CN110164884A - 有源矩阵基板、具备其的x射线摄像面板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够抑制由偏压配线的剥离引起的检测不良的有源矩阵基板、具备该其的X射线摄像面板及其制造方法。有源矩阵基板(1)具有配置为矩阵状的多个检测部。多个检测部中的每一个均具备：光电转换层(15)；一对第一电极(14a)和第二电极(14b)；保护膜(106)，其覆盖光电转换层(15)的侧端部，并与第二电极(14b)的至少一部分重叠；以及偏压配线(16)，其设置于光电转换层(15)的外侧，并对第二电极(14b)施加偏压。第二电极(14b)的与偏压配线(16)重叠的电极部分具有至少一个电极开口部(141h)。偏压配线(16)在光电转换层(15)的外侧与第二电极(14b)的电极部分接触，同时，在电极开口部(141h)中与保护膜(106)接触。

Description

有源矩阵基板、具备其的X射线摄像面板及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种有源矩阵基板、具备其的X射线摄像面板及其制造方法。
背景技术
一直以来，在配置为矩阵状的多个区域(以下称为像素部) 中具备薄膜晶体管(Thin Film Transistor：以下，也称为“TFT”。)，在多个像素部中，已知有一种对所照射的X射线进行摄像的X 射线摄像装置。在这样的X射线摄像装置中，例如，使用PIN (p-intrinsic-n)光电二极管作为将所照射的X射线转换为电荷的光电转换元件。被转换的电荷通过使各像素部的TFT动作而被读取。如此通过读取电荷，而获得X射线图像。
下述专利文献1中公开了这样的X射线摄像装置。具体而言，在专利文献1中，夹着光电二极管的一对电极中的一个第一电极与TFT连接，另一个第二电极与偏压线连接。偏压线遍及各像素部中的光的入射面的整个表面而形成。
现有技术文献
专利文件
专利文献1：日本特开2011-159781号公报
发明内容
本发明所要解决的技术问题
在上述专利文献1的结构中，例如，在使用ITO(Indium Tin Oxide)等透明导电膜作为第二电极，使用金属膜作为偏压线的情况下，第二电极与偏压线的密合性差，并且有时偏压线会剥离。当偏压线从第二电极剥离时，不对PIN二极管施加来自偏压线的电压，因此无法适当地检测X射线。
本发明的目的在于抑制由偏压配线的剥离引起的检测不良。
解决问题的手段
用于解决上述问题的本发明的有源矩阵基板是具备矩阵状的多个检测部的有源矩阵基板，在该有源矩阵基板中，所述多个检测部中的每一个均具备：光电转换层；一对第一电极和第二电极，其夹着所述光电转换层；保护膜，其覆盖所述光电转换层的侧端部，并与所述第二电极的至少一部分重叠；以及偏压配线，其设置于所述光电转换层的外侧，并对所述第二电极施加偏压，所述第二电极的一端至少设置到所述偏压配线的位置为止，在所述第二电极中与所述偏压配线重叠的电极部分具有至少一个电极开口部，所述偏压配线在所述光电转换层的外侧与所述第二电极的电极部分接触，并且在所述电极开口部中与所述保护膜接触。
发明效果
根据本发明，能够抑制由偏压配线的剥离引起的检测不良。
附图说明
图1是表示第一实施方式中的X射线摄像装置的示意图。
图2是表示图1所示的摄像面板的概略结构的示意图。
图3是将图2所示的摄像面板的一个像素部分放大后的俯视图。
图4是沿A-A线切断图3所示的像素而得到的截面图。
图5是图4的虚线框部分的放大图。
图6A是表示图4所示的摄像面板的制造工序，即在基板上成膜栅极绝缘膜和TFT并形成第一绝缘膜的工序的截面图。
图6B是表示将图6A所示的第一绝缘膜图案化而形成第一绝缘膜的开口的工序的截面图。
图6C是表示成膜图4所示的第二绝缘膜的工序的截面图。
图6D是表示将图6C所示的第二绝缘膜图案化而形成第二绝缘膜的开口的工序的截面图。
图6E是表示形成作为图4所示的下部电极的金属膜的工序的截面图。
图6F是表示将图6E所示的金属膜图案化而形成下部电极的工序的截面图。
图6G是表示将作为图4所示的光电转换层的n型非晶态半导体层、本征非晶态半导体层以及p型非晶态半导体层成膜的工序的截面图。
图6H是表示将图6G所示的n型非晶态半导体层、本征非晶态半导体层以及p型非晶态半导体层图案化而形成光电转换层的工序的截面图。
图6I是表示形成图4所示的第三绝缘膜的工序的截面图。
图6J是表示将图6I所示的第三绝缘膜图案化而形成第三绝缘膜的开口的工序的截面图。
图6K是表示形成图4所示的第四绝缘膜的工序的截面图。
图6L是表示将图6K所示的第四绝缘膜图案化而形成第四绝缘膜的开口的工序的截面图。
图6M是表示成膜作为图4所示的上部电极的透明导电膜的工序的截面图。
图6N是表示将图6M所示的透明导电膜图案化而形成上部电极，来进行氧等离子体灰化处理的工序的截面图。
图6O是表示成膜作为图4所示的偏压配线的金属膜的工序的截面图。
图6P是表示将图6O所示的金属膜图案化而形成偏压配线的工序的截面图。
图6Q是表示形成图4所示的第五绝缘膜的工序的截面图。
图6R是表示形成图4所示的第六绝缘膜的工序的截面图。
图7是第二实施方式的有源矩阵基板中的偏压配线与上部电极的连接部分的放大截面图。
图8是第三实施方式的有源矩阵基板中的偏压配线与上部电极的连接部分的放大截面图。
图9是第四实施方式的有源矩阵基板中的偏压配线与上部电极的连接部分的放大截面图。
图10是第五实施方式的(1)中的有源矩阵基板的像素的概略截面图。
图11是第五实施方式的(2)中的有源矩阵基板的像素的概略截面图。
图12是第五实施方式的(3)中的有源矩阵基板的像素的概略截面图。
图13是第五实施方式的(4)中的有源矩阵基板的像素的概略截面图。
具体实施方式
本发明的一个实施方式的有源矩阵基板是具备矩阵状的多个检测部的有源矩阵基板，在该有源矩阵基板中，所述多个检测部中的每一个均具备：光电转换层；一对第一电极和第二电极，其夹着所述光电转换层；保护膜，其覆盖所述光电转换层的侧端部，并与所述第二电极的至少一部分重叠；以及偏压配线，其设置于所述光电转换层的外侧，并对所述第二电极施加偏压，所述第二电极的一端至少设置到所述偏压配线的位置为止，在所述第二电极中与所述偏压配线重叠的电极部分具有至少一个电极开口部，所述偏压配线在所述光电转换层的外侧与所述第二电极的电极部分接触，并且在所述电极开口部中与所述保护膜接触(第一结构)。
根据第一结构，夹着光电转换层的第一电极和第二电极中的第二电极与偏压配线连接。在第二电极的与偏压配线连接的一端具有至少一个电极开口部。偏压配线在电极开口部中与保护膜接触，并且与第二电极的一部分接触。例如，即使在第二电极由透明导电膜构成、偏压配线由金属膜构成的情况下，偏压配线也经由电极开口部与保护膜接触，因此，与未设置电极开口部的情况相比，偏压配线的密合性会提高。其结果是，能够抑制由偏压配线的剥离引起的光的检测不良。此外，偏压配线设置于光电转换层的外侧，与第二电极的电极部分连接，因此，即使偏压配线由金属膜构成，与在光电转换层的上部连接偏压配线和第二电极的情况相比，各检测部的透射率也不会降低，量子效率也不易降低。
在第一结构中，也可以是，所述保护膜是无机绝缘膜，并在所述光电转换层的内侧具有开口，且设置为覆盖所述光电转换层的侧面，所述第二电极在所述开口中与所述光电转换层接触 (第二结构)。
根据第二结构，保护膜是在光电转换层的内侧具有开口的无机绝缘膜，第二电极在无机绝缘膜的开口中与光电转换层接触。偏压配线在第二电极的电极开口部中与无机绝缘膜接触，因此，与偏压配线仅与第二电极接触的情况相比，能够抑制偏压配线的剥离。
在第一结构中，也可以是，还具备无机绝缘膜，该无机绝缘膜在所述光电转换层的内侧具有开口，并与所述光电转换层的侧面接触，所述保护膜是有机绝缘膜，并经由所述无机绝缘膜与所述光电转换层的侧面重叠，所述第二电极在所述开口中与所述光电转换层接触(第三结构)。
根据第三结构，光电转换层的侧面由无机绝缘膜和作为有机绝缘膜的保护膜覆盖，第二电极在无机绝缘膜的开口中与光电转换层接触。偏压配线在电极开口部中与作为有机绝缘膜的保护膜接触，因此，与偏压配线仅与第二电极接触的情况相比，偏压配线不易剥离。此外，由于光电转换层的侧面被无机绝缘膜和有机绝缘膜覆盖，因此，水分难以进入光电转换层的侧面，漏电流难以流向光电转换层的侧面。
在第一至第三中的任意一种结构中，也可以是，具有所述电极开口部的所述第二电极的电极部分的底部的所述保护膜向所述第二电极的电极部分的内侧凹陷(第四结构)。
根据第四结构，偏压配线在保护膜凹陷的部分与第二电极的电极部分和保护膜接触。因此，与具有电极开口部的第二电极的电极部分的底部的保护膜平坦的情况相比，偏压配线与第二电极的电极部分和保护膜的接触面积变大，能够提高偏压配线的密合性。
在第一至第四中的任意一种结构中，也可以是，在所述第二电极中，与所述电极开口部相邻的所述第二电极的电极部分形成为锥形(第五结构)。
根据第五结构，与在与电极开口部相邻的第二电极的电极部分未形成锥形的情况相比，偏压配线与第二电极的电极部分的接触面积变大，偏压配线不易剥离。
本发明的一个实施方式的X射线摄像面板具备：第一至第五中的任意一种结构的有源矩阵基板；以及闪烁体，其将所照射的X射线转换为闪烁光(第六结构)。
根据第六结构，能够抑制由偏压配线的剥离引起的闪烁光的检测不良。
本发明的一个实施方式的有源矩阵基板的制造方法是具备矩阵状的多个检测部的有源矩阵基板的制造方法，包括：在基板上的设置所述多个检测部的各区域中，形成第一电极的工序；在所述第一电极上形成光电转换层的工序；形成在所述光电转换层上具有开口且覆盖侧面的保护膜的工序；形成在所述开口中与所述光电转换层接触且在所述光电转换层的一个端部的外侧与所述保护膜重叠的第二电极的工序；以及形成在所述光电转换层的一个端部的外侧与所述第二电极重叠的偏压配线的工序，所述第二电极在与所述偏压配线重叠的电极部分具有至少一个电极开口部，所述偏压配线在所述电极开口部中与所述保护膜接触(第一制造方法)。
根据第一制造方法，夹着光电转换层的第一电极和第二电极中的第二电极与偏压配线连接。在第二电极的与偏压配线连接的一端具有至少一个电极开口部。偏压配线在电极开口部中与保护膜接触，并且与第二电极的一部分接触。偏压配线经由电极开口部与保护膜接触，因此，即使第二电极由透明导电膜构成、偏压配线由金属膜构成，与未设置电极开口部的情况相比，偏压配线也不易剥离，能够抑制由偏压配线的剥离引起的光的检测不良。
第一制造方法也可以是，在形成所述第二电极的工序中，在所述光电转换层上成膜作为所述第二电极的透明导电膜，在所述透明导电膜上涂布抗蚀剂进行图案化后，进行用于去除所述抗蚀剂的灰化处理，通过所述灰化处理，具有所述电极开口部的所述第二电极的电极部分的底部的所述保护膜向所述第二电极的电极部分的内侧凹陷(第二制造方法)。
根据第二制造方法，在形成第二电极的工序中去除抗蚀剂时，进行灰化处理。通过灰化处理，在具有电极开口部的第二电极的电极部分的底部的保护膜凹陷的部分也接触偏压配线。因此，偏压配线与第二电极的电极部分和保护膜的接触面积变大，能够提高偏压配线的密合性。
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。对图中相同或相当的部分标注相同的附图标记，不重复其说明。
[第一实施方式]
(结构)
图1是表示本实施方式中的X射线摄像装置的示意图。X射线摄像装置100具备有源矩阵基板1和控制部2。控制部2包括栅极控制部2A和信号读取部2B。对被摄体S从X射线源3照射X射线，透过了被摄体S的X射线在配置于有源矩阵基板1 的上部的闪烁体4中转换为荧光(以下称为闪烁光)。X射线摄像装置100利用有源矩阵基板1和控制部2对闪烁光进行摄像，取得X射线图像。
图2是表示有源矩阵基板1的概略结构的示意图。如图2 所示，在有源矩阵基板1上形成有多个源极配线10和与多个源极配线10交叉的多个栅极配线11。栅极配线11与栅极控制部 2A连接，源极配线10与信号读取部2B连接。
有源矩阵基板1在源极配线10与栅极配线11交叉的位置上，具有与源极配线10和栅极配线11连接的TFT13。此外，在由源极配线10和栅极配线11包围的区域(以下称为像素)中设置有光电二极管12。在像素中，对透过了被摄体S的X射线进行转换而得到的闪烁光被光电二极管12转换为与该光量对应的电荷。即，像素是检测闪烁光的检测部。
有源矩阵基板1中的各栅极配线11在栅极控制部2A中依次切换为选择状态，与选择状态的栅极配线11连接的TFT13处于导通状态。当TFT13处于导通状态时，与由光电二极管12转换的电荷对应的信号经由源极配线10输出到信号读取部2B。
图3是将图2所示的有源矩阵基板1的一个像素部分放大的俯视图。如图3所示，在由栅极配线11和源极配线10包围的像素中设置有光电二极管12和TFT13。
光电二极管12具有作为一对第一电极和第二电极的一对下部电极14a和上部电极14b、以及光电转换层15。
上部电极14b设置于光电转换层15的上部、即从X射线源3(参照图1)照射X射线的一侧。上部电极14b在与偏压配线16重叠的电极部分具有多个矩形形状的开口部141h(以下称为电极开口部)。
TFT13具有与栅极配线11一体化的栅极电极13a、半导体活性层13b、与源极配线10一体化的源极电极13c、以及漏极电极13d。
此外，偏压配线16配置为在俯视时与栅极配线11和源极配线10重叠。偏压配线16向光电二极管12提供偏压。
在此，图4表示图3所示的像素的A-A线的截面图。如图 4所示，像素中的各元件均配置于基板101上。基板101是具有绝缘性的基板，例如由玻璃基板等构成。
在基板101上形成有与栅极配线11(参照图3)一体化的栅极电极13a和栅极绝缘膜102。
栅极电极13a和栅极配线11例如由铝(Al)、钨(W)、钼(Mo)、氮化钼(MoN)、钽(Ta)、铬(Cr)、钛(Ti)、铜(Cu)等金属、或它们的合金或这些金属氮化物构成。在该例中，栅极电极13a和栅极配线11也可以具有依次层叠由氮化钼构成的金属膜、和由铝构成的金属膜而成的层叠结构。在该情况下，由氮化钼构成的金属膜的膜厚度优选为100nm左右，由铝构成的金属膜的膜厚度优选为300nm左右。但是，栅极电极13a 和栅极配线11的材料和膜厚度不限于此。
栅极绝缘膜102覆盖栅极电极13a。栅极绝缘膜102例如，也可以使用氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氧氮化硅(SiOxNy) (x>y)、氮氧化硅(SiNxOy)(x>y)等。
在该例中，栅极绝缘膜102也可以由依次层叠氧化硅(SiOx) 和氮化硅(SiNx)而成的层叠膜构成。在该情况下，氧化硅(SiOx) 的膜厚度优选为50nm左右，氮化硅(SiNx)的膜厚度优选为 400nm左右。但是，栅极绝缘膜102的材料和膜厚度不限于此。
在栅极电极13a上经由栅极绝缘膜102形成有半导体活性层13b以及与半导体活性层13b连接的源极电极13c和漏极电极 13d。
半导体活性层13b形成为与栅极绝缘膜102接触。半导体活性层13b由氧化物半导体构成。氧化物半导体例如也可以使用 InGaO3(ZnO)5、氧化镁锌(MgxZn1-xO)、氧化镉锌(CdxZn1-xO)、氧化镉(CdO)、或者以规定的比例含有铟(In)、镓(Ga)以及锌(Zn)的非晶氧化物半导体等。
在该例中，半导体活性层13b由例如以规定的比例含有铟 (In)、镓(Ga)以及锌(Zn)的非晶氧化物半导体构成，膜厚度优选为70nm左右。但是，半导体活性层13b的材料和膜厚度不限于此。
使得源极电极13c和漏极电极13d被配置为在栅极绝缘膜 102上与半导体活性层13b的一部分接触。漏极电极13d经由接触孔CH1与下部电极14a连接。
源极电极13c和漏极电极13d形成在同一层上，例如由铝 (Al)、钨(W)、钼(Mo)、钽(Ta)、铬(Cr)、钛(Ti)、铜(Cu)等金属、或它们的合金或这些金属氮化物构成。此外，作为源极电极13c和漏极电极13d的材料，也可以使用铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、包含氧化硅的铟锡氧化物(ITSO)、氧化铟(In2O3)、氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)、氮化钛等具有透光性的材料以及将它们适当组合而成的物质。
在该例中，源极电极13c和漏极电极13d具有层叠了多个金属膜的层叠结构。具体而言，源极电极13c和漏极电极13d是依次层叠由氮化钼(MoN)构成的金属膜、和由铝(Al)构成的金属膜和由氮化钼(MoN)构成的金属膜而构成。在该情况下，下层的氮化钼(MoN)的膜厚度优选为100nm左右，铝(Al) 的膜厚度优选为500nm左右，上层的氮化钼(MoN)的膜厚度优选为50nm左右。但是，源极电极13c和漏极电极13d的材料和膜厚度不限于此。
以覆盖源极电极13c和漏极电极13d的方式设有第一绝缘膜103。在该例中，第一绝缘膜103具有以氮化硅(SiN)、氧化硅(SiO2)的顺序层叠的层叠结构。在该情况下，例如，氮化硅(SiN)的膜厚度优选为330nm左右，氧化硅(SiO2)的膜厚度优选为200nm左右。但是，第一绝缘膜103的材料和膜厚度不限于此。此外，第一绝缘膜103也可以是由氧化硅(SiO2)或氮化硅(SiN)构成的单层结构。
在第一绝缘膜103上形成有第二绝缘膜104。在漏极电极 13d上形成有接触孔CH1。接触孔CH1贯通第二绝缘膜104和第一绝缘膜103。在该例中，第二绝缘膜104由丙烯酸类树脂或硅氧烷类树脂等有机类透明树脂构成。在该情况下，第二绝缘膜 104的膜厚度优选为2.5μm左右。但是，第二绝缘膜104的膜厚度不限于此。
在第二绝缘膜104上形成有下部电极14a。下部电极14a 经由接触孔CH1与漏极电极13d连接。在该例中，下部电极14a 例如由含有氮化钼(MoN)的金属膜构成。在该情况下，下部电极14a的膜厚度优选为200nm左右。但是，下部电极14a的材料和膜厚度不限于此。
在下部电极14a上形成有光电转换层15。光电转换层15 是依次层叠n型非晶态半导体层151、本征非晶态半导体层152 和p型非晶态半导体层153而构成。在该例中，光电转换层15 的X轴方向的长度比下部电极14a的X轴方向的长度短。
n型非晶态半导体层151由掺杂有n型杂质(例如磷)的非晶硅构成。在该例中，n型非晶态半导体层151的膜厚度优选为30nm左右。但是，n型非晶态半导体层151的掺杂剂材料和膜厚度不限于此。
本征非晶态半导体层152由本征非晶硅构成。本征非晶态半导体层152形成为与n型非晶态半导体层151接触。在该例中，本征非晶态半导体层的膜厚度优选为1000nm左右，但不限于此。
p型非晶态半导体层153由掺杂有p型杂质(例如硼)的非晶硅构成。p型非晶态半导体层153形成为与本征非晶态半导体层152接触。在该例中，p型非晶态半导体层153的膜厚度优选为5nm左右。但是，p型非晶态半导体层153的掺杂剂材料和膜厚度不限于此。
在第二绝缘膜104上设置有第三绝缘膜105。第三绝缘膜 105覆盖下部电极14a和光电转换层15的侧面，并在光电转换层 15的上部具有开口105a。在该例中，第三绝缘膜105是无机绝缘膜，例如由氮化硅(SiN)构成。第三绝缘膜105的膜厚度优选为300nm左右。但是，第三绝缘膜105的材料和膜厚度不限于此。
在第三绝缘膜105上设置有第四绝缘膜106。第四绝缘膜 106在第三绝缘膜105的开口105a上具有开口宽度比开口105a 大的开口106a。第四绝缘膜106设置为在俯视时与光电转换层 15的侧面重叠。即，第四绝缘膜106夹着第三绝缘膜105而覆盖光电转换层15的侧面。接触孔CH2由开口105a和106a构成。在该例中，第四绝缘膜106是有机绝缘膜，例如由丙烯酸类树脂或硅氧烷类树脂构成。第四绝缘膜106的膜厚度优选为2.5μm左右。但是，第四绝缘膜106的材料和膜厚度不限于此。
上部电极14b设置于第四绝缘膜106上以在接触孔CH2中与光电转换层15接触。此外，偏压配线16在光电转换层15的外侧设置于第四绝缘膜106上。上部电极14b的一个端部延伸至至少设置有偏压配线16的位置，并与偏压配线16连接。偏压配线16与控制部2(参照图1)连接。偏压配线16经由接触孔CH2 对上部电极14b施加由控制部2输入的偏压。
上部电极14b由透明导电膜构成，在该例中由ITO(Indium Tin Oxide)构成。上部电极14b的膜厚度优选为70nm左右。但是，上部电极14b的材料和膜厚度不限于此。
偏压配线16由金属膜构成。在该例中，偏压配线16具有依次层叠由氮化钼(MoN)构成的金属膜、由铝(Al)构成的金属膜和由钛(Ti)构成的金属膜而成的层叠结构。在该情况下，氮化钼(MoN)、铝(Al)、钛(Ti)各自的膜厚度优选为100nm 左右、300nm左右、50nm左右。但是，偏压配线16的材料和膜厚度不限于此。
在此，图5表示图4所示的虚线框R的放大图。如图5所示，在上部电极14b中，与偏压配线16重叠的电极部分具有配置为格子状的矩形形状的多个电极开口部141h。此外，如虚线框Rs所示，在与电极开口部141h相邻的上部电极14b的部分电极141b之下配置的第四绝缘膜106向部分电极141b的内侧凹陷，部分电极141b具有檐形状。此外，电极开口部141h中的第四绝缘膜106的表面比部分电极141b的底部低。
如上所述，上部电极14b由透明导电膜构成，偏压配线16 由金属膜构成。在与上部电极14b的偏压配线16重叠的电极部分中设置有多个电极开口部141h，偏压配线16不仅与部分电极 141b接触，还与电极开口部141h中的第四绝缘膜106接触。因此，与在上部电极14b上未设置电极开口部141h、偏压配线16 只与上部电极14b接触的情况相比，偏压配线16的密合性会提高。此外，与电极开口部141h相邻的部分电极141b之下的第四绝缘膜106向部分电极141b的内侧方向凹陷。因此，与第四绝缘膜106的表面平坦的情况相比，偏压配线16与第四绝缘膜106 的接触面积变大，在第四绝缘膜106的凹陷中，偏压配线16与部分电极141b接触，能够进一步提高偏压配线16的密合性。
此外，在本实施方式中，由金属膜构成的偏压配线16设置于光电转换层15的外侧，与上部电极14b的部分电极141b连接。因此，与在光电转换层的上部连接有偏压配线16和上部电极14b 的情况相比，各像素的透射率不会降低，量子效率不易降低。
返回至图4，以覆盖上部电极14b、第四绝缘膜106和偏压配线16的方式设有第五绝缘膜107。第五绝缘膜107是无机绝缘膜，在该例中由氮化硅(SiN)构成。在该情况下，第五绝缘膜107的膜厚度优选为200nm左右。但是，第五绝缘膜107的材料和膜厚度不限于此。
以覆盖第五绝缘膜107的方式设有第六绝缘膜108。第六绝缘膜108是有机绝缘膜，在该例中，由丙烯酸类树脂或硅氧烷类树脂构成的有机类透明树脂构成。第六绝缘膜108的膜厚度优选为2.0μm左右。但是，第六绝缘膜108的材料和膜厚度不限于此。
(有源矩阵基板1的制造方法)
接着，对有源矩阵基板1的制造方法进行说明。图6A至图 6R是有源矩阵基板1的各制造工序中的截面图(图3的A-A断面图)。
如图6A所示，在基板101上，使用已知的方法形成栅极绝缘膜102和TFT13，为了覆盖TFT13，例如使用等离子体CVD 方法，成膜由氮化硅(SiN)构成的第一绝缘膜103。
接着，在对基板101的整个表面施加350℃左右的热处理的基础上，进行光刻法和湿法蚀刻，对第一绝缘膜103进行图案化，在漏极电极13d上形成开口103a(参照图6B)。
然后，在第一绝缘膜103上，例如，使用狭缝涂布法，形成由丙烯酸类树脂或硅氧烷类树脂构成的第二绝缘膜104(参照图6C)。
然后，使用光刻法在开口103a上形成第二绝缘膜104的开口104a。由此，形成由开口103a和104a构成的接触孔CH1(参照图6D)。
接着，在第二绝缘膜104上，例如使用溅射法，成膜由氮化钼(MoN)构成的金属膜140(参照图6E)。
然后，进行光刻法和湿法蚀刻，对金属膜140进行图案化。其结果是，在第二绝缘膜104上形成经由接触孔CH1与漏极电极13d连接的下部电极14a(参照图6F)。
然后，为了覆盖第二绝缘膜104和下部电极14a，例如使用等离子体CVD方法，按照顺序成膜n型非晶态半导体层151、本征非晶态半导体层152、p型非晶态半导体层153(参照图6G)。
然后，通过进行光刻法和干法蚀刻，对n型非晶态半导体层151、本征非晶态半导体层152和p型非晶态半导体层153进行图案化。其结果是，形成光电转换层15(参见图6H)。
然后，为了覆盖光电转换层15的表面，使用例如等离子体 CVD方法，成膜由氮化硅(SiN)构成的第三绝缘膜105(参照图6I)。
然后，进行光刻法和湿法蚀刻，对第三绝缘膜105进行图案化，在光电转换层15的上部形成第三绝缘膜105的开口105a (参照图6J)。对于该湿法蚀刻，使用例如含有氢氟酸的蚀刻剂。
接着，在第三绝缘膜105上，例如，使用狭缝涂布法，形成由丙烯酸类树脂或硅氧烷类树脂构成的第四绝缘膜106(参照图6K)。然后，进行光刻法和湿法蚀刻，在第三绝缘膜105的开口105a上形成第四绝缘膜106的开口106a(参照图6L)。第四绝缘膜106的开口106a的开口宽度比第三绝缘膜105的开口 105a大。由此，形成由开口105a、106a构成的接触孔CH2。
然后，在第四绝缘膜106上，例如使用溅射法，成膜由ITO 构成的透明导电膜141，以覆盖p型非晶态半导体层153和第四绝缘膜106(参照图6M)。
接着，进行光刻法和干法蚀刻，对透明导电膜141进行图案化。然后，使用干法蚀刻装置，进行基于氧气的氧等离子体灰化处理，去除上述图案化时所使用的抗蚀剂。由此，在光电转换层15的一个端部的外侧，具有多个电极开口部141h，在接触孔 CH2上形成有与光电转换层15连接的上部电极14b。此外，通过氧等离子体灰化处理，电极开口部141h中的第四绝缘膜106 减少(参照图6N)。即，如图5所示，与电极开口部141h相邻的部分电极141b之下的第四绝缘膜106凹陷，该部分电极141b 成为突出的檐形状。
然后，为了覆盖上部电极14b，例如使用溅射法，在第四绝缘膜106上成膜依次层叠氮化钼(MoN)、铝(Al)和钛(Ti) 而成的金属膜160(参照图6O)。
然后，进行光刻法和湿法蚀刻，对金属膜160进行图案化。由此，在光电转换层15的一个端部的外侧，在与上部电极14b 的电极开口部141h和部分电极141b重叠的位置上形成有偏压配线16(参照图6P)。
接着，例如使用等离子体CVD方法，成膜由氮化硅(SiN) 构成的第五绝缘膜107，以覆盖上部电极14b和偏压配线16(参照图6Q)。
然后，在第五绝缘膜107上，例如使用狭缝涂布法，形成由丙烯酸类树脂或硅氧烷类树脂构成的第六绝缘膜108(参照图 6R)。
以上是本实施方式中的有源矩阵基板1的制造方法。如上所述，在本实施方式中，在上部电极14b中与偏压配线16接触的一端的电极部分形成有至少一个电极开口部141h。因此，偏压配线16不仅与上部电极14b接触，还与电极开口部141h中的第四绝缘膜106接触。因此，在上部电极14b由透明导电膜构成、偏压配线16由金属膜构成的情况下，与偏压配线16仅与上部电极14b接触的结构相比，偏压配线16的密合性会提高，能够抑制由偏压配线16的剥离引起的X射线的检测不良。
此外，在本实施方式中，在形成上部电极14b之后，在去除用于形成上部电极14b的抗蚀剂时，进行氧等离子体灰化处理。由此，在与上部电极14b的电极开口部141h相邻的部分电极141b 之下的第四绝缘膜106上形成凹陷。因此，与在部分电极141b 之下的第四绝缘膜106上未形成凹陷的情况相比，偏压配线16 与第四绝缘膜106接触的面积和上部电极14b(部分电极141b) 与偏压配线16接触的面积变大，能够进一步提高偏压配线16的密合性。
(X射线摄像装置100的动作)
在此，对图1所示的X射线摄像装置100的动作进行说明。首先，从X射线源3照射X射线。此时，控制部2对偏压配线 16(参照图3等)施加规定的电压(偏压)。从X射线源3照射的X射线透过被摄体S，入射到闪烁体4。入射到闪烁体4的 X射线转换为荧光(闪烁光)，闪烁光入射到有源矩阵基板1。当闪烁光入射到设置于有源矩阵基板1中的各像素的光电二极管12时，在光电二极管12中，变为与闪烁光的光量对应的电荷。与由光电二极管12转换的电荷对应的信号在TFT13(参照图3 等)根据从栅极控制部2A经由栅极配线11输出的栅极电压(正电压)而成为导通状态时，通过源极配线10被信号读取部2B读取(参照图2等)。然后，由控制部2生成与所读取的信号对应的X射线图像。
[第二实施方式]
在本实施方式中，对与上述第一实施方式相比进一步提高偏压配线16与上部电极14b的密合性的结构进行说明。
图7是本实施方式中的有源矩阵基板的一部分、即图4所示的与虚线框R对应的部分的放大图。
本实施方式中的上部电极24b具有多个电极开口部241h。电极开口部241h的截面形状具有第四绝缘膜106侧的边长比偏压配线16侧短的梯形形状。与偏压配线16接触的上部电极24b 的部分电极241b的截面具有上边(偏压配线16侧)比下边(第四绝缘膜106侧)短的梯形形状。即，在该例中，对部分电极 241赋予正锥形。
另外，在该情况下，在上述图6N的工序中的透明导电膜 160的蚀刻中，例如，也可以使用草酸，在药液槽中对透明导电膜160进行深度蚀刻，进而进行喷淋蚀刻。通过进行喷淋蚀刻，能够提高蚀刻的处理效率。
如上述图5所示，在第一实施方式中，与偏压配线16接触的上部电极14b的部分电极141b的截面为大致矩形形状，部分电极141b的厚度大致相等。如本实施方式那样，通过对与偏压配线16接触的部分电极241b赋予正锥形，与第一实施方式相比，部分电极141b与偏压配线16的接触面积变大，能够进一步提高偏压配线16的密合性。
另外，在图7中，部分电极241b之下的第四绝缘膜106 是平坦的，但也可以与第一实施方式相同，在形成上部电极24b 时，通过进行氧等离子体灰化处理，使部分电极241b之下的第四绝缘膜106减少(参照图5的虚线框Rs)。通过这样构成，在部分电极241b之下的第四绝缘膜106上形成凹陷，偏压配线 16与第四绝缘膜106和部分电极241b的接触面积变大，能够进一步提高偏压配线16的密合性。
[第三实施方式]
在本实施方式中，对与第二实施方式不同的上部电极的结构进行说明。图8是本实施方式中的有源矩阵基板的一部分、即图 4所示的与虚线框R对应的部分的放大图。
本实施方式中的上部电极34b具有多个电极开口部341h。电极开口部341h的截面形状具有第四绝缘膜106侧的边长比偏压配线16侧长的梯形形状。与偏压配线16接触的上部电极24b 的部分电极341b的截面具有上边(偏压配线16侧)比下边(第四绝缘膜106侧)长的梯形形状。即，在该例中，对部分电极 241b赋予倒锥形。另外，在该情况下，分两个阶段进行上述图 6M的工序中的透明导电膜160的成膜。即，首先，在常温下成膜透明导电膜160后，也可以在其上成膜加热到110℃左右的透明导电膜160。在加热成膜的情况下，加热后的透明导电膜160 部分在图6N的工序中的蚀刻速度降低。即，上层的透明导电膜与下层的透明导电膜相比蚀刻速度变慢，透明导电膜(部分电极 141b)成为倒锥形状。
这样，通过对与偏压配线16接触的部分电极341b赋予倒锥形，与第一实施方式相比，部分电极341b与偏压配线16的接触面积变大，能够进一步提高偏压配线16的密合性。
另外，在图8中，部分电极341b之下的第四绝缘膜106 是平坦的，但也可以与第一实施方式相同，在形成上部电极34b 时，通过进行氧等离子体灰化处理，使部分电极341b之下的第四绝缘膜106减少。通过这样构成，在部分电极341b之下的第四绝缘膜106上形成凹陷，偏压配线16与第四绝缘膜106和部分电极341b的接触面积变大，能够进一步提高偏压配线16的密合性。
[第四实施方式]
在上述第一实施方式中，在形成上部电极14b时，进行了氧等离子体灰化处理，但也可以不进行氧等离子体灰化处理。
在不进行氧等离子体灰化处理的情况下，如图9所示，上部电极14b的部分电极141b之下的第四绝缘膜106保持平坦的状态。在这样构成的情况下，偏压配线16与电极开口部141h中的第四绝缘膜106和部分电极141b接触的面积小于第一实施方式。但是，与偏压配线16仅与上部电极14b接触的情况相比，能够提高偏压配线16的密合性。
[第五实施方式]
在上述第一实施方式中，对上部电极14b的部分电极141b 设置于第四绝缘膜106的例子进行了说明，以下，对设置于第三绝缘膜105的结构进行说明。
(1)图10是本实施方式中的有源矩阵基板1A的像素部的截面图。在图10中，对与第一实施方式相同的结构标注与第一实施方式相同的附图标记。以下，主要对与第一实施方式不同的结构进行说明。
在有源矩阵基板1A中，如图10的虚线框R所示，上部电极14b的部分电极141b设置于光电转换层15的外侧的第三绝缘膜105。在覆盖光电转换层15的侧面的上部电极14b和部分电极141b的上层设置有第四绝缘膜106。在俯视时与部分电极141b 重叠的第四绝缘膜106的一部分中形成有接触孔CH3。偏压配线 26设置于第四绝缘膜106和第三绝缘膜105上，以在接触孔CH3 中与部分电极141b接触。
这样，偏压配线26在电极开口部141h中与第三绝缘膜105 接触，并且与部分电极141b接触。因此，与在上部电极14b上未形成电极开口部141h的情况相比，能够提高偏压配线26的密合性。此外，作为无机绝缘膜的第三绝缘膜105与作为有机绝缘膜的第四绝缘膜106相比，与偏压配线26的密合性高，因此，偏压配线26难以剥离。
(2)图11是表示有源矩阵基板的结构的一个例的截面图，其中偏压配线的配置与上述图10不同。另外，在图11中，对与上述(1)相同的结构标注与上述(1)相同的附图标记。以下，主要对与图10不同的结构进行说明。
在有源矩阵基板1B中，如图11的虚线框R所示，部分电极141b设置于第三绝缘膜105，偏压配线36设置于第三绝缘膜 105，以覆盖部分电极141b。第四绝缘膜106设置于覆盖光电转换层15的侧面的上部电极14b、部分电极141b以及偏压配线36 上。
即使在该情况下，偏压配线36也在电极开口部141h中与第三绝缘膜105接触，并且与部分电极141b接触。因此，与在上部电极14b上未形成电极开口部141h的情况相比，能够提高偏压配线26的密合性。
(3)在上述图10中，是第五绝缘膜107覆盖第四绝缘膜 106的例子，但第四绝缘膜106也可以设置为覆盖第五绝缘膜107。图12是表示该情况下的有源矩阵基板的结构的截面图。以下，对与上述图10不同的结构进行说明。
如图12所示，在有源矩阵基板1C中，作为无机绝缘膜的第五绝缘膜207在光电转换层15的外侧，设置于上部电极14b、部分电极141b以及第三绝缘膜105上。此外，第四绝缘膜106 在光电转换层15的外侧设置于第五绝缘膜207，在俯视时与部分电极141b重叠的位置上，形成有贯通第四绝缘膜106和第五绝缘膜207的接触孔CH4。偏压配线46在接触孔CH4中与电极开口部141h中的第三绝缘膜105接触，并且与部分电极141b接触。
这样，偏压配线46在电极开口部141h中与第三绝缘膜105 接触，并且与部分电极141b接触。因此，与在上部电极14b上未形成电极开口部141h的情况相比，能够提高偏压配线46的密合性。
(4)在上述图12中，是设置有第四绝缘膜106的例子，但也可以不设置第四绝缘膜106。图13是表示在未设置有第四绝缘膜106的情况下的有源矩阵基板的结构的截面图。以下，对与图12不同的结构进行说明。
如图13所示，在有源矩阵基板1C中，在第五绝缘膜207 上未设置有第四绝缘膜106。第五绝缘膜207在光电转换层15 的外侧，在俯视时与部分电极141b重叠的位置上具有接触孔 CH5。偏压配线56设置于第五绝缘膜207和第三绝缘膜105上，以在接触孔CH5中与部分电极141b重叠。第六绝缘膜108覆盖第五绝缘膜207和偏压配线56。
这样，偏压配线56在电极开口部141h中与第三绝缘膜105 接触，并且与部分电极141b接触。因此，与在上部电极14b上未形成电极开口部141h的情况相比，能够提高偏压配线46的密合性。此外，由于未设置第四绝缘膜106，因此，与设置有第四绝缘膜106的结构相比，能够减少用于形成第四绝缘膜106的工序。
另外，在上述(1)至(4)中，对部分电极141b的截面形状为大致矩形形状的例子进行了说明，但部分电极141b的截面形状也可以如上述第二实施方式或第三实施方式那样具有梯形形状。即，部分电极141b也可以具有正锥形形状或倒锥形形状。通过这样构成，偏压配线与部分电极141b的接触面积变大，能够进一步提高偏压配线的密合性。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但上述实施方式只不过是用于实施本发明的示例。因此，本发明并不限于上述实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内对上述实施方式进行适当地变形来实施。以下，对变形例进行说明。
(1)在上述第一实施方式至第五实施方式中，对在光电转换层15的外侧且在上部电极14b的一端形成有多个电极开口部 141h的例子进行了说明，但至少形成一个电极开口部141h即可。
电极开口部141h的数量越多，偏压配线与第四绝缘膜106 或第三绝缘膜105接触的面积越大，因此，偏压配线的密合性会提高。但是，通过在上部电极14b的一端设置至少一个电极开口部141h，偏压配线能够在该电极开口部141h中与第四绝缘膜106 或第三绝缘膜105接触。因此，与未设置电极开口部141h的情况相比，能够提高偏压配线的密合性。
附图标记说明
1、1A至1C…有源矩阵基板、2…控制部、2A…栅极控制部、2B…信号读取部、3…X射线源、4…闪烁体、10…源极配线、11…栅极配线、12…光电二极管、13…薄膜晶体管(TFT)、13a…栅极电极、13b…半导体活性层、13c…源极电极、13d…漏极电极、 14a…下部电极、14b…上部电极、15…光电转换层、16、26、36、 46、56…偏压配线、100…X射线摄像装置、101…基板、102…栅极绝缘膜、103…第一绝缘膜、104…第二绝缘膜、105…第三绝缘膜、106…第四绝缘膜、107、207…第五绝缘膜、108…第六绝缘膜、151…n型非晶态半导体层、152…本征非晶态半导体层、 153…p型非晶态半导体层。

Claims (8)

1.一种有源矩阵基板，其是具备矩阵状的多个检测部的有源矩阵基板，所述有源矩阵基板的特征在于，
所述多个检测部中的每一个均具备：
光电转换层；
一对第一电极和第二电极，其夹着所述光电转换层；
保护膜，其覆盖所述光电转换层的侧端部，并与所述第二电极的至少一部分重叠；以及
偏压配线，其设置于所述光电转换层的外侧，并对所述第二电极施加偏压，
所述第二电极的一端至少设置到所述偏压配线的位置为止，在所述第二电极中与所述偏压配线重叠的电极部分具有至少一个电极开口部，
所述偏压配线在所述光电转换层的外侧与所述第二电极的电极部分接触，并且在所述电极开口部中与所述保护膜接触。
2.根据权利要求1所述的有源矩阵基板，其特征在于，
所述保护膜是无机绝缘膜，并在俯视时与所述光电转换层重叠的位置处具有开口，且设置为覆盖所述光电转换层的侧面，
所述第二电极在所述开口中与所述光电转换层接触。
3.根据权利要求1所述的有源矩阵基板，其特征在于，还具备：
无机绝缘膜，其在俯视时与所述光电转换层重叠的位置处具有开口，并与所述光电转换层的侧面接触，
所述保护膜是有机绝缘膜，并经由所述无机绝缘膜与所述光电转换层的侧面重叠，
所述第二电极在所述开口中与所述光电转换层接触。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的有源矩阵基板，其特征在于，
具有所述电极开口部的所述第二电极的电极部分的底部的所述保护膜向所述第二电极的电极部分的内侧凹陷。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的有源矩阵基板，其特征在于，
在所述第二电极中，与所述电极开口部相邻的所述第二电极的电极部分形成为锥形。
6.一种X射线摄像面板，其特征在于，具备：
权利要求1至5中任一项所述的有源矩阵基板；以及
闪烁体，其将所照射的X射线转换为闪烁光。
7.一种制造方法，其是具备矩阵状的多个检测部的有源矩阵基板的制造方法，所述制造方法的特征在于，包括：
在基板上的设置所述多个检测部的各区域中，
形成第一电极的工序；
在所述第一电极上形成光电转换层的工序；
形成在所述光电转换层上具有开口且覆盖侧面的保护膜的工序；
形成在所述开口中与所述光电转换层接触且在所述光电转换层的一个端部的外侧与所述保护膜重叠的第二电极的工序；以及
形成在所述光电转换层的一个端部的外侧与所述第二电极重叠的偏压配线的工序，
所述第二电极在与所述偏压配线重叠的电极部分具有至少一个电极开口部，
所述偏压配线在所述电极开口部中与所述保护膜接触。
8.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于，
在形成所述第二电极的工序中，在所述光电转换层上成膜作为所述第二电极的透明导电膜，在所述透明导电膜上涂布抗蚀剂并进行图案化后，进行用于去除所述抗蚀剂的灰化处理，
通过所述灰化处理，具有所述电极开口部的所述第二电极的电极部分的底部的所述保护膜向所述第二电极的电极部分的内侧凹陷。
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