用于光传感器的光电组件及其制作方法与流程

本发明涉及用于光传感器的光电组件领域，更具体地说，涉及一种具有阻隔区之光电组件。

背景技术：
在光学应用系统中，常常使用外界光源所包含各种不同波长波段的光来做各式各样不同种类的应用，例如感测光波长380nm～760nm的可见光传感器、或者是红外线波长范围的红外线传感器、紫外线范围的紫外线传感器、发射一光波长并接收其光波长反射后的光信息来达到量测距离目的的距离传感器与光纤光信号传递的传感器等等，均是对外界光源加以应用之光感测装置，以将光信号转换成电信号。一般在光传感器领域之中，其主要可分为晶体管与二极管两大单元，其中的动作原理是透过外界光照射至二极管进而产生电流，而其所输出的电流会再经由二极管后段所设置的晶体管放大至数倍，以产生较强的信号。惟因二极管的电气特性及光传感器的电性连接结构，易有漏电流自二极管漏出至晶体管而造成输出质量下降，故在常用的光传感器结构中，又有改善二极管漏电流的方法。常用改善二极管漏电流的方法通常是于二极管之上以化学气相沉积方式沉积氧化硅(SiOx)绝缘薄膜层，然而采用此种方式将会使得光传感器的整体制程多增加一道化学气相沉积，而造成制程的增加。承上述，以往传感器技术领域上系在整体制程上增加一道化学气相沉积制程来沉积氧化硅(SiOx)薄膜来防止漏电流，此制程中于沉积氧化硅形成氧化硅薄膜后需再图案化该氧化硅薄膜，此步骤在最后蚀刻光阻时可能会进一步对原本已沉积的二极管造成损害。故此常用技术虽然改善了漏电流的问题，却增加了光传感器的制程，且其增加的制程更可能损害既有二极管结构，进而影响良率。有鉴于此，本发明提出了一种崭新的用于光传感器的光电组件结构及其制作方法，通过在图案化二极管的制程中，于该图案化步骤后氧化该二极管侧表面，令二极管侧表面形成氧化硅(SiOx)层，便能有效改善前述二极管易产生漏电流的问题，如此不但不需要额外新增一道步骤来制作氧化硅层，也避免了二极管遭受损害的风险，进而可以维持住原始的高良率。

技术实现要素：
本发明的一目的，在于提供一种用于光传感器之光电组件，通过设置一阻隔区来改善光传感器中的漏电流产生。本发明的一目的，在于提供一种用于光传感器之光电组件及其制作方法，通过通入氧气并使用电浆游离氧气，使半导体层的侧壁氧化形成一阻隔区，而不须新增额外制程。为达上述之目的及功效，本发明提出一种光电组件，包含第一金属层，半导体层，阻隔区以及透明导电层，该半导体层设于该第一金属层上，该阻隔区设于该半导体层的侧壁，该透明导电层设于该半导体层上，本发明透过该阻隔区，使该光电组件应用于光传感器上时具有防止漏电流产生的功效。该阻隔区是在图案化该半导体层的制程中，在图案化该半导体层的步骤后氧化形成。本发明的一实施例在于，在氧化的步骤中，通入氧气并使用电浆使氧气形成氧离子。本发明的一实施例在于，在氧化的步骤中，调整工作压力低于50帕。本发明的一实施例在于，在氧化的步骤中，施加功率至少1200瓦特。本发明的一实施例在于，在氧化的步骤之前，图案化该透明导电层。本发明的一实施例在于，在氧化的步骤之前，图案化该半导体层。本发明的一实施例在于，在图案化该半导体层的步骤中，调整氧化速率为每分钟900-1100埃。本发明的一实施例在于，该阻隔区为氧化物。本发明的一实施例在于，该透明导电层设置于该半导体层及该阻隔区之上。附图说明下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：图1为本发明的第一实施例的结构示意图；图2A至图2C为本发明的第一实施例的步骤流程图；图3为本发明的第一实施例的传感器结构示意图；图4为本发明的第一实施例的应用示意图；图5A至图5D为本发明的第二实施例的步骤流程图。具体实施方式为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。本发明的目的在于：有鉴于先前技术中光传感器中的光电组件在接受外界光照射时，其所产生之电流会由半导体层之侧壁处产生出漏电流，进而影响到光传感器的电性，故本发明通过在光电组件的半导体层上反应形成一阻隔区，以阻绝电流由侧壁处流出。请参阅图1，其为本发明的第一实施例的结构示意图；本图在于说明光电组件的各个组件及其个别间的空间关系，如图所示，本发明之第一实施例揭示一种用于光传感器的光电组件10，其包含第一金属层11、半导体层13、阻隔区131以及透明导电层15。其中，该半导体层13设于该第一金属层11上，且该半导体层13的侧壁设有该阻隔区131，该透明导电层15设于该半导体层13上。请参阅图2A至图2C，其为本发明的第一实施例的步骤流程图；本图是为说明本发明的第一实施例的光电组件结构的制作方法。首先，第二A图为提供该第一金属层11并设置该半导体层13于该第一金属层11上；接着如第二B图所示，将该透明导电层15设于该半导体层13上；然后如第二C图所示，氧化该半导体层13的侧壁，使其反应以形成该阻隔区131而设置于该半导体层13的侧壁。承上述的步骤，其中所述该氧化步骤可在制程环境中通入氧气及电浆，透过电浆将氧气解离为氧离子与该半导体层13的侧壁进行氧化反应以形成阻隔区131。此外，在氧化过程中，可调整反应时间之工作压力低于50帕、施加功率至少1200瓦特，硅氧化速率介于每分钟900-1100埃，其为本发明较佳制作环境。请参阅图3，其为本发明的第一实施例的光传感器结构示意图；本图在于说明该光电组件10应用于一光传感器30时，其整体光传感器30的结构，如图所示，该光传感器30系包含，基板31、薄膜晶体管20、第一金属层11、绝缘层23、光电组件10、第一钝态层33、第二钝态层35、多个共享电极37a-b、多个共享电极开口371a-b及保护层39；其中，该薄膜晶体管20是设置于该基板31上，并被该第一钝态层33所覆盖，该第一钝态层33具有一开口而暴露部分的第一金属层11，以作为该共享电极开口371b；该光电组件10也是设置于基板31的上方，与该基板31之间具有一绝缘层23，且该光电组件10是与该第一钝态层33的一侧相接触；该第二钝态层35是覆盖于该薄膜晶体管20以及该光电组件10上，并透过一开口而暴露部分的该光电组件10，作为该共享电极开口371a；而于该共享电极开口371a以及该共享电极开口371b之上则分别设置该些共享电极37a-b。同参阅图3，该薄膜晶体管20包含依设置顺序向上堆栈的第二金属层21、绝缘层23、通道层25以及第一金属层11。承上所述，位于最上方的该第一金属层11作为该薄膜晶体管20的源极与漏极，而位于最下方的该第二金属层21作为该薄膜晶体管20的栅极，且该第一金属层11具有一开口，该开口于垂直方向上对应于该第二金属层21，并使该通道层25外露而致该通道层25连接于该第一钝态层33。上述光传感器30以及薄膜晶体管20之结构仅为本发明中用以说明光电组件10的应用方式的一较佳实施方式，实际上本发明的该光电组件10亦可应用于其他类似结构之光传感器30上。如将薄膜晶体管20修饰为双栅极薄膜晶体管，又或者是未设有该些共享电极开口371a-b的光传感器30。请参阅图4，其为本发明的第一实施例的应用示意图；本图在于说明本发明的第一实施例的光电组件10在应用于光传感器30时的作用与功效，如图所示，一光源经一光行进方向L1经由未受该共享电极37a-b遮蔽之间隙处射入光电组件10中产生光电效应，而光电流将沿着该第一金属层11的一侧连接该薄膜晶体管20的漏极经由该通道区25流至该第一金属层11另一侧的源极，而由于该半导体层13的侧壁具有该阻隔区131，故可防止因光电效应所产生的部分电流会由该半导体层13的侧壁漏出，进而达到提高整体光传感器电性的功效。请参阅图5A至图5D，其为本发明的第二实施例的步骤流程图；本图在于提供另一种用于传感器30之光电组件10的制作方法。首先，图5A为提供该第一金属层11并设置该半导体层13于该第一金属层11上；接着如图5B所示，将该透明导电层15设于该半导体层13上；然后如第图5C所示，图案化该透明导电层15；接着如图5D所示，图案化该半导体层13使半导体层13的侧壁露出，然后透过氧化方式形成该阻隔区131。承上述的步骤，其中在氧化该半导体层13的侧壁时，可通入氧气与电浆将氧气形成氧离子氧化该半导体层13的侧壁而形成该阻隔区131。本发明之第二实施例中，在氧化过程所采用的参数同第一实施例，故不再赘述。又，通过第二实施例中图案化该透明导电层15的步骤及图案化该半导体层13的步骤，并在所述图案化该半导体层13的步骤后进一步进行氧化半导体层13的步骤皆可在同一制程环境参数下先后完成，可知上述步骤属同一道制程，故为了防止该光电组件10中该半导体层13的侧壁造成漏电流产生，所进行氧化反应形成该阻隔区131，并不会增加额外制程而提高制作成本。综上所述，本发明为一用于光传感器之光电组件，包含第一金属层，半导体层，透明导电层以及阻隔区，该阻隔区经氧化反应形成而设置于该半导体层的侧壁，通过具有该阻隔区的光电组件应用于光传感器上，将使半导体层的侧壁不易产生漏电流，以改善漏电流对光传感器的影响。此外，本发明另透过提供一氧化该半导体层的步骤，其在图案化该透明导电层的步骤及图案化该半导体层的步骤后通入氧气并利用电浆使其解离为氧离子，使得在图案化该透明导电层及该半导体层后所裸露的该半导体层的侧壁产生氧化反应，达到不需要增加额外制程便可形成一提升光传感器电性之结构。上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。