KR20160093787A - 디지털 엑스레이 디텍터 및 이의 불량 화소 리페어 방법 - Google Patents

디지털 엑스레이 디텍터 및 이의 불량 화소 리페어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20160093787A
KR20160093787A KR1020150014359A KR20150014359A KR20160093787A KR 20160093787 A KR20160093787 A KR 20160093787A KR 1020150014359 A KR1020150014359 A KR 1020150014359A KR 20150014359 A KR20150014359 A KR 20150014359A KR 20160093787 A KR20160093787 A KR 20160093787A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
pin diode
drain electrode
thin film
film transistor
Prior art date
Application number
KR1020150014359A
Other languages
English (en)
Inventor
장종호
Original Assignee
하이디스 테크놀로지 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 하이디스 테크놀로지 주식회사 filed Critical 하이디스 테크놀로지 주식회사
Priority to KR1020150014359A priority Critical patent/KR20160093787A/ko
Priority to US14/700,752 priority patent/US9634056B2/en
Publication of KR20160093787A publication Critical patent/KR20160093787A/ko
Priority to US15/452,176 priority patent/US9847367B2/en

Links

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
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14603—Special geometry or disposition of pixel-elements, address-lines or gate-electrodes
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/26—Testing of individual semiconductor devices
    • 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
    • G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
    • 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
    • G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
    • G01T1/2018—Scintillation-photodiode combinations
    • 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
    • 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
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14609—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements
    • H01L27/14612—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements involving a transistor
    • 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
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14632—Wafer-level processed structures
    • 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
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14636—Interconnect structures
    • 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
    • H01L27/14663—Indirect radiation imagers, e.g. using luminescent members
    • 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
    • H01L27/14683—Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
    • H01L27/14689—MOS based technologies
    • 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
    • H01L31/101—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
    • H01L31/102—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier
    • H01L31/105—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier the potential barrier being of the PIN type
    • 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
    • H01L31/117—Devices sensitive to very short wavelength, e.g. X-rays, gamma-rays or corpuscular radiation of the bulk effect radiation detector type, e.g. Ge-Li compensated PIN gamma-ray detectors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)

Abstract

본 발명은 디지털 엑스레이 디텍터 및 이의 불량 화소 리페어 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 디지털 엑스레이 디텍터는 기판;과, 상기 기판 상에 서로 교차하도록 형성되어 화소영역을 정의하는 게이트 라인 및 데이터 라인;과, 상기 화소영역 내에서 상기 게이트 라인 및 데이터 라인이 교차하는 부분에 인접 배치되며, 게이트 전극, 액티브 층, 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하여 이루어진 박막 트랜지스터;와, 상기 화소영역 내에 배치되어 상기 박막 트랜지스터의 소스 전극과 연결되는 하부 전극, 상기 하부 전극 상에 형성된 PIN 층, 및 상기 PIN 층 상에 형성되는 상부 전극을 포함하여 이루어진 PIN 다이오드;와, 상기 PIN 다이오드의 상부 전극과 연결되는 바이어스 라인; 및, 상기 PIN 다이오드의 상부 영역에 배치되는 신틸레이터;를 포함하며, 상기 드레인 전극과 상기 PIN 다이오드의 서로 마주하는 면 중 적어도 어느 하나에는 드레인 전극과 PIN 다이오드의 사이간격을 확장하는 홈부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

디지털 엑스레이 디텍터 및 이의 불량 화소 리페어 방법 {DIGITAL X-RAY DETECTOR AND METHOD FOR REPAIRING A BAD PIXEL THEREOF}
본 발명은 디지털 엑스레이 디텍터 및 이의 불량 화소 리페어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 레이저를 이용한 리페어 과정에서 PIN 다이오드가 손상되는 것을 방지할 수 있는 디지털 엑스레이 디텍터 및 이의 불량 화소 리페어 방법에 관한 것이다.
엑스레이(X-ray)를 검출하기 위한 엑스레이 디텍터는 엑스레이를 직접 검출하는 직접 방식과 엑스레이를 가시광선 영역의 광으로 변환시킨 후 변환된 가시광선 영역의 광을 이용하여 엑스레이를 검출하는 간접 방식이 있다.
상기 간접 방식의 엑스레이 디텍터는 엑스레이를 가시광선 영역의 광으로 변환시키는 구성, 가시광선 영역의 광을 전자 신호로 변환시키는 구성, 및 상기 전자 신호를 영상 신호로 변환시키는 구성을 포함하여 이루어져, 결국, 조사된 엑스레이를 최종적으로 영상 신호로 변환시켜 엑스레이를 검출하는 장치이다.
이하, 도면을 참조로 종래의 간접 방식의 디지털 엑스레이 디텍터(이하, '디지털 엑스레이 디텍터'로 약칭함)에 대해서 설명하기로 한다.
도 1은 종래의 디지털 엑스레이 디텍터의 개략적인 단면도이고, 도 2는 종래의 디지털 엑스레이 디텍터의 개략적인 평면도이고, 도 3은 도 2의 주요부분 확대도이다.
도 1 내지 도 3에서 도시된 바와 같이, 종래의 디지털 엑스레이 디텍터는 기판(10), 상기 기판(10) 상에 교차하도록 배치되는 게이트 라인(20)과 데이터 라인(30), 상기 게이트 라인(20)과 데이터 라인(30)의 교차 영역에 형성되는 박막 트랜지스터(40), 화소 영역에 배치되는 PIN 다이오드(50), PIN 다이오드(50)의 상측에서 게이트 라인(20)과 나란하게 배치되는 바이어스 라인(60) 및, 신틸레이터(Scintillator)(70)를 포함하여 이루어진다.
상기 박막 트랜지스터(40)는 상기 기판(10) 상에 형성되며 게이트 전극(21), 액티브 층(41), 소스 전극(42) 및 드레인 전극(43)을 포함하여 이루어진다.
상기 PIN 다이오드(50)는 상기 박막 트랜지스터(20)와 전기적으로 연결되는 하부 전극(51)과, P(Positive)형 반도체 층과 I(Intrinsic)형 반도체 층과 N(Negative)형 반도체 층으로 구성되어 상기 하부 전극(51)의 상측에 차례로 적층되는 PIN 층(52) 및, ITO 상부 전극(53)을 포함하여 구성된다.
상기 신틸레이터(70)는 상기 PIN 다이오드(50) 상에 형성되어 엑스레이(X-Ray)를 가시광선 영역의 광으로 변환시키는 역할을 한다.
이와 같은, 종래의 디지털 엑스레이 디텍터의 동작을 설명하면 다음과 같다.
엑스레이가 상기 신틸레이터(70)로 조사되면 상기 신틸레이터(70)에서 엑스레이가 가시광선 영역의 광으로 변환되어 상기 PIN 다이오드(50)로 전달된다. 상기 PIN 다이오드(50)로 전달된 가시광선 영역의 광은 상기 PIN 다이오드(50)에서 전자 신호로 변환되고, 변환된 전자 신호는 상기 박막 트랜지스터(40)를 거쳐 영상 신호로 디스플레이된다.
통상적으로 디지털 엑스레이 디텍터에는 그 크기별, 해상도별로 적게는 수만 개에서 많게는 수천만 개의 화소가 형성되어 있으며, 이러한 수만 내지 수천만의 화소 전체가 모두 정상 동작을 하도록 어레이 기판을 제조하는 데에는 실패 비용이 너무 커지게 되어 제조비용이 상승하게 되므로 어느 한도 내에서는 불량 화소가 발생하더라도 양품으로 제공하고 있다.
최근에는 표시품질 향상이라는 고객의 요구가 가중되어 조금이라도 더 우수한 표시품질을 갖는 제품을 제공하고자, 불량 화소에 대한 리페어 공정을 진행하고 있다.
조금 더 상세히 설명하면, 신틸레이터에서 엑스레이가 가시광선으로 변환되면 PIN 다이오드에서 전자 신호로 변환되고, 변환된 전자 신호가 박막 트랜지스터를 통해 영상신호로 디스플레이 되는데, 만약 휘점인 상태를 계속 유지하게 되는 불량 화소가 발생하면 시각적으로 확연히 인식되므로, 상기 불량 화소를 암점 상태로 유지시키기 위한 리페어 공정을 진행하고 있다.
이는 사람의 눈의 인지도에 있어서, 통상적으로 검은색 바탕에 흰색 점이 보이는 것이 흰색 바탕에 검은색 점이 보이는 것보다는 훨씬 쉽게 인식되기 때문에, 인식도를 낮추기 위해 불량 화소가 발생하면 암점화하는 것이 일반적이다.
따라서, 디지털 엑스레이 디텍터용 어레이 기판 제조시, 암점화 불량 화소는 그대로 두고, 휘점화된 불량 화소를 암점화되도록 리페어 함으로써 불량 화소의 인식도를 낮춘 디지털 엑스레이 디텍터를 제공하고 있다.
종래의 디지털 엑스레이 디텍터용 어레이 기판에 있어서, 불량이 발생한 화소를 암점화하는 것은 도 3에 도시한 바와 같이, 박막 트랜지스터(40)의 드레인 전극(43)(도 3에서 일점 쇄선으로 표시한 "A" 부분)을 레이저를 조사하여 절단함으로써 불량 화소를 암점화하였다.
하지만, 종래 디지털 엑스레이 디텍터용 어레이 기판의 패턴 디자인은, 리페어 공정을 수행하기에는 드레인 전극(43)과 PIN 다이오드(50)의 간격이 너무 협소하므로, 불량 화소 리페어를 위해 레이저를 이용하여 드레인 전극(43)을 절단하는 과정에서 레이저에 의해 PIN 다이오드(50)가 손상될 수 있으며, PIN 다이오드(50)가 손상되면 불안정한 전류상태로 인해 주변 화소의 PIN 다이오드(50)까지 영향을 끼쳐 주변 화소의 PIN 다이오드(50)가 오작동할 수 있기 때문에 리페어 공정을 수행하기가 용이하지 않은 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 드레인 전극과 PIN 다이오드의 사이간격을 확장시킴으로써 레이저를 이용한 리페어 공정 중 PIN 다이오드의 손상을 방지할 수 있는 디지털 엑스레이 디텍터 및 이의 불량 화소 리페어 방법을 제공함에 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 기판;과, 상기 기판 상에 서로 교차하도록 형성되어 화소영역을 정의하는 게이트 라인 및 데이터 라인;과, 상기 화소영역 내에서 상기 게이트 라인 및 데이터 라인이 교차하는 부분에 인접 배치되며, 게이트 전극, 액티브 층, 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하여 이루어진 박막 트랜지스터;와, 상기 화소영역 내에 배치되어 상기 박막 트랜지스터의 소스 전극과 연결되는 하부 전극, 상기 하부 전극 상에 형성된 PIN 층, 및 상기 PIN 층 상에 형성되는 상부 전극을 포함하여 이루어진 PIN 다이오드;와, 상기 PIN 다이오드의 상부 전극과 연결되는 바이어스 라인; 및, 상기 PIN 다이오드의 상부 영역에 배치되는 신틸레이터;를 포함하며, 상기 드레인 전극과 상기 PIN 다이오드의 서로 마주하는 면 중 적어도 어느 하나에는 드레인 전극과 PIN 다이오드의 사이간격을 확장하는 홈부가 형성되는 디지털 엑스레이 디텍터에 의해 달성된다.
여기서, 상기 홈부는 상기 데이터 라인과 상기 박막 트랜지스터의 액티브 층 사이영역에 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 홈부는 드레인 전극 측에 형성되는 제1홈부와, PIN 다이오드 측에 형성되는 제2홈부를 포함하며, 상기 제1홈부와 제2홈부는 서로 마주하도록 배치되는 것이 바람직하다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 기판;과, 상기 기판 상에 서로 교차하도록 형성되어 화소영역을 정의하는 게이트 라인 및 데이터 라인;과, 상기 화소영역 내에서 상기 게이트 라인 및 데이터 라인이 교차하는 부분에 인접 배치되며, 게이트 전극, 액티브 층, 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하여 이루어진 박막 트랜지스터;와, 상기 화소영역 내에 배치되어 상기 박막 트랜지스터의 소스 전극과 연결되는 하부 전극, 상기 하부 전극 상에 형성된 PIN 층, 및 상기 PIN 층 상에 형성되는 상부 전극을 포함하여 이루어진 PIN 다이오드;와, 상기 PIN 다이오드의 상부 전극과 연결되는 바이어스 라인; 및, 상기 PIN 다이오드의 상부 영역에 배치되는 신틸레이터;를 포함하며, 상기 드레인 전극과 상기 PIN 다이오드의 서로 마주하는 면 중 적어도 어느 하나에 드레인 전극과 PIN 다이오드의 사이간격을 확장하는 홈부를 갖는 디지털 엑스레이 디텍터의 불량 화소 리페어 방법에 있어서, 디지털 엑스레이 디텍터를 검사하여 불량 화소를 검출하는 단계; 및, 상기 불량 화소를 검출하는 단계를 통해 확인된 불량 화소는, 레이저를 이용해 상기 홈부에 대응하는 위치의 드레인 전극을 절단하여 불량 화소를 암점화시키는 단계;를 포함하는 불량 화소 리페어 방법에 의해서도 달성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 드레인 전극과 PIN 다이오드의 사이간격이 확장되도록 함으로써 레이저를 이용한 리페어 공정 중 PIN 다이오드의 손상을 방지할 수 있는 디지털 엑스레이 디텍터 및 이의 불량 화소 리페어 방법이 제공된다.
도 1은 종래의 디지털 엑스레이 디텍터의 개략적인 단면도,
도 2는 종래의 디지털 엑스레이 디텍터의 개략적인 평면도,
도 3은 도 2의 주요부분 확대도,
도 4는 본 발명 디지털 엑스레이 디텍터의 개략적인 평면도이고,
도 5는 도 4의 주요부분 확대도이다.
설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 디지털 엑스레이 디텍터에 대하여 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명 디지털 엑스레이 디텍터의 개략적인 평면도이고, 도 5는 도 4의 주요부분 확대도이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 엑스레이 디텍터는 기판(110), 게이트 라인(120), 데이터 라인(130), 박막 트랜지스터(140), PIN 다이오드(150), 바이어스 라인(160) 및 신틸레이터(미도시)를 포함하여 구성된다.
상기 게이트 라인(120)은 상기 기판(110) 상에서 제1방향, 예를 들어 도면의 X축 방향으로 배열되고, 상기 데이터 라인(130)은 상기 기판(110) 상에서 제1방향과 교차하는 제2방향, 예를 들어 도면의 Y축 방향으로 배열된다. 즉, 상기 게이트 라인(120)과 데이터 라인(130)은 서로 교차하도록 배열되어 화소영역을 정의한다.
상기 박막 트랜지스터(140)는 상기 화소영역 내에서 상기 게이트 라인(120) 및 데이터 라인(130)이 교차하는 부분에 인접 배치되며, 상기 게이트 라인(120)의 일측에서 돌출된 게이트 전극(121), 상기 게이트 전극(121)의 상부영역에 형성된 액티브 층(141), 상기 데이터 라인(130)의 일측에서 돌출되어 상기 액티브 층(141)의 일측 상부에 중첩된 드레인 전극(143) 및, 상기 액티브 층(141)의 타측 상부에 중첩된 소스 전극(142)을 포함한다.
여기서, 상기 게이트 전극(121)은 상기 게이트 라인(120)으로부터 연장되어 형성된다. 따라서, 상기 게이트 전극(121)은 상기 게이트 라인(120)과 동일한 물질로 동일한 공정을 통해 형성될 수 있다.
상기 액티브 층(141)은 상기 게이트 전극(121)의 상측 및 상기 소스 전극(142)과 드레인 전극(143)의 하측에 형성되며, 상기 소스 전극(142) 및 드레인 전극(143)과 접촉하는 영역에 불순물이 도핑된 오믹코택층을 포함할 수 있다. 즉, 상기 액티브 층(141)은 상기 게이트 전극(121)과 상기 소스 전극(142) 및 드레인 전극(143) 사이의 중간층에 형성되어 전자가 이동하는 채널역할을 한다.
상기 소스 전극(142)은 상기 액티브층의 상부 일측에 형성되어 상기 PIN 다이오드(150)와 전기적으로 연결된다. 따라서 상기 PIN 다이오드(150)에서 변환된 전자 신호는 상기 박막 트랜지스터(140)의 소스 전극(142)을 통해 액티브층으로 전달된다.
상기 드레인 전극(143)은 상기 소스 전극(142)과 마주하는 상기 액티브층의 상부 타측에 형성된다. 상기 드레인 전극(143)은 소정의 콘택 홀을 통해 상기 데이터 라인(130)과 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서 전자 신호는 상기 박막 트랜지스터(140)의 드레인 전극(143) 및 상기 드레인 전극(143)에 연결된 상기 데이터 라인(130)을 거쳐서 영상 신호로 디스플레이된다.
상기 PIN 다이오드(150)는 상기 박막 트랜지스터(140)의 소스 전극(142)과 전기적으로 연결된다 상기 PIN 다이오드(150)는 가시광선 영역의 광을 전자 신호로 변환하여 상기 소스 전극(142)으로 전달한다.
상기 PIN 다이오드(150)는 상기 소스 전극(142)과 전기적으로 연결되는 하부 전극(151), 상기 하부 전극(151) 상에 형성되는 PIN 층(152), 상기 PIN 층(152) 상에 형성되는 상부 전극(153)을 포함하여 구성된다. 상기 PIN 층(152)은 가시광선 영역의 광을 전자 신호로 변환하는 역할을 한다. 구체적으로, 상기 PIN 층(152)은 P(Positive)형 반도체 층, I(Intrinsic)형 반도체 층, N(Negative)형 반도체 층으로 이루어지며, 상기 하부 전극(151) 상에서 N형 반도체 층, I형 반도체 층, P형 반도체 층이 순서대로 적층될 수 있다. 이와 같은 PIN 층(152)에 가시광선 영역의 광이 조사되면 상기 I형 반도체 층이 P형 반도체 층과 N형 반도체 층에 의해 공핍(Depletion)이 되어 내부에 전기장이 발생하게 되고, 광에 의해 생성되는 정공과 전자가 상기 전기장에 의해 드리프트(Drift)되어 각각 P형 반도체 층 및 N형 반도체 층에서 수집된다.
상기 바이어스 라인(160)은 소정의 콘택 홀(161)을 통해 상기 PIN 다이오드(150)의 상부 전극(153)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 신틸레이터(미도시)는 상기 PIN 다이오드(150) 상에 형성되어 엑스레이(X-Ray)를 가시광선 영역의 광으로 변환시키는 역할을 한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 드레인 전극(143)의 PIN 다이오드(150)와 마주하는 면에는 제1홈부(144)가 형성되어 도면에 도시된 바와 같이 드레인 전극(143)의 제1방향(X축)에 대한 폭을 일부 감소시킨다. 이때, 상기 제1홈부(144)가 형성되는 위치는 불량 화소를 암점화 시키기 위한 리페어 공정에서 레이저를 이용해 드레인 전극(143)을 절단하는 부분, 즉 데이터 라인(130)과 액티브 층(141) 사이 영역에 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 PIN 다이오드(150)의 드레인 전극(143)과 마주하는 면에는 PIN 다이오드(150)를 드레인 전극(143)으로부터 멀어지는 방향으로 이격시키기 위한 제2홈부(154)가 형성되며, 상기 제2홈부(154)는 제1홈부(144)와 마주하는 위치에 배치된다.
상기 제1홈부(144)와 제2홈부(154)는 상기 드레인 전극(143)과 PIN 다이오드(150)의 사이간격을 확장하여, 드레인 전극(143)을 PIN 다이오드(150)로부터 멀어지는 방향으로 이격시킨다. 따라서, 불량 화소 리페어 공정 중 레이저를 이용해 드레인 전극(143)을 절단하는 과정에서 PIN 다이오드(150)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제1홈부(144)와 제2홈부(154)의 제1방향(X축)에 대한 폭과 제2방향(Y축)에 대한 깊이는, 레이저를 이용한 리페어 공정 중 PIN 다이오드(150)가 손상되지 않는 범위 내에서 상기 드레인 전극(143)의 전기적인 특성과 상기 PIN 다이오드(150)의 광-전자 신호 변환효율이 저하하는 것을 최소화할 수 있도록 설정되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 구성된 디지털 엑스레이 디텍터의 불량 화소를 암점화시켜 리페어 하는 방법을 살펴보면 다음과 같다.
본 발명에 따른 디지털 엑스레이 디텍터의 불량 화소 리페어 방법은 불량 화소를 검출하는 단계와, 불량 화소를 암점화시키는 단계를 포함하여 구성된다.
상기 불량 화소를 검출하는 단계는 디지털 엑스레이 디텍터의 전면에 균일한 엑스레이를 조사하고, 디지털 엑스레이 디텍터로부터 출력되는 영상 신호를 이용해 불량 화소의 유무를 탐지하여 불량 화소를 검출할 수 있다.
상기 불량 화소를 암점화시키는 단계는 레이저를 이용해 상기 불량 화소를 검출하는 단계에서 검출된 불량 화소의 드레인 전극(143)을 절단하여 불량 화소를 암점화시킬 수 있다. 이때, 레이저를 이용한 드레인 전극(143)의 절단 부분은 제1홈부(144)가 형성된 부분(도 5에서 일점 쇄선으로 표시한 "B" 부분)이 되어야 한다.
이와 같은 본 발명의 디지털 엑스레이 디텍터의 불량 화소 리페어 방법에 따르면, 레이저를 이용하여 드레인 전극(143)을 절단하는 과정에서 레이저가 제1홈부(144)의 제2방향(Y축)에 대한 깊이만큼 PIN 다이오드(150)로부터 멀어지는 방향으로 이격된다. 따라서 리페어 과정에서 PIN 다이오드(150)가 레이저에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있으므로 패널의 수율을 향상시킬 수 있다.
또한, PIN 다이오드(150)의 드레인 전극(143)과 마주하는 면에는 제1홈부(144)에 대응하는 위치에 제2홈부(154)가 형성되어 있기 때문에, PIN 다이오드(150)는 레이저 절단 대상이 되는 드레인 전극(143)과 제2홈부(154)의 제2방향(Y축)에 대한 깊이만큼 추가로 이격된다. 따라서, 레이저로 드레인 전극(143)을 절단하여 불량 화소를 리페어하는 과정에서 레이저에 의해 PIN 다이오드(150)가 손상될 가능성을 훨씬 낮출 수 있다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
110:기판, 120:게이트 라인, 121:게이트 전극,
130:데이터 라인, 140:박막 트랜지스터, 141:소스 전극,
142:액티브 층, 143:드레인 전극, 144:제1홈부,
150:PIN 다이오드, 151:하부 전극, 152:PIN 층,
153:상부 전극, 154:제2홈부, 160:바이어스 라인,
161:콘택 홀

Claims (4)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 서로 교차하도록 형성되어 화소영역을 정의하는 게이트 라인 및 데이터 라인;
    상기 화소영역 내에서 상기 게이트 라인 및 데이터 라인이 교차하는 부분에 인접 배치되며, 게이트 전극, 액티브 층, 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하여 이루어진 박막 트랜지스터;
    상기 화소영역 내에 배치되어 상기 박막 트랜지스터의 소스 전극과 연결되는 하부 전극, 상기 하부 전극 상에 형성된 PIN 층, 및 상기 PIN 층 상에 형성되는 상부 전극을 포함하여 이루어진 PIN 다이오드;
    상기 PIN 다이오드의 상부 전극과 연결되는 바이어스 라인; 및,
    상기 PIN 다이오드의 상부 영역에 배치되는 신틸레이터;를 포함하며,
    상기 드레인 전극과 상기 PIN 다이오드의 서로 마주하는 면 중 적어도 어느 하나에는 드레인 전극과 PIN 다이오드의 사이간격을 확장하는 홈부가 형성되는 디지털 엑스레이 디텍터.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 홈부는 상기 데이터 라인과 상기 박막 트랜지스터의 액티브 층 사이영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 디지털 엑스레이 디텍터.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 홈부는 드레인 전극 측에 형성되는 제1홈부와, PIN 다이오드 측에 형성되는 제2홈부를 포함하며, 상기 제1홈부와 제2홈부는 서로 마주하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 디지털 엑스레이 디텍터.
  4. 기판;과, 상기 기판 상에 서로 교차하도록 형성되어 화소영역을 정의하는 게이트 라인 및 데이터 라인;과, 상기 화소영역 내에서 상기 게이트 라인 및 데이터 라인이 교차하는 부분에 인접 배치되며, 게이트 전극, 액티브 층, 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하여 이루어진 박막 트랜지스터;와, 상기 화소영역 내에 배치되어 상기 박막 트랜지스터의 소스 전극과 연결되는 하부 전극, 상기 하부 전극 상에 형성된 PIN 층, 및 상기 PIN 층 상에 형성되는 상부 전극을 포함하여 이루어진 PIN 다이오드;와, 상기 PIN 다이오드의 상부 전극과 연결되는 바이어스 라인; 및, 상기 PIN 다이오드의 상부 영역에 배치되는 신틸레이터;를 포함하며, 상기 드레인 전극과 상기 PIN 다이오드의 서로 마주하는 면 중 적어도 어느 하나에 드레인 전극과 PIN 다이오드의 사이간격을 확장하는 홈부를 갖는 디지털 엑스레이 디텍터의 불량 화소 리페어 방법에 있어서,
    디지털 엑스레이 디텍터를 검사하여 불량 화소를 검출하는 단계; 및,
    상기 불량 화소를 검출하는 단계를 통해 확인된 불량 화소는, 레이저를 이용해 상기 홈부에 대응하는 위치의 드레인 전극을 절단하여 불량 화소를 암점화시키는 단계;를 포함하는 불량 화소 리페어 방법.
KR1020150014359A 2015-01-29 2015-01-29 디지털 엑스레이 디텍터 및 이의 불량 화소 리페어 방법 KR20160093787A (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150014359A KR20160093787A (ko) 2015-01-29 2015-01-29 디지털 엑스레이 디텍터 및 이의 불량 화소 리페어 방법
US14/700,752 US9634056B2 (en) 2015-01-29 2015-04-30 Digital x-ray detector and method for repairing a bad pixel thereof
US15/452,176 US9847367B2 (en) 2015-01-29 2017-03-07 Digital x-ray detector and method for repairing a bad pixel thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150014359A KR20160093787A (ko) 2015-01-29 2015-01-29 디지털 엑스레이 디텍터 및 이의 불량 화소 리페어 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160093787A true KR20160093787A (ko) 2016-08-09

Family

ID=56554716

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150014359A KR20160093787A (ko) 2015-01-29 2015-01-29 디지털 엑스레이 디텍터 및 이의 불량 화소 리페어 방법

Country Status (2)

Country Link
US (2) US9634056B2 (ko)
KR (1) KR20160093787A (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160093787A (ko) * 2015-01-29 2016-08-09 하이디스 테크놀로지 주식회사 디지털 엑스레이 디텍터 및 이의 불량 화소 리페어 방법
TWI613804B (zh) * 2017-09-04 2018-02-01 友達光電股份有限公司 光感測裝置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080000859A (ko) 2006-06-28 2008-01-03 삼성전자주식회사 표시 장치
KR20080008598A (ko) 2006-07-20 2008-01-24 삼성전자주식회사 박막트랜지스터 기판 및 그 리페어 방법
KR20110006781A (ko) 2009-07-15 2011-01-21 서영철 난방 관이 부착된 조립식 온돌 판넬과 마루판
KR101656487B1 (ko) 2009-12-15 2016-09-12 엘지디스플레이 주식회사 엑스레이 검출기용 어레기 기판 및 제조방법
US9773824B2 (en) * 2012-12-13 2017-09-26 Cbrite Inc. Active matrix light emitting diode array and projector display comprising it
US10381396B2 (en) * 2014-06-30 2019-08-13 Sharp Kabushiki Kaisha Imaging panel and X-ray imaging device
WO2016010292A1 (en) * 2014-07-15 2016-01-21 Vieworks Co., Ltd. Radiation detector
KR102169034B1 (ko) * 2014-07-25 2020-10-23 엘지디스플레이 주식회사 표시장치 및 그 제조방법
KR20160093787A (ko) * 2015-01-29 2016-08-09 하이디스 테크놀로지 주식회사 디지털 엑스레이 디텍터 및 이의 불량 화소 리페어 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US9634056B2 (en) 2017-04-25
US20170179187A1 (en) 2017-06-22
US9847367B2 (en) 2017-12-19
US20160225814A1 (en) 2016-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11238767B2 (en) Array substrate, display device and method for detecting the same
TWI403800B (zh) Display device
KR0149447B1 (ko) 액티브매트릭스표시장치와 그 제조방법
KR101628604B1 (ko) 디지털 엑스레이 디텍터
KR100759283B1 (ko) 표시장치 및 표시장치의 결함 복구 방법
KR100866941B1 (ko) 액정표시장치 및 그 결함화소 수복방법
JP2009130273A (ja) ガラス基板および電磁波検出装置の製造方法
KR20160093787A (ko) 디지털 엑스레이 디텍터 및 이의 불량 화소 리페어 방법
JP2013135060A (ja) 光電変換装置とその製造方法ならびに当該光電変換装置を用いた撮像装置の製造方法
US10859883B2 (en) Array substrate, method for maintaining breakage thereof, and display apparatus
US10802364B2 (en) Apparatus of repairing transistor
US10084014B2 (en) Array substrate for display apparatus, display apparatus, method for producing array substrate for display apparatus, and method for producing display apparatus
TWI472782B (zh) 半導體裝置之檢測方法以及半導體裝置之檢測系統
KR102556234B1 (ko) 엑스레이 검출기용 어레이기판 및 이를 포함하는 엑스레이 검출기
JP2010087332A (ja) 光電変換素子、光電変換装置、及びイメージセンサ
US20070046848A1 (en) Thin film transistor array substrate and repairing method thereof
KR20150067831A (ko) 엑스레이 검출기의 어레이 기판 및 그의 제조 방법
JP2007241183A (ja) 表示装置および表示装置の修復方法
KR20150067830A (ko) 엑스레이 검출기의 어레이 기판 및 그의 제조 방법
CN108037131B (zh) 一种对插塞缺陷进行检测的方法
JP6164334B2 (ja) 光電変換装置とその製造方法ならびに当該光電変換装置を用いた撮像装置の製造方法
JP2006267787A (ja) 表示用パネル及びその製造方法
CN103904000A (zh) 采用电容衬度测试结构检测多晶硅底部桥连缺陷的方法
CN110718576B (zh) 显示装置及其修补方法
JP2005309356A (ja) 薄膜トランジスタアレイおよびその修復方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL NUMBER: 2016101004456; TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20160728

Effective date: 20180619