-
Diese Erfindung bezieht sich allgemein
auf Abbildungs-Anordnungen und mehr im Besonderen auf Pixel-Bildungen
für Abbildungs-Anordnungen.
-
Abbildungs-Anordnungen zum Nachweisen
von Röntgen
strahlen schließen
typischerweise eine Fotosensor-Anordnung ein, die mit einem Szintillations-Medium
gekoppelt ist. Im Szintillator absorbierte Strahlung erzeugt optische
Photonen, die ihrerseits in einen Fotosensor, wie eine Fotodiode,
eindringen. Das Photon wird im Fotosensor absorbiert und es wird
ein elektrisches Signal, das einem auftreffenden Photonenfluss entspricht,
erzeugt. Hydriertes amorphes Silicium (a-Si:H) wird wegen vorteilhafter
fotoelektrischer Eigenschaften eines Si:H und einer relativen Einfachheit
der Herstellung solcher Geräte üblicherweise
für die
Herstellung von Fotosensoren benutzt. Im Besonderen kann eine Vielzahl
von fotoempfindlichen Elementen, wie Fotodioden, in Verbindung mit
irgendwelchen erforderlichen Steuer- oder Schalt-Elementen, wie
einem Dünnfilm-Transistor
(TFT) in einer relativ großen
Anordnung gebildet werden. Strahlungs-Detektoren und An zeige-Anordnungen
werden typischerweise auf einem großen Substrat hergestellt, auf
dem viele Komponenten, die FTFs, Adressierungs-Leitungen, Kondensatoren
und Geräte
wie Fotosensoren, einschließen,
durch die Abscheidung und Bemusterung von Schichten leitender, halbleitender
und isolierender Materialien gebildet werden.
-
Mindestens ein bekanntes Herstellungs-Verfahren
für eine
solche TFT-Anordnung schießt
typischerweise das Herstellen eines Bodengate-TFT und einer Vielzahl
von Daten- und Scan-Adressierungsleitungen ein.
Bei einigen bekannten Bodengate-TFTs schirmt das Bodengate-Metall
eine Kanalregion ab, d.h., es wirkt als ein Licht blockierendes
Element, indem es Licht von einem rückwärtigen Licht abblockt. Die
Lichtblockierungs-Schicht ist erwünscht, da Photonen ein unerwünschtes
Leck im TFT verursachen können.
Bei einer Digital-Röntgenstrahlen-Platte,
z.B., wird das Licht von einem Szintillator erzeugt, der auf dem
Oberteil der Geräte
abgeschieden ist, die die TFT-Regionen direkt Photonen aussetzen.
Eine zusätzliche
Licht blockierende Schicht, die ein zusätzliches Fotolithographie-Niveau
erfordert, ist daher notwendig, um die TFT-Kanalregion von unerwünschtem
Licht abzuschirmen.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER
ERFINDUNG
-
In einem Aspekt wird ein Verfahren
zum Herstellen einer Abbildungs-Anordnung geschaffen. Das Verfahren
schließt
das Bilden einer ersten dielektrischen Sperre, das Bilden eines
Lichtblockierungs-Elementes auf der ersten dielektrischen Sperre,
wobei das Lichtblockierungs-Element
von mindestens gleicher Ausdehnung wie ein Gate ist, und das Bilden
einer zweiten dielektrischen Sperre auf der ersten dielektrischen
Sperre und dem Lichtblokkierungs-Element ein, sodass das Lichtblockierungs-Element
zwischen der ersten dielektrischen Sperre und der zweiten dielektrischen
Sperre eingekapselt ist.
-
In einem anderen Aspekt wird eine
Abbildungs-Anordnung bereitgestellt. Die Abbildungs-Anordnung schließt eine
erste dielektrische Sperre, ein auf der ersten dielektrischen Sperre
gebildetes Lichtblockierungs-Element, wobei das Lichtblockierungs-Element
von mindestens gleicher Ausdehnung wie eine Gate-Elektrode ist,
und eine zweite dielektrische Sperre ein, die auf der ersten dielektrischen
Sperre und dem Lichtblockierungs-Element derart gebildet ist, dass
das Lichtblockierungs-Element zwischen der ersten dielektrischen
Sperre und der zweiten dielektrischen Sperre eingekapselt ist.
-
In einem weiteren Aspekt wird ein
medizinisches Abbildungs-System bereitgestellt. Das Medizinische Abbilddungs-System
schließt
eine Strahlungsquelle und einen Strahlungsdetektor ein, der betriebsmäßig mit der
Strahlungsquelle gekoppelt ist. Der Strahlungsdetektor schließt eine
erste dielektrische Sperre, ein auf der ersten dielektrischen Sperre
gebildetes Lichtblockierungs-Element,
wobei das Lichtblockierungs-Element von mindestens gleicher Ausdehnung
wie eine Gate-Elektrode ist, und eine zweite dielektrische Sperre
ein, die auf der ersten dielektrischen Sperre und dem Lichtblockierungs-Element
derart gebildet ist, dass das Lichtblockierungs-Element zwischen
der ersten dielektrischen Sperre und der zweiten dielektrischen
Sperre eingekapselt ist.
-
1 ist
eine Bildansicht eines Abbildungs-Systems nach dem Stande der Technik.
-
2 ist
eine schematiscxhe Darstellung eines repräsentativen Pixels in einer
Fotorsensor-Anordnung.
-
3 ist
eine Querschnittsansicht eines Abschnittes eines Pixels eines Strahlungsdetektors.
-
4 ist
eine Draufsicht eines Abschnittes des in 3 gezeigten Pixels.
-
5 ist
eine Querschnittsansicht eines Abschnittes des in 3 gezeigten Pixels während einer anfänglichen
Herstellungsstufe.
-
6 ist
eine Querschnittsansicht eines Abschnittes des in 3 gezeigten Pixels während einer ersten nachfolgenden
Herstellungsstufe.
-
7 ist
eine Querschnttsansicht eines Abschnittes des in 3 gezeigten Pixels während einer zweiten nachfolgenden
Herstellungsstufe.
-
8 ist
eine Querschnittsansicht eines Abschnittes des in 3 gezeigten Pixels während einer dritten nachfolgenden
Herstellungsstufe.
-
9 ist
eine Querschnittsansicht eines Abschnittes des in 3 gezeigten Pixels während einer vierten nachfolgenden
Herstellungsstufe.
-
10 ist
eine Querschnittsansicht eines Abschnittes eines Pixels eines Strahlungsdetektors,
der in Ausführungsform
B beschrieben ist.
-
11 ist
eine Draufsicht eines Abschnittes des in 10 gezeigten Pixels.
-
12 ist
eine Querschnittsansicht eines Abschnittes eines Pixels eines Strahlungsdetektors,
der in Ausführungsform
C beschrieben ist.
-
13 ist
eine Draufsicht eines Abschnittes des in 10 gezeigten Pixels.
-
14 ist
eine Querschnittsansicht eines Abschnittes eines Pixels eines Strahlungsdetektors,
der in Ausführungsform
D beschrieben ist.
-
15 eine
Draufsicht eines Abschnittes des in 10 gezeigten
Pixels.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
-
1 ist
eine bildliche Ansicht eines bekannten Abbildungs-Systems 10.
In einer Ausführungsform
ist das Abbildungs-System 10 ein medizinisches Abbildungs-System,
wie ein Sennovisian 2000D, das kommerziell von GE Medical Systems,
Milwaukee, Wisconsin erhältlich
ist, darauf jedoch nicht beschränkt.
Abbildungs-System 10 schließt eine Strahlungsquelle 12 ein,
die einen kegelförmigen
Strahl projiziert. In einer Ausführungsform
ist Strahlungsquelle 12 eine Röntgenstrahlenquelle 12 und
der kegelförmige
Strahl ist ein Röntgenstrahl.
Der Röntgenstrahl
geht durch einen Gegenstand 14 hindurch, d.h., einen Gegenstand,
der abgebildet wird, wie einen Patienten. Der Röntgenstrahl trifft, nachdem
er durch den Gegenstand 14 geschwächt worden ist, auf den Strahlungsdetektor 16 auf.
-
2 ist
ein Strahlungsdetektor 18, der beim (in 1 gezeigten) Abbildungs-System 10 benutzt
werden kann. Strahlungsdetektor 18 schließt ein Substrat 20 ein,
auf dem eine Pixel-Anordnung 22 (die manchmal als eine
Fotosensor-Anordnung bezeichnet wird) angeordnet ist. 1n einer Ausführungsform
schließt
die Fotosensor-Anordnung 22 eine Vielzahl elektronischer
Komponenten ein, wie Kondensatoren 24, Fotodioden 26 und
Schaltgeräte 28,
wie TFTs. TFTs 28 sind auf der Anordnung vorhanden, um
selektiv einen entsprechenden Kondensator 24 und eine Fotodiode 26 mit
einer entsprechenden Datenlinie 30 zu koppeln. Bei einer
anderen Ausführungsform
schließt
die Fotosensor-Anordnung 22 keinen Kondensator 24 ein.
Die Fotosensor-Anordnung 22 schließt auch eine Vielzahl von Scan-Leitungen 32 ein,
um eine Vielzahl von einzelnen Pixeln 34 zu adressieren.
Die Daten-Leitungen 30 sind entlang einer ersten Achse 36 der
Pixel-Anordnung 22 orientiert und die Scan-Leitungen 32 sind
entlang einer zweiten Achse 38 der Pixel-Anordnung 22 orientiert.
Erste und zweite Achsen 36 und 38 der Pixel-Anordnung 22 sind
im Wesentlichen senkrecht zueinander angeordnet.
-
Der einfachen Darstellung halber
sind in 2 nurwenige
der Daten-Leitungen 30, Scan-Leitungen 32 und
gemeinsamen Leitungen 40 gezeigt, die sich über die
Fotosensor-Anordnung 22 erstrecken. Daten-Leitungen 30,
Scanleitungen 32 und gemeinsame Leitungen 40 sind
in Zeilen und Spalten derart angeordnet, dass einzelne Pixel 34 in
der Fotosensor-Anordnung 22 durch eine Daten-Leitung 30,
eine Scan-Leitung 32 und eine gemeinsame Leitung 40 adressierbar
sind. Daten-Leitungen 30, Scan-Leitungen 32 und
gemeinsame Leitungen 40 schließen ein leitendes Material,
wie Molybdän,
Chrom und/oder Aluminium, ein. Kondensatoren 24 sind elektrisch
parallel zu Fotodioden 26 verbunden und sie sind durch
TFTs 28 elektrisch mit Daten-Leitungen 30 gekoppelt.
Fotodioden 26 bilden den Abschnitt der Anordnung 22,
der auf auftreffende Photonen anspricht und elektrische Ladung erzeugt,
die einem nachgewiesenen auftreffenden Licht entspricht. Röntgenstrahlen-Energie
wird durch Absorption in einer (nicht gezeigten) Leuchtstoffschicht,
wie Cäsiumiodid „ das nahe
der Oberfläche
der Fotosensor-Anordnung 22 angeordnet ist, in Energie
sichtbaren Lichtes umgewandelt. Kondensatoren 24 speichern
eine in der Fotodiode 26 erzeugte Ladung und entladen diese
gespeicherte Ladung durch den TFT 28, wenn die Scan-Leitung 32 adressiert
wird. Etwas Ladung wird auch in der Eigenkapazität der Fotodiode 26 gespeichert;
-
3 ist
eine Querschnittsansicht eines Abschnittes von Pixel 34,
das auf einem Substrat 20 gebildet ist. 4 ist eine Draufsicht eines Abschnittes
des in
-
3 gezeigten
Pixels 34. Der Begriff "gebildet", wie er hier benutzt
wird, schließt
Verfahren zum Herstellen jeder Komponente des Pixels 34 ein,
einschließlich
Bemustern, Maskieren, Abscheiden und Ätzen, darauf jedoch nicht beschränkt. In
einer beispielhaften Ausführungsform
werden alle hier beschriebenen Halbleiter-Schichten un dielektrischen
Schichten durch Plasma gefördertes
chemisches Dampf abscheiden (PECVD) abgeschieden. Pixel 34 schließt eine
TFT-Gateelektrode 50 und einen Dioden-Bodenkontakt 52 ein,
der sich über
eine Oberfläche
des Substrates 2Q derart erstreckt, dass Gateelektrode 50 und
Dioden-Bodenkontakt 52 etwa die gleiche Dicke haben. Pixel 34 schließt auch
einen Diodenstapel 55 ein, der auf dem Dioden-Bodenkontakt 52 gebildet
ist. In einer Ausführungsform
schließt
der Diodenstapel 54 eine PIN-Diode ein. Eine PIN-Diode
schließt
eine Schicht von p+–Material
ein, das auf einer Schicht von im Wesentlichen eigenleitenden a-Si abgeschieden
ist, das auf einer Schicht von n+–Material abgeschieden ist.
In einer Ausführungsform
wird auf dem Diodenstapel 54 ein (nicht gezeigter) Dioden-Deckkontakt
abgeschieden, gemustert und geätzt.
In einer alternativen Ausführungsform
wird der Dioden-Deckkontakt nicht gebildet. Eine dielektrische Gateschicht 56 wird
dann auf freigelegten Abschnitten der Gateelektrode 50, dem Dioden-Bodenkontakt 52 und
dem Diodenstapel 54 gebildet. Eine Halbleiterschicht 58 wird
dann auf der dielektrischen Schicht 56 abgeschieden. Nach dem
Bemustetrn und Ätzen
der dielektrischen Gateschicht 56 und der Halbleiterschicht 58 werden
dann eine Source-Elektrode 60 und eine Drain-Elektrode 62 abgeschieden,
maskiert und geätzt.
Pixel 34 schließt
auch eine Licht-durchlässige
Sperrschicht 64 ein, die eine erste dielektrische Sperre 66,
ein Lichtblockierungs-Element 68 und eine zweite dielektrische
Sperre 70 einschließt.
Die erste dielektrische Sperre 66 ist auf freigelegten
Abschnitten der Source-Elektrode 60,
der Drain-Elektrode 62 und der dielektrischen Schicht 56 gebildet. Das
Lichtblockierungs-Element 68 wird dann auf der ersten dielektrischen
Sperre 66 gebildet, gefolgt von der zweiten dielektrischen
Sperre 70. In der beispielhaften Ausführungsform ist das Lichtblokkierungs-Element 68 von
zumindest gleicher Ausdehnung wie die Gateelektrode 50,
und die zweite dielektrische Sperre 70 wird auf der ersten
dielektrischen Sperre 66 und dem Lichtblockierungs-Element 68 derart
gebildet, dass das Lichtblockierungs-Element 68 zwischen
der ersten dielektrischen Sperre 66 und der zweiten dielektrischen
Sperre 70 eingekapselt ist. Die Abbildungs-Anordnung wird
dann mit einem Szintillator gekoppelt und der Szintillator abgedichtet.
Die Abbildungs-Anordnung wird dann mit mehreren äußeren Kontakten zur Bildung
des Detektors 18 verbunden, der im Abbildungs-System 10 benutzt
werden kann.
-
5 und 6 sind Querschnittsansichten
eines Abschnittes des in 3 gezeigten
Pixels 34 während einer
anfänglichen
Fabrikationsstufe und einer ersten nachfolgenden Fabrikationsstufe.
Halbleiter- und dielektrische Schichten werden durch PECVD abgeschieden.
In einer beispielhaften Ausführungsform
wird eine erste Metallschicht 80 abgeschieden, gemustert
und geätzt,
um die Gateelektrode 50 einheitlich mit der (in 2 gezeigten) Scan-Leitung 32 und
dem Dioden-Bodenkontakt 52 zu bilden. Das Musterverfahren
schließt
Abscheiden eines Fotoresist, Freilegen des Fotoresist gemäß einem
erwünschten
Muster und Bearbeiten des Fotoresist zur Entfernung von Abschnitten
davon ein, wobei eine Maske mit einem ausgewählten Muster zurückbleibt,
die erwünschten
Abmessungen entspricht, doch ist es darauf nicht beschränkt: In
einer Ausführungsform
hat die erste Metallschicht 80 eine Dicke zwischen etwa
100 Angstrom (Ȧ) und etwa 4000Ȧ. In einer anderen
Ausführungsform
ist die erste Metallschicht 80 etwa 2000Ȧ dick.
Alternativ ist die erste Metallschicht 80 zwischen etwa
1000Ȧ und etwa 3000Ȧ. dick Die erste Metallschicht 80 kann
Aluminium, Chrom, Silber und/oder Molybdän einschließen, ist jedoch darauf nicht
beschränkt.
-
Nach der Gatemetall-Ätzung wurde
der Diodenstapel 54 auf dem Dioden-Bodenkontakt 52 ohne
eine Musterungs-Zwischenstufe abgeschieden. In einer Ausführungsform
wurde ein Dioden-Deckkontakt 82 auf dem Diodenstapel 54 abgeschieden.
In einer Ausführungsform
wurde der Dioden-Deckkontakt aus einem transparenten Leiter, wie
Indiumzinnoxid (ITO), gebildet. Diodenstapel 54 und Dioden-Deckkontakt 82 wurden bemustert
und geätzt.
Die gleiche Maske kann dazu benutzt werden, den Dioden-Deckkontakt 82 zuerst
nass oder alternativ trocken zu ätzen,
gefolgt von einem Trockenätzen
des Diodenstapels 54. Alternativ können zwei separate Maskierungsstufen
benutzt werden, um Dioden-Deckkontakt 82, kleiner als der
Diodenstapel 54 zu bilden, gefolgt vom Mustern und Ätzen des
Diodenstapels 54.
-
7 und 8 sind Querschnittsansichten
eines Abschnittes des in 3 gezeigten
Pixels 34 während einer
zweiten nachfolgenden Herstellungsstufe und einer dritten nachfolgenden
Herstellungsstufe. In einer beispielhaften Ausführungsform wurde eine dielektrische
Gateschicht 56 auf der Gateelektrode 50, dem Diodenstapel 54 und
freigelegten Abschnitten des Dioden-Bodenkontaktes 52 und
des Substrates 20 abgeschieden. In einer Ausführungsform
hat die dielektrische Schicht eine Dicke zwischen etwa 25 Nanometer
(nm) und etwa 1000 nm. In einer anderen Ausführungsform ist die dielektrische
Schicht 56 zwischen etwa 150 nm und etwa 1250 nm dick.
In einer wei teren Ausführungsform
ist die dielektrische Schicht 56 250 nm dick. Die dielektrische Schicht
schließt
Siliciumnitrid (SiNx) und Siliciumdioxid
(SiOx) ein, ist jedoch darauf nicht beschränkt.
-
Eine Halbleitermaterial-Schicht 58 wurde
auf der dielektrischen Schicht 56 abgeschieden. In einer Ausführungsform
hat die Halbleitermaterial-Schicht 58 eine Dikke zwischen
etwa 10 nm und etwa 300 nm. In einer anderen Ausführungsform
ist die Halbleitermaterial-Schicht 58 200 nm dick. In einer
weiteren Ausführungsform
ist die Halbleitermaterial-Schicht 58 zwischen etwa 30
nm und etwa 70 nm dick. Die Halbleitermaterial-Schicht 58 kann
im Wesentlichen eigenleitendes amorphes Silicium einschließen, doch
ist sie darauf nicht beschränkt.
Die dielektrische Schicht 56 und die Halbleitermaterial-Schicht 58 wurden
gemustert und geätzt
oder gemeinsam abgeschieden, gemustert und geätzt, um einen Dioden-Bodenkontakt-Abschnitt 90 und einen
Dioden-Deckkontakt-Abschnitt 92 freizulegen, wie erwünscht.
-
9 ist
eine Querschnittsansicht eines Abschnittes des in 3 gezeigten Pixels 34 während einer vierten
nachfolgenden Fabrikationsstufe. Eine zweite Metallschicht 94 wurde
auf freigelegten Abschnitten der dielektrischen Schicht 56,
der Halbleitermaterial-Schicht 58 und des Dioden-Bodenkontaktes 52 abgeschieden.
In einer Ausführungsform
ist die zweite Metallschicht 94 zwisehen etwa 50 nm und
etwa 1000 nm dick. In einer anderen Ausführungsform ist die zweite Metallschicht 94 etwa
500 nm dick. In einer weiteren Ausführungsform ist die zweite Metallschicht 94 zwischen
etwa 150 nm und etwa 350 nm dick. Die zweite Metallschicht 94 kann
Molybdän,
Aluminium und/oder Chrom einschließen, ist darauf jedoch nicht
beschränkt.
Die zweite Metallschicht 94 wurde gemustert und zur Bildung
der Source-Elektrode 60 und der DrainElektrode 62 einheitlich
mit den Daten-Leitungen 30 und einem Weg 96 zum
Dioden-Deckkontakt 82 gemustert.
-
Die Licht-durchlässige Sperrschicht 64 einschließlieh der
ersten dielektrischen Sperre 66, dem Lichtblok kierungs-Element 68 und
der zweiten dielektrischen Sperre 70 wurde auf Source-Elektrode 60,
Drain-Elektrode 62, freigelegten Abschnitten des Dioden-Bodenkontaktes 52 und
Diodenstapel 54 gebildet. In einer Ausführungsform schließt die erste
dielektrische Sperre 66 einen ersten Sperrabschnitt 100 und
einen zweiten Sperrabschnitt 102 ein. per erste Sperrabschnitt 100 hat
eine Dicke zwischen etwa 20 nm und etwa 50 nm. In einer anderen
Ausführungsform
ist der erste Sperrabschnitt 100 etwa 30 nm dick. In einer
weiteren Ausführungsform
ist der erste Sperrabschnitt 100 zwischen etwa 5 nm und
etwa 65 nm dick. Der erste Sperrabschnitt 100 schließt SiOX ein, ist darauf jedoch nicht beschränkt. Der
zweite Sperrabschnitt 102 hat eine Dicke zwischen etwa
200 nm und etwa 700 nm. In einer anderen Ausführungsform ist der zweite Sperrabschnitt 102 etwa
450 nm dick. In einer weiteren Ausführungsform hat der zweite Sperrabschnitt 102 eine
Dicke zwischen 250 nm und etwa 550 nm. Der zweite Sperrabschnitt
schließt
SiN ein, ist darauf jedoch nicht beschränkt. In einer Ausführungsform
wurde der zweite Sperrabschnitt 102 bei einer Temperatur
zwischen etwa 150° Celsius (C)
und etwa 260°C
abgeschieden. In einer anderen Ausführungsform wurde der zweite
Sperrabschnitt 102 bei einer Temperatur von etwa 240°C abgeschieden.
-
Eine dritte Metallschicht 110 wurde
auf der ersten dielektrischen Sperre 66 abgeschieden, um
das Lichtblokkierungs-Element 68 derart zu bilden, dass
das Lichtblokkierungs-Element 68 zumindest von gleicher Ausdehnung
Wie das Gate 50 ist. In der beispielhaften Ausführungsform
ist das Lichtblockierungs-Element 68 von gleicher Ausdehnung
wie Gate 50. Bei der Verwendung wurde Lichtblockierungs-Element 68 derart
gebildet, dass eine Länge
112 des Lichtblockierungs-Elementes 68 größer als
eine Länge
114 des Gates 50 war, sodass ein freigelegter Abschnitt
von Gate 50 abgedeckt war. Das Lichtblockierungs-Element 68 ist
zwischen etwa 50 nm und etwa 200 nm dick. In einer anderen Ausführungsform
hat das Lichtblockierungs-Element 68 eine Dicke von etwa
125 nm. In einer weiteren Ausfüh rungsform
ist das Lichtblockierungs-Element 68 zwischen etwa 10 nm
und etwa 500 nm dick. Lichtblockierungs-Element 68 kann
aus Molybdän
(Mo), amorphem Silicium, Chrom, Tantal oder. Aluminium hergestellt
werden. In der beispielhaften Ausführungsform erstreckt sich Lichtblockierungs-Element 68 etwa
2 Micron (μm)
oder mehr über
die Kanten des a-Si hinaus, wo es Gate 50 überlappt,
um das Kompensieren für
irgendeine Fehlausrichtung während
der Fotolithographie auf großflächigen Substraten
und Überätzen des
Mo zu erleichtern. Das Mo wurde dann unter Einsatz von Standard-Mo-Ätzmitteln,
wie Cyantek 12-S, das Salpeter- und Phosphorsäure einschließt, für die ITO
im Wesentlichen undurchdringlich ist, nass geätzt, darauf jedoch nicht beschränkt. Ein
musternder Fotoresist wurde dann durch Plasmaveraschen in Sauerstoff
oder durch Nassabstreifen entfernt. In der beispielhaften Ausführungsform
wurde Lichtblockierungs-Element 68 in der Abbildungs-Anordnung,
nicht auf Kontaktkissen oder anderen Abbilder-Strukturen außerhalb
der Anordnung, gemustert. Das Bilden von Lichtblockierungs-Element 68 unter Einsatz
von Mo erleichtert das Erzeugen einer Lichtabsorption, die größer ist
als die eines opaken Polymers, sodass dünnere Schichten, als sie hier
beschrieben sind und mit denen leichter zu arbeiten ist, benutzt
werden können.
-
Die zweite dielektrische Sperre 70 wird
dann auf dem Lichtblockierungs-Element 68 und freigelegten Abschnitten
der ersten dielektrischen Sperre 66 gebildet. Die zweite
dielektrische Sperre hat eine Dicke zwischen etwa 300 nm und etwa
1.500 nm. In einer anderen Ausführungsform
ist die zweite dielektrische Sperre 70 etwa 500 nm dick.
In einer weiteren Ausführungsform
ist die zweite dielektrisehe Sperre 70 zwischen etwa 400
nm und etwa 600 nm dick, Die zweite dielektrische Sperre 70 schließt Siliciumnitrid
(SiNX) ein, ist jedoch darauf nicht beschränkt. Die
zweite dielektrische Sperre wurde bei einer Temperatur zwischen
etwa 150°C
und etwa 260°C
abgeschieden. In einer anderen Ausführungsform wird die zweite
dielektrische Sperre 70 bei einer Temperatur von etwa 240°C abgeschie den.
In der beispielhaften Ausführungsform
beträgt
die kombinierte Dicke der ersten dielektrischen Sperre 66 und
der zweiten dielektrischen Sperre 70 etwa 1 μm. Das Bemustern der
zweiten dielektrischen Sperre 70, die auf dem Lichtblockierungs-Element 68 gebildet
ist, ist identisch dem Bemustern, das ausgeführt werden würde, wenn
in die Licht-durchlässige
Sperre 64 kein Lichtblockierungs-Element 68 eingebaut
worden wäre,
weil das Lichtblockierungs-Element 68 vollständig innerhalb
der Licht-durchlässigen
Sperre 64 eingekapselt ist.
-
In einer anderen beispielhaften Ausführungsform
gibt es fünf
bestimmte Metallstrukturen, die gebildet werden können, wenn
zweite Metallschicht 94 und dritte Metallschicht 110 abgeschieden
werden. Diese Strukturen schließen
Daten-Leitung 30, TFT-Sourcekontakt 60, Lichtblockierungs-Element 68,
TFT-Drainkontakt 62 und ein Verbindungsstück zum Dioden-Bodenkontakt 52 und
die (in 2 gezeigte)
gemeinsame Leitung 40 ein. In der beispielhaften Ausführungsform
ist die Daten-Leitung 30 mehr als etwa 400 nm dick, wenn
Mo eingesetzt wird. TFT-Sourcekontakt 60, TFT-Drainkontakt 62 und
gemeinsame Leitung 4Q haben eine Dicke von mehr als etwa
100 nm, wenn Mo benutzt wird, und das Lichtblockierungs-Element 68 hat
die gleichen Dicken, wie hierin beschrieben. Die Dicke der Daten-Leitung 30,
des TFT-Sourcekontaktes 60, des TFT-Drainkontaktes 62 und des Lichtblockierungs-Elementes 68 werden
auf der Grundlage einer Vielzahl von Abbilder-Widerstandsanforderungen
und einer Verfahrens-Robustheit ausgewählt. In einer Ausführungsform
ist die Daten-Leitung 30 zwischen etwa 600 nm und 1.500
nm dick. In einer anderen Ausführungsform
ist Daten-Leitung 30 etwa 1.000 nm dick.
-
So können, z.B., Source 60,
Drain 62 und Lichtblokkierungs-Element 68 in der
zweiten Metallisierung 94 oder dritten Metallisierung 110 abgeschieden
werden. In der beispielhaften Ausführungsform bildet die zweite
Metallisierung 94 den TFT-Sourcekontakt 60 und
TFT-Drainkontakt 62, nicht aber das Lichtblockierungs-Element 68,
das den TFT-Sourcekontakt 60 und den TFT-Drainkontakt 62 elektrisch
kurzschließen
würde.
In einer Ausführungsform
wird die Daten-Leitung 30 nicht zur gleichen Zeit wie Quelle 60 gebildet,
d.h „ Daten-Leitungsseite
und ein (nicht gezeigter) Weg sind innerhalb des ersten Abschnittes
der Sperre 66 gebildet, um das elektrische Verbinden der
Daten-Leitung 30 mit dem TFT vor der Abscheidung der dritten
Metallschicht 110 zu gestatten. Wird ein Weg gebildet,
dann ist der erste Sperrenabschnitt 100 zwischen etwa 100 nm
und etwa 300 nm dick. Bei einer beispielhaften Ausführungsform
ist der erste Sperrenabschnitt 100 etwa 200 nm dick, In
einer Ausführungsform
ist der zweite Sperrenabschnitt 102 zwischen etwa 700 nm
und etwa 900 nm dick. In einer beispielhaften Ausführungsform
ist der zweite Sperrenabschnitt 102 etwa 800 nm dick.
-
Tabelle 1 veranschaulicht eine Vielzahl
von Ausführungsformen
vor dem Abscheiden der zweiten dielektrischen Sperre 70,
da Kombinationen von Strukturen gebildet werden können, wenn
man die zweite Metallschicht 94 und die dritte Metallschicht 110 abscheidet
und veranschaulichty wenn gemeinsamer/Dioden-Deckweg 96 und
ein Daten-Sourceweg 120 im ersten Sperrenabschnitt 100 gebildet
werden können.
-
-
Wie dargestellt, wurde Ausführungsform
A in 9 beschrieben, 10 ist eine Querschnittsansicht eines
Abschnittes eines Pixels eines Strahlungsdetektors, der in Ausführungsform
B beschrieben ist. 11 ist
eine Draufsicht eines Abschnittes eines in 10 gezeigten Pixels. Wie gezeigt, erleichtert
Ausführungsform
B das Vermindern des Datenleitungs-Widerstandes unter Benutzung
eines dicken Datenleitungs-Metalles und gestattet das separate Bemustern
von Source 60 und Drain 62 aus Daten-Leitung 30,
z.B. für
einen größeren Abbilder,
wie er im Fluoroskopie-Modus benutzt wird. Wie in Ausführungsform
B gezeigt, können
Source 60, Drain 62 und gemeinsame Leitung 40,
die aus dem gleichen Metall gebildet sind, etwa 100 nm dick sein.
-
12 ist
eine Querschnittsansicht eines Abschnittes eines Pixels eines Strahlungsdetektors,
der in Ausführungsform
B beschrieben ist. 13 ist
eine Draufsicht eines Abschnittes des in 12 gezeigten Pixels. 14 ist eine Querschnittsansicht eines
Abschnitten eines Pixels eines Strahlungsdetektors, der in Ausführungsform
D beschrieben ist. 15 ist
eine Draufsicht eines Abschnittes des in 14 gezeigten Pixels. In einer anderen
beispielhaften Ausführungsform
kann Lichtblockierungs-Element 68 in den Ausführungsformen
C und D mit der gemeinsamen Leitung 40 verbunden sein und
Lichtblockierungs-Element 68 kann in Ausführungsformen
B und C mit Daten-Leitung 30 verbunden sein, doch ist Lichtblockierungs-Element 68 in
Ausführungsform
C nicht mit beiden, gemeinsamer Leitung 40 und Daten-Leitung 3Q,
verbunden. Ausführungsformen
B, C und D erleichtern sicherzustellen, dass Lichtblockierungs-Element 68 nicht
elektrisch schwebt.
-
Wie hierin beschrieben, schließt ein Abbilder-Verfahren
mit einem verkleinerten Maskensatz das Bilden von Gate 50,
Scan-Leitung 32 und Fotodioden-Bodenkontaktkissen 52 und
dann von Fotodiode 54 und den Dünnfilm-Transistoren ein. Schließlich werden
eine Licht-durchlässige
Sperrschicht 64 einschließlich erster dielektrischer
Sperre 66, Lichtblockierungs-Element 68 und zweiter
dielektrischer Sperre 70 auf der Source-Elektrode 60,
Drain-Elektrode 62,
freigelegten Abschnitten des Dioden-Bodenkontaktes 52 und
des Diodenstapels 54 gebildet. Diese Licht-durchlässige Sperrschicht 64 erleichtert
das Schützen
der darunter liegenden Strukturen vor Umgebungslicht und ist die
Schicht, auf der der Szintillator angeordnet wird, wenn ein Röntgenstrahlen-Abbilder
gebildet wird.
-
Während
die Erfindung in Form verschiedener spezifischer Ausführungsformen
beschrieben wurde, wird der Fachmann erkennen, dass die Erfindung
innerhalb des Geistes und Umfanges der Ansprüche mit Modifikationen ausgeführt werden
kann.
-
