KR101034474B1 - X-ray detector and method for manufacturing the x-ray detector - Google Patents

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Abstract

필 펙터(fill factor)를 증가시킬 수 있는 엑스레이 디텍터 및 이의 제조방법에서, 엑스레이 디텍터는 기판 상에 서로 교차되도록 형성된 게이트 및 데이터 배선들, 기판 상에 형성되어 게이트 및 데이터 배선들과 각각 전기적으로 연결된 박막 트랜지스터, 박막 트랜지스터의 드레인 전극을 커버하도록 드레인 전극의 상부에 형성되어 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결된 하부 전극부와 하부 전극부 상에 배치된 광변환 반도체와 광변환 반도체 상에 형성되고 투명한 도전성 물질로 이루어진 상부 전극부를 포함하는 PIN 다이오드, PIN 다이오드를 덮도록 형성되고 PIN 다이오드의 상부의 일부를 노출시키는 바이어스 콘택홀을 갖는 다이오드 보호막, 다이오드 보호막 상에 형성되고 바이어스 콘택홀을 통해 PIN 다이오드의 상부와 전기적으로 접촉하는 바이어스 배선, 및 다이오드 보호막 상부에 배치되고 외부로부터 인가되는 엑스레이를 PIN 다이오드에서 흡수되는 파장으로 변환시키는 광파장 변환부를 포함한다. 이와 같이, 투명한 도전성 물질로 이루어진 하부 전극부가 드레인 전극의 상부에 형성되어 필 펙터를 증가시킬 수 있다.In the X-ray detector and its manufacturing method capable of increasing the fill factor, the X-ray detector is formed of gate and data wires formed to cross each other on the substrate and electrically connected to the gate and data wires respectively formed on the substrate. A thin film transistor, a photoconductive semiconductor formed on the lower electrode portion and the lower electrode portion electrically connected to the drain electrode to cover the drain electrode of the thin film transistor and disposed on the lower electrode portion, and a transparent conductive material formed on the photoconversion semiconductor. PIN diode comprising an upper electrode portion consisting of: a diode protection film having a bias contact hole formed to cover the PIN diode and exposing a portion of the upper portion of the PIN diode, the upper portion of the PIN diode being formed on the diode protection film and through the bias contact hole; Electrical contact And an optical wavelength converter configured to convert the X-rays disposed on the earth wiring and the diode protective layer and applied from the outside into wavelengths absorbed by the PIN diode. As such, a lower electrode part made of a transparent conductive material may be formed on the drain electrode to increase the fill factor.

하부 전극부 Lower electrode

Description

엑스레이 디텍터 및 이의 제조방법{X-RAY DETECTOR AND METHOD FOR MANUFACTURING THE X-RAY DETECTOR}X-ray detector and its manufacturing method {X-RAY DETECTOR AND METHOD FOR MANUFACTURING THE X-RAY DETECTOR}

본 발명은 엑스레이 디텍터 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엑스레이를 검출하여 물체의 내부를 촬영할 수 있는 엑스레이 디텍터 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an X-ray detector and a method for manufacturing the same, and more particularly, to an X-ray detector and a method for manufacturing the same that can detect the X-rays and the inside of the object.

일반적으로, 엑스레이(X-Ray)는 단파장을 갖고 있어 물체를 쉽게 투과할 수 있다. 이러한 엑스레이는 상기 물체 내부의 밀한 정도에 따라 투과되는 양이 결정된다. 즉, 상기 물체의 내부상태는 상기 물체를 투과한 상기 엑스레이의 투과량을 통해 간접적으로 관측될 수 있다.In general, X-rays have a short wavelength and can easily penetrate an object. The amount of X-rays transmitted is determined by the degree of compactness inside the object. That is, the internal state of the object may be indirectly observed through the transmission amount of the X-ray that has passed through the object.

엑스레이 디텍터는 상기 물체를 투과한 상기 엑스레이의 투과량을 검출하는 장치이다. 상기 엑스레이 디텍터는 상기 엑스레이의 투과량을 검출하여, 상기 물체의 내부상태를 표시장치를 통해 외부로 표시할 수 있다. 상기 엑스레이 디텍터는 일반적으로, 의료용 검사장치, 비파괴 검사장치 등으로 사용될 수 있다.The X-ray detector is a device that detects the amount of transmission of the X-ray that has passed through the object. The X-ray detector may detect the transmission amount of the X-ray and display the internal state of the object to the outside through a display device. The X-ray detector may generally be used as a medical inspection device, a non-destructive inspection device, and the like.

상기 엑스레이 디텍터는 일반적으로, 외부로부터 인가되는 엑스레이를 가시광선으로 변환시키는 광파장 변환부, 상기 가시광선을 전기로 변환시키는 PIN 다이 오드 및 상기 PIN 다이오드와 전기적으로 연결된 박막 트랜지스터를 포함한다. 이때, 상기 PIN 다이오드는 상기 박막 트랜지스터와 중첩되지 않도록 형성된다.The X-ray detector generally includes an optical wavelength converter that converts X-rays applied from the outside into visible light, a PIN diode that converts the visible light into electricity, and a thin film transistor electrically connected to the PIN diode. In this case, the PIN diode is formed so as not to overlap the thin film transistor.

그러나, 상기 PIN 다이오드가 상기 박막 트랜지스터와 중첩되지 않도록 형성됨에 따라, 상기 PIN 다이오드의 면적이 감소되고, 그 결과 상기 엑스레이를 인가받을 수 있는 면적이 감소되는 문제점, 즉 필 펙터(fill factor)가 저하되는 문제점이 있다.However, as the PIN diode is formed so as not to overlap with the thin film transistor, the area of the PIN diode is reduced, and as a result, the area capable of receiving the X-ray is reduced, that is, the fill factor is reduced. There is a problem.

따라서, 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 외부로부터 입사되는 엑스레이에 대한 필 펙터를 증가시킬 수 있는 엑스레이 디텍터를 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention is to solve this problem, the problem to be solved by the present invention is to provide an X-ray detector that can increase the fill factor for the X-ray incident from the outside.

또한, 본 발명의 해결하고자 하는 다른 과제는 엑스레이 디텍터를 제조할 수 있는 제조방법을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a manufacturing method capable of manufacturing the X-ray detector.

본 발명의 일 실시예에 의한 엑스레이 디텍터는 게이트 배선, 데이터 배선, 박막 트랜지스터, PIN 다이오드, 다이오드 보호막, 바이어서 배선 및 광파장 변환부를 포함한다.The X-ray detector according to the exemplary embodiment of the present invention includes a gate wiring, a data wiring, a thin film transistor, a PIN diode, a diode protective film, a biaser wiring, and an optical wavelength converter.

상기 게이트 및 데이터 배선들은 기판 상에 서로 교차되도록 형성되고, 상기 박막 트랜지스터는 상기 기판 상에 형성되어 상기 게이트 및 데이터 배선들과 각각 전기적으로 연결된다. 상기 PIN 다이오드는 상기 박막 트랜지스터의 드레인 전극 을 커버하도록 상기 드레인 전극의 상부에 형성되어 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결된 하부 전극부, 상기 하부 전극부 상에 배치된 광변환 반도체, 및 상기 광변환 반도체 상에 형성되고 투명한 도전성 물질로 이루어진 상부 전극부를 포함한다. 상기 다이오드 보호막은 상기 PIN 다이오드를 덮도록 형성되고, 상기 PIN 다이오드의 상부의 일부를 노출시키는 바이어스 콘택홀을 갖는다. 상기 바이어스 배선은 상기 다이오드 보호막 상에 형성되고, 상기 바이어스 콘택홀을 통해 상기 PIN 다이오드의 상부와 전기적으로 접촉한다. 상기 광파장 변환부는 상기 다이오드 보호막 상부에 배치되고, 외부로부터 인가되는 엑스레이(X-ray)를 상기 PIN 다이오드에서 흡수되는 파장으로 변환시킨다.The gate and data lines are formed to cross each other on a substrate, and the thin film transistor is formed on the substrate and electrically connected to the gate and data lines, respectively. The PIN diode is formed on the drain electrode to cover the drain electrode of the thin film transistor and is electrically connected to the drain electrode, an optical conversion semiconductor disposed on the lower electrode part, and the photoconversion semiconductor image. And an upper electrode portion formed on the transparent conductive material. The diode protection layer is formed to cover the PIN diode and has a bias contact hole exposing a portion of the upper portion of the PIN diode. The bias wiring is formed on the diode protection layer and is in electrical contact with the upper portion of the PIN diode through the bias contact hole. The optical wavelength converter is disposed on the diode protection layer, and converts an X-ray applied from the outside into a wavelength absorbed by the PIN diode.

상기 하부 전극부는 상기 드레인 전극을 덮도록 상기 기판 상에 형성되어, 상기 드레인 전극과 직접 접촉하여 전기적으로 연결될 수 있다. 이와 다르게, 상기 하부 전극부의 하부에는 상기 박막 트랜지스터를 덮어 보호하고, 상기 드레인 전극의 일부를 노출시키는 드레인 콘택홀을 갖는 패시베이션막이 더 형성될 수 있다. 이때, 상기 하부 전극부는 상기 드레인 전극을 커버하도록 상기 패시베이션막 상에 형성되고, 상기 드레인 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결될 수 있다.The lower electrode portion may be formed on the substrate to cover the drain electrode, and may be electrically connected to the drain electrode in direct contact with the drain electrode. Alternatively, a passivation layer may be further formed under the lower electrode to cover and protect the thin film transistor and to expose a portion of the drain electrode. In this case, the lower electrode portion may be formed on the passivation layer to cover the drain electrode, and may be electrically connected to the drain electrode through the drain contact hole.

상기 하부 전극부은 상기 드레인 전극보다 낮은 저항을 갖는 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 하부 전극부는 투명한 도전성 물질인 ITO(indium tin oxide)로 이루어질 수 있다.The lower electrode part may be made of a conductive material having a lower resistance than the drain electrode. The lower electrode part may be made of indium tin oxide (ITO), which is a transparent conductive material.

한편, 상기 광파장 변환부의 하부에는 상기 바이어스 배선을 덮도록 상기 다 이오드 보호막 상에 형성된 외곽 보호막이 더 형성될 수 있다. 여기서, 상기 광파장 변환부는 상기 외곽 보호막 상에 필름형태로 부착될 수도 있지만, 상기 외곽 보호막 상에 증착되어 형성될 수 있다.Meanwhile, an outer passivation layer formed on the diode passivation layer may be further formed under the optical wavelength converter to cover the bias wiring. Here, the light wavelength converter may be attached to the outer protective film in the form of a film, but may be deposited on the outer protective film.

상기 바이어스 배선은 상기 다이오드 보호막 상에 형성되어 상기 바이어스 콘택홀을 통해 상기 PIN 다이오드의 상부와 전기적으로 접촉하고, 투명한 도전성 물질로 이루어진 투명 배선부과, 상기 투명 배선부 상에 형성된 금속 배선부를 포함할 수 있다.The bias wiring may include a transparent wiring portion formed on the diode protection layer and in electrical contact with an upper portion of the PIN diode through the bias contact hole, and formed of a transparent conductive material, and a metal wiring portion formed on the transparent wiring portion. have.

상기 광차단부는 상기 박막 트랜지스터의 상부에 형성되어, 상기 박막 트랜지스터를 커버할 수 있다. 여기서, 상기 광차단부는 상기 PIN 다이오드와 중첩되지 않도록 상기 박막 트랜지스터의 일부를 커버할 수 있다.The light blocking unit may be formed on the thin film transistor to cover the thin film transistor. The light blocking unit may cover a portion of the thin film transistor so as not to overlap the PIN diode.

본 발명의 일 실시예에 의한 엑스레이 디텍터의 제조방법으로, 우선 서로 교차된 게이트 및 데이터 배선들과, 상기 게이트 및 데이터 배선들과 각각 전기적으로 연결된 박막 트랜지스터를 기판 상에 형성한다. 이어서, 상기 박막 트랜지스터의 드레인 전극을 커버하도록 상기 드레인 전극의 상부에 배치되어 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결된 하부 전극부, 상기 하부 전극부 상에 배치된 광변환 반도체, 및 상기 광변환 반도체 상에 배치되고 투명한 도전성 물질로 이루어진 상부 전극부를 포함하는 PIN 다이오드를 형성한다. 이어서, 상기 PIN 다이오드를 덮고, 상기 PIN 다이오드의 상부의 일부를 노출시키는 바이어스 콘택홀을 갖는 다이오드 보호막을 형성한다. 이어서, 상기 바이어스 콘택홀을 통해 상기 PIN 다이오드의 상부와 전기적으로 접촉하는 바이어스 배선을 상기 다이오드 보호막 상에 형성한 다. 이어서, 외부로부터 인가되는 엑스레이(X-ray)를 상기 PIN 다이오드에서 흡수되는 파장으로 변환시키는 광파장 변환부를 상기 다이오드 보호막 상부에 배치시킨다.In the method of manufacturing an X-ray detector according to an exemplary embodiment of the present invention, first, gate and data lines crossing each other and a thin film transistor electrically connected to the gate and data lines are respectively formed on a substrate. Subsequently, a lower electrode portion disposed on the drain electrode and electrically connected to the drain electrode to cover the drain electrode of the thin film transistor, an optical conversion semiconductor disposed on the lower electrode portion, and an optical conversion semiconductor. And a top electrode part made of a transparent conductive material. Subsequently, a diode protection layer is formed to cover the PIN diode and have a bias contact hole exposing a portion of the upper portion of the PIN diode. Subsequently, a bias wire in electrical contact with the upper portion of the PIN diode through the bias contact hole is formed on the diode protection layer. Subsequently, an optical wavelength conversion unit for converting an X-ray applied from the outside into a wavelength absorbed by the PIN diode is disposed on the diode protection layer.

상기 PIN 다이오드를 형성하는 단계는 상기 드레인 전극을 덮어 상기 드레인 전극과 직접 전기적으로 접촉하는 하부 전극부를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.The forming of the PIN diode may include forming a lower electrode part covering the drain electrode to be in direct electrical contact with the drain electrode.

이와 다르게, 상기 엑스레이 디텍터의 제조방법은 상기 PIN 다이오드를 형성하기 전에, 상기 박막 트랜지스터를 덮어 보호하고, 상기 드레인 전극의 일부를 노출시키는 드레인 콘택홀을 갖는 패시베이션막을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 PIN 다이오드를 형성하는 단계는 상기 드레인 전극을 커버하고 상기 드레인 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결되는 상기 하부 전극부를 상기 패시베이션막 상에 형성시키는 단계를 포함할 수 있다.Alternatively, the method of manufacturing the X-ray detector may further include forming a passivation layer having a drain contact hole covering and protecting the thin film transistor and exposing a portion of the drain electrode before forming the PIN diode. . In this case, the forming of the PIN diode may include forming the lower electrode part on the passivation layer covering the drain electrode and electrically connected to the drain electrode through the drain contact hole.

한편, 상기 하부 전극부은 투명한 도전성 물질인 ITO(indium tin oxide)로 이루어질 수 있다.The lower electrode part may be made of indium tin oxide (ITO), which is a transparent conductive material.

이와 같이 엑스레이 디텍터 및 이의 제조방법에 따르면, 투명한 도전성 물질로 이루어진 하부 전극부가 드레인 전극의 상부에까지 형성되어 필 펙터가 증가시킬 수 있다. 즉, 상기 하부 전극부가 상기 드레인 전극의 상부에 형성됨에 따라, 엑스레이를 인가받을 수 있는 PIN 다이오드의 면적이 증가될 수 있다.As described above, according to the X-ray detector and a method of manufacturing the same, the lower electrode part made of a transparent conductive material may be formed on the upper portion of the drain electrode to increase the fill factor. That is, as the lower electrode portion is formed on the drain electrode, the area of the PIN diode that can receive X-rays can be increased.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다.As the inventive concept allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. The terms first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "having" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described in the specification, and that one or more other features It should be understood that it does not exclude in advance the possibility of the presence or addition of numbers, steps, actions, components, parts or combinations thereof.

도면들에 있어서, 각 장치 또는 막(층) 및 영역들의 두께는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 과장되게 도시되었으며, 또한 각 장치는 본 명세서에서 설명되지 아니한 다양한 부가 장치들을 구비할 수 있으며, 막(층)이 다른 막(층) 또는 기판 상에 위치하는 것으로 언급되는 경우, 다른 막(층) 또는 기판 상에 직접 형성되 거나 그들 사이에 추가적인 막(층)이 개재될 수 있다. In the drawings, the thickness of each device or film (layer) and regions has been exaggerated for clarity of the invention, and each device may have a variety of additional devices not described herein. When (layers) are referred to as being located on other films (layers) or substrates, they may be formed directly on other films (layers) or substrates or additional films (layers) may be interposed therebetween.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings.

<실시예 1>&Lt; Example 1 >

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 엑스레이 디텍터의 일부를 도시한 평면도이고, 도 2는 도 1의 I-I'선을 따라 절단한 단면도이다.1 is a plan view showing a part of the X-ray detector according to the first embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view taken along the line II 'of FIG.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 의한 엑스레이 디텍터는 베이스 기판(100), 게이트 배선(110), 게이트 절연막(120), 데이터 배선(130), 박막 트랜지스터(TFT), PIN 다이오드(DI), 다이오드 보호막(150), 바이어스 배선(160), 광차단부(170), 외곽 보호막(180) 및 광파장 변환부(190)를 포함한다.1 and 2, the X-ray detector according to the present exemplary embodiment may include a base substrate 100, a gate wiring 110, a gate insulating film 120, a data wiring 130, a thin film transistor (TFT), and a PIN diode ( DI), the diode protection film 150, the bias wiring 160, the light blocking part 170, the outer protection film 180, and the light wavelength converter 190.

상기 베이스 기판(100)은 플레이트 형상을 갖고, 투명한 물질, 예를 들어 유리, 석영, 합성수지 등으로 이루어질 수 있다. 상기 게이트 배선(110)은 상기 베이스 기판(100) 상에 제1 방향으로 형성되고, 상기 게이트 절연막(120)은 상기 게이트 배선(110)을 덮도록 상기 베이스 기판(100) 상에 형성된다. 이때, 상기 게이트 절연막(120)은 무기물, 일례로 산화 실리콘(SiOx) 또는 질화 실리콘(SiNx)으로 이루어질 수 있다.The base substrate 100 has a plate shape and may be made of a transparent material, for example, glass, quartz, synthetic resin, or the like. The gate wiring 110 is formed in the first direction on the base substrate 100, and the gate insulating layer 120 is formed on the base substrate 100 to cover the gate wiring 110. In this case, the gate insulating layer 120 may be formed of an inorganic material, for example, silicon oxide (SiOx) or silicon nitride (SiNx).

상기 데이터 배선(130)은 상기 게이트 절연막(120) 상에 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 형성된다. 이때, 상기 제2 방향은 상기 제1 방향에 직교하는 방향인 것이 바람직하다.The data line 130 is formed on the gate insulating layer 120 in a second direction crossing the first direction. At this time, the second direction is preferably a direction orthogonal to the first direction.

상기 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 전극(G), 액티브 패턴(A), 오믹콘택 패턴(O), 소스 전극(S) 및 드레인 전극(D)을 포함한다. 상기 게이트 전극(G)은 상기 게이트 배선(110)으로부터 분기되어 형성되고, 상기 액티브 패턴(A)은 상기 게이트 전극(G)과 중첩되도록 상기 게이트 절연막(120) 상에 형성된다. 상기 소스 전극(D)은 상기 데이터 배선(130)으로부터 분기되어 상기 액티브 패턴(A)과 중첩되도록 형성되고, 상기 드레인 전극(D)은 상기 소스 전극(D)과 이격되도록 상기 액티브 패턴(A)과 중첩되어 상기 게이트 절연막(120) 상에 형성된다. 상기 오믹콘택 패턴(O)은 상기 소스 전극(S)과 상기 액티브 패턴(A) 사이와, 상기 드레인 전극(D)과 상기 액티브 패턴(A) 사이에 각각 형성되어, 전극과 패턴 사이의 접촉저항을 감소시킨다.The thin film transistor TFT includes a gate electrode G, an active pattern A, an ohmic contact pattern O, a source electrode S, and a drain electrode D. The gate electrode G is branched from the gate wiring 110, and the active pattern A is formed on the gate insulating layer 120 to overlap the gate electrode G. The source electrode D is branched from the data line 130 to overlap the active pattern A, and the drain electrode D is spaced apart from the source electrode D. Overlapping with the gate insulating layer 120. The ohmic contact pattern O is formed between the source electrode S and the active pattern A, and between the drain electrode D and the active pattern A, respectively, and has a contact resistance between the electrode and the pattern. Decreases.

한편, 상기 게이트 배선(110) 및 상기 게이트 전극(G)은 상기 베이스 기판(100) 상에 증착된 게이트 금속층이 패터닝되어 게이트 금속패턴들이고, 상기 데이터 배선(130), 상기 소스 전극(S) 및 상기 드레인 전극(D)은 데이터 금속층이 패터닝되어 형성된 데이터 금속패턴들이다. 여기서, 상기 게이트 금속패턴들, 상기 게이트 절연막(120), 상기 액티브 패턴(A), 상기 오믹콘택 패턴(O) 및 상기 데이터 금속패턴들 순으로 형성될 수 있다.Meanwhile, the gate wiring 110 and the gate electrode G are gate metal patterns formed by patterning a gate metal layer deposited on the base substrate 100, and the data wiring 130, the source electrode S, and The drain electrodes D are data metal patterns formed by patterning the data metal layer. The gate metal patterns, the gate insulating layer 120, the active pattern A, the ohmic contact pattern O, and the data metal patterns may be formed in this order.

상기 PIN 다이오드(DI)는 상기 게이트 절연막(120) 상에 형성되어 상기 박막 트랜지스터(TFT)와 전기적으로 연결된다. 이때, 상기 PIN 다이오드(DI)는 하부 전극부(LP), 광변환 반도체부(140) 및 상부 전극부(HP)를 포함한다.The PIN diode DI is formed on the gate insulating layer 120 to be electrically connected to the thin film transistor TFT. In this case, the PIN diode DI includes a lower electrode part LP, a light conversion semiconductor part 140, and an upper electrode part HP.

상기 하부 전극부(LP)는 상기 드레인 전극(D)을 덮도록 상기 게이트 절연 막(120) 상에 형성됨으로써, 상기 드레인 전극(D)과 직접 접촉하여 전기적으로 연결된다. 즉, 상기 데이터 금속패턴들이 형성된 후에, 상기 데이터 금속패턴들을 덮도록 하부 전극층이 형성되고, 이후 상기 하부 전극층을 패터닝하여 상기 하부 전극부(LP)가 형성된다. 그 결과, 상기 하부 전극부(LP)는 상기 드레인 전극(D)을 완전히 또는 적어도 일부를 덮도록 상기 드레인 전극(D)의 상부에 형성될 수 있다.The lower electrode part LP is formed on the gate insulating layer 120 to cover the drain electrode D, and thus is in direct contact with the drain electrode D to be electrically connected thereto. That is, after the data metal patterns are formed, a lower electrode layer is formed to cover the data metal patterns, and then the lower electrode layer LP is formed by patterning the lower electrode layer. As a result, the lower electrode part LP may be formed on the drain electrode D to completely or at least partially cover the drain electrode D.

상기 하부 전극부(LP)는 상기 드레인 전극(D), 즉 상기 데이터 금속패턴들보다 낮은 저항을 갖는 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 하부 전극부(LP)는 인접하는 상기 게이트 절연막(120) 또는 상기 광변환 반도체부(140)의 열팽창 계수와 실질적으로 유사한 물질로 이루어져, 열팽창 스트레스를 낮출 수도 있다. 예를 들어, 상기 하부 전극부(LP)는 투명한 도전성 물질인 ITO(indium tin oxide)으로 이루어질 수 있다.The lower electrode part LP may be formed of a conductive material having a lower resistance than the drain electrode D, that is, the data metal patterns. In addition, the lower electrode part LP may be formed of a material substantially similar to the thermal expansion coefficient of the adjacent gate insulating layer 120 or the photoconversion semiconductor part 140, thereby lowering the thermal expansion stress. For example, the lower electrode part LP may be made of indium tin oxide (ITO), which is a transparent conductive material.

상기 광변환 반도체부(140)는 상기 하부 전극부(LP) 상에 형성되어 외부로부터 인가되는 광을 전기로 변환시킨다. 상기 광변환 반도체부(140)는 상기 하부 전극부(LP) 상에 형성된 N형 반도체층(142), 상기 N형 반도체층(142) 상에 형성된 진성 반도체층(144), 및 상기 진성 반도체층(144) 상에 형성된 P형 반도체층(146)을 포함한다.The photoconversion semiconductor unit 140 is formed on the lower electrode part LP to convert light applied from the outside into electricity. The photoconversion semiconductor unit 140 includes an N-type semiconductor layer 142 formed on the lower electrode part LP, an intrinsic semiconductor layer 144 formed on the N-type semiconductor layer 142, and the intrinsic semiconductor layer. P-type semiconductor layer 146 formed on 144.

상기 상부 전극부(HP)는 상기 광변환 반도체부(140) 상에 형성된다. 상기 상부 전극부(HP)는 외부로부터 인가되는 광을 투과시키도록 투명한 도전성 물질, 예를 들어 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide) 등으로 이루어질 수 있다.The upper electrode portion HP is formed on the photoconversion semiconductor portion 140. The upper electrode part HP may be made of a transparent conductive material, for example, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), or the like, to transmit light applied from the outside.

상기 다이오드 보호막(150)은 상기 데이터 배선(130), 상기 박막 트랜지스터(TFT) 및 상기 PIN 다이오드(DI)를 덮도록 상기 게이트 절연막(120) 상에 형성된다. 이때, 상기 다이오드 보호막(150)에는 상기 PIN 다이오드(DI)의 상부의 일부, 즉 상기 상부 전극부(HP)의 일부를 노출시키는 바이어스 콘택홀(152)이 형성된다.The diode protection layer 150 is formed on the gate insulating layer 120 to cover the data line 130, the thin film transistor TFT, and the PIN diode DI. In this case, a bias contact hole 152 exposing a portion of the upper portion of the PIN diode DI, that is, a portion of the upper electrode portion HP, is formed in the diode protection layer 150.

본 실시예에서, 상기 다이오드 보호막(150)은 상면을 평탄화시킬 수 있는 유기 절연막으로 이루어질 수도 있지만, 산화 실리콘(SiOx) 또는 질화 실리콘(SiNx)으로 이루어진 무기 절연막으로 이루어지는 것이 바람직하다.In the present exemplary embodiment, the diode protection film 150 may be formed of an organic insulating film that can flatten the top surface, but preferably, an inorganic insulating film made of silicon oxide (SiOx) or silicon nitride (SiNx).

상기 바이어스 배선(160)은 상기 다이오드 보호막(150) 상에 형성되어 상기 바이어스 콘택홀(152)을 통해 상기 상부 전극부(HP)와 전기적으로 접촉한다. 상기 바이어스 배선(160)은 외부의 바이어스 구동부(미도시)로부터 리버스 바이어스(reverse bias) 및 포워드 바이어스(forward bias)를 인가받을 수 있다.The bias wire 160 is formed on the diode protection layer 150 to be in electrical contact with the upper electrode portion HP through the bias contact hole 152. The bias wire 160 may receive a reverse bias and a forward bias from an external bias driver (not shown).

상기 바이어스 배선(160)은 상기 다이오드 보호막(150) 상에 상기 데이터 배선(130)과 실질적으로 평행하게 형성된다. 이때, 상기 바이어스 배선(160)은 상기 PIN 다이오드(DI)와 중첩되는 영역을 최소화하여 필 펙터(fill factor)를 높이기 위해 상기 데이터 배선(130)과 인접하거나 중첩되게 형성될 수 있다.The bias wire 160 is formed on the diode protection film 150 to be substantially parallel to the data wire 130. In this case, the bias line 160 may be formed to be adjacent to or overlap with the data line 130 to minimize a region overlapping with the PIN diode DI to increase a fill factor.

한편, 상기 바이어스 배선(160)은 2중막 구조, 예를 들어 투명 배선부(162) 및 금속 배선부(164)를 포함할 수 있다. 상기 투명 배선부(162)는 상기 다이오드 보호막(150) 상에 형성되어 상기 바이어스 콘택홀(152)을 통해 상기 상부 전극부(HP)와 전기적으로 접촉한다. 이때, 상기 투명 배선부(162)는 상기 상부 전극부(HP)와 실질적으로 동일한 물질, 즉 투명한 도전성 물질로 이루어진다. 상기 금 속 배선부(164)는 상기 투명 배선부(162) 상에 형성되어 상기 바이어스 구동부와 전기적으로 연결된다. 본 실시예에서, 상기 투명 배선부(162)는 상기 금속 배선부(164)보다 넓은 면적으로 형성되는 것이 바람직하고, 경우에 따라서 생략될 수 있다.Meanwhile, the bias wire 160 may include a double layer structure, for example, a transparent wire part 162 and a metal wire part 164. The transparent wiring part 162 is formed on the diode protection layer 150 to be in electrical contact with the upper electrode part HP through the bias contact hole 152. In this case, the transparent wiring part 162 is made of substantially the same material as the upper electrode part HP, that is, a transparent conductive material. The metal wire part 164 is formed on the transparent wire part 162 and is electrically connected to the bias driver. In the present exemplary embodiment, the transparent wiring portion 162 may be formed to have a larger area than the metal wiring portion 164, and may be omitted in some cases.

상기 광차단부(170)는 상기 박막 트랜지스터(TFT)의 상부에 형성되어 상기 박막 트랜지스터(TFT)를 커버한다. 그로 인해, 상기 광차단부(170)는 외부로부터 인가되는 광이 상기 박막 트랜지스터(TFT) 내로 인가되는 것을 차단할 수 있다. 본 실시예에서, 상기 광차단부(170)는 상기 PIN 다이오드(DI)로 인가되는 광을 차단하지 않기 위해 상기 PIN 다이오드(DI)와 중첩되지 않은 범위 내에서 상기 박막 트랜지스터(TFT)를 커버하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 광차단부(170)는 상기 소스 전극(S) 및 상기 액티브 패턴(A)의 일부를 커버할 수 있는 위치에 형성될 수 있다.The light blocking unit 170 is formed on the thin film transistor TFT to cover the thin film transistor TFT. Therefore, the light blocking unit 170 may block the light applied from the outside into the thin film transistor TFT. In the present exemplary embodiment, the light blocking unit 170 covers the thin film transistor TFT within a range not overlapping with the PIN diode DI in order not to block light applied to the PIN diode DI. It is preferable. That is, the light blocking unit 170 may be formed at a position capable of covering the source electrode S and a part of the active pattern A. FIG.

상기 광차단부(170)는 상기 바이어스 배선(160)이 형성될 때 동시에 형성되어, 상기 다이오드 보호막(150) 상에 형성된다. 즉, 상기 광차단부(170)는 상기 바이어스 배선(160)을 형성하는 공정을 통해 상기 바이어스 배선(160)과 함께 형성될 수 있다. 그로 인해, 상기 광차단부(170)도 상기 바이어스 배선(160)과 동일하게 2중막 구조로 형성될 수 있다. 그러나, 상기 광차단부(170)는 도 1 및 도 2와 달리, 상기 투명 배선부(162)와 대응되는 하부막이 제거된 단일막 구조로 형성될 수도 있다. 한편, 상기 광차단부(170)는 상기 바이어스 배선(160)과 연결되어 일체화되도록 형성되는 것이 바람직하다. 그러나, 상기 광차단부(170)는 상기 바이 어스 배선(160)과 이격되어 형성될 수도 있다.The light blocking unit 170 is simultaneously formed when the bias wire 160 is formed, and is formed on the diode protection layer 150. That is, the light blocking unit 170 may be formed together with the bias wiring 160 through a process of forming the bias wiring 160. Therefore, the light blocking unit 170 may also be formed in a double layer structure similarly to the bias wiring 160. However, the light blocking unit 170 may be formed in a single layer structure in which the lower layer corresponding to the transparent wiring unit 162 is removed, unlike FIGS. 1 and 2. On the other hand, the light blocking unit 170 is preferably formed to be connected to the bias wire 160 to be integrated. However, the light blocking unit 170 may be formed to be spaced apart from the bias wiring 160.

상기 외곽 보호막(180)은 상기 바이어스 배선(160) 및 상기 광차단부(170)를 덮도록 상기 다이오드 보호막(150) 상에 형성된다. 상기 외곽 보호막(180)은 무기 절연막으로 이루어질 수 있지만, 상면을 평탄화시킬 수 있는 유기 절연막일 수도 있다. 한편, 상기 광차단부(170)는 도 2에서와 같이 상기 다이오드 보호막(150) 상에 형성될 수도 있지만, 상기 외곽 보호막(180) 상에 상기 박막 트랜지스터(TFT)의 일부를 커버하도록 형성될 수도 있다.The outer passivation layer 180 is formed on the diode passivation layer 150 to cover the bias line 160 and the light blocking unit 170. The outer passivation layer 180 may be formed of an inorganic insulating layer, but may also be an organic insulating layer capable of planarizing an upper surface thereof. The light blocking unit 170 may be formed on the diode protection layer 150 as shown in FIG. 2, but may be formed to cover a portion of the thin film transistor TFT on the outer protection layer 180. have.

상기 광파장 변환부(190)는 상기 외곽 보호막(180) 상에 배치되고, 외부로부터 인가되는 엑스레이(X-ray)를 상기 PIN 다이오드(DI)에서 흡수되는 파장으로 변환시켜 출력할 수 있다. 즉, 상기 광파중 변환부(190)는 상기 엑스레이를 가시광선, 예를 들어 그린광으로 변경시킬 수 있는 신틸레이터(scintillator)일 수 있다.The optical wavelength converter 190 may be disposed on the outer passivation layer 180 and may convert an X-ray applied from the outside into a wavelength absorbed by the PIN diode DI. That is, the optical wave converter 190 may be a scintillator capable of converting the X-rays into visible light, for example, green light.

본 실시예에서, 상기 광파장 변환부(190)는 상기 외곽 보호막(180) 상에 필름형태로 부착될 수 있다. 상기 광파장 변환부(190)가 필름형상을 가질 때, 상기 광파장 변환부(190) 및 상기 외곽 보호막(180) 사이에는 상기 광파장 변환부(190)를 상기 외곽 보호막(180)에 부착시키기 위한 접착층(미도시)이 형성될 수 있다.In the present embodiment, the light wavelength converter 190 may be attached in the form of a film on the outer passivation layer 180. When the optical wavelength converter 190 has a film shape, an adhesive layer for attaching the optical wavelength converter 190 to the outer protective film 180 between the optical wavelength converter 190 and the outer passivation layer 180 ( Not shown) may be formed.

이와 다르게, 상기 광파장 변환부(190)는 상기 외곽 보호막(180)의 표면에 화학기상증착 방법에 의해 증착되어 형성될 수 있다. 즉, 상기 광파장 변환부(190)는 상기 외곽 보호막(180)의 표면으로부터 결정이 성장되어 형성될 수 있다. 이때, 상기 외곽 보호막(180)은 산화 실리콘(SiOx) 등을 포함하는 무기 절연막인 것이 바람직하고, 상기 외곽 보호막(180)의 표면에는 결정 성장을 유도할 수 있도록 표면 거칠기가 증가되거나, 복수의 요철 패턴들(미도시)이 형성되거나, 복수의 결정 씨드들이 분산 배치된 결정 씨드층(미도시)이 형성될 수 있다.Alternatively, the light wavelength converter 190 may be formed by depositing a chemical vapor deposition method on the surface of the outer passivation layer 180. That is, the light wavelength converter 190 may be formed by growing a crystal from the surface of the outer passivation layer 180. In this case, the outer passivation layer 180 is preferably an inorganic insulating layer including silicon oxide (SiOx), etc., and the surface roughness of the outer passivation layer 180 is increased to induce crystal growth or a plurality of irregularities. Patterns (not shown) may be formed, or a crystal seed layer (not shown) in which a plurality of crystal seeds are dispersed may be formed.

한편, 본 실시예에서, 상기 광파장 변환부(180)는 상기 외곽 보호막(180)이 생략되어 상기 다이오드 보호막(150) 상에 배치되거나, 상기 다이오드 보호막(150)의 표면으로부터 결정이 성장되어 형성될 수 있다.In the present exemplary embodiment, the optical wavelength converter 180 may be disposed on the diode protection layer 150 by omitting the outer passivation layer 180 or may be formed by growing a crystal from the surface of the diode protection layer 150. Can be.

<실시예 2><Example 2>

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 엑스레이 디텍터의 일부를 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view illustrating a part of an X-ray detector according to a second exemplary embodiment of the present invention.

본 실시예에 의한 엑스레이 디텍터는 패시베이션막(200)을 더 포함하는 것을 제외하면, 도 1 및 도 2를 통해 설명한 제1 실시예의 엑스레이 디텍터와 실질적으로 동일하므로, 상기 패시베이션막(200) 이외의 다른 구성요소들에 대한 자세한 설명은 생략하기로 하고, 상기 제1 실시예서와 동일한 구성요소들에는 동일한 참조부호를 부여하겠다.The X-ray detector according to the present embodiment is substantially the same as the X-ray detector of the first embodiment described with reference to FIGS. 1 and 2, except that the X-ray detector further includes a passivation film 200. Detailed description of the components will be omitted, and the same components as the first embodiment will be given the same reference numerals.

도 3을 참조하면, 본 실시예에 의한 엑스레이 디텍터는 하부 전극부(LP) 및 박막 트랜지스터(TFT) 사이에 형성된 패시베이션막(200)을 더 포함한다.Referring to FIG. 3, the X-ray detector according to the present exemplary embodiment further includes a passivation film 200 formed between the lower electrode part LP and the thin film transistor TFT.

상기 패시베이션막(200)은 상기 하부 전극부(LP)가 형성되기 전에 형성되어, 데이터 배선(130), 소스 전극(S) 및 드레인 전극(D)로 구성된 데이터 금속패턴들을 덮도록 게이트 절연막(120) 상에 형성된다. 이때, 상기 패시베이션막(200)에는 상기 드레인 전극(D)의 일부분을 노출시킬 수 있는 드레인 콘택홀(210)이 형성된다.The passivation layer 200 is formed before the lower electrode portion LP is formed to cover the data metal patterns including the data line 130, the source electrode S, and the drain electrode D. ) Is formed on. In this case, a drain contact hole 210 may be formed in the passivation layer 200 to expose a portion of the drain electrode D.

상기 하부 전극부(LP)는 상기 패시베이션막(200) 상에 형성되어 상기 드레인 콘택홀(210)을 통해 상기 드레인 전극(D)과 전기적으로 연결된다. 본 실시예에서, 상기 하부 전극부(LP)는 상기 드레인 전극(D)을 완전히 또는 일부분만 커버할 수 있도록 상기 패시베이션막(200) 상에 형성될 수 있다.The lower electrode part LP is formed on the passivation film 200 and electrically connected to the drain electrode D through the drain contact hole 210. In the present exemplary embodiment, the lower electrode part LP may be formed on the passivation layer 200 to cover the drain electrode D completely or partially.

한편, 상기 패시베이션막(200)은 도 3에서와 같이 무기 절연막으로 이루어지는 것이 바람직하지만, 상대적으로 두껍게 형성되어 상면을 평탄화시킬 수 있는 유기 절연막으로 형성될 수도 있다. 이와 같이, 상기 패시베이션막(200)은 상대적으로 두껍게 형성할 경우, PIN 다이오드(DI)와 상기 박막 트랜지스터(TFT) 사이의 간격을 증가되어, 상기 PIN 다이오드(DI)가 상기 박막 트랜지스터(TFT)에 악영향을 끼치는 것을 어느 정도 억제할 수 있다.On the other hand, the passivation film 200 is preferably made of an inorganic insulating film, as shown in Figure 3, but may be formed of an organic insulating film that is relatively thick to planarize the upper surface. As described above, when the passivation layer 200 is formed relatively thick, an interval between the PIN diode DI and the thin film transistor TFT is increased, so that the PIN diode DI is formed on the thin film transistor TFT. It can suppress to some extent an adverse effect.

이와 같이 본 실시예들에 따르면, 박막 트랜지스터의 드레인 전극보다 낮은 저항을 갖고 투명한 도전성 물질로 이루어진 하부 전극부가 상기 드레인 전극를 커버하도록 상기 드레인 전극의 상부에 형성됨에 따라, PIN 다이오드가 상기 드레인 전극이 형성된 영역에까지도 형성될 수 있다. 즉, 상기 PIN 다이오드의 면적이 종래에 비해 증가되어 엑스레이를 인가받을 수 있는 영역이 보다 증가될 수 있다.As described above, according to the exemplary embodiments, as the lower electrode part having a lower resistance than the drain electrode of the thin film transistor and made of a transparent conductive material is formed on the drain electrode to cover the drain electrode, a PIN diode is formed. It can even be formed in the region. That is, the area of the PIN diode is increased compared to the prior art, thereby increasing the area where X-rays can be applied.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.In the detailed description of the present invention described above with reference to the preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art or those skilled in the art having ordinary skill in the art will be described in the claims to be described later It will be understood that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 엑스레이 디텍터의 일부를 도시한 평면도이다.1 is a plan view illustrating a part of an X-ray detector according to a first embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 I-I'선을 따라 절단한 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 1.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 엑스레이 디텍터의 일부를 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view illustrating a part of an X-ray detector according to a second exemplary embodiment of the present invention.

<주요 도면번호에 대한 간단한 설명><Short Description of Main Drawing Numbers>

100 : 베이스 기판 110 : 게이트 배선100: base substrate 110: gate wiring

120 : 게이트 절연막 130 : 데이터 배선120: gate insulating film 130: data wiring

TFT : 박막 트랜지스터 DI : PIN 다이오드TFT: Thin Film Transistor DI: PIN Diode

140 : 광변환 반도체부 150 : 다이오드 보호막140: light conversion semiconductor portion 150: diode protective film

152 : 바이어스 콘택홀 160 : 바이어스 배선152: bias contact hole 160: bias wiring

162 : 투명 배선부 164 : 금속 배선부162: transparent wiring portion 164: metal wiring portion

170 : 광차단부 180 : 외곽 보호막170: light shield 180: outer protective film

190 : 광파장 변환부 200 : 패시베이션막190: wavelength conversion unit 200: passivation film

Claims (17)

기판 상에 서로 교차되도록 형성된 게이트 및 데이터 배선들;Gate and data lines formed to cross each other on the substrate; 상기 기판 상에 형성되어 상기 게이트 및 데이터 배선들과 각각 전기적으로 연결된 박막 트랜지스터;A thin film transistor formed on the substrate and electrically connected to the gate and data lines, respectively; 상기 박막 트랜지스터의 드레인 전극을 커버하도록 상기 드레인 전극의 상부에 형성되어 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결된 하부 전극부, 상기 하부 전극부 상에 배치된 광변환 반도체부, 및 상기 광변환 반도체부 상에 형성되고 투명한 도전성 물질로 이루어진 상부 전극부를 포함하는 PIN 다이오드;A lower electrode portion formed on the drain electrode so as to cover the drain electrode of the thin film transistor and electrically connected to the drain electrode, a photoconversion semiconductor portion disposed on the lower electrode portion, and the photoconversion semiconductor portion PIN diode including an upper electrode portion made of a transparent conductive material; 상기 PIN 다이오드를 덮도록 형성되고, 상기 PIN 다이오드의 상부의 일부를 노출시키는 바이어스 콘택홀을 갖는 다이오드 보호막;A diode protection layer formed to cover the PIN diode and having a bias contact hole exposing a portion of an upper portion of the PIN diode; 상기 다이오드 보호막 상에 형성되고, 상기 바이어스 콘택홀을 통해 상기 PIN 다이오드의 상부와 전기적으로 접촉하는 바이어스 배선; 및 상기 다이오드 보호막 상부에 배치되고, 외부로부터 인가되는 엑스레이(X-ray)를 상기 PIN 다이오드에서 흡수되는 파장으로 변환시키는 광파장 변환부를 포함하고,A bias wiring formed on the diode protection layer and electrically contacting an upper portion of the PIN diode through the bias contact hole; And an optical wavelength converter disposed on the diode protection layer and converting an X-ray applied from the outside into a wavelength absorbed by the PIN diode. 상기 바이어스 배선은 상기 다이오드 보호막 상에 형성되어 상기 바이어스 콘택홀을 통해 상기 PIN 다이오드의 상부와 전기적으로 접촉하고 투명한 도전성 물질로 이루어진 투명 배선부, 및 상기 투명 배선부 상에 형성된 금속 배선부를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 디텍터.The bias wiring may include a transparent wiring portion formed on the diode protection layer and electrically contacting an upper portion of the PIN diode through the bias contact hole and made of a transparent conductive material, and a metal wiring portion formed on the transparent wiring portion. X-ray detector characterized by. 제1항에 있어서, 상기 하부 전극부는The method of claim 1, wherein the lower electrode portion 상기 드레인 전극을 덮도록 상기 기판 상에 형성되어, 상기 드레인 전극과 직접 접촉하여 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 엑스레이 디텍터.An X-ray detector formed on the substrate to cover the drain electrode and electrically connected to the drain electrode. 제1항에 있어서, 상기 하부 전극부의 하부에는 상기 박막 트랜지스터를 덮어 보호하고, 상기 드레인 전극의 일부를 노출시키는 드레인 콘택홀을 갖는 패시베이션막이 더 형성되고,The passivation film of claim 1, further comprising a passivation layer under the lower electrode part to cover and protect the thin film transistor and to expose a portion of the drain electrode. 상기 하부 전극부는 상기 드레인 전극을 커버하도록 상기 패시베이션막 상에 형성되고, 상기 드레인 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 엑스레이 디텍터.And the lower electrode portion is formed on the passivation layer to cover the drain electrode and is electrically connected to the drain electrode through the drain contact hole. 제1항에 있어서, 상기 하부 전극부은The method of claim 1, wherein the lower electrode portion 상기 드레인 전극보다 낮은 저항을 갖는 도전성 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 엑스레이 디텍터.X-ray detector, characterized in that made of a conductive material having a lower resistance than the drain electrode. 제4항에 있어서, 상기 하부 전극부는The method of claim 4, wherein the lower electrode portion 투명한 도전성 물질인 ITO(indium tin oxide)로 이루어진 것을 특징으로 하는 엑스레이 디텍터.X-ray detector, characterized in that the transparent conductive material made of indium tin oxide (ITO). 제1항에 있어서, 상기 광파장 변환부의 하부에는 상기 바이어스 배선을 덮도록 상기 다이오드 보호막 상에 형성된 외곽 보호막이 더 형성된 것을 특징으로 하는 엑스레이 디텍터.The X-ray detector of claim 1, wherein an outer passivation layer formed on the diode passivation layer is further formed under the optical wavelength conversion unit to cover the bias wiring. 제6항에 있어서, 상기 광파장 변환부는 상기 외곽 보호막 상에 필름형태로 부착되는 것을 특징으로 하는 엑스레이 디텍터.The X-ray detector of claim 6, wherein the light wavelength converter is attached to the outer passivation layer in a film form. 제6항에 있어서, 상기 광파장 변환부는 상기 외곽 보호막 상에 증착되어 형성된 것을 특징으로 하는 엑스레이 디텍터.The X-ray detector of claim 6, wherein the light wavelength converter is formed by depositing on the outer passivation layer. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 박막 트랜지스터의 상부에 형성되어 상기 박막 트랜지스터를 커버하는 광차단부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 디텍터.The X-ray detector of claim 1, further comprising a light blocking unit formed on the thin film transistor to cover the thin film transistor. 제10항에 있어서, 상기 광차단부는The method of claim 10, wherein the light blocking unit 상기 PIN 다이오드와 중첩되지 않도록 상기 박막 트랜지스터의 일부를 커버하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 디텍터.And a portion of the thin film transistor so as not to overlap the PIN diode. 서로 교차된 게이트 및 데이터 배선들과, 상기 게이트 및 데이터 배선들과 각각 전기적으로 연결된 박막 트랜지스터를 기판 상에 형성하는 단계;Forming a thin film transistor on the substrate, the gate and data lines crossing each other and electrically connected to the gate and data lines, respectively; 상기 박막 트랜지스터의 드레인 전극을 커버하도록 상기 드레인 전극의 상부에 배치되어 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결된 하부 전극부, 상기 하부 전극부 상에 배치된 광변환 반도체부, 및 상기 광변환 반도체부 상에 배치되고 투명한 도전성 물질로 이루어진 상부 전극부를 포함하는 PIN 다이오드를 형성하는 단계;A lower electrode portion disposed on the drain electrode and electrically connected to the drain electrode to cover the drain electrode of the thin film transistor, an optical conversion semiconductor portion disposed on the lower electrode portion, and an optical conversion semiconductor portion; Forming a PIN diode comprising an upper electrode portion formed of a transparent conductive material; 상기 PIN 다이오드를 덮고, 상기 PIN 다이오드의 상부의 일부를 노출시키는 바이어스 콘택홀을 갖는 다이오드 보호막을 형성하는 단계;Forming a diode protection layer covering the PIN diode and having a bias contact hole exposing a portion of an upper portion of the PIN diode; 상기 바이어스 콘택홀을 통해 상기 PIN 다이오드의 상부와 전기적으로 접촉하는 바이어스 배선을 상기 다이오드 보호막 상에 형성하는 단계; 및Forming a bias line on the diode protection layer in electrical contact with an upper portion of the PIN diode through the bias contact hole; And 외부로부터 인가되는 엑스레이(X-ray)를 상기 PIN 다이오드에서 흡수되는 파장으로 변환시키는 광파장 변환부를 상기 다이오드 보호막 상부에 배치시키는 단계를 포함하고,Disposing an X-ray applied from the outside on the diode passivation layer to convert an optical wavelength conversion unit into a wavelength absorbed by the PIN diode; 상기 바이어스 배선은 상기 다이오드 보호막 상에 형성되어 상기 바이어스 콘택홀을 통해 상기 PIN 다이오드의 상부와 전기적으로 접촉하고 투명한 도전성 물질로 이루어진 투명 배선부, 및 상기 투명 배선부 상에 형성된 금속 배선부를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 디텍터의 제조방법.The bias wiring may include a transparent wiring portion formed on the diode protection layer and electrically contacting an upper portion of the PIN diode through the bias contact hole and made of a transparent conductive material, and a metal wiring portion formed on the transparent wiring portion. Method of manufacturing an x-ray detector, characterized in that. 제12항에 있어서, 상기 PIN 다이오드를 형성하는 단계는13. The method of claim 12, wherein forming the PIN diode is 상기 드레인 전극을 덮어 상기 드레인 전극과 직접 전기적으로 접촉하는 하부 전극부를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 디텍터의 제조방법.And covering the drain electrode to form a lower electrode part in direct electrical contact with the drain electrode. 제12항에 있어서, 상기 PIN 다이오드를 형성하기 전에, 상기 박막 트랜지스 터를 덮어 보호하고, 상기 드레인 전극의 일부를 노출시키는 드레인 콘택홀을 갖는 패시베이션막을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 디텍터의 제조방법.13. The method of claim 12, further comprising forming a passivation film having a drain contact hole covering and protecting the thin film transistor and exposing a portion of the drain electrode before forming the PIN diode. Method of manufacturing the X-ray detector. 제14항에 있어서, 상기 PIN 다이오드를 형성하는 단계는15. The method of claim 14, wherein forming the PIN diode 상기 드레인 전극을 커버하고 상기 드레인 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결되는 상기 하부 전극부를 상기 패시베이션막 상에 형성시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 디텍터의 제조방법.And forming the lower electrode portion on the passivation layer covering the drain electrode and electrically connected to the drain electrode through the drain contact hole. 제12항에 있어서, 상기 하부 전극부은The method of claim 12, wherein the lower electrode portion 투명한 도전성 물질인 ITO(indium tin oxide)로 이루어진 것을 특징으로 하는 엑스레이 디텍터의 제조방법.Method of manufacturing an X-ray detector, characterized in that made of indium tin oxide (ITO), a transparent conductive material. 기판 상에 서로 교차되도록 형성된 게이트 및 데이터 배선들;Gate and data lines formed to cross each other on the substrate; 상기 기판 상에 형성되어 상기 게이트 및 데이터 배선들과 각각 전기적으로 연결된 박막 트랜지스터;A thin film transistor formed on the substrate and electrically connected to the gate and data lines, respectively; 상기 박막 트랜지스터의 드레인 전극을 커버하도록 상기 드레인 전극의 상부에 형성되어 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결된 하부 전극부, 상기 하부 전극부 상에 배치된 광변환 반도체부, 및 상기 광변환 반도체부 상에 형성되고 투명한 도전성 물질로 이루어진 상부 전극부를 포함하는 PIN 다이오드;A lower electrode portion formed on the drain electrode so as to cover the drain electrode of the thin film transistor and electrically connected to the drain electrode, a photoconversion semiconductor portion disposed on the lower electrode portion, and the photoconversion semiconductor portion PIN diode including an upper electrode portion made of a transparent conductive material; 상기 PIN 다이오드를 덮도록 형성되고, 상기 PIN 다이오드의 상부의 일부를 노출시키는 바이어스 콘택홀을 갖는 다이오드 보호막;A diode protection layer formed to cover the PIN diode and having a bias contact hole exposing a portion of an upper portion of the PIN diode; 상기 다이오드 보호막 상에 형성되고, 상기 바이어스 콘택홀을 통해 상기 PIN 다이오드의 상부와 전기적으로 접촉하는 바이어스 배선; 및 상기 다이오드 보호막 상부에 배치되고, 외부로부터 인가되는 엑스레이(X-ray)를 상기 PIN 다이오드에서 흡수되는 파장으로 변환시키는 광파장 변환부를 포함하고,A bias wiring formed on the diode protection layer and electrically contacting an upper portion of the PIN diode through the bias contact hole; And an optical wavelength converter disposed on the diode protection layer and converting an X-ray applied from the outside into a wavelength absorbed by the PIN diode. 상기 박막 트랜지스터는 상기 기판 상에 형성되어 상기 게이트 배선과 전기적으로 연결된 게이트 전극, 상기 게이트 전극을 덮도록 상기 기판 상에 형성된 게이트 절연막, 상기 게이트 전극과 중첩되도록 상기 게이트 절연막 상에 형성된 액티브 패턴, 상기 데이터 배선과 전기적으로 연결되고 적어도 일부가 상기 액티브 패턴 상에 형성된 소스 전극, 및 상기 소스 전극과 이격되도록 적어도 일부가 상기 액티브 패턴 상에 형성된 드레인 전극을 포함하고,The thin film transistor may include: a gate electrode formed on the substrate and electrically connected to the gate wiring; a gate insulating film formed on the substrate to cover the gate electrode; an active pattern formed on the gate insulating film to overlap the gate electrode; A source electrode electrically connected to a data line and at least partially formed on the active pattern, and at least a portion of the drain electrode spaced apart from the source electrode; 상기 광변환 반도체부는 상기 하부 전극부 상에 형성된 N형 반도체층, 상기 N형 반도체층 상에 형성된 진성 반도체층, 및 상기 진성 반도체층 상에 형성된 P형 반도체층을 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 디텍터.The photo-conversion semiconductor unit includes an N-type semiconductor layer formed on the lower electrode part, an intrinsic semiconductor layer formed on the N-type semiconductor layer, and an P-type semiconductor layer formed on the intrinsic semiconductor layer. .
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190073203A (en) * 2017-12-18 2019-06-26 엘지디스플레이 주식회사 Array substrate for digital x-ray detector, digital x-ray detector including the same and the manufacturing method thereof

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101139869B1 (en) * 2010-11-15 2012-05-02 (주)세현 X-ray detector panel and method for manufacturing the x-ray detector panel
KR101139870B1 (en) * 2010-11-15 2012-05-02 (주)세현 X-ray detector panel and method for manufacturing the x-ray detector panel
KR102569741B1 (en) * 2018-10-31 2023-08-22 엘지디스플레이 주식회사 Thin film transistor array substrate digital x-ray detector and digital x-ray detector including the same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09199699A (en) * 1996-01-12 1997-07-31 Hitachi Ltd Thin film image sensor
JP2004015000A (en) * 2002-06-11 2004-01-15 Canon Inc Radiation detector and radiation imaging systems
JP2004265932A (en) * 2003-02-14 2004-09-24 Canon Inc Radiation imaging device
KR20080108642A (en) * 2007-06-11 2008-12-16 삼성전자주식회사 Thin film transistor array substrate for x-ray detector

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09199699A (en) * 1996-01-12 1997-07-31 Hitachi Ltd Thin film image sensor
JP2004015000A (en) * 2002-06-11 2004-01-15 Canon Inc Radiation detector and radiation imaging systems
JP2004265932A (en) * 2003-02-14 2004-09-24 Canon Inc Radiation imaging device
KR20080108642A (en) * 2007-06-11 2008-12-16 삼성전자주식회사 Thin film transistor array substrate for x-ray detector

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190073203A (en) * 2017-12-18 2019-06-26 엘지디스플레이 주식회사 Array substrate for digital x-ray detector, digital x-ray detector including the same and the manufacturing method thereof
KR102598757B1 (en) * 2017-12-18 2023-11-03 엘지디스플레이 주식회사 Array substrate for digital x-ray detector, digital x-ray detector including the same and the manufacturing method thereof

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