平板图像传感器及其制造方法_2

文档序号:8262443阅读:来源:国知局
0039]100 衬底
[0040]200、200a 像素区
[0041]211栅极电极
[0042]212半导体层
[0043]213源极电极
[0044]214漏极电极
[0045]221第一端电极
[0046]222功能结构层
[0047]223第二端电极
[0048]300、300a 外围区
[0049]320、320’、320a、320a’ 掩模板对位标记
[0050]321、321’ 限定区域
[0051]322 开口图案
[0052]322’金属图案
[0053]323、323’预对位标记
[0054]330测试区
[0055]340引线端子
[0056]40、40a栅绝缘层
[0057]50、50a 第一绝缘层
[0058]60、60a 第一保护层
[0059]70、70a 第二保护层
[0060]71、73 开口
[0061]72匹配图案
[0062]74 过孔
[0063]80上电极层
[0064]90刻蚀阻挡层
【具体实施方式】
[0065]现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的实施方式;相反,提供这些实施方式使得本发明将全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构,因而将省略对它们的重复描述。
[0066]所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中,提供许多具体细节从而给出对本发明的实施方式的充分理解。然而,本领域技术人员应意识到,没有特定细节中的一个或更多,或者采用其它的方法、组元、材料等,也可以实践本发明的技术方案。在某些情况下,不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本发明。
[0067]本发明的附图仅用于示意相对位置关系,某些部位的层厚采用了夸示的绘图方式以便于理解,附图中的层厚并不代表实际层厚的比例关系。
[0068]在平板图像传感器的制程中,完成平板图像传感器的上电极层后,需要一层氮化硅覆盖整个面板作为最终保护层。最终保护层需要曝光并刻蚀出面板的用于信号输入输出的邦定垫,故最终保护层需要掩模板来定义需要曝光和刻蚀的邦定区域,并在围绕像素区的外围区刻蚀多个开口或过孔,而这些开口和过孔中的温湿度对其附近像素的影响尤其大。
[0069]以对应于掩模板对位标记的开口为例,参考图1至图3,平板图像传感器包括像素区200a,以及围绕像素区200a的外围区300a。外围区300包括多个对位标记,例如,对应于最终保护层70a的掩模板对位标记320a、320a’。由于平板图像传感器的尺寸要求,外围区300的边界与像素区200a边界的距离非常接近,因此,在平板图像传感器的设计中,平板像素区200与其相邻的掩模板对位标记的距离D非常接近。另外,为了最终保护层的曝光对位,掩模板对平板图像传感器上的掩模板对位标记320a、320a’内部分不可遮挡,因此,掩模板对位标记320a、320a’处的最终保护层70a将在曝光刻蚀之后被除去。同时,最终保护层70a之下还包括多层氮化硅(例如,栅绝缘层40a以及两层绝缘层50a、60a),在刻蚀过程中由于几乎没有刻蚀选择比,因此,最终保护层70a之下的多层氮化硅也几乎会被刻蚀掉(如图3所示)。
[0070]这样,掩模板对位标记320a、320a’附近的像素区200a的侧壁近似于完全暴露在夕卜。尽管,最终保护层顶部到像素的距离比掩模板对位标记320a、320a’开口到像素的距离更小,但由于纵向从上往下均为均一致密膜质,而横向由于存在膜层界面,而且每层膜都经过光刻等工艺,横向界面实际上很不致密。因此,掩模板对位标记320a、320a’附近的像素区200a内的像素对于温湿度的影响更敏感,很容易受温度及湿度影响,造成像素区200a中像素失效。对位标记附近的像素区200a中的光电二极管(photo d1de)往往出现漏电流变大而造成的显示白斑现象。
[0071]同样地,在外围区300a中,最终保护层的用于测试的开口也会对其附近像素区200a中的像素造成影响(如图4所示)。
[0072]发明人通过大量的实验和创造性劳动解决上述问题,并通过以下多个实施例来说明本发明的平板图像传感器及其制造方法。
[0073]参考图5至图9对本发明第一实施例的平板图像传感器进行描述。平板图像传感器包括衬底100、第一保护层60、上电极层80、刻蚀阻挡层90以及第二保护层70。其中衬底100上具有像素区200和外围区300。外围区300围绕像素区200。
[0074]像素区200包括传感元件。传感元件包括TFT元件以及光电二极管。TFT元件包括依次在衬底100上形成的栅极电极211、栅绝缘层40、半导体层212以及源极电极213、漏极电极214。光电二极管包括依次在栅绝缘层40上形成的第一端电极221、功能结构层222以及第二端电极223。其中,源极电极213、漏极电极214与第一端电极221位于同一层。
[0075]外围区300包括至少一个掩模板对位标记,例如,图1所示的掩模板对位标记320及320’。掩模板对位标记320及320’可以与栅极电极211或者源极电极213、漏极电极214位于同一层,掩模板对位标记320及320’可以单独形成也可与栅极电极211或者源极电极
213、漏极电极214于同一步形成。具体而言,掩模板对位标记320’与掩模板对位标记320中的一个为备用的掩模板对位标记,掩模板对位标记320及320’为第二保护层70的掩模板对位标记。外围区300还包括对应其他层的掩模板对位标记,其结构与掩模板对位标记320及320’相同,因此并未在图1中示出。对于掩模板对位标记320及其备用的掩模板对位标记320’在与掩模板对位时可仅使用一个进行对位,或两个同时都进行对位。在又一些实施例中,对应于每层的掩模板,在外围区300可仅包括一个掩模板对位标记。例如,对应于第二保护层70的掩模板,在外围区300仅包括掩模板对位标记320。外围区300还可包括多对掩模板对位标记320及320’,以精确地对位。例如,外围区300可包括6对掩模板对位标记320及320’,本领域技术人员可以实现更多的变化例,并不以此为限。
[0076]具体而言,参见图8,以掩模板对位标记320及320’为例,示出掩模板对位标记的对位标记图案。掩模板对位标记320包括限定区域321,对位标记图案包括在限定区域321内由金属刻蚀而成的开口图案322。掩模板对位标记320’包括限定区域321’,对位标记图案包括在限定区域321’内由金属刻蚀而成的金属图案322’。进一步地,每个掩模板对位标记320及320’还可以包括一田字形的预对位标记,用于掩模板预对位。像素区200的边界与相邻的限定区域321的边界之间的最近距离D为1000微米至1500微米。
[0077]平板图像传感器还包括第一绝缘层50,位于外围区300的至少一个掩模板对位标记之上和像素区200的源极电极213、漏极电极214上。第一绝缘层50具有暴露第一端电极221的开口,使功能结构层222通过该开口与第一端电极221连接。
[0078]第一保护层60形成于像素区200的传感元件之上,并延伸至外围区300的至少一个掩模板对位标记上方。具体而言,第一保护层60位于第二端电极223之上。第一保护层60还具有开口。
[0079]上电极层80形成于像素区200内的第一保护层60之上。上电极层80通过第一保护层60的开口与光电二极管连接,优选地,与光电二极管的第二端电极223连接。
[0080]刻蚀阻挡层90形成于外围区300内的第一保护层60之上。在一实施例中,刻蚀阻挡层90与上电极层80位于同一层,且材质相同,以在不增加制程步骤的情况下,达到相同的技术效果。优选地,刻蚀阻挡层90与上电极层80的材质是透明导电材料,例如氧化铟锡、氧化铟锌或者掺铝氧化锌。
[0081]第二保护层70覆盖上电极层80和刻蚀阻挡层90。由于第二保护层70曝光对位时,掩模板对平板图像传感器上的掩模板对位标记320、320’内部分不可遮挡,掩模板对位标记320、320’处的第二保护层70将在曝光刻蚀之后被除去,进而在外围区300中形成第二保护层70的开口 71。由于刻蚀阻挡层90位于第二保护层70与第一保护层60之间,并至少对应覆盖了掩模板对位标记,因此,第二保护层70的刻蚀被刻蚀阻挡层90阻挡,开口71仅刻蚀至刻蚀阻挡层90上,并暴露出刻蚀阻挡层90。刻蚀阻挡层90之下的第一保护层60、第一绝缘层50和栅绝缘层40并不会被刻蚀掉,进而保护了开口 71附近的像素中传感元件不受开口 71处的温湿度的影响。
[0082]在一些实施例中,刻蚀阻挡层90可以仅对应覆盖掩模板对位标记320和
当前第2页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1