CN102751297A - 检测器的制造方法、放射线检测装置和放射线检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及检测器的制造方法、放射线检测装置和放射线检测系统。提供一种用于在不伴随掩模数量的增加而增加成本或降低产量的情况下制造高性能平面型检测器的方法。该方法包括从在基板上沉积的第一导电膜形成第一电极和控制电极的第一步骤；在第一步骤之后依次沉积绝缘膜和半导体膜的第二步骤；在第二步骤之后依次沉积杂质半导体膜和第二导电膜并且从第二导电膜形成共用电极布线和第一导电部件的第三步骤；以及用同一掩模从在第三步骤之后形成的透明导电氧化物膜形成第二电极和第二导电部件并从杂质半导体膜形成杂质半导体层的第四步骤。

Description

检测器的制造方法、放射线检测装置和放射线检测系统

技术领域

本发明涉及可被应用于使用放射线的分析器、医疗图像诊断装置、和非破坏性检查装置的检测器的制造方法，并且涉及检测器、放射线检测装置和放射线检测系统。

背景技术

近年来，薄膜半导体制造技术已被用于使用像素阵列的检测器和放射线检测装置，所述像素阵列包含诸如薄膜晶体管(TFT)的开关元件和诸如光电转换元件的转换元件。

在这样的检测器中的一些中，在共同的处理中在基板上形成各像素的光电转换元件和TFT(参见美国专利No.6682960)，并且，该类型的检测器在下面将被称为平面型检测器。美国专利No.6682960公开了以下的技术。它通过同一掩模执行，以形成将被形成为TFT的源极和漏极电极的诸如Al(铝)层的金属层并且从将充当TFT的沟道的区域去除杂质半导体层。然后，通过另一掩模蚀刻光电转换元件的诸如Al层的金属层，以形成光电转换元件的上电极。为了减小将被形成为源极和漏极电极的金属层的电阻，使用1μm厚的Al膜作为金属层。

在美国专利No.6682960中，金属层为1μm厚的Al膜。从减小电阻的观点来看，金属层可由有利地用作半导体器件中的布线材料并在300K具有小于3.0μΩ·cm的比电阻(specific resistance)的诸如Al和Cu(铜)的金属形成为0.5μm～1μm的厚度。由于这些金属不是惰性的，因此，它们可能容易由于制造工艺中使用的蚀刻剂的剩余成分或水分而被腐蚀。因此，用具有足够的覆盖范围(coverage)的耐湿钝化膜覆盖源极和漏极电极变得重要。使用由通过CVD沉积硅氮化物(SiN)等形成的无机绝缘膜作为耐湿钝化膜。由于通过CVD形成的无机绝缘膜是硬的，因此，如果它被形成为小的厚度，则它可能由于伴随制造工艺中执行的热处理的热膨胀和热收缩而破裂。因此，为了用具有足够的覆盖范围的无机绝缘膜覆盖源极和漏极电极，无机绝缘膜被形成为等于源极和漏极电极的厚度的0.5μm～1μm的厚度。但是，硬的无机绝缘膜具有高的应力，并且可能导致基板翘曲。因此，不希望使无机绝缘膜形成为大的厚度。另外，由于通过诸如CVD的气相沉积形成厚的无机绝缘膜花费长的时间，因此，生产量(throughput)降低。这在制造成本方面是不利的。

在上面引用的美国专利No.6682960中，光电转换元件的上电极由金属层制成。为了均匀地向整个光电转换元件施加偏压，光电转换元件的杂质半导体层在宽的范围上被金属层覆盖。但是，如果光电转换元件的杂质半导体层在宽的范围上被金属层覆盖，那么作为光可进入的半导体层的面积与光电转换元件的表面面积的比的开口率(aperture ratio)减小。

此外，如果在不同的步骤中形成光电转换元件的上电极以及TFT的源极和漏极电极，那么掩模的数量增加。因此，产量(yield)可能降低并且成本可能增加。

发明内容

本发明的各方面在不伴随掩模数量的增加而增加成本或降低产量的情况下提供包括在共同的处理中形成的具有高的开口率的光电转换元件和耐腐蚀TFT的检测器的制造方法。

根据本发明的一个方面，提供一种用于制造检测器的方法，所述检测器包括：光电转换元件，其在基板上按照从基板开始的顺序包含第一电极、绝缘层、半导体层、杂质半导体层、与共同的电极布线电连接的第二电极；以及薄膜晶体管，其在基板上按照从基板开始的顺序包含控制电极、绝缘层、半导体层、杂质半导体层、以及包含第一导电部件和第二导电部件的第一和第二主电极。所述方法包括：第一步骤，在基板之上沉积包含非惰性金属的第二导电膜以覆盖杂质半导体膜，并且从第二导电膜形成第一和第二主电极的第一导电部件以及电极布线。所述方法还包括：第二步骤，在基板之上沉积透明导电氧化物膜以覆盖杂质半导体膜、电极布线和第一导电部件，从透明导电氧化物膜形成第一和第二主电极的第二导电部件以及第二电极，并且从杂质半导体膜形成薄膜晶体管的杂质半导体层和光电转换元件的杂质半导体层。第二导电部件、第二电极、薄膜晶体管的杂质半导体层、以及光电转换元件的杂质半导体层在第二步骤中用同一掩模形成，并且，第一导电部件和电极布线在第一步骤中用另一掩模形成。

本发明的各方面能够在不增加成本或降低产量的情况下提供包括在共同的处理中被形成的具有高的开口率的光电转换元件和耐腐蚀TFT的平面型检测器。

参照附图阅读示例性实施例的以下描述，本发明的其它特征将变得清晰。

附图说明

图1A是根据本发明的第一实施例的检测器的像素的平面图，图1B是沿图1A中的线A-A′切取的断面图。

图2A、图2C和图2E是在根据第一实施例的检测器的制造方法中使用的掩模图案的示意性平面图，图2B、图2D和图2F是该方法的步骤中的检测器的示意性断面图。

图3A、图3C和图3E是在该方法的各方面中使用的掩模图案的示意性平面图，图3B、图3D和图3F是根据该方法的各方面的步骤中的检测器的示意性断面图。

图4是本发明的实施例的检测器的等效电路图。图5A是根据本发明的第二实施例的检测器的像素的平面图，图5B是沿图5A中的线VB-VB切取的断面图。

图6A、图6C、图6E和图6G是在根据第二实施例的检测器的制造方法中使用的掩模图案的示意性平面图，图6B、图6D、图6F和图6H是根据该方法的各方面的步骤中的检测器的示意性断面图。

图7是包括根据本发明的实施例的检测器的放射线检测系统的概念图。

具体实施方式

将参照附图详细描述本发明的一些实施例。这里提到的放射线包括诸如α射线、β射线和γ射线的从通过放射线衰变(radioactive decay)发射的粒子(包含光子(photon))产生的射束和诸如X射线、微粒子射束(corpuscular beam)和宇宙射线(cosmic ray)的具有相同或更大的能量的射束。

首先将参照图1A和图1B描述根据本发明的第一实施例的检测器的像素的结构。图1A是检测器的像素的平面图，图1B是沿图1A中的线A-A′切取的断面图。

本发明的实施例的检测器的每个像素11包含将放射线或光转换成电荷的光电转换元件12和根据光电转换元件12的电荷输出电信号的薄膜晶体管(TFT)13或开关元件。光电转换元件12具有MIS结构，该MIS结构是与TFT13相同的分层结构。在诸如玻璃基板的绝缘基板100上在同一平面内并排布置光电转换元件12和TFT13。在共同的处理中在基板100上形成光电转换元件12和TFT13。

光电转换元件12在基板100上按照从基板开始的顺序包含第一电极121、绝缘层122、半导体层123、杂质浓度比半导体层123的杂质浓度高的杂质半导体层124、以及第二电极125。诸如Al的金属的电极布线14与光电转换元件12的第二电极125电连接。第二电极125由诸如ITO的透明导电氧化物制成，并且，在光电转换元件12的其中设置了半导体层123和杂质半导体层124的区域中，覆盖杂质半导体层124和电极布线14的整个表面。第二电极125有助于向整个光电转换元件12施加均匀的偏压，并允许光电转换元件12具有高的开口率。

TFT13在基板100上按照从基板开始的顺序包含控制电极131、绝缘层132、半导体层133、杂质浓度比半导体层133的杂质浓度高的杂质半导体层134、以及第一和第二主电极135。杂质半导体层134与第一和第二主电极135部分地接触，并且，在半导体层133的与杂质半导体层134的以下这样的部分接触的部分之间限定TFT的沟道区域：杂质半导体层134的这些部分与第一和第二主电极135接触。控制电极131与控制线15电连接。第一和第二主电极135中的一个与光电转换元件12的第一电极121电连接，并且，另一个与信号线16电连接。在本实施例中，第一和第二主电极135的该电极通过使用同一导电层与信号线16一体化，并且，用作信号线16的一部分。信号线16以及第一和第二主电极135包含由诸如Al的金属制成的第一导电部件136和由诸如ITO的透明导电氧化物制成的第二导电部件137。第一导电部件136被第二导电部件137覆盖，并且被设置在第二导电部件137与杂质半导体层134之间。

从减小电阻的观点来看，电极布线14和第一导电部件136由具有约1μm的厚度的Al膜制成。可用于第一导电部件136的其它材料包含诸如Cu的在300K具有小于3.0μΩ·cm的比电阻的金属和主要包含这种金属的合金。在本文的描述中，具有小于3.0μΩ·cm的比电阻的金属和主要包含这种金属的合金被称为低电阻金属。由于低电阻金属不是惰性的，因此，它们可容易地由于制造工艺中使用的蚀刻剂的剩余成分或水分被腐蚀。惰性金属指的是即使在热力学(thermodynamic)意义上的腐蚀条件下该金属也不腐蚀的状态下的金属，并且，金属的腐蚀意味着金属与使用环境反应并且从表面开始变为非金属状态，并由此逐渐不见(lost)。低电阻金属部件可在低电阻金属部件上和下面具有比电阻高于低电阻金属的比电阻的诸如Mo、Cr或Ti的金属的膜。这些金属膜意在防止Al等与其它部件的电阻接触和Al等的扩散，并且被称为势垒层或欧姆接触层。即使在该结构中，非惰性金属也在通过蚀刻形成的电极布线14和第一导电部件136的侧面处被露出。考虑到电阻率(electric resistivity)和成膜(沉积)的精度，电极布线14和第一导电部件136可具有0.5μm～1μm的厚度。第二电极125和第二导电部件137由诸如ITO的透明导电氧化物制成。除了ITO以外，示例性的透明导电氧化物还包含ZnO、SnO₂和CuAlO₂。透明导电氧化物是惰性的，因此具有比上述的低电阻金属的耐腐蚀性高的耐腐蚀性。透明导电氧化物可通过溅射被沉积以形成具有低的硬度的膜，并且，该膜可以用比通过CVD沉积的无机膜的覆盖范围高的覆盖范围覆盖第一导电部件136。通过用由惰性透明导电氧化物制成的第二导电部件137覆盖由非惰性低电阻金属制成的第一导电部件136，可对于TFT13形成高度地耐腐蚀的第一和第二主电极135。为了减少透明导电氧化物膜的因蚀刻导致的后退(retreat)量(侧面蚀刻量(side etching amount))，透明导电氧化物膜的厚度被设为约50nm。考虑到光电转换元件的开口率和根据开口率的S/N比，平面型检测器要求光电转换元件具有宽大地覆盖杂质半导体层并具有高的透光性的电极，并且要求TFT尽可能地小且具有高的操作速度。为了制备具有高的操作速度的TFT，增加沟道宽度(W)与沟道长度(L)的比(W/L比)是重要的。因此，对于具有高的操作速度的小的TFT，减小TFT的沟道长度。因此，考虑到由TFT提供的操作速度、光电转换元件的开口率，根据要提供的W/L比，透明导电氧化物膜的厚度可以为100nm或更小。另外，考虑到要由光电转换元件的第二电极125提供的电阻率，透明导电氧化物膜的厚度可以为50nm或更大。此外，第二电极125和第二导电部件137的厚度可小于共用电极布线14和第一导电部件136的厚度并且为其0.02～0.1倍。通过用第二导电部件137覆盖第一导电部件136，第二导电部件137限定第一和第二主电极135的端面。因此，由以减少的后退量被蚀刻的第二导电部件137确定TFT13的沟道长度，并由此可以减小TFT13的沟道长度。

光电转换元件12和TFT13被保护层147覆盖。

现在转到图2A～3F，将描述根据第一实施例的检测器的制造方法。图2A、图2C、图2E、图3A、图3C和图3E分别是在对应的步骤中使用的光掩模的掩模图案的示意性平面图，图2B、图2D、图2F、图3B、图3D和图3F分别是沿与图1A中的线A-A′对应的线切取的在对应的步骤中的断面图。

在图2A和图2B所示的第一步骤中，通过溅射在绝缘基板100上沉积将被形成为第一导电层141的例如Al的第一导电膜。然后，第一导电膜通过图2A所示的第一掩模被蚀刻成第一导电层141。第一导电层141将充当图1B所示的第一电极121和控制电极131。换句话说，第一电极121和控制电极131使用由同一个第一导电膜形成的第一导电层141。使用由同一个膜形成的层意味着通过例如蚀刻在处理中形成的膜而成形(shape)的不同的层被使用。

随后，在图2C和图2D所示的第二步骤中，通过等离子体CVD，硅氮化物等的绝缘膜142′和非晶硅等的半导体膜143′依次在绝缘基板100上被沉积，以覆盖第一导电层141。绝缘膜142′和半导体膜143′用图2C所示的第二掩模被蚀刻以形成接触孔200。绝缘膜142′将用作绝缘层142，并且，半导体膜143′将用作半导体层143。换句话说，绝缘层122和132使用由同一绝缘膜142′形成的绝缘层142，并且，半导体层123和133使用由同一半导体膜143′形成的半导体层143。

随后，在图2E和图2F所示的第三步骤中，通过使用图2E所示的第三掩模的干法蚀刻减小其中将形成TFT13的沟道的区域中的半导体膜143′的厚度。由此，可以减小TFT13的导通电阻。

随后，在图3A和图3B所示的第四步骤中，通过等离子体CVD，掺杂有诸如磷(phosphorus)的5价元素(pentavalent element)的非晶硅膜被沉积为杂质半导体膜144′以覆盖绝缘膜142′和半导体膜143′。虽然在本实施例中使用掺杂有诸如磷的5价元素的非晶硅膜作为杂质半导体膜144′，但是，掺杂剂(dopant)不限于5价元素。例如，杂质半导体膜144′可以是掺杂有诸如硼(boron)的可表现Hall效应的元素的非晶硅膜。随后，通过使用Al的溅射，将用作第二导电层145的第二导电膜被形成以覆盖杂质半导体膜144′。考虑到电阻率和成膜的精度，第二导电膜144′可被沉积为0.5μm～1μm的厚度。在本实施例中，第二导电膜144′被沉积为1μm的厚度。可适当地使用低电阻金属作为第二导电膜144′的材料。低电阻金属膜可在低电阻金属膜上和下面具有比电阻高于低电阻金属的比电阻的诸如Mo、Cr或Ti的金属或者这些金属的合金的膜。具有更高的比电阻的金属膜意在防止低电阻金属膜与其它部件的电阻接触和低电阻金属的扩散。然后，第二导电膜通过图3A所示的第四掩模经受湿法蚀刻以形成电极布线14和将充当TFT13的第一和第二主电极135的第一导电部件136的第二导电层145。换句话说，电极布线14和第一导电部件136使用由同一个第二导电膜形成的第二导电层145。此时，将充当TFT13的沟道的半导体膜的区域之上的杂质半导体膜144′保留不被去除。用于湿法蚀刻的蚀刻剂是通过向磷酸添加硝酸(nitric acid)和醋酸(aceticacid)而制备的混合物，并且，湿法蚀刻是各向同性的。第四步骤允许通过使用同一个第四掩模同时形成电极布线14和TFT13的第一和第二主电极135的第一导电部件136。因此，可以防止掩模数量和步骤数量的增加。

随后，在图3C和图3D所示的第五步骤中，通过溅射，透明导电氧化物膜作为诸如ITO的透明导电氧化物的膜被沉积，以覆盖杂质半导体膜144′和第二导电层145。透明导电氧化物膜将用作第三导电层146。考虑到要由TFT提供的操作速度和光电转换元件的开口率，透明导电氧化物膜的厚度可以为100nm或更小。另外，考虑到要由光电转换元件的第二电极125提供的电阻率，透明导电氧化物膜的厚度可以为50nm或更大。由于透明导电氧化物膜的厚度为50～100nm，因此，它可以小于第二导电层145的厚度并且为其0.02～0.1倍。在本实施例中，透明导电氧化物膜被沉积到50nm的厚度。随后，透明导电氧化物膜通过与第四掩模不同的图3D所示的第五掩模经受湿法蚀刻，以形成光电转换元件12的第二电极125和将充当TFT13的第一和第二主电极135的第二导电部件137的第三导电层146。换句话说，第二电极125和第二导电部件137使用由同一个透明导电氧化物膜形成的第三导电层146。用于该湿法蚀刻的蚀刻剂是盐酸(hydrochloricacid)与硝酸的混合物，并且湿法蚀刻是各向同性的。然后，在干燥处理中，通过第五掩模连续地蚀刻杂质半导体膜144′和半导体膜143′的一部分。因此，通过同一第五掩模接连地(successively)形成将充当杂质半导体层124和134的杂质半导体层144、以及第三导电层146。由此，杂质半导体层124和134使用由同一个杂质半导体膜144′形成的杂质半导体层144。在不大大地增加掩模的数量和步骤的数量的情况下，第五步骤用同一第五掩模同时形成由第二电极125和杂质半导体层124限定的光电转换元件12的开口、以及TFT13的沟道。此外，将充当TFT13的沟道的半导体层的区域之上的杂质半导体膜144′在第五步骤中被去除。通过同一第五掩模，第五步骤可同时形成第二电极125以及耐腐蚀的第一和第二主电极，所述第二电极125能够均匀地向整个光电转换元件施加偏压并具有高的透光性。在第五步骤中形成的TFT13的沟道由通过蚀刻透明导电氧化物膜形成的第三导电层146限定，第三导电层146具有比第二导电层145的厚度小的厚度并且不容易因蚀刻而后退。因此，变得容易形成具有减小的沟道长度的沟道，并且，可容易地形成具有高的操作速度和大的W/L比的TFT。随后，在图3E和图3F所示的第六步骤中，采用图3E所示的第六掩模，通过蚀刻而去除半导体膜143′和绝缘膜142′的不希望的部分以便元件隔离。因此，形成将充当光电转换元件12的半导体层123和TFT13的半导体层133的半导体层143、光电转换元件的绝缘层122、以及TFT13的绝缘层132。

然后，保护层147被形成以覆盖光电转换元件12和TFT13。因此，在共同的制造工艺中形成图1B所示的结构。

在以上的处理中形成的第二导电层145完全被第三导电层146覆盖。由于第三导电层146由诸如ITO的耐腐蚀的透明导电氧化物制成，因此，保护层147不需要覆盖光电转换元件12和TFT13的整个表面。保护层147可通过CVD由无机绝缘膜形成为可覆盖半导体层143和杂质半导体层144的侧壁以及半导体层143的将充当沟道的区域的厚度，例如，该厚度为比第二导电层145的厚度小的200nm的厚度。作为替代方案，作为无机绝缘膜的替代，具有更低的耐腐蚀性但可被形成为厚度比无机绝缘膜的厚度大的有机绝缘膜可被用于保护层147。

现在将参照图4所示的示意图描述根据本发明的第一实施例的放射线检测装置的等效电路。虽然为了简化描述，图4表示的是3×3的等效电路，但是，根据本发明的各方面的等效电路不限于该布置，并且，放射线检测装置可没有特别限制地具有n×m的像素阵列(n和m分别是2或更大的自然数)。根据本实施例的检测器在基板100的表面上包括光电转换部分3。光电转换部分3包含沿行方向和列方向布置的多个像素。每个像素1包含将放射线或光转换成电荷的光电转换元件12、以及根据光电转换元件12的电荷而输出电信号的TFT13。将放射线转换成具有可被光电转换元件感测的波长的可见光的荧光体(未示出)被设置在光电转换部分3的与光电转换元件的第二电极125邻近的表面(第一表面)上。各电极布线14分别与该布置的同一列中的各光电转换元件12的第二电极125连接。各控制线15分别与该布置的同一行中的TFT13的控制电极131连接，并且与驱动电路2电连接。通过依次或同时向沿列方向布置的控制线15施加驱动脉冲，从像素向沿行方向布置的信号线16以行为单位并行地输出电信号。各信号线16分别与该布置的同一列中的TFT13的第二主电极136连接，并且与读取电路4电连接。读取电路4对于各信号线16包含用于积分和放大来自信号线16的电信号的积分放大器5以及用于采样和保持在积分放大器5中被放大并从积分放大器5输出的电信号的采样保持电路6。读取电路4还包含用于将从采样保持电路并行输出的电信号转换成串行电信号的多路复用器7以及用于将输出的电信号转换成数字数据的A/D转换器8。从电源电路9向积分放大器5的非反相输入端子供给基准电势Vref。电源电路9与沿行方向布置的电极布线14电连接，并且，向光电转换元件12的第二电极125供给偏压电势Vs或初始化电势Vr。

以下将描述本实施例的放射线检测装置的操作。通过TFT13向光电转换元件12的第一电极121施加基准电势Vref，并且，向第二电极125施加偏压电势Vs。因此，向光电转换元件12施加可耗尽(deplete)半导体层123的偏压。在该状态下，向被检体发射的放射线在衰减的同时透射通过被检体，并且通过荧光体被转换成可见光。可见光进入光电转换元件12并被转换成电荷。当TFT13通过从驱动电路2向控制线15施加的驱动脉冲而进入电气导通(electricalcontinuity)时，根据电荷的电信号被输出到信号线16，并且，通过读取电路4作为数字数据被读取到外部。然后，通过将共用电极布线14的电势从偏压电势Vs转换成初始化电势Vr并使TFT13进入电气导通，在光电转换元件12中产生和保留的正载流子被去除。然后，通过将共用电极布线14的电势从初始化电势Vr转换成偏压电势Vs并使TFT13进入电气导通，光电转换元件12被初始化。

虽然本实施例描述了其中控制电极131与控制线15电连接并且第一和第二主电极135中的一个与光电转换元件12的第一电极121电连接的结构，但是，本发明不限于该结构。例如，在各像素中，第一和第二主电极135中的一个可与电极布线14电连接，并且，第一电极121可对于光电转换元件121是共用的。在该情形下，参照图2C描述的接触孔是不必要的。

现在将参照图5A和图5B描述根据本发明的第二实施例的检测器的像素的结构。图5A是检测器的像素的平面图，图5B是沿图5A中的线A-A′切取的断面图。与第一实施例中的部分相同的部分由相同的附图标记表示，并因此省略其描述。

除了第一实施例的结构以外，本实施例的检测器还包括覆盖光电转换元件12的半导体层123和TFT13的半导体层133的侧壁的层间绝缘层148、以及覆盖半导体层123的将充当TFT13的沟道的区域的蚀刻阻止层149。该结构提高光电转换元件12和TFT13的侧壁的耐水性。另外，由于在控制线15和信号线16之间设置两个绝缘层，因此，可减少向信号线16施加的寄生电容，并可因此减少噪声。

现在转到图6A～6H，将描述根据第二实施例的检测器的制造方法。图6A、图6C、图6E和图6G分别是在对应的步骤中使用的光掩模的掩模图案的示意性平面图，图6B、图6D、图6F和图6H分别是沿与图5A中的线A-A′对应的线切取的对应的步骤中的断面图。第一到第三步骤与第一实施例中的相同，因此省略它们的描述。

在图6A和图6B所示的第四步骤中，通过采用图6A所示的第四掩模的蚀刻，去除半导体膜143′和绝缘膜142′的不希望的部分以便元件隔离。因此，形成将充当光电转换元件12的半导体层123和TFT13的半导体层133的半导体层143、光电转换元件的绝缘层122、以及TFT13的绝缘层132。

随后，在图6C和图6D所示的第五步骤中，通过等离子体CVD，将充当层间绝缘层148和蚀刻阻止层149的诸如硅氮化物膜的层间绝缘膜在绝缘基板100之上被沉积以便覆盖半导体层143。通过用图6D所示的第五掩模蚀刻硅氮化物膜，形成层间绝缘层148和蚀刻阻止层149。

随后，在图6E和图6F所示的第六步骤中，通过等离子体CVD，将充当杂质半导体层144的杂质半导体膜144′被沉积以便覆盖绝缘层142、半导体层143、层间绝缘层148、以及蚀刻阻止层149。随后，通过使用Al的溅射，将充当第二导电层145的第二导电膜被沉积以便覆盖杂质半导体膜144′。在本实施例中，该第二导电膜被沉积到1μm的厚度。然后，通过使用图6E所示的第六掩模，第二导电膜经受湿法蚀刻以形成电极布线14和将充当TFT13的第一和第二主电极的第一导电部件136的第二导电层145。换句话说，电极布线14和第一导电部件136使用由同一第二导电膜形成的第二导电层145。此时，半导体膜的将充当TFT13的沟道的区域之上的杂质半导体膜144′保留不被去除。用于湿法蚀刻的蚀刻剂是通过向磷酸添加硝酸和醋酸而制备的混合物，并且，湿法蚀刻是各向同性的。该第六步骤允许通过使用同一第六掩模来同时形成电极布线14以及TFT13的第一和第二主电极135的第一导电部件136。由此，可以防止掩模数量和步骤数量的增加。

随后，在图6G和图6H所示的第七步骤中，通过溅射，透明导电氧化物膜作为ITO等的膜被沉积，以覆盖杂质半导体膜144′和第二导电层145。透明导电氧化物膜将充当第三导电层146。在本实施例中，透明导电氧化物膜被沉积到50nm的厚度。随后，透明导电氧化物膜经受采用与第六掩模不同的图6G所示的第七掩模的湿法蚀刻，以形成光电转换元件12的第二电极125和将充当TFT13的第一和第二主电极135的第二导电部件137的第三导电层146。换句话说，第二电极125和第二导电部件137使用从同一透明导电氧化物膜形成的第三导电层146。用于该湿法蚀刻的蚀刻剂是盐酸与硝酸的混合物，并且湿法蚀刻是各向同性的。然后，在干燥处理中，用第七掩模连续地蚀刻杂质半导体膜144′和半导体层143的一部分。因此，通过同一第七掩模接连地形成将充当杂质半导体层124和134的杂质半导体层144、以及第三导电层146。在不大大增加掩模数量和步骤数量的情况下，通过同一第七掩模，第七步骤同时形成由第二电极125和杂质半导体层124限定的光电转换元件12的开口、以及TFT13的沟道。此外，半导体层143的将充当TFT13的沟道的区域之上的杂质半导体膜在第七步骤中被去除。通过同一第七掩模，第七步骤可同时形成能够均匀地向整个光电转换元件施加偏压并具有高的透光性的第二电极125、以及耐腐蚀的第一和第二主电极。在第七步骤中形成的TFT13的沟道由通过蚀刻透明导电氧化物膜而形成的第三导电层146限定，第三导电层146具有比第二导电层145的厚度小的厚度并且不容易由于蚀刻而后退。因此，变得容易形成具有减小的沟道长度的沟道，并且，可容易地形成具有高的操作速度和大的W/L比的TFT。半导体层123的表面和侧表面被层间绝缘层148和第三导电层146覆盖。因此，半导体层123的侧壁不被暴露于用于蚀刻的蚀刻剂，因此，可以防止半导体层123的侧壁中的漏电流(leakage current)。半导体层133的表面和侧表面被层间绝缘层148、第三导电层146和蚀刻阻止层149覆盖。特别地，半导体层133的将充当TFT13的沟道的区域被第三导电层146和蚀刻阻止层149覆盖。因此，半导体层133的将充当TFT13的沟道的区域不被暴露于用于蚀刻的蚀刻剂，因此可以减少TFT13的沟道中的漏电流。

然后，保护层147被形成为覆盖光电转换元件12和TFT13。因此，在共同的制造处理中形成图5B所示的结构。在本实施例中，保护层147由可被容易地形成为4μm～6μm的大的厚度的有机绝缘膜形成。保护层147提供均匀的表面，并且，可通过沉积而在均匀的表面上形成例如CsI的具有柱晶结构的荧光体(未示出)。这同样适用于第一实施例。

现在将参照图7描述包括本发明的实施例的检测器的放射线检测系统。

从X射线管6050或放射线源产生的X射线6060贯穿患者或被检者6061的胸部6062，并进入放射线检测装置6040，在该放射线检测装置6040中，在光电转换部分3中的光电转换元件12上方设置荧光体。入射的X射线包含患者身体内部的信息。荧光体发射与X射线的入射对应的光。该光在光电转换部分3中被转换成电信号，并因此产生电信息。该信息被转换成数字信号，并然后通过作为信号处理设备的图像处理器6070被图像处理。因此，可在控制室中的作为显示单元的显示器6080上观察信息。

另外，患者的信息可通过诸如电话线6090的传送设备被传送到远程位置，并因此可在另一位置中的医生室等中在作为显示单元的显示器6081上被显示，或者被存储于诸如光盘的记录设备中。因此，该系统允许远程位置的医生进行诊断。该信息可通过用作记录设备的胶片处理器6100被存储于作为记录介质的胶片6110中。

虽然已参照示例性实施例描述了本发明，但应理解，本发明不限于公开的示例性实施例。以下的权利要求的范围应被赋予最宽的解释以包含所有这样的变更方式以及等同的结构和功能。

Claims (20)

1.一种用于制造检测器的方法，所述检测器包括：光电转换元件，所述光电转换元件在基板上按照从基板开始的顺序包含第一电极、绝缘层、半导体层、杂质半导体层、以及与电极布线电连接的第二电极；以及薄膜晶体管，所述薄膜晶体管在基板上按照从基板开始的顺序包含控制电极、绝缘层、半导体层、杂质半导体层、以及包含第一导电部件和第二导电部件的第一和第二主电极，

所述方法包括：

第一步骤，在基板之上沉积包含非惰性金属的第二导电膜，以便覆盖杂质半导体膜，并且从第二导电膜形成第一和第二主电极的第一导电部件以及所述电极布线；以及

第二步骤，在第一步骤之后在基板之上沉积透明导电氧化物膜，以便覆盖所述杂质半导体膜、所述电极布线和所述第一导电部件，从所述透明导电氧化物膜形成第一和第二主电极的第二导电部件以及所述第二电极，并且从所述杂质半导体膜形成所述薄膜晶体管的杂质半导体层和所述光电转换元件的杂质半导体层，其中，第二导电部件、第二电极、所述薄膜晶体管的杂质半导体层、以及所述光电转换元件的杂质半导体层在第二步骤中用同一掩模被形成，并且其中，所述第一导电部件和所述电极布线在第一步骤中用另一掩模被形成。

2.根据权利要求1的方法，还包括：在沉积杂质半导体膜之前沉积半导体膜的步骤；以及，在沉积半导体膜和沉积杂质半导体膜之间在所述绝缘膜和所述半导体膜中形成接触孔的步骤。

3.根据权利要求2的方法，还包括：在形成接触孔之后从所述半导体膜形成所述光电转换元件的半导体层和所述薄膜晶体管的半导体层的步骤。

4.根据权利要求2的方法，还在形成接触孔和形成杂质半导体膜之间包括以下步骤：

从所述半导体膜形成所述光电转换元件的半导体层和所述薄膜晶体管的半导体层；和

从沉积以便覆盖所述光电转换元件的半导体层和所述薄膜晶体管的半导体层的层间绝缘膜形成层间绝缘层和蚀刻阻止层，所述层间绝缘层覆盖所述光电转换元件的半导体层的侧表面和所述薄膜晶体管的半导体层的侧表面，所述蚀刻阻止层覆盖将充当所述薄膜晶体管的沟道的半导体层的区域。

5.根据权利要求1的方法，其中，所述透明导电氧化物膜被沉积为比第二导电膜的厚度小的厚度。

6.根据权利要求5的方法，其中，第二导电膜被沉积为0.5μm～1μm的厚度，并且，所述透明导电氧化物膜被形成为50nm～100nm的厚度。

7.一种放射线检测装置，包括：

通过如权利要求1中阐述的方法制造的检测器；和

被设置在所述检测器的光电转换元件上方的荧光体。

8.一种放射线检测系统，包括：

如权利要求7中阐述的放射线检测装置；

处理来自所述放射线检测装置的信号的信号处理设备；

记录来自所述信号处理设备的信号的记录设备；

显示来自所述信号处理设备的信号的显示单元；和

传送来自所述信号处理设备的信号的传送设备。

9.一种用于制造检测器的方法，所述检测器包括：光电转换元件，所述光电转换元件在基板上按照从基板开始的顺序包含第一电极、绝缘层、半导体层、杂质半导体层、以及与电极布线电连接的第二电极；以及薄膜晶体管，所述薄膜晶体管在基板上按照从基板开始的顺序包含控制电极、绝缘层、半导体层、杂质半导体层、以及包含第一导电部件和第二导电部件的第一和第二主电极，

所述方法包括：

第一步骤，用第一掩模从沉积于基板上的第一导电膜形成所述第一电极和所述控制电极；

第二步骤，在基板之上依次沉积绝缘膜和半导体膜，以便覆盖所述第一电极和所述控制电极；

第三步骤，在基板之上依次沉积杂质半导体膜和包含非惰性金属的第二导电膜，以便覆盖所述半导体膜，并且，用第二掩模从第二导电膜形成所述电极布线以及第一和第二主电极的第一导电部件；

第四步骤，在基板之上沉积透明导电氧化物膜，以便覆盖所述杂质半导体膜、所述电极布线和所述第一导电部件；

第五步骤，用第三掩模从所述透明导电氧化物膜形成第一和第二主电极的第二导电部件以及所述第二电极，并且从所述杂质半导体膜形成所述薄膜晶体管的杂质半导体层和所述光电转换元件的杂质半导体层；以及

第六步骤，在第五步骤之后，用第四掩模从所述半导体膜形成所述光电转换元件的半导体层和所述薄膜晶体管的半导体层。

10.根据权利要求9的方法，还在第二步骤和第三步骤之间包括在所述绝缘膜和所述半导体膜中形成接触孔的步骤。

11.根据权利要求9的方法，其中，所述透明导电氧化物膜被沉积为比第二导电膜的厚度小的厚度。

12.根据权利要求11的方法，其中，第二导电膜被沉积为0.5μm～1μm的厚度，并且，所述透明导电氧化物膜被形成为50nm～100nm的厚度。

13.一种放射线检测装置，包括：

通过如权利要求9中阐述的方法制造的检测器；和

被设置在所述检测器的光电转换元件上方的荧光体。

14.一种放射线检测系统，包括：

如权利要求13中阐述的放射线检测装置；

处理来自所述放射线检测装置的信号的信号处理设备；

记录来自所述信号处理设备的信号的记录设备；

显示来自所述信号处理设备的信号的显示单元；和

传送来自所述信号处理设备的信号的传送设备。

15.一种用于制造检测器的方法，所述检测器包括：光电转换元件，所述光电转换元件在基板上按照从基板开始的顺序包含第一电极、绝缘层、半导体层、杂质半导体层、以及与电极布线电连接的第二电极；以及薄膜晶体管，所述薄膜晶体管在基板上按照从基板开始的顺序包含控制电极、绝缘层、半导体层、杂质半导体层、以及包含第一导电部件和第二导电部件的第一和第二主电极，

所述方法包括：

第一步骤，通过第一掩模从沉积于基板上的第一导电膜形成所述第一电极和所述控制电极；

第二步骤，在基板之上依次沉积绝缘膜和半导体膜，以便覆盖所述第一电极和所述控制电极；

第三步骤，用第二掩模从所述半导体膜形成所述光电转换元件的半导体层和所述薄膜晶体管的半导体层；

第四步骤，用第三掩模从沉积于基板之上以便覆盖所述光电转换元件的半导体层和所述薄膜晶体管的半导体层的层间绝缘膜形成层间绝缘层和蚀刻阻止层，所述层间绝缘层覆盖所述光电转换元件的半导体层的侧表面和所述薄膜晶体管的半导体层的侧表面，所述蚀刻阻止层覆盖所述薄膜晶体管的将充当所述薄膜晶体管的沟道的区域；

第五步骤，在基板之上依次沉积杂质半导体膜和包含非惰性金属的第二导电膜，以便覆盖所述光电转换元件的半导体层、所述薄膜晶体管的半导体层、所述层间绝缘层和所述蚀刻阻止层，并且用第四掩模从所述第二导电膜形成所述电极布线以及第一和第二主电极的第一导电部件；

第六步骤，在基板之上沉积透明导电氧化物膜，以便覆盖所述杂质半导体膜、所述电极布线和所述第一导电部件；以及

第七步骤，用第五掩模从所述透明导电氧化物膜形成第一和第二主电极的第二导电部件以及第二电极，并且，从所述杂质半导体膜形成所述薄膜晶体管的杂质半导体层和所述光电转换元件的杂质半导体层。

16.根据权利要求15的方法，还在第二步骤和第三步骤之间包括在所述绝缘膜和所述半导体膜中形成接触孔的步骤。

17.根据权利要求15的方法，其中，所述透明导电氧化物膜被沉积为比第二导电膜的厚度小的厚度。

18.根据权利要求17的方法，其中，所述第二导电膜被沉积为0.5μm～1μm的厚度，并且，所述透明导电氧化物膜被形成为50nm～100nm的厚度。

19.一种放射线检测装置，包括：

通过如权利要求15中阐述的方法制造的检测器；和被设置在所述检测器的光电转换元件上方的荧光体。

20.一种放射线检测系统，包括：

如权利要求19中阐述的放射线检测装置；

处理来自所述放射线检测装置的信号的信号处理设备；

记录来自所述信号处理设备的信号的记录设备；

显示来自所述信号处理设备的信号的显示单元；和

传送来自所述信号处理设备的信号的传送设备。

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