CN110235251A - 摄像面板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

提供能抑制漏电流的X射线摄像面板及其制造方法。摄像面板(1)基于从经过了被摄体的X射线得到的闪烁光生成图像。摄像面板(1)在基板上具备将闪烁光转换为电荷的光电转换层(15)。光电转换层(15)在俯视时具有具备多个角落部(15p)的多边形形状。多个角落部(15p)各自具有内角大于90°的多个角。

Description

摄像面板及其制造方法
技术领域
本发明涉及摄像面板及其制造方法。
背景技术
已知通过具备多个像素部的摄像面板来拍摄X射线图像的X射线摄像装置。在这种X射线摄像装置中,例如通过光电二极管将被照射的X射线转换为电荷。转换后的电荷是通过使像素部所具备的薄膜晶体管(Thin Film Transistor:以下也称为“TFT”。)动作而被读出。通过这样读出电荷,可得到X射线图像。在特开2013-46043号公报中公开了这种摄像面板。特开2013-46043号公报中的光电二极管具有将n层、i层、p层的半导体膜层叠而成的PIN结构。在光电二极管的上部设置有包括透明导电膜的上部电极,在光电二极管的下部设置有包含铝等金属的下部电极。
发明内容
然而,在形成光电转换层时的n层、i层、p层的蚀刻时,在形成矩形形状的抗蚀剂的情况下,在对抗蚀剂进行曝光的工序中,角落部分的曝光量比矩形形状的边的部分高,角落部分的抗蚀剂的锥形角度比边的部分小。因此,当使用该抗蚀剂对半导体膜进行干式蚀刻时,抗蚀剂会受到各向异性蚀刻的影响而向内侧后退。即,如图9所示,半导体膜600上的角落部分的抗蚀剂R1和边的部分的抗蚀剂R2通过干式蚀刻而成为抗蚀剂R1’和抗蚀剂R2’。此时,角落部分的抗蚀剂R1由于与边的部分的抗蚀剂R2相比锥形角度小,因此比抗蚀剂R2更向内侧后退。其结果是,边的部分中的半导体膜600的侧端部600a成为倒锥形形状,但是角落部分的半导体膜600的侧端部600b成为锥形形状,因此角落部分易于受到蚀刻所致的损伤,易于产生漏电流。
本发明的目的在于提供能抑制漏电流的X射线的摄像面板及其制造方法。
解决上述问题的本发明的摄像面板是基于从经过了被摄体的X射线得到的闪烁光生成图像的摄像面板,具备:基板;以及光电转换层,其设置于上述基板,将上述闪烁光转换为电荷,上述光电转换层在俯视时具有具备多个角落部的多边形形状,上述多个角落部各自具有内角大于90°的多个角。
根据本发明,能抑制漏电流。
附图说明
图1是表示实施方式的X射线摄像装置的示意图。
图2是示出图1所示的摄像面板的概略构成的示意图。
图3A是将图2所示的摄像面板1的一个像素部分进行放大的俯视图。
图3B是将图3A所示的一个角落部放大的示意图。
图4A是图3A所示的像素的A-A线的截面图。
图4B是图3A所示的像素的B-B线的截面图。
图5A是说明TFT区域和角落区域的制造工序的图,是示出在基板之上形成栅极绝缘膜和TFT并形成第1绝缘膜的工序的截面图。
图5B是示出在图5A所示的第1绝缘膜形成接触孔CH1的工序的截面图。
图5C是示出在图5B中的第1绝缘膜之上形成第2绝缘膜的工序的截面图。
图5D是示出在图5C中的接触孔CH1之上形成第2绝缘膜的开口的工序的截面图。
图5E是示出在图5D中的第2绝缘膜之上形成金属膜的工序的截面图。
图5F是示出将图5E所示的金属膜图案化而形成下部电极的工序的截面图。
图5G是示出形成覆盖图5F所示的下部电极的、n型非晶质半导体层、本征非晶质半导体层以及p型非晶质半导体层,在p型非晶质半导体层之上形成透明导电膜的工序的截面图。
图5H是示出将图5G中的透明导电膜图案化而形成上部电极的工序的截面图。
图5I是示出形成覆盖图5H中的上部电极的抗蚀剂的工序的截面图。
图5J是示出将图5I中的n型非晶质半导体层、本征非晶质半导体层以及p型非晶质半导体层进行蚀刻而形成光电转换层的工序的截面图。
图5K是示出将图5J中的抗蚀剂剥离后的状态的截面图。
图5L是示出形成覆盖图5K中的光电转换层、下部电极以及保护膜的第3绝缘膜的工序的截面图。
图5M是示出在图5L中的第3绝缘膜之上形成第4绝缘膜的工序的截面图。
图5N是示出在图5M中的第4绝缘膜之上形成金属膜的工序的截面图。
图5O是示出将图5N中的金属膜图案化后在第4绝缘膜之上形成透明导电膜的工序的截面图。
图5P是示出将图5O中的透明导电膜图案化的工序的截面图。
图5Q是示出形成覆盖图5P所示的透明导电膜的第5绝缘膜的工序的截面图。
图5R是示出在图5Q中的第5绝缘膜之上形成第6绝缘膜的工序的截面图。
图6A是例示在图5I的工序中形成抗蚀剂时所使用的掩模图案的俯视图。
图6B是在图5I所示的工序中形成的抗蚀剂的俯视图。
图6C是示出图5J所示的工序的蚀刻前后的抗蚀剂的俯视图。
图7是将第2实施方式的例1中的光电转换层的一部分放大的示意图。
图8是将第2实施方式的例2中的光电转换层的一部分放大的示意图。
图9是说明现有的形成矩形的光电转换层的工序的图。
具体实施方式
本发明的一实施方式的摄像面板是基于从经过了被摄体的X射线得到的闪烁光生成图像的摄像面板,具备:基板;以及光电转换层,其设置于上述基板,将上述闪烁光转换为电荷,上述光电转换层在俯视时具有具备多个角落部的多边形形状,上述多个角落部各自具有内角大于90°的多个角(第1构成)。
根据第1构成,光电转换层具有包含多个角落部的多边形的形状,角落部包含各自的内角大于90°的多个角。第1构成的光电转换层与使用光刻法来形成的情况、形成矩形形状的光电转换层的情况相比,角落部与除此以外的部分的抗蚀剂的曝光量的差小,易于成为相同的锥形形状。之后的蚀刻所致的抗蚀剂的后退量也易于在角落部与除此以外的部分成为相同程度。因此,与矩形形状的光电转换层相比,在角落部不易受到蚀刻损伤,能抑制角落部的漏电流。
在第1构成中也可以是,上述光电转换层包含:第1半导体层,其具有第1导电型;本征半导体层,其与上述第1半导体层接触;以及第2半导体层,其与上述本征半导体层接触,具有与上述第1导电型相反的第2导电型,在上述角落部和上述角落部以外的区域中,至少上述第2半导体层的上端部比上述本征半导体层的上端部向上述光电转换层的外侧突出(第2构成)。
根据第2构成,在角落部和除此以外的区域中,在形成光电转换层时的蚀刻时在第2半导体层与本征半导体层的界面不易受到蚀刻损伤。因此,能抑制光电转换层整体的漏电流。
在第1或第2构成中也可以是,上述多个角的各自的内角为135°以上(第3构成)。
根据第3构成,在将形成光电转换层时使用的抗蚀剂曝光时,与角落部的角的内角小于135°的情况相比,角落部与除此以外的区域的曝光量的差更小。其结果是,角落部与除此以外的区域的抗蚀剂的锥形形状易于一致,蚀刻时的抗蚀剂的后退量易于成为相同程度。因此,在角落部不易受到蚀刻损伤,能进一步抑制角落部的漏电流的发生。
在第1构成至第3构成中的任一构成中也可以是,还具备:薄膜晶体管,其形成在上述基板上;绝缘膜,其覆盖上述薄膜晶体管;上部电极,其设置在上述光电转换层之上;以及下部电极,其设置在上述光电转换层之下,与上述薄膜晶体管连接,上述上部电极和上述下部电极在俯视时具有大致矩形形状,上述光电转换层的侧端部配置在上述上部电极的侧端部与上述下部电极的侧端部之间。(第4构成)。
本发明的一实施方式的摄像面板的制造方法是基于从经过了被摄体的X射线得到的闪烁光生成图像的摄像面板的制造方法,其中,在基板上形成薄膜晶体管;在上述薄膜晶体管之上形成绝缘膜;在上述绝缘膜形成接触孔,形成经由上述接触孔与上述薄膜晶体管连接的下部电极;以覆盖上述下部电极的方式按顺序形成具有第1导电型的第1半导体层、本征半导体层以及具有与上述第1导电型相反的第2导电型的第2半导体层;在上述第2半导体层之上形成上部电极;以覆盖上述上部电极的方式在上述第2半导体层之上形成俯视时为具有多个角落部的多边形形状的抗蚀剂,对上述第1半导体层、上述本征半导体层以及上述第2半导体层进行蚀刻,形成上述多边形形状的光电转换层,上述多个角落部各自具有内角大于90°的多个角(第1制造方法)。
根据第1制造方法,形成光电转换层时的抗蚀剂具有包含多个角落部的多边形的形状,角落部包含各自的内角大于90°的多个角。使用该抗蚀剂形成的光电转换层也具有与抗蚀剂同样的多边形形状。因此,与使用矩形形状的抗蚀剂来形成光电转换层的情况相比,易于使角落部与除此以外的部分的抗蚀剂的锥形形状一致,蚀刻所致的抗蚀剂的后退量也易于在角落部与除此以外的部分成为相同程度。由此,在角落部不易受到蚀刻损伤,能制作抑制了漏电流的发生的光电转换层。
在第1制造方法中也可以是,上述蚀刻是干式蚀刻,在上述光电转换层的角落部和上述角落部以外的区域中,至少上述第2半导体层的上端部比上述本征半导体层的上端部向上述光电转换层的外侧突出(第2制造方法)。
根据第2制造方法,由于干式蚀刻是各向异性蚀刻,因此即使通过蚀刻而抗蚀剂后退了,也容易维持锥形角度。在光电转换层的角落部和除此以外的区域中,第2半导体层的上端部比本征半导体层的上端部向外侧突出,因此在第2半导体层与本征半导体层的界面不易受到蚀刻损伤。
以下,参照附图详细说明本发明的实施方式。对图中相同或相当的部分标注同一附图标记而不重复其说明。
[第1实施方式]
(构成)
图1是表示本实施方式的X射线摄像装置的示意图。X射线摄像装置1000具备摄像面板1和控制部2。控制部2包括栅极控制部2A和信号读出部2B。从X射线源3对被摄体S照射X射线,透射过被摄体S的X射线由配置于摄像面板1的上部的闪烁器1A转换为荧光(以下为闪烁光)。X射线摄像装置1000通过摄像面板1和控制部2拍摄闪烁光,从而得到X射线图像。
图2是表示摄像面板1的概略构成的示意图。如图2所示,在摄像面板1形成有多个源极配线10以及与多个源极配线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与信号读出部2B连接。
摄像面板1在源极配线10与栅极配线11交叉的位置具有连接到源极配线10和栅极配线11的TFT13。另外,在被源极配线10和栅极配线11包围的区域(以下为像素)中设置有光电二极管12。在像素中,将透射过被摄体S的X射线转换而得到的闪烁光由光电二极管12转换为与其光量相应的电荷。
摄像面板1的各栅极配线11由栅极控制部2A按顺序切换为选择状态,连接到选择状态的栅极配线11的TFT13成为导通状态。当TFT13成为导通状态时,与由光电二极管12转换后的电荷相应的信号经由源极配线10输出到信号读出部2B。
图3A是将图2所示的摄像面板1的一个像素部分进行放大的俯视图。如图3所示,在被栅极配线11和源极配线10包围的像素中,重叠配置有构成光电二极管12的下部电极14a、光电转换层15以及上部电极14b。另外,以与栅极配线11和源极配线10俯视时重叠的方式配置有偏压配线16。偏压配线16对光电二极管12供应偏压电压。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。在像素中设置有用于连接漏极电极13d和下部电极14a的接触孔CH1。另外,在像素中设置有与偏压配线16重叠配置的透明导电膜17,设置有用于连接透明导电膜17和上部电极14b的接触孔CH2。
如图3A所示,下部电极14a和上部电极14b在俯视时具有大致矩形形状,但是光电转换层15在俯视时具有具备4个角落部15p的多边形形状。图3B是将图3A所示的一个角落部15p放大的示意图。如图3B所示,本实施方式的角落部15p是光电转换层15中的与X轴平行的边15x和与Y轴平行的边15y的连结部分,具有配置在边15x侧的角15px和配置在边15y侧的角15py。在该例子中,角15px、15py的各自的内角θ为约135°。
如图3A所示,下部电极14a的端部配置在比上部电极14b的端部靠外侧。光电转换层15的端部配置在下部电极14a的端部与上部电极14b的端部之间。
在此,图4A中示出图3A所示的像素的A-A线的截面图。另外,图4B中示出图3A所示的像素的B-B线的截面图。以下,将图4A所示的像素的部分称为TFT连接区域,将图4B所示的像素的部分称为角落区域。
如图4A所示,在基板101上的TFT连接区域形成有TFT13。基板101例如是玻璃基板、硅基板、具有耐热性的塑料基板、或者树脂基板等具有绝缘性的基板。
另外,在TFT连接区域形成有与栅极配线11一体化的栅极电极13a。栅极电极13a和栅极配线11例如包括铝(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、或者它们的金属氮化物。在本实施方式中,栅极电极13a和栅极配线11具有包括氮化钼的金属膜和包括铝的金属膜按该顺序层叠而成的层叠结构。这些金属膜的膜厚例如是氮化钼为100nm,铝为300nm。
如图4A和图4B所示,栅极绝缘膜102设置在TFT连接区域和角落区域。在TFT连接区域中,栅极绝缘膜102覆盖栅极电极13a。栅极绝缘膜102可以使用例如氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氧氮化硅(SiOxNy)(x>y)、氮氧化硅(SiNxOy)(x>y)等。在本实施方式中,栅极绝缘膜102包括氧化硅(SiOx)和氮化硅(SiNx)按顺序层叠而成的层叠膜,其膜厚是,氧化硅(SiOx)为50nm,氮化硅(SiNx)为400nm。
如图4A所示,在TFT连接区域中,隔着栅极绝缘膜102在栅极电极13a之上形成有半导体活性层13b以及连接到半导体活性层13b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包括氧化物半导体。氧化物半导体例如可以使用按规定的比率含有如下物质的非晶氧化物半导体等:InGaO3(ZnO)5、氧化锌镁(MgxZn1-xO)、氧化镉锌(CdxZn1-xO)、氧化镉(CdO)、InSnZnO(包含In(铟)、Sn(锡)、Zn(锌))、In(铟)-Al(铝)-Zn(锌)-O(氧)系或者铟(In)、镓(Ga)以及锌(Zn)。另外,作为氧化物半导体,也能应用“非晶质”、“结晶质(包含多晶、微晶,c轴取向)”的材料。在层叠结构的情况下,也包括任意的组合(不排除特定的组合)。在本实施方式中,半导体活性层13b包括按规定的比率含有铟(In)、镓(Ga)以及锌(Zn)的非晶氧化物半导体,其膜厚例如是70nm。通过使半导体活性层13b应用包含铟(In)、镓(Ga)、锌(Zn)以及氧(O)的氧化物半导体,与非晶硅(a-Si)相比,能减少TFT13的漏电流。若TFT13的漏电流小,则光电转换层15的漏电流也减少,光电转换层15的QE(量子效率)提高,能改善X射线的检测灵敏度。
如图4A所示,在TFT连接区域中,源极电极13c和漏极电极13d形成为与半导体活性层13b和栅极绝缘膜102接触。源极电极13c与源极配线10被一体化。漏极电极13d经由接触孔CH1连接到下部电极14a。
源极电极13c和漏极电极13d形成于同一层上,例如包括铝(Al)、钨(W)、钼(Mo)、钽(Ta)、铬(Cr)、钛(Ti)、铜(Cu)等金属或它们的合金、或者它们的金属氮化物。另外,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宜组合后的材料。
源极电极13c和漏极电极13d例如也可以是将多个金属膜层叠而成的。具体地,源极电极13c、源极配线10以及漏极电极13d具有包括氮化钼(MoN)的金属膜、包括铝(Al)的金属膜、以及包括氮化钼(MoN)的金属膜按该顺序层叠而成的层叠结构。其膜厚是,下层的包括氮化钼(MoN)的金属膜为100nm,包括铝(Al)的金属膜为500nm,上层的包括氮化钼(MoN)的金属膜为50nm。
如图4A所示,在TFT连接区域中,以覆盖源极电极13c和漏极电极13d的方式设置有第1绝缘膜103。另外,如图4B所示,在角落区域中,在栅极绝缘膜102之上设置有第1绝缘膜103。第1绝缘膜103既可以是包括氧化硅(SiO2)或氮化硅(SiN)的单层结构,也可以是将氮化硅(SiN)、氧化硅(SiO2)按该顺序层叠而成的层叠结构。
如图4A和图4B所示,在第1绝缘膜103之上形成有第2绝缘膜104。第2绝缘膜104例如包括丙烯酸系树脂或硅氧烷系树脂等有机系透明树脂,其膜厚例如是2.5μm。
如图4A所示,在TFT连接区域中,在漏极电极13d之上形成有将第2绝缘膜104和第1绝缘膜103贯通的接触孔CH1。
在图4A中,在TFT连接区域中的第2绝缘膜104之上形成有在接触孔CH1中与漏极电极13d连接的下部电极14a。另外,在图4B中,在角落区域的第2绝缘膜104之上形成有下部电极14a。下部电极14a例如包括将钼(Mo)、铝(Al)、钼(Mo)层叠而成的金属膜。这些各金属膜的膜厚例如从下层起按顺序分别为50nm、150nm、100nm。
如图4A和图4B所示,在下部电极14a之上形成有与下部电极14a相比x轴方向的宽度较小的光电转换层15。光电转换层15具有n型非晶质半导体层151、本征非晶质半导体层152以及p型非晶质半导体层153按顺序层叠而成的PIN结构。
n型非晶质半导体层151包括掺杂了n型杂质(例如磷)的非晶硅。n型非晶质半导体层151的膜厚例如是30nm。
本征非晶质半导体层152包括本征的非晶硅。本征非晶质半导体层152形成为与n型非晶质半导体层151接触。本征非晶质半导体层的膜厚例如是1000nm。
p型非晶质半导体层153包括掺杂了p型杂质(例如硼)的非晶硅。p型非晶质半导体层153形成为与本征非晶质半导体层152接触。p型非晶质半导体层153的膜厚例如是5nm。
如图4A和图4B所示,在TFT连接区域和角落区域中,光电转换层15的p型非晶质半导体层153的上端部具有比本征非晶质半导体层152的上端部向光电转换层15的外侧突出的形状。
在p型非晶质半导体层153之上形成有上部电极14b。上部电极14b与光电转换层15相比x轴方向的宽度较小。上部电极14b例如包括ITO(Indium Tin Oxide),其膜厚例如是70nm。
并且,以覆盖光电二极管12的方式形成有第3绝缘膜105。第3绝缘膜105例如是包括氮化硅(SiN)的无机绝缘膜,其膜厚例如是300nm。
如图4A所示,在TFT连接区域的第3绝缘膜105中,在与上部电极14b重叠的位置形成有接触孔CH2。如图4A和图4B所示,在第3绝缘膜105之上的除接触孔CH2以外的部分形成有第4绝缘膜106。第4绝缘膜106例如由包括丙烯酸系树脂或硅氧烷系树脂的有机系透明树脂形成,其膜厚例如是2.5μm。
如图4A所示,在TFT连接区域中,在第4绝缘膜106之上形成有偏压配线16。另外,在第4绝缘膜106之上,以与偏压配线16重叠的方式形成有透明导电膜17。透明导电膜17在接触孔CH2中与上部电极14b接触。偏压配线16连接到控制部2(参照图1)。偏压配线16将从控制部2输入的偏压电压经由接触孔CH2施加到上部电极14b。偏压配线16例如具有将包括氮化钼(MoN)的金属膜、包括铝(Al)的金属膜、包括钛(Ti)的金属膜按顺序层叠而成的层叠结构。氮化钼(MoN)、铝(Al)、钛(Ti)各自的膜厚例如是100nm、300nm、50nm。
如图4A和图4B所示,在第4绝缘膜106之上以覆盖透明导电膜17的方式形成有第5绝缘膜107。第5绝缘膜107例如是包括氮化硅(SiN)的无机绝缘膜,其膜厚例如是200nm。
在第5绝缘膜107之上形成有第6绝缘膜108。第6绝缘膜108例如由包括丙烯酸系树脂或硅氧烷系树脂的有机系透明树脂形成,其膜厚例如是2.0μm。
(摄像面板1的制造方法)
接下来,说明摄像面板1的制造方法。图5A~图5R是摄像面板1的制造工序中的形成TFT13的TFT区域和角落区域的截面图。
如图5A所示,在基板101之上,通过已知的方法,形成栅极绝缘膜102和TFT13,以覆盖TFT13的方式,例如使用等离子体CVD法形成包括氮化硅(SiN)的第1绝缘膜103。
接下来,对基板101的整个面施加350℃程度的热处理,进行光刻法和湿式蚀刻,将第1绝缘膜103图案化,在漏极电极13d之上形成接触孔CH1(参照图5B)。
接下来,在第1绝缘膜103之上,例如通过狭缝涂布法形成包括丙烯酸系树脂或硅氧烷系树脂的第2绝缘膜104(参照图5C)。
然后,通过光刻法,在接触孔CH1之上,形成第2绝缘膜104的开口104a(参照图5D)。
接下来,在第2绝缘膜104之上,例如通过溅射法形成将钼(Mo)、铝(Al)、钼(Mo)按顺序层叠而成的金属膜140(参照图5E)。
然后,进行光刻法和湿蚀刻,将金属膜140图案化。由此,在第2绝缘膜104之上形成经由接触孔CH1与漏极电极13d连接的下部电极14a(参照图5F)。
接下来,以覆盖下部电极14a的方式,例如通过等离子体CVD法按顺序形成n型非晶质半导体层151、本征非晶质半导体层152、p型非晶质半导体层153。然后,在p型非晶质半导体层153之上例如形成包括ITO的透明导电膜240(参照图5G)。
进行光刻法和干式蚀刻,将透明导电膜240图案化,由此,在p型非晶质半导体层153之上,形成与下部电极14a相比端部靠内侧配置的上部电极14b(参照图5H)。
接下来,在p型非晶质半导体层153之上,以覆盖上部电极14b的方式涂敷抗蚀剂,通过光刻法,形成具有多个角落部的多边形形状的抗蚀剂200(参照图5I)。具体地说,一个配置在形成光电转换层15的区域的掩模图案M如图6A所示是具有4个角落部Mc的多边形形状,1个角落部具有内角为135°的2个角。在该例子中,1个角落部的x轴方向和y轴方向的长度分别为3μm。此外,角落部的大小、即x轴方向和y轴方向的各自的长度优选0.5μm~10.0μm的范围。使用该掩模图案M对抗蚀剂进行曝光、显影。与掩模图案M为矩形形状的情况相比,角落部的角的曝光量不易变高,因此如图6B所示,从z轴正方向侧观看图5I中的抗蚀剂200时的形状与掩模图案M同样成为具有4个角落部200c的多边形形状。另外,如图5I所示,TFT区域与角落区域中的抗蚀剂200的锥形角度也是相同程度。
接下来,进行干式蚀刻,将未由图5I所示的抗蚀剂200覆盖的n型非晶质半导体层151、本征非晶质半导体层152以及p型非晶质半导体层153除去。由此,形成x轴方向的宽度比下部电极14a小且p型非晶质半导体层153的上端部比本征非晶质半导体层152的上端部向外侧突出的光电转换层15(参照图5J)。通过干式蚀刻,抗蚀剂200向内侧后退,因此如图5J和图6C所示,抗蚀剂200变小为如抗蚀剂201那样。此时,TFT区域和角落区域中的抗蚀剂200向内侧后退的距离L均为1μm程度。由于干式蚀刻为各向异性蚀刻,因此TFT区域和角落区域中的p型非晶质半导体层153的上端部成为比本征非晶质半导体层152的上端部向外侧突出的倒锥形形状。
接下来,将抗蚀剂200剥离(参照图5K),以覆盖上部电极14b、下部电极14a以及光电转换层15的方式,例如通过等离子体CVD法形成包括氮化硅(SiN)的第3绝缘膜105(参照图5L)。
然后,进行光刻法和湿式蚀刻,在TFT区域中形成第3绝缘膜105的开口(省略图示)。之后,在第3绝缘膜105之上,例如通过狭缝涂布法形成包括丙烯酸系树脂或硅氧烷系树脂的第4绝缘膜106。然后,通过光刻法,在第3绝缘膜105的开口之上,形成第4绝缘膜106的开口(省略图示)(参照图5M)。由此,虽然在图5M中未图示,但是在TFT区域中,在上部电极14b之上形成贯通第3绝缘膜105和第4绝缘膜106的接触孔CH2(参照图4A)。
接下来,在第4绝缘膜106之上,例如通过溅射法形成将氮化钼(MoN)、铝(Al)以及钛(Ti)按顺序层叠而成的金属膜160(参照图5N)。然后,进行光刻法和湿式蚀刻,将金属膜160图案化。由此,在TFT区域的第4绝缘膜106上形成偏置配线16(参照图4A)。
在形成偏置配线16后,在第4绝缘膜106之上,以覆盖偏置配线16(参照图4A)的方式例如通过溅射法形成包括ITO的透明导电膜170(参照图5O)。
然后,进行光刻法和干式蚀刻,将透明导电膜170图案化,由此在TFT区域形成透明导电膜17(参照图5P)。透明导电膜17与图4A所示的偏置配线16连接,并经由接触孔CH2(参照图4A)与上部电极14b连接。
接下来,在第4绝缘膜106之上,以覆盖TFT区域中的透明导电膜17的方式,例如通过等离子体CVD法形成包括氮化硅(SiN)的第5绝缘膜107(参照图5Q)。
接下来,在第5绝缘膜107之上,例如通过狭缝涂布法形成包括丙烯酸系树脂或硅氧烷系树脂的第6绝缘膜108(参照图5R)。由此,形成图4A和图4B所示的摄像面板1。
以上是第1实施方式的摄像面板1的制造方法。如上所述,形成光电转换层15时所使用的抗蚀剂200是具有4个角落部的多边形形状。因此,在形成抗蚀剂200时的曝光时,角落部的曝光量与其它部分相比不会变得过大,能使角落部与其它部分的抗蚀剂200的锥形角度成为相同程度。其结果是,在干式蚀刻时,角落部与其它部分的抗蚀剂200的后退量成为相同程度。并且,在角落部与其它部分,p型非晶质半导体层153的上端部均成为比本征非晶质半导体层152的上端部向外侧突出的倒锥形形状。通过使p型非晶质半导体层153的上端部比本征非晶质半导体层152的上端部向外侧突出,在p型非晶质半导体层153和本征非晶质半导体层152的界面不易受到蚀刻损伤,能不易产生漏电流。
(X射线摄像装置100的动作)
在此,预先说明图1所示的X射线摄像装置1000的动作。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(偏压电压)。从X射线源3照射的X射线透射过被摄体S,向闪烁器1A入射。入射到闪烁器1A的X射线被转换为荧光(闪烁光),闪烁光向摄像面板1入射。当闪烁光入射到设置于摄像面板1的各像素的光电二极管12时,通过光电二极管12而变化为与闪烁光的光量相应的电荷。与由光电二极管12转换后的电荷相应的信号在通过从栅极控制部2A经由栅极配线11输出的栅极电压(正的电压)使TFT13(参照图3等)成为了导通状态时,由信号读出部2B(参照图2等)通过源极配线10读出。然后,在控制部2中生成与所读出的信号相应的X射线图像。
[第2实施方式]
在本实施方式中,说明具有与第1实施方式的角落部15p不同的角落部的光电转换层。
(例1)图7是将作为第2实施方式的一例的光电转换层151的一部分放大的示意图。如图7所示,光电转换层151具有角落部151p。角落部151p是光电转换层151中的与x轴平行的边151x和与y轴平行的边151y的连结部分。角落部151p的x轴方向和y轴方向的各自的长度与第1实施方式的光电转换层15的角落部15p同样,具有3μm的大小。
角落部151p具有4个角151pa~151pd,各自的内角θ1为约150°。此外,角151pa与边15px的平行线形成的角度θ1a为30°,角151pb与边151x的平行线形成的角度θ1b为45°,角151pc与边151x的平行线形成的角度θ1c为60°,角151pd与边151x的平行线形成的角度θ1d为90°。
光电转换层151的角落部151p与第1实施方式的光电转换层15的角落部15p(参照图3B)相比,角落部151p中的角的数量多,角的内角大。即,角落部151p比第1实施方式的角落部15p平滑。因此,在形成光电转换层151时使用的抗蚀剂的曝光工序中,角落部与其它部分的曝光量的差比第1实施方式小。其结果是,与第1实施方式相比,易于将角落部的抗蚀剂与其它部分的抗蚀剂的锥形角度控制为相同程度,之后的干式蚀刻所致的抗蚀剂的后退量也易于成为相同程度。因此,使用这种抗蚀剂形成的光电转换层151与第1实施方式相比,p型非晶质半导体层153和本征非晶质半导体层152的上端部易于成为倒锥形形状,不易受到蚀刻损伤的影响。
(例2)图8是将作为第2实施方式的一例的光电转换层152的一部分放大的示意图。如图8所示,光电转换层152具有角落部152p。角落部152p是光电转换层152中的与x轴平行的边152x和与y轴平行的边152y的连结部分。角落部152p的x轴方向和y轴方向的各自的长度与第1实施方式的光电转换层15的角落部15p同样,具有3μm的大小。
角落部152p具有6个角152pa~152pf,各自的内角θ2为约165°。此外,角152pa与边152x的平行线形成的角度θ2a为15°,角152pb与边152x的平行线形成的角度θ2b为30°,角152pc与边152x的平行线形成的角度θ2c为45°,角152pd与边152x的平行线形成的角度θ2d为60°,角152pe与边152x的平行线形成的角度θ2e为75°,角152pf与边152x的平行线形成的角度θ2f为90°。
光电转换层152的角落部152p比例1的角落部151p(参照图7)平滑。因此,在形成光电转换层152时使用的抗蚀剂的曝光时,角落部与其它部分的曝光量的差进一步变小,易于将角落部的抗蚀剂与其它部分的抗蚀剂的锥形角度控制为相同程度。因此,之后的干式蚀刻所致的抗蚀剂的后退量与例1相比也易于成为相同程度。因此,例2与例1相比,易于将p型非晶质半导体层153和本征非晶质半导体层152的上端部的形状控制为倒锥形形状,能进一步不易受到蚀刻损伤的影响。
这样,光电转换层的角落部越平滑,越接近圆弧状,则在抗蚀剂的曝光工序中,角落部与其它部分的曝光量的差越小,越易于将角落部的抗蚀剂与其它部分的抗蚀剂的锥形角度控制为相同程度。其结果是,通过之后的干式蚀刻,能使p型非晶质半导体层153和本征非晶质半导体层152的上端部成为倒锥形形状,能抑制蚀刻损伤的影响所致的漏电流的发生。
以上,说明了本发明的实施方式,但是上述的实施方式不过是用于实施本发明的例示。由此,本发明不限于上述的实施方式,能在不脱离其主旨的范围内将上述的实施方式适当变形来实施。
(1)上述的实施方式的光电转换层15、151、152的角落部15p、151p、152p的形状是一例。只要光电转换层在俯视时是具有多个角落部的多边形形状,一个角落部具有至少内角大于90°的多个角即可。即,角落部是将光电转换层中的与第1方向平行的一个边和与不同于第1方向的第2方向平行的一个边连结的连结部分。该连结部分包含至少1个线段,连结部分的长度比上述边的长度短。只要一个角落部中的多个角、即连结部分的两端和2个边所成的内角以及在连结部分中相邻的线段所成的内角为90°以下即可。

Claims (6)

1.一种摄像面板,基于从经过了被摄体的X射线得到的闪烁光生成图像,其特征在于,具备:
基板;以及
光电转换层,其设置于上述基板,将上述闪烁光转换为电荷,
上述光电转换层在俯视时具有具备多个角落部的多边形形状,
上述多个角落部各自具有内角大于90°的多个角。
2.根据权利要求1所述的摄像面板,
上述光电转换层包含:第1半导体层,其具有第1导电型;本征半导体层,其与上述第1半导体层接触;以及第2半导体层,其与上述本征半导体层接触,具有与上述第1导电型相反的第2导电型,
在上述角落部和上述角落部以外的区域中,至少上述第2半导体层的上端部比上述本征半导体层的上端部向上述光电转换层的外侧突出。
3.根据权利要求1或2所述的摄像面板,
上述多个角的各自的内角为135°以上。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的摄像面板,还具备:
薄膜晶体管,其形成在上述基板上;
绝缘膜,其覆盖上述薄膜晶体管;
上部电极,其设置在上述光电转换层之上;以及
下部电极,其设置在上述光电转换层之下,与上述薄膜晶体管连接,
上述上部电极和上述下部电极在俯视时具有大致矩形形状,
上述光电转换层的侧端部配置在上述上部电极的侧端部与上述下部电极的侧端部之间。
5.一种摄像面板的制造方法,是基于从经过了被摄体的X射线得到的闪烁光生成图像的摄像面板的制造方法,其特征在于,
在基板上形成薄膜晶体管;
在上述薄膜晶体管之上形成绝缘膜;
在上述绝缘膜形成接触孔,形成经由上述接触孔与上述薄膜晶体管连接的下部电极;
以覆盖上述下部电极的方式按顺序形成具有第1导电型的第1半导体层、本征半导体层以及具有与上述第1导电型相反的第2导电型的第2半导体层;
在上述第2半导体层之上形成上部电极;
以覆盖上述上部电极的方式在上述第2半导体层之上形成俯视时为具有多个角落部的多边形形状的抗蚀剂,对上述第1半导体层、上述本征半导体层以及上述第2半导体层进行蚀刻,形成上述多边形形状的光电转换层,
上述多个角落部各自具有内角大于90°的多个角。
6.根据权利要求5所述的制造方法,
上述蚀刻是干式蚀刻,
在上述光电转换层的角落部和上述角落部以外的区域中,至少上述第2半导体层的上端部比上述本征半导体层的上端部向上述光电转换层的外侧突出。
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Application publication date: 20190913

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