CN110034135A - 用于数字x射线检测器的基板，包括该基板的数字x射线检测器及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

用于被配置为感测X射线信号的数字X射线检测器的基板，包括该基板的检测器及其制造方法。根据本公开内容的实施例，用于X射线检测器的基板包括布置在薄膜晶体管上的层间介电层、布置在层间介电层上的第一钝化层和第二钝化层、以及布置在与薄膜晶体管对应的晶体管区中的第一钝化层和第二钝化层中的至少一个上的氢阻挡层。

Description

用于数字X射线检测器的基板，包括该基板的数字X射线检测 器及其制造方法
技术领域
本公开内容涉及用于被配置为感测X射线信号的数字X射线检测器的基板，包括该基板的检测器及其制造方法。
背景技术
已经广泛用于医学诊断的X射线检查方法需要X射线感测胶片和预定的胶片冲印时间以获得结果。
近来，随着半导体技术的发展，已经研究和开发了使用薄膜晶体管(TFT)的数字X射线检测器(DXD)。由于DXD使用TFT作为开关器件，因此可以在执行X射线摄影时立即输出X射线图像。因此，可以基于所得到的X射线图像实时诊断对象的状况。
通常，DXD包括层叠在TFT阵列基板的上层上的非晶硒(Se)层和形成在非晶Se层上的透明电极。DXD中使用两种不同类型的方法：直接型DXD方法和间接型DXD方法。直接型DXD方法检测与TFT的像素电极从Se层接收电荷一样多的电流并执行信令处理过程。间接型DXD方法允许当通过闪烁体将X射线转换成可见光线时，可见光线通过PIN二极管转换成电信号，并执行一系列信号处理过程。
可以提供TFT阵列基板以便检测X射线，并且可以为TFT阵列基板的每个像素布置TFT。连接到TFT的光电二极管可以提供感测X射线的功能。产生光电二极管的过程可以包括降低TFT性能的过程，因此，需要用于防止TFT性能下降的配置和方法。
发明内容
实施例涉及用于包括有源区和焊盘区的数字X射线检测器的基板。有源区包括基础基板的一部分、多个薄膜晶体管、布置在每个薄膜晶体管上的层间介电层、第一钝化层和第二钝化层、氢阻挡层和多个光电二极管。该基础基板的部分包括沿第一方向布置的多条栅极线、沿第二方向布置以与多条栅极线交叉的多条数据线、以及沿第一方向或者第二方向布置的多条偏置线。薄膜晶体管分别布置在有源区的像素区中的栅极线和数据线的交叉点处。层间介电层布置在每个薄膜晶体管上。第一和第二钝化层布置在层间介电层上。氢阻挡层布置在晶体管区中的第一钝化层和第二钝化层中的至少一个上。光电二极管布置在像素区中的第一钝化层上。每个光电二极管电连接到每个薄膜晶体管。焊盘区包括基础基板的另一部分和在基础基板的另一部分上的焊盘电极。焊盘电极包括由与氢阻挡层相同的材料形成并且通过相同的过程形成的层。
在一个或多个实施例中，氢阻挡层布置在第二钝化层上。焊盘电极的最上层由与氢阻挡层相同的材料形成，并通过相同的过程形成。
在一个或多个实施例中，氢阻挡层布置在第一钝化层上。布置在第一钝化层上的光电二极管的像素电极包括由与氢阻挡层相同的材料形成并且通过相同的过程形成的层。
在一个或多个实施例中，氢阻挡层和像素电极包括包含氧化铟锡(ITO)的第一层；和包含导电金属的第二层。
在一个或多个实施例中，氢阻挡层包括氧化铟锡(ITO)，并且像素电极包括包含ITO的第一层和包含导电金属的第二层。
在一个或多个实施例中，焊盘电极还包括：第一层，由与薄膜晶体管的源电极和漏电极相同的材料和通过相同的过程形成；以及第二层，由与偏置线相同的材料和通过相同的过程形成。
在一个或多个实施例中，氢阻挡层布置在第一钝化层上，并且还包括在第二钝化层上的另一氢阻挡层，并且焊盘电极还包括由与另一氢阻挡层相同的材料形成并通过相同的过程形成的另一层。
实施例还涉及数字X射线检测器，其包括：基板，包括有源区和焊盘区；栅极驱动器，连接到每条栅极线；读出电路单元，连接到每条数据线；以及偏置驱动器，连接到每条偏置线。
实施例还涉及用于数字X射线检测器的基板的制造。形成至少一个薄膜晶体管，该薄膜晶体管包括在基础基板的有源区中的有源层、栅极绝缘层和栅电极。在薄膜晶体管上形成层间介电层。在层间介电层上形成源电极和漏电极。在源电极和漏电极上形成第一钝化层。在第一钝化层上形成光电二极管。在光电二极管上形成第二钝化层。在晶体管区中的第二钝化层上形成氢阻挡层。
在一个或多个实施例中，在布置在焊盘区中的焊盘电极上形成与氢阻挡层相同的材料。
附图说明
图1示出了根据本公开内容实施例的数字X射线检测器(DXD)的基板区域。
图2示出了根据本公开内容实施例的在DXD中形成一个像素的薄膜晶体管(TFT)和光电二极管(PD)的配置。
图3至5各自示出了根据本公开内容实施例的在沉积第三钝化层(PAS3)之前布置氢阻挡层的结构和过程。
图6至14各自示出了根据本公开内容实施例的在沉积第二钝化层(PAS2)之前布置氢阻挡层的结构和过程。
图15至19各自示出了根据本公开内容实施例的图3至5的过程。
图20至22各自示出了根据本公开内容实施例的图6和7的过程。
图23示出了根据本公开内容实施例的未应用氢阻挡层的情况。
图24示出了根据本公开内容实施例的应用氢阻挡层的情况。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细说明本公开内容的实施例，使得本领域技术人员可以容易地实施本发明。本公开内容不限于本文公开的实施例，而是可以以各种不同的形式实现。
为了清楚地说明实施例，省略了与实施例无关的描述。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同或相似的元件。此外，将参考说明性附图详细说明一些实施例。关于分配给附图中的元件的附图标记，应当注意，在可能的情况下，相同的元件将由相同的附图标记标明，即使它们在不同的附图中示出。此外，在实施例的说明中，当认为这样的描述将导致对本公开内容的模糊解释时，将省略对公知的相关配置或功能的详细描述。
在下文中，在基材的上部(或下部)或基材的上(或下)提供或布置任何配置的特征意味着提供或布置与基材的上表面(或下表面)接触的任何配置，并且不限于在基材与在基材上(或下)提供或布置的任何配置之间不包括其他配置的特征。另外，在描述本发明的部件时，可以使用诸如第一、第二、A、B、(a)、(b)等术语。这些术语仅旨在将部件与其他部件区分开，并且相应部件的性质、顺序、次序或数量不受这些术语的限制。当任何部件被描述为“链接”、“耦合”或“连接”到其他部件时，必须理解的是，该部件可以直接链接或连接到其他部件，而其他部件“插入”在每个部件之间，或者每个部件可以通过其他部件“链接”、“耦合”或“连接”。
图1示出了根据本公开内容实施例的数字X射线检测器(DXD)的基板区域。
根据本公开内容实施例的DXD 1可以包括基板5、偏置驱动器10、栅极驱动器20和读出电路单元30。DXD 1可以包括包括布置在其上的多个晶体管和光电二极管(PD或光电传感器)的基板5。晶体管和PD中的每一个可以形成一个像素单元P。诸如闪烁体的光电转换器可以布置在基板5上。此外，DXD 1可以连接到附加控制设备，使得根据控制设备的控制来控制读出电路单元30、栅极驱动器20和偏置驱动器10，这将在后面描述。
具体地，基板5可以包括稍后将描述的基础基板100，包括布置在其上的线、薄膜晶体管(TFT、Tr、晶体管)和PD。基础基板100可以包括沿第一方向(例如，水平方向)布置的多条栅极线GL，以及沿不同于第一方向的第二方向(例如，垂直方向)布置的多条数据线DL。基础基板100可以包括沿第一方向或第二方向布置的多条偏置线BL，并且可以被划分为包括多个像素区的有源区和形成在有源区外部的焊盘区。焊盘区可以提供有焊盘电极，栅极驱动器20、读出电路单元30或偏置驱动器10可以电连接到焊盘电极。并且，焊盘电极可以在布置TFT的过程中形成。
像素单元P可以感测从X射线发生器辐射的X射线，光电转换感测信号，并输出转换后的信号作为电检测信号。像素单元P可以包括在多条栅极线GL和多条数据线DL彼此交叉的点附近以矩阵形式布置的多个光感测像素。多条栅极线GL可以基本上以直角与多条数据线DL交叉。图1示出了以四行和四列布置的十六个光感测像素P作为示例，但是本公开内容的实施例不限于此。光感测像素P的数量可以变化。
每个光感测像素P可以包括PD和TFT。PD可以感测X射线并输出检测信号，例如，光检测电压。TFT是开关器件，其可以响应于栅极脉冲传送从PD输出的电信号。TFT可以布置在像素区中的栅极线GL和数据线DL的交叉处。TFT的元件(栅电极和有源层的导电区域)可以分别电连接到栅极线GL和数据线DL。
根据本公开内容实施例的PD可以感测从X射线发生器辐射的X射线并输出感测的信号作为检测信号。PD是一种被配置为通过光电效应将入射的光转换成电信号的器件，例如可以是PIN二极管。
晶体管可以是用于传送从PD输出的检测信号的开关器件。晶体管的栅电极可以电连接到栅极线GL，并且晶体管的源电极可以通过数据线DL电连接到读出电路单元。
偏置驱动器10可以连接到多条偏置线BL，以将驱动电压施加到PD。偏置驱动器10可以选择性地向PD施加反向偏置或正向偏置。
栅极驱动器20可以连接到多条栅极线GL，以顺序地将具有栅极导通电压电平的栅极脉冲施加到栅极线GL。光感测像素P的晶体管可以响应于栅极脉冲而导通。当晶体管导通时，从PD输出的检测信号可以通过晶体管和数据线DL输入到读出电路单元30。
栅极驱动器20可以以集成电路(IC)形式安装在像素单元P的一侧，或者可以通过薄膜工艺形成在诸如像素单元P的基板上。
连接到多条数据线DL的读出电路单元30可以读出从响应于通过数据线DL的栅极脉冲而导通的TFT输出的检测信号。读出电路单元30可以在读出偏移图像的偏移读出时段以及在X射线辐射后读出检测信号的X射线读出时段中读出从光感测像素P输出的检测信号。
读出电路单元30可以读出检测信号并将其传送到预定信号处理单元。信号处理单元可以将检测信号转换为数字信号，并根据数字信号生成图像。读出电路单元30可以包括信号检测单元31和多路复用器32。在这种情况下，信号检测单元31可以包括分别对应于多条数据线DL的多个放大单元，并且每个放大单元可以包括放大器OP、电容器CP和复位装置SW1。
在图1中，偏置驱动器10、栅极驱动器20和读出电路单元30统称为控制电路单元。晶体管和PD可以由控制电路单元控制，并且PD感测的信号可以由控制电路单元检测。焊盘可以布置为将基板5上的各种线连接到控制电路单元，并且焊盘可以在制造线的过程中形成。
在图1中，每个像素P可以提供有TFT和PD。每个像素具有小尺寸，因此TFT和PD之间的距离可以较窄，或者TFT和PD可以彼此部分地重叠。
特别地，当TFT形成在氧化物基础上时，可以在引入大量氢的过程中使氧化物TFT导电。为了解决该问题，本公开内容的实施例可以包括用于防止形成DXD的氧化物TFT劣化的元件。
根据本公开内容的实施例，层间介电层可以布置在TFT上，并且第一钝化层(PAS1)和第二钝化层(PAS2)可以布置在层间介电层上，并且氢阻挡层可以在与TFT对应的晶体管区中布置在PAS1和PAS2中的至少一个上，从而防止在制造过程中产生的氢渗透到TFT中。另外，布置在焊盘区中的焊盘电极可以包括由与氢阻挡层相同的材料并且通过与氢阻挡层相同的过程形成的层，从而提高处理效率。层间介电层的术语可用作层间绝缘层或层间绝缘膜。
像素区可以分为晶体管区和PD区。因此，基板5可以包括多个PD，每个PD布置在PAS1上以电连接到PD区中的TFT。
图2示出了根据本公开内容实施例的在DXD中形成一个像素的TFT和PD的配置。
缓冲层101可以布置在由诸如聚酰亚胺(PI)或玻璃的材料形成的其中布置有TFT和PD的基础基板100上，并且形成氧化物TFT的有源层110可以布置在缓冲层101上。具体而言，有源层110可以包括导电区域110s和110d以及半导电区域110a。栅极绝缘层115可以布置在半导电区域110a上，栅极120可以由导电材料形成。层间介电层125可以布置在栅电极120上。层间介电层125可以是根据本公开内容实施例的氧化物层间介电层。
可以部分地蚀刻层间介电层125以暴露有源层110的导电区域110s和110d，以形成源电极和漏电极130(130s和130d)。TFT通过源电极和漏电极连接到光电二极管。以相同的方式，PAS1 135可以布置在源电极和漏电极130上，并且可以形成用于暴露源电极和漏电极130的部分130d的接触孔。此后，可以执行用于制造PD的过程。
连接到源电极和漏电极130的部分130d的像素电极140可以布置在PAS1上，并且作为光电二极管的实施例的PIN二极管150可以布置在像素电极140上。然后，连接到偏置线BL的偏置电极160可以布置在PIN二极管150上。
根据本公开内容的实施例，PIN二极管150可以包括正(P)半导体层150a、本征(I)半导体层150b和负(N)半导体层150c。根据本公开内容的另一实施例，PIN二极管150可以包括正(P)半导体层150c、本征(I)半导体层150b和负(N)半导体层150a。
在布置像素电极140、PD 150和偏置电极160之后，可以在其上布置PAS2 165。此后，可以蚀刻PAS2 165以暴露偏置电极160，然后可以在其上布置偏置线BL 170。随后，可以在其上布置PAS3(PAS3)175，然后可以在形成基板5的基础基板100的边缘上布置焊盘。基板5可以包括为每个像素布置的TFT和PD。形成基板5的基础基板是由玻璃或聚酰亚胺形成的元件。
图2示出了基板5的一个像素的横截面。
如图2所示，在形成TFT然后在其上形成PD的结构中，即，在氧化物TFT的像素电极140上形成PIN二极管150，可以通过二极管和随后的CVD沉积工艺(在形成P层-I层-N层之后形成PAS2和PAS3)将大量的氢引入到TFT的有源层110中。氢的流入可以使氧化物TFT导电。因此，可以在形成TFT之后布置防止氢流入的结构。
在下文中，在氧化物TFT过程之后，将说明氢阻挡层的配置，其用以通过将氧化铟锡(ITO)或包括ITO的双金属施加到岛状的IGZO的上部来防止来自二极管工艺的氢的渗透。另外，氢阻挡层可以由IZO、钼、MoTi、Cu、Ag、Ti、Zr、Th、V、Pd、Ni或Sn形成。此外，氢阻挡层可以施加到焊盘区中的焊盘结构。在下文中，将说明防止氢渗透的氢阻挡层被布置在形成TFT的有源层的半导电区域上的示例。
图3至图5示出了根据本公开内容实施例的在沉积PAS3(PAS3)之前布置氢阻挡层的结构和过程。
图3示出了根据本公开内容实施例的在沉积PAS3之前布置在TFT上的氢阻挡层。将稍后描述的图15至19的层压过程应用于图3，图3是沿图19中线A-A'截取的横截面的实施例。
在比较图3与图2时，图3示出了根据本公开内容实施例的由ITO形成的氢阻挡层210，其在沉积PAS3 175之前布置在PAS2 165上。由于在沉积PAS3 175之前布置氢阻挡层210，因此可以阻挡在形成PAS3的过程期间产生的氢。根据本公开内容的实施例，当PAS3175由包含氢的无机膜形成时，可以产生氢。即，为了PD和TFT的可靠性，可以由无机膜形成钝化层。当这种无机膜包含氢时，氢可以在形成钝化层的过程中释放。释放的氢可以与TFT的电极或导电材料结合，这可以降低TFT的电特性。因此，当在形成PAS3的过程期间产生包含在PAS3的构成材料中的氢时，根据本公开内容实施例的氢阻挡层210可以阻挡氢，从而提高TFT的性能。
图4示出了如图3所示的像素结构中的焊盘的配置。在图1中，偏置驱动器10或读出电路单元30可以结合到基板5的焊盘。具体而言，图4示出了布置在焊盘区中的焊盘的结构，该焊盘区是基础基板100的边缘。以与图3中布置氢阻挡层210相同的方式，图4示出了通过与氢阻挡层210相同的过程形成的焊盘电极的最上层210p。
焊盘电极300的最上层210p可以由与氢阻挡层(图3的210)相同的材料并通过相同的过程形成。
由于同时执行图3的像素区的过程和图4的焊盘区的过程，将标志符“p”添加到由相同的材料通过相同的过程形成的元件。可以同时形成氢阻挡层210和焊盘电极300的最上层210p，从而可以提高处理效率，并且焊盘电极300也可以通过诸如ITO的氢阻挡材料来保护。
具体而言，图4的焊盘电极300可以包括通过与图3的源电极和漏电极130相同的过程形成的第一层130p，通过与图3的偏置线BL相同的过程形成的第二层170p，及通过与图3的氢阻挡层210相同的过程形成的第三层210p。关于PAS1 135p、PAS2 165p和PAS3 175p，将关于图3描述的PAS1至PAS3的配置应用于其。因此，将参考图5详细描述图3和4的过程。
图5示出了根据本公开内容实施例的布置TFT和PD以及在其上布置焊盘的过程。
可以准备基础基板100和缓冲层101(S711)。具体而言，缓冲层101可以布置在基础基板100上。有源层110、栅极绝缘层115和栅电极120可以布置在基础基板100上，并且可以通过预定的掺杂过程将有源层110分成导电区域110s和110d以及非导电区域110a。此后，可以在其上布置层间介电层125(S712)。在步骤S711和S712中，层间介电层125和缓冲层101可以不布置在焊盘区中。简言之，根据本公开内容的实施例，在步骤S712中，包括有源层110、栅极绝缘层115和栅电极120的至少一个TFT可以布置在基础基板100的有源区的每个像素区中，并可以在其上布置层间介电层125。
将基于相应区域(像素区和焊盘区)说明后续工艺。
在像素区中，可以部分地蚀刻层间介电层以布置源电极和漏电极130(S713a)。蚀刻层间介电层的原因是形成接触孔，使得有源层110的导电区域110s和110d以及源电极和漏电极130可以彼此电连接。在焊盘区中，可以布置由与源电极和漏电极130相同的材料形成的焊盘电极的第一层130p(S713b)。
接下来，在像素区中，PAS1 135可以布置在源电极和漏电极130上，然后可以被蚀刻以暴露源电极和漏电极130的一部分(S714a)。在焊盘区中，PAS1 135p可以通过相同的过程布置，然后可以被蚀刻以暴露焊盘电极的第一层130p(S714b)。
接下来，像素电极140、PIN二极管150和偏置电极160可以布置在像素区中(S715a)。即，PD 140、150和160的所述元件可以布置在像素区中的PAS1 135上。
此后，可以在像素区和焊盘区中执行将PAS2布置在PD上并对其进行蚀刻的过程。即，可以布置并蚀刻PAS2 165以暴露偏置电极160(S716a)。在焊盘区中，PAS2 165p可以通过相同的过程布置，然后可以蚀刻以暴露焊盘电极的第一层130p(S716b)。
此后，偏置线BL可以布置在像素区中(S717a)，并且由与偏置线BL相同的材料形成的第二层170p可以布置在焊盘区中的焊盘电极的第一层130p上(S717b)。
此外，在像素区中，氢阻挡层210可以布置成防止氢在TFT区(晶体管区)中渗透，具体而言，在有源层110或有源层110的非导电区域110a中(S718a)。在该过程中，氢阻挡层210可以布置在比有源层110更大的区域中。
在形成在基础基板100的有源区外部的焊盘区中，可以在焊盘电极上布置由与氢阻挡层相同的材料并通过相同的过程形成的层。根据本公开内容的实施例，可以在焊盘电极的第二层170p上布置由与氢阻挡层210相同的材料形成的第三层210p(S718b)。
在像素区中，PAS3 175可以布置在氢阻挡层210上，然后可以蚀刻以暴露偏置线BL(S719a)。在焊盘区中，PAS3 175p可以布置在第三层210p上，然后可以蚀刻以暴露第三层170p(S719b)。
布置在像素区中的氢阻挡层210可以防止氢气流入TFT。在相同的过程中，焊盘电极300的第三层210p可以防止形成焊盘电极的金属的腐蚀。为此目的，氢阻挡层210和焊盘电极300的第三层210p可以由ITO形成。由于同时执行布置氢阻挡层210的过程和布置焊盘电极的最上层210p的过程，因此可以提高处理效率并防止氢流入晶体管中。
图6至14各自示出了根据本公开内容实施例的在沉积PAS2之前布置氢阻挡层的结构和过程。
图6示出了根据本公开内容实施例的在沉积PAS2之前布置在TFT上的氢阻挡层。
在比较图6与图2时，图6示出了根据本公开内容实施例的由ITO形成的氢阻挡层220，其可以在沉积PAS2 165之前布置在PAS1 135上。因此，可以阻挡在形成PIN二极管150的过程、形成PAS2 165的过程、形成PAS3175的过程期间产生的氢。此外，可以通过布置由与氢阻挡层220相同的材料(根据本公开内容实施例的ITO)通过与氢阻挡层220相同的过程形成的像素电极640来提高处理效率。即，像素电极640可以包括由与氢阻挡层220相同的材料通过与氢阻挡层220相同的过程形成的层。
图7示出了如图6所示的像素结构中的焊盘的配置。焊盘电极可以包括由与源电极和漏电极130相同的材料并通过相同的过程形成的用以连接TFT和PD的第一层130p、由与氢阻挡层相同的材料并且通过相同的过程形成的第二层220p、以及由与偏置线170相同的材料和通过相同的过程形成的第三层170p。并且，焊盘电极可以选择性地包括第四层310。
参考图4和7以及在后面将要描述的图10和13，焊盘区中的焊盘电极可以由与在有源区中布置TFT和PD的过程中使用的材料相同的材料形成。因此，可以提高处理效率。
图7示出了布置在作为基础基板100的边缘的焊盘区中的焊盘的结构。以与图6中布置氢阻挡层220相同的方式，图7示出了通过与图6的氢阻挡层220和像素电极640相同的过程形成的焊盘电极的一层220p。由于同时执行图6的像素区的过程和图7的焊盘区的过程，将标志符“p”添加到由相同的材料通过相同的过程形成的元件。在图7中，由单独的ITO材料形成的第四层310可以选择性地布置在焊盘电极300的最上层上。
具体而言，图7示出了焊盘电极300，其包括通过与图6的源电极和漏电极130相同的过程形成的第一层130p、通过与图6的氢阻挡层220和像素电极640相同的过程形成的第二层220p、以及通过与图6的偏置线BL相同的过程形成的第三层170p。并且，焊盘电极300可以选择性地包括第四层310，其包括ITO。关于PAS1 135p、PAS2 165p和PAS3 175p，将关于图3和6描述的PAS1至3的配置应用于其。
图8示出了根据本公开内容实施例的以双层方式布置的氢阻挡层。在配置方面，图8与图6相同，但与图6的不同之处在于，氢阻挡层220包括包括ITO的第一层220a和包括导电金属的第二层220b。像素电极640也可以包括包括ITO的第一层640a和包括导电金属的第二层640b。层叠第一层640a和第二层640b的顺序可以与图8的顺序不同。例如，下层可以包括导电金属，并且上层可以包括ITO。
如图8所示的双层结构可以提高氢阻挡效率，并且包括导电金属的像素电极640可以改善电效应。此外，可以通过与像素电极640相同的过程布置也包括导电金属220b的氢阻挡层220，从而提高了处理效率。
图9示出了根据本公开内容另一实施例的以单层方式布置的氢阻挡层和以双层方式布置的像素电极。图9在氢阻挡层220的配置方面与图6相同，并在双层像素电极640a和640b的配置方面与图8相同。
如图9所示的单层/双层结构可以提高氢阻挡效率，并且包括导电金属的像素电极640可以改善电效应。
图8和9各自示出了单层或双层氢阻挡层和双层像素电极。对应于像素电极的焊盘电极可以仅包括氢阻挡层，如图7所示，或者可以以与像素电极相同的方式以双层方式布置，这将参考图10详细说明。
图10示出了如图8和9所示的像素结构中的焊盘的配置。图10示出了布置在作为基础基板100的边缘的焊盘区中的焊盘的结构。以与图8和9中的氢阻挡层220和像素电极640相同的方式，焊盘电极可以包括通过相同的过程以双层方式的一层640pa和640pb。由于同时执行图8和9的像素区的过程和图10的焊盘区的过程，将标志符“p”添加到由相同的材料通过相同的过程形成的元件。在图10中，由单独的ITO材料形成的第四层310可以选择性地布置在焊盘电极300的最上层上。
具体而言，图10示出了焊盘电极300可以包括通过与图8和9的源电极和漏电极130相同的过程形成的第一层130p、通过与图8和9的氢阻挡层220和像素电极640相同的过程形成的第二层640pa和640pb、通过与图8和9的偏置线BL相同的过程形成的第三层170p、以及选择性地包括ITO的第四层310。关于PAS1 135p、PAS2 165p和PAS3 175p，将上述PAS1至3的配置应用于其。图10示出了第二层640pa和640pb可以具有由两种材料形成的双层结构，与图7不同。
在下文中，将说明图6至10的过程。
图11示出了根据本公开内容实施例的在PAS2上布置氢阻挡层的过程。可以准备基础基板100和缓冲层101(S721)。具体而言，缓冲层101可以布置在基础基板100上。有源层110、栅极绝缘层115和栅电极120可以布置在基础基板100上，并且可以通过预定的掺杂过程将有源层110分成导电区域110s和110d以及非导电区域110a。栅极绝缘层的术语可以用作栅极绝缘膜。
此后，可以在其上布置层间介电层125(S722)。在步骤S721和S722中，层间介电层125和缓冲层101可以不布置在焊盘区中。简言之，根据本公开内容的实施例，在步骤S722中，包括有源层110、栅极绝缘层115和栅电极120的至少一个TFT可以布置在基础基板110的有源区的每个像素区中，并且可以在其上布置层间介电层125。
将基于相应区域、像素区和焊盘区来说明后续工艺。
在像素区中，可以部分地蚀刻层间介电层以布置源电极和漏电极130(S723a)。蚀刻层间介电层的原因是形成接触孔，使得有源层110的导电区域110s和110d以及源电极和漏电极130可以彼此电连接。在焊盘区中，可以布置由与源电极和漏电极130相同的材料形成的焊盘电极的第一层130p(S723b)。
接下来，在像素区中，PAS1 135可以布置在源电极和漏电极130上，然后可以蚀刻以暴露源电极和漏电极130的一部分(S724a)。在焊盘区中，PAS1 135p可以通过相同的过程布置在第一层130p上，然后可以蚀刻以暴露焊盘电极的第一层130p(S724b)。
接下来，可以布置氢阻挡层。即，氢阻挡层可以布置在像素区中的TFT区(晶体管区)中的PAS1 135上，并且像素电极640可以布置在像素区中的PD区中的PAS1 135上(S725a)。此处，氢阻挡层220和像素电极640可以具有由ITO材料形成的单层结构，如图6所示。
此外，如图8所示，氢阻挡层220和像素电极640各自可以具有由ITO和导电金属形成的双层结构，即，氢阻挡层220和像素电极640可以包括由ITO 220a和640a形成的一层以及由导电金属220b和640b形成的另一层。如图9所示，氢阻挡层220可以具有单层结构，并且像素电极640可以具有双层结构640a和640b。此处，氢阻挡层220和像素电极640的第一层640a可以由ITO形成，像素电极的第二层640b可以由导电金属形成。
简言之，步骤S725a可以包括在像素区中的与TFT对应的晶体管区中的PAS1 135上布置氢阻挡层220并且在像素区中的PD区中的PAS1 135上布置由与氢阻挡层220相同的材料形成的像素电极640的过程。
在焊盘区中，由与像素区中的氢阻挡层220或像素电极640相同的材料形成的第二层220p可以通过与在步骤S725a中执行的相同过程布置在焊盘电极的第一层130p上(S725b)。焊盘电极可以包括由与氢阻挡层相同的材料并且通过与氢阻挡层相同的过程形成的层，从而提高处理效率。
根据图6和7的实施例，焊盘电极的第二层220p可以具有由ITO形成的单层结构。可替换地，焊盘电极的第二层640p可以具有双层640pa、640pb，其具有与图9和10中所示的像素电极640相同的结构640a和640b。
接下来，可以仅在像素区中布置PIN二极管(PIN层)150和偏置电极160(S726a)。
然后，可以在像素区和焊盘区中执行将PAS2布置在PD上然后对其进行蚀刻的过程。即，可以布置PAS2 165，然后可以蚀刻PAS2 165以形成接触孔以暴露偏置电极160(S727a)。在焊盘区中，PAS2 165p可以布置在焊盘电极的图7的第二层220p上或图10的640p上，然后可以蚀刻以暴露图7的第二层220p或图10的640p(S727b)。
此后，偏置线BL可以布置在像素区中(S728a)，并且由与偏置线BL相同的材料形成的第三层(170p)可以布置在焊盘区中的焊盘电极的第二层上(S728b)。接触孔可以形成在PAS2 165中以暴露偏置电极160的一部分，并且偏置线BL可以布置在其上以电连接到PD的偏置电极160。
此外，在像素区中，可以布置氢阻挡层210以防止氢在TFT区中渗透，具体而言，防止在有源层110或有源层110的非导电区域110a中渗透(S728a)。同时，第四层310可以选择性地布置在焊盘区中的焊盘电极的第三层170p上(S729b)。
此后，可以布置并蚀刻PAS3 175以暴露像素区中的偏置线BL(S730a)。在焊盘区中，可以布置并蚀刻PAS3 175p以暴露第四层310(S730b)。当不执行步骤S729b时，可以在步骤S730b中布置并蚀刻PAS3 175p以暴露第三层170p。
像素区中的氢阻挡层220可以防止氢流入TFT。由于氢阻挡层220可以布置在PAS1135上，因此氢阻挡层220可以防止氢在布置PIN二极管150、PAS2 165和PAS3 175的后续过程期间流入TFT。结果，可以防止TFT的劣化。
参考图6至11，在沉积像素电极的过程中，ITO层可以在TFT上形成岛状来作为氢阻挡层220。此处，根据实施例，像素电极和氢阻挡层可以具有仅由ITO形成的单层结构，如图6所示，或者由ITO和导电金属形成的双层或三层结构，如图8所示。此外，如图9所示，像素电极可以由双金属形成，但是可以具有如下结构，其中通过添加使用掩模将ITO与导电金属分离的过程，ITO仅保留在与氢阻挡层对应的TFT的上部上。
图12示出了根据另一实施例的布置在PAS1和PAS2中的每一个上的氢阻挡层。在比较图12与图6时，图12在元件方面与图6相同，但与图6的不同之处在于，第一氢阻挡层220可以布置在PAS1 135上，第二氢阻挡层230可以布置在PAS2 165上。可以将图8和9的实施例应用于第一氢阻挡层220和像素电极640。
图13是对应于图12的像素区的焊盘区的结构。图13示出了布置在作为基板100的边缘的焊盘区中的焊盘的结构。以与图12中布置的第一氢阻挡层220和第二氢阻挡层230相同的方式，可以通过与图12的第一氢阻挡层220和像素电极相同的过程布置图13的焊盘电极的一层220p。即，焊盘电极300可以包括由与第一氢阻挡层220相同的材料通过与第一氢阻挡层220相同的过程形成的层。此外，焊盘电极300可以包括由第二氢阻挡层220相同的材料并通过相同的过程形成的层230p。
参考图12和13，氢阻挡层220和230可以以双层方式布置，从而提高氢阻挡率。而且，由与氢阻挡层220和230相同的材料形成的层可以通过相同的过程布置在焊盘电极300上。特别地，由与第二氢阻挡层230相同的材料(例如，ITO)形成的层可以布置为焊盘电极300的最上层，从而保护焊盘电极300。
两个氢阻挡层，例如，布置在PAS1 135的像素区中的晶体管区中的第一氢阻挡层220和布置在PAS2 165的像素区中的晶体管区中的第二氢阻挡层230可以阻挡从双层方式的晶体管区的上部提供的氢，以防止晶体管的劣化。
并且，焊盘电极的另一层230p可以由与第二氢阻挡层230相同的材料通过与第二氢阻挡层230相同的过程形成。可以同时执行图12的像素区的过程和图13的焊盘区的过程。因此，将标志符“p”添加到由相同的材料通过相同的过程形成的元件。可以通过与形成两个氢阻挡层220和230的过程相同的过程布置焊盘电极300，从而提高处理效率。此外，焊盘电极的最上层可以由ITO形成，从而即使在不执行额外过程时也保护焊盘电极。
具体而言，图13示出了焊盘电极300可以包括通过与图12的源电极和漏电极130相同的过程形成的第一层130p、通过与图12的第一氢阻挡层220和像素电极640相同的过程形成的第二层220p、通过与图12的偏置线相同的过程形成的第三层170p、以及通过与图12的第二氢阻挡层230相同的过程形成的第四层230p。关于PAS1 135p、PAS2 165p和PAS3 175p，将上述PAS1至3的配置应用于其。
图14示出了根据本公开内容实施例的制造基板的过程。图14的总体过程与图11的相同，但在图11的S725a、S725b和S729b的步骤方面，与图11的不同。因此，在图14中，将S725a、S725b和S729b重新编号为S725c、S725d和S729d，并且新添加了步骤S729c。
如步骤S725c所示，第一氢阻挡层220可以布置在PAS1 135上。即，第一氢阻挡层220可以布置在像素区中的TFT区中的PAS1 135上，并且像素电极可以布置在像素区中的PD区中的PAS1 135上(S725c)。此处，氢阻挡层220和像素电极640可以具有由ITO材料形成的单层结构，如图12所示。而且，如图8所示，氢阻挡层220和像素电极640各自可以具有由ITO和导电金属形成的双层结构，即，氢阻挡层220和像素电极640可以包括由ITO 220a和640a形成的一层和由导电金属220b和640b形成的另一层。
如图9所示，氢阻挡层220可以具有单层结构，并且像素电极640可以包括双层结构640a和640b。此处，氢阻挡层220和像素电极的第一层640a可以由ITO形成，并且像素电极的第二层640b可以由导电金属形成。
在焊盘区中，由与布置在像素区中的氢阻挡层220或像素电极640相同的材料形成的第二层220p可以通过与图14的步骤S725c的相同的过程布置在焊盘电极的第一层130p上。在图12的实施例的情况下，焊盘电极的第二层220p可以具有仅由ITO形成的单层结构。可替换地，焊盘电极的第二层220p可以具有如图10所示的第二层640p的双层结构640a和640b。
在像素区中，第二氢阻挡层230可以布置在TFT区中的PAS2 165上，具体而言，布置在有源层110或有源层的非导电区域110a中，以防止氢流入TFT(S729c)。在焊盘区中，由与第二氢阻挡层230相同的材料形成的第四层230p可以通过与第二氢阻挡层230相同的过程布置在第三层170p上(S729d)。
在上述过程中，钝化层可以用作用于PD和晶体管的可靠性的无机膜。特别地，诸如SiO2或SiNx的无机膜可以用作布置在PD上的PAS2 165。因此，可以通过在高温下沉积钝化层(钝化层的沉积)或在高温下执行热处理(钝化层的高热处理)的过程中使用无机膜来确保器件的可靠性。
图15至19各自示出了根据本公开内容实施例的图3至5的过程。具体而言，图15至19示出了在两条栅极线GLm和GL(m+1)以及两条数据线DLn和DL(n+1)以及在每个像素区中层叠的元件是相同的情况下在四个像素区中层叠元件的过程。为了方便起见，图15至19未示出层间介电层和多个钝化层，但示出了布置在层间介电层和多个钝化层下方的元件。
图15示出了栅极线GLm和GL(m+1)以及栅电极120布置在有源层110a、110s和110d上，并且通过掺杂过程使有源层110a、110s和110d中的一些110s和110d导电的状态。随后，层间介电层125可以布置在其上(图15中未示出)，然后数据线DLn和DL(n+1)布置在层间介电层125上，如图16所示。而且，图16示出了源电极130s和漏电极130d电连接到有源层的导电区域110s和110d的状态。
随后，PAS1 135可以布置在其上(图16中未示出)，然后像素电极140可以布置在PAS1 135上，如图17所示。像素电极140可以由与源电极130s和漏电极130d相同的材料形成。图18示出了布置在像素电极140上的PD的PIN层150和偏置电极160。随后，PAS2 165可以布置在其上(图18中未示出)，然后偏置线BLn和BL(n+1)可以布置在PAS2 165上。此外，氢阻挡层210可以布置在晶体管区中的PAS2 165上。将参考图3说明沿着图19中的线A-A'截取的横截面。
图20至22示出了根据实施例的图6和7的配置。关于与图15至19的元件相同的图20至22的元件，本文将参考图15至19的元件。
可以如图15和16所示布置晶体管和数据线DLn和DL(n+1)。此外，将参考图20说明在布置源电极130s和漏电极130d之后形成的元件。
在图20中，可以通过相同的过程布置像素电极640和氢阻挡层220。此处，像素电极640和氢阻挡层220可以具有仅由ITO形成的单层结构。可替换地，像素电极640和氢阻挡层220可以具有双层结构，如图8所示。图21示出了布置在像素电极640上的PD的PIN层和偏置电极160。
随后，PAS2 165可以布置在其上(图22中未示出)，然后偏置线BLn和BL(n+1)可以布置在PAS2 165上，如图22所示。将参考图6说明沿图22的线B-B'截取的横截面。根据实施例，当以双层方式布置氢阻挡层时，氢阻挡层(图12中的230)可以以图19所示的方式布置在氢阻挡层220上。
根据实施例，通过布置第一氢阻挡层220，然后在与第一氢阻挡层220对应的位置布置第二氢阻挡层230，可以以双层方式布置氢阻挡层，如图12所示。
在传统的应用a-Si的DXD结构中，布置二极管的后续工艺不会导致器件的劣化。但是，在应用氧化物TFT的情况下，在使用CVD(PIN层、第二保护层(PAS2)、第三保护层(PAS3))布置二极管的过程期间，氢渗透到有源层中以导致器件的劣化，结果，使有源层导电。根据实施例，氢阻挡层可以防止导电现象，从而防止晶体管的劣化。
图23示出了根据实施例的未应用氢阻挡层的情况。由图23，显然，无论栅电极的电压如何，电流都流向漏电极，即漏极电流。
图24显示了根据实施例的施加氢阻挡层的情况。由图24，显然，电流根据栅电极的栅极电压流向漏电极(参见401)。
根据本公开内容的实施例，TFT的上部可以由ITO形成，以阻挡在过程期间可以流入TFT的氢，从而防止器件的劣化。而且，在将二极管布置在TFT上的过程中，可以加宽窗口。即，可以加宽在布置PIN二极管的过程中的窗口和在布置要被施加到TFT的上部的钝化层(SiON、SiNx等)的过程中的窗口。
当如上述实施例中那样在TFT区中的IGZO上布置包括ITO的氢阻挡层时，可以阻挡在沉积PIN二极管和钝化层的过程中可能流入TFT的氢，从而减小氢对TFT的影响。氢阻挡层可以以岛状布置，并且可以电连接到相邻像素区中的另一氢阻挡层。例如，为每个像素布置的氢阻挡层可以电连接到相邻像素的另一氢阻挡层，这意味着为每个像素布置的氢阻挡层可以电连接到由图22中的附图标记220表示的四个氢阻挡层中的相邻像素的氢阻挡层。
本公开内容的实施例总结如下。
根据本公开内容的实施例，用于DXD的基板可以包括布置在TFT上的层间介电层、布置在层间介电层上的PAS1和PAS2、以及布置在与TFT对应的晶体管区中的PAS1和PAS2中的至少一个上的氢阻挡层。
根据本公开内容的实施例，用于DXD的基板可以包括焊盘区中的焊盘电极，该焊盘区可以包括由与氢阻挡层相同的材料并且通过相同的过程形成的层。
根据本公开内容的实施例，DXD可以包括基板，基板可以包括布置在TFT上的层间介电层、布置在层间介电层上的PAS1和PAS2、以及布置在与TFT对应的晶体管区中的PAS1和PAS2中的至少一个上的氢阻挡层。
根据本公开内容的实施例，DXD可以包括基板，基板可以包括焊盘区中的焊盘电极，该焊盘区可以包括由与氢阻挡层相同的材料并且通过相同的过程形成的层。
根据本公开内容的另一实施例，制造用于DXD的基板的方法可以包括以下步骤：布置TFT和PD、在PD上布置PAS2、以及在像素区中的与TFT对应的晶体管区中的PAS2上布置氢阻挡层。
制造用于DXD的基板的方法可以进一步包括在像素区中的与TFT对应的晶体管区中的布置在TFT上的层间介电层和PAS1上布置第一氢阻挡层，并且在像素区中的PD区中布置由与第一氢阻挡层相同的材料形成的像素电极。
参考本文描述的实施例和附图来说明本公开内容，但是本公开内容不限于此。对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以做出本文未例示但仍在本公开内容的精神和范围内的各种变化或修改。

Claims (20)

1.一种用于数字X射线检测器的基板，包括：
有源区，所述有源区包括：
基础基板的一部分，包括：
沿第一方向布置的多条栅极线，
沿第二方向布置以与所述多条栅极线交叉的多条数据线，以及
沿所述第一方向或者所述第二方向布置的多条偏置线；
多个薄膜晶体管，每个所述薄膜晶体管布置在所述栅极线和所述数据线之间的交叉点处；
层间介电层，布置在每个所述薄膜晶体管上；
第一钝化层和第二钝化层，布置在所述层间介电层上；
氢阻挡层，布置在晶体管区中的所述第一钝化层和所述第二钝化层中的至少一个上；以及
多个光电二极管，布置在所述第一钝化层上，每个所述光电二极管电连接到每个所述薄膜晶体管，以及
焊盘区，在所述有源区外，所述焊盘区包括所述基础基板的另一部分和在所述基础基板的另一部分上的焊盘电极，所述焊盘电极包括由与所述氢阻挡层相同的材料形成并且通过相同的过程形成的层。
2.根据权利要求1所述的用于数字X射线检测器的基板，其中，
所述氢阻挡层布置在所述第二钝化层上，以及
所述焊盘电极的最上层由与所述氢阻挡层相同的材料形成并通过相同的过程形成。
3.根据权利要求1所述的用于数字X射线检测器的基板，其中，
所述氢阻挡层布置在所述第一钝化层上，以及
布置在所述第一钝化层上的光电二极管的像素电极包括由与所述氢阻挡层相同的材料形成并且通过相同的过程形成的层。
4.根据权利要求3所述的用于数字X射线检测器的基板，其中，所述氢阻挡层和所述像素电极包括：
包含氧化铟锡(ITO)的第一层；以及
包含导电金属的第二层。
5.根据权利要求3所述的用于数字X射线检测器的基板，其中，
所述氢阻挡层包括氧化铟锡(ITO)，以及
所述像素电极包括包含ITO的第一层和包含导电金属的第二层。
6.根据权利要求3所述的用于数字X射线检测器的基板，其中，所述焊盘电极还包括：
第一层，由与所述薄膜晶体管的源电极和漏电极相同的材料并通过相同的过程形成；以及
第二层，由与所述偏置线相同的材料并通过相同的过程形成。
7.根据权利要求3所述的用于数字X射线检测器的基板，其中，所述氢阻挡层布置在所述第一钝化层上，并且所述有源区还包括在所述第二钝化层上的另一氢阻挡层，以及
其中，所述焊盘电极还包括由与所述另一氢阻挡层相同的材料形成并通过相同的过程形成的另一层。
8.一种数字X射线检测器，包括：
基板，包括：
有源区，所述有源区包括：
基础基板的一部分，包括：
沿第一方向布置的多条栅极线，
沿第二方向布置以与所述多条栅极线交叉的多条数据线，以及
沿所述第一方向或者所述第二方向布置的多条偏置线，
多个薄膜晶体管，每个所述薄膜晶体管布置在所述栅极线和所述数据线之间的交叉点处；
层间介电层，布置在每个所述薄膜晶体管上；
第一钝化层和第二钝化层，布置在所述层间介电层上；
氢阻挡层，布置在晶体管区中的所述第一钝化层和所述第二钝化层中的至少一个上；以及
多个光电二极管，布置在所述第一钝化层上，每个所述光电二极管电连接到每个所述薄膜晶体管，以及
焊盘区，在所述有源区外，所述焊盘区包括所述基础基板的另一部分和在所述基础基板的另一部分上的焊盘电极，所述焊盘电极包括由与所述氢阻挡层相同的材料形成并且通过相同的过程形成的层；
栅极驱动器，连接到每条所述栅极线；
读出电路单元，连接到每条所述数据线；以及
偏置驱动器，连接到每条所述偏置线。
9.根据权利要求8所述的数字X射线检测器，其中，
所述氢阻挡层布置在所述第二钝化层上，以及
所述焊盘电极的最上层由与所述氢阻挡层相同的材料形成并通过相同的过程形成。
10.根据权利要求8所述的数字X射线检测器，其中，
所述氢阻挡层布置在所述第一钝化层上，以及
布置在所述第一钝化层上的光电二极管的像素电极包括由与所述氢阻挡层相同的材料形成并且通过相同的过程形成的层。
11.根据权利要求10所述的数字X射线检测器，其中，所述氢阻挡层包括：
包含氧化铟锡(ITO)的第一层；以及
包含导电金属的第二层。
12.根据权利要求10所述的数字X射线检测器，其中，
所述氢阻挡层包括氧化铟锡(ITO)，以及
所述像素电极包括包含所述ITO的第一层和包含导电金属的第二层。
13.根据权利要求10所述的数字X射线检测器，其中，所述焊盘电极还包括：
第一层，由与所述薄膜晶体管的源电极和漏电极相同的材料并通过相同的过程形成；以及
第二层，由与所述偏置线相同的材料并通过相同的过程形成。
14.根据权利要求10所述的数字X射线检测器，其中，所述氢阻挡层布置在所述第一钝化层上，并且所述有源区还包括在所述第二钝化层上的另一氢阻挡层，以及
其中，所述焊盘电极还包括由与所述另一氢阻挡层相同的材料形成并通过相同的过程形成的另一层。
15.一种制造用于数字X射线检测器的基板的方法，包括：
形成至少一个薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括在基础基板的有源区中的有源层、栅极绝缘层和栅电极；
在所述薄膜晶体管上形成层间介电层；
在所述层间介电层上形成源电极和漏电极；
在所述源电极和所述漏电极上形成第一钝化层；
在所述第一钝化层上形成光电二极管；
在所述光电二极管上形成第二钝化层；以及
在晶体管区中的所述第二钝化层上形成氢阻挡层。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，还包括在布置在焊盘区中的焊盘电极上形成与所述氢阻挡层相同的材料。
17.一种制造用于数字X射线检测器的基板的方法，还包括：
在基础基板的有源区中形成至少一个薄膜晶体管；
在所述薄膜晶体管上形成层间介电层；
在所述层间介电层上形成源电极和漏电极；
在所述源电极和所述漏电极上形成第一钝化层；
在所述有源区的由所述薄膜晶体管占据的晶体管区中的所述第一钝化层上形成第一氢阻挡层，以及在光电二极管区中形成与所述第一氢阻挡层相同材料的像素电极；
在所述像素电极上形成光电二极管：
在所述光电二极管上形成第二钝化层；
在所述第二钝化层中形成接触孔以形成电连接到所述偏置电极的偏置线。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括在所述有源区中形成所述第一氢阻挡层的同时，在焊盘区中的焊盘电极上形成与所述第一氢阻挡层相同的材料。
19.根据权利要求17所述的方法，还包括在所述晶体管区中的所述第二钝化层上形成另一氢阻挡层。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，形成所述另一氢阻挡层还包括在焊盘区中的焊盘电极上形成与所述另一氢阻挡层相同的材料。
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