。

18、0038 本发明实施例采用9次构图工艺即可完成TFT平板X射线传感器的制造,缩短了 生产周期,降低了生产成本,提高了生产效率。 0039 下面结合说明书附图对本发明实施例作进一步详细描述。 0040 如图3A所示,本发明实施例TFT平板X射线传感器,包括多个像素单元,每个像素 单元包括: 0041 位于基板3上的公共电极30及公共电极绝缘层31; 0042 位于公共电极绝缘层31上的栅电极32; 0043 位于公共电极30和栅电极32上且用于作为存储电容的一个极板的第一导电薄膜 层33A; 0044 位于第一导电薄膜层33A上的栅绝缘层34、有源层35、漏极36A和源极36B、用于 作为存储电。

19、容的另一个极板的第二导电薄膜层33B、用于保护上述各结构的保护层37及位 于保护层37之上且用于收集载流子的第三导电薄膜层33C; 0045 其中,公共电极绝缘层31中与公共电极30对应的位置设有第一过孔,使公共电极 30裸露,从而使第一导电薄膜层33A能够搭接在公共电极30上;有源层35位于栅绝缘层 34上与栅电极32对应的位置上,有源层35中形成有TFT沟道;第二导电薄膜层33B位于 源极36B与有源层35之间;保护层37中与源极36B对应的位置上形成有第二过孔M,第三 导电薄膜层33C通过第二过孔M与源极36B接触,使第三导电薄膜层33C能够将收集到的 载流子输入至源极36B。 0046。

20、 本发明实施例公共电极30可以采用单层金属(如钼、铝、钨、钛、铜等)材料,也可以 采用单层合金材料,还可以采用钼、铝、钨、钛、铜等金属的多层组合; 0047 优选的,公共电极30的厚度为100纳米500纳米; 0048 为了减少断线不良对公共电极30的电学性能的影响,优选的,在制作公共电极的 说 明 书CN 102881701 A 4/8页 7 过程中采用网状布线。 0049 本发明实施例公共电极绝缘层31的材料可以是氮化硅或氧化硅等; 0050 优选的,公共电极绝缘层31的厚度为100纳米1000纳米。 0051 本发明实施例栅电极32可以采用单层金属(如钼、铝、钨、钛、铜等)材料,也可以采。

21、 用单层合金材料,还可以采用钼、铝、钨、钛、铜等金属的多层组合; 0052 栅电极32的厚度为100纳米500纳米。 0053 本发明实施例第一导电薄膜层33A中与公共电极30接触的第一部分和与栅电极 32接触的第二部分互不接触; 0054 在第一导电薄膜层33A进行刻蚀处理过程中,第一导电薄膜层33A还可以起到防 止刻蚀液对栅电极32和公共电极30的腐蚀的作用,即第一导电薄膜层33A还可以作为栅 电极32和公共电极30的刻蚀保护层; 0055 优选的,将第一导电薄膜层33A的第一部分包裹于栅电极32的外表面; 0056 第一导电薄膜层33A为透明导电材料,优选的,该透明导电材料可以是ITO 。

22、(Indium-Tin-Oxide,氧化铟锡)或IZO(Indium Zinc Oxide,铟锌氧化物)等氧化物; 0057 第一导电薄膜层33A的厚度为20纳米120纳米。 0058 本发明实施例栅绝缘层34的材料可以是氮化硅或氧化硅等绝缘性材料;栅绝缘 层34的厚度为200纳米600纳米。 0059 本发明实施例有源层35的材料可以为铟镓锌氧化物IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide)、ZnO或IZO;有源层的厚度为60纳米400纳米; 0060 有源层35一般包括本征非晶硅层和掺杂非晶硅层(即欧姆接触层),其中本征非晶 硅层的厚度为30纳米300纳米,欧姆接触层的厚。

23、度为30纳米100纳米。 0061 本发明实施例第二导电薄膜层33B为透明导电材料,优选的,该透明导电材料可 以是ITO或IZO等氧化物; 0062 需要说明的是,第二导电薄膜层33B可采用与第一导电薄膜层33A相同的材料制 作,也可以采用与第一导电薄膜层33A不同的材料制作。 0063 本发明实施例漏极36A可以采用单层金属(如钼、铝、钨、钛、铜等)材料,也可以采 用单层合金材料(如钼和铝的合金等),还可以采用钼、铝、钨、钛、铜等金属的多层组合;漏 极36A的厚度为100纳米500纳米; 0064 源极36B可以采用单层金属(如钼、铝、钨、钛、铜等)材料,也可以采用单层合金材 料,还可以采用。

24、钼、铝、钨、钛、铜等金属的多层组合;源极36B的厚度为100纳米500纳米; 0065 数据线(图中未示)与形成的源极36B连接,用于驱动该像素单元;数据线可以采 用单层金属(如钼、铝、钨、钛、铜等)材料,也可以采用单层合金材料(如钼和铝的合金等), 还可以采用钼、铝、钨、钛、铜等金属的多层组合;数据线的厚度为100纳米500纳米。 0066 本发明实施例保护层37包括钝化层37A及树脂层37B,如图3B所示,其中,钝化层 37A主要用于保护TFT平板X射线传感器上各结构,并起到粘合树脂层37B的作用;树脂层 37B主要用于增大TFT平板X射线传感器上述各结构与第三导电薄膜层33C之间的距离,。

25、以 减少串扰现象的发生; 0067 钝化层37A的材料可以是氮化硅或氧化硅等;钝化层37A的厚度为150纳米2500 纳米; 说 明 书CN 102881701 A 5/8页 8 0068 树脂层37B的材料可以是感光或非感光材料;树脂层37B的厚度为1微米至4微 米。 0069 优选的,第二过孔M形成于钝化层37A与树脂层37B中与源极36B对应的位置上, 第三导电薄膜层33C通过第二过孔M与源极36B接触,使第三导电薄膜层33C能够将收集 到的载流子输入至源极36B。 0070 本发明实施例第三导电薄膜层33C为透明导电材料,优选的,该透明导电材料可 以是ITO或IZO等氧化物; 0071。

26、 第三导电薄膜层33C的厚度为20纳米120纳米。 0072 需要说明的是,第三导电薄膜层33C可采用与第一导电薄膜层33A(和/或第二导 电薄膜层33B)相同的材料制作,也可以采用与第一导电薄膜层33A和第二导电薄膜层33B 均不同的材料制作。 0073 如图4所示,本发明实施例TFT平板X射线传感器的制造方法,包括以下步骤: 0074 步骤401、在基板上沉积金属薄膜,并采用一次构图工艺,在基板上形成公共电 极; 0075 为了减少断线不良对公共电极电学性能的影响,优选的,在制作公共电极的过程 中采用网状布线; 0076 其中,公共电极可以采用单层金属(如钼、铝、钨、钛、铜等)材料,也可以。

27、采用单层 合金材料,还可以采用钼、铝、钨、钛、铜等金属的多层组合; 0077 公共电极的厚度为100纳米500纳米。 0078 步骤402、在形成了公共电极的基板上,依次沉积绝缘薄膜和金属薄膜,对该金属 薄膜采用一次构图工艺,形成栅电极; 0079 其中,栅电极可以采用单层金属(如钼、铝、钨、钛、铜等)材料,也可以采用单层合 金材料,还可以采用钼、铝、钨、钛、铜等金属的多层组合; 0080 栅电极的厚度为100纳米500纳米。 0081 步骤403、对绝缘薄膜采用一次构图工艺,形成公共电极绝缘层,其中公共电极绝 缘层中与公共电极对应的位置形成有第一过孔; 0082 其中,该公共电极绝缘层中与公。

28、共电极对应的位置设有过孔,使公共电极裸露,从 而使第一导电薄膜层能够搭接在公共电极上; 0083 公共电极绝缘层的材料可以是氮化硅或氧化硅等; 0084 公共电极绝缘层的厚度为100纳米1000纳米。 0085 步骤404、在形成了公共电极、公共电极绝缘层和栅电极的基板上,沉积透明导电 薄膜,并采用一次构图工艺,在公共电极和栅电极上形成用于作为存储电容的一个极板的 第一导电薄膜层; 0086 其中,第一导电薄膜层中与公共电极接触的第一部分和与栅电极接触的第二部分 互不接触;在第一导电薄膜层进行刻蚀处理过程中,第一导电薄膜层还可以起到防止刻蚀 液对栅电极和公共电极的腐蚀的作用,即第一导电薄膜层还。

29、可以作为栅电极和公共电极的 刻蚀保护层; 0087 优选的,第一导电薄膜层的第一部分包裹于栅电极32的外表面; 0088 第一导电薄膜层为透明导电材料,优选的,该透明导电材料可以是ITO或IZO等氧 说 明 书CN 102881701 A 6/8页 9 化物;第一导电薄膜层33A的厚度为20纳米120纳米。 0089 进一步,本发明实施例的方法还包括: 0090 步骤405、在形成有第一导电薄膜层的基板上,依次形成栅绝缘层、有源层、用于作 为存储电容的另一个极板的第二导电薄膜层、漏极和源极、保护层以及用于收集载流子的 第三导电薄膜层,其中,第二导电薄膜层位于有源层与源极之间;保护层中与源极对应。

30、的位 置上形成有第二过孔,使第三导电薄膜层通过该过孔与源极接触,能够将收集到的载流子 输入至源极; 0091 其中,栅绝缘层的材料可以是氮化硅或氧化硅等绝缘性材料;栅绝缘层的厚度为 200纳米600纳米; 0092 有源层的材料可以为铟镓锌氧化物IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide)、氧化锌 ZnO或铟锌氧化物IZO(Indium Zinc Oxide);有源层的厚度为60纳米400纳米; 0093 第二导电薄膜层为透明导电材料,优选的,该透明导电材料可以是ITO或IZO等氧 化物; 0094 漏极可以采用单层金属(如钼、铝、钨、钛、铜等)材料,也可以采用单层合金材料 。

31、(如钼和铝的合金等),还可以采用钼、铝、钨、钛、铜等金属的多层组合;漏极36A的厚度为 100纳米500纳米; 0095 源极可以采用单层金属(如钼、铝、钨、钛、铜等)材料,也可以采用单层合金材料, 还可以采用钼、铝、钨、钛、铜等金属的多层组合;源极的厚度为100纳米500纳米; 0096 数据线(图中未示)与形成的源极连接,用于驱动该像素单元;数据线可以采用单 层金属(如钼、铝、钨、钛、铜等)材料,也可以采用单层合金材料(如钼和铝的合金等),还可 以采用钼、铝、钨、钛、铜等金属的多层组合;数据线的厚度为100纳米500纳米; 0097 优选的,保护层包括钝化层及树脂层,其中,钝化层主要用于保。

32、护TFT平板X射线 传感器上各结构,并起到粘合树脂层的作用;树脂层主要用于增大TFT平板X射线传感器上 述各结构与第三导电薄膜层之间的距离,以减少串扰现象的发生;钝化层的材料可以是氮 化硅或氧化硅等,钝化层的厚度为150纳米2500纳米;树脂层的材料可以是感光或非感光 材料,树脂层的厚度为1微米至4微米; 0098 第三导电薄膜层为透明导电材料,优选的,该透明导电材料可以是ITO或IZO等氧 化物;第三导电薄膜层的厚度为20纳米120纳米。 0099 下面以图3B所示的结构为例,对本发明实施例TFT平板X射线传感器的制造方法 进行详细描述。 0100 如图5所示,本发明实施例TFT平板X射线传。

33、感器的制造方法,包括以下步骤: 0101 步骤501、在基板3上沉积金属薄膜,并采用一次构图工艺,在基板3上形成公共电 极(common)30,如图6A所示; 0102 步骤502、在形成了公共电极30的基板3上,依次沉积绝缘薄膜和金属薄膜,对该 金属薄膜采用一次构图工艺,形成栅电极32,如图6B所示; 0103 步骤503、对已沉积的绝缘薄膜采用一次构图工艺,形成公共电极绝缘层(common insulator)31,其中公共电极绝缘层31中与公共电极30对应的位置形成有第一过孔N,裸 露出公共电极30,如图6C所示; 0104 步骤504、在形成了公共电极30、公共电极绝缘层31和栅电极3。

34、2的基板3上沉积 说 明 书CN 102881701 A 7/8页 10 透明导电薄膜,并采用一次构图工艺,形成第一导电薄膜层33A,作为存储电容的一个极板, 其中,第一导电薄膜层33A中与公共电极30接触的第一部分及与栅电极32接触的第二部 分互不连接,如图6D所示; 0105 在第一导电薄膜层33A进行刻蚀处理过程中,第一导电薄膜层33A还可以起到防 止刻蚀液对栅电极32和公共电极30的腐蚀的作用,即第一导电薄膜层33A还可以作为栅 电极32和公共电极30的刻蚀保护层; 0106 优选的,将第一导电薄膜层33A的第一部分包裹于栅电极32的外表面。 0107 步骤505、在形成有第一导电薄膜。

35、层33A的基板3上,沉积绝缘薄膜和有源层薄膜, 并采用一次构图工艺,形成栅绝缘层34和有源层,其中,有源层位于栅绝缘层34上与栅电 极32对应的位置上,有源层包括本征非晶硅层35A和掺杂非晶硅层35B(即欧姆接触层), 如图6E所示; 0108 进一步,在步骤504形成的基板3上依次沉积栅绝缘层薄膜、有源层薄膜及欧姆接 触层薄膜,并通过一次构图工艺形成本征非晶硅层35A及欧姆接触层35B;其中栅绝缘层34 用于防止第一导电薄膜层33A与有源层接触; 0109 本步骤中的沉积方式包括但不限于非晶沉积方式或多晶沉积方式。 0110 优选的,本步骤中在形成有源层的图形时,将预设的TFT沟道位置处的欧。

36、姆接触 层刻蚀掉,裸露出本征非晶硅层,以形成TFT沟道。 0111 步骤506、在形成有有源层的基板3上,沉积透明导电薄膜,并采用一次构图工艺, 形成第二导电薄膜层33B,如图6F所示,其中该第二导电薄膜层33B覆盖于有源层上源极 36B对应的位置处,并作为存储电容的另一个极板; 0112 步骤507、在形成有第二导电薄膜层33B的基板3上沉积金属薄膜,并采用一次构 图工艺,在有源层上形成漏极36A、源极36B及数据线(图中未示),如图6G所示,数据线与源 极36B连接; 0113 需要说明的是,若在步骤505中没有形成TFT沟道,则本步骤中形成漏极36A和源 极36B的过程中,同时刻蚀掉位于。

37、预设的TFT沟道位置处的欧姆接触层,裸露出本征非晶硅 层,以形成TFT沟道。 0114 步骤508、在形成有漏极36A、源极36B和数据线的基板上,沉积保护层薄膜,并采 用一次构图工艺,形成保护层,如图6H所示,其中,保护层包括钝化层37A及树脂层37B,其 中,钝化层37A主要用于保护TFT平板X射线传感器上各结构,并起到粘合树脂层37B的作 用;树脂层37B主要用于增大TFT平板X射线传感器上述各结构与第三导电薄膜层33C之 间的距离,以减少串扰现象的发生; 0115 本步骤中在钝化层37A与树脂层37B中与源极对应的位置上形成有第二过孔M,第 三导电薄膜层33C通过第二过孔M与源极36B。

38、接触,第三导电薄膜层33C将收集到的载流 子输入至源极36B; 0116 步骤509、在形成有树脂层37B基板上,沉积透明导电薄膜,并采用一次构图工艺, 形成第三导电薄膜层33C,如图6I所示。 0117 传统的TFT平板X射线传感器需要采用10次构图工艺制造,制造成本高,制造工 艺复杂,由于制造工序多还会造成良品率下降,设备产能下降;而本发明实施例TFT平板X 射线传感器采用9次构图工艺制作,简化了制造工艺,从而降低了制造成本,提高了制造的 说 明 书CN 102881701 A 10 8/8页 11 良品率。 0118 图7所示为本发明实施例TFT平板X射线传感器的等效电路图,其中,C s。

39、e 为光电 二极管的等效电路,用于感应X射线产生的光电信号,TFT为开关元件,C st 为由第一导电薄 膜层与第二导电薄膜层形成的存储电容的等效电路,TFT的栅电极与像素单元的栅电极扫 描线连接,TFT的源极与像素单元的数据线连接。 0119 尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造 性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优 选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。 0120 本发明实施例采用9次构图工艺即可完成TFT平板X射线传感器的制造,简化了 制造工艺,缩短了生产周期,降低了生产成本,提高了生产效率,提高了制造的良。

40、品率; 0121 另外,本发明实施例采用公共电极置底的结构,增加了公共电极所在层与数据线 所在层之间的距离,从而能够有效减少与数据线之间的串扰,提高了TFT平板X射线传感器 的使用性能。 0122 显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精 神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围 之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。 说 明 书CN 102881701 A 11 1/8页 12 图1 说 明 书 附 图CN 102881701 A 12 2/8页 13 图2图3A 说 明 书 附 图CN 102881701 A 13 3/8页 14 图3B 说 明 书 附 图CN 102881701 A 14 4/8页 15 图4 说 明 书 附 图CN 102881701 A 15 5/8页 16 图5 说 明 书 附 图CN 102881701 A 16 6/8页 17 图6A 图6B 图6C 图6D 图6E 说 明 书 附 图CN 102881701 A 17 7/8页 18 图6F 图6G 图6H 说 明 书 附 图CN 102881701 A 18 8/8页 19 图6I 图7 说 明 书 附 图CN 102881701 A 19 。

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