CN104576673B - 平板图像传感器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种平板图像传感器及其制造方法，平板图像传感器包括：衬底，所述衬底上具有像素区和外围区，所述像素区包括传感元件，所述外围区包括至少一个掩模板对位标记；第一保护层，形成于所述像素区的传感元件之上，并延伸至所述外围区的至少一个所述掩模板对位标记上方；上电极层，形成于所述像素区内的第一保护层之上；刻蚀阻挡层，形成于所述外围区内的第一保护层之上；第二保护层，覆盖所述上电极层和所述刻蚀阻挡层；其中，在所述外围区中，所述第二保护层包括第一开口，所述第一开口暴露出所述刻蚀阻挡层，所述第一开口与至少一所述掩模板对位标记相匹配。其能够减少第一开口中的温湿度对像素区中的像素带来的影响。

Description

平板图像传感器及其制造方法

技术领域

本发明涉及半导体器件领域，尤其涉及平板图像传感器及其制造方法。

背景技术

平板图像传感器，尤其是平板X射线图像传感器在医疗成像、工业无损探测等领域都得到了广泛的应用和长足的发展。平板X射线图像传感器是将X光按光强转化为电信号的装置。X光照射物体并且穿透物体后，通过吸收、散射、发散而使光强发生变化，不同区域的不同光强，表示了被照射物体不同区域的内部结构的差异。穿透被照射物体的X光通过平板X射线提箱传感器转化为相应的电信号，最终实现一个与被照射物体内部结构直接相关的灰阶图像。所以平板X射线图像传感器实现了物体的无损内部成像，是实现无损检测的最佳方法之一。

然而，平板图像传感器，尤其是平板X射线图像传感器的像素内的元件，通常会受到温湿度的影响而产生电子特性的变化。具体而言，对于平板图像传感器的结构上，像素会受到来自各个方向的的温度和湿度的影响，导致平板图像传感器产生发光状况不一致、显示不稳定、产生白斑等问题。

发明内容

本发明为了克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种减少温湿度对像素影响来提高显示可靠性的平板图像传感器及其制造方法。

本发明提供一种平板图像传感器，包括：衬底，所述衬底上具有像素区和外围区，所述像素区包括传感元件，所述外围区包括至少一个掩模板对位标记；第一保护层，形成于所述像素区的传感元件之上，并延伸至所述外围区的至少一个所述掩模板对位标记上方；上电极层，形成于所述像素区内的第一保护层之上；刻蚀阻挡层，形成于所述外围区内的第一保护层之上；第二保护层，覆盖所述上电极层和所述刻蚀阻挡层；其中，在所述外围区中，所述第二保护层包括第一开口，所述第一开口暴露出所述刻蚀阻挡层，所述第一开口与至少一所述掩模板对位标记相匹配。

优选地，所述传感元件包括TFT元件以及光电二极管，所述TFT元件包括依次在所述衬底上形成的栅极电极、栅绝缘层、半导体层以及源极、漏极电极；所述光电二极管包括依次在所述栅绝缘层上形成的第一端电极、功能结构层以及第二端电极，其中，所述第一端电极与所述源极、漏极电极为同步形成的同一层，所述平板图像传感器还包括：第一绝缘层，位于所述外围区的至少一个所述掩模板对位标记之上和所述像素区的所述源极、漏极电极上，并具有暴露所述第一端电极的开口，所述功能结构层通过所述第一绝缘层的开口与所述第一端电极连接。

优选地，所述掩模板对位标记与所述栅极电极或者所述源极、漏极电极位于同一层，每一所述掩模板对位标记包括限定区域内的对位标记图案，所述对位标记图案包括所述限定区域内由金属刻蚀而成的金属图案和/或开口图案。

优选地，所述第一开口具有匹配图案，所述第一开口与至少一所述掩模板对位标记相匹配包括：所述匹配图案与所述对位标记图案互补或者相同。

优选地，所述像素区的边界与其相邻的掩模板对位标记的所述限定区域的边界之间的最近距离为1000微米至1500微米。

优选地，所述外围区还包括多个测试区，所述刻蚀阻挡层对应覆盖多个所述测试区。

优选地，所述测试区设置有引线端子，所述第二保护层具有对应于所述引线端子的过孔。

优选地，所述第二保护层包括与所述测试区对应设置的第二开口，至少用于测试所述第二保护层的线宽和/或对位偏差。

优选地，所述第一保护层位于所述第二端电极上，并具有第三开口，所述上电极层通过所述第三开口与所述第二端电极连接。

优选地，所述刻蚀阻挡层与所述上电极层位于同一层，且材质相同。

本发明还提供一种平板图像传感器的制造方法，包括：提供一衬底，包括像素区和外围区；在所述像素区形成传感元件，在所述外围区形成至少一掩模板对位标记；形成第一保护层，其位于所述像素区的传感元件之上，并延伸至所述外围区的至少一个所述掩模板对位标记上方；形成上电极层和刻蚀阻挡层，所述上电极层位于所述像素区内的第一保护层之上，所述刻蚀阻挡层位于所述外围区内的第一保护层之上；形成第二保护层，其覆盖所述上电极层和所述刻蚀阻挡层，刻蚀所述第二保护层在所述外围区中形成第一开口，所述第一开口暴露出所述刻蚀阻挡层，所述第一开口与至少一个所述掩模板对位标记相匹配。

优选地，所述传感元件包括TFT元件以及光电二极管，其中，在所述像素区形成所述传感元件，以及形成第一保护层包括：依次在所述衬底上形成的所述TFT元件栅极电极、所述TFT元件栅绝缘层、所述TFT元件半导体层、所述TFT元件源极、漏极电极、所述光电二极管的第一端电极、所述光电二极管的功能结构层以及所述光电二极管的第二端电极，其中，所述第一端电极与所述源极、漏极电极是同步形成的同一层；所述制造方法还包括：在所述外围区的至少一个所述掩模板对位标记之上和所述像素区的所述源极、漏极电极上形成第一绝缘层，并刻蚀所述第一绝缘层形成暴露所述第一端电极的开口，所述功能结构层通过所述第一绝缘层的开口与所述第一端电极连接。

优选地，还包括：在所述外围区形成多个测试区，所述刻蚀阻挡层对应覆盖多个所述测试区。

优选地，在所述外围区形成多个测试区包括：在所述外围区形成引线端子；刻蚀所述引线端子上的各层以形成对应于所述引线端子的过孔，所述各层包括所述第一保护层、所述第二保护层、所述第一绝缘层和/或所述栅绝缘层。

优选地，在所述外围区形成多个测试区包括：在所述外围区形成所述第二保护层的第二开口，所述第二开口至少用于测试所述第二保护层的线宽和/或对位偏差。

优选地，形成第一保护层包括：在所述第二端电极上形成所述第一保护层；以及刻蚀所述第一保护层，并形成第三开口，所述上电极层通过所述第三开口与所述第二端电极连接。

优选地，刻蚀所述第二保护层在所述外围区中形成第一开口包括：在所述第二保护层上涂布光刻胶，并使用第一掩模板对所述第二保护层进行光刻，所述第一掩模板具有对位图案，所述对位图案使所述第二保护层形成所述第一开口，并与至少一所述掩模板对位标记匹配。

优选地，形成所述上电极层和所述刻蚀阻挡层包括：在所述第一保护层上形成透明导电层，并在所述透明导电层上涂布光刻胶，使用第二掩模板对所述透明导电层进行光刻，其中，所述第二掩模板包括透光区域和不透光区域，其不透光区域与所述上电极层和所述刻蚀阻挡层图案相同，所述第一掩模板包括透光区域和不透光区域，其透光区域与所述第二保护层的开口和过孔的图案相同；或者所述第二掩模板包括透光区域和不透光区域，其透光区域与所述上电极层和所述刻蚀阻挡层图案相同，所述第一掩模板包括透光区域和不透光区域，其不透光区域与所述第二保护层的开口和过孔的图案相同。

优选地，所述刻蚀阻挡层与所述上电极层是同步形成的相同材质的同一层。

与现有技术相比，本发明通过在第二保护层与第一保护层之间、涂布对应于第二保护层开口的刻蚀阻挡层，使第二保护层的开口仅刻蚀至刻蚀阻挡层，进而减少由于第二保护层开口而导致邻近该开口的像素区中像素受到的该开口处的温湿度影响。具体地，该刻蚀阻挡层可与像素区的上电极层是同步形成的同一层，以在不增加制程步骤的情况下，达到相同的技术效果。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施方式，本发明的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1示出了现有技术的、平板图像传感器的俯视图；

图2示出了现有技术的、最终保护层(第二保护层)刻蚀前的、平板图像传感器沿图1中A-A’方向的截面图；

图3示出了现有技术的、最终保护层(第二保护层)刻蚀后的、平板图像传感器沿图1中A-A’方向的截面图；

图4示出了现有技术的、最终保护层(第二保护层)刻蚀后的、具有测试区的平板图像传感器的截面图；

图5示出了本发明第一实施例的、平板图像传感器的俯视图；

图6示出了本发明第一实施例的、第二保护层刻蚀前的、平板图像传感器沿图5中B-B’方向的截面图；

图7示出了本发明第一实施例的、第二保护层刻蚀后的、平板图像传感器沿图5中B-B’方向的截面图；

图8示出了本发明第一实施例的、掩模板对位标记的示意图；

图9示出了本发明第一实施例的、匹配的掩模板对位标记与掩模板的示意图；

图10示出了本发明第二实施例的、第二保护层刻蚀后的、具有测试区的平板图像传感器的截面图；

图11示出了本发明第三实施例的、第二保护层刻蚀后的、具有测试区的平板图像传感器的截面图；

图12示出了本发明实施例的、平板图像传感器的制造方法的流程图。

其中，附图标记说明如下：

100 衬底

200、200a 像素区

211 栅极电极

212 半导体层

213 源极电极

214 漏极电极

221 第一端电极

222 功能结构层

223 第二端电极

300、300a 外围区

320、320’、320a、320a’ 掩模板对位标记

321、321’ 限定区域

322 开口图案

322’ 金属图案

323、323’ 预对位标记

330 测试区

340 引线端子

40、40a 栅绝缘层

50、50a 第一绝缘层

60、60a 第一保护层

70、70a 第二保护层

71、73 开口

72 匹配图案

74 过孔

80 上电极层

90 刻蚀阻挡层

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。

所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员应意识到，没有特定细节中的一个或更多，或者采用其它的方法、组元、材料等，也可以实践本发明的技术方案。在某些情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本发明。

本发明的附图仅用于示意相对位置关系，某些部位的层厚采用了夸示的绘图方式以便于理解，附图中的层厚并不代表实际层厚的比例关系。

在平板图像传感器的制程中，完成平板图像传感器的上电极层后，需要一层氮化硅覆盖整个面板作为最终保护层。最终保护层需要曝光并刻蚀出面板的用于信号输入输出的邦定垫，故最终保护层需要掩模板来定义需要曝光和刻蚀的邦定区域，并在围绕像素区的外围区刻蚀多个开口或过孔，而这些开口和过孔中的温湿度对其附近像素的影响尤其大。

以对应于掩模板对位标记的开口为例，参考图1至图3，平板图像传感器包括像素区200a，以及围绕像素区200a的外围区300a。外围区300包括多个对位标记，例如，对应于最终保护层70a的掩模板对位标记320a、320a’。由于平板图像传感器的尺寸要求，外围区300的边界与像素区200a边界的距离非常接近，因此，在平板图像传感器的设计中，平板像素区200与其相邻的掩模板对位标记的距离D非常接近。另外，为了最终保护层的曝光对位，掩模板对平板图像传感器上的掩模板对位标记320a、320a’内部分不可遮挡，因此，掩模板对位标记320a、320a’处的最终保护层70a将在曝光刻蚀之后被除去。同时，最终保护层70a之下还包括多层氮化硅(例如，栅绝缘层40a以及两层绝缘层50a、60a)，在刻蚀过程中由于几乎没有刻蚀选择比，因此，最终保护层70a之下的多层氮化硅也几乎会被刻蚀掉(如图3所示)。

这样，掩模板对位标记320a、320a’附近的像素区200a的侧壁近似于完全暴露在外。尽管，最终保护层顶部到像素的距离比掩模板对位标记320a、320a’开口到像素的距离更小，但由于纵向从上往下均为均一致密膜质，而横向由于存在膜层界面，而且每层膜都经过光刻等工艺，横向界面实际上很不致密。因此，掩模板对位标记320a、320a’附近的像素区200a内的像素对于温湿度的影响更敏感，很容易受温度及湿度影响，造成像素区200a中像素失效。对位标记附近的像素区200a中的光电二极管(photo diode)往往出现漏电流变大而造成的显示白斑现象。

同样地，在外围区300a中，最终保护层的用于测试的开口也会对其附近像素区200a中的像素造成影响(如图4所示)。

发明人通过大量的实验和创造性劳动解决上述问题，并通过以下多个实施例来说明本发明的平板图像传感器及其制造方法。

参考图5至图9对本发明第一实施例的平板图像传感器进行描述。平板图像传感器包括衬底100、第一保护层60、上电极层80、刻蚀阻挡层90以及第二保护层70。其中衬底100上具有像素区200和外围区300。外围区300围绕像素区200。

像素区200包括传感元件。传感元件包括TFT元件以及光电二极管。TFT元件包括依次在衬底100上形成的栅极电极211、栅绝缘层40、半导体层212以及源极电极213、漏极电极214。光电二极管包括依次在栅绝缘层40上形成的第一端电极221、功能结构层222以及第二端电极223。其中，源极电极213、漏极电极214与第一端电极221位于同一层。

外围区300包括至少一个掩模板对位标记，例如，图1所示的掩模板对位标记320及320’。掩模板对位标记320及320’可以与栅极电极211或者源极电极213、漏极电极214位于同一层，掩模板对位标记320及320’可以单独形成也可与栅极电极211或者源极电极213、漏极电极214于同一步形成。具体而言，掩模板对位标记320’与掩模板对位标记320中的一个为备用的掩模板对位标记，掩模板对位标记320及320’为第二保护层70的掩模板对位标记。外围区300还包括对应其他层的掩模板对位标记，其结构与掩模板对位标记320及320’相同，因此并未在图1中示出。对于掩模板对位标记320及其备用的掩模板对位标记320’在与掩模板对位时可仅使用一个进行对位，或两个同时都进行对位。在又一些实施例中，对应于每层的掩模板，在外围区300可仅包括一个掩模板对位标记。例如，对应于第二保护层70的掩模板，在外围区300仅包括掩模板对位标记320。外围区300还可包括多对掩模板对位标记320及320’，以精确地对位。例如，外围区300可包括6对掩模板对位标记320及320’，本领域技术人员可以实现更多的变化例，并不以此为限。

具体而言，参见图8，以掩模板对位标记320及320’为例，示出掩模板对位标记的对位标记图案。掩模板对位标记320包括限定区域321，对位标记图案包括在限定区域321内由金属刻蚀而成的开口图案322。掩模板对位标记320’包括限定区域321’，对位标记图案包括在限定区域321’内由金属刻蚀而成的金属图案322’。进一步地，每个掩模板对位标记320及320’还可以包括一田字形的预对位标记，用于掩模板预对位。像素区200的边界与相邻的限定区域321的边界之间的最近距离D为1000微米至1500微米。

平板图像传感器还包括第一绝缘层50，位于外围区300的至少一个掩模板对位标记之上和像素区200的源极电极213、漏极电极214上。第一绝缘层50具有暴露第一端电极221的开口，使功能结构层222通过该开口与第一端电极221连接。

第一保护层60形成于像素区200的传感元件之上，并延伸至外围区300的至少一个掩模板对位标记上方。具体而言，第一保护层60位于第二端电极223之上。第一保护层60还具有开口。

上电极层80形成于像素区200内的第一保护层60之上。上电极层80通过第一保护层60的开口与光电二极管连接，优选地，与光电二极管的第二端电极223连接。

刻蚀阻挡层90形成于外围区300内的第一保护层60之上。在一实施例中，刻蚀阻挡层90与上电极层80位于同一层，且材质相同，以在不增加制程步骤的情况下，达到相同的技术效果。优选地，刻蚀阻挡层90与上电极层80的材质是透明导电材料，例如氧化铟锡、氧化铟锌或者掺铝氧化锌。

第二保护层70覆盖上电极层80和刻蚀阻挡层90。由于第二保护层70曝光对位时，掩模板对平板图像传感器上的掩模板对位标记320、320’内部分不可遮挡，掩模板对位标记320、320’处的第二保护层70将在曝光刻蚀之后被除去，进而在外围区300中形成第二保护层70的开口71。由于刻蚀阻挡层90位于第二保护层70与第一保护层60之间，并至少对应覆盖了掩模板对位标记，因此，第二保护层70的刻蚀被刻蚀阻挡层90阻挡，开口71仅刻蚀至刻蚀阻挡层90上，并暴露出刻蚀阻挡层90。刻蚀阻挡层90之下的第一保护层60、第一绝缘层50和栅绝缘层40并不会被刻蚀掉，进而保护了开口71附近的像素中传感元件不受开口71处的温湿度的影响。

在一些实施例中，刻蚀阻挡层90可以仅对应覆盖掩模板对位标记320和/或掩模板对位标记320’。在另一些实施例中，刻蚀阻挡层90可以还可以对应覆盖外围区300的其他部分。此处“对应覆盖”包含直接接触，或非直接接触时上下对应关系。

开口71与掩模板对位标记320和/或掩模板对位标记320’相匹配。在一实施例中，仅使用一个掩模板对位标记进行对位，则开口71仅与一个掩模板对位标记匹配。在另一实施例中，同时使用两个掩模板对位标记进行对位，则第二保护层70在外围区300具有两个开口71，分别与两个掩模板对位标记匹配。

具体而言，开口71具有匹配图案72，意即，在开口71内并未被刻蚀的图案。开口71与掩模板对位标记320和/或掩模板对位标记320’相匹配，例如，匹配图案72与掩模板对位标记的对位标记位置对应、图案互补或相同。下面参考图9，以掩模板对位标记320’为例，说明匹配图案72与掩模板对位标记320’的开口图案(对位标记图案)322’的互补的情况。开口图案322’为在限定区域321’内的两横两竖，匹配图案72为开口图案322’两横之间中心位置的一横，以及开口图案322’两竖之间中心位置的一竖。换言之，开口图案322’与匹配图案72共同构成一个三横三竖的图案，该三横以相同的间隔平行排列，该三竖以相同的间隔垂直排列。开口图案322’与匹配图案72分别为该三横三竖的图案的一部分，并共同构成该三横三竖的图案，由此可见，开口图案322’与匹配图案72互补。在另一些实施例中，开口图案322’及匹配图案72共同构成一个其他的图案，并不以此为限。在又一实施例中，开口图案322’与匹配图案72相同，例如都是两横两竖的图案，或者都是三横三竖的图案，或者其他图案。在掩模板对位时，匹配图案与对位标记图案位置对应。以开口图案与匹配图案相同为例，当进行对位时，匹配图案与对位标记图案位置对应是指匹配图案在平板图像传感器上的投影与对位标记重合。本领域技术人员可以实现各种不同匹配图案与对位标记图案位置对应、图案相同或互补的实施例，并不以此为限。

参考图10和图11，对本发明具有测试区的平板图像传感器进行描述。本发明第二实施例的平板图像传感器与第一实施例中的平板图像传感器不同的是，外围区300还包括多个测试区。本领域技术人员可以理解，在平板图像传感器的制程中，尤其是第二保护层70的刻蚀制程中，还需要对传感元件的电性能以及第二保护层70的工艺参数进行测试，因此，第二实施例的外围区300还包括多个测试区，其需要在第二保护层70形成开口或过孔。为了防止第二保护层70测试区的开口或过孔使其邻近的像素受到温湿度的影响，本实施例提供的平板图像传感器的刻蚀阻挡层90还对应覆盖测试区。

在一实施例中，外围区300的测试区可以是传感器元件的电性能测试区，其用于测试传感元件中各电极的电性能。电性能测试区优选地，设置有引线端子340。引线端子340连接待测试电极，待测试电极可以是TFT元件的栅极电极211、源极电极213、漏极电极214、光电二极管的第一端电极221或者第二端电极223或者上电极层80。第二保护层70具有对应于引线端子340的过孔74。本实施例的待测试电极为TFT元件的源电极213。源电极213延伸至外围区形成引线端子340。第二保护层70、第一保护层60以及第一绝缘层50被刻蚀以形成对应引线端子340的过孔74，其中，刻蚀阻挡层90与引线端子340连接。测试时，通过该过孔电性连接刻蚀阻挡层90进而电性连接引线端子340，来对该引线端子340对应的电极进行测试。若待测试电极是上电极层80，则刻蚀阻挡层90可作为上电极层80的引线端子，第二保护层70被刻蚀以形成暴露刻蚀阻挡层90的过孔，其结构与图11相同。

在另一实施例中，如图11所示，第二保护层包括与测试区330对应设置的开口73，至少用于测试第二保护层70的线宽和/或对位偏差。例如，使用外部设备对在开口73内对第二保护层70的各项工艺参数进行测量。

外围区300可以包括测试多个不同电极的电性能测试区以及测试第二保护层70的工艺参数的测试区330，本领域技术人员可以实现各种不同的组合，在此不予赘述。

由于外围区300的刻蚀阻挡层90对应覆盖上述测试区，因此，第二保护层70的作为测试区的开口73或过孔74刻蚀至刻蚀阻挡层90上，并暴露刻蚀阻挡层90。刻蚀阻挡层90之下的第一保护层60、第一绝缘层50和/或栅绝缘层40并不会被刻蚀掉，进而保护了开口73或过孔74附近的像素中传感元件不受开口73或过孔74处的温湿度的影响。

本发明提供的平板图像传感器的制造方法参见图12，其包括如下步骤：

步骤S101，提供一衬底100，衬底100包括像素区200和外围区300。

步骤S102，在像素区200形成传感元件，在外围区300形成至少一掩模板对位标记。

具体而言，传感元件包括TFT元件以及光电二极管。形成传感元件的步骤包括：依次在衬底100上形成TFT元件的栅极电极211、TFT元件的栅绝缘层40、TFT元件的半导体层212、TFT元件的源极电极213、TFT元件的漏极电极214、光电二极管的第一端电极221、光电二极管的功能结构层222以及光电二极管的第二端电极223，其中，光电二极管的第一端电极221是与源极电极213、漏极电极214同时形成的同一层。；掩模板对位标记320、320’可以是与栅极电极211或者源极电极213、漏极电极214同步形成的同一层。第一绝缘层50延伸至外围区300的掩模板对位标记320和/或掩模板对位标记320’上。

步骤S104，在外围区300的至少一个掩模板对位标记之上和像素区200的源极、漏极电极上形成第一绝缘层50，并刻蚀第一绝缘层50形成暴露第一端电极221的开口，功能结构层222通过第一绝缘层50的开口与第一端电极221连接。

步骤S104，在传感元件上形成第一保护层60。在本实施例中，在第二端电极223上形成第一保护层60，并刻蚀第一保护层60形成暴露第二端电极223的开口。第一保护层延伸至外围区300。

步骤S105，形成上电极层80和刻蚀阻挡层90。其中，上电极层80位于像素区200内的第一保护层60之上，上电极层80通过第一保护层60上的开口与光电二极管电的第二端电极223连接。刻蚀阻挡层90位于外围区300内的第一保护层60之上。

优选地，刻蚀阻挡层90与上电极层80是同步形成的同一层。具体而言，刻蚀阻挡层90与上电极层80通过如下方式形成，在第一保护层60上形成透明导电层，并在透明导电层上涂布光刻胶，使用一掩模板对透明导电层进行光刻。该掩模板包括透光区域和不透光区域。若涂布的光刻胶为正性光刻胶，则其不透光区域与上电极层80和刻蚀阻挡层90的图案相同，其不透光区域至少对应覆盖掩模板对位标记。若涂布的光刻胶为负性光刻胶，则其透光区域与上电极层80和刻蚀阻挡层90的图案相同，其透光区域至少对应覆盖掩模板对位标记。在另一实施例中，刻蚀阻挡层90与上电极层80可使用不同的材料分别形成。

步骤S106，形成第二保护层70。第二保护层70覆盖上电极层80和刻蚀阻挡层90。刻蚀第二保护层70以在外围区300中形成开口71，开口71暴露出刻蚀阻挡层90，开口71与掩模板对位标记320和/或掩模板对位标记320’匹配。

具体而言，刻蚀第二保护层70的步骤包括：

在第二保护层70上涂布光刻胶，并使用另一掩模板对第二保护层70进行光刻。第二保护层70的掩模板包括透光区域和不透光区域，该掩模板具有对位图案，对位图案使第二保护层70形成开口71，并与掩模板对位标记320和/或掩模板对位标记320’匹配。当使用正性光刻胶时，对位图案的透光区域与开口71图案相同。当使用负性光刻胶时，对位图案的不透光区域与开口71图案相同。优选地，第二保护层70上涂布的光刻胶与透明导电层上涂布的光刻胶是相同的。

在上述实施例的一个变化例中，平板图像传感器的制造方法还包括在外围区300形成多个测试区。多个测试区可用于传感元件电极的电性能测试，也可以用于第二保护层70的工艺参数测试。

在外围区300形成传感元件电极的电性能测试区的步骤包括：

在外围区300形成引线端子340，引线端子340连接待测试电极并与待测试电极同步形成。该待测试电极可以是栅极电极211、源极电极213、漏极电极214、第一端电极221和/或第二端电极223和/或所述上电极层80。刻蚀第二保护层70和引线端子340上的保护层和/或绝缘层以形成对应于引线端子的过孔74。例如，待测试电极为第二端电极223，引线端子与第二端电极223同步形成并连接第二端电极223。刻蚀第二保护层和第一保护层60以形成对应于引线端子340的过孔74。又例如，待测试电极为源极电极213、漏极电极214，引线端子与源极电极213、漏极电极214同步形成并连接源极电极213、漏极电极214。刻蚀第二保护层70、第一保护层60以及第一绝缘层50以形成对应于引线端子的过孔74。

在外围区300形成第二保护层70的工艺参数测试区330的步骤包括：

在外围区300形成第二保护层70的开口73，开口73用于测试第二保护层的线宽和/或对位偏差。

在这样的变化例中，在形成上电极层80和刻蚀阻挡层90的步骤中，若涂布的光刻胶为正性光刻胶，则上电极层80和刻蚀阻挡层90的掩模板的不透光区域与上电极层80和刻蚀阻挡层90的图案相同，其不透光区域至少对应覆盖掩模板对位标记以及多个测试区。若涂布的光刻胶为负性光刻胶，则该掩模板透光区域与上电极层80和刻蚀阻挡层90的图案相同，其透光区域至少对应覆盖掩模板对位标记以及多个测试区，以使刻蚀阻挡层90能够对应覆盖掩模板对位标记以及多个测试区。

与现有技术相比，本发明通过在第二保护层与第一保护层之间涂布对应于第二保护层开口的刻蚀阻挡层，使第二保护层的开口仅刻蚀至刻蚀阻挡层，进而减少由于第二保护层开口而导致邻近该开口的像素区中像素受到的该开口处的温湿度影响。具体地，该刻蚀阻挡层可与像素区的上电极层是同步形成的同一层，以在不增加制程步骤的情况下，达到相同的技术效果。

以上具体地示出和描述了本发明的示例性实施方式。应该理解，本发明不限于所公开的实施方式，相反，本发明意图涵盖包含在所附权利要求范围内的各种修改和等效置换。

Claims (19)

1.一种平板图像传感器，包括：

衬底，所述衬底上具有像素区和外围区，所述像素区包括传感元件，所述外围区包括至少一个掩模板对位标记；

第一保护层，形成于所述像素区的传感元件之上，并延伸至所述外围区的至少一个所述掩模板对位标记上方；

上电极层，形成于所述像素区内的第一保护层之上；

刻蚀阻挡层，形成于所述外围区内的第一保护层之上；

第二保护层，覆盖所述上电极层和所述刻蚀阻挡层；其中，

在所述外围区中，所述第二保护层包括第一开口，所述第一开口暴露出所述刻蚀阻挡层，所述第一开口与至少一所述掩模板对位标记相匹配。

2.如权利要求1所述的平板图像传感器，其特征在于，所述传感元件包括TFT元件以及光电二极管，

所述TFT元件包括依次在所述衬底上形成的栅极电极、栅绝缘层、半导体层以及源极、漏极电极；

所述光电二极管包括依次在所述栅绝缘层上形成的第一端电极、功能结构层以及第二端电极，

其中，所述第一端电极与所述源极、漏极电极为同步形成的同一层，所述平板图像传感器还包括：

第一绝缘层，位于所述外围区的至少一个所述掩模板对位标记之上和所述像素区的所述源极、漏极电极上，并具有暴露所述第一端电极的开口，所述功能结构层通过所述第一绝缘层的开口与所述第一端电极连接。

3.如权利要求2所述的平板图像传感器，其特征在于，所述掩模板对位标记与所述栅极电极或者所述源极、漏极电极位于同一层，每一所述掩模板对位标记包括限定区域内的对位标记图案，所述对位标记图案包括所述限定区域内由金属刻蚀而成的金属图案和/或开口图案。

4.如权利要求3所述的平板图像传感器，其特征在于，所述第一开口具有匹配图案，所述第一开口与至少一所述掩模板对位标记相匹配包括：所述匹配图案与所述对位标记图案互补或者相同。

5.如权利要求3所述的平板图像传感器，其特征在于，所述像素区的边界与其相邻的掩模板对位标记的所述限定区域的边界之间的最近距离为1000微米至1500微米。

6.如权利要求2所述的平板图像传感器，其特征在于，所述外围区还包括多个测试区，所述刻蚀阻挡层对应覆盖多个所述测试区。

7.如权利要求6所述的平板图像传感器，其特征在于，所述测试区设置有引线端子，所述第二保护层具有对应于所述引线端子的过孔。

8.如权利要求6所述的平板图像传感器，其特征在于，所述第二保护层包括与所述测试区对应设置的第二开口，至少用于测试所述第二保护层的线宽和/或对位偏差。

9.如权利要求2所述的平板图像传感器，其特征在于，所述第一保护层位于所述第二端电极上，并具有第三开口，所述上电极层通过所述第三开口与所述第二端电极连接。

10.如权利要求1所述的平板图像传感器，其特征在于，所述刻蚀阻挡层与所述上电极层位于同一层，且材质相同。

11.一种平板图像传感器的制造方法，包括：

提供一衬底，包括像素区和外围区；

在所述像素区形成传感元件，在所述外围区形成至少一掩模板对位标记；

形成第一保护层，其位于所述像素区的传感元件之上，并延伸至所述外围区的至少一个所述掩模板对位标记上方；

形成上电极层和刻蚀阻挡层，所述上电极层位于所述像素区内的第一保护层之上，所述刻蚀阻挡层位于所述外围区内的第一保护层之上；

形成第二保护层，其覆盖所述上电极层和所述刻蚀阻挡层，刻蚀所述第二保护层在所述外围区中形成第一开口，所述第一开口暴露出所述刻蚀阻挡层，所述第一开口与至少一个所述掩模板对位标记相匹配。

12.如权利要求11所述的制造方法，其特征在于，所述传感元件包括TFT元件以及光电二极管，其中，在所述像素区形成所述传感元件包括：

依次在所述衬底上形成所述TFT元件的栅极电极、所述TFT元件的栅绝缘层、所述TFT元件的半导体层、所述TFT元件的源极、漏极电极、所述光电二极管的第一端电极、所述光电二极管的功能结构层以及所述光电二极管的第二端电极，其中，所述第一端电极与所述源极、漏极电极是同步形成的同一层；

所述制造方法还包括：

在所述外围区的至少一个所述掩模板对位标记之上和所述像素区的所述源极、漏极电极上形成第一绝缘层，并刻蚀所述第一绝缘层形成暴露所述第一端电极的开口，所述功能结构层通过所述第一绝缘层的开口与所述第一端电极连接。

13.如权利要求12所述的制造方法，其特征在于，还包括：

在所述外围区形成多个测试区，所述刻蚀阻挡层对应覆盖多个所述测试区。

14.如权利要求13所述的制造方法，其特征在于，在所述外围区形成多个测试区包括：

在所述外围区形成引线端子；

刻蚀所述引线端子上的各层，以形成对应于所述引线端子的过孔，所述各层包括所述第一保护层、所述第二保护层、所述第一绝缘层和/或所述栅绝缘层。

15.如权利要求13所述的制造方法，其特征在于，在所述外围区形成多个测试区包括：

在所述外围区形成所述第二保护层的第二开口，所述第二开口至少用于测试所述第二保护层的线宽和/或对位偏差。

16.如权利要求12所述的制造方法，其特征在于，形成第一保护层包括：

在所述第二端电极上形成所述第一保护层；以及

刻蚀所述第一保护层，并形成第三开口，所述上电极层通过所述第三开口与所述第二端电极连接。

17.如权利要求14至16任一项所述的制造方法，其特征在于，刻蚀所述第二保护层在所述外围区中形成第一开口包括：

在所述第二保护层上涂布光刻胶，并使用第一掩模板对所述第二保护层进行光刻，所述第一掩模板具有对位图案，所述对位图案使所述第二保护层形成所述第一开口，并与至少一所述掩模板对位标记匹配。

18.如权利要求17所述的制造方法，其特征在于，形成所述上电极层和所述刻蚀阻挡层包括：

在所述第一保护层上形成透明导电层，并在所述透明导电层上涂布光刻胶，使用第二掩模板对所述透明导电层进行光刻，其中，

所述第二掩模板包括透光区域和不透光区域，其不透光区域与所述上电极层和所述刻蚀阻挡层图案相同，所述第一掩模板包括透光区域和不透光区域，其透光区域与所述第二保护层的开口和过孔的图案相同；或者

所述第二掩模板包括透光区域和不透光区域，其透光区域与所述上电极层和所述刻蚀阻挡层图案相同，所述第一掩模板包括透光区域和不透光区域，其不透光区域与所述第二保护层的开口和过孔的图案相同。

19.如权利要求18所述的制造方法，其特征在于，所述刻蚀阻挡层与所述上电极层是同步形成的相同材质的同一层。