CN103094295B - 平板探测器及其制作方法、摄像装置 - Google Patents
平板探测器及其制作方法、摄像装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103094295B CN103094295B CN201310024573.3A CN201310024573A CN103094295B CN 103094295 B CN103094295 B CN 103094295B CN 201310024573 A CN201310024573 A CN 201310024573A CN 103094295 B CN103094295 B CN 103094295B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electrode
- passivation layer
- flat panel
- tft
- thin film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 58
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000007739 conversion coating Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000002161 passivation Methods 0.000 claims description 84
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 38
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 29
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 28
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 28
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 26
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 25
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 18
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 16
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 16
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 7
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 6
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 4
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 4
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 4
- 240000002853 Nelumbo nucifera Species 0.000 description 3
- 235000006508 Nelumbo nucifera Nutrition 0.000 description 3
- 235000006510 Nelumbo pentapetala Nutrition 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 3
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 3
- 229910016048 MoW Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 2
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- UAJUXJSXCLUTNU-UHFFFAOYSA-N pranlukast Chemical compound C=1C=C(OCCCCC=2C=CC=CC=2)C=CC=1C(=O)NC(C=1)=CC=C(C(C=2)=O)C=1OC=2C=1N=NNN=1 UAJUXJSXCLUTNU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960004583 pranlukast Drugs 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- KXLUWEYBZBGJRZ-POEOZHCLSA-N Canin Chemical compound O([C@H]12)[C@]1([C@](CC[C@H]1C(=C)C(=O)O[C@@H]11)(C)O)[C@@H]1[C@@]1(C)[C@@H]2O1 KXLUWEYBZBGJRZ-POEOZHCLSA-N 0.000 description 1
- GPFVKTQSZOQXLY-UHFFFAOYSA-N Chrysartemin A Natural products CC1(O)C2OC2C34OC3(C)CC5C(CC14)OC(=O)C5=C GPFVKTQSZOQXLY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010070834 Sensitisation Diseases 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 230000024241 parasitism Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000008313 sensitization Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14683—Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
- H01L27/14689—MOS based technologies
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14683—Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
- H01L27/14692—Thin film technologies, e.g. amorphous, poly, micro- or nanocrystalline silicon
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
- H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
- H01L27/1259—Multistep manufacturing methods
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/14609—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements
- H01L27/14612—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements involving a transistor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/14636—Interconnect structures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
- H01L27/14658—X-ray, gamma-ray or corpuscular radiation imagers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Abstract
本发明公开了一种平板探测器及其制作方法以及设置有所述平板探测器的摄像装置,涉及摄像领域,可以在不影响像素开口率的情况下,增加存储电容,提高图像采集能力,从而有助于实现平板探测器的高分辨率。本发明所述平板探测器,包括:用于将X射线转换为电荷的转化层和设置在所述转化层之下的像素检测元件;像素检测元件包括:用于接收所述电荷的像素电极,存储接收电荷的存储电容,以及控制存储电荷输出的薄膜晶体管;存储电容包括:第一电极,包括:相对设置的上电极和下电极,且上电极与下电极电性连接;第二电极,夹设在所述上电极和下电极之间;上电极与第二电极之间,第二电极与下电极之间均设置有绝缘层或者起绝缘作用的间隔层。
Description
技术领域
本发明涉及摄像领域,尤其涉及一种平板探测器及其制作方法,以及设置有所述平板探测器的摄像装置。
背景技术
目前,数字化X线摄影(DigitalRadiography,DR)技术被广泛应用于医疗仪器,如拍摄X射线胸片的X射线机。DR装置的关键部件是获取图像的平板探测器,其性能优劣会对DR图像质量产生比较大的影响。
平板探测器可以分为两种:非晶硒平板探测器和非晶硅平板探测器,其中,如图1所示,非晶硒平板探测器主要由非晶硒层(图1未示出)、像素电极3、存储电容2和薄膜晶体管(开关TFT)1构成。入射的X射线使非晶硒层产生电子空穴对,在外加偏压电场作用下,电子和空穴对向相反的方向移动形成电流,电流经像素电极3,在存储电容2中形成储存电荷,在薄膜晶体管1打开时输出到读出电路。经每一TFT输出的储存电荷量对应于入射X射线的剂量,通过读出电路可以知道每一像素点的电荷量,进而知道每一像素点的X线剂量。
发明人发现:在设计上述存储电容时,一方面,存储电容越大,存储电荷的能力越强,图像采集能力越强;但是另一方面,存储电容增大,意味着存储电容的电极面积增大,在像素大小不变的情况下,存储电容的电极与其他数据线之间的寄生电容就会增大,而寄生电容会影响数据线的输出信号,导致信噪比比较差,如果为降低寄生电容增大像素面积,又会影响像素开口率,导致分辨率下降。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种平板探测器及其制作方法,以及设置有所述平板探测器的摄像装置,可以在不影响像素开口率的情况下,增加存储电容,提高图像采集能力,从而有助于实现平板探测器的高分辨率。
为达到上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案:
一种平板探测器,包括:基板;以及设置在所述基板上,用于将X射线转换为电荷的转化层和设置在所述转化层之下的像素检测元件;所述像素检测元件包括:用于接收所述电荷的像素电极,存储接收电荷的存储电容,以及控制存储电荷输出的薄膜晶体管;所述存储电容包括:
第一电极,包括:相对设置的上电极和下电极,且所述上电极与所述下电极电性连接;
第二电极,夹设在所述上电极和所述下电极之间;
所述上电极与所述第二电极之间,及所述第二电极与所述下电极之间均设置有绝缘层。
优选地,所述上电极与所述下电极具有相同的图形。
本发明的第一种实施方式中,所述下电极设置在所述基板上,所述下电极通过过孔与所述薄膜晶体管的源极相连。
所述平板探测器还包括:
覆盖在所述薄膜晶体管上的第一钝化层,
所述第二电极设置在所述第一钝化层上。
所述平板探测器还包括:
覆盖在所述第二电极之上的第二钝化层,
所述上电极设置在所述第二钝化层上,并通过所述第一钝化层和所述第二钝化层中的过孔与所述薄膜晶体管的源极相连。
本发明的第二种实施方式中,所述下电极设置在所述基板上;所述平板探测器还包括:
覆盖在所述薄膜晶体管上的第一钝化层,
所述第二电极设置在所述第一钝化层上,所述第二电极通过过孔与所述薄膜晶体管的源极相连。
所述平板探测器,还包括:
覆盖在所述第二电极之上的第二钝化层,
所述上电极设置在所述第二钝化层上,并通过过孔与所述下电极相连。
可选地,所述平板探测器还包括:
感光树脂层,设置在所述上电极之上,
所述像素电极设置在所述感光树脂层上,并经所述感光树脂层中的过孔连接至所述薄膜晶体管的源极。
可选地,所述薄膜晶体管包括:
栅金属层,设置在基板上;
栅绝缘层,覆盖在所述栅金属层上;
有源层,设置在所述栅绝缘层上;
源漏金属层,设置在所述有源层上。
本发明还提供一种摄像装置,包括所述的任一平板探测器。
另一方面,本发明还提供一种平板探测器的制作方法,包括:
形成第一透明导电膜,并采用构图工艺形成所述下电极;
形成薄膜晶体管的栅金属层、栅绝缘层、有源层和源漏金属层;
形成第一钝化层,并采用构图工艺在所述薄膜晶体管的源极对应位置设置第一钝化层过孔;
形成第二透明导电膜,并采用构图工艺在所述下电极的对应位置形成第二电极;
形成第二钝化层,并采用构图工艺在所述薄膜晶体管的源极上方对应于所述第一钝化层过孔的位置,设置第二钝化层过孔;
形成第三透明导电膜,并采用构图工艺在所述下电极的对应位置形成上电极,且所述上电极通过所述第一钝化层过孔及所述第二钝化层过孔,与所述薄膜晶体管的源极相连。
可选地,所述上电极与所述下电极具有相同的图形。
所述方法,还包括:
涂覆感光树脂层,并采用构图工艺在所述第二钝化层过孔的对应位置,设置感光树脂层过孔;
形成第四透明导电膜,并采用构图工艺形成像素电极,且所述像素电极通过所述第一钝化层过孔、所述第二钝化层过孔及所述感光树脂层过孔,与所述薄膜晶体管的源极相连。
可选地,所述采用构图工艺在所述上电极的对应位置形成第二电极之后,形成第二钝化层之前,还包括:
在所述第二电极上形成金属层,并采用构图工艺形成公共电极线。
本实施例中的平板探测器,其存储电容的第一电极采用相互连接的上电极和下电极,第二电极则隔着绝缘层(或者起绝缘作用的间隔层)设置在所述上电极、下电极之间,构成两个并联电容。具体而言,上电极与第二电极形成第一电容,下电极与第二电极形成第二电容(相当于现有技术中的存储电容),且第一电容与第二电容为并联关系,因此,本实施例中的存储电容为第一电容与第二电容之和,而且,上电极遮挡下电极,下电极没有占用额外像素区域,存储电容的电极与其它数据线之间的距离可保持不变,不会影响寄生电容,因而也不需要为降低寄生电容而增大像素面积,当然像素开口率也不会受影响。
因此,采用电容并联的方式因此在不影响像素开口率的情况下,增加了存储电容,提高图像采集能力,从而也有助于实现平板探测器的高分辨率。
附图说明
图1为现有技术中平板探测器的结构示意图;
图2为本发明实施例一中平板探测器的存储电容的结构示意图;
图3为本发明实施例二中平板探测器的结构示意图;
图4为本发明实施例三中平板探测器制作方法的流程图;
图5为本发明实施例三中形成下电极后的结构示意图;
图6为本发明实施例三中形成栅金属层后的结构示意图;
图7为本发明实施例三中形成栅绝缘层和有源层后的结构示意图;
图8为本发明实施例三中形成源漏金属层后的结构示意图;
图9为本发明实施例三中形成第一钝化层后的结构示意图;
图10为本发明实施例三中形成第二电极后的结构示意图;
图11为本发明实施例三中形成公共电极线后的结构示意图;
图12为本发明实施例三中形成第二钝化层后的结构示意图;
图13为本发明实施例三中形成上电极后的结构示意图;
图14为本发明实施例三中形成感光树脂后的结构示意图;
图15为本发明实施例四提供的另一平板探测器的结构示意图。
附图标记说明
1-薄膜晶体管,11-栅金属层,12-栅绝缘层,13-有源层,14-源漏金属层;
2-存储电容,21-上电极,22-下电极,23-第二电极;3-像素电极;
10-基板,15-第一钝化层,16-第二钝化层,17-过渡层,18-公共电极线,19-连接线,20-感光树脂层,A-过孔,B-过孔。
具体实施方式
本发明实施例提供一种平板探测器及其制作方法,采用电容并联的方式在不影响像素开口率的情况下,增加了存储电容,提高图像采集能力,从而也有助于实现平板探测器的高分辨率。
下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
需要说明的是,对于液晶显示领域的晶体管来说,漏极和源极没有明确的区别,因此本发明实施例中所提到的晶体管的源极可以为晶体管的漏极,晶体管的漏极也可以为晶体管的源极。
实施例一
本发明实施例提供一种平板探测器,该平板探测器包括:基板;以及设置在所述基板上,用于将X射线转换为电荷的转化层和设置在转化层之下的像素检测元件;所述像素检测元件包括:用于接收所述电荷的像素电极,存储接收电荷的存储电容,以及控制存储电荷输出的薄膜晶体管;如图2所示(图中仅示出存储电容),所述存储电容包括:
第一电极,包括:相对设置的上电极21和下电极22,上电极21和下电极22相连接;
第二电极23,夹设在上电极21和下电极22之间;
上电极21与第二电极23之间,第二电极23与下电极22之间均设置有绝缘层(图中未示出)。
本实施例平板探测器,转化层将X射线转换为电荷,转化层之下设置有相互独立的像素检测元件,一个像素检测元件用于采集一个像素信息,每个像素检测元件均包括:接收所述电荷的像素电极,存储接收电荷的存储电容,以及控制存储电荷输出的薄膜晶体管。
其中,在不同的器件结构或者器件不同位置处,上述存储电容中的绝缘层可以是栅绝缘层,也可以是钝化层,或者栅绝缘层与钝化层构成的双层膜层。当然,上电极21与第二电极23之间,以及第二电极23与下电极22之间也可能存在一层或多层起绝缘作用的间隔层,并不限于所述的钝化层和栅绝缘层,因此本实施例对此不作限定。
本实施例提供的平板探测器,上电极21与第二电极23及中间所夹的绝缘层形成第一电容,下电极22与第二电极23及中间所夹的绝缘层形成第二电容,第一电容与第二电容并联构成本发明平板探测器的存储电容;而且,上电极遮挡下电极,不需要占用额外的像素区域,从而可在不影响寄生电容的情况下,增加存储电容(存储电容变为第一电容与第二电容之和),提高图像采集能力,也有助于实现平板探测器的高分辨率。
为了确保寄生电容不影响平板探测器的探测效果,设计时通常要保证电容电极与其它数据线保持相对比较远的距离,所以采用本发明所述电容并联方式增加存储电容时,在存储电容的电极与其它数据线间距离保持不变(仍然相对比较远)的前提下,寄生电容的变化可忽略。
实施例二
本发明实施例提供一种平板探测器,如图3所示,平板探测器该包括:用于将X射线转换为电荷的转化层(图中未示出)和设置在转化层之下的像素检测元件(图中仅示出一个);所述像素检测元件包括:用于接收所述电荷的像素电极3,存储接收电荷的存储电容2,以及控制存储电荷输出的薄膜晶体管1。
薄膜晶体管1包括:栅金属层11,设置在基板10上;栅绝缘层12,覆盖在栅金属层11上;有源层13,设置在栅绝缘层12上;源漏金属层14,设置在有源层13上。薄膜晶体管1上(源漏金属层14之上)覆盖有第一钝化层15。
存储电容2包括:第一电极和第二电极23,第一电极包括:相对设置的上电极21和下电极22。具体而言,存储电容2的下电极22设置在基板上,下电极22之上覆盖有栅绝缘层12,栅绝缘层12之上设置有第一钝化层15(第一钝化层15在薄膜晶体管1之后形成,覆盖在薄膜晶体管1及存储电容2设置区域的栅绝缘层12上),第二电极23设置在第一钝化层15上,其中,第一钝化层15在薄膜晶体管1的源极上方的对应位置设置有过孔B,栅绝缘层12以及第一钝化层15均在靠近薄膜晶体管1源极,且第二电极23未覆盖的区域设置有过孔A,在形成第二电极23时,同步形成连接线19,连接线19通过过孔A和过孔B将下电极22与薄膜晶体管1的源极相连。第二电极23上还设置有公共电极线18,且公共电极线18与第二电极23直接相连,之上设置第二钝化层16,第二钝化层16之上设置第一电极中的上电极21,第二钝化层16在薄膜晶体管1的源极的上方(第一钝化层15上过孔B)的对应位置同样设置有过孔,该过孔的位置与第一钝化层15过孔B的位置重合,使得薄膜晶体管1的源极在过孔处暴露,上电极21经该过孔连接至薄膜晶体管1的源极。
当然,上电极21、下电极22,以及第二电极23也可根据实际情况进行灵活设置,只要电极之间设置有绝缘层或者其它起绝缘作用的间隔层即可。例如也可以,下电极22设置在基板10上,第二电极23设置在栅绝缘层12上(此时,第二电极23上的公共电极线18可与源漏金属层14同步形成),上电极21设置在第一钝化层上,或者仍设置在第二钝化层16上。
在薄膜晶体管1和存储电容2之上设置感光树脂层20,通常为提高感光树脂材料与底层金属材料(上电极21)之间的粘附性,在涂覆感光树脂材料形成感光树脂层20之前,先沉积一层比较薄的过渡层17(例如氮化硅薄膜)。感光树脂层20之上设置有像素电极3,像素电极3之上再设置转化层(例如非晶硒层)。感光树脂层20及过渡层17在薄膜晶体管1的源极的上方(第一钝化层15及第二钝化层16的过孔)的对应位置设置有过孔,感光树脂层20、第一钝化层15和第二钝化层16在薄膜晶体管1源极上方的过孔重合,在过孔处,像素电极3、上电极21、下电极22与薄膜晶体管1的源极相连。当然,上电极21和下电极22也连接在一起。
本实施例平板探测器,入射的X射线使转化层(例如非晶硒层)产生电子空穴对,在外加偏压电场作用下,电子和空穴对向相反的方向移动形成电流,最终入射的X射线转换为电信号,像素电极接收电信号,在存储电容中形成存储电荷,薄膜晶体管控制存储电荷的输出。每一薄膜晶体管打开期间输出的储存电荷量,对应于入射X射线的剂量,从而通过读出电路知道每一像素点的电荷量,进而知道每一像素点的X线剂量,最终形成X线摄影图像。
其中,优选地,上电极21与下电极22具有相同的图形。上电极21与下电极22尺寸大小相当,当然,也可根据存储电容的实际设计需要,对上电极21和/或下电极22的大小进行变更。
本实施例提供的平板探测器,采用电容并联的方式可在不影响像素开口率的情况下,增加存储电容,提高图像采集能力,从而也有助于实现平板探测器的高分辨率。
本发明实施例还提供了一种摄像装置,其包括上述任意一种平板探测器。存储电容大,图像采集能力高。
实施例三
另一方面,本发明还提供一种平板探测器的制作方法,如图4所示,该方法包括:
步骤101、形成第一透明导电膜,并采用构图工艺形成下电极22;
本步骤中在基板10上形成第一透明导电膜,然后涂覆光刻胶,曝光显影后形成下电极22,如图5所示。下电极22的尺寸大小与现有技术中的电极尺寸大小相当,当然也可以根据存储电容的实际需要,对该电极的大小进行变更。
步骤102、形成薄膜晶体管的栅金属层、栅绝缘层、有源层和源漏金属层;
本步骤中形成薄膜晶体管,以底栅结构的薄膜晶体管(栅极位于有源层的下方)为例具体如下所述:
首先,形成栅金属层11,具体地:可以在基板上采用磁控溅射的方法沉积金属层,所述金属层可以为AlNd、Al、Cu、Mo、MoW或Cr的单层膜,或者为AlNd、Al、Cu、Mo、MoW或Cr之一或任意组合所构成的复合膜;涂覆光刻胶,曝光显影后形成栅电极光刻胶图形,然后湿法刻蚀后形成栅电极,如图6所示。当然,也可以先在基板上形成栅金属层11,再形成步骤101中的下电极22。
然后,形成栅绝缘层12和有源层13,具体地,可采用PECVD的方法沉积栅绝缘层12,有源层非晶硅(a-si)层和N型掺杂非晶硅(a-si)层,然后涂覆光刻胶,曝光显影后形成有源层光刻胶图形,经湿法刻蚀后形成有源层13图形,如图7所示。其中,栅绝缘层12在靠近薄膜晶体管1的源极的位置设置有过孔。
最后,形成源漏金属层14,具体地,可采用磁控溅射的方法沉积金属层,金属层材料可以采用栅电极可选的材料之一,优选纯铝和纯铜等电阻值比较低的材料,通过曝光显影刻蚀后形成源漏金属层14,如图8所示。
步骤103、形成第一钝化层15,并采用构图工艺在薄膜晶体管1的源极对应位置设置第一钝化层过孔;
本步骤中,可采用PECVD的方法沉积第一钝化层15,然后涂覆光刻胶,曝光显影后除形成与现有技术相同的图形(薄膜晶体管1的源极对应位置设置第一钝化层过孔B)外,为实现下电极22与薄膜晶体管1的源极的连接,在像素区域在靠近薄膜晶体管1的源极附近,栅绝缘层12过孔的对应位置,还形成过孔A,且该过孔A图形下有下电极22。这样,通过过孔刻蚀工艺,在过孔B处将薄膜晶体管1的源极裸露出来,在过孔A处将下电极22图形裸露出来。
步骤104、形成第二透明导电膜,并采用构图工艺在下电极22的对应位置形成第二电极23;
本步骤中可采用磁控溅射的方法沉积第二透明导电膜,并采用构图工艺在下电极22的对应位置形成存储电容的第二电极23;另外,在形成第二电极23时,在过孔A和过孔B之间(且第二电极23未覆盖区域)同步形成连接线19,连接线19通过过孔A和过孔B将下电极22与薄膜晶体管1的源极连接在一起,如图10所示。
形成第二电极23之后,还包括:在第二电极23上形成金属层,并采用构图工艺形成公共电极线18。具体地,可采用磁控溅射的方法沉积金属层,金属层材料可以采用栅电极可选的材料之一,优选纯铝和纯铜等电阻值比较低的材料,通过曝光显影刻蚀后形成公共电极线,如图11所示。公共电极线18覆盖在第二电极23上,与第二电极23直接相连。
步骤105、形成第二钝化层16,并采用构图工艺在薄膜晶体管1的源极上方对应于第一钝化层15过孔B的位置,设置第二钝化层过孔;
本步骤可采用PECVD的方法沉积第二钝化层16,通过曝光显影刻蚀后,在薄膜晶体管1的源极上方的区域形成过孔,如图12所示。
步骤106、形成第三透明导电膜,并采用构图工艺在下电极22的对应位置形成上电极21,且上电极21通过第一钝化层过孔及第二钝化层过孔,与薄膜晶体管1的源极相连。
本步骤可采用磁控溅射的方法沉积第三透明导电膜,通过曝光显影刻蚀后形成上电极21的图形,且该上电极21通过第二钝化层16上的过孔与薄膜晶体管1源极相连,显然,通过这种方式,下电极22和上电极21连接在一起,同时与第二电极23形成两个并联电容,构成存储电容2,如图13所示。
本实施例提供的平板探测器的制作方法,形成并联电容以构成存储电容,可在不影响像素开口率的情况下,增加存储电容,提高图像采集能力,从而也有助于实现平板探测器的高分辨率。
进一步地,所述平板探测器的制作方法,还包括:
步骤107、涂覆感光树脂层20,并采用构图工艺在薄膜晶体管1的源极上方第二钝化层过孔的对应位置(过孔B的位置),设置感光树脂层过孔;
本步骤中涂覆感光树脂层20,通常为提高感光树脂材料与底层金属材料(上电极21)之间的粘附性,在涂覆感光树脂材料形成感光树脂层20之前,先沉积一层比较薄的过渡层17,再采用涂胶的方式涂覆感光树脂材料,其通常厚度在2至3微米之间,涂覆后通过曝光,显影,退色,固化等工序,在第二钝化层过孔的位置形成过渡层17及感光树脂层20过孔。简言之,第一钝化层15、第二钝化层16、感光树脂层20及过渡层17均在薄膜晶体管1的源极上方设置有过孔,这样使得下一步骤中的像素电极3、上电极21、下电极22、以及薄膜晶体管1的源极均在过孔处连接在一起。如图14所示。
步骤108、形成第四透明导电膜,并采用构图工艺形成像素电极3,且像素电极3通过所述第一钝化层过孔、所述第二钝化层过孔及所述感光树脂层过孔,与所述薄膜晶体管1的源极相连。
继续后继流程,形成转化层等完成所述平板探测器的制作。
其中,优选地,所述上电极21与所述下电极22具有相同的图形。
本实施例提供的平板探测器的制作方法,形成并联电容以构成存储电容,可在不影响像素开口率的情况下,增加存储电容,提高图像采集能力,从而也有助于实现平板探测器的高分辨率。
实施例四
本实施例还提供另一平板探测器及其制作方法,如图15所示,该平板探测器与实施例一的不同之处在于:第二电极23通过过孔B连接到TFT的源极;第一电极的上电极21和下电极22通过过孔A相连接,公共电极线18设置在上电极21(或下电极22)上,即第一电极的上电极21和下电极22与公共电极线18相连。
本实施例平板探测器的制作方法,与实施例三大致类似,区别仅在于形成的栅绝缘层、第一钝化层和第二钝化层上的过孔A的位置不同,其中可选地第二电极也可以位于栅绝缘层上直接与TFT的源极相连。
本发明实施例所述的技术特征,在不冲突的情况下,可任意相互组合使用。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (14)
1.一种平板探测器,包括:基板;以及设置在所述基板上,用于将X射线转换为电荷的转化层和设置在所述转化层之下的像素检测元件;所述像素检测元件包括:用于接收所述电荷的像素电极,存储接收电荷的存储电容,以及控制存储电荷输出的薄膜晶体管;其特征在于,所述存储电容包括:
第一电极,包括:相对设置的上电极和下电极,且所述上电极与所述下电极电性连接;
第二电极,夹设在所述上电极和所述下电极之间;
所述上电极与所述第二电极之间,及所述第二电极与所述下电极之间均设置有绝缘层。
2.根据权利要求1所述的平板探测器,其特征在于,
所述上电极与所述下电极具有相同的图形。
3.根据权利要求2所述的平板探测器,其特征在于,所述下电极设置在所述基板上,所述下电极通过过孔与所述薄膜晶体管的源极相连。
4.根据权利要求3所述的平板探测器,其特征在于,还包括:
覆盖在所述薄膜晶体管上的第一钝化层,
所述第二电极设置在所述第一钝化层上。
5.根据权利要求4所述的平板探测器,其特征在于,还包括:
覆盖在所述第二电极之上的第二钝化层,
所述上电极设置在所述第二钝化层上,并通过所述第一钝化层和所述第二钝化层中的过孔与所述薄膜晶体管的源极相连。
6.根据权利要求2所述的平板探测器,其特征在于,所述下电极设置在所述基板上;所述平板探测器还包括:
覆盖在所述薄膜晶体管上的第一钝化层,
所述第二电极设置在所述第一钝化层上,所述第二电极通过过孔与所述薄膜晶体管的源极相连。
7.根据权利要求6所述的平板探测器,其特征在于,还包括:
覆盖在所述第二电极之上的第二钝化层,
所述上电极设置在所述第二钝化层上,并通过过孔与所述下电极相连。
8.根据权利要求5或7所述的平板探测器,其特征在于,还包括:
感光树脂层,设置在所述上电极之上,
所述像素电极设置在所述感光树脂层上,并经所述感光树脂层中的过孔连接至所述薄膜晶体管的源极。
9.根据权利要求1所述的平板探测器,其特征在于,所述薄膜晶体管包括:
栅金属层,设置在所述基板上;
栅绝缘层,覆盖在所述栅金属层上;
有源层,设置在所述栅绝缘层上;
源漏金属层,设置在所述有源层上。
10.一种摄像装置,其特征在于,包括权利要求1-9任一项所述的平板探测器。
11.一种平板探测器的制作方法,其特征在于,包括:
形成第一透明导电膜,并采用构图工艺形成下电极;
形成薄膜晶体管的栅金属层、栅绝缘层、有源层和源漏金属层;
形成第一钝化层,并采用构图工艺在所述薄膜晶体管的源极对应位置设置第一钝化层过孔;
形成第二透明导电膜,并采用构图工艺在所述下电极的对应位置形成第二电极;
形成第二钝化层,并采用构图工艺在所述薄膜晶体管的源极上方对应于所述第一钝化层过孔的位置,设置第二钝化层过孔;
形成第三透明导电膜,并采用构图工艺在所述下电极的对应位置形成上电极,且所述上电极通过所述第一钝化层过孔及所述第二钝化层过孔,与所述薄膜晶体管的源极相连。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,
所述上电极与所述下电极具有相同的图形。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,还包括:
涂覆感光树脂层,并采用构图工艺在所述第二钝化层过孔的对应位置,设置感光树脂层过孔;
形成第四透明导电膜,并采用构图工艺形成像素电极,且所述像素电极通过所述第一钝化层过孔、所述第二钝化层过孔及所述感光树脂层过孔,与所述薄膜晶体管的源极相连。
14.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,采用构图工艺在所述上电极的对应位置形成第二电极之后,形成第二钝化层之前,还包括:
在所述第二电极上形成金属层,并采用构图工艺形成公共电极线。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310024573.3A CN103094295B (zh) | 2013-01-23 | 2013-01-23 | 平板探测器及其制作方法、摄像装置 |
US14/107,068 US9041111B2 (en) | 2013-01-23 | 2013-12-16 | Flat panel detector and manufacturing method thereof, camera device |
US14/696,924 US9450016B2 (en) | 2013-01-23 | 2015-04-27 | Flat panel detector and manufacturing method thereof, camera device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310024573.3A CN103094295B (zh) | 2013-01-23 | 2013-01-23 | 平板探测器及其制作方法、摄像装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103094295A CN103094295A (zh) | 2013-05-08 |
CN103094295B true CN103094295B (zh) | 2016-05-25 |
Family
ID=48206677
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201310024573.3A Active CN103094295B (zh) | 2013-01-23 | 2013-01-23 | 平板探测器及其制作方法、摄像装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US9041111B2 (zh) |
CN (1) | CN103094295B (zh) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103094295B (zh) * | 2013-01-23 | 2016-05-25 | 北京京东方光电科技有限公司 | 平板探测器及其制作方法、摄像装置 |
CN103293790B (zh) * | 2013-05-27 | 2016-01-06 | 京东方科技集团股份有限公司 | 像素单元及其制备方法、阵列基板、显示装置 |
CN105093256B (zh) | 2015-06-29 | 2017-12-01 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种射线检测基板及其制造方法和射线探测器 |
JP2019145594A (ja) * | 2018-02-16 | 2019-08-29 | シャープ株式会社 | アクティブマトリクス基板及びそれを備えた撮像パネルと製造方法 |
JP2019145596A (ja) * | 2018-02-16 | 2019-08-29 | シャープ株式会社 | アクティブマトリクス基板及びそれを備えたx線撮像パネルと製造方法 |
CN109407141A (zh) | 2018-10-18 | 2019-03-01 | 京东方科技集团股份有限公司 | Msm型x射线探测器、电子设备 |
CN111739896B (zh) * | 2020-07-01 | 2023-08-18 | 京东方科技集团股份有限公司 | 显示基板及其制备方法、显示面板 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101872770A (zh) * | 2009-04-27 | 2010-10-27 | 上海天马微电子有限公司 | 像素单元、共面转换型液晶显示装置及制造方法 |
CN102881701A (zh) * | 2012-09-19 | 2013-01-16 | 北京京东方光电科技有限公司 | 一种tft平板x射线传感器及其制造方法 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1996034416A1 (en) * | 1995-04-28 | 1996-10-31 | Sunnybrook Hospital | Active matrix x-ray imaging array |
DE10110673A1 (de) * | 2001-03-06 | 2002-09-26 | Siemens Ag | Röntgendetektorarray und Verfahren zu seiner Herstellung |
JP2003209238A (ja) * | 2002-01-17 | 2003-07-25 | Toshiba Corp | X線検出器及びその製造方法 |
WO2003067282A1 (fr) * | 2002-02-08 | 2003-08-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Detecteur de rayons x et procede de production d'un tel detecteur |
KR20070082956A (ko) * | 2006-02-20 | 2007-08-23 | 삼성전자주식회사 | 액정표시패널용 어레이 기판 |
US7998800B2 (en) * | 2007-07-06 | 2011-08-16 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing semiconductor device |
US7816651B2 (en) * | 2007-09-27 | 2010-10-19 | Varian Medical Systems, Inc. | High detective quantum efficiency X-ray detectors |
JP5398564B2 (ja) * | 2010-01-29 | 2014-01-29 | 富士フイルム株式会社 | 放射線検出素子 |
CN103094295B (zh) * | 2013-01-23 | 2016-05-25 | 北京京东方光电科技有限公司 | 平板探测器及其制作方法、摄像装置 |
-
2013
- 2013-01-23 CN CN201310024573.3A patent/CN103094295B/zh active Active
- 2013-12-16 US US14/107,068 patent/US9041111B2/en active Active
-
2015
- 2015-04-27 US US14/696,924 patent/US9450016B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101872770A (zh) * | 2009-04-27 | 2010-10-27 | 上海天马微电子有限公司 | 像素单元、共面转换型液晶显示装置及制造方法 |
CN102881701A (zh) * | 2012-09-19 | 2013-01-16 | 北京京东方光电科技有限公司 | 一种tft平板x射线传感器及其制造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20150228691A1 (en) | 2015-08-13 |
US9041111B2 (en) | 2015-05-26 |
US9450016B2 (en) | 2016-09-20 |
US20140203283A1 (en) | 2014-07-24 |
CN103094295A (zh) | 2013-05-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103094295B (zh) | 平板探测器及其制作方法、摄像装置 | |
US6665374B2 (en) | Active matrix substrate, method of manufacturing same, and flat-panel image sensor | |
US6423973B2 (en) | X-ray image sensor and method for fabricating the same | |
US5319206A (en) | Method and apparatus for acquiring an X-ray image using a solid state device | |
US9735183B2 (en) | TFT flat sensor and manufacturing method therefor | |
KR101318052B1 (ko) | 엑스레이 검출용 포토다이오드 및 이의 제조방법 | |
US6797961B2 (en) | X-ray detector and method of fabricating the same | |
CN108336100A (zh) | 一种阵列基板及其制备方法、显示面板、显示装置 | |
KR20130132860A (ko) | 고 전하 용량 픽셀 아키텍처, 광전 변환 장치, 방사선 촬상 시스템 및 그 방법 | |
US6407393B1 (en) | X-ray image sensor and method for fabricating the same | |
CN105514029B (zh) | X射线平板探测器的像素结构及其制备方法、摄像系统 | |
US7576327B2 (en) | Radiation image detector and driving method for the same | |
US7638774B2 (en) | Array panel | |
EP0814515B1 (en) | Sensor array | |
KR20000061396A (ko) | 엑스레이 영상 감지소자 및 그 제조방법 | |
US6818898B2 (en) | X-ray image sensing device | |
US7855371B2 (en) | Image detection apparatus and method for producing the apparatus | |
CN111081715B (zh) | 薄膜晶体管阵列基板和包括其的数字x射线检测器 | |
JP3600028B2 (ja) | X線画像検出器及びその製造方法 | |
CN102306653A (zh) | 一种平板x射线探测器 | |
KR100886973B1 (ko) | 디지털 엑스레이 디텍터 및 그 제조 방법 | |
US20220196858A1 (en) | Flat panel detector substrate and manufacturing method thereof, and flat panel detector | |
KR100824084B1 (ko) | 엑스레이 디텍터의 제조방법 | |
KR20030058336A (ko) | 엑스레이 영상 감지소자 및 그 제조방법 | |
CN109494232A (zh) | 一种防漏光cmos图像传感器全局像元结构及形成方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |