KR101686676B1 - Array substrate of X Ray Detector and Method for fabricating the same - Google Patents
Array substrate of X Ray Detector and Method for fabricating the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR101686676B1 KR101686676B1 KR1020100119144A KR20100119144A KR101686676B1 KR 101686676 B1 KR101686676 B1 KR 101686676B1 KR 1020100119144 A KR1020100119144 A KR 1020100119144A KR 20100119144 A KR20100119144 A KR 20100119144A KR 101686676 B1 KR101686676 B1 KR 101686676B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- electrode
- photodiode
- substrate
- forming
- insulating film
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 56
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims abstract description 26
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 26
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 28
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 12
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 3
- 238000000059 patterning Methods 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 10
- 239000010408 film Substances 0.000 description 41
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 2
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
- H01L27/14658—X-ray, gamma-ray or corpuscular radiation imagers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/16—Measuring radiation intensity
- G01T1/24—Measuring radiation intensity with semiconductor detectors
- G01T1/241—Electrode arrangements, e.g. continuous or parallel strips or the like
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
- H01L31/10—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by potential barriers, e.g. phototransistors
- H01L31/115—Devices sensitive to very short wavelength, e.g. X-rays, gamma-rays or corpuscular radiation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Abstract
본 발명은 엑스레이 검출기의 어레이 기판 및 그 제조방법을 개시한다. 개시된 본 발명의 엑스레이 검출기의 어레이 기판 제조방법은, 포토다이오드가 형성된 기판 상에 제 2 층간절연막과 보호막을 형성한 다음, 화소 영역과 대응되는 포토다이오드의 전극을 노출시키고 동시에 패드 영역에 콘택홀을 형성한다. 이 후에 콘택홀이 형성된 기판 상에 투명성 도전물질을 형성한 다음, 노출된 화소 영역에 보호패턴을 형성하고, 패드 영역에는 콘택패드를 형성한다. 이에, 본원 발명은 엑스레이 검출기의 어레이 기판의 공정을 단순화할 수 있다.The present invention discloses an array substrate of an X-ray detector and a method of manufacturing the same. A method of manufacturing an array substrate of an X-ray detector according to the present invention comprises forming a second interlayer insulating film and a protective film on a substrate on which a photodiode is formed, exposing electrodes of a photodiode corresponding to the pixel region, . Thereafter, a transparent conductive material is formed on the substrate on which the contact hole is formed, a protective pattern is formed in the exposed pixel region, and a contact pad is formed in the pad region. Thus, the present invention can simplify the process of the array substrate of the X-ray detector.
Description
본원 발명은 엑스레이 검출기의 어레이 기판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an array substrate of an X-ray detector and a manufacturing method thereof.
일반적으로 엑스레이 검출용 평판형 기판은 인체를 투과한 방사선을 검출하여 영상정보를 획득하는 방사선 검출장치에 있어서 방사선의 영상정보를 전기신호로 변환시키고 이를 검출하는 패널을 의미한다.In general, a plate-like substrate for X-ray detection refers to a panel that converts image information of radiation into electrical signals and detects the radiation by detecting radiation transmitted through a human body to acquire image information.
이러한, X-선 영상 장치는 피사체를 통과한 X-선을 검출하여 전기적인 신호로 변환하기 위한 검출소자를 구비해야 한다.Such an X-ray imaging apparatus should have a detecting element for detecting an X-ray passing through a subject and converting it into an electrical signal.
종래 기술 방식에 있어서, TFT(Thin Film Transistor)는 픽셀을 기본 단위로 하는 셀들의 집합으로 구성된 평면판으로서, 이러한 TFT 기판을 이용한 검출장치는 어레이(Array) 형태로 배열된 패널에서 행으로 배열된 각 픽셀의 게이트 전극을 컨트롤하고, 열로 배열된 각 픽셀의 데이터 라인을 통해 전기 신호를 검출하여 이를 모니터 등의 디스플레이 장치에 각 픽셀에 해당하는 전기적 영상 신호를 뿌려 줌으로써 디지털 영상을 형성하였다.In the conventional technique, a TFT (Thin Film Transistor) is a flat panel composed of a set of cells having a pixel as a basic unit, and a detecting device using such a TFT substrate is arranged in a row in a panel arranged in an array form A gate electrode of each pixel is controlled to detect an electric signal through a data line of each pixel arranged in rows and an electric image signal corresponding to each pixel is applied to a display device such as a monitor to form a digital image.
종래의 디지털 X-선 검출기는 X-선의 조사 선량에 비례하는 전하를 발생하는 광도전체(Photoconductor)와, 광도전체에서 생성된 전하를 수집하는 수집전극과, 수집전극에서 수집된 전하가 충전되는 커패시터와, 커패시터에 충전된 전압신호를 리드 아웃 라인 쪽으로 선택적으로 전달하는 스위칭 소자로 이루어진다. 광도전체는 광전변환 특성을 갖는 셀레늄으로 형성되어 X-선을 전기적 신호로 변환하게 된다. 이때, 광도전체에는 X-선에 대응하는 전자 정공쌍(electron-hole pair)이 생성된다.Conventional digital X-ray detectors include a photoconductor that generates charges proportional to an irradiation dose of X-rays, a collecting electrode that collects charges generated in the photoconductor, and a capacitor And a switching element for selectively transmitting a voltage signal charged in the capacitor to the lead-out line. The photoconductor is formed of selenium having photoelectric conversion characteristics to convert X-rays into electrical signals. At this time, an electron-hole pair corresponding to the X-ray is generated in the photoconductor.
스위치 소자는 박막 트랜지스터(TFT)로 구현되며, 이때 TFT의 게이트 전극은 게이트 라인에 접속되고, TFT의 소스전극은 리드 아웃 라인에 접속된다. X-선의 입사에 의해 생성된 정공이 커패시터에 충전되고, 커패시터에 충전된 전압신호가 리드 아웃 라인을 경유하여 리드 아웃 되어 영상으로 재생된다.The switching element is realized by a thin film transistor (TFT), in which the gate electrode of the TFT is connected to the gate line, and the source electrode of the TFT is connected to the lead-out line. The holes generated by the incidence of X-rays are charged in the capacitor, and the voltage signal charged in the capacitor is read out via the lead-out line and reproduced as an image.
도 1a 내지 도 1d는 종래 엑스레이 검출기의 어레이 기판 제조 공정을 도시한 도면이다.1A to 1D are views showing a process of manufacturing an array substrate of a conventional X-ray detector.
도 1a 내지 도 1d를 참조하면, 종래 엑스레이 검출기의 어레이 기판은, 기판(10) 상에 금속막을 증착하고, 마스크 공정에 따라 게이트 라인(1)과 게이트 전극(1a)을 형성한다. 도면에는 도시하지 않았지만, 이때, 게이트 패드와 리드 아웃 패드를 동시에 형성할 수 있다.1A to 1D, a conventional array substrate of an X-ray detector deposits a metal film on a
상기와 같이 게이트 전극(1a) 등이 기판(10) 상에 형성되면, 기판(10)의 전면에 게이트 절연막(2)을 형성하고, 비정질 실리콘막과 도핑된 비정질 실리콘막을 순차적으로 형성한 다음, 마스크 공정에 의해 상기 게이트 전극(1a) 상부의 게이트 절연막(2) 상에 액티브층(4)을 형성한다.When the
상기와 같이, 액티브층(4)이 형성되면 기판(10) 상에 소스/드레인 금속막을 형성하고, 마스크 공정을 진행하여 소스/드레인 전극(7a, 7b)을 형성한다.As described above, when the
그런 다음, 제 1 층간절연막(5)을 기판(10) 상에 형성하고, 콘택홀 공정을 진행하여 상기 드레인 전극(7b)을 오픈한다. 이후, 금속막을 기판(10) 상에 형성한 다음 마스크 공정에 따라 상기 화소 영역 상에 음의 전극(12)을 형성한다. 상기 음의 전극(12)은 콘택홀을 통하여 상기 드레인 전극(7b)과 전기적으로 콘택된다. 상기 음의 전극(12)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al) 및 이들의 합금 중 어느 하나를 선택한 금속 재질을 사용할 수 있다.Then, the first
그런 다음, 상기 음의 전극(12) 상에 광도전체막과 금속막을 순차적으로 형성한 다음, 마스크 공정을 진행하여 양의 전극(14)을 먼저 형성하고, 이후 마스크 공정을 추가로 진행하여 상기 음의 전극(12)과 양의 전극(14) 사이에 광도전체층(13)을 형성하여 포토다이오드(50)를 완성한다. 상기 양의 전극(14)은 투명성 도전물질(ITO, IZO, ITZO)을 사용할 수 있다.
Then, a photoconductor film and a metal film are sequentially formed on the
상기와 같이 화소 영역에 포토다이오드(50)가 형성되면, 기판(10)의 전 영역에 제 2 층간절연막(6)을 형성한 다음, 마스크 공정에 따라 소스 전극(7a) 영역과, 포토다이오드의 양의 전극(14) 및 게이트 패드 영역과 리드 아웃 패드 영역을 오픈하는 콘택홀 공정을 진행한다.When the
그런 다음, 금속막을 기판(10) 상에 형성한 다음, 마스크 공정에 따라 리드아웃 라인(23)과 전원라인(16) 및 콘택패드(미도시)를 형성한다.Then, a metal film is formed on the
이와 같이, 기판(10) 상에 리드 아웃 라인(23)과 전원라인(16) 등이 형성되면, 화소 영역과 대응되는 제 2 층간절연막(6)을 제거하여 양의 전극(14)이 노출된 오픈영역(40)을 형성한다.When the lead-out
그런 다음, 기판(10)의 전면에 보호막(18)을 형성한다. 이후, 마스크 공정을 진행하여 콘택패드 영역을 외부로 노출시키는 공정을 진행한다.Then, a
특히, 종래 기술에서는 상기 포토다이오드(50)의 광학적 효율을 증가시키기 위해 화소 영역의 제 2 층간절연막(6)을 제거하고, 보호막(18)이 상기 포토다이오드(50)의 양의 전극(14)과 접촉될 수 있도록 하였다.Particularly, in the prior art, in order to increase the optical efficiency of the
이후, 상기 보호막(18)이 기판(10) 상에 형성되면 마스크 공정을 이용하여 패드 영역에 콘택홀을 형성하는데, 이로 인하여 두번의 마스크 공정이 진행된다.Thereafter, when the
이와 같이, 마스크 공정 수가 증가하면 제조 공정이 복잡해지고 생산 수율이 떨어지는 문제가 있다.
As such, if the number of mask steps is increased, there is a problem that the manufacturing process becomes complicated and the production yield is lowered.
본 발명은 포토다이오드가 형성되어 있는 화소 영역의 보호막과 층간절연막을 일괄 식각하고, 콘택패드 형성을 위해 증착하는 투명성 도전물질로 보호패턴을 형성하여 공정을 단순화한 엑스레이 검출기의 어레이 기판 및 그 제조방법을 제공함에 목적이 있다.
The present invention relates to an array substrate of an X-ray detector in which a passivation layer of a pixel region in which a photodiode is formed and an interlayer insulating film are collectively etched and a process is simplified by forming a protective pattern using a transparent conductive material for deposition for forming a contact pad, In order to solve the problem.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 엑스레이 검출기의 어레이 기판 제조방법은, 기판 상에 게이트 라인, 게이트 전극과 액티브층 및 소스/드레인 전극을 포함하는 스위칭 소자, 게이트 패드 및 리드 아웃 패드를 형성하는 단계; 상기 스위칭 소자가 형성된 기판 상에 제 1 층간절연막을 형성하고, 이후 금속막을 형성한 다음, 마스크 공정을 진행하여 화소 영역에 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결되는 제 1 전극, 광도전체층 및 제 2 전극을 포함하는 포토다이오드를 형성하는 단계; 상기 포토다이오드가 형성된 기판 상에 제 2 층간절연막과 보호막을 형성한 다음, 마스크 공정을 진행하여 화소 영역과 대응되는 포토다이오드의 제 2 전극을 노출시키고 동시에 패드 영역에 콘택홀을 형성하는 단계; 및 상기 콘택홀이 형성된 기판 상에 투명성 도전물질을 형성한 다음, 마스크 공정을 진행하여 노출된 화소 영역에 보호패턴을 형성하고, 패드 영역에는 콘택패드를 형성하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an array substrate of an X-ray detector, including forming a gate line, a gate electrode, a switching element including an active layer and a source / drain electrode, ; A first electrode electrically connected to the drain electrode in the pixel region, a photoconductive layer and a second electrode electrically connected to the drain electrode through a mask process after the first interlayer insulating film is formed on the substrate on which the switching device is formed, Forming a photodiode including the photodiode; Forming a second interlayer insulating film and a protective film on the substrate on which the photodiode is formed, exposing a second electrode of the photodiode corresponding to the pixel region by performing a mask process, and simultaneously forming a contact hole in the pad region; Forming a transparent conductive material on the substrate on which the contact hole is formed, and then performing a mask process to form a protective pattern on the exposed pixel region, and forming a contact pad on the pad region.
또한, 본 발명의 엑스레이 검출기의 어레이 기판은, 기판, 기판 상에 형성된 스위칭 소자와, 스위칭 소자 상에 형성된 제 1 층간절연막과, 제 1 층간절연막 상에 제 1 전극, 광도전체층 및 제 2 전극으로 구성된 포토다이오드와, 제 1 층간절연막 상에 적층 형성되고 포토다이?だ? 영역에 오픈영역이 형성된 제 2 층간절연막과 보호막 및 포토다이오드의 제 2 전극과 직접 접촉되고 투명성 도전물질인 보호패턴을 포함한다.
The array substrate of the X-ray detector of the present invention includes a substrate, a switching element formed on the substrate, a first interlayer insulating film formed on the switching element, and a first electrode, a photoconductive layer, A photodiode formed on the first interlayer insulating film; And a protection pattern that is in direct contact with the second electrode of the photodiode and is a transparent conductive material.
본 발명의 엑스레이 검출기의 어레이 기판은, 포토다이오드가 형성되어 있는 화소 영역의 보호막과 층간절연막을 일괄 식각하고, 콘택패드 형성을 위해 증착하는 투명성 도전물질로 보호패턴을 형성하여 공정을 단순화한 효과가 있다.
The array substrate of the X-ray detector of the present invention has the effect of simplifying the process by collectively etching the protective film of the pixel region in which the photodiode is formed and the interlayer insulating film and forming a protective pattern using a transparent conductive material for deposition for contact pad formation have.
도 1a 내지 도 1d는 종래 엑스레이 검출기의 어레이 기판 제조 공정을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 엑스레이 검출기의 화소 구조를 도시한 도면이다.
도 3a 내지 도 3d는 상기 도 2의 Ⅰ-Ⅰ'선, Ⅱ-Ⅱ'선 및 Ⅲ-Ⅲ'선을 따라 엑스레이 검출기의 어레이 기판 제조 공정을 도시한 도면이다.1A to 1D are views showing a process of manufacturing an array substrate of a conventional X-ray detector.
2 is a diagram showing a pixel structure of an X-ray detector according to the present invention.
3A to 3D are views showing an array substrate manufacturing process of an X-ray detector along the line I-I ', II-II' and III-III 'of FIG.
이하, 본 발명의 실시예들은 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The following embodiments are provided by way of example so that those skilled in the art can fully understand the spirit of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in other forms. In the drawings, the size and thickness of the device may be exaggerated for convenience. Like reference numerals designate like elements throughout the specification.
도 2는 본 발명에 따른 엑스레이 검출기의 화소 구조를 도시한 도면이다.2 is a diagram showing a pixel structure of an X-ray detector according to the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 엑스레이 검출기의 화소 구조는, 교차 배열되어 화소 영역을 정의하는 게이트 라인(101)과 리드 아웃 라인(103)과, 상기 게이트 라인(101)과 리드 아웃 라인(103)의 교차 영역에 배치되어 있는 스위칭 소자(TFT)와,상기 화소 영역에 배치되어 있는 포토다이오드(200)와, 상기 포토다이오드(200) 상측에 형성된 보호패턴(300)과, 상기 게이트 라인(101)과 교차하면서 상기 리드 아웃 라인(103)과 평행하게 배치되어 있는 전원 라인(160)을 포함한다.2, the pixel structure of the X-ray detector of the present invention includes a
상기 포토다이오드(200)는 음의 전극(120)과 광도전체층(125) 및 양의 전극(130)을 포함하고, 상기 전원 라인(160)은 화소 영역에서 리드 아웃 라인(103)과 평행하면서 상기 TFT(Thin Film Transistor) 상부와 오버랩되도록 배치되어 있다.The
상기 포토다이오드(200)의 구조는 화소 영역에서 음의 전극(120)의 면적이 가장 넓게 형성되어 있고, 순차적으로 작아지는 면적으로 광도전체층(125)과 양의 전극(130)이 적층되어 있다. 구조적으로 상기 양의 전극(130)의 면적이 가장 작아 상기 광도전체층(125)의 가장자리가 상기 양의 전극(130)의 외측으로 노출(Exposed)되어 있고, 상기 음의 전극(120)은 상기 광도전체층(125)의 가장자리로 노출되어 있다.In the structure of the
이는, 포토다이오드(200)의 음의 전극(120), 광도전체층(125) 및 양의 전극(130)이 피라미드 형태로 적층되면, 측면 영역에서 완만한 단차들이 형성되어 누설전류가 줄어들기 때문이다.This is because when the
또한, 본 발명에서는 상기 포토다이오드(200)의 양의 전극(130) 상에 투명성 도전물질, 예를 들어 인듐-틴-옥사이드(Indium Tin Oxide, ITO), 인듐-진크-옥사이드(Indium Zinc Oxide, IZO) 또는 ITZO 중 어느 하나로 형성된 보호패턴(300)이 형성되어 있다. 상기 보호패턴(300)은 포토다이오드(200)의 광효율을 개선하기 위해 콘택패드 형성시 동시에 형성되며, 상기 양의 전극(130)과 직접 접촉되어 있다.
In the present invention, a transparent conductive material such as Indium Tin Oxide (ITO), Indium Zinc Oxide (ITO), or the like may be formed on the
상기 전원 라인(160)은 포토다이오드(200)의 양의 전극(130)과 전기적으로 콘택되어 있고, 상기 리드 아웃 라인(103)은 연결패턴에 의해 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor: TFT)의 소스 전극과 전기적으로 연결되어 있다.The
상기 게이트 라인(101)의 가장자리 영역에는 게이트 패드(111)가 형성되어 있고, 상기 게이트 패드(111) 상에는 게이트 콘택패드(190)가 형성되어 있어, 외부로부터 공급되는 게이트 구동 신호를 각 화소 영역에 공급하여 TFT를 턴온(Turn On)시킨다.A
상기 리드 아웃 라인(103)의 가장자리 영역에는 리드 아웃 패드(103a)가 형성되어 있고, 상기 리드 아웃 패드(103a) 상에는 리드 아웃 콘택패드(191)가 형성되어 있어, 상기 포토다이오드(200)에서 빛을 전기적 신호로 변환한 후 충전된 신호를 외부 영상 디스플레이로 공급한다.A lead-out
상기 게이트 패드(111)와 리드 아웃 콘택패드(191)는 게이트 라인(101)과 동일층에 형성될 수 있다. 이때, 상기 리드 아웃 콘택패드(191)는 리드 아웃 라인(103)과 패드 영역에서 콘택홀에 의해 전기적으로 연결된다.(미도시)
The
도 3a 내지 도 3d는 상기 도 2의 Ⅰ-Ⅰ'선, Ⅱ-Ⅱ'선 및 Ⅲ-Ⅲ'선을 따라 엑스레이 검출기의 어레이 기판 제조 공정을 도시한 도면이다.3A to 3D are views showing an array substrate manufacturing process of an X-ray detector along the line I-I ', II-II' and III-III 'of FIG.
도 3a 내지 도 3d를 참조하면, 본 발명의 엑스레이 검출용 포토다이오드는 기판(100) 상에 금속막을 증착하고, 마스크 공정에 따라 게이트 라인(101)과 게이트 전극(101a), 게이트 패드(111) 및 리드 아웃 패드(103a)를 동시에 형성한다.3A to 3D, a photodiode for X-ray detection according to the present invention includes a
상기와 같이 게이트 전극(101a) 등이 기판(100) 상에 형성되면, 기판(100)의 전면에 게이트 절연막(112)을 형성하고, 비정질 실리콘막과 도핑된 비정질 실리콘막으로 구성된 반도체층을 순차적으로 형성한 다음, 마스크 공정을 진행하여 상기 게이트 전극(101a) 상부의 게이트 절연막(112) 상에 액티브층(104)을 형성한다. 이때, 상기 게이트 패드(111) 및 리드 아웃 패드(103a) 영역에 콘택홀을 형성하여 상기 게이트 패드(111)와 리드 아웃 패드(103a)가 노출되도록 한다.When the
상기와 같이, 액티브층(104)이 기판(100) 상에 형성되면, 기판(100)의 전면에 소스/드레인 금속막을 형성하고, 마스크 공정을 진행하여 소스/드레인 전극(117a, 117b), 제 1 게이트 연결패드(122)와 제 1 리드 아웃 연결패드(123)를 형성한다.As described above, when the
그런 다음, 상기 기판(100)의 전면에 제 1 층간절연막(115)을 형성한 다음, 콘택홀 공정을 진행하여 패드 영역과 상기 드레인 전극(117b)을 노출시킨다. 이후, 기판(100)의 전면에 몰리브덴, 알루미늄, 구리, 텅스텐 또는 이들의 합금을 형성하고, 마스크 공정을 진행하여 화소 영역에 음의 전극(120)을 형성한다. 상기 음의 전극(120)은 상기 드레인 전극(117b)과 전기적으로 콘택된다.
Then, a first
상기와 같이, 제 1 층간절연막(115) 상에 음의 전극(120)이 형성되면, 기판(100)의 전면에 광도전체막과 금속막을 순차적으로 형성한 다음, 마스크 공정을 진행하여 양의 전극(130)을 먼저 형성하고, 이후 마스크 공정을 추가로 진행하여 상기 음의 전극(120)과 양의 전극(130) 사이에 광도전체층(125)을 형성하여 포토다이오드(200)를 완성한다. 상기 양의 전극(130)은 투명성 도전물질(ITO, IZO, ITZO)을 사용할 수 있다.As described above, when the
상기 광도전체층(125)은 상기 음의 전극(120) 보다 좁은 면적으로 형성하기 때문에 상기 음의 전극(120)의 가장자리 영역에 상기 광도전체층(125)의 외측 가장자리 둘레를 따라 노출되어 있다.The
상기와 같이, 기판(100) 상에 포토다이오드(200)가 형성되면, 기판(100)의 전면에 제 2 층간절연막(116)을 형성한 다음, 마스크 공정을 진행하여 상기 소스 전극(117a) 상에 제 1 콘택홀(301)과, 상기 양의 전극(130) 상에 제 2 콘택홀(302), 패드 영역에 각각 제 3 및 제 4 콘택홀(303, 304)을 형성한다.When the
그런 다음, 도 3b에 도시한 바와 같이, 기판(100)의 전면에 금속막을 형성한 다음, 마스크 공정에 따라 리드 아웃 라인(103)과 전원라인(160) 및 제 2 게이트 연결패드(221) 및 제 2 리드 아웃 연결패드(223)를 형성한다.3B, a metal film is formed on the entire surface of the
그런 다음, 도 3c에 도시한 바와 같이, 기판(100)의 전면에 보호막(180)을 형성한 다음, 패드 영역에 제 5 콘택홀(401)과 제 6 콘택홀(402)을 형성한다. 이때, 본 발명에서는 화소 영역과 대응되는 영역에 식각 공정을 진행하여 상기 양의 전극(130) 상에 적층 형성된 제 2 층간절연막(116)과 보호막(180)을 동시에 제거하여 오픈영역(400)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 3C, a
즉, 본 발명에서는 패드 영역의 제 2 게이트 연결패드(221)와 제 2 리드 아웃 패드(223) 상에 제 5 및 제 6 콘택홀들(401, 402)을 형성할 때, 포토다이오드(200) 영역을 오픈시킨다.That is, in the present invention, when the fifth and sixth contact holes 401 and 402 are formed on the second
따라서, 종래에서는 두번의 마스크 공정을 진행했지만, 본 발명에서는 한번의 마스크 공정 만으로 포토다이오드(200) 영역에 오픈영역(400)과 제 5 및 6 콘택홀들(401, 402)을 동시에 형성한다.In the present invention, the
상기와 같이, 화소 영역이 오픈되면, 도 3d에 도시한 바와 같이, 기판(100)의 전면에 투명성 도전물질들(ITO, IZO,ITZO) 중 어느 하나를 형성한 다음, 마스크 공정을 진행하여 패드 영역에 게이트 콘택패드(190)와 리드 아웃 콘택패드(191)를 형성한다. 3D, any one of the transparent conductive materials (ITO, IZO, and ITZO) is formed on the entire surface of the
이때, 본 발명에서는 노출된 화소 영역에도 보호패턴(300)을 형성하여, 상기 포토다이오드(200)의 양의 전극(130)에 보호패턴(300)이 직접 접촉되도록 하였다.At this time, in the present invention, the
즉, 상기 보호패턴(300)은 노출된 포토다이오드(200)의 양의 전극(130)과 직접 접촉하면서, 노출된 오픈 영역의 가장자리에 적층된 제 2 층간절연막(116)과 보호막(180) 상에 형성되어 있다. 상기 보호패턴(300)은 종래 보호막 형성 두께와 동일한 두께로 형성할 수 있다.That is, the
따라서, 본 발명은 화소 영역의 포토다이오드를 오픈하는 공정과 패드 영역에 콘택홀을 형성하는 공정을 단일 공정으로 통하여 마스크 공정 수를 저감한 이점이 있다.
Therefore, the present invention has an advantage of reducing the number of mask processes through a single step of opening the photodiode of the pixel region and forming the contact hole in the pad region.
101: 게이트 라인 103: 리드 아웃 라인
200: 포토다이오드 160: 전원 라인
120: 음의 전극 125: 광도전체층
130: 양의 전극 111: 게이트 패드
103a: 리드 아웃 패드 300: 보호패턴101: gate line 103: lead out line
200: photodiode 160: power supply line
120: Negative electrode 125: Photoconductive layer
130: positive electrode 111: gate pad
103a: lead-out pad 300: protective pattern
Claims (11)
상기 스위칭 소자가 형성된 기판 상에 제 1 층간절연막을 형성하고, 이후 금속막을 형성한 다음, 마스크 공정을 진행하여 화소 영역에 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결되는 제 1 전극, 광도전체층 및 제 2 전극을 포함하는 포토다이오드를 형성하는 단계;
상기 포토다이오드가 형성된 기판 상에 제 2 층간절연막과 보호막을 형성한 다음, 마스크 공정을 진행하여 화소 영역과 대응되는 포토다이오드의 제 2 전극을 노출시키고 동시에 패드 영역에 콘택홀을 형성하는 단계; 및
상기 콘택홀이 형성된 기판 상에 투명성 도전물질을 형성한 다음, 마스크 공정을 진행하여 노출된 화소 영역에 보호패턴을 형성하고, 패드 영역에는 콘택패드를 형성하는 단계를 포함하는 엑스레이 검출기의 어레이 기판 제조방법.
Forming a gate line, a switching element including a gate electrode and an active layer and a source / drain electrode, a gate pad and a lead-out pad on a substrate;
A first electrode electrically connected to the drain electrode in the pixel region, a photoconductive layer and a second electrode electrically connected to the drain electrode through a mask process after the first interlayer insulating film is formed on the substrate on which the switching device is formed, Forming a photodiode including the photodiode;
Forming a second interlayer insulating film and a protective film on the substrate on which the photodiode is formed, exposing a second electrode of the photodiode corresponding to the pixel region by performing a mask process, and simultaneously forming a contact hole in the pad region; And
Forming a transparent conductive material on the substrate on which the contact hole is formed and then performing a mask process to form a protective pattern on the exposed pixel region and forming a contact pad on the pad region; Way.
상기 제 2 층간절연막을 형성한 다음, 상기 기판 상에 금속막을 형성하고, 마스크 공정에 따라 상기 소스전극과 전기적으로 연결되는 리드 아웃 라인과 상기 제 2 전극과 전기적으로 연결되는 전원라인을 형성하는 단계를 더 포함하는 엑스레이 검출기의 어레이 기판 제조방법.
The method of claim 1, wherein forming the second interlayer insulating film comprises:
Forming a metal film on the substrate after forming the second interlayer insulating film and forming a power supply line electrically connected to the second electrode and a lead out line electrically connected to the source electrode according to a mask process Lt; RTI ID = 0.0 > X-ray < / RTI > detector.
2. The method of claim 1, wherein the protective pattern is in direct contact with the second electrode of the photodiode.
상기 제 1 전극이 형성된 기판 상에 광도전체막과 금속막을 형성한 다음, 마스크 공정을 진행하여 상기 금속막을 식각하여 제 2 전극을 형성하는 단계와,
상기 제 2 전극이 형성된 기판 상에 마스크 공정을 진행하여 광도전막을 패터닝하여 상기 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 광도전체층을 형성하는 단계를 포함하는 엑스레이 검출기의 어레이 기판 제조방법.
2. The method of claim 1, wherein completing the photodiode comprises:
Forming a photoconductive film and a metal film on a substrate having the first electrode formed thereon, and then performing a mask process to form a second electrode by etching the metal film;
And forming a photoconductive layer between the first electrode and the second electrode by patterning the photoconductive layer by performing a mask process on the substrate having the second electrode formed thereon.
2. The method of claim 1, wherein the protective pattern is formed on a second interlayer insulating film stacked along a second electrode of the exposed photodiode and around the second electrode edge, and an X-ray detector.
The method of claim 1, wherein the protective pattern is formed of any one of ITO, IZO, and IZTO, which are transparent conductive materials.
상기 기판 상에 형성된 스위칭 소자;
상기 스위칭 소자 상에 형성된 제 1 층간절연막;
상기 제 1 층간절연막 상에 제 1 전극, 광도전체층 및 제 2 전극으로 구성된 포토다이오드;
상기 제 1 층간절연막 상에 적층 형성되고 상기 포토다이오드의 영역에 오픈영역이 형성된 제 2 층간절연막과 보호막; 및
상기 오픈영역에 배치되고 상기 포토다이오드의 제 2 전극과 직접 접촉되고 투명성 도전물질인 보호패턴을 포함하는 엑스레이 검출기의 어레이 기판.
Board;
A switching element formed on the substrate;
A first interlayer insulating film formed on the switching element;
A photodiode comprising a first electrode, a photoconductive layer and a second electrode on the first interlayer insulating film;
A second interlayer insulating film formed on the first interlayer insulating film and having an open region formed in the region of the photodiode; And
And a protection pattern disposed in the open region and in direct contact with the second electrode of the photodiode and being a transparent conductive material.
상기 포토다이오드는 제 1 전극, 광도전체층 및 제 2 전극의 순으로 면적이 작아지는 엑스레이 검출기의 어레이 기판.
8. The method of claim 7,
Wherein the photodiode has a smaller area in the order of the first electrode, the photoconductive layer, and the second electrode.
The array substrate of claim 7, further comprising: a second interlayer insulating film stacked along an edge of the second electrode; and an X-ray detector formed on the protective film.
8. The array substrate of claim 7, wherein the transparent conductive material of the protective pattern is one of ITO, IZO, or IZTO.
상기 보호패턴은 상기 보호막과 동일한 두께인 엑스레이 검출기의 어레이 기판.
8. The method of claim 7,
Wherein the protective pattern is the same thickness as the protective film.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100119144A KR101686676B1 (en) | 2010-11-26 | 2010-11-26 | Array substrate of X Ray Detector and Method for fabricating the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100119144A KR101686676B1 (en) | 2010-11-26 | 2010-11-26 | Array substrate of X Ray Detector and Method for fabricating the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20120057422A KR20120057422A (en) | 2012-06-05 |
| KR101686676B1 true KR101686676B1 (en) | 2016-12-15 |
Family
ID=46609303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020100119144A KR101686676B1 (en) | 2010-11-26 | 2010-11-26 | Array substrate of X Ray Detector and Method for fabricating the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101686676B1 (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103296012B (en) * | 2012-06-29 | 2016-02-10 | 上海天马微电子有限公司 | ESD protection system and X-ray flat panel detector |
| US9142954B2 (en) | 2012-06-29 | 2015-09-22 | Shanghai Tianma Micro-electronics Co., Ltd. | ESD protection system and X-ray flat panel detector |
| KR102556237B1 (en) | 2015-12-31 | 2023-07-14 | 엘지디스플레이 주식회사 | Array substrate of x-ray detector and digital x-ray detector comprising the same |
| CN108640080B (en) * | 2018-04-09 | 2020-10-02 | 上海集成电路研发中心有限公司 | Method for forming metal electrode of detector |
| 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)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009059975A (en) | 2007-09-03 | 2009-03-19 | Mitsubishi Electric Corp | Photosensor and x-ray imaging device |
| JP2009272452A (en) | 2008-05-08 | 2009-11-19 | Epson Imaging Devices Corp | Solid-state imaging device |
| JP2009295908A (en) | 2008-06-09 | 2009-12-17 | Mitsubishi Electric Corp | Photosensor, and method of manufacturing the same |
| JP2010245076A (en) * | 2009-04-01 | 2010-10-28 | Epson Imaging Devices Corp | Photoelectric converter, x-ray imaging apparatus, and method of manufacturing the photoelectric converter |
-
2010
- 2010-11-26 KR KR1020100119144A patent/KR101686676B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009059975A (en) | 2007-09-03 | 2009-03-19 | Mitsubishi Electric Corp | Photosensor and x-ray imaging device |
| JP2009272452A (en) | 2008-05-08 | 2009-11-19 | Epson Imaging Devices Corp | Solid-state imaging device |
| JP2009295908A (en) | 2008-06-09 | 2009-12-17 | Mitsubishi Electric Corp | Photosensor, and method of manufacturing the same |
| JP2010245076A (en) * | 2009-04-01 | 2010-10-28 | Epson Imaging Devices Corp | Photoelectric converter, x-ray imaging apparatus, and method of manufacturing the photoelectric converter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20120057422A (en) | 2012-06-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101318052B1 (en) | Photo Diode For Detecting X Ray and Method for fabricating the same | |
| KR101977422B1 (en) | High charge capacity pixel, pixel architecture, photoelectric conversion apparatus, radiation image pickup system and methods for same | |
| KR100630880B1 (en) | X-ray image sensor and a method for fabricating the same | |
| JP3597392B2 (en) | 2D image detector | |
| CN109427836B (en) | Array substrate, X-ray detector, and method for manufacturing the same | |
| JP6125017B2 (en) | X-ray image sensor substrate | |
| KR101686676B1 (en) | Array substrate of X Ray Detector and Method for fabricating the same | |
| US11011665B2 (en) | Thin film transistor array substrate for high-resolution digital X-ray detector and high-resolution digital X-ray detector including the same | |
| US20110073979A1 (en) | Detection element | |
| US11209557B2 (en) | Array substrate for digital X-ray detector, digital X-ray detector including the same, and method for manufacturing the same | |
| KR20180060769A (en) | Digital x-ray detector having light shielding layer and method of fabricating thereof | |
| KR20090060047A (en) | Digital x-ray detector and method of fabricating the same | |
| JP4205134B2 (en) | 2D image detector | |
| CN110047859A (en) | Sensor and preparation method thereof | |
| KR20190028195A (en) | Array substrate for x-ray detector, x-ray detector including the same and the manufacturing method thereof | |
| KR101520433B1 (en) | Image sensor and manufacturing method thereof | |
| KR101923002B1 (en) | Method for fabricating Array substrate of X Ray Detector | |
| JP2010003849A (en) | Electromagnetic wave detection element | |
| KR20200078028A (en) | Thin film transistor array substrate for digital x-ray detector and digital x-ray detector including the same and the manufacturing method of the same | |
| JP4202315B2 (en) | 2D image detector | |
| KR20120057424A (en) | Method for fabricating array substrate of X Ray Detector | |
| JP2013157608A (en) | Electromagnetic wave detection element | |
| KR20040006198A (en) | Method for manufacture x-ray detector | |
| KR20090055401A (en) | Digital x-ray detector and method of fabricating the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20191113 Year of fee payment: 4 |