平板图像传感器及其制造方法

文档序号:8262443阅读:279来源:国知局
平板图像传感器及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体器件领域,尤其涉及平板图像传感器及其制造方法。
【背景技术】
[0002]平板图像传感器,尤其是平板X射线图像传感器在医疗成像、工业无损探测等领域都得到了广泛的应用和长足的发展。平板X射线图像传感器是将X光按光强转化为电信号的装置。X光照射物体并且穿透物体后,通过吸收、散射、发散而使光强发生变化,不同区域的不同光强,表示了被照射物体不同区域的内部结构的差异。穿透被照射物体的X光通过平板X射线提箱传感器转化为相应的电信号,最终实现一个与被照射物体内部结构直接相关的灰阶图像。所以平板X射线图像传感器实现了物体的无损内部成像,是实现无损检测的最佳方法之一。
[0003]然而,平板图像传感器,尤其是平板X射线图像传感器的像素内的元件,通常会受到温湿度的影响而产生电子特性的变化。具体而言,对于平板图像传感器的结构上,像素会受到来自各个方向的的温度和湿度的影响,导致平板图像传感器产生发光状况不一致、显示不稳定、产生白斑等问题。

【发明内容】

[0004]本发明为了克服上述现有技术存在的缺陷,提供一种减少温湿度对像素影响来提高显示可靠性的平板图像传感器及其制造方法。
[0005]本发明提供一种平板图像传感器,包括:衬底,所述衬底上具有像素区和外围区,所述像素区包括传感元件,所述外围区包括至少一个掩模板对位标记;第一保护层,形成于所述像素区的传感元件之上,并延伸至所述外围区的至少一个所述掩模板对位标记上方;上电极层,形成于所述像素区内的第一保护层之上;刻蚀阻挡层,形成于所述外围区内的第一保护层之上;第二保护层,覆盖所述上电极层和所述刻蚀阻挡层;其中,在所述外围区中,所述第二保护层包括第一开口,所述第一开口暴露出所述刻蚀阻挡层,所述第一开口与至少一所述掩模板对位标记相匹配。
[0006]优选地,所述传感元件包括TFT元件以及光电二极管,所述TFT元件包括依次在所述衬底上形成的栅极电极、栅绝缘层、半导体层以及源极、漏极电极;所述光电二极管包括依次在所述栅绝缘层上形成的第一端电极、功能结构层以及第二端电极,其中,所述第一端电极与所述源极、漏极电极为同步形成的同一层,所述平板图像传感器还包括:第一绝缘层,位于所述外围区的至少一个所述掩模板对位标记之上和所述像素区的所述源极、漏极电极上,并具有暴露所述第一端电极的开口,所述功能结构层通过所述第一绝缘层的开口与所述第一端电极连接。
[0007]优选地,所述掩模板对位标记与所述栅极电极或者所述源极、漏极电极位于同一层,每一所述掩模板对位标记包括限定区域内的对位标记图案,所述对位标记图案包括所述限定区域内由金属刻蚀而成的金属图案和/或开口图案。
[0008]优选地,所述第一开口具有匹配图案,所述第一开口与至少一所述掩模板对位标记相匹配包括:所述匹配图案与所述对位标记图案互补或者相同。
[0009]优选地,所述像素区的边界与其相邻的掩模板对位标记的所述限定区域的边界之间的最近距离为1000微米至1500微米。
[0010]优选地,所述外围区还包括多个测试区,所述刻蚀阻挡层对应覆盖多个所述测试区。
[0011]优选地,所述测试区设置有引线端子,所述第二保护层具有对应于所述引线端子的过孔。
[0012]优选地,所述第二保护层包括与所述测试区对应设置的第二开口,至少用于测试所述第二保护层的线宽和/或对位偏差。
[0013]优选地,所述第一保护层位于所述第二端电极上,并具有第三开口,所述上电极层通过所述第三开口与所述第二端电极连接。
[0014]优选地,所述刻蚀阻挡层与所述上电极层位于同一层,且材质相同。
[0015]本发明还提供一种平板图像传感器的制造方法,包括:提供一衬底,包括像素区和外围区;在所述像素区形成传感元件,在所述外围区形成至少一掩模板对位标记;形成第一保护层,其位于所述像素区的传感元件之上,并延伸至所述外围区的至少一个所述掩模板对位标记上方;形成上电极层和刻蚀阻挡层,所述上电极层位于所述像素区内的第一保护层之上,所述刻蚀阻挡层位于所述外围区内的第一保护层之上;形成第二保护层,其覆盖所述上电极层和所述刻蚀阻挡层,刻蚀所述第二保护层在所述外围区中形成第一开口,所述第一开口暴露出所述刻蚀阻挡层,所述第一开口与至少一个所述掩模板对位标记相匹配。
[0016]优选地,所述传感元件包括TFT元件以及光电二极管,其中,在所述像素区形成所述传感元件,以及形成第一保护层包括:依次在所述衬底上形成的所述TFT元件栅极电极、所述TFT元件栅绝缘层、所述TFT元件半导体层、所述TFT元件源极、漏极电极、所述光电二极管的第一端电极、所述光电二极管的功能结构层以及所述光电二极管的第二端电极,其中,所述第一端电极与所述源极、漏极电极是同步形成的同一层;所述制造方法还包括:在所述外围区的至少一个所述掩模板对位标记之上和所述像素区的所述源极、漏极电极上形成第一绝缘层,并刻蚀所述第一绝缘层形成暴露所述第一端电极的开口,所述功能结构层通过所述第一绝缘层的开口与所述第一端电极连接。
[0017]优选地,还包括:在所述外围区形成多个测试区,所述刻蚀阻挡层对应覆盖多个所述测试区。
[0018]优选地,在所述外围区形成多个测试区包括:在所述外围区形成引线端子;刻蚀所述引线端子上的各层以形成对应于所述引线端子的过孔,所述各层包括所述第一保护层、所述第二保护层、所述第一绝缘层和/或所述栅绝缘层。
[0019]优选地,在所述外围区形成多个测试区包括:在所述外围区形成所述第二保护层的第二开口,所述第二开口至少用于测试所述第二保护层的线宽和/或对位偏差。
[0020]优选地,形成第一保护层包括:在所述第二端电极上形成所述第一保护层;以及刻蚀所述第一保护层,并形成第三开口,所述上电极层通过所述第三开口与所述第二端电极连接。
[0021]优选地,刻蚀所述第二保护层在所述外围区中形成第一开口包括:在所述第二保护层上涂布光刻胶,并使用第一掩模板对所述第二保护层进行光刻,所述第一掩模板具有对位图案,所述对位图案使所述第二保护层形成所述第一开口,并与至少一所述掩模板对位标记匹配。
[0022]优选地,形成所述上电极层和所述刻蚀阻挡层包括:在所述第一保护层上形成透明导电层,并在所述透明导电层上涂布光刻胶,使用第二掩模板对所述透明导电层进行光亥IJ,其中,所述第二掩模板包括透光区域和不透光区域,其不透光区域与所述上电极层和所述刻蚀阻挡层图案相同,所述第一掩模板包括透光区域和不透光区域,其透光区域与所述第二保护层的开口和过孔的图案相同;或者所述第二掩模板包括透光区域和不透光区域,其透光区域与所述上电极层和所述刻蚀阻挡层图案相同,所述第一掩模板包括透光区域和不透光区域,其不透光区域与所述第二保护层的开口和过孔的图案相同。
[0023]优选地,所述刻蚀阻挡层与所述上电极层是同步形成的相同材质的同一层。
[0024]与现有技术相比,本发明通过在第二保护层与第一保护层之间、涂布对应于第二保护层开口的刻蚀阻挡层,使第二保护层的开口仅刻蚀至刻蚀阻挡层,进而减少由于第二保护层开口而导致邻近该开口的像素区中像素受到的该开口处的温湿度影响。具体地,该刻蚀阻挡层可与像素区的上电极层是同步形成的同一层,以在不增加制程步骤的情况下,达到相同的技术效果。
【附图说明】
[0025]通过参照附图详细描述其示例实施方式,本发明的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
[0026]图1示出了现有技术的、平板图像传感器的俯视图;
[0027]图2示出了现有技术的、最终保护层(第二保护层)刻蚀前的、平板图像传感器沿图1中A-A’方向的截面图;
[0028]图3示出了现有技术的、最终保护层(第二保护层)刻蚀后的、平板图像传感器沿图1中A-A’方向的截面图;
[0029]图4示出了现有技术的、最终保护层(第二保护层)刻蚀后的、具有测试区的平板图像传感器的截面图;
[0030]图5示出了本发明第一实施例的、平板图像传感器的俯视图;
[0031]图6示出了本发明第一实施例的、第二保护层刻蚀前的、平板图像传感器沿图5中B-B’方向的截面图;
[0032]图7示出了本发明第一实施例的、第二保护层刻蚀后的、平板图像传感器沿图5中B-B’方向的截面图;
[0033]图8不出了本发明第一实施例的、掩模板对位标记的不意图;
[0034]图9示出了本发明第一实施例的、匹配的掩模板对位标记与掩模板的示意图;
[0035]图10示出了本发明第二实施例的、第二保护层刻蚀后的、具有测试区的平板图像传感器的截面图;
[0036]图11示出了本发明第三实施例的、第二保护层刻蚀后的、具有测试区的平板图像传感器的截面图;
[0037]图12示出了本发明实施例的、平板图像传感器的制造方法的流程图。
[0038]其中,附图标记说明如下:
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