有源矩阵基板、具备其的X射线摄像面板及其制造方法与流程

文档序号:18517512发布日期:2019-08-24 09:33阅读:166来源:国知局
有源矩阵基板、具备其的X射线摄像面板及其制造方法与流程

本发明涉及一种有源矩阵基板、具备该基板的x射线摄像面板及其制造方法。



背景技术:

一直以来,在配置为矩阵状的多个区域(以下称为像素部)中具备薄膜晶体管(thinfilmtransistor:以下,也称为“tft”。),在多个像素部中,已知有一种对所照射的x射线进行摄像的x射线摄像装置。在这样的x射线摄像装置中,例如,使用pin(p-intrinsic-n)光电二极管作为将所照射的x射线转换为电荷的光电转换元件。被转换的电荷通过使各像素部的tft动作而被读取。如此通过读取电荷,而获得x射线图像。

下述专利文献1中公开了这样的x射线摄像装置。具体而言,在专利文献1中,夹着光电二极管的一对电极中的一个第一电极与tft连接,另一个第二电极与偏压线连接。偏压线遍及各像素部中的光的入射面的整个表面而形成。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:特开2011-159781号公报



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题

然而,有时使用氢氟酸来去除附着在pin光电二极管的表面的天然氧化膜。例如,在pin光电二极管的外侧设置偏压配线且将偏压配线与上部电极连接的构成中,如果在使用氢氟酸的清洗前已经形成偏压配线,则偏压配线被暴露于氢氟酸。若偏压配线中包含对氢氟酸抗性低的铝(al)等的金属材料,则通过清洗处理偏压配线被侧蚀,偏压配线的配线宽度变小。其结果是,偏压配线高电阻化,并发生x射线的检测不良。

本发明的目的在于提供一种能够抑制由偏压配线的高电阻化引起的检测不良。

解决问题的方案

解决上述问题的本发明的有源矩阵基板是以矩阵状具备多个检测部的有源矩阵基板,所述有源矩阵基板包括:所述多个检测部的每一个具备:光电转换层;夹着所述光电转换层的一对第一电极以及第二电极;绝缘膜,其覆盖所述光电转换层的侧面;偏压配线,其设置在所述绝缘膜上,并对所述第二电极施加偏压;以及保护膜,其设置在所述绝缘膜上,覆盖偏压配线的表面,且包含对酸具有抗性的导电材料,所述第二电极的至少一部分覆盖所述保护膜。

发明效果

根据本发明,能够抑制由偏压配线的高电阻化引起的检测不良。

附图说明

图1是表示第一实施方式中的x射线摄像装置的示意图。

图2是示出图1所示的有源矩阵基板的概略构成的示意图。

图3是将图2所示的有源矩阵基板的一个像素部分放大的俯视图。

图4是沿a-a线切断图3所示的像素的截面图。

图5是图4的虚线框部分的放大图。

图6a是表示图4所示的有源矩阵基板的制造工序,即在基板上成膜栅极绝缘膜和tft并形成第一绝缘膜的工序的截面图。

图6b是表示将图6a所示的第一绝缘膜图案化而形成第一绝缘膜的开口的工序的截面图。

图6c是表示成膜图4所示的第二绝缘膜的工序的截面图。

图6d是表示将图6c所示的第二绝缘膜图案化而形成第二绝缘膜的开口的工序的截面图。

图6e是表示成膜作为图4所示的下部电极的金属膜的工序的截面图。

图6f是表示将图6e所示的金属膜图案化而形成下部电极的工序的截面图。

图6g是表示将作为图4所示的光电转换层的n型非晶态半导体层、本征非晶态半导体层以及p型非晶态半导体层成膜的工序的截面图。

图6h是表示将图6g所示的n型非晶态半导体层、本征非晶态半导体层以及p型非晶态半导体层图案化而形成光电转换层的工序的截面图。

图6i是表示形成图4所示的第三绝缘膜的工序的截面图。

图6j是表示将图6i所示的第三绝缘膜图案化而形成第三绝缘膜的开口的工序的截面图。

图6k是表示形成图4所示的第四绝缘膜的工序的截面图。

图6l是表示将图6k所示的第四绝缘膜图案化而形成第四绝缘膜的开口的工序的截面图。

图6m是表示成膜作为图4所示的偏压配线的金属膜的工序的截面图。

图6n是表示将图6m所示的金属膜图案化而形成保护膜的工序的截面图。

图6o是表示成膜作为图4所示保护膜的金属膜的工序的截面图。

图6p是表示将图6o所示的金属膜图案化而形成保护膜,并用氢氟酸来清洗光电转换层的表面的工序的截面图。

图6q是表示成膜作为图4所示的上部电极的透明导电膜的工序的截面图。

图6r是表示将图6q所示的透明导电膜图案化而形成上部电极的工序的截面图。

图6s是表示形成图4所示的第五绝缘膜的工序的截面图。

图6t是表示形成图4所示的第六绝缘膜的工序的截面图。

图7a是表示图4所示的有源矩阵基板的第二实施方式的制造工序,即在第三绝缘膜上形成第四绝缘膜的工序的截面图。

图7b是表示形成图7a所示的第四绝缘膜的开口的工序的截面图。

图7c是表示形成图7b所示的第三绝缘膜的开口的工序的截面图。

图8a是表示图4所示的有源矩阵基板的第三实施方式的制造工序,即为表示成膜作为偏压配线的金属膜的工序的截面图。

图8b是表示将图8a所示的金属膜图案化而形成偏压配线的工序的截面图。

图8c是表示以覆盖图8b所示的偏压配线的方式,成膜作为保护膜的金属膜的工序的截面图。

图8d是表示将图8c所示的金属膜图案化而形成保护膜的工序的截面图。

图8e是表示形成图8d所示的第三绝缘膜的开口的工序的截面图。

图9a是表示图4所示的有源矩阵基板的第四实施方式的制造工序,即为表示在第四绝缘膜上成膜作为偏压配线的金属膜的工序的截面图。

图9b是表示将图9a所示的金属膜图案化而形成偏压配线的工序的截面图。

图9c是表示成膜作为图9b所示的偏压配线的金属膜的工序的截面图。

图9d是表示将图9c所示的金属膜图案化而形成保护膜的工序的截面图。

图9e是表示形成图9d所示的第四绝缘膜的开口的工序的截面图。

图9f是表示形成图9e所示的第三绝缘膜的开口的工序的截面图。

具体实施例

本发明的一实施方式涉及的有源矩阵基板是以矩阵状具备多个检测部的有源矩阵基板,所述有源矩阵基板包括:所述多个检测部的每一个具备:光电转换层;夹着所述光电转换层的一对的第一电极以及第二电极;绝缘膜,其覆盖所述光电转换层的侧面;偏压配线,其设置在所述绝缘膜上,并对所述第二电极施加偏压;以及保护膜,其设置在所述绝缘膜上,覆盖偏压配线的表面,且包含对酸具有抗性的导电材料,所述第二电极的至少一部分覆盖所述保护膜(第一构成)。

根据第一构成,在覆盖光电转换层的侧面的绝缘膜上,设置覆盖偏压配线与偏压配线的保护膜,第二电极覆盖保护膜。保护膜包含对酸具有抗性的导电材料。由于偏压配线被保护膜覆盖,因此,即使在保护膜的形成后进行使用酸的蚀刻、清洗处理,偏压配线也不会暴露于酸,且偏压配线也不会被酸溶解。由此,能够将偏压配线保持在恒定的配线宽度,能够抑制因偏压配线的高电阻化引起的检测不良。

在第一构成中,也可以是,所述偏压配线由包含铝、铜以及银中的任一种组成的金属材料构成(第二构成)。

根据第二构成,偏压配线由较低的电阻的金属材料构成,因此能够提高检测性能。

在第一构成中,也可以是,所述绝缘膜在所述光电转换层上具有开口,所述第二电极在所述开口中与所述光电转换层接触(第三构成)。

根据第三构成,经由光电转换层上的开口,第二电极与光电转换层接触,偏压配线及保护膜没有配置在光电转换层上。因此,与在光电转换层上配置偏压配线及保护膜的情况相比,能够不使透射率降低而能提高检测精度。

在第一至三构成中的任一个构成中,也可以是,所述酸包含氢氟酸(第四构成)。

根据第四构成,保护膜对氢氟酸具有抗性,因此即使保护膜被暴露于氢氟酸,也不使偏压配线溶解而能够保持恒定的配线宽度。

本发明的一个实施方式的x射线摄像面板具备:第一至第四构成中的任意一种构成的有源矩阵基板;以及闪烁体,其将所照射的x射线转换为闪烁光(第五结构)。

根据第五构成,能够将偏压配线保持在恒定的配线宽度,并能够抑制因偏压配线的高电阻化引起的闪烁光的检测不良。

本发明的一实施方式涉及的有源矩阵基板的制造方法,其为以矩阵状具备多个检测部的有源矩阵基板的制造方法,所述制造方法包含如下工序:在基板上设置所述多个检测部的各区域内,包含如下工序:形成第一电极的工序;在所述第一电极上形成光电转换层的工序;形成绝缘膜的工序,其中所述绝缘膜在所述光电转换层上具有开口,且覆盖所述光电转换层的侧面;在所述光电转换层的外侧,在所述绝缘膜上,形成偏压配线的工序;在所述绝缘膜上,形成覆盖所述偏压配线的表面的保护膜的工序;以及形成第二电极的工序,其中所述第二电极在所述开口中与所述光电转换层接触,且与所述保护膜重叠,所述保护膜包含对酸具有抗性的导电材料(第一制造方法)。

根据第一制造方法,在光电转换层的外侧,在覆盖光电转换层的侧面的绝缘膜上形成覆盖偏压配线与偏压配线的保护膜。第二电极与保护膜重叠,在绝缘膜的开口中与光电转换层接触。保护膜包含对氢氟酸具有抗性的导电材料。偏压配线的表面被保护膜覆盖,因此即使在保护膜的形成后进行使用酸的蚀刻,偏压配线也不会暴露于酸并能够保持偏压配线的配线宽度恒定。其结果是,能够抑制由偏压配线的高电阻化引起的检测不良。

在第一构成中,也可以是,所述酸包含氢氟酸(第二制造方法)。

根据第二制造方法,保护膜对氢氟酸具有抗性,因此在保护膜形成后,即使保护膜被暴露于氢氟酸,偏压配线也不溶解并能够保持恒定的配线宽度。

在第一或第二制造方法中,也可以是,在形成所述保护膜后,形成所述第二电极之前,还包含使用氢氟酸来清洗所述光电转换层的表面的工序(第三制造方法)。

根据第三制造方法,由于使用氢氟酸来清洗光电转换层的表面,因此能够去除附着在光电转换层的表面的天然氧化膜等的有机物。再者,偏压配线由保护膜覆盖,因此偏压配线不受氢氟酸的清洗处理的影响。

在第一至三制造方法中的任一种制造方法中,也可以是,在形成所述绝缘膜的工序中,成膜覆盖所述光电转换层的绝缘膜,并在进行形成所述偏压配线与所述保护膜的工序后,使用氢氟酸来蚀刻所述光电转换层上的所述绝缘膜,并在所述光电转换层的内侧形成所述开口(第四制造方法)。

根据第四制造方法,在使用酸来蚀刻光电转换层上的绝缘膜时,偏压配线被保护膜覆盖,偏压配线不被暴露于氢氟酸而能够将偏压配线的配线宽度保持恒定。

下面,参照附图来说明本发明的具体的实施方式。对图中相同或相当的部分标注相同的附图标记,不重复其说明。

[第一实施方式]

(结构)

图1是表示本实施方式中的x射线摄像装置的示意图。x射线摄像装置100具备有源矩阵基板1和控制部2。控制部2包括栅极控制部2a和信号读取部2b。对被摄体s从x射线源3照射x射线,透过了被摄体s的x射线在配置于有源矩阵基板1的上部的闪烁体4中转换为荧光(以下称为闪烁光)。x射线摄像装置100利用有源矩阵基板1和控制部2对闪烁光进行摄像,取得x射线图像。

图2是表示有源矩阵基板1的概略结构的示意图。如图2所示,在有源矩阵基板1上形成有多个源极配线10和与多个源极配线10交叉的多个栅极配线11。栅极配线11与栅极控制部2a连接,源极配线10与信号读取部2b连接。

有源矩阵基板1在源极配线10与栅极配线11交叉的位置上,具有与源极配线10和栅极配线11连接的tft13。此外,在由源极配线10和栅极配线11包围的区域(以下称为像素)中设置有光电二极管12。在像素中,对透过了被摄体s的x射线进行转换而得到的闪烁光被光电二极管12转换为与该光量对应的电荷。即,像素作为检测闪烁光的检测部起作用。

有源矩阵基板1中的各栅极配线11在栅极控制部2a中依次切换为选择状态,与选择状态的栅极配线11连接的tft13处于导通状态。当tft13处于导通状态时,与由光电二极管12转换的电荷对应的信号经由源极配线10输出到信号读取部2b。

图3是将图2所示的有源矩阵基板1的一个像素部分放大的俯视图。如图3所示,在由栅极配线11和源极配线10包围的像素中设置有光电二极管12和tft13。

光电二极管12具有作为一对第一电极和第二电极的一对下部电极14a和上部电极14b、以及光电转换层15。

上部电极14b设置于光电转换层15的上部、即从x射线源3(参照图1)照射x射线的一侧。

tft13具有与栅极配线11一体化的栅极电极13a、半导体活性层13b、与源极配线10一体化的源极电极13c、以及漏极电极13d。

此外,偏压配线16配置为在俯视时与栅极配线11和源极配线10重叠。偏压配线16向光电二极管12提供偏压。

在此,图4表示图3所示的像素的a-a线的截面图。如图4所示,像素中的各元件均配置于基板101上。基板101是具有绝缘性的基板,例如由玻璃基板等构成。

在基板101上形成有与栅极配线11(参照图3)一体化的栅极电极13a和栅极绝缘膜102。

栅极电极13a和栅极配线11例如由铝(al)、钨(w)、钼(mo)、铌(nb)、钼铌合金(monb)、钽(ta)、铬(cr)、钛(ti)、铜(cu)等金属、或它们的合金或这些金属氮化物构成。在该例中,栅极电极13a和栅极配线11也可以具有在上层层叠了由钼铌合金(monb)构成的金属膜、和在下层层叠了由铝(al)构成的金属膜的层叠结构。在该情况下,由钼铌合金(monb)构成的金属膜的膜厚度优选为100nm左右,由铝(al)构成的金属膜的膜厚度优选为300nm左右。但是,栅极电极13a和栅极配线11的材料和膜厚度不限于此。

栅极绝缘膜102覆盖栅极电极13a。栅极绝缘膜102可以使用例如氧化硅(siox)、氮化硅(sinx)、氧氮化硅(sioxny)(x>y)、氮氧化硅(sinxoy)(x>y)等。

在该例中,栅极绝缘膜102也可以由依次层叠氧化硅(siox)和氮化硅(sinx)而成的层叠膜构成。在该情况下,氧化硅(siox)的膜厚度优选为50nm左右,氮化硅(sinx)的膜厚度优选为400nm左右。但是,栅极绝缘膜102的材料和膜厚度不限于此。

在栅极电极13a上经由栅极绝缘膜102形成有半导体活性层13b以及与半导体活性层13b连接的源极电极13c和漏极电极13d。

半导体活性层13b形成为与栅极绝缘膜102接触。半导体活性层13b由氧化物半导体构成。氧化物半导体也可以使用例如ingao3(zno)5、氧化镁锌(mgxzn1-xo)、氧化镉锌(cdxzn1-xo)、氧化镉(cdo)、或者以规定的比例含有铟(in)、镓(ga)以及锌(zn)的非晶氧化物半导体等。

在该例中,半导体活性层13b由例如以规定的比例含有铟(in)、镓(ga)以及锌(zn)的非晶氧化物半导体构成,膜厚度优选为70nm左右。但是,半导体活性层13b的材料和膜厚度不限于此。

使得源极电极13c和漏极电极13d被配置为在栅极绝缘膜102上与半导体活性层13b的一部分接触。漏极电极13d经由接触孔ch1与下部电极14a连接。

源极电极13c和漏极电极13d形成在同一层上,例如由铝(al)、钨(w)、钼(mo)、钽(ta)、铬(cr)、钛(ti)、铜(cu)等金属、或它们的合金或这些金属氮化物构成。此外,作为源极电极13c和漏极电极13d的材料,也可以使用铟锡氧化物(ito)、铟锌氧化物(izo)、包含氧化硅的铟锡氧化物(itso)、氧化铟(in2o3)、氧化锡(sno2)、氧化锌(zno)、氮化钛等具有透光性的材料以及将它们适当组合而成的物质。

在该例中,源极电极13c和漏极电极13d具有层叠了多个金属膜的层叠结构。具体而言,源极电极13c和漏极电极13d是层叠由钼铌合金(monb)构成的金属膜、和由铝(al)构成的金属膜和由钼铌合金(monb)构成的金属膜而构成。在该情况下,下层的钼铌合金(monb)的膜厚度优选为50nm左右,铝(al)的膜厚度优选为500nm左右,上层的钼铌合金(monb)的膜厚度优选为100nm左右。但是,源极电极13c和漏极电极13d的材料和膜厚度不限于此。

第一绝缘膜103设置为覆盖源极电极13c和漏极电极13d。在该例中,第一绝缘膜103具有按照这个顺序层叠了氮化硅(sin)、氧化硅(sio2)的层叠结构。在该情况下,例如,氮化硅(sin)的膜厚度优选为330nm左右,氧化硅(sio2)的膜厚度优选为200nm左右。但是,第一绝缘膜103的材料和膜厚度不限于此。此外,第一绝缘膜103也可以是由氧化硅(sio2)或氮化硅(sin)构成的单层结构。

在第一绝缘膜103上形成有第二绝缘膜104。在漏极电极13d上形成有接触孔ch1。接触孔ch1贯通第二绝缘膜104和第一绝缘膜103。在该例中,第二绝缘膜104由丙烯酸类树脂或硅氧烷类树脂等有机类透明树脂构成。在该情况下,第二绝缘膜104的膜厚度优选为2.5μm左右。但是,第二绝缘膜104的膜厚度不限于此。

在第二绝缘膜104上形成有下部电极14a。下部电极14a经由接触孔ch1与漏极电极13d连接。在该例中,下部电极14a例如由含有钼铌合金(monb)的金属膜构成。在该情况下,下部电极14a的膜厚度优选为200nm左右。但是,下部电极14a的材料和膜厚度不限于此。

在下部电极14a上形成有光电转换层15。光电转换层15是依次层叠n型非晶态半导体层151、本征非晶态半导体层152和p型非晶态半导体层153而构成。在该例中,光电转换层15的x轴方向的长度比下部电极14a的x轴方向的长度短。

n型非晶态半导体层151由掺杂有n型杂质(例如磷)的非晶硅构成。在该例中,n型非晶态半导体层151的膜厚度优选为30nm左右。但是,n型非晶态半导体层151的掺杂剂材料和膜厚度不限于此。

本征非晶态半导体层152由本征非晶硅构成。本征非晶态半导体层152形成为与n型非晶态半导体层151接触。在该例中,本征非晶态半导体层的膜厚度优选为1000nm左右,但不限于此。

p型非晶态半导体层153由掺杂有p型杂质(例如硼)的非晶硅构成。p型非晶态半导体层153形成为与本征非晶态半导体层152接触。在该例中,p型非晶态半导体层153的膜厚度优选为5nm左右。但是,p型非晶态半导体层153的掺杂剂材料和膜厚度不限于此。

在第二绝缘膜104上设置有第三绝缘膜105。第三绝缘膜105覆盖下部电极14a和光电转换层15的侧面,在光电转换层15的上部具有开口105a。在该例中,第三绝缘膜105是无机绝缘膜,例如由氮化硅(sin)构成。第三绝缘膜105的膜厚度优选为300nm左右。但是,第三绝缘膜105的材料和膜厚度不限于此。

在第三绝缘膜105上设置有第四绝缘膜106。第四绝缘膜106在第三绝缘膜105的开口105a上具有开口宽度比开口105a大的开口106a。第四绝缘膜106设置为在俯视时与光电转换层15的侧面重叠。即,第四绝缘膜106夹着第三绝缘膜105而覆盖光电转换层15的侧面。接触孔ch2由开口105a和106a构成。在该例中,第四绝缘膜106是有机绝缘膜,例如由丙烯酸类树脂或硅氧烷类树脂构成。第四绝缘膜106的膜厚度优选为2.5μm左右。但是,第四绝缘膜106的材料和膜厚度不限于此。

偏压配线16在光电转换层15的外侧设置于第四绝缘膜106上。偏压配线16由金属膜构成。

此外,在第四绝缘膜106上,以覆盖偏压配线16的表面的方式设有保护膜17。保护膜17由金属膜构成。

然后,上部电极14b在接触孔ch2中与光电转换层15接触,并覆盖保护膜17。上部电极14b由透明导电膜构成,在该例中由ito(indiumtinoxide)构成。上部电极14b的膜厚度优选为70nm左右。但是,上部电极14b的材料和膜厚度不限于此。

偏压配线16连接至控制部2(参照图1),并将从控制部2输入的偏压经由保护膜17而施加至上部电极14b。

在此,详细说明本实施方式中的偏压配线16的结构。图5是将图4所示的虚线框r放大的图。

如图5所示,偏压配线16具有层叠了三个金属膜160a、160c、160b的层叠结构。在该例中,最上层与最下层的金属膜160a、160b由钼铌合金(monb)构成,中间层的金属膜160c由铝(al)构成。金属膜160a~160c的膜厚分别依次优选为100nm、50nm、300nm左右。但是,偏压配线16的材料和膜厚度不限于此。偏压配线16优选包含电阻相对较低的金属材料。作为低电阻的金属材料,例如,除了铝(al)之外,也可以包含铜(cu)或银(ag)等的金属材料。

在该例中,保护膜17由钼铌合金(monb)构成,膜厚优选为300nm左右。保护膜17的材料及膜厚不限于此,优选由具有导电性,且对氢氟酸或氟化铵溶液等的酸具有抗性的材料构成。具体而言,除了钼铌合金(monb)以外,可以使用例如钼(mo)、钨(w)、钽(ta)、镍(ni)、铅(pb)中的任一种或它们的合金,也可以使用ito、izo、igzo中的任一种。

返回至图4,第五绝缘膜107设置为覆盖上部电极14b以及第四绝缘膜106。第五绝缘膜107是无机绝缘膜,在该例中由氮化硅(sin)构成。在该情况下,第五绝缘膜107的膜厚度优选为200nm左右。但是,第五绝缘膜107的材料和膜厚度不限于此。

以覆盖第五绝缘膜107的方式设有第六绝缘膜108。第六绝缘膜108是有机绝缘膜,在该例中,由丙烯酸类树脂或硅氧烷类树脂构成的有机类透明树脂构成。第六绝缘膜108的膜厚度优选为2.0μm左右。但是,第六绝缘膜108的材料和膜厚度不限于此。

(有源矩阵基板1的制造方法)

接着,对有源矩阵基板1的制造方法进行说明。图6a至图6t是有源矩阵基板1的各制造工序中的截面图(图3的a-a截面图)。

如图6a所示,在基板101上,使用已知的方法形成栅极绝缘膜102和tft13,为了覆盖tft13,使用例如等离子体cvd方法,成膜由氮化硅(sin)构成的第一绝缘膜103。

接着,在对基板101的整个表面施加350℃左右的热处理的基础上,进行光刻法和湿法蚀刻,对第一绝缘膜103进行图案化,在漏极电极13d上形成开口103a(参照图6b)。

其次,在第一绝缘膜103上,使用例如狭缝涂布法,形成由丙烯酸类树脂或硅氧烷类树脂构成的第二绝缘膜104(参照图6c)。

然后,使用光刻法在开口103a上形成第二绝缘膜104的开口104a。由此,形成由开口103a和104a构成的接触孔ch1(参照图6d)。

接着,在第二绝缘膜104上,使用例如溅射法,成膜由钼铌合金(monb)构成的金属膜140(参照图6e)。

然后,进行光刻法和湿法蚀刻,对金属膜140进行图案化。其结果是,在第二绝缘膜104上形成经由接触孔ch1与漏极电极13d连接的下部电极14a(参照图6f)。

然后,为了覆盖第二绝缘膜104和下部电极14a,使用例如等离子体cvd方法,按照顺序成膜n型非晶态半导体层151、本征非晶态半导体层152、p型非晶态半导体层153(参照图6g)。

然后,通过进行光刻法和干法蚀刻,对n型非晶态半导体层151、本征非晶态半导体层152和p型非晶态半导体层153进行图案化。其结果是,形成光电转换层15(参见图6h)。

然后,为了覆盖光电转换层15的表面,使用例如等离子体cvd方法,成膜由氮化硅(sin)构成的第三绝缘膜105(参照图6i)。

然后,进行光刻法和湿法蚀刻,对第三绝缘膜105进行图案化,在光电转换层15的上部形成第三绝缘膜105的开口105a(参照图6j)。对于该湿法蚀刻,也可以使用例如含有氢氟酸的蚀刻剂。

接着,在第三绝缘膜105上,使用例如狭缝涂布法,形成由丙烯酸类树脂或硅氧烷类树脂构成的第四绝缘膜106(参照图6k)。然后,进行光刻法和湿法蚀刻,在第三绝缘膜105的开口105a上形成第四绝缘膜106的开口106a(参照图6l)。第四绝缘膜106的开口106a的开口宽度比第三绝缘膜105的开口105a大。由此,形成由开口105a、106a构成的接触孔ch2。

接下来,在第四绝缘膜106上,例如,使用溅射法,将依次层叠了钼铌合金(monb)、铝(al)和钼铌合金(monb)而成的金属膜160在第四绝缘膜106上成膜(参照图6m)。

然后,进行光刻法和湿法蚀刻,对金属膜160进行图案化。由此,在光电转换层15的外侧,偏压配线16形成在第四绝缘膜106上(参照图6n)。

然后,例如,使用溅射法,以覆盖偏压配线16的方式,成膜由钼铌合金(monb)构成的金属膜170(参照图6o)。然后,进行光刻法和湿法蚀刻,对金属膜170进行图案化。由此,形成覆盖偏压配线16的表面的保护膜17(参照图6p)。

接下来,使用氢氟酸来蚀刻附着在光电转换层15的表面、即p型非晶态半导体层153的表面的天然氧化膜。由此,清洗p型非晶态半导体层153的表面。此时,保护膜17被暴露于氢氟酸。然而,保护膜17以由钼铌合金(monb)形成的金属膜构成,通过由氢氟酸进行蚀刻难以溶解。因此,保护膜17不受氢氟酸的蚀刻的影响,被保护膜17覆盖的偏压配线16也不受氢氟酸的蚀刻的影响。由此,偏压配线16的配线宽度保持恒定,能够抑制偏压配线16的高电阻化。此外,在这里虽使用了氢氟酸来清洗p型非晶态半导体层153的表面,但也可以使用氟化铵溶液来进行清洗处理。

接下来,使用例如溅射法,成膜由ito构成的透明导电膜141,以覆盖p型非晶态半导体层153、保护膜17以及第四绝缘膜106(参照图6q)。接着,进行光刻法和干法蚀刻,对透明导电膜141进行图案化。由此,形成与光电转换层15的p型非晶态半导体层153和保护膜17接触的上部电极14b(参照图6r)。

然后,例如使用等离子体cvd方法,成膜由氮化硅(sin)构成的第五绝缘膜107,以覆盖上部电极14b和保护膜17(参照图6s)。

接着,在第五绝缘膜107上,例如,使用狭缝涂布法,形成由丙烯酸类树脂或硅氧烷类树脂构成的第六绝缘膜108(参照图6t)。

以上是本实施方式中的有源矩阵基板1的制造方法。如上所述,在本实施方式中,在形成上部电极14b前,使用氢氟酸来清洗p型非晶态半导体层153的表面。此时,偏压配线16的表面被保护膜17覆盖,因此经由氢氟酸的清洗处理不使偏压配线16所包含的铝(al)溶解,偏压配线16的配线宽度能够保持恒定。其结果是,不使偏压配线16的配线电阻高电阻化而难以发生x射线的检测不良。

(x射线摄像装置100的动作)

在此,对图1所示的x射线摄像装置100的动作进行说明。首先,从x射线源3照射x射线。此时,控制部2对偏压配线16(参照图3等)施加规定的电压(偏压)。从x射线源3照射的x射线透过被摄体s,入射到闪烁体4。入射到闪烁体4的x射线转换为荧光(闪烁光),闪烁光入射到有源矩阵基板1。当闪烁光入射到设置于有源矩阵基板1中的各像素的光电二极管12时,在光电二极管12中,变为与闪烁光的光量对应的电荷。与由光电二极管12转换的电荷对应的信号在tft13(参照图3等)根据从栅极控制部2a经由栅极配线11输出的栅极电压(正电压)而成为导通状态时,通过源极配线10被信号读取部2b读取(参照图2等)。然后,由控制部2生成与所读取的信号对应的x射线图像。

[第二实施方式]

在本实施方式中,在上述的第一实施方式的有源矩阵基板1的制造方法中,说明与第一实施方式不同的方法。下面,对与第一实施方式不同的工序进行说明。

在上述的图6a~6i的工序后,在第一实施方式中,形成了第三绝缘膜105的开口105a,但在本实施方式中,在图6i的工序后接着使用例如旋涂法形成第四绝缘膜106(参照图7a)。

然后,进行光刻法和湿法蚀刻,在光电转换层15的上部形成第四绝缘膜106的开口106a(参照图7b)。

接着,进行光刻法和湿法蚀刻,在比第四绝缘膜106的开口106a靠内侧处上形成第三绝缘膜105的开口105a。此时,对于湿法蚀刻而言,也可以使用氢氟酸作为蚀刻剂。由此,形成由开口105a和106a构成的接触孔ch2(参照7c)。

然后,通过进行与上述的图6m~6t的各工序相同的工序来制作有源矩阵基板1(参照图4等)。

在第二实施方式中,根据形成第三绝缘膜105的开口105a后的放置时间,有可能在p型非晶态半导体层153的表面形成天然氧化膜。因此,由于在形成上部电极14b之前使用氢氟酸来清洗p型非晶态半导体层153的表面,上部电极14b与p型非晶态半导体层153的接触电阻稳定。

此外,也可以将第四绝缘膜106作为掩膜而形成第三绝缘膜105的开口。此时,第三绝缘膜105的端部向第四绝缘膜106的内侧凹陷,第四绝缘膜106成为比第三绝缘膜105突出的形状。因此,其后形成的上部电极14b在第三绝缘膜105与第四绝缘膜106的台阶部分中容易断开。因此,为了防止上部电极14b的断开,在蚀刻第三绝缘膜105后,使第四绝缘膜106的端部位于比第三绝缘膜106的端部靠更外侧处进行氧灰化处理。即,将第三绝缘膜105与第四绝缘膜106的端部设为正锥度形状。此时,p型非晶态半导体层153的表面附着着由氧化反应而产生的天然氧化膜,为此使用氢氟酸来清洗。

[第三实施方式]

在本实施方式中,在上述的第一实施方式的有源矩阵基板1的制造方法中,说明与第二实施方式不同的方法。下面,对与第二实施方式不同的工序进行说明。

在上述的第二实施方式中,在图7b的工序后,虽形成了第三绝缘膜105的开口105a,但在本实施方式中,在图7b的工序后,例如使用溅射法,将依次层叠了钼铌合金(monb)、铝(al)以及钼铌合金(monb)的金属膜160成膜在第三绝缘膜105及第四绝缘膜106上(参照图8a)。

接着,进行光刻法和湿法蚀刻,对金属膜160进行图案化。由此,在光电转换层15的外侧,偏压配线16形成在第四绝缘膜106上(参照图8b)。

然后,例如使用溅射法,以覆盖偏压配线16的方式,将由钼铌合金(monb)构成的金属膜170成膜在第三绝缘膜105及第四绝缘膜106上(参照图8c)。

然后,进行光刻法和湿法蚀刻,对金属膜170进行图案化。由此,形成覆盖偏压配线16的表面的保护膜17(参照图8d)。

接着,进行光刻法和湿法蚀刻,在比第四绝缘膜106的开口106a靠内侧处形成第三绝缘膜105的开口105a。此时,对于湿法蚀刻而言,也可以使用氢氟酸作为蚀刻剂。由此,形成由开口105a和106a构成的接触孔ch2(参照8e)。在第三绝缘膜105的蚀刻时,偏压配线16被保护膜17覆盖,因此偏压配线被暴露于氢氟酸。此外,保护膜17由对氢氟酸具有抗性的金属材料构成,因此保护膜17不被氢氟酸溶解,偏压配线16的配线宽阔也能够保持恒定。

然后,使用氢氟酸来清洗p型非晶态半导体层153的表面,去除附着在p型非晶态半导体层153的表面的天然氧化膜。此时,偏压配线16的表面被保护膜17覆盖,因此即使通过氢氟酸的清洗处理,偏压配线16不被蚀刻,且能够保持恒定的配线宽度。然后通过与上述的图6q~6t的各工序相同的工序来制作有源矩阵基板1(参照图4等)。

在第三实施方式中,在形成偏压配线16的工序(参照图8a、8b)中,p型非晶态半导体层153的表面被第三绝缘膜105覆盖。因此,在形成偏压配线16时,不产生p型非晶态半导体层153的表面的氧化反应,p型非晶态半导体层153的表面的天然氧化膜的厚度与在p型非晶态半导体层153的表面产生氧化反应的情况相比较薄,氢氟酸处理的p型非晶态半导体层153的减膜也较小。其结果是,p型非晶态半导体层153的膜厚的改变较小,难以将p型非晶态半导体层153形成为期望的膜厚,可以得到更理想的二极管特性。

[第四实施方式]

在本实施方式中,在上述的第一实施方式的有源矩阵基板1的制造方法中,说明与第二及第三实施方式不同的方法。下面,对与第二及第三实施方式不同的工序进行说明。

在上述的第二及第三实施方式中,在图7a的工序后,虽形成了第四绝缘膜106的开口106a,但在本实施方式中,在图7a的工序后,例如,使用溅射法,将依次层叠了钼铌合金(monb)、铝(al)以及钼铌合金(monb)的金属膜160成膜在第四绝缘膜106上(参照图9a)。

接着,进行光刻法和湿法蚀刻,对金属膜160进行图案化。由此,在光电转换层15的外侧,偏压配线16形成在第四绝缘膜106上(参照图9b)。

接着,例如使用溅射法,以覆盖偏压配线16的方式,在第四绝缘膜106上成膜由钼铌合金(monb)构成的金属膜170(参照图9c)。

然后,进行光刻法和湿法蚀刻,对金属膜170进行图案化。由此,形成覆盖偏压配线16的表面的保护膜17(参照图9d)。

然后,进行光刻法和湿法蚀刻,并在光电转换层15的内侧形成第四绝缘膜106的开口106a(参照图9e)。

接着,进行光刻法和湿法蚀刻,在比第四绝缘膜106的开口106a靠内侧处上形成第三绝缘膜105的开口105a。此时,对于湿法蚀刻而言,也可以使用氢氟酸作为蚀刻剂。由此,形成由开口105a和106a构成的接触孔ch2(参照9f)。在第三绝缘膜105的蚀刻时,偏压配线16被保护膜17覆盖,因此偏压配线被暴露于氢氟酸。此外,保护膜17由对氢氟酸具有抗性的金属材料构成,因此保护膜17不被氢氟酸溶解,偏压配线16的配线宽阔也能够保持恒定。

然后,使用氢氟酸来清洗p型非晶态半导体层153的表面,去除附着在p型非晶态半导体层153的表面的天然氧化膜。此时,偏压配线16的表面被保护膜17覆盖,因此即使通过氢氟酸的清洗处理,偏压配线16不被蚀刻,且能够保持恒定的配线宽度。然后通过与上述的图6q~6t的各工序相同的工序来制作有源矩阵基板1(参照图4等)。

在第四实施方式中,与上述第三实施方式同样地,在形成偏压配线16的工序中,p型非晶态半导体层153的表面被第三绝缘膜105覆盖。因此,在形成偏压配线16时,不产生p型非晶态半导体层153的表面的氧化反应,p型非晶态半导体层153的表面的天然氧化膜的厚度与在p型非晶态半导体层153的表面产生氧化反应的情况相比较薄,氢氟酸处理的p型非晶态半导体层153的减膜也较小。其结果是,p型非晶态半导体层153的膜厚的改变较小,难以将p型非晶态半导体层153形成为期望的膜厚,可以得到更理想的二极管特性。

以上,对本发明的实施方式进行了说明,但上述实施方式只不过是用于实施本发明的示例。因此,本发明并不限于上述实施方式,能够在不脱离其主旨的范围内对上述实施方式进行适当地变形来实施。以下,对变形例进行说明。

(1)在上述的第一实施方式至第四实施方式的制造方法中,在形成上部电极14b前,虽进行了使用氢氟酸来清洗p型非晶态半导体层153的表面的工序,但也可以省略该工序。

(2)在上述的第一实施方式至第四实施方式中,虽说明了第三绝缘膜105与第四绝缘膜106覆盖光电转换层15的侧面的构成(参照图4等),但也可以不设置第四绝缘膜106且偏压配线16与保护膜17设置在光电转换层15的外侧的第三绝缘膜105上。

附图标记说明

1…有源矩阵基板;

2…控制部;

2a…栅极控制部;

2b…信号读取部;

3…x射线源;

4…闪烁体;

10…源极配线;

11…栅极配线;

12…光电二极管;

13…薄膜晶体管(tft);

13a…栅极电极;

13b…半导体活性层;

13c…源极电极;

13d…漏极电极;

14a…下部电极;

14b…上部电极;

15…光电转换层;

16…偏压配线;

17…保护膜;

100…x射线摄像装置;

101…基板;

102…栅极绝缘膜;

103…第一绝缘膜;

104…第二绝缘膜;

105…第三绝缘膜;

106…第四绝缘膜;

107、207…第五绝缘膜;

108…第六绝缘膜;

151…n型非晶态半导体层;

152…本征非晶态半导体层;

153…p型非晶态半导体层

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