KR20040019142A - Light detecting sensor of thin film transistor type and manufacturing it - Google Patents
Light detecting sensor of thin film transistor type and manufacturing it Download PDFInfo
- Publication number
- KR20040019142A KR20040019142A KR1020020049403A KR20020049403A KR20040019142A KR 20040019142 A KR20040019142 A KR 20040019142A KR 1020020049403 A KR1020020049403 A KR 1020020049403A KR 20020049403 A KR20020049403 A KR 20020049403A KR 20040019142 A KR20040019142 A KR 20040019142A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- thin film
- film transistor
- sensor
- switch
- light blocking
- Prior art date
Links
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims abstract description 102
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 10
- 239000010408 film Substances 0.000 claims abstract description 65
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 34
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims abstract description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 28
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 15
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 16
- 238000002161 passivation Methods 0.000 claims description 12
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000001023 inorganic pigment Substances 0.000 claims description 6
- 239000012860 organic pigment Substances 0.000 claims description 6
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 5
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 claims description 4
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 claims description 4
- 238000007639 printing Methods 0.000 claims description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
- G02B1/14—Protective coatings, e.g. hard coatings
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
- G02F1/1362—Active matrix addressed cells
- G02F1/13625—Patterning using multi-mask exposure
Abstract
Description
본 발명은 광감지 센서 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 센서 박막 트랜지스터와 상기 센서 박막 트랜지스터와 스토리지 전극으로 연결된 스위치 박막 트랜지스터로 구성된 광감지 센서 및 그 제조에 있어서, 공정 수를 단축시킬 수 있는 구조를 가진 박막 트랜지스터형 광감지 센서 및 그 제조 방법에 관한것이다.The present invention relates to a light sensing sensor and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a light sensing sensor including a sensor thin film transistor and a switch thin film transistor connected to the sensor thin film transistor and a storage electrode, and to reduce the number of processes. The present invention relates to a thin film transistor type photosensitive sensor having a structure capable of manufacturing the same, and a manufacturing method thereof.
광학 지문 인식 모듈안의 광시스템은, 지문 입력창에 손가락을 대면 광조사를 통해 손가락 지문이 이미지화되며, 상기 이미지화된 지문은 케이블을 통해 전송되고 지문인식 알고리즘이 지문 이미지를 처리 및 저장함으로서, 상기 저장된 지문 이미지는 이후의 입력된 지문 이미지와의 비교를 통해 사용자 인증이 이루어지는 방식으로 진행된다.The optical system in the optical fingerprint recognition module is configured to image a finger fingerprint through light irradiation when a finger is placed on a fingerprint input window, the imaged fingerprint is transmitted through a cable, and a fingerprint recognition algorithm processes and stores the fingerprint image, thereby storing the stored fingerprint image. The fingerprint image is performed in a manner in which user authentication is performed through comparison with a later input fingerprint image.
도 1은 종래 기술에 따른 박막 트랜지스터형 광감지 센서의 단위 셀 회로도이다. 또한, 도 2는 종래의 박막 트랜지스터를 이용하여 지문입력기의 단위셀의 종단면도이다.1 is a unit cell circuit diagram of a thin film transistor type photosensitive sensor according to the prior art. 2 is a longitudinal sectional view of a unit cell of a fingerprint input device using a conventional thin film transistor.
상기 방식이 채택되고 있는 박막 트랜지스터형 광감지 센서는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 피사체의 반사 정보를 받아 들이고, 이를 광전류로 전환하는 센서 박막 트랜지스터(A1)와 스토리지 캐패시터(B1)와 연결되는 스위치 박막 트랜지스터(C1)로 구성된다.As shown in FIGS. 1 and 2, the thin film transistor type photosensitive sensor adopting the above-described method includes a sensor thin film transistor A1 and a storage capacitor B1 that receive reflection information of a subject and convert it into a photocurrent. It is composed of a switch thin film transistor (C1) connected with.
상기 센서 박막 트랜지스터(A1)에 의해 흐르는 광전류는 전하 축적수단인 스토리지 캐패시터(B1)에 축적되고, 스토리지 캐패시터(B1)에 축적된 전하는 스위칭 역할을 하는 스위치 박막 트랜지스터(C1)에 의해 외부 구동회로(미도시)로 보내진다이때, 상기 센서 박막 트랜지스터(A1)에서 생성되는 광전류는 빛의 세기가 크면 클수록 센서 박막 트랜지스터(C1)의 채널길이가 클수록 많은 양이 생성된다.The photocurrent flowing through the sensor thin film transistor A1 is accumulated in the storage capacitor B1 which is a charge accumulation means, and the charge accumulated in the storage capacitor B1 is controlled by an external driving circuit by the switch thin film transistor C1 serving as a switching function. In this case, the larger the light intensity of the photocurrent generated in the sensor thin film transistor A1 is, the larger the channel length of the sensor thin film transistor C1 is.
일반적으로 스위치 박막 트랜지스터에 빛이 입사되는 것을 방지하기 위한 광차단막(60)을 스위치 박막 트랜지스터(B1)의 채널영역 상에 위치해서 빛에 의한 스위치 박막 트랜지스터의 오동작을 방지한다.In general, the light blocking film 60 for preventing light from entering the switch thin film transistor is disposed on the channel region of the switch thin film transistor B1 to prevent malfunction of the switch thin film transistor due to light.
또한, 광감지 소자의 등가 회로를 나타내는 도 1에서 보면, 스위치 박막 트랜지스터(스위치 TFT)에 형성된 광차단막은 접지를 위해 별도의 접지 배선을 따라 접지되고 있다.1, which shows an equivalent circuit of the light sensing element, the light blocking film formed on the switch thin film transistor (switch TFT) is grounded along a separate ground wire for grounding.
종래의 박막 트랜지스터형 광센서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 소정의 신호에 따라 빛을 발산하는 광원과, 광원의 빛을 투과시키며 센서 박막 트랜지스터부, 충전 및 투과부 및 스위치 박막 트랜지스터부가 각각 정의된 절연 기판(10)과, 외부의 광량에 따른 광전류를 발생시키는 센서 박막 트랜지스터(A1)와, 센서 박막 트랜지스터(A1)에서 전달된 전하 형태의 정보를 저장하는 스토리지 캐패시터(B1)와, 스토리지 캐패시터(B1)에 저장된 정보를 외부의 제어 신호에 따라 출력하는 스위칭 박막 트랜지스터(C1)와, 센서 박막 트랜지스터(A1)와, 스토리지 캐패시터(B1)와 스위칭 박막 트랜지스터(C1)의 전면에 걸쳐 형성된 제 1보호막(52)과, 제 1보호막(52) 전면에 형성되며 외부 전계로부터 하부소자를 보호하기 위한 제 2보호막(54)과, 제 2보호막(54) 상에 형성되며 스위칭 게이트 전극(40)과 전기적으로 접촉 또는 분리된 광차단막(146)을 포함하여 구성된다.In the conventional thin film transistor type optical sensor, as shown in FIG. 2, a light source emitting light according to a predetermined signal, a light of the light source and a sensor thin film transistor unit, a charging and transmitting unit, and a switch thin film transistor unit are respectively defined. The insulating substrate 10, a sensor thin film transistor A1 for generating a photocurrent according to an external light amount, a storage capacitor B1 for storing information in the form of charge transferred from the sensor thin film transistor A1, and a storage capacitor. A first switching thin film transistor C1 for outputting information stored in (B1) according to an external control signal, a sensor thin film transistor A1, a storage capacitor B1, and a first thin film formed over the entire surface of the switching thin film transistor C1; A passivation layer 52, a second passivation layer 54 formed on the entire surface of the first passivation layer 52, and a second passivation layer 54 for protecting the lower element from an external electric field, and are formed on the second passivation layer 54. It is configured to include a generic gate electrode 40 and electrically in contact with or separate light blocking film 146.
상기 센서 박막 트랜지스터부는 센서 게이트 전극(20), 센서 액티브층(22) 및 센서 소오스/드레인 전극(24)(26)을 포함한다.The sensor thin film transistor unit includes a sensor gate electrode 20, a sensor active layer 22, and sensor source / drain electrodes 24 and 26.
상기 충전 및 투과부는 제 1스토리지 전극(30), 절연막(50) 및 제 2스토리지 전극(32)을 포함한다.The charging and transmitting unit includes a first storage electrode 30, an insulating film 50, and a second storage electrode 32.
상기 스위치 박막 트랜지스터부는 스위치 게이트 전극(40), 스위치액티브층(42) 및 스위치 소오스/드레인 전극(44)(46)을 포함한다.The switch thin film transistor unit includes a switch gate electrode 40, a switch active layer 42, and a switch source / drain electrode 44 and 46.
또한, 상기 센서 박막 트랜지스터(A1)의 센서 게이트 전극(20), 스토리지 캐패시터(B1)의 제 1스토리지 전극(30) 및 스위치 박막 트랜지스터부(C1)의 스위치 게이트 전극(40)과 센서 박막 트랜지스터(A1)의 센서 액티브층(22), 스토리지 캐패시터(B1)의 제 2스토리지 전극(32) 및 스위치 박막 트랜지스터부(C1)의 스위치 액티브층(42) 사이에는 절연막(50)이 개재된다.In addition, the sensor gate electrode 20 of the sensor thin film transistor A1, the first storage electrode 30 of the storage capacitor B1, the switch gate electrode 40 of the switch thin film transistor unit C1, and the sensor thin film transistor ( An insulating film 50 is interposed between the sensor active layer 22 of A1, the second storage electrode 32 of the storage capacitor B1, and the switch active layer 42 of the switch thin film transistor unit C1.
상기 광차단막(6))은 금속 재료로서, 상기 제 1보호막(52) 위에 증착, 식각의 일련의 공정을 거쳐 스위치 소자의 채널층을 차단하는 역할을 한다.The light blocking film 6 is a metal material and serves to block the channel layer of the switch element through a series of processes of deposition and etching on the first protective film 52.
상기 구성을 가진 종래 기술에 따른 박막 트랜지스터형 광센서 제조 공정은 기존의 박막 트랜지스터의 변형된 공정으로 형성 가능한 것으로서, 동일 화소 내에 2개의 박막 트랜지스터 소자 형성은 동일 막 공유로 형성 가능하다. 즉, 게이트 전극, 절연막, 비정질 실리콘, 소스/드레인 형성 단계는 동일 비정질 실리콘, 소스 드레인 형성 단계는 동일 막으로 구성하며, 스위치 소자는 센서 소자와는 달리, 센서 소자에서 발생되는 광전류를 받아 들이는 역할 수행을 위해 광차단막이 필요하다.The thin film transistor type optical sensor manufacturing process according to the related art having the above structure can be formed by a modified process of a conventional thin film transistor, and two thin film transistor element formations in the same pixel can be formed by the same film sharing. That is, the gate electrode, the insulating film, the amorphous silicon, and the source / drain forming step are made of the same amorphous silicon and the source drain forming step are made of the same film, and unlike the sensor element, the switch element receives the photocurrent generated from the sensor element. A light shield is needed to perform the role.
그러나, 종래의 기술에서는 기존 박막 트랜지스터 공정에 비해 별도의 추가 공정이 수반되며, 이에 따른 추가 공정 비용, 공정 시간이 증가된다.However, the related art involves a separate additional process compared to the conventional thin film transistor process, thereby increasing the additional process cost and processing time.
또한, 센서 소자에서 금속을 이용한 광차단막은 지문 인식을 위해 손으로 터치하거나 과전류가 인가되면 하부 소스/드레인 전극과 쇼트되는 정전기적 손상을받을 수 있는 문제점이 있었다.In addition, the light blocking layer using a metal in the sensor device has a problem in that it may receive an electrostatic damage shorted with the lower source / drain electrodes when a hand touch or an overcurrent is applied for fingerprint recognition.
따라서, 상기 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 목적은 전체 공정을 단순화된 구조를 가지고, 또한 광차단막으로서 금속을 사용하지 않고 절연 재료를 사용함으로서 하부 소스/드레인 전극과 쇼트되는 것을 방지할 수 있는 박막 트랜지스터형 광감지 센서를 제공하려는 것이다.Therefore, in order to solve the above problem, an object of the present invention is to have a simplified structure of the whole process, and also to prevent the short source and drain electrode from shorting by using an insulating material without using metal as the light blocking film. To provide a thin film transistor type photosensitive sensor.
도 1은 종래 기술에 따른 박막 트랜지스터형 광감지 센서의 단위 셀 회로도.1 is a unit cell circuit diagram of a thin film transistor type photosensitive sensor according to the prior art.
도 2는 종래의 박막 트랜지스터를 이용하여 지문입력기의 단위셀의 구조도.2 is a structural diagram of a unit cell of a fingerprint input device using a conventional thin film transistor.
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 박막 트랜지스터형 광감지 센서의 단위 셀 구조도.3 is a unit cell structure diagram of a thin film transistor type photosensitive sensor according to a first embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 박막 트랜지스터형 광감지 센서의 단위 셀 구조도.4 is a unit cell structure diagram of a thin film transistor type photosensitive sensor according to a second embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 제 3실시예에 따른 박막 트랜지스터형 광감지 센서의 단위 셀 구조도.5 is a unit cell structure diagram of a thin film transistor type photosensitive sensor according to a third embodiment of the present invention.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 박막 트랜지스터형 광감지 센서는, 빛의 세기에 따라 광전류를 생성하는 센서 박막 트랜지스터부와, 센서 박막 트랜지스터에서 전달된 전하 형태의 정보를 저장하는 스토리지 캐패시터와, 스토리지 캐패시터에 저장된 정보를 외부의 제어 신호에 따라 출력하는 스위칭 박막 트랜지스터를 각각 절연 기판과, 기판 상에 센서 박막 트랜지스터와 스토리지 캐패시터 및 스위칭 박막 트랜지스터의 전면을 덮는 보호막과, 스위치 박막 트랜지스터의 채널영역 위에 형성되는 광차단막과, 결과물 전면에 형성되되 광차단막을 노출시키는 셔도우 마스크를 포함한 것을 특징으로 한다.The thin film transistor-type photosensitive sensor of the present invention for achieving the above object, the sensor thin film transistor unit for generating a photocurrent according to the light intensity, a storage capacitor for storing information in the form of charge transferred from the sensor thin film transistor, and storage A switching thin film transistor for outputting information stored in the capacitor according to an external control signal is formed on an insulating substrate, a protective film covering the front surface of the sensor thin film transistor, the storage capacitor and the switching thin film transistor on the substrate, and a channel region of the switch thin film transistor. And a shadow mask formed on the entire surface of the resultant and exposing the light shielding film.
한편, 본 발명에 따른 박막 트랜지스터형 광감지 센서의 제조 방법은, 센서 박막 트랜지스터부, 충전 및 투과부 및 스위치 박막 트랜지스터부가 각각 정의된 절연 기판을 제공하는 단계와, 기판 상에 센서 박막 트랜지스터와, 스토리지 캐패시터 및 스위칭 박막 트랜지스터를 덮는 보호막을 형성하는 단계와, 보호막 전면에 형성되되 스위치 트랜지스터부의 채널영역을 노출시키는 셔도우 마스크를 형성하는 단계와, 셔도우 마스크로 차폐하고 스위치 박막 트랜지스터의 채널영역 위에 광차단막을 형성하는 단계를 포함한 것을 특징으로 한다.On the other hand, the method for manufacturing a thin film transistor-type photosensitive sensor according to the present invention comprises the steps of providing an insulating substrate in which the sensor thin film transistor unit, the charging and transmitting unit and the switch thin film transistor unit are respectively defined, the sensor thin film transistor and storage Forming a protective film covering the capacitor and the switching thin film transistor, forming a shadow mask formed on the entire surface of the protective film and exposing a channel region of the switch transistor portion, shielding with a shadow mask and optically over the channel region of the switch thin film transistor. It characterized in that it comprises a step of forming a barrier film.
상기 광차단막으로 DLC, SiC 및 Si 중 어느 하나를 이용하거나, 포스포러스 및 니트로젠 중 어느 하나를 이온 도핑하여 형성하거나, 빛차광 계열의 무기 및 유기 안료 중 어느 하나의 재질을 도핑, 염색, 인쇄 및 전착 중 어느 하나를 실시하여 형성하는 것이 바람직하다.As the light blocking film, any one of DLC, SiC, and Si, formed by ion doping any one of phosphorus and nitrogen, or doping, dyeing, or printing any material of an inorganic and organic pigment of light blocking type And it is preferable to form by performing any one of electrodeposition.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 박막 트랜지스터형 광감지 센서의 단위 셀 구조도이다.3 is a unit cell structure diagram of a thin film transistor type photosensitive sensor according to a first embodiment of the present invention.
본 발명의 제 1실시예에 따른 박막 트랜지스터형 광감지 센서는, 도 3에 도시된 바와 같이, 빛을 발산하는 광원과, 광원의 빛을 투과시키며 센서 박막 트랜지스터부, 충전 및 투과부 및 스위치 박막 트랜지스터부가 각각 정의된 절연 기판(100)과, 기판(100)에서 투과된 빛의 세기에 따라 광전류를 생성하는 센서 박막 트랜지스터(A2)와, 센서 박막 트랜지스터(A2)에서 전달된 전하 형태의 정보를 저장하는 스토리지 캐패시터(B2)와, 스토리지 캐패시터(B2)에 저장된 정보를 외부의 제어 신호에 따라 출력하는 스위칭 박막 트랜지스터(C2)와, 센서 박막 트랜지스터(A2)와, 스토리지 캐패시터(B2)와 스위칭 박막 트랜지스터(C2)의 전면에 형성된 보호막(142)과, 스위치 박막 트랜지스터(C2)의 스위치 게이트 전극(130) 상부에 형성되며, 상기 스위칭 게이트 전극(130)과 전기적으로 접촉 또는 분리된 광차단막(146)과, 상기 결과물 전면에 형성되되 광차단막(146)을 노출시키는 셔도우 마스크(150)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 3, the thin film transistor type photosensitive sensor according to the first embodiment of the present invention includes a light source that emits light, a sensor thin film transistor unit, a charging and transmitting unit, and a switch thin film transistor that transmits light from the light source. It stores the information in the form of charges transferred from the sensor thin film transistor A2 and the sensor thin film transistor A2 which generate photocurrents according to the intensity of the light transmitted from the substrate 100. A storage capacitor B2, a switching thin film transistor C2 for outputting information stored in the storage capacitor B2 according to an external control signal, a sensor thin film transistor A2, a storage capacitor B2, and a switching thin film transistor. A passivation layer 142 formed on the entire surface of the substrate C2 and an upper portion of the switch gate electrode 130 of the switch thin film transistor C2, and electrically connected to the switching gate electrode 130. And a shadow mask 150 formed on the entire surface of the resultant, the shadow mask 150 being exposed or separated, and exposing the light shield film 146.
상기 센서 박막 트랜지스터부는 센서 게이트 전극(110), 센서 액티브층(112) 및 센서 소오스/드레인 전극(114)(116)을 포함한다.The sensor thin film transistor unit includes a sensor gate electrode 110, a sensor active layer 112, and a sensor source / drain electrode 114 and 116.
상기 충전 및 투과부는 제 1스토리지 전극(120), 절연막(140) 및 제 2스토리지 전극(122)을 포함한다.The charging and transmitting unit includes a first storage electrode 120, an insulating layer 140, and a second storage electrode 122.
상기 스위치 박막 트랜지스터부는 스위치 게이트 전극(130), 스위치 액티브층(132) 및 스위치 소오스/드레인 전극(134)(136)을 포함한다.The switch thin film transistor unit includes a switch gate electrode 130, a switch active layer 132, and a switch source / drain electrode 134 and 136.
또한, 상기 센서 박막 트랜지스터(A2)의 센서 게이트 전극(110), 스토리지 캐패시터(B2)의 제 1스토리지 전극(120) 및 스위치 박막 트랜지스터부(C2)의 스위치 게이트 전극(130)과 센서 박막 트랜지스터(A2)의 센서 액티브층(112), 스토리지 캐패시터(B2)의 제 2스토리지 전극(122) 및 스위치 박막 트랜지스터부(C2)의 스위치 액티브층(132) 사이에는 절연막(140)이 개재된다.In addition, the sensor gate electrode 110 of the sensor thin film transistor A2, the first storage electrode 120 of the storage capacitor B2, the switch gate electrode 130 of the switch thin film transistor unit C2, and the sensor thin film transistor ( An insulating layer 140 is interposed between the sensor active layer 112 of A2, the second storage electrode 122 of the storage capacitor B2, and the switch active layer 132 of the switch thin film transistor unit C2.
상기 광차단막(146)은 상기 보호막(142) 위에 증착, 식각의 일련의 공정을 거쳐 스위치 소자의 채널층을 차단하는 역할을 한다.The light blocking layer 146 serves to block the channel layer of the switch element through a series of deposition and etching processes on the passivation layer 142.
또한, 상기 셔도우 마스크(150)는 광차단막(146) 이외의 모든 부분을 덮어 광차단시킨다.In addition, the shadow mask 150 covers all portions other than the light blocking film 146 to block light.
상기 구성을 가진 본 발명의 제 1실시예에 따른 박막 트랜지스터형 광감지 센서를 제작하는 방법을 설명한다.A method of manufacturing a thin film transistor type photosensitive sensor according to a first embodiment of the present invention having the above configuration will be described.
먼저, 센서 박막 트랜지스터부, 충전 및 투과부 및 스위치 박막 트랜지스터부가 각각 정의된 절연 기판(100) 상에 스퍼터링 공정에 의해 제 1금속막(미도시)을 형성한 다음, 상기 제 1금속막을 식각하여 센서 박막 트랜지스터부에 센서 게이트 전극(110) 및 스위치 박막 트랜지스터부에 스위치 게이트 전극(130)을 형성한다. 이어, 충전 및 투과부에 제 1스토리지 전극(120)을 형성한다.First, a first metal film (not shown) is formed on the insulating substrate 100 in which the sensor thin film transistor unit, the charging and transmitting unit, and the switch thin film transistor unit are defined by a sputtering process, and then the first metal layer is etched to form a sensor. The sensor gate electrode 110 and the switch gate electrode 130 are formed in the thin film transistor unit. Subsequently, the first storage electrode 120 is formed in the charging and transmitting unit.
그런 다음, 상기 기판 전면에 제 1절연막(140)을 형성한다. 이후, 상기 제 1절연막(140) 전면에 비정질 실리콘막(미도시)을 형성하고 나서, 포토리쏘그라피 공정에 의해 상기 비정질 실리콘막을 식각하여 상기 센서 박막 트랜지스터부에 센서 액티브층(112) 및 상기 스위치 박막 트랜지스터부에 스위치 액티브층(132)을 각각 형성한다.Then, the first insulating layer 140 is formed on the entire surface of the substrate. Thereafter, an amorphous silicon film (not shown) is formed on the entire surface of the first insulating layer 140, and then the amorphous silicon film is etched by a photolithography process to detect the sensor active layer 112 and the switch in the sensor thin film transistor. Switch active layers 132 are formed on the thin film transistors, respectively.
이어, 결과물 전면에 제 2금속막(미도시)을 형성한 후, 포토리쏘그라피 공정에 의해 상기 제 2금속막을 식각하여 상기 센서 박막 트랜지스터부에 센서 소오스/드레인 전극(114)(116) 및 스위치 박막 트랜지스터부에 스위치 소오스/드레인 전극(134)(136)을 각각 형성한다.Subsequently, after forming a second metal film (not shown) on the entire surface of the resultant, the second metal film is etched by a photolithography process to form sensor source / drain electrodes 114 and 116 and a switch in the sensor thin film transistor. Switch source / drain electrodes 134 and 136 are formed in the thin film transistor, respectively.
그런 다음, 상기 충전 및 투과부에 제 2스토리지 전극(122)을 형성한다.Then, the second storage electrode 122 is formed in the charging and transmitting portion.
이 후, 상기 제 2스토리지 전극(122)을 포함한 기판 전면에 보호막(142)을 형성한다.Thereafter, the passivation layer 142 is formed on the entire surface of the substrate including the second storage electrode 122.
이어, 상기 보호막(142) 위에 셔도우 마스크(150)를 이용하여 광차단막(146)을 형성한다. 이때, 상기 광차단막(146)은 DLC(Diamond Like Carbon), SiC 계열의 빛차광 가스를 증착하거나, Si계열을 스퍼터링하여 형성한다. 상기 광차단막(146) 형성 시 혼합 가스를 이용하여 블랙 컬러 차단 효과를 나타낼 수도 있다.Subsequently, the light blocking layer 146 is formed on the passivation layer 142 using the shadow mask 150. In this case, the light blocking layer 146 is formed by depositing a DLC (Diamond Like Carbon), SiC-based light blocking gas, or by sputtering a Si-based. When the light blocking film 146 is formed, a mixed gas may be used to exhibit a black color blocking effect.
따라서, 본 발명의 제 1실시예에서는 보호막 위에 셔도우 마스크를 이용하여DLC, SiC 또는 Si 재질의 광차단막을 형성하며, 상기 보호막 위에 추가적인 광차단막의 배선 접지가 필요하지 않으므로 별도의 제 2보호막 형성 공정이 필요없다.Therefore, in the first embodiment of the present invention, a light shielding film made of DLC, SiC, or Si is formed on the protective film by using a shadow mask, and a separate second protective film is formed on the protective film since no additional grounding of the light blocking film is required. No process is required.
도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 박막 트랜지스터형 광감지 센서의 단위 셀 구조도이다.4 is a unit cell structure diagram of a thin film transistor type photosensitive sensor according to a second embodiment of the present invention.
본 발명의 제 2실시예에 따른 박막 트랜지스터형 광감지 센서는, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1실시예와 동일 구조를 갖되, 보호막(242) 내부에 스위치 박막 트랜지스터(C3)의 채널영역을 덮는 광차단막(246)이 형성된다. 상기 광차단막(246)은 포스포러스 또는 니트로젠으로 이온 도핑을 실시하여 형성한다.As shown in FIG. 4, the thin film transistor type photosensitive sensor according to the second embodiment of the present invention has the same structure as that of the first embodiment of the present invention, and the switch thin film transistor C3 inside the protective film 242. The light blocking film 246 covering the channel region of the film is formed. The light blocking layer 246 is formed by ion doping with phosphorus or nitrogen.
따라서, 본 발명의 제 2실시예에서는 보호막(242) 내부에 셔도우 마스크(250)로 차폐하고 포스포러스 또는 니트로젠을 이온 도핑한 광차단막을 형성하며, 상기 보호막(242) 위에 추가적인 광차단막의 배선 접지가 필요하지 않으므로 별도의 제 2보호막 형성 공정이 필요없다.Accordingly, in the second embodiment of the present invention, a light shielding film shielded with a shadow mask 250 inside the protective film 242 and ion-doped with phosphorus or nitrogen is formed, and an additional light blocking film is formed on the protective film 242. Since no wiring ground is required, a separate second passivation film forming process is not necessary.
도 5는 본 발명의 제 3실시예에 따른 박막 트랜지스터형 광감지 센서의 단위 셀 구조도이다.5 is a unit cell structure diagram of a thin film transistor type photosensitive sensor according to a third embodiment of the present invention.
본 발명의 제 3실시예에 따른 박막 트랜지스터형 광감지 센서는, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1, 제 2실시예와 동일 구조를 갖되, 보호막(342) 상에 스위치 박막 트랜지스터(C4)의 채널영역을 덮고 유기 또는 무기 안료 재질의 광차단막(246)이 형성된다. 상기 광차단막(246)은 샤도우 마스크(350)로 차폐하고 빛차광 계열의 무기 또는 유기 안료를 도핑법, 염색법, 인쇄법 또는 전착법을 이용하여 형성한다.The thin film transistor type photosensitive sensor according to the third embodiment of the present invention has the same structure as that of the first and second embodiments of the present invention, as shown in FIG. 5, and the switch thin film transistor on the protective film 342. The light blocking film 246 of an organic or inorganic pigment material is formed covering the channel region of (C4). The light blocking film 246 is shielded with a shadow mask 350 and is formed by using a doping method, a dyeing method, a printing method, or an electrodeposition method of the light-shielding inorganic or organic pigment.
따라서, 본 발명의 제 3실시예에서는 보호막(342) 위에 셔도우 마스크(250)로차폐하고 무기 또는 유기 안료를 이용하여 광차단막(346)을 형성하며, 상기 보호막 (342)위에 추가적인 광차단막의 배선 접지가 필요하지 않으므로 별도의 제 2보호막 형성 공정이 필요없다.Accordingly, in the third embodiment of the present invention, the shielding mask 250 is shielded on the protective film 342 and the light blocking film 346 is formed using an inorganic or organic pigment, and the additional light blocking film is formed on the protective film 342. Since no wiring ground is required, a separate second passivation film forming process is not necessary.
이상에서와 같이, 본 발명은 광차단막으로서 금속을 사용하지 않고 DLC, SiC 또는 Si 재질, 포스포러스 또는 니트로젠을 이온 도핑된 재질, 도핑법, 염색법, 인쇄법 및 전착법에 의한 빛차광 계열의 무기 또는 유기 안료 재질 중 어느 하나를 사용함으로서, 보호막 위에 추가적인 광차단막의 배선 접지가 필요하지 않으므로 별도의 제 2보호막 형성 공정이 필요없다.As described above, the present invention is a light-shielding series of DLC, SiC or Si material, phosphorus or nitrogen ion-doped material, doping method, dyeing method, printing method and electrodeposition method without using metal as light blocking film. By using either inorganic or organic pigment material, no additional grounding layer of the light shielding film is required on the protective film, so that a separate second protective film forming process is not necessary.
따라서, 본 발명은 제조 공정이 단순화된 잇점이 있다.Thus, the present invention has the advantage of simplifying the manufacturing process.
기타, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.In addition, this invention can be implemented in various changes within the range which does not deviate from the summary.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020020049403A KR100867517B1 (en) | 2002-08-21 | 2002-08-21 | Light detecting sensor of thin film transistor type and manufacturing it |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020020049403A KR100867517B1 (en) | 2002-08-21 | 2002-08-21 | Light detecting sensor of thin film transistor type and manufacturing it |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20040019142A true KR20040019142A (en) | 2004-03-05 |
| KR100867517B1 KR100867517B1 (en) | 2008-11-07 |
Family
ID=37324123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020020049403A KR100867517B1 (en) | 2002-08-21 | 2002-08-21 | Light detecting sensor of thin film transistor type and manufacturing it |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100867517B1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100651163B1 (en) * | 2005-11-23 | 2006-11-30 | 전자부품연구원 | Light detecting sensor of thin film transistor type and fabricating method thereof |
| KR100912187B1 (en) * | 2006-06-30 | 2009-08-14 | 엘지디스플레이 주식회사 | Liquid crystal display device and fabricating method for the same |
| KR100956484B1 (en) * | 2007-02-08 | 2010-05-07 | 가시오게산키 가부시키가이샤 | Photoelectric transducer, and display panel having the same |
| KR101158871B1 (en) * | 2005-06-30 | 2012-06-25 | 엘지디스플레이 주식회사 | Liquid crystal display and method for driving the same |
| KR101266768B1 (en) * | 2006-06-10 | 2013-05-28 | 엘지디스플레이 주식회사 | Liquid Crystal Display Device And Method For Fabricating Thereof |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101906974B1 (en) | 2011-04-25 | 2018-10-12 | 삼성전자주식회사 | Light sensing apparatus and method of driving the light sensing apparatus |
| KR101328763B1 (en) | 2011-07-11 | 2013-11-13 | 삼성전자주식회사 | Transparent circuit substrate for touchscreen and method for fabricating the same |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06140614A (en) * | 1992-10-28 | 1994-05-20 | Hitachi Ltd | Photoelectric conversion device and radiation image pick-up device using same |
| JPH1090655A (en) * | 1996-09-17 | 1998-04-10 | Toshiba Corp | Display device |
| KR100443901B1 (en) * | 1998-12-08 | 2004-08-09 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | Thin film transistor type photo sensor and method for fabricating the same |
| KR100608571B1 (en) * | 1999-01-14 | 2006-08-03 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | Thin film transistor type photo sensor |
-
2002
- 2002-08-21 KR KR1020020049403A patent/KR100867517B1/en active IP Right Grant
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101158871B1 (en) * | 2005-06-30 | 2012-06-25 | 엘지디스플레이 주식회사 | Liquid crystal display and method for driving the same |
| KR100651163B1 (en) * | 2005-11-23 | 2006-11-30 | 전자부품연구원 | Light detecting sensor of thin film transistor type and fabricating method thereof |
| KR101266768B1 (en) * | 2006-06-10 | 2013-05-28 | 엘지디스플레이 주식회사 | Liquid Crystal Display Device And Method For Fabricating Thereof |
| KR100912187B1 (en) * | 2006-06-30 | 2009-08-14 | 엘지디스플레이 주식회사 | Liquid crystal display device and fabricating method for the same |
| KR100956484B1 (en) * | 2007-02-08 | 2010-05-07 | 가시오게산키 가부시키가이샤 | Photoelectric transducer, and display panel having the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100867517B1 (en) | 2008-11-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107230691B (en) | Display device and method of manufacturing the same | |
| US6359291B1 (en) | Corrosion resistant imager | |
| KR100643038B1 (en) | optical sensor array panel | |
| US20010013577A1 (en) | X-ray image sensor and method for fabricating the same | |
| KR100448448B1 (en) | Switching element of X-ray panel and the same method | |
| US6797961B2 (en) | X-ray detector and method of fabricating the same | |
| WO2004036484A1 (en) | Liquid crystal display device built-in finger printing device and method of manufacturing the same | |
| US11508765B2 (en) | Active pixel sensing circuit structure and active pixel sensor, display panel and display device | |
| US6617584B2 (en) | X-ray detecting device and fabricating method thereof | |
| KR100867517B1 (en) | Light detecting sensor of thin film transistor type and manufacturing it | |
| US6242769B1 (en) | Thin film transistor type photo sensor | |
| KR100525044B1 (en) | Method for fabricating the thin film transistor type photo sensor | |
| KR20000050791A (en) | Thin film transistor type photo sensor | |
| KR20030078372A (en) | Method For Fabricating TFT Fingerprint Input Device Of Fingerprint Recognition Device | |
| KR100641732B1 (en) | Fabricating Method of X-ray Detecting Device | |
| EP0890190B1 (en) | Corrosion resistant imager | |
| US7368315B2 (en) | X-ray detecting device and fabricating method thereof | |
| KR100532025B1 (en) | Thin film transistor optical sensor and its manufacturing method_ | |
| KR100443901B1 (en) | Thin film transistor type photo sensor and method for fabricating the same | |
| KR100891567B1 (en) | Digital X-ray detector and fabricating method thereof | |
| KR100867473B1 (en) | method for fabricating digital X-ray detector | |
| KR100524141B1 (en) | Thin film type image sensor of high aperture ratio and a method for manufacturing thereof | |
| CN113133323A (en) | Display panel and display device | |
| KR20000055884A (en) | Method for fabricating a thin film transistor type optical detecting sensor | |
| KR20030058612A (en) | method for fabricating digital X-ray detector |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| N231 | Notification of change of applicant | ||
| 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: 20120906 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130911 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140919 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150918 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160920 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170921 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20181001 Year of fee payment: 11 |