WO2021139679A1 - 光检测模块及其制备方法、光检测基板 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光检测模块及其制备方法、光检测基板。光检测模块光检测模块包括：基底；开关晶体管，其位于所述基底的一侧并且包括栅极、有源层、第一电极和第二电极；用于感光的感光器件，其位于所述开关晶体管的远离所述基底的一侧，并且包括层叠设置的供电电极、感光层和输出电极，所述输出电极与所述开关晶体管的所述第一电极电连接；阻挡部，其位于所述开关晶体管的远离所述基底的一侧，所述阻挡部在所述基底上的正投影与所述开关晶体管的所述有源层在所述基底上的正投影至少部分地重叠；与所述输出电极和所述阻挡部位于同一层，且连接在所述输出电极与所述阻挡部之间的绝缘部。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2020/1/7提交给中国专利局的第202010014287.9号专利申请的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
本发明涉及电子设备领域，具体地，涉及一种光检测模块及其制备方法、光检测基板。
随着医疗设备行业的飞速发展，动态DR(DDR，Dynamic Digital Radiography)设备在疾病诊断中展现出了优异的效果。动态DR设备主要包括一动态平板探测器，相比于静态平板探测器，动态平板探测器在保证画像质量的前提下，还能够实时成像，以实现临床病灶的快速定位和精细诊断。
平板探测器上具有阵列分布的、能够检测X光的感光器件，且每个感光器件均连接一个薄膜晶体管(TFT)的源极。每一行感光器件所对应的薄膜晶体管的栅极与同一条控制线连接，每一列感光器件所对应的薄膜晶体管的漏极与同一条输出线连接，从而在控制线的控制下将各个感光器件对X光的检测结果逐行输出，进而实现实时检测人体各组织透过的X光强度。
发明内容
一方面，提供一种光检测模块，包括：基底；开关晶体管，其位于所述基底的一侧并且包括栅极、有源层、第一电极和第二电极；用于感光的感光器件，其位于所述开关晶体管的远离所述基底的一侧，并且包括层叠设置的供电电极、感光层和输出电极，所述输出电极与所述开关晶体管的所述第一电极电连接； 阻挡部，其位于所述开关晶体管的远离所述基底的一侧，所述阻挡部在所述基底上的正投影与所述开关晶体管的所述有源层在所述基底上的正投影至少部分地重叠；与所述输出电极和所述阻挡部位于同一层，且连接在所述输出电极与所述阻挡部之间的绝缘部。
在一个实施例中，所述光检测模块还包括：绝缘层，其位于所述开关晶体管的远离所述基底的一侧。所述感光器件的所述输出电极位于所述绝缘层的远离所述基底的一侧。所述感光器件的所述输出电极通过所述绝缘层中的过孔与所述第一电极电连接。所述绝缘部延伸至所述过孔中，并且覆盖所述过孔的侧壁的至少一部分。所述感光器件的所述输出电极延伸至所述过孔中。
在一个实施例中，所述输出电极和所述阻挡部包括导电金属。所述绝缘部包括基于所述导电金属的绝缘的金属氧化物。
在一个实施例中，所述导电金属包括铝和/或钛。所述金属氧化物包括氧化铝和/或氧化钛。
在一个实施例中，所述阻挡部位于所述绝缘层的远离所述基底的一侧。所述有源层在所述基底上的正投影完全位于所述阻挡部在所述基底上的正投影的内部。
在一个实施例中，在从所述阻挡部指向所述输出电极的方向上，所述绝缘部的尺寸小于或等于3μm。
在一个实施例中，所述感光器件的所述感光层位于所述输出电极的远离所述基底的一侧。所述感光器件的所述供电电极位于所述感光层的远离所述基底的一侧。
在一个实施例中，所述开关晶体管的有源层位于所述开关晶体管的所述栅极远离所述基底的一侧。
在一个实施例中，所述感光器件为光电二极管。
一方面，提供一种光检测基板，包括：多个光检测模块，所述多个光检测模块排列为多行多列；沿行方向延伸的多条控制线；和沿列方向延伸的多条输出线。每行中的光检测模块的开关晶体管的栅极与同一条控制线连接，并且每列中的光检测模块的开关晶体管的第二电极与同一条输出线连接。
一方面，提供一种光检测模块的制备方法，包括：在基底的一侧形成开关晶体管，所述开关晶体管包括栅极、有源层、第一电极和第二电极；所述开关晶体管的远离所述基底的一侧形成阻挡部、绝缘部和用于感光的感光器件的输出电极，其中所述阻挡部、所述绝缘部和所述输出电极位于同一层，所述绝缘部连接在所述输出电极与所述阻挡部之间，所述阻挡部在所述基底上的正投影与所述开关晶体管的所述有源层在所述基底上的正投影至少部分地重叠，并且所述输出电极与所述开关晶体管的所述第一电极电连接；以及在所述输出电极的远离所述基底的一侧形成所述感光器件的感光层和供电电极。
在一个实施例中，所述方法还包括：在所述开关晶体管的远离所述基底的一侧形成绝缘层；在所述绝缘层中形成过孔，所述过孔暴露了所述开关晶体管的所述第一电极。
在一个实施例中，所述开关晶体管的远离所述基底的一侧形成阻挡部、绝缘部和用于感光的感光器件的输出电极，包括：在所述绝缘层的远离所述基底的一侧并且在所述过孔中形成金属材料层；在所述金属材料层远离所述基底的一侧形成保护图形，所述保护图形覆盖在与阻挡部和输出电极相对应的区域中的金属材料层的部分，而在所述过孔的侧壁上无保护图形；对在所述过孔侧壁上的暴露的金属材料层进行氧化处理，使得过孔侧壁上的金属材料层被氧化形成所述绝缘部。
在一个实施例中，在所述金属材料层远离所述基底的一侧形成保护图形，包括：在所述金属材料层远离所述基板的一侧形成光刻胶层；对所述光刻胶层进行阶梯曝光和显影，得到光刻胶图形；其中所述光刻胶图形在与阻挡部和输 出电极相对应的区域中的部分具有第一厚度，所述光刻胶图形在所述过孔中的部分具有小于第一厚度的第二厚度，在其它区域中无光刻胶图形；图案化无光刻胶图形的所述区域中的金属材料层；以及对光刻胶图形进行灰化处理，除去光刻胶图形的位于所述过孔的侧壁上的至少一部分。
在一个实施例中，图案化无光刻胶图形的所述区域中的金属材料层，包括：通过刻蚀除去无光刻胶图形的所述区域中的所述金属材料层。
在一个实施例中，图案化无光刻胶图形的所述区域中的金属材料层，包括：通过氧化处理将无光刻胶图形的所述区域中的所述金属材料氧化为绝缘的金属氧化物材料。
在一个实施例中，所述金属材料层由导电金属制成，以及所述绝缘部由基于所述导电金属的绝缘的金属氧化物制成。
在一个实施例中，所述导电金属包括铝和/或钛；所述金属氧化物包括氧化铝和/或氧化钛。
在一个实施例中，在基底的一侧形成开关晶体管，使得所述开关晶体管的有源层位于所述开关晶体管的所述栅极远离所述基底的一侧。
在一个实施例中，所述开关晶体管的远离所述基底的一侧形成阻挡部、绝缘部和用于感光的感光器件的输出电极，使得所述有源层在所述基底上的正投影完全位于所述阻挡部在所述基底上的正投影的内部。
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1根据相关技术的平板探测器的光电二极管与薄膜晶体管相连接的结构示意图；
图2是根据本发明实施例的光检测模块的结构示意图；
图3是图2中所示的光检测模块份输出电极所在膜层中的多个结构之间的相对位置关系的俯视图；
图4至图9是根据发明实施例的光检测模块的制备方法的示意图；
图10至图11是根据发明实施例的光检测模块的制备方法的示意图。
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
图1是平板探测器的光电二极管与薄膜晶体管相连接的结构示意图，感光器件的输出电极10a与薄膜晶体管的第一电极51(例如可以是源极)连接。如图1所示，在相关技术中，为了防止X光对薄膜晶体管的有源层4(沟道)产生不利影响，通常输出电极10a的一部分(图1中虚线框中的部分)在基底1上的正投影与薄膜晶体管的有源层4在基底1上的正投影重叠(即，位于薄膜晶体管的有源层的正上方)，从而在平板探测器工作时挡住射向薄膜晶体管的有源层4的X光。然而，采用上述设计的平板探测器在工作时常会出现检测精度低、故障率高的问题。
本发明的发明人针对平板探测器检测精度低、故障率高的问题进行大量的实验与研究后发现，参照图1，输出电极10a与薄膜晶体管的有源层4(沟道)正投影重叠的部分(即图1中虚线框所示部分)虽然能够阻止X光对有源层4产生影响。但是，动态平板探测器在工作时，输出电极10a作为感光器件的输出端，输出电极10a自身的电位也会随感光器件中的光生电荷的变化而改变，进而影响薄膜晶体管的沟道中载流子的输运特性以及薄膜晶体管的I-V特性。
为了解决上述问题，提供一种光检测模块，包括开关晶体管和用于感光的感光器件，如图2所示，所述开关晶体管包括栅极2、有源层4、第一电极51和第二电极52，所述感光器件包括层叠设置的供电电极12、感光层11和输出 电极10a，输出电极10a与第一电极51连接。所述光检测模块还包括：
阻挡部10b，其与输出电极10a同层设置，阻挡部10b在基底1上的正投影与有源层4在基底1上的正投影重叠，且阻挡部10b与有源层4绝缘；
绝缘部10c，其与输出电极10a同层设置，且连接在输出电极10a与阻挡部10b之间；
其中，输出电极10a和阻挡部10b由导电金属材料构成，绝缘部10c由金属材料氧化得到的绝缘的金属氧化物材料构成。
需要说明的是，在本发明中，多个结构“同层设置”是指多个结构是由同一个材料层形成的，故它们在层叠关系上处于相同层中，但并不代表它们与基底间的距离相等，也不代表它们与基底间的其它层结构完全相同。
在本发明实施例提供的光检测模块中，输出电极10a与阻挡部10b同时形成，阻挡部10b在基底1上的正投影与有源层4在基底1上的正投影重叠，能够阻挡X光对有源层4产生不利影响。输出电极10a与阻挡部10b之间的金属材料受氧化形成绝缘的金属氧化物材料(即绝缘部10c)，从而将输出电极10a与阻挡部10b绝缘隔开，在光检测模块处于工作状态时，阻挡部10b不会发生电位变化，从而提高了平板探测器的稳定性和检测精度。
在根据本发明实施例的光检测模块中，输出电极10a与阻挡部10b之间的金属材料通过氧化形成金属氧化物，从而实现输出电极10a与阻挡部10b之间的绝缘。在制作输出电极10a、阻挡部10b和绝缘部10c时，仅需要将绝缘部10c所在的区域中的金属材料暴露，并利用氧化性气体对该区域进行氧化，即可得到绝缘部10c。与相关技术中利用刻蚀工艺分割同层材料的方案相比，输出电极10a与阻挡部10b之间的绝缘间隔更小，从而允许阻挡部10b具有更大的面积，提高了阻挡部10b对射向有源层4的X光的阻挡效果。
需要说明的是，在相关技术中，当采用同层材料形成彼此绝缘的多个电极时，通常采用刻蚀工艺将该层材料间隔开来，然而，相关的线曝光工艺中被暴露区域的最小线宽一般不小于3μm，此外，对金属材料进行刻蚀时的横向刻蚀大小(bias)一般大于或等于1μm，即，通过刻蚀工艺将同层材料形成的两个 电极分开后，电极之间的空缺部分的宽度至少大于4μm。
然而，根据本发明实施例的光检测模块中的开关晶体管的有源层4的宽度一般为5～10μm，如果采用刻蚀工艺将输出电极10a与阻挡部10b之间的金属材料刻蚀掉(即不存在绝缘部10c)，则会因输出电极10a与阻挡部10b之间的空隙过大而导致阻挡部10b的面积不足，无法全面地阻挡X光照射开关晶体管的有源层4对其产生的负面影响。因此，本发明实施例中，在输出电极10a与阻挡部10b之间设置有通过氧化金属材料形成的绝缘部10c，该绝缘部10c的形成过程中不存在与横向刻蚀有关的上述问题，从而允许阻挡部10b具有更大的面积，提高了阻挡部10b对照射有源层4的X光的阻挡效果，进而提高了平板探测器进行X光检测的稳定性。
本发明对绝缘部10c的尺寸不作具体限定，在本发明中，绝缘部10c的尺寸可根据曝光工艺的曝光精度极限确定，例如，在一个实施例中，在从阻挡部10b至输出电极10a的方向上，绝缘部10c的尺寸小于或等于3μm。即，与在现有的低世代线曝光工艺中被暴露区域的最小线宽一般不小于3μm的情况相比，本发明中绝缘部10c的尺寸可以直接根据曝光工艺中的线宽要求确定为小于或等于3μm。
为了提高对开关晶体管的有源层4的保护效果，在一个实施例中，所述金属材料包括铝和/或钛。所述金属氧化物材料包括氧化铝和/或氧化钛。当所述金属材料包括铝、钛等金属时，绝缘部10c的材料也相应地包括氧化铝、氧化钛等致密的陶瓷氧化物，这些陶瓷氧化物同样能够阻挡非垂直于基底1入射至有源层4的X光，从而利用阻挡部10b和绝缘部10c共同阻挡X光，提高了对开关晶体管的有源层4的保护效果。
本发明实施例对所述光检测模块的其它膜层不作具体限定，例如，可选地，如图2所示，所述光检测模块还包括：基底1；设于第一电极51与输出电极10a之间的至少一个绝缘层(如第一绝缘层6)，其中输出电极10a设于第一电极51远离基底1的一侧，并通过所述至少一个绝缘层中的过孔9与第一电极51连接。
当所述金属氧化物材料包括氧化铝和/或氧化钛时，在一个实施例中，如图2、图3所示，绝缘部10c的至少一部分与过孔9的孔壁接触。在本发明实施例中，当绝缘部10c的材料为能够阻挡X光的陶瓷氧化物时，绝缘部10c的至少一部分延伸至过孔9的孔壁上，从而进一步增大了X光阻挡面积，提高了对开关晶体管的有源层4的保护效果。
为了提高感光层11的光线接收率，在一个实施例中，如图2所示，输出电极10a设于感光层11靠近基底1的一侧。
本发明实施例对所述开关晶体管的结构不作具体限定，例如，在一个实施例中，如图2所示，开关晶体管为底栅型薄膜晶体管，阻挡部10b和栅极2分别位于有源层4的两侧，阻挡部10b能够阻挡射向有源层4的X光，因此栅极2不必设置在有源层4的远离基底1的一侧。当所述开关晶体管为底栅型薄膜晶体管时，有源层4与阻挡部10b之间的距离更近，进而能够提高阻挡部10b对X光的阻挡效果。
本发明实施例对所述感光器件的种类不作具体限定，例如，所述感光器件可以为光电二极管。本发明实施例对所述光电二极管的种类不作具体限定，例如，所述光电二极管可以为PIN型光电二极管。为提高所述光检测模块的检测精度，在一个实施例中，所述感光器件为用于感测X光的感光器件。
本发明实施例对所述光检测模块的其它膜层不作具体限定，例如，如图2所示，所述光检测模块还包括：
栅极绝缘层3，其位于栅极2与有源层4之间；
第一绝缘层6，其位于有源层4、第一电极51和第二电极52的远离基底1的一侧；
第一有机膜层7，其位于第一绝缘层6的远离基底1的一侧；
第二绝缘层8，其位于第一有机膜层7的远离基底1的一侧；其中所述阻挡部10b、绝缘部10c和输出电极10a位于所述第二绝缘层8的远离基底1的一侧，并且与第二绝缘层8直接接触；
金属搭接层16，其用于向供电电极12提供电位；
第三绝缘层13和第四绝缘层15，位于金属搭接层16与阻挡部10b之间；以及
第二有机膜层14，其位于第三绝缘层13和第四绝缘层15之间。
其中，金属搭接层16通过形成在第二有机膜层14中的过孔与供电电极12连接。
为避免金属搭接层16漏电，所述光检测模块还可以包括：形成在第四绝缘层15和金属搭接层16远离基底1一侧的第五绝缘层17。
提供一种光检测基板，所述光检测基板包括如前面实施例中所述的多个光检测模块。
在根据本发明实施例的光检测基板中，输出电极10a与阻挡部10b在制作时同时形成，该阻挡部10b在基底1上的正投影与有源层4在基底上的正投影重叠，能够阻挡X光对有源层4产生的不利影响。输出电极10a与阻挡部10b之间的金属材料受氧化形成绝缘的金属氧化物材料，从而将输出电极10a与阻挡部10b绝缘隔开，在光检测模块处于工作状态时，阻挡部10b不会发生电位变化，从而提高了动态DR设备进行X光检测的稳定性和精确性。
在制作输出电极10a、阻挡部10b和绝缘部10c时，通过氧化输出电极10a与阻挡部10b之间的金属材料形成绝缘的金属氧化物材料(即，绝缘部10c)，因此输出电极10a与阻挡部10b之间的绝缘间隔更小，从而提高了阻挡部10b对射向有源层4的X光的阻挡效果。
本发明对所述光检测基板的电路结构不作具体限定，例如，作为本发明的一种实施例，光检测基板还包括：沿行方向延伸的多条控制线和沿列方向延伸的多条输出线；其中，
所述多个光检测模块排列为多行多列；
每行光检测模块的开关晶体管的栅极2与同一条控制线连接；
每列光检测模块的开关晶体管的第二电极52与同一条输出线连接。
在所述光检测基板处于工作状态时，与所述多个光检测模块对应的控制线依次控制各行光检测模块中的开关晶体管打开，从而通过多条输出线输出每行光检测模块中的感光器件根据光线强度产生的电信号，进而实现X光在人体组织中的透射情况的实时检测。
本发明实施例对所述光检测基板如何感测X光不作具体限定，例如，所述光检测基板可以与其接收面上设置的荧光屏协同工作，当X光照射在所述荧光屏上时，所述荧光屏上产生相应强度的光线，进而激发所述光检测基板中的感光器件产生电信号；当所述光检测模块中的感光器件为用于感测X光的感光器件时，所述光检测基板可以直接对X光进行成像检测。
如图4至图9所示，还提供一种光检测模块的制备方法，所述制备方法用于制备前面实施例中的光检测模块。所述制备方法包括形成阻挡部10b、输出电极10a和绝缘部10c。为便于本领域技术人员理解，如图4至图9所示，将金属材料层10中对应输出电极10a的区域标记为A，和对应阻挡部10b的区域记为区域A，将与绝缘部10c对应的区域记为区域B，将除了区域A、B之外的其它区域记为区域C。区域B位于两个区域A之间。
所述制备方法，包括：在基底的一侧形成开关晶体管，所述开关晶体管包括栅极2、有源层4、第一电极51和第二电极52；
所述开关晶体管的远离所述基底1的一侧形成阻挡部10b、绝缘部10c和用于感光的感光器件的输出电极10a，其中所述阻挡部10b、所述绝缘部10c和所述输出电极10a位于同一层，所述绝缘部10c连接在所述输出电极10a与所述阻挡部10b之间，所述阻挡部10b在所述基底1上的正投影与所述开关晶体管的所述有源层4在所述基底1上的正投影至少部分地重叠(甚至完全重叠)，并且所述输出电极10a与所述开关晶体管的所述第一电极51电连接；以及在所述输出电极10a的远离所述基底1的一侧形成所述感光器件的感光层11和供电电极12。
在一个实施例中，所述开关晶体管的远离所述基底1的一侧形成阻挡部10b、绝缘部10c和用于感光的感光器件的输出电极10a，使得所述有源层4在所述基底1上的正投影完全位于所述阻挡部10b在所述基底1上的正投影的内部。
在所述开关晶体管的远离所述基底1的一侧形成至少一个绝缘层6、7；在所述至少一个绝缘层中形成过孔9，所述过孔9暴露了所述开关晶体管的所述第一电极51。
在所述制备方法中，形成阻挡部10b、输出电极10a和隔离部10c，包括：
S10、在所述至少一个绝缘层的远离所述基底1的一侧并且在所述过孔9中金属材料层10(如图4所示)；
S20、在所述金属材料层10远离所述基底1的一侧形成保护图形20，保护图形20覆盖金属材料层10对应阻挡部10b和输出电极10a的部分(即区域A中的所述部分)，而在金属材料层10对应绝缘部10c的部分(即，区域B中的所述部分或过孔9的侧壁)上无保护图形20(如图7所示)；
S30、对所述过孔9的侧壁上的金属材料层进行氧化处理，使过孔的侧壁上的金属材料层氧化，从而形成阻挡部10b、输出电极10a、隔离部10c。其中过孔的侧壁上被氧化的金属材料层用作绝缘部10c(如图8所示)。保留在开关晶体管的有源层4上方的金属材料层10的部分用作阻挡部10b。位于绝缘部10c沿第一方向远离所述阻挡部10b的一侧的金属材料层和过孔的侧壁上的金属材料层共同用作感光器件的输出电极10a。第一方向平行于基底1并且从开关晶体管的第二电极52指向第一电极51。在一个实施例中，所述阻挡部10b、所述绝缘部10c和所述输出电极10a位于同一层，所述绝缘部10c连接在所述输出电极10a与所述阻挡部10b之间。在一个实施例中，如图3所示的俯视图中，阻挡部10b和绝缘部10c位于过孔9的一侧(即，左侧)，输出电极10a位于过孔9的与所述阻挡部10b相对的一侧(即，右侧)。
S40、去除残留在阻挡部10b和输出电极10a上的保护图形20，如图9所示。
在根据本发明实施例的光检测模块的制备方法中，输出电极10a与阻挡部 10b同时形成，阻挡部10b能够阻挡X光对有源层4产生的不利影响，并且，输出电极10a与阻挡部10b之间的金属材料受氧化处理后形成材料为绝缘的金属氧化物的绝缘部10c，从而将输出电极10a与阻挡部10b绝缘隔开，在光检测模块处于工作状态时，阻挡部10b上不会发生电位变化，从而提高了动态DR设备进行X光检测的稳定性和精确性。
在根据本发明实施例的光检测电路的制备方法中，区域B中的金属材料层10未被保护图形30覆盖而暴露在外，直接对区域B中(即，过孔9的侧壁上)的金属材料层10进行氧化处理得到绝缘部10c。与相关技术中利用刻蚀工艺分割同层材料的方案相比，输出电极10a与阻挡部10b之间的间隔更小，从而允许阻挡部10b具有更大的面积，提高了阻挡部10b对射向有源层4的X光的阻挡效果。
所述金属材料层由例如铝和/或钛的导电金属制成。所述绝缘部由例如氧化铝和/或氧化钛的金属氧化物制成。
根据本发明实施例的光检测电路的制备方法还包括：在基底1上形成包括栅极2、有源层4、第一电极51和第二电极52的开关晶体管、以及在输出电极10a上形成包括感光层11、供电电极12、金属搭接层16等的感光器件，本发明对这些步骤不作具体限定。在一个实施例中，开关晶体管是底栅型开关晶体管。
可选地，在步骤S10与步骤S20之间，所述制作方法还包括：对金属材料层10执行构图工艺，形成图案化的金属材料层，如图6所示。
本发明实施例对上述构图工艺不作具体限定。
在一种实施例，可以通过氧化处理将被保护图形覆盖区域以外的区域(即，仅区域C中)的金属材料氧化为绝缘的金属氧化物材料，从而仅保留阻挡部10b、绝缘部10c和输出电极10a所在区域(即区域A、区域B)中的金属材料，从而形成图案化的金属材料层。
具体地，当执行氧化处理时，为简化工艺，对保护图形覆盖区域以外的区域中(即，区域C)的金属材料执行氧化处理的步骤、以及对绝缘部10c所在的 区域中(即，区域B)的金属材料执行氧化处理的步骤可以在同一工艺中进行。如图10至图11所示，保护图形20仅覆盖阻挡部10b所在的区域A、输出电极10a所在区域A，利用氧化工艺同时对区域C和区域B中的金属材料进行氧化，从而一步得到输出电极10a、阻挡部10b和绝缘部10c。
在另一个实施例中，为降低氧化处理的材料成本，可以在与输出电极10a、阻挡部10b和绝缘部10c对应区域中(即，两个区域A和区域B)的金属材料层10上覆盖一层光刻胶图形30，并对光刻胶图形30未覆盖到的区域(即，区域C)进行刻蚀，如图6所示，以形成图案化的金属材料层。
本发明实施例对所述刻蚀工艺的种类不作具体限定，例如，所述刻蚀工艺可以是湿法刻蚀。
当执行刻蚀工艺时，在一个实施例中，如图4至图7所示，对金属材料层10执行构图工艺，形成图案化的金属材料层，包括：
S121、如图5所示，形成光刻胶层；对光刻胶层进行阶梯曝光和显影，得到光刻胶图形30；光刻胶图形30在金属材料层10中对应阻挡部10b、输出电极10a的区域中(即，两个区域A)具有第一厚度，在金属材料层10中对应绝缘部10c的区域中(即，区域B)具有小于第一厚度的第二厚度，在其它区域(即，区域C)无光刻胶图形30；
S122、如图5至图6所示，通过刻蚀除去无光刻胶图形30的区域中(即，区域C中)的金属材料层，形成图案化的金属材料层10。
如图6至图7所示，在所述金属材料层10远离所述基底1的一侧形成保护图形20的步骤S20包括：
对光刻胶图形30进行灰化处理，除去图案化金属材料层10中对应绝缘部10c的区域中的光刻胶图形30，使图案化金属材料层10中对应阻挡部10b的区域A和输出电极10a的区域A中的剩余光刻胶图形30形成为保护图形20。
在此优选实施方式中，采用半色调掩膜方法对光刻胶层进行阶梯曝光和显影，从而得到在不同区域具有不同厚度的光刻胶图形30，进而使区域C和区域B在不同步骤中完成不同工艺，即，利用光刻胶图形30对区域C的金属材料进 行刻蚀得到图案化的金属材料层10，再利用光刻胶图形30灰化处理后得到的保护图形30对区域B的金属材料进行氧化得到绝缘部10c，从而在降低工艺成本的同时，缩小了绝缘部10c在从阻挡部10b指向阻挡部10b方向上的尺寸，进而增大了阻挡部10b的面积，提高了对所述开关晶体管有源层的保护效果。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (19)
- 一种光检测模块，包括：基底；开关晶体管，其位于所述基底的一侧并且包括栅极、有源层、第一电极和第二电极；用于感光的感光器件，其位于所述开关晶体管的远离所述基底的一侧，并且包括层叠设置的供电电极、感光层和输出电极，所述输出电极与所述开关晶体管的所述第一电极电连接；阻挡部，其位于所述开关晶体管的远离所述基底的一侧，所述阻挡部在所述基底上的正投影与所述开关晶体管的所述有源层在所述基底上的正投影至少部分地重叠；其中，所述光检测模块还包括：与所述输出电极和所述阻挡部位于同一层，且连接在所述输出电极与所述阻挡部之间的绝缘部。
- 根据权利要求1所述的光检测模块，还包括：绝缘层，其位于所述开关晶体管的远离所述基底的一侧；其中，所述感光器件的所述输出电极位于所述绝缘层的远离所述基底的一侧，所述感光器件的所述输出电极通过所述绝缘层中的过孔与所述第一电极电连接，所述绝缘部延伸至所述过孔中，并且覆盖所述过孔的侧壁的至少一部分，并且所述感光器件的所述输出电极延伸至所述过孔中。
- 根据前述权利要求中任一项所述的光检测模块，其中所述输出电极和所述阻挡部包括导电金属，以及所述绝缘部包括基于所述导电金属的绝缘的金属氧化物。
- 根据权利要求3所述的光检测模块，其中，所述导电金属包括铝和/或钛；所述金属氧化物包括氧化铝和/或氧化钛。
- 根据前述权利要求中任一项所述的光检测模块，其中所述阻挡部位于所述绝缘层的远离所述基底的一侧，所述有源层在所述基底上的正投影完全位于所述阻挡部在所述基底上的正投影的内部。
- 根据前述权利要求中任一项所述的光检测模块，其中，在从所述阻挡部指向所述输出电极的方向上，所述绝缘部的尺寸小于或等于3μm。
- 根据前述权利要求任一项所述的光检测模块，其中，所述感光器件的所述感光层位于所述输出电极的远离所述基底的一侧，所述感光器件的所述供电电极位于所述感光层的远离所述基底的一侧。
- 根据前述权利要求中任意一项所述的光检测模块，其中，所述开关晶体管的有源层位于所述开关晶体管的所述栅极远离所述基底的一侧。
- 根据前述权利要求中任意一项所述的光检测模块，其中，所述感光器件为光电二极管。
- 一种光检测基板，包括：根据前述权利要求中任意一项所述的多个光检测模块，所述多个光检测模块排列为多行多列；沿行方向延伸的多条控制线；和沿列方向延伸的多条输出线；其中，每行中的光检测模块的开关晶体管的栅极与同一条控制线连接，并且每列中的光检测模块的开关晶体管的第二电极与同一条输出线连接。
- 一种光检测模块的制备方法，包括：在基底的一侧形成开关晶体管，所述开关晶体管包括栅极、有源层、第一电极和第二电极；所述开关晶体管的远离所述基底的一侧形成阻挡部、绝缘部和用于感光的感光器件的输出电极，其中所述阻挡部、所述绝缘部和所述输出电极位于同一 层，所述绝缘部连接在所述输出电极与所述阻挡部之间，所述阻挡部在所述基底上的正投影与所述开关晶体管的所述有源层在所述基底上的正投影至少部分地重叠，并且所述输出电极与所述开关晶体管的所述第一电极电连接；以及在所述输出电极的远离所述基底的一侧形成所述感光器件的感光层和供电电极。
- 根据权利要求11所述的方法，还包括：在所述开关晶体管的远离所述基底的一侧形成绝缘层；在所述绝缘层中形成过孔，所述过孔暴露了所述开关晶体管的所述第一电极。
- 根据权利要求12所述的方法，其中，所述开关晶体管的远离所述基底的一侧形成阻挡部、绝缘部和用于感光的感光器件的输出电极，包括：在所述绝缘层的远离所述基底的一侧并且在所述过孔中形成金属材料层；在所述金属材料层远离所述基底的一侧形成保护图形，所述保护图形覆盖在与阻挡部和输出电极相对应的区域中的金属材料层的部分，而在所述过孔的侧壁上无保护图形；对在所述过孔侧壁上的暴露的金属材料层进行氧化处理，使得过孔侧壁上的金属材料层被氧化形成所述绝缘部。
- 根据权利要求13所述的制备方法，其中，在所述金属材料层远离所述基底的一侧形成保护图形，包括：在所述金属材料层远离所述基板的一侧形成光刻胶层；对所述光刻胶层进行阶梯曝光和显影，得到光刻胶图形；其中所述光刻胶图形在与阻挡部和输出电极相对应的区域中的部分具有第一厚度，所述光刻胶图形在所述过孔中的部分具有小于第一厚度的第二厚度，在其它区域中无光刻胶图形；图案化无光刻胶图形的所述区域中的金属材料层；以及对光刻胶图形进行灰化处理，除去光刻胶图形的位于所述过孔的侧壁上的至少一部分。
- 根据权利要求14所述的方法，其中图案化无光刻胶图形的所述区域中的金属材料层，包括：通过刻蚀除去无光刻胶图形的所述区域中的所述金属材料层。
- 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述金属材料层由导电金属制成，以及所述绝缘部由基于所述导电金属的绝缘的金属氧化物制成。
- 根据权利要求16所述的方法，其中所述导电金属包括铝和/或钛；所述金属氧化物包括氧化铝和/或氧化钛。
- 根据权利要求11所述的方法，其中在基底的一侧形成开关晶体管，使得所述开关晶体管的有源层位于所述开 关晶体管的所述栅极远离所述基底的一侧。
- 根据权利要求11所述的方法，其中所述开关晶体管的远离所述基底的一侧形成阻挡部、绝缘部和用于感光的感光器件的输出电极，使得所述有源层在所述基底上的正投影完全位于所述阻挡部在所述基底上的正投影的内部。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 21738995 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
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| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
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| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 21738995 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
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| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
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