CN111211178A - 有源矩阵基板以及具备其的x射线拍摄面板 - Google Patents

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Abstract

有源矩阵基板(1)在基板(101)上具备第一电极(14a)、光电转换元件(15)、以及第二电极(14b)。第一电极(14a)、光电转换元件(15)、以及第二电极(14b)被在第二电极上具有第一开口(105a)的第一无机绝缘膜(105)覆盖。在第一无机绝缘膜(105)上设置有具有第二开口(106a)的第一有机绝缘膜(106)，第二开口(106a)的内侧的第一有机绝缘膜(106a)的表面被具有俯视观察时与第一开口(105a)重叠的第三开口(117a)的第二无机绝缘膜(117)覆盖。在第二无机绝缘膜(117)上设置有在第一开口(105a)中与第二电极(14b)接触的导电膜(17)。

Description

有源矩阵基板以及具备其的X射线拍摄面板
技术领域
以下公开的发明涉及一种有源矩阵基板以及具备其的X射线拍摄面板、以及有源矩阵基板的制造方法。
背景技术
在日本特开2007-165865号公报中公开了作为光电转换元件而具备PIN光电二极管的光电转换装置。在该光电转换装置中，PIN光电二极管的表面被感光性树脂膜覆盖。
感光性树脂膜易于吸收水分，因此在水分进入所述光电转换装置中的感光性树脂膜的情况下，感光性树脂膜成为泄漏路径，光电转换元件的漏电流易于在PIN光电二极管中的两个电极间流通。其结果为，产生漏电流的部分的传感器灵敏度下降，检测精度产生偏差。
发明内容
鉴于所述课题而完成的有源矩阵基板，具备：基板；第一电极，其配置于所述基板上；光电转换元件，其配置于所述第一电极上；第二电极，其配置于所述光电转换元件上；第一无机绝缘膜，其在所述第二电极上具有第一开口，并覆盖所述第一电极、所述第二电极、以及所述光电转换元件的各自的表面；第一有机绝缘膜，其设置于所述第一无机绝缘膜上，并在俯视观察时与所述第一开口重叠的位置具有第二开口；第二无机绝缘膜，其覆盖所述第二开口的内侧的所述第一有机绝缘膜的表面，并在俯视观察时与所述第一开口重叠的位置具有第三开口；以及导电膜，其以经由所述第一开口与所述第二电极接触的方式设置于所述第二无机绝缘膜上。
根据所述构成，光电转换元件的漏电流不易流通，可减轻检测精度的偏差。
附图说明
图1为表示第一实施方式中的X射线拍摄装置的示意图。
图2为表示图1所示的有源矩阵基板的概要构成的示意图。
图3为将图2所示的有源矩阵基板的像素的一部分放大后的俯视图。
图4为图3的像素中的A-A线的剖视图。
图5A为对图4所示的有源矩阵基板的像素的制造工序进行说明的剖视图，且为表示图4所示的形成有栅极绝缘膜、TFT、作为第一绝缘膜的无机绝缘膜的状态的剖视图。
图5B为表示对图5A所示的无机绝缘膜进行图案化而形成第一绝缘膜的开口的工序的剖视图。
图5C为表示对图4所示的第二绝缘膜进行成膜的工序的剖视图。
图5D为表示形成图5C所示的第二绝缘膜的开口的工序的剖视图。
图5E为表示对图4所示的作为下部电极(阴极电极)的金属膜进行成膜的工序的剖视图。
图5F为表示对图5E所示的金属膜进行图案化而形成下部电极的工序的剖视图。
图5G为表示形成图4所示的作为光电转换层的半导体层、作为上部电极(阳极电极)的透明导电膜的工序的剖视图。
图5H为表示对图5G所示的透明导电膜进行图案化而形成上部电极的工序的剖视图。
图5I为表示对图5G所示的半导体层进行图案化而形成光电转换层的工序的剖视图。
图5J为表示对图4所示的第三绝缘膜进行成膜的工序的剖视图。
图5K为表示对图4所示的第四绝缘膜进行成膜的工序的剖视图。
图5L为表示对图5K所示的第四绝缘膜进行图案化而形成开口的工序的剖视图。
图5M为表示对图4所示的第5a绝缘膜进行成膜的工序的剖视图。
图5N为表示对图5M所示的第5a绝缘膜和第三绝缘膜进行图案化而形成接触孔CH2的工序的剖视图。
图5O为表示对图4所示的作为偏压布线的金属膜进行成膜的工序的剖视图。
图5P为表示对图5O所示的金属膜进行图案化而形成偏压布线的工序的剖视图。
图5Q为表示对图4所示的与偏压布线和上部电极连接的透明导电膜进行成膜的工序的剖视图。
图5R为表示对图5Q所示的透明导电膜进行图案化的工序的剖视图。
图5S为表示形成图4所示的第5b绝缘膜的工序的剖视图。
图5T为表示形成图4所示的第六绝缘膜的工序的剖视图。
图6A为对与第一实施方式不同的制法进行说明的剖视图，且表示形成第三绝缘膜的开口的工序的剖视图。
图6B为表示在图6A的工序后，对图4所示的第四绝缘膜进行成膜的工序的剖视图。
图6C为表示形成图6B所示的第四绝缘膜的开口的工序的剖视图。
图6D为表示对图4所示的第5a绝缘膜进行成膜的工序的剖视图。
图6E为表示对图6D所示的第5a绝缘膜和第三绝缘膜进行图案化而形成接触孔CH2的工序的剖视图。
图7为第二实施方式中的有源矩阵基板的像素的概要剖视图。
图8A为表示图7所示的有源矩阵基板的制造工序的剖视图，且表示对图5M所示的第5a绝缘膜和第三绝缘膜进行图案化的工序和剖视图。
图8B为表示形成图7所示的透明导电膜的工序的剖视图。
图8C为表示形成图7所示的第5b绝缘膜的工序的剖视图。
图9为第二实施方式中的有源矩阵基板的像素的概要剖视图。
图10为表示图9所示的有源矩阵基板的制造工序的剖视图，且为表示对图5S所示的第5b绝缘膜进行图案化的工序的剖视图。
图11为第三实施方式中的有源矩阵基板的像素的概要剖视图。
图12A为表示图11所示的有源矩阵基板的像素的制造工序的剖视图，且为表示对图5S所示的第5b绝缘膜进行图案化的工序的剖视图。
图12B为表示对图12A所示的第5a绝缘膜进行图案化的工序的剖视图。
图13为变形例(3)中的有源矩阵基板的像素的概要剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图对发明的实施方式详细地进行说明。对图中相同或相当部分标注相同附图标记并且不重复其说明。
[第一实施方式](构成)
图1为表示应用了本实施方式中的有源矩阵基板的X射线拍摄装置的示意图。X射线拍摄装置100具备有源矩阵基板1、控制部2、X射线源3、以及闪烁体4。在本实施方式中，拍摄面板至少包含有源矩阵基板1和闪烁体4。
控制部2包含栅极控制部2A和信号读出部2B。从X射线源3相对于被射体S照射X射线。透射了被射体S的X射线在配置于有源矩阵基板1的上部的闪烁体4中被转换为萤光(以下，闪烁光)。X射线拍摄装置100通过在有源矩阵基板1以及控制部2中拍摄闪烁光从而取得X射线图像。
图2为表示有源矩阵基板1的概要构成的示意图。如图2所示，在有源矩阵基板1形成有多个源极布线10和与多个源极布线10交叉的多个栅极布线11。栅极布线11与栅极控制部2A连接，源极布线10与信号读出部2B连接。
有源矩阵基板1在源极布线10与栅极布线11交叉的位置，具有与源极布线10以及栅极布线11连接的TFT13。此外，在由源极布线10栅极布线11包围而成的区域(以下，像素)，设置有光电二极管12。光电二极管12将像素中透射了被射体S的X射线转换后的闪烁光转换为与其光量对应的电荷。
各栅极布线11在栅极控制部2A中依次切换为选择状态，而使与选择状态的栅极布线11连接的TFT13成为导通状态。当TFT13成为导通状态时，由光电二极管12转换后的与电荷对应的信号经由源极布线10输出至信号读出部2B。
图3为将图2所示的有源矩阵基板1中的一部分的像素放大后的俯视图。
如图3所示，在被栅极布线11以及源极布线10包围的像素P1，设置有光电二极管12和TFT13。
光电二极管12包含下部电极(阴极电极)14a、光电转换层15、以及上部电极(阳极电极)14b。TFT13具有与栅极布线11连接的栅电极13a、半导体活性层13b、与源极布线10连接的源电极13c、以及漏电极13d。漏电极13d与下部电极14a经由接触孔CH1连接。
此外，以在俯视观察时与栅极布线11以及源极布线10重叠的方式配置有偏压布线16。偏压布线16与透明导电膜17连接。透明导电膜17经由接触孔CH2与光电二极管12连接。经由透明导电膜17向光电二极管12的上部电极14b供给偏压。
在此，图4中示出图3的像素P1中的A-A线的剖视图。在图4中，从有源矩阵基板1的Z轴正方向侧入射由闪烁体4转换后的闪烁光。另外，在以下的说明中，有时将Z轴正方向侧称作上侧，将Z轴负方向侧称作下侧。
如图4所示，在基板101上形成有栅电极13a和栅极绝缘膜102。
基板101为具有绝缘性的基板，例如由玻璃基板等构成。
在该例中，栅电极13a由与栅极布线11(参照图3)相同的材料构成，栅电极13a以及栅极布线11例如具有层压有由铝(Al)构成的金属膜和由氮化钼(MoN)构成的金属膜的构造。铝(Al)与氮化钼(MoN)的各自的膜厚为300nm左右和100nm左右。另外，栅电极13a以及栅极布线11的材料并不限于此，例如，也可以是在上层层压有铜(Cu)，在下层层压有钛(Ti)的构造。
栅极绝缘膜102覆盖栅电极13a。栅极绝缘膜102也可以使用，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具有在上层层压有由氧化硅(SiOx)构成的绝缘膜和在下层层压有由氮化硅(SiNx)构成的绝缘膜的构造。氧化硅(SiOx)与氮化硅(SiNx)各自的膜厚为50nm左右和400nm左右。但是，栅极绝缘膜102的材料以及膜厚并不限定于此。
在栅电极13a之上隔着栅极绝缘膜102配置有半导体活性层13b。此外，在栅极绝缘膜102上设置有在半导体活性层13b上分离的源电极13c以及漏电极13d。
半导体活性层13b以与栅极绝缘膜102接触的方式形成。半导体活性层13b由氧化物半导体构成。氧化物半导体也可以使用例如InGaO3(ZnO)5、氧化镁锌(MgxZn1-xO)、氧化镉锌(CdxZn1-xO)、氧化镉(CdO)、或以规定的比率含有铟(In)、镓(Ga)以及锌(Zn)的非晶质氧化物半导体等。在该例中，半导体活性层13b由以规定的比率含有铟(In)、镓(Ga)以及锌(Zn)的非晶质氧化物半导体构成。半导体活性层13b的膜厚为70nm左右。另外，半导体活性层13b的材料以及膜厚并不限定于此。
源电极13c以及漏电极13d由与源极布线10相同的材料构成，例如，具有层压有由氮化钼(MoN)构成的金属膜、由铝(Al)构成的金属膜、由钛(Ti)构成的金属膜的三层构造。上述三层各自的膜厚从下层侧依次为50nm、500nm、100nm左右。但是，源电极13c以及漏电极13d的材料以及膜厚并不限定于此。源电极13c以及漏电极13d也可以是，例如在上层层压有铜(Cu)，在下层层压有钛(Ti)的构造。
在栅极绝缘膜102之上设置有覆盖源电极13c以及漏电极13d的表面、半导体活性层13b的表面的第一绝缘膜103。第一绝缘膜103在漏电极13d之上具有开口103a。第一绝缘膜103由例如由氮化硅(SiN)形成的无机绝缘膜构成，其膜厚为330nm左右。
在第一绝缘膜103之上设置有第二绝缘膜104。第二绝缘膜104在漏电极13d之上，在俯视观察时与开口103a重叠的位置具有开口104a。
接触孔CH1由第一绝缘膜103的开口103a和第二绝缘膜104的开口104a构成。
第二绝缘膜104例如由丙烯酸系树脂或硅氧烷系树脂等有机系透明树脂构成，其膜厚约为2.5μm。另外，第二绝缘膜104的材料以及膜厚并不限定于此。
在第二绝缘膜104之上设置有下部电极(阴极电极)14a。下部电极14a与漏电极13d经由接触孔CH1连接。下部电极14a例如由包含氮化钼(MoN)的金属膜构成，膜厚为200nm左右。另外，下部电极14b的材料以及膜厚并不限定于此。
在下部电极14a之上设置有光电转换层15。光电转换层15为按顺序层压有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的PIN二极管。
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。也就是说，下部电极14a相对于光电转换层15的侧面而向光电转换层15的外侧突出。另外，光电转换层15与下部电极14a的X轴方向的长度的关系并不限于此。光电转换层15与下部电极14a的X轴方向的长度也可以相等。
n型非晶质半导体层151由掺杂有n型杂质(例如，磷)的非晶硅构成。n型非晶质半导体层151与下部电极14a接触。
本征非晶质半导体层152由本征的非晶硅构成。本征非晶质半导体层152与n型非晶质半导体层151接触。
p型非晶质半导体层153由掺杂有p型杂质(例如，硼)的非晶硅构成。p型非晶质半导体层153与本征非晶质半导体层152接触。
在该例中，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的膜厚分别约为30nm、约为1000nm、约为5nm。另外，上述用于半导体层的材料以及膜厚并不限定于此。
在光电转换层15的p型非晶质半导体层153上设置有上部电极14b。上部电极14b例如由ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)等透明导电膜构成。上部电极14b的膜厚约为70nm。另外，上部电极14b的材料以及膜厚并不限定于此。
光电二极管12由下部电极14a、光电转换层15、以及上部电极14b构成。
在第二绝缘膜104上以覆盖光电二极管12的表面的方式设置有第三绝缘膜105。第三绝缘膜105在俯视观察时与上部电极14b重叠的位置具有开口105a。第三绝缘膜105在开口105a的外侧连续地设置至相邻的像素P1。第三绝缘膜105由例如由氮化硅(SiN)形成的无机绝缘膜构成，膜厚为300nm左右。另外，第三绝缘膜105的材料以及膜厚并不限定于此。
在第三绝缘膜105上设置有第四绝缘膜106。第四绝缘膜106在俯视观察时与开口105a重叠，并具有与开口105a相比开口宽度大的开口106a。此外，第四绝缘膜106在开口106a的外侧连续地设置至相邻的像素P1。第四绝缘膜106由例如由丙烯酸系树脂或硅氧烷系树脂形成的有机系透明树脂构成，膜厚例如为2.5μm左右。另外，第四绝缘膜106的材料以及膜厚并不限定于此。
在第四绝缘膜106上设置有在俯视观察时与开口105a重叠的位置具有开口117a的第5a绝缘膜117。接触孔CH2由开口117a和开口105a构成。第5a绝缘膜117覆盖开口117a的内侧的第四绝缘膜106的表面，并在开口117a的外侧连续地设置至相邻的像素。也就是说，第5a绝缘膜117除形成有接触孔CH2的部分以外覆盖光电二极管12整体。第5a绝缘膜117由例如由氮化硅(SiN)形成的无机绝缘膜构成，膜厚为300nm左右。另外，第5a绝缘膜117的材料以及膜厚并不限定于此。
在第5a绝缘膜117之上，在俯视观察时未与光电二极管12重叠的位置设置有偏压布线16。偏压布线16与控制部2(参照图1)连接。偏压布线16具有从下层起按顺序层压有钛(Ti)、铝(Al)、氮化钼(MoN)的各金属膜的层压构造。钛(Ti)、铝(Al)、氮化钼(MoN)的膜厚分别为，约50nm、约300nm、约100nm。但是，偏压布线16的材料以及膜厚并不限定于此。
此外，在第5a绝缘膜117上设置有在开口105a中与上部电极14b连接并覆盖偏压布线16的透明导电膜17。透明导电膜17例如由ITO构成，膜厚为70nm左右。另外，透明导电膜17的材料以及膜厚并不限定于此。从控制部2输入至偏压布线16的偏压经由透明导电膜17施加于上部电极14b。
以覆盖透明导电膜17的表面和第5a绝缘膜117的表面的方式设置有第5b绝缘膜127。第5b绝缘膜127连续地设置至相邻的像素P1。第5b绝缘膜127由例如由氮化硅(SiN)形成的无机绝缘膜构成，膜厚为300nm左右。
另外，在该例中，第5a绝缘膜117与第5b绝缘膜127由相同的材料构成，并具有相等的膜厚，但材料以及膜厚并不限定于此。第5a绝缘膜117与第5b绝缘膜127如果是无机绝缘膜，则也可以由互不相同的材料构成，膜厚也可以不相等。
以覆盖第5b绝缘膜127的方式设置有第六绝缘膜108。第六绝缘膜108连续地设置至相邻的像素P1。第六绝缘膜108由例如由丙烯酸系树脂或硅氧烷系树脂形成的有机系透明树脂构成，膜厚例如为2.0μm左右。另外，第六绝缘膜108的材料以及膜厚并不限定于此。
在图4中，虚线框T所示的第三绝缘膜105的部分是不平坦的，因此与其它的部分相比膜厚变薄或易于不连续地形成。特别是，在本实施方式中，下部电极14a的X轴方向的宽度比光电转换层15长，因此与下部电极14a和光电转换层15的X轴方向的宽度相等的情况相比，虚线框T所示的部分易于不连续地形成。第三绝缘膜105的表面被第四绝缘膜106覆盖，但第四绝缘膜106由有机系树脂膜构成。因此，在有源矩阵基板1的表面被损伤之后水分会进入第四绝缘膜106或在有源矩阵基板1的制造时水分易于进入第四绝缘膜106。在水分浸透第四绝缘膜106的情况下，第三绝缘膜105的表面暴露在水分中，而且，水分也会进入第三绝缘膜105的不连续部分(虚线框T)。在该情况下，成为电流易于在第三绝缘膜的表面与不连续部分(虚线框T)流通的状态。
在不设置第5a绝缘膜117且透明导电膜17与第四绝缘膜106直接接触的情况下，泄漏路径形成至透明导电膜17，光电转换层15的漏电流易于经由透明导电膜17在上部电极14b与下部电极14a之间流通。
在本实施方式中，开口106a的内侧的第四绝缘膜106的表面被第5a绝缘膜117覆盖，在第5a绝缘膜117上设置有透明导电膜17以及偏压布线16。也就是说，透明导电膜17与偏压布线16不直接接触第四绝缘膜106。因此，泄漏路径未形成至透明导电膜17，漏电流不会经由透明导电膜17在上部电极14b与下部电极14a之间流通，传感器灵敏度的偏差降低，能够提高X射线的检测精度。
此外，在本实施方式中，以覆盖透明导电膜17的方式，作为无机绝缘膜的第5b绝缘膜127设置于第5a绝缘膜117上。因此，假设在第5a绝缘膜117的一部分存在有伤痕的情况下，即使水分浸透第四绝缘膜106，水分也不易经由第5a绝缘膜117中的伤痕从第四绝缘膜106浸透第六绝缘膜108。也就是说，不易形成经由第四绝缘膜106和第六绝缘膜108的泄漏路径，光电转换层15的漏电流不易在下部电极14a与上部电极14b之间流通。另一方面，在未设置有第5b绝缘膜127的情况下，水分经由第5a绝缘膜117中的伤痕从第四绝缘膜106浸透第六绝缘膜108，易于形成经由第四绝缘膜106和第六绝缘膜108的泄漏路径。其结果为，漏电流易于经由透明导电膜17在上部电极14b与下部电极14a之间流通。
(有源矩阵基板1的制造方法)
接着，参照图5A～图5T对有源矩阵基板1的制造方法进行说明。在图5A～图5T中，示出表示有源矩阵基板1的像素P1的制造工序的剖视图(图3的A-A剖面)。
首先，在基板101上，使用已知的方法形成栅极绝缘膜102和TFT13。之后，例如使用等离子CVD法，以覆盖源电极13c以及漏电极13d的方式在栅极绝缘膜102上形成由氮化硅(SiN)构成的第一绝缘膜103(参照图5A)。
接下来，对基板101的整个面施加350℃左右的热处理，实施光刻法、以及使用了氟系气体的干蚀刻，对第一绝缘膜103进行图案化(参照图5B)。由此，在漏电极13d上形成第一绝缘膜103的开口103a。
接着，例如通过狭缝涂敷法，在第一绝缘膜103上形成由丙烯酸系树脂或硅氧烷系树脂构成的第二绝缘膜104(参照图5C。)之后，使用光刻法，对第二绝缘膜104进行图案化(参照图5D)。由此，在俯视观察时与开口103a重叠的位置形成第二绝缘膜104的开口104a，并形成由开口103a以及104a构成的接触孔CH1。
接下来，例如，使用溅射法，对由氮化钼(MoN)构成的金属膜140进行成膜(参照图5E)，之后，实施光刻法以及湿蚀刻，对金属膜140进行图案化(参照图5F)。由此，形成经由接触孔CH1与漏电极13d连接的下部电极14a。
之后，例如使用等离子CVD法，按照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的顺序进行成膜。然后，例如使用溅射法，对由ITO构成的透明导电膜141进行成膜(参照图5G)。
接着，实施光刻法以及干蚀刻，对透明导电膜141进行图案化(参照图5H)。由此，在p型非晶质半导体层153上形成上部电极14b。
接下来，实施光刻法以及干蚀刻，对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进行图案化(参照图5I)。由此，形成在俯视观察时与下部电极14a相比X轴方向的长度短且与上部电极14b相比X轴方向的长度长的光电转换层15，形成包含下部电极14a、光电转换层15以及上部电极14b的光电二极管12。
接下来，例如使用等离子CVD法，以覆盖光电二极管12的表面的方式，将由氮化硅(SiN)构成的第三绝缘膜105形成在第二绝缘膜104上(参照图5J)。
之后，例如通过狭缝涂敷法，对由丙烯酸系树脂或硅氧烷系树脂构成的第四绝缘膜106进行成膜(参照图5K)，使用光刻法对第四绝缘膜106进行图案化(参照图5L)。由此，在俯视观察时与上部电极14b重叠的位置形成第四绝缘膜106的开口106a。
接下来，例如使用等离子CVD法，以覆盖第四绝缘膜106的表面的方式，对由氮化硅(SiN)构成的第5a绝缘膜117进行成膜(参照图5M)。然后，实施光刻法以及干蚀刻，对第5a绝缘膜117和第三绝缘膜105进行图案化(参照图5N)。由此，形成贯穿第三绝缘膜105和第5a绝缘膜117的接触孔CH2(开口105a、117a)。
接下来，例如以覆盖第5a绝缘膜117的表面的方式，通过溅射法，对按顺序层压有钛(Ti)、铝(Al)、氮化钼(MoN)的金属膜160进行成膜(参照图5O)。之后，实施光刻法以及湿蚀刻对金属膜160进行图案化(参照图5P)。由此，在第5a绝缘膜117上，在俯视观察时未与光电二极管12重叠的位置形成偏压布线16。
接着，例如通过溅射法，以覆盖第5a绝缘膜117和偏压布线16的表面的方式对由ITO构成的透明导电膜17进行成膜(参照图5Q)。之后，实施光刻法以及干蚀刻，对透明导电膜17进行图案化(参照图5R)。由此，覆盖偏压布线16、开口117a的内侧的第5a绝缘膜117的表面，在接触孔CH2(开口105a)中形成与上部电极14b连接的透明导电膜17。
接下来，例如使用等离子CVD法，以覆盖第5a绝缘膜117透明导电膜17的表面的方式，对由氮化硅(SiN)构成的第5b绝缘膜127进行成膜(参照图5S)。
之后，例如，通过狭缝涂敷法，以覆盖第5b绝缘膜127的方式，形成由丙烯酸系树脂或硅氧烷系树脂构成的第六绝缘膜108(参照图5T)。由此，制成本实施方式中的有源矩阵基板1。
(X射线拍摄装置100的动作)
在此，对图1所示的X射线拍摄装置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对偏压布线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射线透射被射体S而入射射至闪烁体4。入射至闪烁体4的X射线被转换为萤光(闪烁光)，闪烁光入射至有源矩阵基板1。当闪烁光入射至有源矩阵基板1中的各像素P1所设置的光电二极管12时，通过光电二极管12而变化为与闪烁光的光量对应的电荷。通过光电二极管12转换后的与电荷对应的信号，在TFT13(参照图3等)根据从栅极控制部2A经由栅极布线11而输出的栅极电压(正的电压)成为ON状态时，通过源极布线10而被信号读出部2B(参照图2等)读出。并且，在控制部2中生成与读出的信号对应的X射线图像。
[应用例]
在上述的第一实施方式中，在图5N的工序中，通过对第5a绝缘膜117和第三绝缘膜105同时进行蚀刻从而形成接触孔CH2，但形成接触孔CH2的方法并不限定于此。
例如，在实施了图5A～5J的工序后，实施光刻法以及干蚀刻，通过对第三绝缘膜105进行图案化，形成第三绝缘膜105的开口105a(参照图6A)。
之后，实施上述的图5K的工序，在第三绝缘膜105上形成第四绝缘膜106(参照图6B)，通过实施上述的图5L的工序，从而在俯视观察时与开口105a重叠的位置形成第四绝缘膜106的开口106a(参照图6C)。
然后，通过实施上述的图5M的工序，对覆盖第四绝缘膜106和第三绝缘膜105的表面的第5a绝缘膜117进行成膜(参照图6D)。
接着，通过实施光刻法以及干蚀刻，对第5a绝缘膜117进行图案化，从而在俯视观察时与第三绝缘膜105的开口105a重叠的位置形成第5a绝缘膜117的开口117a(参照图6E)。由此，形成由开口105a和开口117a构成的接触孔CH2。
之后，通过实施上述的图5O～图5T的工序，从而形成有源矩阵基板1(参照图4)。
[第二实施方式]
图7为本实施方式中的有源矩阵基板的像素的概要剖视图。在图7中对与第一实施方式相同的构成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构成进行说明。
如图7所示，本实施方式中的有源矩阵基板1A除第5a绝缘膜217以外，具备与第一实施方式相同的构成。
第5a绝缘膜217由与第一实施方式的第5a绝缘膜117相同的材料构成，具有与第5a绝缘膜117相等的膜厚。
图4所示的第5a绝缘膜117在接触孔CH2的外侧，连续地配置至相邻的像素，与此相对，本实施方式中的第5a绝缘膜217在接触孔CH2的外侧未连续地配置至相邻的像素。也就是说，在本实施方式中，除开口105a部分，在透明导电膜17与第四绝缘膜106之间设置有第5a绝缘膜217，接触孔CH2的外侧的光电二极管12整体未被第5a绝缘膜127覆盖。
通过如此构成，与第一实施方式同样地，透明导电膜17不直接接触第四绝缘膜106，因此即使水分浸透第四绝缘膜106，漏电流也不易经由透明导电膜17在上部电极14b与下部电极14a之间流通。此外，和连续地形成至第5a绝缘膜117与第5b绝缘膜127相邻的像素的第一实施方式相比，闪烁光向光电转换层15的入射效率提高，能够提高传感器灵敏度。
本实施方式中的有源矩阵基板1A能够通过以下所示的方法制成。
首先，在实施与上述的第一实施方式的图5A～5M同样的工序后，实施光刻法以及干蚀刻，对第5a绝缘膜117和第三绝缘膜105进行图案化。由此，形成第5a绝缘膜217、由第5a绝缘膜217的开口217a与第三绝缘膜105的开口105a构成的接触孔CH2(参照图8A)。
之后，通过实施上述的图5O～5Q的工序，在接触孔CH2中与上部电极14b连接的透明导电膜17形成于第5a绝缘膜217上(参照图8B)。
然后，通过实施上述的图5S的工序，从而形成覆盖第四绝缘膜106以及透明导电膜17的第5b绝缘膜127(参照图8C)。之后，通过实施上述的图5T的工序，从而形成本实施方式中的有源矩阵基板1A。
[应用例]
在所述第二实施方式中，说明了在接触孔CH2的外侧，第5a绝缘膜217未连续地形成至相邻的像素的示例，但也可以以如下方式构成。
图9为本应用例的有源矩阵基板中的像素的概要剖视图。在图9中，对与上述的第一实施方式以及第二实施方式相同的构成标注与上述实施方式相同的附图标记。
如图9所示，本应用例的有源矩阵基板1B具备与第一实施方式相同的第5a绝缘膜117、以及第5b绝缘膜227以替代第5b绝缘膜127。第5b绝缘膜227由与第5b绝缘膜127相同的材料构成，并具有与第5b绝缘膜127相等的膜厚。
上述的第5b绝缘膜127覆盖透明导电膜17，并以在俯视观察时与光电二极管12整体重叠的方式配置，但第5b绝缘膜227覆盖透明导电膜17，并在俯视观察时与光电二极管12的一部分重叠。
通过如此构成，和第5a绝缘膜117与第5b绝缘膜127这双方连续地形成至相邻的像素的第一实施方式相比，闪烁光向光电转换层15的入射效率提高，能够提高传感器灵敏度。此外，通过如此构成，透明导电膜17也被第5b绝缘膜227覆盖。因此，假设在第5a绝缘膜117的一部分存在有伤痕且浸透于第四绝缘膜106的水分经由第5a绝缘膜117的伤痕浸透第六绝缘膜108，漏电流也不会经由透明导电膜17在上部电极14b与下部电极14a之间流通。
在该情况下，例如在实施上述的图5A～5S的工序而对第5b绝缘膜127进行了成膜后，实施光刻法以及干蚀刻，对第5b绝缘膜127进行图案化(参照图10)。由此，形成第5b绝缘膜227。然后，通过实施上述的图5T的工序从而形成有源矩阵基板1B(图9)。
另外，在上述的第二实施方式以及其应用例中，也可以与上述的第一实施方式的应用例同样地，在实施图5J的工序后实施图6A的工序，之后实施图5K以下的工序。
[第三实施方式]
在上述的第二实施方式中，说明了至少在接触孔CH2的外侧，第5a绝缘膜与第5b绝缘膜中的任一方连续地形成至相邻的像素，另一方未连续地形成至相邻的像素的示例。在本实施方式中，对至少在接触孔CH2的外侧，第5a绝缘膜与第5b绝缘膜这双方未连续地形成至相邻的像素的构成进行说明。
图11为本实施方式中的有源矩阵基板的像素的概要剖视图。在图11中，对与上述的第二实施方式相同的构成标注与第二实施方式相同的附图标记。
如图11所示，本实施方式中的有源矩阵基板1C具备第5a绝缘膜217和第5b绝缘膜227。
如上述的第二实施方式中说明的那样，第5a绝缘膜217覆盖开口106a的内侧的第四绝缘膜106的表面，在接触孔CH2的外侧未连续地形成至相邻像素。此外，如在上述的第二实施方式的应用例中说明的那样，第5b绝缘膜227以覆盖透明导电膜17的方式设置于第5a绝缘膜217上，且未连续地形成至相邻的像素。
即使通过如此构成，透明导电膜17也不与第四绝缘膜106和第六绝缘膜108直接接触。因此，即使第三绝缘膜105的表面与第三绝缘膜105的不连续部分(虚线框T)暴露在水分中，漏电流也不会经由透明导电膜17在上部电极14b与下部电极14a之间流通。此外，即使通过水分的浸透而在第四绝缘膜106与第六绝缘膜108之间形成泄漏路径，漏电流也不会经由透明导电膜17在上部电极14b与下部电极14a之间流通。而且，在本实施方式中，光电二极管12覆盖第5a绝缘膜217和第5b绝缘膜227的面积比第二实施方式小，因此闪烁光向光电转换层15的入射效率提高，能够提高传感器灵敏度。
在该情况下，在实施上述图5A～5S的工序后，通过实施光刻法以及干蚀刻，对第5b绝缘膜127进行图案化，从而形成第5b绝缘膜227(参照图12A)。之后，通过实施光刻法以及干蚀刻，对第5a绝缘膜117进行图案化，从而形成第5a绝缘膜217(参照图12B)。然后，通过实施上述的图5T的工序，从而形成有源矩阵基板1C(图11)。
另外，在所述内容中，说明了通过图12A、12B的各工序，第5a绝缘膜117与第5b绝缘膜127分别被图案化的示例，但是也可以对第5a绝缘膜117与第5b绝缘膜127同时实施图案化。也就是说，也可以在图5S的工序后，实施光刻法以及干蚀刻，对第5a绝缘膜117和第5b绝缘膜127同时进行蚀刻而形成第5a绝缘膜217和第5b绝缘膜227。通过如此构成能够削减工序。
此外，在本实施方式中，也可以与上述的第一实施方式的应用例同样地，在图5J的工序后实施图6A的工序，之后实施图5K以下的工序。
以上，对实施方式进行了说明，但上述的实施方式只不过是例示。由此，发明所涉及的有源矩阵基板以及拍摄面板并不限定于上述的实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够对上述的实施方式进行适当变形来实施。
(1)在上述实施方式中，说明了在各像素设置有第5a绝缘膜和第5b绝缘膜的示例，但至少配置有第5a绝缘膜即可。在该情况下，透明导电膜17与第六绝缘膜108直接接触，因此当因水分的浸透而在第四绝缘膜106与第六绝缘膜108之间形成泄漏路径时，存在有漏电流经由透明导电膜17在上部电极14b与下部电极14a之间流通的可能性。然而，透明导电膜17未与第四绝缘膜106直接接触，因此即使形成经由第三绝缘膜105的表面与第三绝缘膜105的不连续部分的泄漏路径，漏电流也不会经由透明导电膜17在上部电极14b与下部电极14a之间流通。
(2)在上述的实施方式中，说明了作为光电转换层15而使用PIN型二极管的示例，但光电转换层15也可以是，p型半导体层与n型半导体层接合而成的pn结二极管。
(3)在上述的实施方式中，例如在图4中，第5a绝缘膜117的开口117a中的第三绝缘膜105侧的开口宽度与第三绝缘膜105的开口105a的开口宽度大致相等。然而，例如如图13所示，第5a绝缘膜117的开口117a’中的第三绝缘膜105侧的开口宽度W1也可以比第三绝缘膜105的开口105a的开口宽度W2大。总之，第5a绝缘膜117与第三绝缘膜105之间被贯穿即可，第5a绝缘膜117的开口宽度与第三绝缘膜105的开口宽度未必需要相等。
上述的有源矩阵基板以及具备其的拍摄面板、以及该有源矩阵基板的制造方法能够以如下方式进行说明。
第一构成的有源矩阵基板具备：基板；第一电极，其配置于所述基板上；光电转换元件，其配置于所述第一电极上；第二电极，其配置于所述光电转换元件上；第一无机绝缘膜，其在所述第二电极上具有第一开口，并覆盖所述第一电极、所述第二电极、以及所述光电转换元件的各自的表面；第一有机绝缘膜，其设置于所述第一无机绝缘膜上，并在俯视观察时与所述第一开口重叠的位置具有第二开口；第二无机绝缘膜，其覆盖所述第二开口的内侧的所述第一有机绝缘膜的表面，并在俯视观察时与所述第一开口重叠的位置具有第三开口；以及导电膜，其以经由所述第一开口与所述第二电极接触的方式设置于所述第二无机绝缘膜上。
根据第一构成，在第一电极与第二电极之间设置有光电转换元件。第一电极、第二电极、以及光电转换元件的各表面被在第二电极上具有第一开口的第一无机绝缘膜覆盖。在第一无机绝缘膜上设置有第一有机绝缘膜，第一有机绝缘膜在俯视观察时与第一开口重叠的位置具有第二开口。第二无机绝缘膜在俯视观察时与第一开口重叠的位置具有第三开口，并覆盖第二开口的内侧的第一有机绝缘膜的表面。导电膜设置于第二无机绝缘膜上，因此不与第一有机绝缘膜直接接触。
当在第一电极与第二电极之间形成有泄漏路径时光电转换元件的漏电流易于流通，检测灵敏度会下降。例如，在水分浸透第一有机绝缘膜的情况下，在第一无机绝缘膜中不连续地形成覆盖第一电极附近的部分等缺陷的情况下易于形成泄漏路径。也就是说，因水分进入第一有机绝缘膜而第一无机绝缘膜的表面暴露在水分中，水分进入第一无机绝缘膜的缺陷部分，从而形成经由第一无机绝缘膜的表面与第一无机绝缘膜的缺陷部分的泄漏路径。在导电膜与第一有机绝缘膜直接接触的情况下，泄漏路径形成至导电膜，漏电流易于经由导电膜在第二电极与第一电极之间流通。在第一构成中，导电膜不与第一有机绝缘膜直接接触，因此泄漏路径未形成至导电膜，且漏电流不易经由导电膜在第二电极与第一电极之间流通。
在第一构成中，也可以还具备覆盖所述导电膜的第三无机绝缘膜、以及覆盖所述第三无机绝缘膜的第二有机绝缘膜(第二构成)。
根据第二构成，导电膜被第三无机绝缘膜覆盖，且不与第二有机绝缘膜直接接触，因此假设即使水分浸透第一有机绝缘膜与第二有机绝缘膜，漏电流也不易经由导电膜在第二电极与第一电极之间流通。
在第二构成中，也可以所述第二无机绝缘膜与所述第三无机绝缘膜中的至少一方，在所述光电转换元件中，覆盖在俯视观察时不与所述第二开口重叠的区域的一部分(第三构成)。
根据第三构成，在光电转换元件中在俯视观察时不与第二开口重叠的区域整体被第二无机绝缘膜和第三无机绝缘膜覆盖的情况相比，光电转换元件的入射效率提高，能够提高传感器灵敏度。
在第一至第三方式的任意结构中，也可以在所述基板上还具备开关元件，所述第一电极与所述开关元件的漏电极连接，所述第二电极经由所述导电膜施加偏压(第四构成)。
X射线拍摄面板也可以具备第一至第四方式的任意结构的有源矩阵基板、以及将被照射的X射线转换为荧光的闪烁体(第五构成)。
根据第五构成，光电转换元件的漏电流减轻，能够减轻X射线的检测灵敏度的偏差。
有源矩阵基板的制造方法包含：在基板上形成第一电极的工序；在所述第一电极上形成光电转换元件的工序；在所述光电转换元件上形成第二电极的工序；形成第一无机绝缘膜的工序，所述第一无机绝缘膜在所述第二电极上具有第一开口，并覆盖所述第一电极、所述第二电极、以及所述光电转换元件的各自的表面；形成第一有机绝缘膜的工序，所述第一有机绝缘膜在所述第一无机绝缘膜上，在俯视观察时与所述第一开口重叠的位置具有第二开口；形成第二无机绝缘膜的工序，所述第二无机绝缘膜覆盖所述第二开口中的所述第一有机绝缘膜的表面，并在俯视观察时与所述第一开口重叠的位置具有第三开口；以及在所述第二无机绝缘膜上形成导电膜的工序，所述导电膜经由所述第一开口与所述第二电极接触(第一制造方法)。
根据第一制造方法，在第一电极与第二电极之间形成有光电转换元件，第一电极、第二电极、以及光电转换元件的各表面被在第二电极上具有第一开口的第一无机绝缘膜覆盖。在第一无机绝缘膜上形成有第一有机绝缘膜，第一有机绝缘膜在俯视观察时与第一开口重叠的位置具有第二开口。第二无机绝缘膜在俯视观察时与第一开口重叠的位置具有第三开口，并覆盖第二开口的内侧的第一有机绝缘膜的表面。导电膜设置于第二无机绝缘膜上，且不与第一有机绝缘膜直接接触。
在形成第一无机绝缘膜的工序中，有时产生覆盖第一电极附近的部分的膜厚变薄、或不连续地形成等缺陷。当水分浸透第一有机绝缘膜时，第一无机绝缘膜的表面暴露在水分中，水分易于进入第一无机绝缘膜的缺陷。也就是说，易于形成经由第一无机绝缘膜的表面和第一无机绝缘膜的缺陷部分的泄漏路径。在本制造方法中，导电膜不与第一有机绝缘膜直接接触，因此泄漏路径未形成至导电膜，漏电流不易经由导电膜在第二电极与第一电极之间流通。
附图标记说明
1、1A～1C…有源矩阵基板；2…控制部；2A…栅极控制部；2B…信号读出部；3…X射线源；4…闪烁体；10…源极布线；11…栅极布线；12…光电二极管；13…薄膜晶体管(TFT)；13a…栅电极；13b…半导体活性层；13c…源电极；13d…漏电极；14a…下部电极(阴极电极)；14b…上部电极(阳极电极)；15…光电转换层；16…偏压布线；100…X射线拍摄装置；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；117、217…第5a绝缘膜；127、227…第5b绝缘膜；108…第六绝缘膜；151…n型非晶质半导体层；152…本征非晶质半导体层；153…p型非晶质半导体层。

Claims (6)

1.一种有源矩阵基板，其特征在于，具备：
基板；
第一电极，其配置于所述基板上；
光电转换元件，其配置于所述第一电极上；
第二电极，其配置于所述光电转换元件上；
第一无机绝缘膜，其在所述第二电极上具有第一开口，并覆盖所述第一电极、所述第二电极、以及所述光电转换元件的各自的表面；
第一有机绝缘膜，其设置于所述第一无机绝缘膜上，并在俯视观察时与所述第一开口重叠的位置具有第二开口；
第二无机绝缘膜，其覆盖所述第二开口的内侧的所述第一有机绝缘膜的表面，并在俯视观察时与所述第一开口重叠的位置具有第三开口；以及
导电膜，其以经由所述第一开口与所述第二电极接触的方式设置于所述第二无机绝缘膜上。
2.根据权利要求1所述的有源矩阵基板，其特征在于，还具备：
第三无机绝缘膜，其覆盖所述导电膜；以及
第二有机绝缘膜，其覆盖所述第三无机绝缘膜。
3.根据权利要求2所述的有源矩阵基板，其特征在于，
所述第二无机绝缘膜与所述第三无机绝缘膜中的至少一方在所述光电转换元件中，覆盖俯视观察时未与所述第二开口重叠的区域的一部分。
4.根据权利要求1所述的有源矩阵基板，其特征在于，
还在所述基板上具备开关元件，
所述第一电极与所述开关元件的漏电极连接，
所述第二电极经由所述导电膜施加偏压。
5.一种拍摄面板，其特征在于，具备：
权利要求1至4中任一项所述的有源矩阵基板；以及
闪烁体，其将被照射的X射线转换为荧光。
6.一种有源矩阵基板的制造方法，其特征在于，包含：
在基板上形成第一电极的工序；
在所述第一电极上形成光电转换元件的工序；
在所述光电转换元件上形成第二电极的工序；
形成第一无机绝缘膜的工序，所述第一无机绝缘膜在所述第二电极上具有第一开口，并覆盖所述第一电极、所述第二电极、以及所述光电转换元件的各自的表面；
形成第一有机绝缘膜的工序，所述第一有机绝缘膜在所述第一无机绝缘膜上，在俯视观察时与所述第一开口重叠的位置具有第二开口；
形成第二无机绝缘膜的工序，所述第二无机绝缘膜覆盖所述第二开口中的所述第一有机绝缘膜的表面，并在俯视观察时与所述第一开口重叠的位置具有第三开口；以及
在所述第二无机绝缘膜上形成导电膜的工序，所述导电膜经由所述第一开口与所述第二电极接触。
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