KR101858356B1 - 수소침투가 방지된 디지털 엑스레이 검출장치 - Google Patents

수소침투가 방지된 디지털 엑스레이 검출장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 디지털 엑스레이 검출장치에서는 박막트랜지스터의 산화물반도체층과 게이트전극 위에 배치되는 층간절연층의 복수의 층으로 구성할 뿐만 아니라 상기 층간절연층이 산화물반도체층의 측면 역시 밀봉하도록 형성하여 외부로부터 산화물반도체층으로 수소가 침투하는 것을 효율적으로 방지하는 것으로, 층간절연층은 제1층간절연층과 그 상부의 제2층간절연층으로 구성된다.

Description

수소침투가 방지된 디지털 엑스레이 검출장치{DIGITAL X-RAY DETECTOR FOR BLOCKING HYDROGEN}
본 발명은 산화물 반도체층으로의 수소침투를 방지할 수 있는 디지털 엑스레이 검출장치에 관한 것이다.
엑스레이(X-Ray)는 단파장으로 피사체를 쉽게 투과할 수 있으며, 피사체 내부의 밀도에 따라 엑스레이의 투과량이 결정된다. 따라서, 투과되는 엑스레이의 투과량을 검출함으로써 피사체의 내부 구조를 관측할 수 있게 된다.
일반적으로, 의료용 등에 광범위하게 사용되고 있는 필름인화방식의 엑스레이 촬영법은 필름 촬영후 인화과정을 거쳐야 하기 때문에 일정시간이 흐른 후 그 결과물을 인지할 수 있다는 단점이 존재하였으며, 촬영후 필름의 보관 및 보존에 있어서 많은 문제점이 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 근래 디지털데이터를 이용한 디지털 엑스레이 검출장치(DXD;Digital X-ray Detector)가 제안되고 있다. 종래의 아날로그 엑스레이 검출장치에서는 별도의 필름을 구비하여 피사체를 촬영한 후 촬영된 필름을 인화지에 전사하는데 반해, 디지털 엑스레이 검출장치에서는 별도의 필름과 인화지를 사용하지 않고 피사체의 내부 구조를 표시한다. 즉, 디지털 엑스레이 검출장치에서는 피사체를 투과하는 엑스레이를 가시광선영역의 광으로 변환시킨 후, 변환된 가시광선영역의 광을 전자신호로 변환시키고 전자신호를 다시 영상신호를 변환하여 피사체의 내부 구조를 표시한다.
이러한 디지털 엑스레이 검출장치는 복수의 광감지화소를 구비하고 각각의 광감지화소 내에 입력되는 광을 전기신호를 변환하는 포토컨덕터와 전기신호를 외부로 출력하기 위한 박막트랜지스터가 구비되어 있다. 한편, 근래에는 비정질실리콘을 이용한 박막트랜지스터에 비해 전계효과 이동도가 수배 내지 수백 배 큰 산화물 반도체물질을 이용한 산화물 반도체층을 구비한 박막트랜지스터가 디지털 엑스레이 검출장치에 채용되고 있다.
그러나, 이러한 산화물 박막트랜지스터의 산화물 반도체층은 수소(H2)와의 반응하는 경우, 수소원자가 반도체층내에서 캐리어(carrier)로 역할을 하게 되어 산화물 반도체층을 열화시켜 수명을 저감시키게 된다. 또한, 캐리어화된 수소원자에 의해 산화물 반도체층이 도체화되는데, 이러한 도체화는 산화물 박막트랜지스터의 특성을 저하시키는 문제도 있었다.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 층간절연층을 산화물 반도체층을 감싸는 이중의 층으로 형성함으로써 산화물 반도체층에 수소가 침투하는 것을 방지할 수 있는 디지털 엑스레이 검출장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 디지털 엑스레이 검출장치에서는 박막트랜지스터의 산화물 반도체층과 게이트전극 위에 배치되는 층간절연층을 복수의 층으로 구성할 뿐만 아니라 상기 층간절연층이 산화물반도체층의 상면과 측면을 밀봉하도록 형성함으로써, 상기 산화물 반도체층을 외부환경으로부터 차단한다. 따라서, 외부로부터 산화물 반도체층으로 수소가 침투하는 것을 효율적으로 방지할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에서는 층간절연층이 포토컨덕터가 배치되는 영역에는 형성되지 않으므로, 층간절연층이 포토컨덕터 하부에 배치되는 구조의 디지털 엑스레이 검출장치에 비해, PIN다이오드에 의한 단차를 감소시킬 수 있게 된다.
따라서, 단차에 의한 신틸레이터층의 부착불량이나 신틸레이터층의 광변환효율 저하를 효과적으로 방지할 수 있게 된다.
제1층간절연층은 SiOx로 구성되며, 상기 제1층간절연층 위에 배치되는 제2층간절연층은 SiOx 또는 SiNx로 구성된다.
포토컨덕터 상부에는 바이어스라인이 게이트라인 또는 데이터라인과 평행하도록 복수개 배치되어, 포토컨덕터의 제2전극에 바이어스전압 또는 역바이어스전압을 인가한다.
본 발명에서는 복수의 광감지화소에서 입력되는 엑스레이를 전기신호를 변환하여 출력하고 출력된 검출신호를 리드아웃함으로써 피사체를 투과한 엑스레이를 판독할 수 있게 된다. 따라서, 종래의 아날로그 엑스레이 검출장치에 비해, 별도의 필름과 인화지가 필요없게 될 뿐만 아니라 촬영후 필름의 보관 및 보존이 필요없게 되며, 촬영된 엑스레이의 검출신호를 실시간으로 리드아웃할 수 있게 되어, 신속한 피사체 내부구조의 검사가 가능하게 된다.
또한, 본 발명에서는 산화물반도체를 박막트랜지스터의 반도체층으로 사용함으로써, 박막트랜지스터의 크기를 감소시킬 수 있으며, 구동전력을 감소시킬 수 있고 전기이동도를 향상시킬 수 있게 된다. 따라서, 디지털 엑스레이 검출장치의 필팩터(fill factor)를 향상시키고 노이즈를 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 빠른 데이터의 판독에 따라 동영상 엑스레이의 검출이 가능하게 된다.
그리고, 본 발명에서는 층간절연층을 복수의 층으로 형성하여 박막트랜지스터의 산화물 반도체층을 외부로부터 밀봉하여 외부 환경으로부터 차단시키므로, 수소의 산화물 반도체층으로의 침투를 방지할 수 있게 되어 박막트랜지스터의 수명이 저하되고 특성이 저감되는 것을 방지할 수 있게 된다.
더욱이, 본 발명에서는 PIN다이오드에 의한 단차를 복수의 층간절연층의 두께만큼 감소할 수 있게 되어 신틸레이터층의 부착불량과 광변환효율 저하를 방지할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 디지털 엑스레이 검출장치의 구조를 개략적으로 나타내는 평면도.
도 2는 본 발명에 따른 디지털 엑스레이 검출장치의 광감지화소의 회로구성도.
도 3은 본 발명에 따른 디지털 엑스레이 검출장치의 광감지화소의 구조를 나타내는 평면도.
도 4는 도 3의 I-I'선 단면도.
도 5는 층간절연층이 단일층으로 이루어진 구조의 디지털 엑스레이 검출장치의 단면도.
도 6a-도 6d는 본 발명에 따른 디지털 엑스레이 검출장치의 제조방법을 나타내는 도면.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 디지털 엑스레이 검출장치를 개략적으로 나타내는 도면이고 도 2는 본 발명에 따른 디지털 엑스레이 검출장치의 광감지화소의 회로구성도이다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 디지털 엑스레이 검출장치는 엑스레이 검출패널(110)과, 게이트구동부(130), 리드아웃회로부(160), 타이밍제어부(170) 및 바이어스전압 공급부(150)가 포함된다.
검출패널(110)에서는 광원으로부터 방출된 엑스레이를 감지하고, 감지된 신호를 광전변환하여 전기적인 검출신호로 출력한다. 검출패널(110)에는 복수의 광감지화소(P)가 배치된다. 이때, 상기 광감지화소(P)는 수평방향으로 배열된 복수의 게이트라인(GL)과 수직방향으로 배열된 복수의 데이터라인(DL)에 의해 정의된다.
상기 광감지화소(P)는 입력되는 엑스레이를 감지하여 전기적인 신호를 출력한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 광감지화소(P)는 엑스레이를 감지하여 검출전압과 같은 전기신호로 변환하는 포토컨덕터(PC)와, 포토컨덕터(PC)에 의해 변환된 검출전압을 충전하는 커패시터(Cst)와, 게이트신호가 인가됨에 따라 구동하여 커패시터(Cst)에 저장된 검출전압과 같은 전기신호를 외부로 전달하는 박막트랜지스터(TFT)를 포함한다.
상기 포토컨덕터(PC)는 엑스레이 발생장치로부터 방출된 엑스레이를 전기적인 신호로 변환할 수 있는 물질로 구성된다. 상기 포토컨덕터(PC)는 예를 들어 a-Se, HgI2,CdTe, PbO, PbI2, BiI3, GaAs, Ge 등으로 구성될 수 있다.
상기 커패시터(Cst)는 포토컨덕터(PC)에 의해 변환된 전기적인 신호를 충전한다. 상기 커패시터(Cst)는 박막트랜지스터(TFT)의 소스전극에 일단이 연결되고 바이어스라인(VL)에 타단이 연결된다. 상기 박막트랜지스터(TFT)는 주사신호를 인가하는 게이트라인(GL)에 게이트전극이 연결되고 검출신호를 전달하는 데이터라인(DL)에 드레인전극이 연결되며 커패시터(Cst)의 일단에 소스전극이 연결된다.
상기 게이트구동부(130)는 게이트라인(GL)을 통해 게이트온 전압레벨을 갖는 게이트신호를 순차적으로 출력한다. 이때, 상기 게이트온 전압레벨은 광감지화소(P)의 박막트랜지스터를 턴-온(turn-on)할 수 있는 전압레벨로서, 상기 광감지화소(P)의 박막트랜지스터가 상기 게이트신호에 응답하여 동작한다.
상기 게이트구동부(130)는 집적회로(IC) 형태로 형성되어 검출패널(110) 위에 직접 실장되거나 상기 검출패널(110)에 접속되는 외부기판(예를 들면, FPC(Flexible Printed Circuit Board)상에 실장될 수도 있지만, 트랜지스터와 같은 각종 소자가 포토공정을 통해 GIP(Gate In Panel) 형태로 검출패널(110) 상에 직접 적층되어 형성될 수도 있다.
바이어스전압 공급부(150)는 바이어스라인(VL)을 통해 광감지화소(P)에 바이어스전압 또는 역바이어스전압을 공급한다. 이때, 상기 바이어스라인(VL)은 접지전압(또는 공통전압)에 대응되는 전압이 공급된다.
리드아웃 회로부(160)는 게이트신호에 응답하여 턴-온된 박막트랜지스터(TFT)로부터 출력되는 검출신호를 리드아웃한다. 상기 박막트랜지스터(TFT)가 턴-온됨에 따라 커패시터(Cst)에 저장된 검출신호가 상기 박막트랜지스터(TFT) 및 데이터라인(DL)을 통해 리드아웃 회로부(160)로 입력된다.
상기 리드아웃 회로부(160)는 오프셋이미지를 리드아웃하는 오프셋 리드아웃구간과, 엑스레이노광 후 광감지화소(P)로부터 출력되는 검출신호를 리드아웃하는 엑스레이 리드아웃구간으로 구성된다. 상기 리드아웃 회로부(160)는 신호검출부 및 멀티플렉서 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 신호검출부는 데이터라인(DL)과 일대일 대응하는 복수의 증폭회로부를 포함하고, 각각의 증폭회로부는 증폭기, 커패시터 및 리셋소자 등을 포함할 수 있다.
상기 타이밍제어부(180)는 제어신호를 생성한 후 출력하여 상기 게이트구동부(130) 및 리드아웃 회로부(160)를 제어한다. 이때, 상기 게이트구동부(130)에 공급되는 제어신호는 개시신호(STV) 및 클럭신호(CPV)을 포함할 수 있으며, 리드아웃 회로부(160)에 공급되는 제어신호는 리드아웃 제어신호(ROC) 및 리드아웃 클럭신호(CLK)를 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 디지털 엑스레이 검출장치의 광감지화소(P)의 구조를 나타내는 도면이다. 상기 광감지화소(P)는 실질적으로 검출패널 내에 세로 및 가로방향을 따라 매트릭스형상으로 n×m(여기서, n,m은 자연수)개가 배열되지만, 도면에서는 설명의 편의를 위해 하나의 광감지화소(P)만을 도시하였다.
도 3에 도시된 바와 같이, 검출패널에는 복수의 게이트라인(GL)과 데이터라인(DL)이 서로 수직으로 배치되어 복수의 광감지화소(P)를 정의하며, 각각의 광감지화소(P)내에는 박막트랜지스터(TFT)가 배치된다.
상기 박막트랜지스터(TFT)는 상기 게이트라인(GL)과 접속되어 외부로부터 게이트신호가 인가되는 게이트전극(211)과, 상기 게이트전극(211)에 게이트신호가 인가됨에 따라 활성화되어 채널층을 형성하는 반도체층(212)과, 상기 데이터라인(DL)에 접속되어 반도체층(212)이 활성화됨에 따라 검출된 커패시터(Cst)에 저장된 검출전압과 같은 전기신호를 외부로 출력하는 소스전극(214) 및 드레인전극(215)으로 구성된다.
광감지화소(P) 내에는 포토컨덕터(PC)가 구비된다. 상기 포토컨덕터(PC)는 입사되는 광을 감지하여 검출전압과 같은 전기신호로 변환하는 것으로, 광감지화소(P)의 전체 영역에 걸쳐 형성된다. 상기 포토컨덕터(PC)는 광을 전기신호로 변환할 수만 있다면 어떠한 구성이라도 가능하지만, 본 발명에서는 포토컨턱터(PC)로서 주로 포토다이오드를 사용한다. 다시 말해서, 본 발명에서는 상기 포토컨덕터(PC)로서, P형 반도체층, 진성 반도체층 및 N형 반도체로 이루어진 PIN다이오드(254) 구조의 포토다이오드를 사용한다.
상기 PIN다이오드(254)의 상부 및 하부에는 각각 제1전극(252) 및 제2전극(256)이 배치되며, 제2전극(256) 위에는 설정된 폭의 바이어스라인(VL)이 배치되어 상기 PIN다이오드(254)에 바이어스전압 또는 역바이어스전압을 인가한다. 이때, 상기 제1전극(252) 및 제2전극(256)은 실질적으로 PIN다이오드(254)와 동일한 면적으로 형성되어 광감지화소(P)내에 배치되지만, 도면에서는 설명의 편의를 위해 제1전극(252) 및 제2전극(256), PIN다이오드(254)를 다른 면적으로 도시하였다.
도면에는 도시하지 않았지만, 상기 제2전극(256)과 바이어스라인(VL) 사이에는 절연층이 구비되며, 컨택홀(264)에 의해 상기 제2전극(256)과 바이어스라인(VL)이 전기적으로 접속되어, 바이어스전압 또는 역바이어스전압이 상기 바이어스라인(VL)을 통해 제2전극(256)으로 인가된다. 상기 바이어스라인(VL)은 세로방향, 즉 데이터라인(DL)과 대략 평행하게 배치되어 세로방향으로 배치된 복수의 광감지화소(P)열에 바이어스전압 또는 역바이어스전압을 인가한다. 이때, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 바이어스라인(VL)은 감광지화소(P)의 복수열 각각에 하나씩 배치된다.
또한, 상기 바이어스라인(VL)은 가로방향, 즉 게이트라인(GL)과 대략 평행하게 배치되어 가로방향으로 배치된 복수의 광감지화소(P) 행에 바이어스전압 또는 역바이어스전압을 인가할 수 있다. 이러한 구성에서도 상기 바이어스라인(VL)은 감광지화소(P)의 복수 행 각각에 하나씩 배치될 수 있다.
다시 말해서, 본 발명의 바이어스라인(VL)은 제2전극(256)에 바이어스전압 또는 역바이어스전압을 인가할 수만 있다면, 특정 배열에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 배열될 수 있을 것이다.
또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 PIN다이오드(254)의 상부에는 신틸레이터층(sintillator)이 구비된다. 상기 신틸레이터층은 입력되는 엑스레이와 충돌하여 발광함으로써 엑스레이를 가시광선영역의 광으로 변환하여 출력한다.
상기와 같은 구조의 디지털엑스레이 검출장치에서는 피사체를 투과한 엑스레이가 입사되면, 신틸레이터층에서 입력되는 엑스레이를 가시광선영역의 광으로 변환하며 출력하며, 출력된 가시광선영역의 광이 PIN다이오드(254)로 입력된다. 광이 입력됨에 따라 PIN다이오드(254)의 진성반도체층이 P형 반도체층과 N형 반도체층에 의해 공핍(Depletion)이 되어 내부에 전기장이 발생하게 되고, 광에 의해 생성되는 정공과 전자가 상기 전기장에 의해 드리프트(Drift)되어 각각 P형 반도체층 및 N형 반도체층에서 수집되어 전류가 발생한다.
게이트신호가 게이트라인(GL)을 통해 박막트랜지스터(TFT)에 인가되어 상기 박막트랜지스터(TFT)가 턴-온되면, PIN다이오드(254)에 발생한 전류가 제1전극(252)에서 상기 박막트랜지스터(TFT)를 통해 검출신호로서 외부로 출력되며, 출력된 검출신호는 리드아웃 회로부(160)로 입력되어 리드아웃된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 디지털 엑스레이 검출장치에서는 복수의 광감지화소(P)에서 입력되는 엑스레이를 전기신호를 변환하여 출력하고 출력된 검출신호를 리드아웃함으로써 피사체를 투과한 엑스레이를 판독할 수 있게 된다.
따라서, 종래의 아날로그 엑스레이 검출장치에 비해, 별도의 필름과 인화지가 필요없게 될 뿐만 아니라 촬영후 필름의 보관 및 보존이 필요없게 된다. 또한, 촬영된 엑스레이의 검출신호를 실시간으로 리드아웃할 수 있게 되어, 신속한 피사체 내부구조의 검사가 가능하게 된다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 디지털 엑스레이 검출장치에 대해 좀더 상세히 설명한다.
도 4는 도 3의 I-I'선 단면도로서, 본 발명에 따른 디지털 엑스레이 검출장치의 하나의 광감지화소(P)의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 유리나 플라스틱과 같은 투명한 기판(210) 상에는 버퍼층(221)이 배치되고 그 위에 박막트랜지스터(TFT)가 배치된다. 이때, 상기 버퍼층(221)은 무기절연물질로 구성되며, 단일층 또는 복수의 층으로 구성될 수 있다.
상기 박막트랜지스터(TFT)는 버퍼층(221) 위에 배치된 반도체층(212)과, 상기 반도체층(212)이 배치된 게이트절연층(223)과, 상기 게이트절연층(222) 위에 배치된 게이트전극(211)과, 기판(210)의 박막트랜지스터가 형성되는 영역에 구비된 제1층간절연층(223) 및 제2층간절연층(224)과, 상기 제2층간절연층(224) 위에 배치되어 제1층간절연층(223) 및 제2층간절연층(224)에 형성된 컨택홀을 통해 반도체층(212)의 소스영역 및 드레인영역과 접촉하는 소스전극(214) 및 드레인전극(215)으로 구성된다.
상기 반도체층(212)은 IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide)와 같은 투명 산화물반도체로 형성할 수 있지만, TiO2, ZnO, WO3, SnO2 등과 같은 산화물반도체를 사용할 수도 있다. 상기 반도체층(212)은 중앙영역의 채널층과 양측면의 도핑층인 소스영역 및 드레인영역으로 이루어져 소스전극(214) 및 드레인전극(215)이 상기 도핑된 소스영역 및 드레인영역과 각각 컨택한다. 상기 게이트전극(211)은 Cr, Mo, Ta, Cu, Ti, Al 또는 Al합금 등의 금속 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에서는 박막트랜지스터(TFT)의 반도체층을 산화물 반도체물질로 형성하므로, 비정질 박막트랜지스터에 비해 박막트랜지스터의 크기를 감소시킬 수 있으며, 구동전력을 감소시킬 수 있고 전기이동도를 향상시킬 수 있게 된다. 따라서, 디지털 엑스레이 검출장치의 필팩터(fill factor)를 향상시키고 노이즈를 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 빠른 데이터의 판독에 따라 동영상 엑스레이의 검출이 가능하게 된다.
상기 게이트절연층(222)은 SiOx 또는 SiNx와 같은 무기절연물질로 이루어진 단일층 또는 SiOx 및 SiNx으로 이루어진 이중의 층으로 이루어질 수 있다. 도면에서는 상기 게이트절연층(222)이 게이트전극(211)의 하부에만 배치되지만, 상기 게이트절연층(222)이 기판(210) 전체에 걸쳐 적층될 수도 있다.
상기 소스전극(214) 및 드레인전극(215)은 Cr, Mo, Ta, Cu, Ti, Al, Al합금 등과 같은 금속 또는 이들의 합금으로 이루어지며, 제1층간절연층(223) 및 제2층간절연층(224)에 형성된 컨택홀을 통해 반도체층(212)의 소스영역 및 드레인영역과 각각 컨택한다.
상기 제1층간절연층(223)은 SiOx와 같은 무기절연물질로 구성되고 제2층간절연층(224)은 SiOx나 SiNx와 같은 무기물질로 구성되어, 기판(210)에 형성된 반도체층(212)과, 게이트절연층(223) 및 게이트전극(211)을 완전히 감싸도록 구성된다. 다시 말해서, 상기 제1층간절연층(223) 및 제2층간절연층(224)은 단순히 반도체층(212)과, 게이트절연층(223) 및 게이트전극(211)의 상부에 배치되는 것이 아니라 반도체층(212)과, 게이트절연층(223) 및 게이트전극(211)의 상면과 측면에 배치되어 상기 반도체층(212)을 밀봉하도록 둘러싸서 상기 반도체층(212)과, 게이트절연층(223) 및 게이트전극(211)을 외부환경으로부터 차단한다.
상기와 같이, 본 발명에서는 층간절연층을 제1층간절연층(223) 및 제2층간절연층(224)의 복수의 층으로 형성하는데, 그 이유는 박막트랜지스터(TFT)의 반도체층을 산화물반도체로 형성하기 때문이다. 일반적으로, 산화물 반도체층(212)에 수소가 침투하여 수소와 반응하는 경우, 수소원자가 반도체층내에서 캐리어(carrier)의 역할을 하게 되므로 산화물 반도체층을 열화시키고 수명을 저감시킨다. 또한, 캐리어화된 수소원자에 의해 산화물 반도체층이 도체화되어 산화물 박막트랜지스터의 특성을 저하시킨다.
따라서, 산화물 반도체층을 구비한 박막트랜지스터를 구비한 디지털 엑스레이 검출장치에서는 산화물 반도체층으로 수소가 침투하는 것을 방지해야만 박막트랜지스터의 특성 저하를 방지할 수 있게 된다.
본 발명에서는 층간절연층을 1층의 절연층이 아니라 제1층간절연층(223) 및 제2층간절연층(224)의 2층의 절연층으로 형성함으로써 수소가 산화물 반도체층으로 침투하는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.
더욱이, 본 발명에서는 제1층간절연층(223) 및 제2층간절연층(224)이 박막트랜지스터의 반도체층(212)과, 게이트절연층(223) 및 게이트전극(211)을 상면 및 측면을 둘러싸 상기 반도체층(212)을 밀봉하여 외부로부터 차단함으로써, 반도체층(212)으로 수소가 침투하는 것을 더욱 효율적으로 방지할 수 있게 된다.
한편, 상술한 설명에서는 층간절연층을 2층으로 구성된다고 설명하고 있지만, 상기 층간절연층은 3층 이상의 복수의 층으로 형성될 수도 있을 것이다.
도 4를 다시 참조하면, 박막트랜스터가 구비된 기판(210) 상에는 제1보호층(225)이 구비되고, 상기 제1보호층(225)이 상부에 제1전극(252), PIN다이오드(254) 및 제2전극(256)이 배치된다. 상기 제1전극(252), PIN다이오드(254) 및 제2전극(252)은 포토컨덕터(PC)를 형성하여 입사되는 광을 전기신호로 변환시킨다. 이때, 제1층간절연층(223) 및 제2층간절연층(224)이 박막트랜지스터의 반도체층(212)과, 게이트절연층(223) 및 게이트전극(211)을 상면 및 측면을 둘러싸도록 형성되고 그 이외의 영역에는 형성되지 않으므로, 광감지화소(P)의 박막트랜지스터 형성영역 이외의 영역에는 제1층간절연층(223) 및 제2층간절연층(224)이 형성되지 않고 버퍼층(221) 위에 제1보호층(225)이 적층된다.
상기 제1전극(252), PIN다이오드(254) 및 제2전극(256)은 제1층간절연층(223) 및 제2층간절연층(224)이 제거된(또는 형성되지 않은) 영역의 제1보호층(225) 위에 배치된다.
상기 제1전극(252)은 MoTi으로 구성될 수 있지만, 이러한 특정 금속에 한정되는 것이 아니라 전도성이 좋은 다양한 금속으로 구성될 수 있다. 또한, 상기 제1전극(252)을 ITO(Indium Tin Oxide)나 IZO(Indium Zinc Oxide)와 같은 투명한 금속산화물로 구성할 수 있다. 또한, 상기 제2전극(256)은 ITO나 IZO와 같은 투명한 금속산화물로 구성될 수 있다.
상기 PIN다이오드(254)은 제1전극(252)으로부터 N형 반도체층, 진성반도체층, P형 반도체층이 순차적으로 적층됨으로써 구성된다. 제1전극(252) 및 제2전극(256)에 바이어스전압 또는 역바이어스전압이 인가된 상태에서 광이 조사되면 진성반도체층에서 정공과 전자가 생성되며 정공이 P형 반도체층으로 이동하고 전자는 N형 반도체층으로 이동하여 상기 제1전극(252)을 통해 전류가 출력된다.
상기 반도체층으로는 비정질실리콘(a-Si)을 주로 사용하지만, 이러한 물질에 한정되는 것이 아니라 HgI2, CdTe, PbO, PbI2, BiI3, GaAs, Ge 과 같은 다양한 반도체물질이 사용될 수 있다.
또한, 상기 제1보호층(225)은 포토아크릴과 같은 유기절연물질로 형성될 수도 있고 SiOx나 SiNx와 같은 무기절연물질로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1보호층(225)은 유기절연층/무기절연층, 무기절연층/유기절연층/무기절연층의 복수의 층으로 구성할 수도 있다.
상기 포토컨턱터가 구비된 기판(210) 위에는 제2보호층(226)이 적층된다. 상기 제2보호층(226)은 포토아크릴과 같은 유기절연물질로 형성될 수도 있고 SiOx나 SiNx와 같은 무기절연물질로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제2보호층(226)은 유기절연층/무기절연층, 무기절연층/유기절연층/무기절연층의 복수의 층으로 구성될 수도 있다.
상기 제2보호층(226)의 상부에는 바이어스라인(VL)이 배치되어 제2보호층(226)에 형성된 컨택홀(264)을 통해 제2전극(256)과 전기적으로 접속된다. 상기 바이어스라인(VL)은 바이어스전압 공급부(150)와 접속되어 PIN다이오드(254)에 바이어스전압 또는 역바이어스전압을 인가한다. 이때, 상기 바이어스라인(VL)은 Cr, Mo, Ta, Cu, Ti, Al과 이들의 합금과 같이 전도성이 좋은 금속으로 구성될 수 있다.
상기 바이어스라인(VL)이 배치된 제2보호층(226) 위에는 제3보호층(227)이 구비되며, 그 위에 신틸레이터층(270)이 배치된다.
상기 제3보호층(227)은 포토아크릴과 같은 유기절연물질로 형성될 수도 있고 SiOx나 SiNx와 같은 무기절연물질로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제3보호층(227)은 유기절연층/무기절연층, 무기절연층/유기절연층/무기절연층의 복수의 층으로 구성할 수도 있다.
신틸레이터층(270)은 피사체를 투과한 엑스레이를 가시광선대역의 광으로 변환시킨다. 상기 신틸레이터층(270)은 탈륨(Tl) 또는 나트륨(Na)이 도핑된 요드화 세슘(CsI) 등의 할로겐화합물로 형성되거나, 가돌리늄(gadolinium)이나 황산화물(GOS) 등의 산화물계 화합물로 형성될 수 있다.
또한, 상기 신틸레이터층(270)은 필름형태로 구성되어 기판(210) 상에 직접 부착하여 형성할 수도 있고 신틸레이터물질을 기판(210)상에 직접 적층하여 형성할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 디지털 엑스레이 검출장치에서는 층간절연층을 복수의 층(223,224)로 구성한다. 특히, 본 발명에서는 층간절연층(223,224)이 기판(210) 전체에 걸쳐서 형성하지 않고 박막트랜지스터의 반도체층(212)을 둘러싸도록 형성되어 상기 반도체층(212)을 외부 환경으로부터 차단되도록 형성된다. 따라서, 포토컨덕터가 배치되는 영역에는 상기 층간절연층(223,224)이 제거되어 형성되지 않고 상기 포토컨덕터가 버퍼층(221) 위에 직접 배치되므로, 포토컨덕터가 배치되는 영역의 두께를 감소시켜 신틸레이터와 박막트랜지스터 상부 영역의 단차를 감소시킬 수 있게 되는데, 이를 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 5는 하나의 층간절연층(223)만이 형성되고 상기 층간절연층(223)이 기판(210) 전체에 걸쳐 형성된 구조의 디지털 엑스레이 검출장치의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 이 구조의 디지털 엑스레이 검출장치에서는 층간절연층(223)이 박막트랜지스터의 반도체층(212) 및 게이트전극(211)의 상부 뿐만 아니라 버퍼층(221)의 상부에도 배치된다. 따라서, 제1보호층(225)은 기판(210)의 상면은 거의 편평한 표면으로 이루어지며, 상기 평편한 표면 위에 포토컨덕터가 배치된다.
한편, 포토컨덕터의 PIN다이오드(254)는 약 1㎛의 두꺼운 두께로 형성된다. 반면에, 상기 포토컨덕터가 배치되지 않는 박막트랜지스터 상부에는 구조물이 배치되지 않는다. 따라서, 제1보호층(225) 위에는 상기 PIN다이오드(254)에 의한 높은 단차가 발생하게 된다.
신틸레이터층(270)를 포토컨덕터의 상부에 배치할 때, 상기 신틸레이터층(270)은 포토컨덕터의 상부의 제3보호층(227)에 직접 접촉하는데 반해, PIN다이오드(254)의 단차로 인해 박막트랜지스터 상부의 제3보호층(227)과는 접촉하지 않고 일정 거리(t2) 이격되어 배치된다. 그 결과, 예를 들어 필름형태의 신틸레이터층(270)의 부착시, 단차로 인해 부착에 불량이 발생할 수 있게 된다. 또한, 단차로 인해 신틸레이터층(270)에도 단차가 발생하게 되는데, 이러한 신틸레이터층(270)의 단차는 엑스레이의 조사시 엑스레이흡수를 저하시켜 신틸레이터층(270)의 광변환효율을 저하시킬 수 있게 된다.
또한, 도 5에 도시된 구조의 경우, 층간절연층(223)이 계면특성이 좋은 SiOx만으로 구성되므로, 상면으로부터 층간절연층(223)을 뚫고 수소가 산화물 반도체층(212)에 침투할 수 있을 뿐만 아니라 층간절연층(223)의 측면을 통해서도 수소가 침투할 수도 있게 된다. 또한, 층간절연층(223)의 단차로 인해 층간절연층(223)에 크랙이 발생할 수 있게 되는데, 이러한 크랙을 통해 수소가 침투할 수도 있게 된다.
더욱이, 소스전극(214) 및 드레인전극(215) 또는/및 게이트전극(211)을 Cu로 형성하는 경우, 소스전극(214) 및 드레인전극(215) 및/또는 게이트전극(211)의 Cu가 확산되어 소스전극(214) 및 드레인전극(215)과 게이트전극(211) 사이에 Cu확산에 의한 채널이 형성되는데, 이러한 채널은 박막트랜지스터가 열화시키는 중요한 원인이 된다.
그러나, 본 발명에서는 도 4에 도시된 바와 같이, 제1층간절연층(223) 및 제2층간절연층(224)을 박막트랜지스터가 배치되는 영역에만 형성하고 포토컨덕터가 배치되는 영역에는 형성되지 않으므로, PIN다이오드(254)에 의한 단차를 제1층간절연층(223) 및 제2층간절연층(224)의 두께만큼 감소시킬 수 있게 된다.
도 5에 도시된 구조의 디지털 엑스레이 검출장치의 경우 박막트랜지스터 상부의 제3보호층(227)과 신틸레이터층(270) 사이의 간격(t2)이 약 5000Å 이상인데 반해, 도 4에 도시된 본 발명의 디지털 엑스레이 검출장치의 경우 박막트랜지스터 상부의 제3보호층(227)과 신틸레이터층(270) 사이의 간격(t1)이 약 1000Å 이하로 감소하게 된다.
이와 같이, 제3보호층(227)과 신틸레이터층(270) 사이의 간격(t1)이 감소함에 따라 신틸레이터층(270)의 부착시 접착불량을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 단차에 의한 신틸레이터층(270)의 광변환효율이 저하되는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 디지털 엑스레이 검출장치에서는 층간절연막층 SiOx로 이루어진 제1층간절연층(223) 및 SiOx 또는 상대적으로 치밀한 치밀한 구조를 가진 SiNx로 이루어진 제2층간절연층(224)의 2중의 층으로 형성함으로써, 수소가 산화물 반도체층(212)로 침투하는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 소스전극(214) 및 드레인전극(215)과 게이트전극(211) 사이의 Cu확산에 의한 불량도 방지할 수 있게 된다.
이하에서는 상기와 같은 구조의 디지털 엑스레이 검출장치의 제조공정을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 6a-도 6d는 본 발명에 따른 디지털 엑스레이 검출장치의 제조방법을 나타내는 도면이다.
우선, 도 6a에 도시된 바와 같이, 유리나 플라스틱과 같은 투명한 기판(210) 위에 무기절연물질을 CVD(Chemical Vapor Deposition)법에 의해 적층하여 기판(210) 상에 버퍼층(221)을 형성한다.
이어서, 상기 버퍼층(221) 위에 IGZO, TiO2, ZnO, WO3, SnO2 등과 같은 산화물반도체를 CVD법에 의해 적층하고 에칭하여 반도체층(112)을 형성한다. 그 후, 상기 반도체층(112)이 형성된 기판(210) 위에 SiOx나 SiNx와 같은 무기절연물질을 CVD법에 의해 적층하고 에칭하여 게이트절연층(222)을 형성한다. 이어서, 상기 게이트절연층(222)을 포함한 기판(210) 상에 Cr, Mo, Ta, Cu, Ti, Al과 같은 금속 또는 이들의 합금을 스퍼터링(sputtering)법에 의해 적층하고 에칭하여 상기 게이트절연층(222) 위에 게이트전극(211)을 형성한다. 이때, 금속 또는 합금을 복수의 층으로 적층하고 에칭하여 상기 게이트전극(211)을 복수의 층으로 형성할 수도 있다.
한편, 상술한 설명에서는 에칭에 의해 설정된 폭의 게이트절연층(222)을 형성하고 그 위에 게이트전극(211)을 형성함으로써, 상기 게이트절연층(222)과 게이트전극(211)을 별도의 공정에 의해 형성하지만, 본 발명에서는 하나의 공정에 의해 게이트절연층(222)과 게이트전극(211)을 형성할 수도 있다. 즉, 본 발명에서는 절연층과 금속층을 연속 적층한 후, 포토마스크에 의해 금속층을 웨트에칭에 의해 식각하여 게이트전극(211)을 형성한 후, 상기 게이트전극(211)을 마스크층으로 사용하여 상기 절연층을 드라이에칭함으로써 게이트절연층(221)을 형성할 수도 있다.
이어서, 기판(210) 전체에 걸쳐서 SiOx와 같은 제1무기층 및 SiOx나 SiNx와 같은 제2무기층을 연속으로 적층한 후, 에칭하여 제1컨택홀(223a) 및 제2컨택홀(223b)이 형성된 제1층간절연층(223) 및 제2층간절연층(224)을 형성한다. 이때, 상기 제1컨택홀(223a) 및 제2컨택홀(223b)의 형성시 반도체층(212)을 제외한 영역의 제1무기층 및 제2무기층도 에칭되어, 상기 제1층간절연층(223) 및 제2층간절연층(224)은 반도체층(212) 및 게이트전극(211)을 상부 및 측면에서 밀봉하도록 형성된다. 또한, 반도체층(212) 형성 영역 이외의 영역에는 제1층간절연층(223) 및 제2층간절연층(224)이 형성되지 않는다.
이어서, 도 6b에 도시된 바와 같이, 기판(210) 전체에 걸쳐 유기절연물질 또는/및 무기절연물질을 적층하고 에칭하여 상기 소스전극(214)이 외부로 노출된 제3컨택홀(225a)이 형성된 제1보호층(225)을 형상한다.
그 후, 도 6c에 도시된 바와 같이, MoTi와 같은 금속 또는 ITO나 IZO와 같은 투명한 금속산화물을 적층하고 에칭하여 상기 제1보호층(225) 위에 제3컨택홀(225a)를 통해 소스전극(214)과 전기적으로 접속되는 제1전극(252)을 형성한다.
이어서, 상기 제1전극(252) 위에 N형 분순물이 도핑된 반도체물질, 진성반도체물질, P형 불순물이 도핑된 반도체물질, ITO 및 IZO와 같은 투명도전물질을 적층하고 에칭하여 상기 제1전극(252) 위에 PIN다이오드(254) 및 제2전극(256)을 형성한다. 이때, 상기 반도체물질로는 비정질실리콘(a-Si), HgI2, CdTe, PbO, PbI2, BiI3, GaAs, Ge 등을 사용할 수 있다.
또한, 비정질실리콘(a-Si), HgI2, CdTe, PbO, PbI2, BiI3, GaAs, Ge 등의 반도체물질을 적층하고 N형 불순물을 도핑한 후, 다시 반도체물질을 적층하고 적층된 반도체층의 상부 영역에 P형 불순물을 도핑하여 PIN다이오드(254)를 형성할 수도 있다.
그 후, 6d에 도시된 바와 같이, PIN다이오드(254)가 형성된 기판(210) 상에 유기절연물질, 유기절연물질/무기절연물질 또는 무기절연물질/유기절연물질/무기절연물질을 적층하여 제2보호층(226)를 형성하고, 상기 제2보호층(226)을 에칭하여 제4컨택홀(264)를 형성한다. 이어서, 상기 제2보호층(226) 위에 Cr, Mo, Ta, Cu, Ti, Al과 같은 금속 또는 이들의 합금을 적층하고 에칭하여 상기 제2보호층(226) 위에 바이어스라인(VL)을 형성한다. 이때, 상기 바이어스라인(VL)은 제4컨택홀(264)을 통해 제2전극(256)과 전기적으로 접속된다.
이어서, 제2전극(256)이 형성된 제2보호층(226) 위에 포토아크릴과 같은 유기절연물질 및/또는 SiOx나 SiNx와 같은 무기절연물질을 적층하여 유기절연층, 유기절연층/무기절연층 또는 무기절연층/유기절연층/무기절연층으로 이루어진 제3보호층(227)을 형성한다.
이어서, 상기 제3보호층(227) 위에 탈륨(Tl) 또는 나트륨(Na)이 도핑된 요드화 세슘(CsI) 등의 할로겐화합물이나 가돌리늄(gadolinium)이나 황산화물(GOS) 등의 산화물계 화합물로 이루어진 필름을 부착하거나 할로겐화합물이나 산화물계 화합물을 직접 적층하여 신틸레이트층(270)을 형성함으로써 디지털 엑스레이 검출장치를 완성한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에서는 산화물 반도체층을 감싸는 층간절연층을 2중의 층으로 형성함으로서, 수소가 산화물 반도체층으로 침투하여 박막트랜지스터의 수명을 저감시키고 특성을 저하시키는 것을 방지할 수 있게 된다. 또한, 본 발명에서는 PIN다이오드에 의한 단차를 최소화함으로써, 신틸레이터층의 형성시 단차에 의해 신틸레이터층의 부착불량이 발생하거나 신틸레이터층의 광변환효율이 저하되는 것을 방지할 수 있게 된다.
한편, 상술한 설명에서는 본 발명의 디지털 엑스레이 검출장치를 특정 구조로 한정하여 설명하고 있지만, 본 발명이 이러한 특정 구조에 한정되는 것은 아니다. 상술한 디지털 엑스레이 검출장치의 구조는 설명의 편의를 위해 예시된 것으로 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 본 발명의 가장 중요한 특징은 층간절연층을 이중의 층으로 형성하고 상기 층간절연층이 반도체층을 상부 및 측면을 밀봉하여 외부 환경으로부터 차단함으로써 수소가 반도체층에 침투하는 것을 방지하기 위한 것이므로, 이러한 이중의 층간절연층을 포함하는 현재 알려진 모든 구조의 디지털 엑스레이 검출장치에 본 발명이 적용될 수 있을 것이다.
GL : 게이트라인 DL : 데이터라인
VL : 바이어스라인 211 : 게이트전극
212: 반도체층 213 : 소스전극
214 : 드레인전극 221: 버퍼층
223,224 : 층간절연층 252 : 제1전극
254 : PIN다이오드 256 : 제2전극
270 : 신틸레이터층

Claims (16)

  1. 게이트라인 및 데이터라인에 의해 정의되는 복수의 광감지화소를 포함하는 기판;
    상기 기판 상의 버퍼층;
    상기 광감지화소 각각에서 상기 버퍼층 상에 배치되며, 반도체층을 포함하는 박막트랜지스터;
    상기 반도체층의 상면 및 측면에 배치된 복수의 층간절연층;
    상기 박막트랜지스터 및 상기 복수의 층간절연층 상에 배치된 제1보호층;
    상기 광감지화소에서 상기 제1보호층 상에 배치되어 광을 전기신호로 변환하며, 제1전극, 상기 제1전극 상의 제2전극 및 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 배치된 PIN다이오드로 이루어진 포토컨덕터; 및
    상기 포토컨덕터 상부에 배치된 바이어스라인으로 구성되며,
    상기 복수의 층간절연층은, 상기 박막트랜지스터의 배치영역에만 구비되고,
    상기 제1보호층은, 상기 포토컨덕터의 배치영역에서 상기 포토컨덕터의 하면 및 상기 버퍼층의 상면과 접하며,
    상기 반도체층은 산화물 반도체층이며,
    상기 박막트랜지스터는,
    상기 반도체층 위에 배치된 게이트절연층;
    상기 게이트절연층 위에 배치된 게이트전극; 및
    소스전극 및 드레인전극을 더 포함하며,
    상기 복수의 층간절연층은, 상기 반도체층 및 상기 게이트전극을 덮는 제1층간절연층 및 제2층간절연층을 포함하고,
    상기 소스전극 및 상기 드레인전극은, 상기 제1층간절연층 및 상기 제2층간절연층에 형성된 컨택홀을 통하여 상기 반도체층에 컨택하는, 디지털 엑스레이 검출장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 층간절연층은,
    SiOx로 구성된 제1층간절연층; 및
    SiOx 또는 SiNx로 구성되며, 상기 제1층간절연층 위에 배치되는 제2층간절연층으로 구성된 디지털 엑스레이 검출장치.
  4. 제1항에 있어서, PIN다이오드는 P형 반도체층, 진성반도체층, N형반도체층으로 구성된 디지털 엑스레이 검출장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 PIN다이오드의 반도체층은 비정질실리콘, HgI2, CdTe, PbO, PbI2, BiI3, GaAs, Ge으로 이루어진 일군으로부터 선택된 물질로 구성된 디지털 엑스레이 검출장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 반도체층은 상기 버퍼층의 상면에 위치하는, 디지털 엑스레이 검출장치.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서, 상기 바이어스라인은 상기 게이트라인 또는 상기 데이터라인과 평행하게 복수개 배치되는 디지털 엑스레이 검출장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1보호층 및 상기 포토컨덕터 상에 배치된 제2보호층;
    상기 제2보호층 및 상기 바이어스라인 상에 배치된 제3보호층; 및
    상기 제3보호층 상부에 배치된 신틸레이터층을 추가로 포함하며,
    상기 바이어스라인은 상기 제2보호층에 형성된 컨택홀을 통하여 상기 포토컨덕터와 컨택하는 디지털 엑스레이 검출장치.
  10. 게이트라인 및 데이터라인에 의해 정의되는 복수의 광감지화소를 포함하는 기판;
    상기 기판 상의 버퍼층;
    상기 광감지화소 각각에서 상기 버퍼층 상에 배치되며, 반도체층을 포함하는 박막트랜지스터;
    상기 반도체층의 상면에 배치된 복수의 층간절연층;
    상기 박막트랜지스터 및 상기 복수의 층간절연층 상에 배치된 보호층;
    상기 광감지화소에서 상기 보호층 상에 배치되어 광을 전기신호로 변환하며, 제1전극, 상기 제1전극 상의 제2전극 및 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 배치된 PIN다이오드로 이루어진 포토컨덕터; 및
    상기 포토컨덕터 상부에 배치된 바이어스라인으로 구성되며,
    상기 층간절연층은 박막트랜지스터 배치영역에만 구비되고 포토컨덕터 배치영역에는 구비되지 않으며,
    상기 보호층은, 상기 포토컨덕터의 배치영역에서 상기 포토컨덕터의 하면 및 상기 버퍼층의 상면과 접하며,
    상기 반도체층은 산화물 반도체층이며,
    상기 박막트랜지스터는,
    상기 반도체층 위에 배치된 게이트절연층;
    상기 게이트절연층 위에 배치된 게이트전극; 및
    소스전극 및 드레인전극을 더 포함하며,
    상기 복수의 층간절연층은, 상기 반도체층 및 상기 게이트전극을 덮으며,
    상기 소스전극 및 상기 드레인전극은, 상기 복수의 층간절연층에 형성된 컨택홀을 통하여 상기 반도체층에 컨택하는, 디지털 엑스레이 검출장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 층간절연층은 복수의 층으로 구성된 디지털 엑스레이 검출장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 층간절연층은,
    SiOx로 구성된 제1층간절연층; 및
    SiOx 또는 SiNx로 구성되며, 상기 제1층간절연층 위에 배치되는 제2층간절연층으로 구성된 디지털 엑스레이 검출장치.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 신틸레이터층은 상기 포토컨덕터 상부의 상기 제3보호층과 접하고, 상기 박막트랜지스터 상부의 제3보호층과 이격된, 디지털 엑스레이 검출장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1보호층은 상기 제1층간절연층 및 상기 제2층간절연층의 상면 및 측면을 모두 덮는, 디지털 엑스레이 검출장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제1층간절연층 및 상기 제2층간절연층은 상기 포토컨덕터의 배치영역에는 구비되지 않는, 디지털 엑스레이 검출장치.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 층간절연층은, 상기 박막트랜지스터의 배치영역에서의 상기 제3보호층의 상면과 상기 포토컨덕터의 배치영역에서의 상기 제3보호층의 상면 사이의 단차가 최소화되도록 배치되는, 디지털 엑스레이 검출장치.
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