KR100824084B1 - Method for manufacturing x-ray detector - Google Patents
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Abstract
본 발명은 엑스레이 디텍터의 제조방법에 관한 것으로, 투명성 절연기판상에 게이트와 데이터 패드를 형성하는 단계; 상기 기판상에 게이트 산화막을 형성하고 액티브 패턴을 형성하는 단계; 상기 액티브 패턴상에 소오스/드레인을 포함하는 데이터 라인을 Mo/Al/Mo 또는 Mo/AlNd/Mo으로 형성하고 이와 동시에 상기 게이트 산화막의 일정부분상에 접지배선을 형성하는 단계; 상기 소오스/드레인 및 접지배선이 형성된 기판 전면상에 제1보호막을 형성하는 단계; 상기 제1보호막상에 제1투명전극을 ITO 또는 IZO로써 형성하는 단계: 상기 제1투명전극이 형성된 제1보호막상에 제2보호막을 형성하는 단계; 상기 제2보호막상에 제2투명전극을 ITO 또는 IZO로써 형성하는 단계; 및 상기 데이터 패드상에 형성된 데이터 라인의 Al 또는 AlNd가 노출되도록 상기 제2보호막 및 상기 데이터 라인의 Mo을 선택적으로 제거하는 단계를 포함하며, 소오스/드레인을 알루미늄 또는 알루미늄합금을 사용함으로써 기존의 엑스레이 디텍터의 제조방법에 비해 하나의 마스크 공정을 줄임으로써 공정단가를 낮추고 공정수율을 향상시킬 수 있는 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing an X-ray detector, the method comprising: forming a gate and a data pad on a transparent insulating substrate; Forming a gate oxide film on the substrate and forming an active pattern; Forming a data line including a source / drain on the active pattern of Mo / Al / Mo or Mo / AlNd / Mo and simultaneously forming a ground line on a portion of the gate oxide film; Forming a first passivation layer on an entire surface of the substrate on which the source / drain and ground wirings are formed; Forming a first transparent electrode on the first protective film using ITO or IZO; forming a second protective film on the first protective film on which the first transparent electrode is formed; Forming a second transparent electrode on the second passivation layer using ITO or IZO; And selectively removing Mo of the second passivation layer and the data line such that Al or AlNd of the data line formed on the data pad is exposed, and existing X-rays are made by using aluminum or aluminum alloy as the source / drain. Compared to the detector manufacturing method, by reducing one mask process, process cost can be lowered and process yield can be improved.
Description
도 1은 일반적인 엑스레이 디텍터의 구조 및 구동을 설명하기 위한 도면.1 is a view for explaining the structure and driving of a general X-ray detector.
도 2a 내지 도 2h는 본 발명에 따른 엑스레이 디텍터의 제조방법을 설명하기 위한 공정별 단면도.Figure 2a to 2h is a cross-sectional view for each process for explaining the manufacturing method of the X-ray detector according to the present invention.
- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 --Explanation of symbols for the main parts of the drawings-
100; 투명성 절연기판 102; 게이트100; Transparent
103; 데이터 패드 104; 게이트 산화막103;
106; 순수 비정질 실리콘층 패턴106; Pure Amorphous Silicon Layer Pattern
108; 불순물이 도핑된 비정질 실리콘층 패턴108; Amorphous doped amorphous silicon layer pattern
109; 액티브 패턴 110; 데이터 라인109;
110a,110b; 소오스/드레인 112; 제1보호막110a, 110b; Source /
114; 제1콘택홀 115; 제2콘택홀114;
116; 제3콘택홀 118; 제1투명전극116;
120; 제2보호막 122; 제4콘택홀120; Second protective film 122; 4th contact hole
124; 제2투명전극124; Second transparent electrode
본 발명은 엑스레이 디텍터의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공정수를 감축시킬 수 있는 엑스레이 디텍터의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing an x-ray detector, and more particularly, to a method for manufacturing an x-ray detector that can reduce the number of processes.
일반적으로, 의료용으로 광범위하게 사용되고 있는 필름 인화 방식의 엑스레이(이하,X-ray) 촬영법은 필름 촬영후 인화 과정을 거쳐야 하기 때문에 일정시간이 흐른 후 그 결과물을 인지할 수 있다는 단점이 존재하였으며, 촬영후 필름의 보관 및 보존에 있어서 많은 문제점이 있었다.In general, the X-ray (X-ray) imaging method of the film printing method widely used for medical treatment has a disadvantage that it can recognize the result after a certain period of time because the printing process must be performed after film shooting. There have been many problems in the storage and preservation of the later film.
종래에는 이러한 단점을 보완하기 위하여 박막트랜지스터 어레이를 이용한 디지털 X-ray 디텍터(DXD: Digital X-ray Detector)가 연구 개발되었다. Conventionally, digital X-ray detectors (DXDs) using thin film transistor arrays have been researched and developed to compensate for these disadvantages.
이러한 디지털 X-ray 디텍터는, 도 1에 도시된 바와 같이, 절연기판(1), 외부에서 인가되는 X-ray에 의해서 발생된 전하(charge)를 충전할 수 있는 캐패시터(3), 캐패시터에 충전된 전하를 외부의 리드아웃(read out) 집적회로(미도시)로 보내기 위한 박막트랜지스터(5:Thin Film Transistor,이하 TFT), X-ray를 캐패시터(3)에 충전시킬 수 있는 전하로 변환시키는 광변환부(7), 광변환부(7)에서 발생한 전하를 모을 수 있는 전하채집전극(9:Chage Collecting Electrode, 이하 CCE), 광변환부(7)에서 발생한 전하를 캐패시터(3)로 이동시키기 위하여 전압을 인가하는 고압직류장치(11), 고압직류장치(11)로부터 고압이 인가되는 도전전극(15), 및 보호막(13)으로 구성되었다.The digital X-ray detector, as shown in FIG. 1, charges the insulating substrate 1, the
상기와 같은 구조의 디지털 X-ray 디텍터는 다음과 같이 동작한다. The digital X-ray detector having the above structure operates as follows.
먼저, X-ray 신호가 외부에서 인가되면 광변환부에서 전자-정공쌍이 형성된 다. 이렇게 형성된 전자-정공쌍은 고압직류장치에 의해서 각각의 방향으로 분리되어, CCE를 통해 캐패시터에 저장된다. 캐패시터에 저장된 전하는 TFT에 의해 집적회로부로 이동되고, 집적회로부에서는 전달된 전하를 영상신호로 변환시켜 X-ray 촬영 결과를 표시하게 되는 것이다.First, when the X-ray signal is applied from the outside, the electron-hole pair is formed in the light conversion unit. The electron-hole pairs thus formed are separated in each direction by the high-pressure direct current device and stored in the capacitor through the CCE. The charge stored in the capacitor is transferred to the integrated circuit unit by the TFT, and the integrated circuit unit converts the transferred charge into an image signal to display the X-ray photographing result.
이와 같이 X-ray 디텍터는 TFT를 스위칭 소자로 이용하여 X-ray 촬영후 바로 그 결과물을 확인할 수 있으며, 디스털 신호로 결과물이 출력되기 때문에 보관이 용이하며 반영구적으로도 보존할 수 있다는 장점이 있다.As such, the X-ray detector can check the result immediately after the X-ray photographing using the TFT as a switching element, and the result is output as a digital signal, so it is easy to store and can be preserved semi-permanently. .
그러나, 종래 기술에 따른 엑스레이 디텍터에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있다.However, the X-ray detector according to the prior art has the following problems.
종래 기술에 있어서는, 게이트 형성단계(1단계), 액티브 패턴 형성단계(2단계), 콘택홀 형성단계(3단계), 소오스/드레인 형성단계(4단계), 제1보호막 형성단계(5단계), 제1투명전극 형성단계(6단계), 제2보호막 형성단계(7단계), 제2투명전극 형성단계(8단계), 및 패드 오픈 단계(9단계) 등 적어도 9회의 공정단계를 거쳐 엑스레이 디텍터를 제조하였다. 따라서, 공정단계가 많은 만큼 공정단가가 높고 수율이 저하되는 문제점이 있었다.In the prior art, a gate forming step (step 1), an active pattern forming step (step 2), a contact hole forming step (step 3), a source / drain forming step (step 4), and a first passivation film forming step (step 5) X-rays through at least nine process steps, including the first transparent electrode forming step (step 6), the second protective film forming step (step 7), the second transparent electrode forming step (step 8), and the pad opening step (step 9). The detector was prepared. Therefore, there are problems in that the process cost is high and the yield is reduced as there are many process steps.
이에 본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 소오스/드레인 물질의 변경으로 콘택홀 형성단계를 생략하여 공정수를 감축할 수 있는 엑스레이 디텍터의 제조방법을 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the problems of the prior art, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing an X-ray detector that can reduce the number of processes by eliminating the step of forming a contact hole due to the change of the source / drain material. Is in.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 엑스레이 디텍터의 제조방법은, 투명성 절연기판상에 게이트와 데이터 패드를 형성하는 단계; 상기 기판상에 게이트 산화막을 형성하고 액티브 패턴을 형성하는 단계; 상기 액티브 패턴상에 소오스/드레인을 포함하는 데이터 라인을 Mo/Al/Mo 또는 Mo/AlNd/Mo으로 형성하고 이와 동시에 상기 게이트 산화막의 일정부분상에 접지배선을 형성하는 단계; 상기 소오스/드레인 및 접지배선이 형성된 기판 전면상에 제1보호막을 형성하는 단계; 상기 제1보호막상에 제1투명전극을 ITO 또는 IZO로써 형성하는 단계: 상기 제1투명전극이 형성된 제1보호막상에 제2보호막을 형성하는 단계; 상기 제2보호막상에 제2투명전극을 ITO 또는 IZO로써 형성하는 단계; 및 상기 데이터 패드상에 형성된 데이터 라인의 Al 또는 AlNd가 노출되도록 상기 제2보호막 및 상기 데이터 라인의 Mo을 선택적으로 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an X-ray detector, the method including: forming a gate and a data pad on a transparent insulating substrate; Forming a gate oxide film on the substrate and forming an active pattern; Forming a data line including a source / drain on the active pattern of Mo / Al / Mo or Mo / AlNd / Mo and simultaneously forming a ground line on a portion of the gate oxide film; Forming a first passivation layer on an entire surface of the substrate on which the source / drain and ground wirings are formed; Forming a first transparent electrode on the first protective film using ITO or IZO; forming a second protective film on the first protective film on which the first transparent electrode is formed; Forming a second transparent electrode on the second passivation layer using ITO or IZO; And selectively removing Mo of the second passivation layer and the data line such that Al or AlNd of the data line formed on the data pad is exposed.
이하, 본 발명에 따른 엑스레이 디텍터의 제조방법을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing the X-ray detector according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2a 내지 도 2h는 본 발명에 따른 엑스레이 디텍터의 제조방법을 설명하기 위한 공정별 단면도이다.2A to 2H are cross-sectional views of processes for describing a method of manufacturing the X-ray detector according to the present invention.
본 발명에 따른 엑스레이 디텍터의 제조방법은, 도 2a에 도시된 바와 같이, 먼저 유리(Glass)와 같은 투명성 절연 기판(100)을 준비한 다음, 상기 기판(100) 상면에 전기전도성이 좋은 금속, 예들 들면, 알루미늄이나 알루미늄합금(예;AlNd) 등으로 게이트(102)를 형성한다. 이때, 상기 기판(100)상의 일정부분에는 데이터 패드(103)를 독립적으로 형성하며, 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 기판(100)상 에 게이트 패드(미도시)를 형성한다.In the method of manufacturing the X-ray detector according to the present invention, as shown in FIG. 2A, first, a transparent
이어서, 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 게이트(102) 및 데이터 패드(103)를 포함한 상기 기판(100) 상면에 SiNx 또는 SiON 등으로 게이트 산화막(104)을 증착하고 계속하여 순수 비정질 실리콘층 패턴(106;a-Si) 및 불순물이 도핑된 비정질 실리콘층 패턴(108;n+ a-Si)을 증착하여 액티브 패턴(109)을 형성한다. 이때, 상기 순수 비정질 실리콘층 패턴(106)은 채널층 역할을 하게 될 박막이고, 상기 도핑된 비정질 실리콘층 패턴(108)은 오옴접촉층(Ohmic contact layer) 역할을 하게 될 박막이다.Subsequently, as illustrated in FIG. 2B, a
이어서, 도 2c에 도시된 바와 같이, 상기 액티브 패턴(109) 상에 소오스/드레인(110a)(110b)을 형성하고, 상기 게이트 산화막(104)의 일정한 부분상에는 접지배선(111)을 형성한다. 이때, 상기 소오스/드레인(110a)(110b)은 데이터 라인(110)의 일부를 이루는 것으로, 전기전도성이 좋은 금속인 알루미늄(Al) 또는 AlNd과 같은 알루미늄합금으로 형성하는데 더욱 구체적으로는 상기 알루미늄 또는 알루미늄합금의 상하에 몰리브덴(Mo)을 형성하여 상기 알루미늄 또는 알루미늄합금을 보호하도록 한다. Subsequently, as illustrated in FIG. 2C, the source /
상기 소오스/드레인(110a)(110b)을 본 발명의 실시예와 같이 알루미늄(Al) 계열로 형성하게 되면 크롬(Cr) 계열을 사용하여 형성하는 것보다는 상대적으로 비저항이 낮기 때문에 후속공정으로 형성될 스토리지 캐패시터(storage capacitor)에 저장된 전하량을 읽어낼 때 차아지(charge)의 손실(loss)이 적어 더 선명한 영상을 얻을 수 있다.
When the source /
이후에, 도 2d에 도시된 바와 같이, 상기 소오스/드레인(110a)(110b) 및 접지배선(111)을 포함한 상기 기판(100) 전면상에 제1보호막(112)을 형성한다. 이때, 상기 제1보호막(112)을 선택적으로 제거하여 상기 소오스/드레인(110a)(110b)의 일부 표면이 노출되는 제1콘택홀(114)과 상기 접지배선(111) 표면이 노출되는 제2콘택홀(115)을 형성하도록 한다. 이때, 상기 데이터 패드(103)상에 형성된 상기 제1보호막(112)에는 상기 데이터 라인(110)의 일부 표면이 노출되도록 하는 제3콘택홀(116)을 형성하도록 한다.Thereafter, as shown in FIG. 2D, a
이어서, 도 2e에 도시된 바와 같이, 상기 제1보호막(112) 상부에는 ITO 또는 IZO로써 제1투명전극(118)을 형성하는데, 상기 제1투명전극(118)은 상기 제1콘택홀(114)에 의하여 상기 소오스/드레인 (110a)(110b)과 콘택하며, 상기 제2콘택홀(115)에 의하여 상기 접지배선(111)과 콘택한다. 한편, 상기 제1투명전극(118)은 상기 제3콘택홀(116)에 의하여 상기 데이터 라인(110)과 콘택하며, 특히 상기 제1콘택홀(114)에 의해 상기 소오스/드레인(110a)(110b)과 콘택하는 일부의 제1투명전극(118)은 후속공정에서 제2투명전극(124)과 콘택하여 상기 소오스/드레인(110a)(110b)과 제2투명전극(124)을 콘택시키는 보조전극 역할을 담당한다.Subsequently, as illustrated in FIG. 2E, a first
그다음, 도 2f에 도시된 바와 같이, 상기 제1투명전극(118)이 형성된 상기 제1보호막(112) 전면상에 유전체로써 제2보호막(120)을 형성한다. 이때, 상기 제1콘택홀(114)에 의해 상기 소오스/드레인(110a)(110b)과 콘택하는 제1투명전극(118) 일부가 노출되도록 상기 제2보호막(120)을 선택적으로 제거하여 제4콘택홀(122)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 2F, a
이어서, 도 2g에 도시된 바와 같이, 상기 제4콘택홀(122) 내부를 포함한 상기 제1보호막(120)상에 화소전극인 제2투명전극(124)을 형성하여, 상기 접지배선(111)과 콘택하는 제1투명전극(118)과 상기 제2보호막(120)으로 스토리지 캐패시턴스를 형성하도록 한다.Subsequently, as illustrated in FIG. 2G, a second
그다음, 도 2h에 도시된 바와 같이, 상기 데이터 패드(103)상에 형성된 상기 제2보호막(112)을 선택적으로 제거하여 도면부호 26과 같이 상기 데이터 라인(110) 표면을 노출시키는 패드 오픈(pad open) 공정을 실시하는데, 상기 데이터 라인(110) 상부의 몰리브덴(Mo) 부분까지도 제거하여 알루미늄 또는 알루미늄합금 부분이 노출되도록 한다. 상기와 같은 공정단계를 이용하면, 후속공정의 와이어 본딩(wire bonding)을 위한 알루미늄 패드와 TAB 본딩(bonding)을 위한 ITO 또는 IZO 패드의 2중 패드를 동시에 형성할 수 있게 되고, 이후 TAB 본딩으로 바꿀 경우도 함께 대비할 수 있게 된다.Next, as illustrated in FIG. 2H, a pad opening which selectively exposes the surface of the
이후, 도면에는 도시하지 않았지만, 셀레늄(Se)같은 감광성 물질을 도포하여 광변환부를 형성하고, 상기 광변환부 상면에 엑스레이 광이 투과될 수 있도록 투명한 도전전극을 형성한다. 계속하여 예정된 후속공정을 진행하여 엑스레이 디텍터를 완성한다.Subsequently, although not shown in the figure, a photosensitive material such as selenium (Se) is coated to form a light conversion unit, and a transparent conductive electrode is formed to transmit X-ray light on the upper surface of the light conversion unit. Continue with the scheduled follow-up process to complete the X-ray detector.
본 발명의 원리와 정신에 위배되지 않는 범위에서 여러 실시예는 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 뿐만 아니라 용이하게 실시할 수 있다. 따라서, 본원에 첨부된 특허청구범위는 이미 상술된 것에 한정되 지 않으며, 하기 특허청구범위는 당해 발명에 내재되어 있는 특허성 있는 신규한 모든 사항을 포함하며, 아울러 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 균등하게 처리되는 모든 특징을 포함한다.Various embodiments can be easily implemented as well as self-explanatory to those skilled in the art without departing from the principles and spirit of the present invention. Accordingly, the claims appended hereto are not limited to those already described above, and the following claims are intended to cover all of the novel and patented matters inherent in the present invention, and are generally available in the art to which the invention pertains. Includes all features that are treated equally by those with knowledge of
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 엑스레이 디텍터에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the X-ray detector according to the present invention has the following effects.
본 발명에 있어서는, 엑스레이 디텍터를 제조할 경우 소오스/드레인을 알루미늄 또는 알루미늄합금을 사용함으로써 기존의 엑스레이 디텍터의 제조방법에 비해 하나의 마스크 공정을 줄임으로써 공정단가를 낮추고 공정수율을 향상시킬 수 있다.In the present invention, when manufacturing the X-ray detector, by using a source or drain aluminum or aluminum alloy, it is possible to reduce the process cost and improve the process yield by reducing one mask process compared to the conventional method of manufacturing the x-ray detector.
또한, 데이터 라인의 저항이 감소함에 따라 더 선명한 엑스레이 영상을 얻을 수 있으며, 데이터 패드부의 패드를 2중으로 형성하는 것이 가능하여 와이어 본딩과 TAB 본딩을 위해 Al 패드(또는 AlNd 패드)와 ITO 패드(또는 IZO 패드) 두 종류의 패드를 동시에 형성시킬 수 있어 향후 TAB 본딩으로 바꿀 경우도 함께 대비할 수 있는 효과가 있다.In addition, as the resistance of the data line decreases, a clearer X-ray image may be obtained, and the pads of the data pad portion may be formed in duplicate so that the Al pad (or AlNd pad) and the ITO pad (or IZO pads) Since two types of pads can be formed at the same time, there is an effect that can be prepared in case of changing to TAB bonding in the future.
Claims (2)
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