KR100787814B1 - A X-ray detector and a method for fabricating thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 엑스레이영상 감지소자에 관한 것으로, 특히 엑스레이영상 감지소자(DXD)의 어레이기판과 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an x-ray image sensing device, and more particularly, to an array substrate of the x-ray image sensing device (DXD) and a method of manufacturing the same.
본 발명에 따른 영상감지소자의 제 1 어레이기판은 유기 보호막을 생략하고 게이트 패드전극에 별도의 게이트 패드 단자전극을 형성한 구성이고, 제 2 어레이기판은 상기 유기 보호막을 생략하고 게이트 패드전극과 데이터 패드전극에 별도의 게이트 패드 단자전극과 데이터 패드 단자전극을 형성한 구성이다.The first array substrate of the image sensing device according to the present invention is configured to omit the organic passivation layer and to form a separate gate pad terminal electrode on the gate pad electrode, and the second array substrate omits the organic passivation layer and to the gate pad electrode and the data. A separate gate pad terminal electrode and a data pad terminal electrode are formed on the pad electrode.
전술한 바와 같은 본 발명에 따른 영상감지소자의 어레이기판 구성은 제조공정을 단순화 할 수 있고, 와이어 본딩 방식과 탭 본딩 방식을 이용하여 상기 각 패드전극에 외부의 신호배선을 연결할 수 있다.
The array substrate configuration of the image sensing device according to the present invention as described above can simplify the manufacturing process, and external signal wiring can be connected to the respective pad electrodes by using a wire bonding method and a tap bonding method.
Description
도 1은 엑스레이 영상 감지소자의 동작을 설명하기 위한 단면도이고,1 is a cross-sectional view for explaining the operation of the X-ray image sensing device,
도 2는 종래의 영상 감지소자의 한 픽셀영역을 도시한 평면도이고,2 is a plan view showing one pixel area of a conventional image sensing device;
도 3a 내지 도 3j는 도 2의 Ⅰ-Ⅰ,Ⅱ-Ⅱ,Ⅲ-Ⅲ,Ⅳ-Ⅳ를 절단하여, 종래의 공정 순서로 도시한 공정 단면도이고,3A to 3J are cross-sectional views of the process of FIG. 2 taken along line I-I, II-II, III-III, IV-IV, and shown in a conventional process sequence;
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 영상 감지소자의 한 픽셀영역을 도시한 평면도이고,4 is a plan view illustrating one pixel area of an image sensing device according to a first embodiment of the present invention;
도 5a 내지 도 5j는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ,Ⅵ-Ⅵ,Ⅶ-Ⅶ,Ⅷ-Ⅷ를 따라 절단하여, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공정 순서로 도시한 공정 단면도이고,5A through 5J are cross-sectional views illustrating a process sequence according to a first embodiment of the present invention, cut along VV, VI-VI, VIII-VIII, VIII-VIII of FIG. 4,
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 영상 감지소자의 한 픽셀영역을 도시한 평면도이고,6 is a plan view illustrating one pixel area of an image sensing device according to a second embodiment of the present invention;
도 7a 내지 도 7h는 도 6의 Ⅸ-Ⅸ,Ⅹ-Ⅹ,XI-XI,XII-XII를 따라 절단하여, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 공정 순서로 도시한 공정 단면도이다.
7A to 7H are cross-sectional views illustrating a process sequence according to a second embodiment of the present invention, cut along the lines VIII-VIII, VIII-XI, XI-XI, and XII-XII of FIG. 6.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
232 : 게이트 전극 234 : 게이트 패드전극232: gate electrode 234: gate pad electrode
248 : 소스전극 250 : 드레인 전극 248: source electrode 250: drain electrode
251 : 게이트배선 252 : 데이터 배선251: gate wiring 252: data wiring
253 : 데이터 패드 전극 254 : 접지배선253: data pad electrode 254: ground wiring
255 : 접지 패드 전극 260a,b : 접지배선 콘택홀255:
268 : 캐패시터 전극 270 : 제 1 게이트 패드 단자전극 268: capacitor electrode 270: first gate pad terminal electrode
272 : 제 1 데이터 패드 단자전극 274 : 제 1 접지 패드 단자전극272: first data pad terminal electrode 274: first ground pad terminal electrode
292 : 제 2 게이트 패드 단자전극 294 : 제 2 데이터 패드 단자전극292: second gate pad terminal electrode 294: second data pad terminal electrode
296 : 제 2 접지 패드 단자전극
296: second ground pad terminal electrode
본 발명은 TFT 어레이 공정을 이용한 엑스레이 영상 감지소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an X-ray image sensing device using a TFT array process and a method of manufacturing the same.
현재 의학용으로 널리 사용되고 있는 진단용 엑스레이(X-ray)장치의 검사방법은 엑스레이 감지 필름을 사용하여 촬영하고, 그 결과를 알기 위해서는 소정의 필름 인화시간을 거쳐야 했다. The diagnostic method of a diagnostic X-ray (X-ray) device, which is widely used for medical purposes today, was photographed using an X-ray detection film, and it was necessary to pass a predetermined film print time in order to know the result.
그러나, 근래에 들어서 반도체 기술의 발전에 힘입어 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor)를 이용한 디지털 엑스레이 디텍터(Digital X-ray detector ; 이하 "엑스레이 영상감지소자"라 칭한다)가 연구/개발되었다. 상기 엑스레이 영상감지소자는 박막 트랜지스터를 스위칭소자로 사용하여, 엑스레이의 촬영 즉시 실시간으로 화면상에 엑스레이 영상을 표시하여 결과를 진단할 수 있는 장점이 있다.However, in recent years, with the development of semiconductor technology, digital X-ray detectors (hereinafter referred to as "X-ray image sensing devices") using thin film transistors have been researched and developed. The X-ray image sensing device has an advantage of using a thin film transistor as a switching device, and diagnosing a result by displaying an X-ray image on a screen in real time immediately after the X-ray is photographed.
이하, 엑스레이 영상감지소자의 구성과 그 동작을 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration and operation of the X-ray image sensing device will be described.
도 1은 엑스레이 영상감지소자의 구성 및 작용을 설명하는 개략도로서, 하부에 기판(1)이 형성되어 있고, 박막 트랜지스터(3), 스토리지 캐패시터(10), 픽셀전극(12), 광도전막(2), 보호막(20), 고전압전극(24), 고압 직류전원(26) 등으로 구성된다.FIG. 1 is a schematic view illustrating the structure and operation of an X-ray image sensing device, in which a
상기 광도전막(2)은 입사되는 전기파나 자기파 등 외부의 신호강도에 비례하여 내부적으로 전기적인 신호 즉, 전자 및 정공쌍(6)을 형성한다. 상기 광도전막(2)은 외부의 신호, 특히 엑스레이를 전기적인 신호로 변환하는 변환기의 역할을 한다. 엑스레이 광에 의해 형성된 전자-정공쌍(6)은 광도전막(2) 상부에 위치하는 고전압전극(24)에 고압 직류전원(26)에서 인가된 전압(Ev)에 의해 광도전막(2) 하부에 위치하는 픽셀전극(12)에 전하의 형태로 모여지고, 외부에서 접지된 캐패시터전극과 함께 형성된 스토리지 캐패시터(10)에 저장된다. 이 때, 상기 스토리지 캐패시터(10)에 저장된 전하는 박막트랜지스터(3)의 게이트에 인가되는 게이트신호에 의하여 박막트랜지스터가 턴온(Turn On)되고 박막트랜지스터(3)의 소스와 연결된 데이터라인을 통하여 외부의 영상처리 회로로 보내져 엑스레이 영상을 만들어 낸다.
The
이러한 엑스레이 영상 감지소자에서 약한 엑스레이 광이라도 이를 탐지하여 전하로 변환시키기 위해서는 광도전막(2) 내에서 전하를 트랩 하는 트랩 상태밀도 수를 줄이고, 박막트랜지스터(3)가 턴오프 (Turn Off)상태에 있을 때의 누설전류를 줄여야 한다.In order to detect and convert even weak X-ray light into charge in the X-ray image sensing device, the number of trap state densities trapping charge in the
도 2는 종래의 엑스레이 영상 감지소자의 한 픽셀(pixel)영역을 나타낸 평면도로서, 일 끝단에 게이트 패드전극(34b)을 구성하는 게이트 배선(51)이 행 방향으로 배열되어 있고, 일 끝단에 데이터 패드전극(36b)을 구성하는 데이터 배선(52)이 상기 게이트 배선(51)과 교차하여 열 방향으로 배열되어 있다. FIG. 2 is a plan view showing a pixel area of a conventional X-ray image sensing device, in which a
상기 게이트 패드전극(34b)은 게이트 연결배선(34a)을 통해 게이트 배선(51)과 연결되고, 상기 데이터 패드전극(36b)은 데이터 연결배선(36a)을 통해 데이터 배선(52)과 연결된다.The
또, 게이트 배선(51)과 데이터 배선(52)이 교차하는 부분에 스위칭소자로써 박막 트랜지스터(T)가 형성된다.Further, the thin film transistor T is formed as a switching element at a portion where the gate wiring 51 and the data wiring 52 cross each other.
상기 데이터 배선(52)과 게이트 배선(51)이 교차하여 정의되는 영역을 엑스레이 빛이 입사되는 픽셀영역(P)이라 하며, 상기 픽셀영역(P)에는 캐패시터전극(68)과 픽셀전극(74)이 구성된다.An area defined by the intersection of the
상기 게이트 배선(51)과 소정간격 이격하여 접지배선(54)이 형성되며, 상기 접지배선(54)은 상기 캐패시터 전극(68)의 하부에 구성된다.A
접지배선 콘택홀(60a,60b)을 통해 상기 접지배선(54)과 상기 캐패시터 전극(68)이 전기적으로 연결된다.
The
상기 접지배선(54)의 일 끝단에는 외부로부터 접지신호를 인가하기 위한 접지 패드전극(37b)을 구성되며, 상기 접지배선(54)과 접지 패드전극(37b)은 접지 연결배선(37a)을 통해 연결된다.One end of the
전술한 구성에서, 드레인전극(50)과 접촉하는 드레인 보조전극(66)을 더욱 형성한다.In the above-described configuration, the drain
그리고, 캐패시터전극(68)과 픽셀전극(74)의 사이에 유전물질로 실리콘 질화막(SiNX)이 삽입 형성되어 전하 저장수단으로서 스토리지 캐패시터(C)가 구성된다.The silicon nitride film SiN X is interposed between the
또한, 상기 게이트 패드전극(34b)과 데이터 패드전극(36b)과 접지 패드전극(37b)은 각 콘택홀(76, 78, 80)을 통해 노출된다.In addition, the
여기서, 상기 픽셀전극(74)은 상기 박막 트랜지스터(T) 상부까지 연장되어 형성되며, 도시하지는 않았지만 광도전막(도 1의 2)에서 발생한 정공(hole)이 스토리지 캐패시터(C)내에 축적될 수 있도록 전하를 모으는 집전전극의 역할을 한다.Here, the
또한, 상기 스토리지 캐패시터(C)에 저장된 정공은 드레인전극(50)을 통해 소스전극(48)으로 이동하고, 데이터배선(52)을 경유하여 외부의 회로(미도시)에서 처리되어 영상으로 표현된다. 그 구체적인 동작은 도 1에서 설명한 바와 동일하므로 생략한다.In addition, holes stored in the storage capacitor C move to the
도 3a 내지 도 3j는 도 2의 절단선 Ⅰ-Ⅰ, Ⅱ-Ⅱ, Ⅲ-Ⅲ, Ⅳ-Ⅳ를 따라 절단하여, 본 발명의 공정순서에 따라 도시한 공정 단면도이다.3A to 3J are cross-sectional views taken along the cutting lines I-II, II-II, III-III, and IV-IV of FIG. 2 and shown in the process sequence of the present invention.
도 3a는 게이트 패드전극과 데이터 패드전극과 접지패드 전극이 형성될 영역 상에 게이트 버퍼(12)와 데이터 버퍼(14)와 접지패드 버퍼(15)를 형성하는 공정이다.3A illustrates a process of forming a
상기 버퍼층(12,14,15)은 이후에 형성될 게이트 패드전극과 데이터 패드전극과 접지 패드전극의 높이를 높여주기 위한 수단이다. The
상기 각 패드전극을 높이는 이유는 마지막 공정에서 별도로 상기 각 패드전극 상에 보조전극을 형성하지 않고 패드전극을 노출하는 구조이므로, 외부의 배선이 상기 각 패드전극에 쉽게 접촉될 수 있도록 상기 버퍼층을 이용하여 각 패드전극의 높이를 높여주는 것이다.The reason for raising the pad electrodes is to expose the pad electrodes without forming an auxiliary electrode on each pad electrode separately in the last step, so that the buffer layer is used so that external wirings can easily contact the pad electrodes. To increase the height of each pad electrode.
상기 버퍼층(12,14,15)은 전기적인 기능을 하는 것이 아님으로 절연물질로 형성할 수도 있고, 금속물질로 형성하는 것도 가능하다.Since the
도 3b는 도전성 금속을 이중으로 증착하고 패터닝하여, 이중 구조의 게이트 전극(32)과 게이트배선(미도시)과 게이트 패드전극(34b)과 데이터패드 전극(36b)과 접지 패드전극(37b)을 형성하는 단계를 도시하고 있다.FIG. 3B shows a double deposition and patterning of a conductive metal to form a
상기 이중금속 층 중 제 1 금속층은 저 저항의 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(주로, AlNd) 등을 사용하고, 제 2 금속층은 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 텅스텐(W)중 선택된 하나를 사용한다.The first metal layer of the double metal layer is a low-resistance aluminum (Al), aluminum alloy (mainly AlNd) and the like, the second metal layer is selected from molybdenum (Mo), chromium (Cr), tungsten (W). Use
상기 각 구성요소를 이중 금속층으로 형성하는 이유는, 게이트전극(32) 물질로는 RC 딜레이(delay)를 작게 하기 위하여 저항이 작은 알루미늄이 주류를 이루고 있으나, 순수 알루미늄은 화학적으로 내식성이 약하고, 후속의 고온 공정에서 힐락(hillock)형성에 의한 배선 결함문제를 야기하므로, 상기와 같이 적층 구조를 적용하는 것이다.The reason why each of the components is formed of a double metal layer is that as the
상기 이층 구조의 금속을 식각하여, 상기 게이트전극(32)과 게이트배선(미도시)을 형성함과 동시에, 상기 게이트 배선(미도시)에서 연장된 게이트 연결배선(34a)과, 상기 게이트 연결배선(34a)의 끝단에 상기 게이트 버퍼(12)을 덮는 게이트 패드전극(34b)을 형성하고, 데이터 연결배선(36a)과 상기 데이터 연결배선(36a)의 끝단에 상기 데이터 버퍼(14)을 덮는 데이터 패드전극(36b)과, 접지 연결배선(37a)과 상기 접지 연결배선(37a)의 끝단에 상기 접지패드 버퍼(15)를 덮는 접지 패드전극(37b)를 형성한다.The metal of the two-layer structure is etched to form the
이때, 상기 게이트 패드전극(34b)과 데이터 패드전극(36b)과 접지 패드전극(37b)은 하부의 알루미늄 금속층이 노출된 단일층이다.In this case, the
이와 같이 하는 이유는, 상기 각 버퍼층(12,14,15)상부의 패드전극(34b,36b,37b)은 외부의 배선과 직접 본딩(bonding)되어 신호를 입력받는 부분이므로 낮은 저항을 필요로 한다. 따라서, 저항이 높은 상층보다는 저항이 낮은 하부 알루미늄층을 접촉전극으로 사용하기 위함이다.The reason for this is that the
다음으로, 도 3c에 도시한 바와 같이, 상기 게이트전극(32)과 데이터 패드전극(36b)및 접지 패드전극(37b)과 게이트 패드전극(34b)및 게이트배선(미도시)을 형성한 기판(10)의 전면에 실리콘 질화막(SiNX)과 실리콘 산화막(SiO2)을 포함하는 무기절연 물질 그룹과, 경우에 따라서는 벤조사이클로부텐(BCB)과 아크릴(acryl)계 수지(resin)등으로 구성된 유기절연 물질그룹 중 선택된 하나를 증착 또는 도포하여 게이트 절연막(38)을 100Å 내지 3000Å의 두께로 형성한다. Next, as shown in FIG. 3C, the substrate on which the
도 3d는 액티브층(40), 오믹 콘택층(42)를 형성하는 단계를 도시한 도면이다.FIG. 3D illustrates a step of forming the
먼저, 상기 게이트 절연막(38)상에 연속하여, 상기 게이트 절연막(38)이 외부의 공기 중에 노출되지 않은 상태에서 순수 비정질 실리콘(A-Si:H), 불순물 비정질 실리콘(n+a-Si:H)을 순서대로 적층한 후 패터닝하여, 액티브층(40)과 오믹콘택층(42)을 형성한다First, pure amorphous silicon (A-Si: H) and impurity amorphous silicon (n + a-Si :) are continuously formed on the
다음으로, 상기 데이터 연결배선(36a)의 상부와, 접지 연결배선(37a)의 상부의 게이트 절연막(38)을 식각하여 데이터배선 콘택홀(46)과 접지배선 콘택홀(47)을 형성한다. Next, the data insulating
도 3e는 상기 액티브층(40)과 오믹콘택층(42)이 형성된 게이트 절연막(38)의 상부에 제 2 금속층을 형성하고 패턴하여, 상기 오믹콘택층(42)과 접촉하는 소스전극(48)및 드레인전극(50)과, 상기 소스전극(48)과 연결된 데이터배선(52)을 형성한다.3E illustrates a
동시에, 상기 데이터 배선(52)과 이격되어 평행하게 접지배선(54)을 형성한다.At the same time, the
이러한 구조에서, 상기 데이터배선(52)의 일 끝단은 상기 데이터 배선 콘택홀(46)을 통해 상기 데이터 연결배선(36a)과 접촉하고, 상기 접지배선(54)의 일 끝단은 상기 접지배선 콘택홀(47)을 통해 상기 접지 연결배선(37a)과 접촉한다.In this structure, one end of the
다음으로, 상기 패터닝된 소스 및 드레인전극(48,50)을 마스크로 하여, 상기 소스 및 드레인전극의 사이로 노출된 일부 오믹콘택층(42)을 식각하여 액티브층(40)의 일부를 노출한다.Next, the
다른 방법으로, 상기 소스 및 드레인전극(48,50)을 포토레지스트(미도시) 광 마스크로 하여 패터닝하고, 그 포토레지스트를 제거하지 않은 상태에서 오믹콘택층(42)을 식각 분리할 수도 있다. Alternatively, the
상기 노출된 액티브층(40)의 표면은 전자가 흐르는 채널(channel)로서 기능을 하게 된다.The exposed surface of the
도 3f는 상기 소스 및 드레인전극(48,50)과 접지배선(54)과 데이터배선 (52)등이 형성된 기판(10)의 전면에 제 1 보호막(56)을 형성하는 단계를 도시한 도면이다.FIG. 3F illustrates a step of forming a
상기 제 1 보호막(56)은 실리콘 절연막(질화실리콘(SiNx) 또는 산화실리콘(SiO2))을 소정의 방법으로 증착하여 500Å∼1300Å의 두께로 형성한다. The
이와 같이, 상기 노출된 액티브층(40)과 직접 맞닿는 층인 제 1 보호막을 실리콘 절연막으로 구성하면, 상기 노출된 액티브층(40)과 제 1 보호막(56)과의 계면특성이 뛰어나기 때문에 전자를 트랩하는 영역이 적어지게 되고 따라서, 전자의 이동도(mobility)가 빨라지는 결과를 얻을 수 있다. 또한, 후에 형성될 유기 절연막으로 된 제 2 보호막과 채널과의 직접접촉에 의한 누설전류(leakage current)의 증가현상을 방지 할 수 있다. As such, when the first passivation layer, which is a layer in direct contact with the exposed
여기서, 상기 제 1 보호막(56)을 패터닝하여, 상기 드레인전극(50)의 일부와 상기 접지배선(54)의 일부가 노출되도록 각각 제 1 드레인 콘택홀(58a)과 제 1 접 지배선 콘택홀(60a)을 형성한다.The
도 3g는 상기 패턴된 제 1 보호막(56)상에 투명 유기막인 제 2 보호막(64)을 형성하는 단계이다.3G is a step of forming a
즉, 상기 제 1 보호막(56)상에 벤조사이클로부텐(BCB)과 아크릴(Acryl)계 수지(resin)등으로 구성된 투명한 유기절연물질 그룹 중 선택된 하나를 1㎛ 내지 1.5㎛로 도포하여 제 2 보호막(64)을 형성한다.That is, the second passivation layer may be coated on the
상기 유기절연물질이 도포되기 전에는 도 3f와 같이 박막트랜지스터(T)가 형성된 박막트랜지스터 영역이 픽셀전극이 형성될 픽셀영역보다 높다. 그러나 유기절연물질을 도포하여 상기 제 2 보호막(64)을 형성함으로써 이들 두 영역의 표면을 상기 기판(10)으로부터 동일한 높이로 평탄하게 할 수 있다.Before the organic insulating material is applied, the thin film transistor region in which the thin film transistor T is formed is higher than the pixel region in which the pixel electrode is to be formed, as shown in FIG. 3F. However, by coating the organic insulating material to form the
연속하여, 상기 제 1 드레인 콘택홀(도 3f의 58a)과 상기 제 1 접지배선 콘택홀(도 3f의 60a)에 대응하는 부분의 제 2 보호막(64)을 식각하여, 상기 드레인전극(50)과 접지배선(54)이 다시 노출되도록 제 2 드레인 콘택홀(58b)과 제 2 접지배선 콘택홀(60b)을 형성한다. Subsequently, a second
이때, 상기 각 제 1, 2 드레인 콘택홀(도 3f의 58a, 58b)과 상기 제 1,2 접지배선 콘택홀(도 3f의 60a, 60b)은 각각 동일 마스크로 노광한 후, 건식식각을 이용하여 제 1 보호막(56)과 제 2 보호막(64)을 동시에 식각하여 형성할 수 도 있다.In this case, each of the first and second drain contact holes (58a and 58b of FIG. 3F) and the first and second ground contact holes (60a and 60b of FIG. 3F) are exposed to the same mask, and then dry etching is used. The
다음으로, 도 3h는 투명전극으로 제 2 드레인 콘택홀(58b) 및 제 2 접지배선 콘택홀(60b)을 통해 노출된 상기 드레인 전극(50)과 접지배선(54) 상에 각각 식각방지막으로서 드레인 보조전극(66)과 커패시터 전극(68)을 형성하는 단계이다.Next, FIG. 3H illustrates a drain as an etch stop layer on the
즉, 상기 패턴된 제 2 보호막(64)상부에 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명 도전성 물질을 증착하고 패터닝하여, 상기 노출된 드레인전극(50)과 접촉하는 드레인 보조전극(66)과, 상기 노출된 접지배선(54)과 접촉하는 캐패시터 전극(68)을 형성한다. That is, a drain
상기 접지배선(54)은 픽셀의 일부를 지나도록 형성되어 있으나(도 3), 커패시터 전극(68)은 데이터배선(52)과는 중첩되지 않는 한도에서 접지배선(54)보다 넓게하여 픽셀전극 전체면적 중 절반이상과 중첩되게 형성된다. The
이때, 상기 드레인 보조전극(66)은 후에 형성될 제 3 보호막 상의 제 3 드레인 콘택홀 보다 넓게 형성한다.In this case, the drain
다음으로, 도 3i에 도시한 바와 같이, 상기 드레인 보조전극(66)과 커패시터 전극(68)이 형성된 기판(10)의 전면에 전술한 유기절연 물질 그룹 중 선택된 하나를 증착하여 제 3 보호막(72)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 3I, one of the above-described organic insulating material groups is deposited on the entire surface of the
상기 제 3 보호막(72)을 패터닝하여, 상기 드레인 보조전극(66)을 노출하는 제 3 드레인 콘택홀(58c)을 형성한다.The
전술하였듯이, 제 3 드레인 콘택홀(58c)은 이미 형성되어 있는 드레인 보조전극보다 좁은 면적으로 형성한다. 드레인전극(50)상에 드레인 보조전극(66)이 형성되어 있기 때문에 제 3 드레인 콘택홀(58c)형성 시 드레인 전극(50)의 손상을 방지할 수 있다.As described above, the third
다음으로, 도 3j는 상기 제 3 보호막(72)의 전면에 투명 도전성 금속을 증착하고 패턴하여, 상기 노출된 드레인 보조전극(66)과 접촉하면서 상기 소스 및 드레인전극(48,50)상부와 상기 픽셀영역(P)상에 픽셀전극(74)을 형성한다.
Next, FIG. 3J illustrates a method of depositing and patterning a transparent conductive metal on the entire surface of the
상기 픽셀전극(74)은 상기 제 3 보호막(72)을 사이에 두고 상기 캐패시터 전극(68)과 평면적으로 겹쳐져 형성된다.The
상기 픽셀전극(74)과 상기 캐피시터 전극(68)전극 사이에 삽입된 보호막으로, 상기 픽셀영역(P)에는 비로소 스토리지 캐패시터(C)가 구성될 수 있으며, 상기 화소전극(74)은 캐패시터 제 2 전극의 기능을 겸하게 된다.A storage layer C may be formed between the
연속하여, 상기 데이터 패드전극(36b)상부와 게이트 패드전극(34b) 상부 및 접지 패드전극(37b) 상부의 게이트 절연막(38)과 제 1 보호막(56)과 제 2 보호막(64)과 제 3 보호막(72)을 식각하여, 하부의 게이트 패드전극(34b)과 데이터 패드전극(36b)과 접지배선 패드전극(37b)을 각각 노출시키는 게이트 패드 콘택홀(76)과 데이터 패드 콘택홀(78)과 접지배선 콘택홀(80)을 형성한다. Subsequently, the
다음 공정은 도시하지 않았지만, 감광성 물질을 도포하는 단계로, 감광성 물질은 외부의 신호를 받아서 전기적인 신호로 변환하는 변환기로 쓰이는데, 비정질 셀레니움(selenium)의 화합물을 진공증착기(evaporator)를 이용하여 100-500㎛ 두께로 증착한다. 또한, HgI2, PbO, CdTe, CdSe, 탈륨브로마이드, 카드뮴설파이드 등과 같은 종류의 암전도도가 작고 외부신호에 민감한, 특히 엑스레이 광전도도가 큰 엑스레이 감광성물질을 사용할 수 있다. 엑스레이 광이 감광물질에 노출되면 노출 광의 세기에 따라 감광물질 내에 전자 및 정공쌍이 발생한다. Although the following process is not shown, the photosensitive material is applied, and the photosensitive material is used as a transducer which receives an external signal and converts the signal into an electrical signal. The compound of amorphous selenium is converted to 100 by using an evaporator. Deposit at -500 μm thickness. In addition, an X-ray photosensitive material having a low dark conductivity and sensitive to an external signal, particularly X-ray photoconductivity, may be used, such as HgI 2 , PbO, CdTe, CdSe, thallium bromide, cadmium sulfide, and the like. When the X-ray light is exposed to the photosensitive material, electrons and hole pairs are generated in the photosensitive material according to the intensity of the exposed light.
엑스레이 감광물질 도포 후에 고압전극으로서 투명한 도전전극이나 엑스레이 광이 투과될 수 있을 정도로 금속층을 얇게 형성한다. After application of the X-ray photosensitive material, the metal layer is formed thin enough to transmit transparent conductive electrodes or X-ray light as high voltage electrodes.
도전전극에 전압을 인가하면서 엑스레이 광을 받아들이면 감광물질 내에 형성된 전자 및 정공쌍은 서로 분리되고, 화소전극(74)에는 상기 도전전극에 의해 분리된 정공이 모여 스토리지 캐패시터(C)에 저장된다.When the X-ray light is applied while applying a voltage to the conductive electrode, electrons and hole pairs formed in the photosensitive material are separated from each other, and holes separated by the conductive electrode are collected in the
전술한 바와 같은 공정으로 엑스레이 영상 감지소자용 박막트랜지스터 어레이기판을 제작할 수 있다.
The thin film transistor array substrate for the X-ray image sensing device may be manufactured by the process as described above.
그러나, 전술한 바와 같은 구성은 상기 박막트랜지스터 상부에 유기절연막과 무기절연막을 형성하는 공정이 연속하여 진행되기 때문에, 유기 절연막만을 형성하는 일반적인 구성보다는 공정이 추가될 뿐 아니라, 상기 게이트 패드전극과, 데이터 패드 전극 및 보조 패드전극과 외부의 신호배선을 와이어 본딩(wire bonding) 방식으로만 연결하여야 하는 문제점이 있다.However, in the above-described configuration, since the process of forming the organic insulating film and the inorganic insulating film on the thin film transistor is continuously performed, the gate pad electrode and the gate pad electrode, There is a problem in that the data pad electrode and the auxiliary pad electrode and the external signal wiring should be connected only by a wire bonding method.
본 발명은 전술한 추가 공정문제를 해소하고, 외부 신호배선을 패드전극에 연결하는 방식이 다양화 되도록 하기 위한 목적으로 제안되었으며, 박막트랜지스터 상부의 유기 보호막을 생략하는 동시에, 상기 게이트 패드전극에 패드단자 전극을 더욱 구성한 제 1 어레이기판 구조와, 상기 유기 보호막을 생략하는 동시에 상기 게이트 패드전극과 데이터 패드전극에 모두 게이트 패드 단자전극과 데이터 패드 단자전극을 구성한 제 2 어레이기판 구조와 그 제조방법을 제안한다.The present invention has been proposed to solve the above-described additional process problem and to diversify the method of connecting the external signal wiring to the pad electrode, and omit the organic protective layer on the thin film transistor, and at the same time, pad to the gate pad electrode. A first array substrate structure further comprising a terminal electrode, a second array substrate structure including a gate pad terminal electrode and a data pad terminal electrode formed on both the gate pad electrode and the data pad electrode while omitting the organic passivation layer, and a method of manufacturing the same. Suggest.
전술한 바와 같은 본 발명의 각 구성들은 공정을 단순화하는 동시에, 각 패드전극에 외부의 신호배선을 와이어 본딩방식과 탭 방식 모두 사용할 수 있도록 한 다.
Each of the above-described configurations of the present invention simplifies the process and allows external signal wiring to be used for each pad electrode in both wire bonding and tapping.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 특징에 따른 엑스레이 영상감지소자는 기판 상에 일 방향으로 구성된 다수의 게이트 배선과, 상기 게이트배선과 연결된 게이트 연결배선과, 상기 게이트 연결배선에서 연장된 게이트 패드전극과; 상기 게이트 배선과는 게이트 절연막을 사이에 두고 수직하게 교차하여 픽셀영역을 정의하는 데이터 배선과, 상기 데이터 배선과 연결된 데이터 연결배선과, 상기 데이터 연결배선에서 연장된 데이터 패드전극; 상기 데이터 배선과 게이트 배선이 교차하는 지점에 게이트 전극과 액티브층과 소스전극과 드레인전극을 포함하는 박막 트랜지스터와; 상기 픽셀영역에 일 방향으로 형성되고, 일 끝단은 접지패드전극과 연결된 접지배선과; 상기 박막트랜지스터와 데이터 패드전극 및 접지 패드전극을 덮고, 상기 접지배선의 일부와 상기 게이트 패드전극의 일부를 노출시키며 형성된 실리콘 절연막인 제 1 보호막과; 상기 노출된 접지배선과 접촉하며 상기 픽셀영역에 형성된 캐패시터전극과; 상기 노출된 게이트 패드전극과 접촉하며 형성된 제 1 게이트 패드 단자전극과; 상기 드레인전극의 일부와 상기 제 1 게이트 패드 단자전극의 일부를 노출시키며 형성된 제 2 보호막과; 상기 드레인전극과 접촉하는 픽셀전극과 상기 제 1 게이트 패드 단자 전극과 접촉하는 제 2 게이트 패드 단자전극과; 상기 데이터 패드전극을 노출시키는 데이터 패드 콘택홀과 상기 접지 패드 전극을 노출시키는 접지 패드 콘택홀을 포함한다.The X-ray image sensing device according to the first aspect of the present invention for achieving the above object is a plurality of gate wirings formed in one direction on the substrate, a gate connection wiring connected to the gate wiring, and extending from the gate connection wiring A gate pad electrode; A data line defining a pixel region by crossing the gate line vertically with a gate insulating layer interposed therebetween, a data connection line connected to the data line, and a data pad electrode extending from the data connection line; A thin film transistor including a gate electrode, an active layer, a source electrode, and a drain electrode at a point where the data line and the gate line cross each other; A ground line formed in the pixel area in one direction and having one end connected to a ground pad electrode; A first passivation layer covering the thin film transistor, the data pad electrode, and the ground pad electrode and exposing a portion of the ground wiring and a portion of the gate pad electrode; A capacitor electrode in contact with the exposed ground line and formed in the pixel region; A first gate pad terminal electrode formed in contact with the exposed gate pad electrode; A second passivation layer formed to expose a portion of the drain electrode and a portion of the first gate pad terminal electrode; A pixel electrode in contact with the drain electrode and a second gate pad terminal electrode in contact with the first gate pad terminal electrode; And a data pad contact hole exposing the data pad electrode and a ground pad contact hole exposing the ground pad electrode.
상기 게이트전극과 게이트배선은 이중 금속층으로 하며, 이중 금속층 중 제 1 층은 알루미늄이고, 제 2 층은 크롬(Cr), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo)으로 구성한다.The gate electrode and the gate wiring are made of a double metal layer. The first layer of the double metal layer is aluminum, and the second layer is made of chromium (Cr), tungsten (W), and molybdenum (Mo).
상기 게이트 패드전극과 데이터 패드전극 및 접지 패드전극은 동일층에 동일 물질로 구성한다.The gate pad electrode, the data pad electrode, and the ground pad electrode are made of the same material on the same layer.
상기 데이터배선과 접지배선은 상기 게이트 절연막에 형성된 콘택홀을 통해, 상기 데이터 연결배선과 접지 연결배선과 접촉하여 구성하며, 상기 픽셀전극은 상기 소스 및 드레인전극의 상부까지 연장하여 구성한다.The data line and the ground line are formed in contact with the data connection line and the ground connection line through a contact hole formed in the gate insulating layer, and the pixel electrode extends to the upper portion of the source and drain electrodes.
본 발명의 제 1 특징에 따른 엑스레이 영상감지 소자 제조방법은 기판 상에 게이트배선과, 상기 게이트 배선에서 연장된 게이트 연결배선과, 상기 게이트 연결배선에서 연장된 게이트 패드전극과, 상기 게이트 패드전극과 평행하지 않은 일 측 영역에 데이터 연결배선과, 상기 데이터 연결배선에서 연장된 데이터 패드전극과, 접지 연결배선과, 상기 접지 연결배선에서 연장된 접지 패드전극을 형성하는 단계와; 상기 게이트 배선과 게이트 패드 전극과 데이터 패드 전극과 접지 패드전극이 형성된 기판의 전면에, 상기 게이트 연결배선의 일부와, 상기 데이터 연결배선의 일부를 노출하는 제 1 절연막인 게이트 절연막을 형성하는 단계와; 상기 게이트 절연막 상에 상기 게이트 배선과 교차하는 데이터 배선의 교차지점에 액티브층과 소스전극 및 드레인전극으로 구성된 박막트랜지스터를 형성하고, 상기 노출된 데이터 연결배선과 접촉하는 데이터 배선과, 상기 노출된 접지 연결배선과 접촉하는 접지배선을 형성하는 단계와; 상기 박막트랜지스터와 접지배선, 데이터 배선이 형성된 기판의 전면에, 상기 접지배선의 일부와 상기 게이트 패드전극의 일부를 노출시키며 형성된 제 2 절연막인 제 1 보호막을 형성하는 단계와; 상기 접지배선과 접촉하는 캐패시터 전극과, 상기 게이트 패드전극과 접촉하는 제 1 게이트 패드 단자 전극을 형성하는 단계와; 상기 캐패시터 전극과 제 1 게이트 패드 단자 전극이 형성된 기판의 전면에 상기 드레인 전극과 상기 제 1 게이트 패드 전극단자의 일부를 각각 노출시키고, 상기 접지 패드전극과 데이터 패드 전극에 대응하는 영역이 식각된 제 3 절연막인 제 2 보호막을 형성하는 단계와; 상기 드레인전극과 접촉하면서 상기 캐패시터 전극 상부에 구성되는 픽셀전극과, 상기 제 1 게이트 패드 단자전극과 접촉하는 제 2 게이트 패드 단자전극을 형성하는 단계와; 상기 제 3 절연막이 식각된 영역의 제 1 절연막과 제 2 절연막을 식각하여 상기 데이터 패드전극을 노출시키는 데이트 패드 콘택홀과, 상기 접지 패드전극을 노출시키는 접지 패드 콘택홀을 형성하는 단계를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an X-ray image sensing device, comprising: a gate wiring on a substrate, a gate connecting wiring extending from the gate wiring, a gate pad electrode extending from the gate connecting wiring, and a gate pad electrode; Forming a data connection line, a data pad electrode extending from the data connection line, a ground connection line, and a ground pad electrode extending from the ground connection line in one side of the non-parallel region; Forming a gate insulating film on a front surface of the substrate on which the gate wiring, the gate pad electrode, the data pad electrode, and the ground pad electrode are formed, a first insulating film exposing a portion of the gate connection line and a portion of the data connection line; ; A thin film transistor including an active layer, a source electrode, and a drain electrode formed at an intersection point of the data line crossing the gate line on the gate insulating layer, and a data line in contact with the exposed data connection line; Forming a ground line in contact with the connection line; Forming a first passivation layer on a front surface of the substrate on which the thin film transistor, the ground line, and the data line are formed, exposing a portion of the ground line and a portion of the gate pad electrode; Forming a capacitor electrode in contact with the ground wiring and a first gate pad terminal electrode in contact with the gate pad electrode; Exposing a portion of the drain electrode and the first gate pad electrode terminal on a front surface of the substrate on which the capacitor electrode and the first gate pad terminal electrode are formed, and etching the region corresponding to the ground pad electrode and the data pad electrode. Forming a second protective film that is a third insulating film; Forming a pixel electrode formed on the capacitor electrode while in contact with the drain electrode, and a second gate pad terminal electrode in contact with the first gate pad terminal electrode; Etching the first insulating film and the second insulating film in the region where the third insulating film is etched to form a data pad contact hole for exposing the data pad electrode and a ground pad contact hole for exposing the ground pad electrode. .
상기 픽셀전극 상에 광도전막을 형성하는 단계와; 상기 광도전막 상에 도전전극을 형성하는 단계를 더욱 포함한다.Forming a photoconductive film on the pixel electrode; The method may further include forming a conductive electrode on the photoconductive film.
상기 광도전막은 비정질 셀레니움(selenium), HgI2, PbO, CdTe, CdSe, 탈륨브로마이드, 카드뮴설파이드로 구성된 집단에서 선택된 물질로 형성한다.The photoconductive film is formed of a material selected from the group consisting of amorphous selenium, HgI 2 , PbO, CdTe, CdSe, thallium bromide, and cadmium sulfide.
상기 캐패시터전극과 픽셀전극과 제 1 게이트 패드 단자전극과 제 2 게이트 패드 단자전극은 투명한 인듐-틴-옥사이드(ITO)와 인듐-징크-옥사이드(IZO)중 선택된 하나로 형성한다.The capacitor electrode, the pixel electrode, the first gate pad terminal electrode, and the second gate pad terminal electrode are formed of one selected from transparent indium tin oxide (ITO) and indium zinc oxide (IZO).
본 발명의 제 2 특징에 따른 엑스레이 영상감지 소자는 기판 상에 일 방향으로 형성된 게이트 배선과, 상기 게이트 배선과 연결된 게이트 패드전극과; 상기 게이트 배선과는 게이트 절연막을 사이에 두고 수직하게 교차하여 픽셀영역을 정의하는 데이터 배선과, 상기 데이터 배선과 연결된 데이터 패드 전극과; 상기 게이트 배선과 데이터 배선이 교차하는 지점에 구성되고, 게이트 전극과, 액티브층과, 소스전극과 드레인전극을 포함하는 박막 트랜지스터와; 상기 픽셀영역에 일 방향으로 형성된 접지배선과, 상기 접지배선과 연결된 접지 패드전극과; 상기 박막트랜지스터와 접지배선과 데이터 패드 전극과 접지 패드전극이 구성된 기판의 상부에 구성되고, 상기 접지배선의 일부와 상기 게이트 패드전극과 데이터 패드 전극과 접지 패드전극의 일부를 각각 노출시키며 형성된 실리콘 절연막인 제 1 보호막과; 상기 노출된 접지배선과 접촉하는 캐패시터 전극과, 상기 게이트 패드 전극과 접촉하는 제 1 게이트 패드 단자 전극과, 상기 데이터 패드전극과 접촉하는 제 1 데이터패드 단자전극과, 상기 접지 패드전극과 접촉하는 제 1 접지 패드 단자전극과; 상기 제 1 보호막 상부에 위치하고, 상기 드레인전극과 제 1 게이트 패드 단자전극과 제 1 데이터 패드 단자전극과 제 1 접지 패드 단자전극을 노출시키며 형성된 실리콘 절연막인 제 2 보호막과; 상기 드레인전극과 접촉하면서 상기 캐패시터 전극 상부에 구성된 픽셀전극과, 상기 제 1 게이트 패드 단자전극과 접촉하는 제 2 게이트 패드 단자전극과, 상기 제 1 데이터 패드 단자전극과 접촉하는 제 2 데이터 패드 단자전극과,상기 제 1 접지 패드 단자전극과 접촉하는 제 2 접지 패드 단자전극을 포함한다.An X-ray image sensing device according to a second aspect of the present invention includes a gate wiring formed in one direction on a substrate, a gate pad electrode connected to the gate wiring; A data line defining a pixel area by vertically crossing the gate line with a gate insulating layer interposed therebetween, and a data pad electrode connected to the data line; A thin film transistor configured at a point where the gate wiring and the data wiring cross each other, the thin film transistor including a gate electrode, an active layer, a source electrode and a drain electrode; A ground line formed in one direction in the pixel area, and a ground pad electrode connected to the ground line; A silicon insulating layer formed on the substrate including the thin film transistor, the ground wiring, the data pad electrode, and the ground pad electrode, and exposing a part of the ground wiring, a portion of the gate pad electrode, the data pad electrode, and the ground pad electrode, respectively; Phosphorus first protective film; A capacitor electrode in contact with the exposed ground wiring, a first gate pad terminal electrode in contact with the gate pad electrode, a first data pad terminal electrode in contact with the data pad electrode, and a contact with the ground pad electrode 1 ground pad terminal electrode; A second passivation layer on the first passivation layer, the second passivation layer being a silicon insulating layer formed by exposing the drain electrode, the first gate pad terminal electrode, the first data pad terminal electrode, and the first ground pad terminal electrode; A pixel electrode formed on the capacitor electrode in contact with the drain electrode, a second gate pad terminal electrode in contact with the first gate pad terminal electrode, and a second data pad terminal electrode in contact with the first data pad terminal electrode. And a second ground pad terminal electrode in contact with the first ground pad terminal electrode.
본 발명의 제 2 특징에 따른 엑스레이 영상감지소자 제조방법은 기판 상에 게이트 전극 및 게이트배선과, 상기 게이트 배선에 연결된 게이트 패드전극을 형성하는 단계와; 상기 게이트 배선이 형성된 기판의 전면에 제 1 절연막인 게이트 절연막을 형성하는 단계와; 상기 게이트 배선과 교차하여 픽셀영역을 정의하는 데이터 배선과, 상기 게이트 배선 및 데이터 배선의 교차지점에 액티브층과 소스전극 및 드레인전극으로 구성된 박막트랜지스터를 형성하고, 상기 데이터 배선과 연결된 데이터 패드 전극과, 데이터 배선과 평행하게 일 방향으로 구성된 접지배선과, 상기 접지배선과 연결된 접지 패드전극을 형성하는 단계와; 상기 박막트랜지스터와 접지배선, 데이터 패드 전극과 접지 패드 전극이 형성된 기판의 전면에, 상기 접지배선의 일부와 상기 게이트 패드전극의 일부와 상기 데이터패드 전극의 일부와 상기 접지 패드전극의 일부를 노출시키는 제 2 절연막인 제 1 보호막을 형성하는 단계와; 상기 접지배선과 접촉하는 캐패시터 전극과, 상기 게이트 패드전극과 접촉하는 제 1 게이트 패드 단자 전극과, 상기 데이터 패드전극과 접촉하는 제 1 데이터 패드 단자 전극과, 상기 접지 패드전극과 접촉하는 제 1 접지 패드 단자 전극을 형성하는 단계와; 상기 캐패시터 전극과 제 1 게이트 패드 단자전극과 제 1 데이터 패드 단자전극과 제 1 접지 패드 단자전극이 형성된 기판의 전면에 상기 드레인 전극의 일부를 노출시키고, 상기 제 1 게이트 패드 단자전극과 제 1 데이터 패드 단자전극과 제 1 접지 패드 단자전극을 노출시키는 제 3 절연막인 제 2 보호막을 형성하는 단계와; 상기 드레인전극과 접촉하면서 상기 캐패시터 전극 상부에 구성되는 픽셀전극과, 상기 제 1 게이트 패드 단자전극과 접촉하는 제 2 게이트 패드 단자전극과, 상기 제 1 데이터 패드 단자전극과 접촉하는 제 2 데이터 패드 단자전극과, 상기 제 1 접지 패드 단자전극과 접촉하는 제 2 접지패드 단자전극을 형성하는 단계를 포함한다.A method of manufacturing an X-ray image sensing device according to a second aspect of the present invention includes forming a gate electrode and a gate wiring on a substrate and a gate pad electrode connected to the gate wiring; Forming a gate insulating film on the entire surface of the substrate on which the gate wiring is formed; A data line defining a pixel region crossing the gate line, a thin film transistor including an active layer, a source electrode, and a drain electrode formed at an intersection of the gate line and the data line, and a data pad electrode connected to the data line; Forming a ground line formed in one direction parallel to the data line and a ground pad electrode connected to the ground line; Exposing a portion of the ground line, a portion of the gate pad electrode, a portion of the data pad electrode, and a portion of the ground pad electrode on a front surface of the substrate on which the thin film transistor, the ground wiring, the data pad electrode, and the ground pad electrode are formed. Forming a first passivation film that is a second insulating film; A capacitor electrode in contact with the ground wiring, a first gate pad terminal electrode in contact with the gate pad electrode, a first data pad terminal electrode in contact with the data pad electrode, and a first ground in contact with the ground pad electrode Forming a pad terminal electrode; A portion of the drain electrode is exposed on the entire surface of the substrate on which the capacitor electrode, the first gate pad terminal electrode, the first data pad terminal electrode, and the first ground pad terminal electrode are formed, and the first gate pad terminal electrode and the first data are exposed. Forming a second protective film which is a third insulating film exposing the pad terminal electrode and the first ground pad terminal electrode; A pixel electrode formed on the capacitor electrode in contact with the drain electrode, a second gate pad terminal electrode in contact with the first gate pad terminal electrode, and a second data pad terminal in contact with the first data pad terminal electrode. Forming an electrode and a second ground pad terminal electrode in contact with the first ground pad terminal electrode.
상기 픽셀전극 상에 광도전막을 형성하는 단계와; 상기 광도전막 상에 도전전극을 형성하는 단계를 더욱 포함한다. Forming a photoconductive film on the pixel electrode; The method may further include forming a conductive electrode on the photoconductive film.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 구성과 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
Hereinafter, the configuration and operation according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
-- 제 1 실시예 --First Embodiment
제 1 실시예의 특징은 상기 박막트랜지스터(T) 상부에 형성하는 유기 절연막을 생략하고, 상기 게이트 패드전극에 별도의 게이트 패드 단자전극을 형성하여, 공정을 단순화하는 동시에, 와이어 본딩 방식 뿐 아니라 필요에 따라서는 상기 게이트 패드전극에 탭(TAB)방식으로 외부의 신호배선을 연결할 수 있도록 하는 것이다.A feature of the first embodiment is to omit the organic insulating layer formed on the thin film transistor T, and to form a separate gate pad terminal electrode on the gate pad electrode, simplifying the process, and not only a wire bonding method but also a need. Therefore, an external signal line can be connected to the gate pad electrode by a tab (TAB) method.
이하, 도 4를 참조하여, 본 발명의 제 1 실시예를 설명하기로 한다.Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 엑스레이 영상감지소자의 한 화소를 도시한 개략적인 평면도이다.4 is a schematic plan view showing one pixel of the X-ray image sensing device according to the first embodiment of the present invention.
일 끝단에 게이트 패드전극(134b)을 구성하는 게이트 배선(151)이 행 방향으로 배열되어 있고, 일 끝단에 데이터 패드전극(136b)을 구성하는 데이터 배선(152)이 열 방향으로 배열되어 있다. The
상기 게이트 패드전극(134b)은 게이트 연결배선(134a)을 통해 게이트 배선(151)과 연결되고, 상기 데이터 패드전극(136b)은 데이터 연결배선(136a)을 통해 데이터 배선(152)과 연결된다.The
일반적으로, 상기 각 연결배선(134a,136a)은 픽셀영역(P)과 구동영역(미도시)사이에 구성되는 부분이다.
In general, each of the
또, 게이트 배선(151)과 데이터 배선(152)이 직교하는 부분에 스위칭소자로써 박막 트랜지스터(T)가 형성된다.In addition, the thin film transistor T is formed as a switching element at a portion where the
상기 게이트배선(151)과 데이터배선(152)이 교차하여 정의되는 픽셀영역(P)에는 캐패시터전극(162)과 픽셀전극(176)을 형성한다.The
상기 캐패시터 전극의 하부로 접지배선(154)을 형성하며, 상기 접지배선(154)은 접지배선 콘택홀(159a,159b)을 통해 상기 캐패시터전극(162)과 전기적으로 접촉한다.A
상기 접지배선(154)의 끝단에는 접지패드 전극(137b)이 형성되며, 접지 연결배선(137a)을 통해 연결된다.A
그리고, 상기 캐패시터 전극(162)과 픽셀전극(176)의 사이에 유전물질로 실리콘 질화막(SiNX)이 삽입 형성되어, 전하 저장수단으로서 스토리지 캐패시터(C)가 구성된다. In addition, a silicon nitride film SiN X is interposed between the
또한, 상기 게이트 패드전극(134b)은 별도의 게이트 패드 단자전극(166,178)을 형성하여, 상기 게이트 패드전극(134b)과 외부의 신호배선을 탭 방식으로 연결하는 것이 가능하도록 하였다.In addition, the
여기서, 상기 픽셀전극(176)은 상기 박막 트랜지스터(T) 상부까지 연장되어 형성되며, 도시하지는 않았지만 광도전막(도 1의 2)에서 발생한 정공(hole)이 스토리지 캐패시터(C)내에 축적될 수 있도록 전하를 모으는 집전전극의 역할을 한다.Here, the
또한, 상기 스토리지 캐패시터(C)에 저장된 정공은 드레인전극(150)을 통해 소스전극(148)으로 이동하고, 데이터배선(152)을 경유하여 외부의 회로(미도시)에서 처리되어 영상으로 표현된다. In addition, holes stored in the storage capacitor C move to the
이하, 도 5a 내지 도 5j를 참조하여 본 발명의 제 1 실시예에 따른 DXD의 제조방법을 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing DXD according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5A to 5J.
도 5a 내지 도 5j는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ와 Ⅵ-Ⅵ와 Ⅶ-Ⅶ와 Ⅷ-Ⅷ를 절단하여 공정순서에 따라 도시한 공정 단면도이다.5A through 5J are cross-sectional views illustrating V-V, VI-VI, VIII-VIII and VIII-V in accordance with the process sequence of FIG. 4.
도 5a는 게이트 패드전극과 데이터 패드전극과 접지패드 전극이 구성될 영역 상에 데이터 버퍼(104)와 접지패드 버퍼(105)를 형성하는 공정이다.5A illustrates a process of forming a
상기 버퍼(104,105)는 이후에 형성될 데이터 패드전극과 접지 패드전극의 높이를 높여주기 위한 수단이다. The
상기 각 패드전극의 높이를 높여주는 이유는 앞서 설명한 바와 같다.The reason for raising the height of each pad electrode is as described above.
상기 버퍼층(104,105)은 전기적인 기능을 하는 것이 아님으로 절연물질로 형성할 수도 있고, 금속물질로 형성하는 것도 가능하다.Since the buffer layers 104 and 105 do not have an electrical function, they may be formed of an insulating material or may be formed of a metal material.
도 5b는 도전성 금속을 이중으로 증착하고 패터닝하여, 이중 구조의 게이트 전극(132)과 게이트배선(미도시)과 게이트 패드전극(134b)과 데이터패드 전극(136b)과 접지 패드전극(137b)을 형성하는 단계를 도시하고 있다.5B illustrates a double deposition and patterning of a conductive metal to form a
상기 이중금속 층 중 제 1 금속층은 저 저항의 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(주로, AlNd) 등을 사용하고, 제 2 금속층은 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 텅스텐(W)중 선택된 하나를 사용한다.The first metal layer of the double metal layer is a low-resistance aluminum (Al), aluminum alloy (mainly AlNd) and the like, the second metal layer is selected from molybdenum (Mo), chromium (Cr), tungsten (W). Use
상기 각 구성요소를 이중 금속층으로 사용하는 이유는, 게이트전극(132) 물 질로는 RC 딜레이(delay)를 작게 하기 위하여 저항이 작은 알루미늄이 주류를 이루고 있으나, 순수 알루미늄은 화학적으로 내식성이 약하고, 후속의 고온 공정에서 힐락(hillock)형성에 의한 배선 결함문제를 야기하므로, 상기와 같이 적층구조를 적용하는 것이다.The reason for using each of the components as a double metal layer is that as the
상기 이층 구조의 금속을 식각하여, 상기 게이트전극(132)과 게이트배선(미도시)을 형성함과 동시에, 상기 게이트 배선(미도시)에서 연장된 게이트 연결배선(134a)과, 상기 게이트 연결배선(134a)의 끝단에 게이트 패드전극(134b)을 형성하고, 동시에 데이터 연결배선(136a)과 상기 데이터 연결배선(136a)의 끝단에 상기 데이터 버퍼(104)을 덮는 데이터 패드전극(136b)과, 접지 연결배선(137a)과 상기 접지 연결배선(137a)의 끝단에 상기 접지패드 버퍼(105)를 덮는 접지 패드전극(137b)를 형성한다.The metal of the two-layer structure is etched to form the
이때, 상기 게이트 패드전극(134b)과 데이터 패드전극(136b)과 접지 패드전극(137b)은 하부의 알루미늄 금속층이 노출된 단일층이다.In this case, the
이와 같이 하는 이유는, 상기 각 패드전극(134b,136b,137b)은 외부의 배선과 직접 본딩(bonding)되어 신호를 입력받는 부분이므로 낮은 저항을 필요로 한다. 따라서, 저항이 높은 상층보다는 저항이 낮은 하부 알루미늄층을 접촉전극으로 사용하기 위함이다.The reason for this is that each
다음으로, 도 5c에 도시한 바와 같이, 상기 게이트전극(132)과 게이트 패드전극(134b)과 데이터 패드전극(136b)및 접지 패드전극(137b)과 게이트배선(151)을 형성한 기판(100)의 전면에 실리콘 질화막(SiNX)과 실리콘 산화막(SiO2)을 포함하는 무기절연 물질 그룹과, 경우에 따라서는 벤조사이클로부텐(BCB)과 아크릴(acryl)계 수지(resin)등으로 구성된 유기절연 물질그룹 중 선택된 하나를 증착 또는 도포하여 게이트 절연막(138)을 100Å 내지 3000Å의 두께로 형성한다. Next, as shown in FIG. 5C, the
도 5d는 액티브층(140), 오믹 콘택층(142)를 형성하는 단계를 도시한 도면이다.5D is a diagram illustrating a step of forming the
먼저, 상기 게이트 절연막(138)상에 연속하여, 상기 게이트 절연막(138)이 외부의 공기중에 노출되지 않은 상태에서 순수 비정질 실리콘(A-Si:H), 불순물 비정질 실리콘(n+a-Si:H)을 순서대로 적층한 후 패터닝하여, 액티브층(140)과 오믹콘택층(142)을 형성한다First, pure amorphous silicon (A-Si: H) and impurity amorphous silicon (n + a-Si :) are continuously formed on the
다음으로, 상기 데이터 연결배선(136a)의 상부와, 접지 연결배선(137a)의 상부의 게이트 절연막(138)을 식각하여 데이터배선 콘택홀(146)과 접지배선 콘택홀(147)을 형성한다. Next, the data insulating
도 5e는 상기 데이터 배선 콘택홀(146)과 접지패드 콘택홀(147)과 액티브층(140)과 오믹 콘택층(142)이 형성된 게이트 절연막(138)의 상부에 제 2 금속층을 증착하고 패턴하여, 상기 오믹 콘택층(142)과 접촉하는 소스전극(148)및 드레인전극(150)과, 상기 소스전극(148)과 연결된 데이터배선(152)을 형성한다.FIG. 5E illustrates the deposition and patterning of a second metal layer on the
동시에, 상기 픽셀영역의 중앙을 가로지르는 접지배선(154)을 형성한다.At the same time, a
이러한 구조에서, 상기 데이터배선(152)의 일 끝단은 상기 데이터 배선 콘택홀(146)을 통해 상기 데이터 연결배선(136a)과 접촉하고, 상기 접지배선(154)의 일 끝단은 상기 접지배선 콘택홀(147)을 통해 상기 접지 연결배선(137a)과 접촉한다.
In this structure, one end of the
다음으로, 상기 패터닝된 소스 및 드레인전극(148,150)을 마스크로 하여, 상기 소스 및 드레인전극(148, 150)의 사이로 노출된 일부 오믹콘택층(142)을 식각하여 액티브층(140)의 일부를 노출한다.Next, the
다른 방법으로, 상기 소스 및 드레인전극(148,150)을 포토레지스트(미도시) 광 마스크로 하여 패터닝하고, 그 포토레지스트를 제거하지 않은 상태에서 오믹콘택층(142)을 식각 분리할 수도 있다. Alternatively, the source and drain
상기 노출된 액티브층(140)의 표면은 전자가 흐르는 채널(channel)로서 기능을 하게 된다.The exposed surface of the
도 5f는 상기 소스 및 드레인전극(148,150)과 접지배선(154)과 데이터배선 (152)등이 형성된 기판(100)의 전면에 제 1 보호막(156)을 형성하는 단계를 도시한 도면이다.FIG. 5F illustrates a step of forming a
상기 제 1 보호막(156)은 실리콘절연막(질화실리콘(SiNx) 또는 산화실리콘(SiO2))을 소정의 방법으로 증착하여 약 4000Å의 두께로 형성한다. The
이와 같이, 상기 노출된 액티브층(140)과 직접 맞닿는 층인 제 1 보호막을 실리콘 절연막으로 구성하면, 상기 노출된 액티브층(140)과 제 1 보호막(156)과의 계면특성이 뛰어나기 때문에 전자를 트랩하는 영역이 적어지게 되고 따라서, 전자의 이동도(mobility)가 빨라지는 결과를 얻을 수 있다.As such, when the first passivation layer, which is a layer in direct contact with the exposed
여기서, 상기 제 1 보호막(156)을 식각하여, 상기 접지배선(154)의 일부를 노출하는 접지배선 콘택홀(159)과, 상기 제 1 보호막(156)과 그 하부의 게이트 절 연막(138)을 식각하여 상기 게이트 패드전극(134b을 노출하는 제 1 게이트 패드 콘택홀(160a)을 형성한다.The
도 5g는 투명전극으로 상기 접지배선 콘택홀(159)를 통해 상기 접지배선(154)와 접촉하는 커패시터 전극(162)과, 상기 데이터 패드전극(136a)과 접지패드 전극(137a)의 상부에 각각 에치 스타퍼(164a,164b)와 상기 게이트 패드전극(134a)과 접촉하는 제 1 게이트 패드 단자전극(166)을 형성하는 단계이다.FIG. 5G illustrates a
즉, 상기 패턴된 제 1보호막(156)상부에 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명도전성 물질을 증착하고 패터닝하여 형성한다.In other words, a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) is deposited and patterned on the patterned
상기 접지배선(154)은 픽셀의 일부를 지나도록 형성되어 있으나(도 4), 커패시터 전극(162)은 데이터배선(152)과는 중첩되지 않는 한도에서 접지배선(154)보다 넓게하여 픽셀전극(이후 공정에서 형성됨) 전체면적 중 절반이상과 중첩되게 형성된다. The
다음으로, 도 5h에 도시한 바와 같이, 상기 커패시터 전극(162)등이 구성된 기판(100)의 전면에 전술한 바와 같은 무기 절연물질 그룹 중 선택된 하나를 증착하여 제 2 보호막(168)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 5H, one of the above-described inorganic insulating material groups is deposited on the entire surface of the
상기 제 2 보호막(168)을 패터닝하여, 상기 드레인 전극(150)을 노출하는 드레인 콘택홀(170)과, 상기 데이터 패드전극(136b)과 접지패드전극(137b)의 상부에 각각 형성한 에치 스타퍼(etch stoper)(164a,164b)를 노출하는 제 1 홀(172a)과 제 2 홀(172b)을 형성한다.The etch star formed on the
동시에 상기 게이트 패드전극(134b)과 접촉하는 제 1 게이트 패드 단자 전극(166)의 일부를 노출시키는 제 2 게이트 패드 콘택홀(174)을 형성한다.
At the same time, a second gate
다음으로, 도 5i는 픽셀전극(176)과, 상기 제 1 게이트 패드 단자전극(166)과 접촉하는 제 2 게이트 패드 단자전극(178)을 형성하는 단계이다.Next, FIG. 5I illustrates forming a
상기 각 콘택홀(170, 174)이 형성된 기판(100)의 전면에 인듐-틴-옥사이드(ITO)와 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 포함하는 투명 도전성 금속물질 그룹 중 선택된 하나를 증착하고 패턴하여, 상기 일부가 노출된 드레인전극(150)과 접촉하면서 픽셀영역(P)에 구성되는 픽셀전극(176)과, 상기 제 1 게이트 패드 단자전극(166)과 접촉하는 제 2 게이트 패드 단자전극(178)을 형성한다.Deposition and patterning one selected from the group of transparent conductive metal materials including indium tin oxide (ITO) and indium zinc oxide (IZO) on the entire surface of the
본 공정에서, 상기 제 1 홀(172a)과 제 2 홀(172b)을 통해 노출된 에치 스토퍼(도 5h의 164a, 도 5h의 164b)가 제거된다. In this process, the etch stopper (164a in FIG. 5H and 164b in FIG. 5H) exposed through the
상기 픽셀전극(176)은 상기 제 2 보호막(168)을 사이에 두고 상기 캐패시터 제 1 전극(162)과 평면적으로 겹쳐져 형성된다.The
상기 픽셀전극(176)과 상기 스토리지 제 1 전극(162) 사이에 삽입된 상기 제 2 보호막(168)으로, 상기 픽셀영역(P)에는 비로소 스토리지 캐패시터(C)가 구성될 수 있으며, 상기 픽셀전극(176)은 캐패시터 제 2 전극(176)의 기능을 겸하게 된다.With the
도 5j는 상기 데이터 패드전극(136b)과 접지패드 전극(137b)을 노출하는 단계로, 상기 제 1 보호막(156)과 게이트 절연막(138)을 식각하여 데이터 패드 콘택홀(180)과 접지패드 콘택홀(182)을 형성한다.5J illustrates exposing the
전술한 바와 같은 공정으로 본 발명의 제 1 실시예에 따른 엑스레이 영상감지소자를 제작 할 수 있다.The X-ray image sensing device according to the first embodiment of the present invention may be manufactured by the process as described above.
전술한 공정에서는 종래와 달리 상기 제 1 보호막과 제 2 보호막 사이에 형 성되는 유기 보호막 공정이 제거되어 공정이 단순화 될 뿐 아니라 상기 게이트 패드전극(143b)에 별도의 제 1 게이트 패드 단자전극(166)과 제 2 게이트 패드 단자전극(178)을 공정 추가없이 형성함으로써, 상기 게이트 패드전극(134b)이 상기 제 1 게이트 패드 단자전극(166)과 제 2 게이트 패드 단자전극(178)을 통해 탭 방식으로 외부의 신호 배선과 연결될 수 있다. In the above-described process, unlike the conventional method, the organic passivation layer formed between the first passivation layer and the second passivation layer is removed, which not only simplifies the process but also separates the first gate
이하, 제 2 실시예를 통해 상기 제 1 실시예에서 변형된 본 발명의 또 다른 특징에 따른 엑스레이 영상감지소자의 구성과 그 제조방법을 설명한다.
Hereinafter, the configuration and manufacturing method of the X-ray image sensing device according to another feature of the present invention modified in the first embodiment through the second embodiment.
-- 제 2 실시예 --Second Embodiment
본 발명의 제 2 실시예의 특징은 박막트랜지스터 상부에 형성하는 유기 절연막을 생략하여 공정을 단순화하는 동시에, 상기 게이트 패드 전극과 데이터 패드 전극에 단자전극을 형성하여, 탭 방식으로 외부의 신호배선을 연결할 수 있도록 하는 것이다.A feature of the second embodiment of the present invention is to simplify the process by omitting the organic insulating layer formed on the thin film transistor, and to form a terminal electrode on the gate pad electrode and the data pad electrode to connect external signal wiring in a tab manner. To make it possible.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 엑스레이 영상 감지소자의 한 픽셀 영역을 나타낸 평면도이다.6 is a plan view illustrating one pixel area of the X-ray image sensing device according to the second embodiment of the present invention.
도시한 바와 같이, 일 끝단에 게이트 패드전극(234)을 구성하는 게이트 배선(251)이 행 방향으로 배열되어 있고, 일 끝단에 데이터 패드전극(253)을 구성하는 데이터 배선(252)이 열 방향으로 배열되어 있다. As shown in the drawing, the
상기 게이트 패드전극(234)은 게이트 연결배선(249)을 통해 게이트 배선(251)과 연결되고, 상기 데이터 패드전극(253)은 데이터 연결배선(247)을 통해 데이터 배선(252)과 연결된다.The
또, 게이트 배선(251)과 데이터 배선(252)이 교차하는 부분에 스위칭소자로써 박막 트랜지스터(T)가 형성된다.The thin film transistor T is formed as a switching element at a portion where the
상기 게이트 배선(251)과 데이터 배선(252)이 교차하여 정의되는 영역을 픽셀영역(P)이라 하며, 픽셀영역에는 캐패시터전극(268)과 픽셀전극(290)을 구성한다.An area defined by the intersection of the
상기 픽셀전극(290)의 하부에는 상기 게이트 배선(252)과 평행한 접지배선(254)을 형성한다.A
상기 접지배선(254)은 콘택홀(260a,260b)을 통해 상기 캐패시터 전극(268)과 접촉하며, 상기 접지배선(254)의 일 끝단에는 외부로부터 접지신호를 인가하기 위한 접지패드 전극(255)을 구성한다.The
상기 접지 패드 전극(255)은 접지 연결배선(243)을 통해 접지 배선(254)과 연결된다.The
또한, 게이트 패드 전극(234)에는 제 1 게이트 패드 단자전극(270)과 제 2 게이트 패드 단자전극(292)을 형성하고, 상기 데이터 패드전극(253)에는 제 1 데이터 패드 단자전극(272)과 제 2 데이터 패드 단자전극(294)을 형성한다.In addition, a first gate
그리고, 상기 접지 패드전극(255)에는 제 1 접지 패드 단자전극(274)과 제 2 접지 패드 단자전극(296)을 형성한다.A first ground
전하 저장수단으로서 스토리지 캐패시터(C)를 구성하게끔 캐패시터 전극(268)과 픽셀전극(290)이 형성되어 있고, 유전물질로 실리콘 절연막이 상기 캐 패시터와 픽셀전극(268, 290) 사이에 삽입 형성되어 있다. The
또한, 상기 스토리지 캐패시터(C)에 저장된 정공은 박막트랜지스터(T)의 동작에 의해 드레인전극(250)을 통해 소스전극(248)으로 이동하고, 데이터배선(252)을 경유하여 외부의 회로(미도시)에서 처리되어 영상으로 표현된다. 그 구체적인 동작은 도 1에서 설명한 바와 동일하므로 생략한다.In addition, holes stored in the storage capacitor C move to the
이하, 도 7a 내지 도 7h를 참조하여 본 발명의 제 2 실시예에 따른 엑스레이 영상감지 소자의 제조공정을 설명한다.Hereinafter, a manufacturing process of the X-ray image sensing device according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7A to 7H.
도 7a 내지 도 7h는 도 6의 절단선 Ⅸ-Ⅸ, Ⅹ-Ⅹ, XI-XI, XII-XII를 따라 절단하여, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 공정순서로 도시한 공정 단면도이다.7A to 7H are cross-sectional views illustrating a process sequence according to a second embodiment of the present invention, cut along the cutting lines VII-VII, VI-XI, XI-XI, and XII-XII of FIG. 6.
먼저, 도 7a는 도전성 금속을 이중으로 증착하고 패터닝하여, 이중 구조의 게이트 전극(232)과 게이트배선(미도시)을 형성하는 단계를 도시하고 있다.First, FIG. 7A illustrates a step of forming a double
상기 이중 금속층 중 하부층을 구성하는 제 1 금속은 저 저항의 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(주로, AlNd) 등을 사용하고, 상부층을 구성하는 제 2 금속은 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 텅스텐(W)중 선택된 하나를 사용한다.Among the double metal layers, the first metal constituting the lower layer is made of low-resistance aluminum (Al), aluminum alloy (mainly AlNd), and the second metal constituting the upper layer is molybdenum (Mo), chromium (Cr), One selected from tungsten (W) is used.
상기 게이트전극(232)과 게이트배선(미도시)을 형성함과 동시에, 상기 게이트배선의 일 끝단에 게이트 패드전극(234)을 형성한다.A
이때, 상기 게이트 패드전극(234)과 게이트 배선(미도시)은 게이트 연결배선(249)을 통해 연결된다.In this case, the
다음으로, 도 7b는 상기 게이트전극(232)과 게이트 패드전극(234) 및 게이트배선(미도시)과 게이트 연결배선(252)을 형성한 기판(200)의 전면에 질화 실리콘(SiNX)과 산화 실리콘(SiO2)을 포함하는 무기절연 물질 그룹과, 경우에 따라서는 벤조사이클로부텐(BCB)과 아크릴(acryl)계 수지(resin)등으로 구성된 유기절연 물질그룹 중 선택된 하나를 증착 또는 도포하여 게이트 절연막(238)을 100Å 내지 3000Å의 두께로 형성한다. Next, FIG. 7B illustrates silicon nitride (SiN X ) formed on the entire surface of the
도 7c는 액티브층(240)과 오믹 콘택층(242)를 형성하는 단계를 도시한 도면이다.FIG. 7C is a diagram illustrating the steps of forming the
먼저, 상기 게이트 절연막(238)상에 연속하여, 절연막이 외부의 공기중에 노출되지 않은 상태에서 순수 비정질 실리콘(a-Si:H), 불순물 비정질 실리콘(n+a-Si:H)을 순서대로 적층한 후 패터닝하여, 액티브층(240)과 오믹콘택층(242)을 형성한다First, pure amorphous silicon (a-Si: H) and impurity amorphous silicon (n + a-Si: H) are sequentially formed on the
다음으로, 도 7d는 상기 액티브층(240)과 오믹콘택층(242)이 형성된 게이트 절연막(238)의 상부에 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W)등을 포함하는 도전성 금속그룹 중 선택된 하나를 증착하고 패턴하여, 상기 오믹 콘택층(242)과 접촉하는 소스전극(248)및 드레인전극(250)과, 상기 소스전극(248)과 연결된 데이터배선(252)과, 상기 데이터배선(252)의 끝단에서 소정면적으로 연장 형성된 데이터 패드전극(253)를 형성한다.Next, FIG. 7D illustrates aluminum (Al), chromium (Cr), molybdenum (Mo), tungsten (W), and the like on the
상기 데이터 패드 전극(253)과 상기 데이터 배선(252)은 데이터 연결배선(247)을 통해 연결된다.The
동시에, 상기 픽셀영역(P)의 중앙을 가로지르는 접지배선(254)과 상기 접지배선(254)의 끝단에 소정면적으로 연장 형성된 접지패드 전극(255)을 형성한다.At the same time, a
상기 접지배선(254)과 접지 패드전극(255)은 접지 연결배선(243)을 통해 연결된다.The
다음으로, 상기 패터닝된 소스 및 드레인전극(248,250)을 마스크로 하여, 상기 소스 및 드레인전극(248,250)의 사이로 노출된 오믹콘택층(242)을 식각하여 액티브층(240)의 일부를 노출한다.Next, the
다른 방법으로, 상기 소스 및 드레인전극(248,250)을 포토레지스트(미도시) 광 마스크로 하여 패터닝하고, 그 포토레지스트를 제거하지 않은 상태에서 오믹콘택층(242)을 식각 분리할 수도 있다. Alternatively, the source and drain
상기 노출된 액티브층(240)의 표면은 전자가 흐르는 채널(channel)로서 기능을 하게 된다.The exposed surface of the
도 7e는 상기 소스 및 드레인전극(248,250)과 접지배선(254)과 데이터배선(252)등이 형성된 기판(200)의 전면에 제 1 보호막(256)을 형성하는 단계를 도시한 도면이다.FIG. 7E illustrates a step of forming the
상기 제 1 보호막(256)은 실리콘 절연막(질화실리콘(SiNx) 또는 산화실리콘(SiO2))을 소정의 방법으로 증착하여 4000Å의 두께로 형성한다. The
상기 노출된 액티브층(240)과 직접 맞닿는 층인 제 1 보호막(256)을 실리콘 절연막으로 구성하면, 상기 노출된 액티브층(240)과 제 1 보호막(256)과의 계면특성이 뛰어나기 때문에 전자를 트랩하는 영역이 적어지게 되고 따라서, 전자의 이동도(mobility)가 빨라지는 결과를 얻을 수 있다. When the
여기서, 상기 제 1 보호막(256)을 패터닝하여, 상기 접지배선(254)과 상기 게이트 패드전극(234)와 상기 데이터 패드 전극(253)과 접지 패드 전극(255)의 일부가 노출되도록 각각 제 1 접지배선 콘택홀(260a)과 제 1 게이트 패드 콘택홀(261a)과 상기 제 1 데이터 패드 콘택홀(263a)과 제 1 접지패드 콘택홀(265a)을 형성한다.The
도 7f는 상기 노출된 각 패드와 접촉하는 패드전극을 형성하는 것이다.FIG. 7F shows pad electrodes in contact with the exposed pads.
즉, 상기 콘택홀(260a, 261a, 263a, 265a)이 형성된 제 1 보호막(256)의 상부에 인듐-틴-옥사이드(ITO)와 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 포함한 투명도전성 금속물질 그룹 중 선택된 하나를 증착하고 패턴하여, 상기 접지배선(254)과 접촉하는 캐패시터전극(268)과, 상기 게이트 패드전극(234)과 접촉하는 제 1 게이트 패드 단자전극(270)과, 상기 데이터 패드전극(253)과 접촉하는 제 1 데이터 패드 단자전극(272)과, 상기 접지 패드전극(255)과 접촉하는 제 1 접지패드 단자전극(274)을 형성한다.That is, in the transparent conductive metal material group including indium tin oxide (ITO) and indium zinc oxide (IZO) on the
다음으로, 도 7g는 상기 캐패시터전극(268)과, 제 1 게이트 패드 단자전극 (270)등이 형성된 기판(200)의 전면에 전술한 바와 같은 무기절연 물질 그룹 중 선택된 하나를 증착하여 제 2 보호막(280)을 형성한다. Next, FIG. 7G illustrates a second passivation layer formed by depositing one selected from the group of inorganic insulating materials as described above on the entire surface of the
연속하여, 상기 제 2 보호막(280)을 패턴하여, 상기 드레인 전극(250)과 상기 제 1 게이트 패드 단자전극(270)과 상기 제 1 데이터 패드 단자전극(272)과 상기 제 1 접지패드 단자전극(274)의 일부를 각각 노출하는 드레인 콘택홀(282)과 제 2 게이트 패드 콘택홀(261b)과 제 2 데이터 패드 콘택홀(263b)과 제 2 접지 패드 콘택홀(265b)을 형성한다.Subsequently, the
다음으로, 도 7h는 상기 패턴된 제 2 보호막(280)상부에 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명도전성 물질을 증착하고 패터닝하여, 상기 노출된 드레인전극(250)과 접촉하는 픽셀전극(290)과, 상기 노출된 제 1 게이트 패드 단자전극(270)과 접촉하는 제 2 게이트 패드 단자전극(292)과, 상기 노출된 제 1 데이터 패드 단자전극(272)과 접촉하는 제 2 데이터 패드 단자전극(294)과 상기 노출된 제 1 접지 패드 단자전극(274)과 접촉하는 제 2 접지 패드 단자전극(296)을 형성한다. Next, FIG. 7H illustrates a
상기 픽셀전극(290)은 상기 제 2 보호막(280)을 사이에 두고 상기 캐패시터 전극(268)과 평면적으로 겹쳐져 구성된다. 이러한 구성으로 상기 픽셀영역(P)에는 비로소 스토리지 캐패시터(C)가 구성될 수 있으며, 상기 화소전극(290)은 캐패시터 제 2 전극 기능을 겸하게 된다.The
전술한 바와 같은 공정을 통해 제작된 제 2 실시예의 구성은 유기 절연막을 생략하여 공정을 단순화 하였고, 게이트 패드전극과 데이터 패드전극 모두에 탭 방식을 이용하여 외부의 신호배선을 연결할 수 있다. The structure of the second embodiment manufactured through the above process is simplified by omitting the organic insulating layer, and external signal wiring can be connected to both the gate pad electrode and the data pad electrode by using a tap method.
전술한 제 1 실시예와 제 2 실시예의 구성은 상기 제 1 보호막(256)의 두께를 4000Å로 증착하였으므로, 상기 제 1 보호막의 상부에 유기 절연막을 형성하는 공정을 생략하는 것이 가능하다.In the above-described first and second embodiments, the thickness of the
이상과 같은 공정으로, 본 발명의 제 1 실시예와 제 2 실시예에 따른 엑스레 이 영상감지소자를 제작할 수 있다.
As described above, the X-ray image sensing device according to the first and second embodiments of the present invention can be manufactured.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 제작방법으로 형성된 엑스레이 영상 감지소자는 아래와 같은 효과가 있다.As described above, the X-ray image sensing device formed by the manufacturing method according to the present invention has the following effects.
첫째, 제 1 보호막의 상부에 유기절연막을 생략하고, 상기 제 2 실시예의 경우에는 각 패드전극의 하부에 버퍼층 형성하는 공정을 생략하였기 때문에 공정을 단순화 하는 효과가 있다.First, the organic insulating layer is omitted on the first passivation layer, and in the case of the second embodiment, the process of forming a buffer layer under each pad electrode is omitted, thereby simplifying the process.
둘째, 와이어 본딩 방식과 탭 방식을 이용하여, 각 패드전극에 외부 신호배선을 연결할 수 있는 구성이다.
Second, an external signal wiring can be connected to each pad electrode using a wire bonding method and a tap method.
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KR20000024969A (en) * | 1998-10-07 | 2000-05-06 | 구본준, 론 위라하디락사 | X-ray detector and method for manufacturing the same |
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KR20000024969A (en) * | 1998-10-07 | 2000-05-06 | 구본준, 론 위라하디락사 | X-ray detector and method for manufacturing the same |
KR20010066258A (en) * | 1999-12-31 | 2001-07-11 | 구본준, 론 위라하디락사 | X-ray image sensor and a method for fabricating the same |
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