CN203085544U

CN203085544U - 传感器

Info

Publication number: CN203085544U
Application number: CN 201320051012
Authority: CN
Inventors: 徐少颖; 谢振宇; 陈旭
Original assignee: Beijing BOE Optoelectronics Technology Co Ltd
Current assignee: BOE Technology Group Co Ltd; Beijing BOE Optoelectronics Technology Co Ltd
Priority date: 2013-01-29
Filing date: 2013-01-29
Publication date: 2013-07-24
Anticipated expiration: 2023-01-29

Abstract

本实用新型公开了一种传感器，包括衬底基板和位于衬底基板上的多个像素单元；所述像素单元包括栅极层、有源层和源漏极层；其特征在于：所述栅极层包括栅极和公共电极，位于所述栅极层的公共电极和位于所述源漏极层的源极之间形成存储电容。本实用新型，与现有技术相比，不需要单独的第一ITO层和第二ITO层，简化了结构。

Description

传感器

技术领域

本实用新型涉及影像检测技术，特别是涉及一种传感器。

背景技术

薄膜晶体管（The Film Transistor，简称TFT）平板X射线传感器是数字影像技术中至关重要的元件，由于其具有成像速度快，良好的空间及密度分辨率、高信噪比、直接数字输出等优点，广泛应用于医学影像（如X光胸透）、工业检测（如金属探伤）、安保检测、航空运输等领域。

现有的TFT平板X射线传感器的结构如图1所示，依次包括：基板1、位于基板1上的栅电极10、位于栅电极10上的栅绝缘层11、位于栅绝缘层11上的有源层12A及欧姆接触层12B、位于欧姆接触层12B上且位于同一层的漏极13A、源极13B和与源极13B连接的数据线（图中未示）、位于漏极13A和源极13B上的钝化层14、位于钝化层14上的第一ITO（Indium-Tin Oxide，氧化铟锡）层15A、位于第一ITO层15A上的绝缘层16、位于绝缘层16上的第二ITO层15B、位于第二ITO层15B上的公共电极17、位于公共电极17上且用于粘合树脂层19的树脂缓冲层18、位于树脂缓冲层18上的树脂层19、以及位于树脂层19上的用于收集载流子的第三ITO层15C；光电转化层位于第三ITO层15C上；其中，第一ITO层15A与第三ITO层15C连接且第一ITO层15A用于作为存储电容的一个极板，第二ITO层15B和公共电极17连接且第二ITO层15B用于作为存储电容的另一个极板。

现有的TFT平板X射线传感器在制备过程中，一般需要经过10次构图工艺完成，而由于每一次构图工艺中一般都包括掩膜、曝光、显影、刻蚀和剥离等工艺，所以构图工艺的次数可以衡量制造TFT平板X射线传感器的繁简程度，在TFT平板X射线传感器的制造过程中，采用的构图工艺的次数越少，则生产时间就越短、生产效率就越高、制造成本也就越低。

实用新型内容

本实用新型提供了一种传感器，与现有技术相比，不需要单独的第一ITO层和第二ITO层，简化了结构。

为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种传感器，包括衬底基板和位于所述衬底基板上的多个像素单元；所述像素单元包括栅极层、有源层和源漏极层；所述栅极层包括栅极和公共电极，位于所述栅极层的公共电极和位于所述源漏极层的源极之间形成存储电容。

可选地，所述源漏极层位于所述衬底基板上，包括相对而置的源极和漏极，所述源极和漏极之间形成有沟道，且所述源极用于作为存储电容的一个极板；

所述像素单元还包括：

位于所述源极和漏极上的欧姆接触层，所述有源层位于所述欧姆接触层上且覆盖所述沟道；

位于所述有源层、衬底基板和源极上的栅极绝缘层，所述栅极和公共电极位于所述栅极绝缘层上且所述公共电极用于作为存储电容的另一个极板；

位于所述栅极和公共电极上的钝化层，所述钝化层中与所述源极对应的位置形成信号引导区过孔；

位于钝化层上的用于收集载流子的导电薄膜层，所述导电薄膜层通过信号引导区过孔与所述源极接触。

或者，可选地，所述栅极和公共电极位于所述衬底基板上，所述公共电极用于作为存储电容的一个极板；

所述像素单元还包括：

位于所述栅极和公共电极上的栅极绝缘层，所述有源层位于所述栅极绝缘层上；所述源漏极层位于所述有源层上，包括相对而置的源极和漏极，所述源极和漏极之间形成有沟道，且所述源极用于作为存储电容的另一个极板；

位于所述源漏极层上的钝化层，所述钝化层中与所述源极对应的位置形成信号引导区过孔；

优选地，所述栅极和公共电极位于同一层，所述源极和漏极位于同一层。

优选地，上述传感器还包括位于所述导电薄膜层上的光电转化层。

优选地，上述传感器还包括位于所述衬底基板上的呈交叉排列的一组栅线和一组数据线，所述像素单元位于栅线和数据线所界定的阵列内；所述漏极与相邻的数据线连接，所述栅极与相邻的栅线连接。

优选地，所述数据线与源极和漏极位于同一层，所述栅线与栅极和公共电极位于同一层。

优选地，所述导电薄膜层是氧化铟锡或铟锌氧化物的导电薄膜层。

优选地，上述传感器为X射线传感器。

本实用新型提供的传感器，位于所述栅极层的公共电极和位于所述源漏极层的源极之间形成存储电容。与现有技术相比，本实用新型的传感器不需要单独的第一ITO层和第二ITO层，简化了结构，进而使得传感器的生产效率提高、制造成本下降。

附图说明

图1为现有的TFT平板X射线传感器的结构图；

图2为本实用新型的第一个实施例的传感器的局部俯视图；

图3为本实用新型的第一个实施例的传感器的制造方法流程示意图；

图4为图2的A-A处在第一次构图工艺后的截面视图；

图5为图2的B-B处在第一次构图工艺后的截面视图；

图6为图2的C-C处在第一次构图工艺后的截面视图;

图7为图2的A-A处在第二次构图工艺后的截面视图；

图8为图2的B-B处在第二次构图工艺后的截面视图；

图9为图2的C-C处在第二次构图工艺后的截面视图；

图10为图2的A-A处在第三次构图工艺后的截面视图；

图11为图2的B-B处在第三次构图工艺后的截面视图；

图12为图2的C-C处在第三次构图工艺后的截面视图；

图13为图2的A-A处在第四次构图工艺后的截面视图；

图14为图2的B-B处在第四次构图工艺后的截面视图；

图15为图2的C-C处在第四次构图工艺后的截面视图；

图16为图2的A-A处在第五次构图工艺后的截面视图；

图17为图2的B-B处在第五次构图工艺后的截面视图；

图18为图2的C-C处在第五次构图工艺后的截面视图；

图19为图2的A-A处在第六次构图工艺后的截面视图；

图20为图2的B-B处在第六次构图工艺后的截面视图；

图21为图2的C-C处在第六次构图工艺后的截面视图；

图22为本实用新型第二个实施例提供的传感器的局部俯视图；

图23为本实用新型第二个实施例提供的传感器的制造方法流程示意图；图24为图22的A-A处在第一次构图工艺后的截面视图；

图25为图22的B-B处在第一次构图工艺后的截面视图；

图26为图22的A-A处在第二次构图工艺后的截面视图；

图27为图22的B-B处在第二次构图工艺后的截面视图；

图28为图22的A-A处在第三次构图工艺后的截面视图；

图29为图22的B-B处在第三次构图工艺后的截面视图；

图30为图22的A-A处在第四次构图工艺后的截面视图；

图31为图22的B-B处在第四次构图工艺后的截面视图。

主要附图标记说明如下：

现有技术：

1基板，10栅电极，11栅绝缘层，12A有源层，12B欧姆接触层，

13A漏极，13B源极，14钝化层，15A第一ITO层，15B第二ITO层，

15C第三ITO层，16绝缘层，17公共电极，18树脂缓冲层，19树脂层；

第一个实施例：

21栅极，22公共电极，23数据线，24漏极，25源极，26衬底基板，

27欧姆接触层，28有源层，29栅极绝缘层，

30钝化层，31信号引导区过孔，32导电薄膜层；

第二个实施例：

41信号引导区过孔，42栅极，43数据线，44衬底基板，45公共电极，

46漏极，47有源层，48源极，49栅极绝缘层，

50钝化层，51导电薄膜层。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例中提供的传感器，包括衬底基板和位于所述衬底基板上的多个像素单元；所述像素单元包括栅极层、有源层和源漏极层；所述栅极层包括栅极和公共电极，其中，位于所述栅极层的公共电极和位于所述源漏极层的源极之间形成存储电容。

下面结合附图及具体实例来进一步介绍本实用新型提供的方案。

本实用新型的第一个实施例的传感器，如图2和图4至图28所示，包括衬底基板和位于所述衬底基板上的多个像素单元；

所述像素单元包括：

位于所述衬底基板上的源漏极层，包括相对而置的源极和漏极，所述源极和漏极之间形成有沟道，且所述源极用于作为存储电容的一个极板；

位于所述源极和漏极上的欧姆接触层；

位于所述欧姆接触层上且覆盖所述沟道的有源层；

位于所述有源层、衬底基板和源极上的栅极绝缘层；

位于所述栅极绝缘层上的栅极层，包括栅极和公共电极且所述公共电极用于作为存储电容的另一个极板；

本实施例的传感器，所述源极用于作为存储电容的一个极板，所述导电薄膜层通过信号引导区过孔与所述源极接触；所述公共电极用于作为存储电容的另一个极板。这样，与导电薄膜层接触的源极作为存储电容的一个极板，公共电极作为存储电容的另一个极板。与现有技术相比，本实施例的传感器不需要单独的第一ITO层和第二ITO层，简化了结构。

进一步地，所述源极和漏极位于同一层，所述栅极和公共电极位于同一层。这样，进一步简化了结构。

进一步地，还包括位于导电薄膜层上的光电转化层。

进一步地，还包括位于所述衬底基板上的呈交叉排列的一组栅线和一组数据线，所述像素单元位于栅线和数据线所界定的阵列内；所述漏极与相邻的数据线连接，所述栅极与相邻的栅线连接。

具体地，所述数据线与源极和漏极位于同一层，所述栅线与栅极和公共电极位于同一层。这样，进一步简化了结构。

具体地，所述导电薄膜层是氧化铟锡或铟锌氧化物的导电薄膜层。

具体地，所述传感器为X射线传感器。

如图3所示，本实施例的传感器的制造方法可共包括六次构图工艺，具体为：

步骤101、在衬底基板26上通过一次构图工艺形成数据线23、漏极24和源极25的图形；即形成源漏极层，所述源极和漏极位于同一层且所述源极25和漏极24相对而置形成沟道且所述源极25用于作为存储电容的一个极板；第一次构图工艺后的截面结构请参照图4、图5和图6所示；

一次构图工艺通常包括基板清洗、成膜、光刻胶涂覆、曝光、显影、刻蚀、光刻胶剥离等工序；对于金属层通常采用物理气相沉积方式（例如磁控溅射法）成膜，通过湿法刻蚀形成图形，而对于非金属层通常采用化学气相沉积方式成膜，通过干法刻蚀形成图形，以下步骤道理相同，不再赘述。

步骤102、通过一次构图工艺形成位于源极25和漏极24之上的欧姆接触层27的图形；第二次构图工艺后的截面结构请参照图7、图8和图9所示；

步骤103、通过一次构图工艺形成位于欧姆接触层27上的覆盖沟道的有源层28的图形；第三次构图工艺后的截面结构请参照图10、图11和图12所示；

步骤104、形成覆盖有源层28，衬底基板26，数据线23和源极25上的栅极绝缘层29，并通过一次构图工艺形成位于栅极绝缘层29上、沟道上方的栅极21的图形、栅极21连接线的栅线和公共电极22的图形；即形成位于所述栅极绝缘层上的栅极和公共电极，所述栅极21和公共电极22位于同一层即栅极层且所述公共电极22用于作为存储电容的另一个极板；第四次构图工艺后的截面结构请参照图13、图14和图15所示；

步骤105、通过一次构图工艺形成覆盖栅极21，公共电极22和栅极绝缘层29的钝化层30的图形，所述钝化层30中与所述源极对应的位置形成信号引导区过孔31；第五次构图工艺后的截面结构请参照图16、图17和图18所示；

步骤106、通过一次构图工艺形成位于钝化层30上的用于收集载流子的导电薄膜层32的图形，所述导电薄膜层32通过信号引导区过孔31与所述源极25接触；第六次构图工艺后的截面结构请参照图19、图20和图21所示。

进一步地，还可以在所述导电薄膜层32的上方制作一层光电转化层；该光电转化层可以是由对X射线敏感的材料硒等来制作。

此外，步骤101和步骤102也可替换为一次构图工艺完成，具体为：

在衬底基板26上连续沉积数据线23、源极25、漏极24和欧姆接触层27，通过一次灰色调掩模板形成数据线23、源极25、漏极24和欧姆接触层27的图形。

其中通过一次构图工艺形成钝化层30时，可使用灰色调掩模板，将需要保留导电薄膜层32的区域半曝光，信号引导区过孔31刻蚀完成后通过灰化工艺将该区域暴露，沉积导电薄膜层32后剥离光刻胶即可完成图形化工艺。

可见，本实用新型第一个的实施例的传感器的制造方法可共采用五次或六次构图工艺，对比于现有技术，减少了掩模板的使用数量，降低了制造成本，简化了生产工艺，大大提升了设备产能及产品的良品率。

本实用新型的第二个实施例的传感器，如图22和图24至图31所示，包括衬底基板和位于所述衬底基板上的多个像素单元；

所述像素单元包括：

位于所述衬底基板上的栅极层，包括栅极和公共电极且所述公共电极用于作为存储电容的一个极板；

位于所述栅极和公共电极上的栅极绝缘层；

位于所述栅极绝缘层上的有源层；

位于所述有源层上的源漏极层，包括相对而置的源极和漏极，所述源极和漏极之间形成有沟道，且所述源极用于作为存储电容的另一个极板；

本实施例的传感器，所述公共电极用于作为存储电容的一个极板；所述源极用于作为存储电容的另一个极板，所述导电薄膜层通过信号引导区过孔与所述源极接触。这样，公共电极作为存储电容的一个极板；与导电薄膜层接触的源极作为存储电容的一个极板。与现有技术相比，本实施例的传感器不需要单独的第一ITO层和第二ITO层，简化了结构。

进一步地，所述栅极和公共电极位于同一层，所述源极和漏极位于同一层。这样，进一步简化了结构。

进一步地，还包括位于所述导电薄膜层上的光电转化层。

具体地，所述传感器为X射线传感器。

如图23所示，本实施例的传感器的制造方法可共包括四次构图工艺，具体为：

步骤201、在衬底基板上通过一次构图工艺形成栅极42和公共电极45的图形；即形成栅极层，所述栅极42和公共电极45位于同一层即栅极层且所述公共电极45用于作为存储电容的另一个极板；第一次构图工艺后的截面结构请参照图24和图25所示；

步骤202、形成覆盖栅极和公共电极上的栅极绝缘层49，并通过一次构图工艺形成位于栅极绝缘层49之上的有源层47的图形，以及位于有源层47之上的源极48、漏极46和数据线43的图形；即形成源漏极层，所述源极48和漏极46位于同一层即源漏极层且所述源极48和漏极46相对而置形成沟道，且所述源极用于作为存储电容的另一个极板；第二次构图工艺后的截面结构请参照图26和图27所示；

步骤203、通过一次构图工艺形成覆盖源漏极层的钝化层50的图形，所述钝化层50中与所述源极48对应的位置形成信号引导区过孔41；第三次构图工艺后的截面结构请参照图28和图29所示；

步骤204、通过一次构图工艺形成位于钝化层50上的用于收集载流子的导电薄膜层51的图形，所述导电薄膜层51通过信号引导区过孔41与所述源极48接触；第四次构图工艺后的截面结构请参照图30和图31所示。

其中通过一次构图工艺形成钝化层时，可使用灰色调掩模板，将需要保留导电薄膜层51的区域半曝光，信号引导区过孔41刻蚀完成后通过灰化工艺将该区域暴露，沉积导电薄膜层51后剥离光刻胶即可完成图形化工艺。

可见，本实用新型的第二个实施例的传感器的制造方法可共采用四次构图工艺，对比于现有技术，减少了掩模板的使用数量，降低了制造成本，简化了生产工艺，大大提升了设备产能及产品的良品率。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种传感器，包括衬底基板和位于所述衬底基板上的多个像素单元；所述像素单元包括栅极层、有源层和源漏极层；其特征在于：所述栅极层包括栅极和公共电极，位于所述栅极层的公共电极和位于所述源漏极层的源极之间形成存储电容。

2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述源漏极层位于所述衬底基板上，包括相对而置的源极和漏极，所述源极和漏极之间形成有沟道，且所述源极用于作为存储电容的一个极板；

所述像素单元还包括：

3.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述栅极和公共电极位于所述衬底基板上，所述公共电极用于作为存储电容的一个极板；

所述像素单元还包括：

4.根据权利要求2或3所述的传感器，其特征在于，所述栅极和公共电极位于同一层，所述源极和漏极位于同一层。

5.根据权利要求2或3所述的传感器，其特征在于，还包括位于所述导电薄膜层上的光电转化层。

6.根据权利要求2或3所述的传感器，其特征在于，还包括位于所述衬底基板上的呈交叉排列的一组栅线和一组数据线，所述像素单元位于栅线和数据线所界定的阵列内；所述漏极与相邻的数据线连接，所述栅极与相邻的栅线连接。

7.根据权利要求6所述的传感器，其特征在于，所述数据线与源极和漏极位于同一层，所述栅线与栅极和公共电极位于同一层。

8.根据权利要求2或3所述的传感器，其特征在于，所述导电薄膜层是氧化铟锡或铟锌氧化物的导电薄膜层。

9.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述传感器为X射线传感器。