平板圖像傳感器及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件領(lǐng)域，尤其涉及平板圖像傳感器及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]平板圖像傳感器，尤其是平板X(qián)射線圖像傳感器在醫(yī)療成像、工業(yè)無(wú)損探測(cè)等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用和長(zhǎng)足的發(fā)展。平板X(qián)射線圖像傳感器是將X光按光強(qiáng)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的裝置。X光照射物體并且穿透物體后，通過(guò)吸收、散射、發(fā)散而使光強(qiáng)發(fā)生變化，不同區(qū)域的不同光強(qiáng)，表示了被照射物體不同區(qū)域的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的差異。穿透被照射物體的X光通過(guò)平板X(qián)射線提箱傳感器轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電信號(hào)，最終實(shí)現(xiàn)一個(gè)與被照射物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)直接相關(guān)的灰階圖像。所以平板X(qián)射線圖像傳感器實(shí)現(xiàn)了物體的無(wú)損內(nèi)部成像，是實(shí)現(xiàn)無(wú)損檢測(cè)的最佳方法之一。
[0003]然而，平板圖像傳感器，尤其是平板X(qián)射線圖像傳感器的像素內(nèi)的元件，通常會(huì)受到溫濕度的影響而產(chǎn)生電子特性的變化。具體而言，對(duì)于平板圖像傳感器的結(jié)構(gòu)上，像素會(huì)受到來(lái)自各個(gè)方向的的溫度和濕度的影響，導(dǎo)致平板圖像傳感器產(chǎn)生發(fā)光狀況不一致、顯示不穩(wěn)定、產(chǎn)生白斑等問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種減少溫濕度對(duì)像素影響來(lái)提高顯示可靠性的平板圖像傳感器及其制造方法。
[0005]本發(fā)明提供一種平板圖像傳感器，包括:襯底，所述襯底上具有像素區(qū)和外圍區(qū)，所述像素區(qū)包括傳感元件，所述外圍區(qū)包括至少一個(gè)掩模板對(duì)位標(biāo)記；第一保護(hù)層，形成于所述像素區(qū)的傳感元件之上，并延伸至所述外圍區(qū)的至少一個(gè)所述掩模板對(duì)位標(biāo)記上方；上電極層，形成于所述像素區(qū)內(nèi)的第一保護(hù)層之上；刻蝕阻擋層，形成于所述外圍區(qū)內(nèi)的第一保護(hù)層之上；第二保護(hù)層，覆蓋所述上電極層和所述刻蝕阻擋層；其中，在所述外圍區(qū)中，所述第二保護(hù)層包括第一開(kāi)口，所述第一開(kāi)口暴露出所述刻蝕阻擋層，所述第一開(kāi)口與至少一所述掩模板對(duì)位標(biāo)記相匹配。
[0006]優(yōu)選地，所述傳感元件包括TFT元件以及光電二極管，所述TFT元件包括依次在所述襯底上形成的柵極電極、柵絕緣層、半導(dǎo)體層以及源極、漏極電極；所述光電二極管包括依次在所述柵絕緣層上形成的第一端電極、功能結(jié)構(gòu)層以及第二端電極，其中，所述第一端電極與所述源極、漏極電極為同步形成的同一層，所述平板圖像傳感器還包括:第一絕緣層，位于所述外圍區(qū)的至少一個(gè)所述掩模板對(duì)位標(biāo)記之上和所述像素區(qū)的所述源極、漏極電極上，并具有暴露所述第一端電極的開(kāi)口，所述功能結(jié)構(gòu)層通過(guò)所述第一絕緣層的開(kāi)口與所述第一端電極連接。
[0007]優(yōu)選地，所述掩模板對(duì)位標(biāo)記與所述柵極電極或者所述源極、漏極電極位于同一層，每一所述掩模板對(duì)位標(biāo)記包括限定區(qū)域內(nèi)的對(duì)位標(biāo)記圖案，所述對(duì)位標(biāo)記圖案包括所述限定區(qū)域內(nèi)由金屬刻蝕而成的金屬圖案和/或開(kāi)口圖案。
[0008]優(yōu)選地，所述第一開(kāi)口具有匹配圖案，所述第一開(kāi)口與至少一所述掩模板對(duì)位標(biāo)記相匹配包括:所述匹配圖案與所述對(duì)位標(biāo)記圖案互補(bǔ)或者相同。
[0009]優(yōu)選地，所述像素區(qū)的邊界與其相鄰的掩模板對(duì)位標(biāo)記的所述限定區(qū)域的邊界之間的最近距離為1000微米至1500微米。
[0010]優(yōu)選地，所述外圍區(qū)還包括多個(gè)測(cè)試區(qū)，所述刻蝕阻擋層對(duì)應(yīng)覆蓋多個(gè)所述測(cè)試區(qū)。
[0011]優(yōu)選地，所述測(cè)試區(qū)設(shè)置有引線端子，所述第二保護(hù)層具有對(duì)應(yīng)于所述引線端子的過(guò)孔。
[0012]優(yōu)選地，所述第二保護(hù)層包括與所述測(cè)試區(qū)對(duì)應(yīng)設(shè)置的第二開(kāi)口，至少用于測(cè)試所述第二保護(hù)層的線寬和/或?qū)ξ黄睢?br>[0013]優(yōu)選地，所述第一保護(hù)層位于所述第二端電極上，并具有第三開(kāi)口，所述上電極層通過(guò)所述第三開(kāi)口與所述第二端電極連接。
[0014]優(yōu)選地，所述刻蝕阻擋層與所述上電極層位于同一層，且材質(zhì)相同。
[0015]本發(fā)明還提供一種平板圖像傳感器的制造方法，包括:提供一襯底，包括像素區(qū)和外圍區(qū)；在所述像素區(qū)形成傳感元件，在所述外圍區(qū)形成至少一掩模板對(duì)位標(biāo)記；形成第一保護(hù)層，其位于所述像素區(qū)的傳感元件之上，并延伸至所述外圍區(qū)的至少一個(gè)所述掩模板對(duì)位標(biāo)記上方；形成上電極層和刻蝕阻擋層，所述上電極層位于所述像素區(qū)內(nèi)的第一保護(hù)層之上，所述刻蝕阻擋層位于所述外圍區(qū)內(nèi)的第一保護(hù)層之上；形成第二保護(hù)層，其覆蓋所述上電極層和所述刻蝕阻擋層，刻蝕所述第二保護(hù)層在所述外圍區(qū)中形成第一開(kāi)口，所述第一開(kāi)口暴露出所述刻蝕阻擋層，所述第一開(kāi)口與至少一個(gè)所述掩模板對(duì)位標(biāo)記相匹配。
[0016]優(yōu)選地，所述傳感元件包括TFT元件以及光電二極管，其中，在所述像素區(qū)形成所述傳感元件，以及形成第一保護(hù)層包括:依次在所述襯底上形成的所述TFT元件柵極電極、所述TFT元件柵絕緣層、所述TFT元件半導(dǎo)體層、所述TFT元件源極、漏極電極、所述光電二極管的第一端電極、所述光電二極管的功能結(jié)構(gòu)層以及所述光電二極管的第二端電極，其中，所述第一端電極與所述源極、漏極電極是同步形成的同一層；所述制造方法還包括:在所述外圍區(qū)的至少一個(gè)所述掩模板對(duì)位標(biāo)記之上和所述像素區(qū)的所述源極、漏極電極上形成第一絕緣層，并刻蝕所述第一絕緣層形成暴露所述第一端電極的開(kāi)口，所述功能結(jié)構(gòu)層通過(guò)所述第一絕緣層的開(kāi)口與所述第一端電極連接。
[0017]優(yōu)選地，還包括:在所述外圍區(qū)形成多個(gè)測(cè)試區(qū)，所述刻蝕阻擋層對(duì)應(yīng)覆蓋多個(gè)所述測(cè)試區(qū)。
[0018]優(yōu)選地，在所述外圍區(qū)形成多個(gè)測(cè)試區(qū)包括:在所述外圍區(qū)形成引線端子；刻蝕所述引線端子上的各層以形成對(duì)應(yīng)于所述引線端子的過(guò)孔，所述各層包括所述第一保護(hù)層、所述第二保護(hù)層、所述第一絕緣層和/或所述柵絕緣層。
[0019]優(yōu)選地，在所述外圍區(qū)形成多個(gè)測(cè)試區(qū)包括:在所述外圍區(qū)形成所述第二保護(hù)層的第二開(kāi)口，所述第二開(kāi)口至少用于測(cè)試所述第二保護(hù)層的線寬和/或?qū)ξ黄睢?br>[0020]優(yōu)選地，形成第一保護(hù)層包括:在所述第二端電極上形成所述第一保護(hù)層；以及刻蝕所述第一保護(hù)層，并形成第三開(kāi)口，所述上電極層通過(guò)所述第三開(kāi)口與所述第二端電極連接。
[0021]優(yōu)選地，刻蝕所述第二保護(hù)層在所述外圍區(qū)中形成第一開(kāi)口包括:在所述第二保護(hù)層上涂布光刻膠，并使用第一掩模板對(duì)所述第二保護(hù)層進(jìn)行光刻，所述第一掩模板具有對(duì)位圖案，所述對(duì)位圖案使所述第二保護(hù)層形成所述第一開(kāi)口，并與至少一所述掩模板對(duì)位標(biāo)記匹配。
[0022]優(yōu)選地，形成所述上電極層和所述刻蝕阻擋層包括:在所述第一保護(hù)層上形成透明導(dǎo)電層，并在所述透明導(dǎo)電層上涂布光刻膠，使用第二掩模板對(duì)所述透明導(dǎo)電層進(jìn)行光亥IJ，其中，所述第二掩模板包括透光區(qū)域和不透光區(qū)域，其不透光區(qū)域與所述上電極層和所述刻蝕阻擋層圖案相同，所述第一掩模板包括透光區(qū)域和不透光區(qū)域，其透光區(qū)域與所述第二保護(hù)層的開(kāi)口和過(guò)孔的圖案相同；或者所述第二掩模板包括透光區(qū)域和不透光區(qū)域，其透光區(qū)域與所述上電極層和所述刻蝕阻擋層圖案相同，所述第一掩模板包括透光區(qū)域和不透光區(qū)域，其不透光區(qū)域與所述第二保護(hù)層的開(kāi)口和過(guò)孔的圖案相同。
[0023]優(yōu)選地，所述刻蝕阻擋層與所述上電極層是同步形成的相同材質(zhì)的同一層。
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過(guò)在第二保護(hù)層與第一保護(hù)層之間、涂布對(duì)應(yīng)于第二保護(hù)層開(kāi)口的刻蝕阻擋層，使第二保護(hù)層的開(kāi)口僅刻蝕至刻蝕阻擋層，進(jìn)而減少由于第二保護(hù)層開(kāi)口而導(dǎo)致鄰近該開(kāi)口的像素區(qū)中像素受到的該開(kāi)口處的溫濕度影響。具體地，該刻蝕阻擋層可與像素區(qū)的上電極層是同步形成的同一層，以在不增加制程步驟的情況下，達(dá)到相同的技術(shù)效果。
【附圖說(shuō)明】
[0025]通過(guò)參照附圖詳細(xì)描述其示例實(shí)施方式，本發(fā)明的上述和其它特征及優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯。
[0026]圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的、平板圖像傳感器的俯視圖；
[0027]圖2示出了現(xiàn)有技術(shù)的、最終保護(hù)層(第二保護(hù)層)刻蝕前的、平板圖像傳感器沿圖1中A-A’方向的截面圖；
[0028]圖3示出了現(xiàn)有技術(shù)的、最終保護(hù)層(第二保護(hù)層)刻蝕后的、平板圖像傳感器沿圖1中A-A’方向的截面圖；
[0029]圖4示出了現(xiàn)有技術(shù)的、最終保護(hù)層(第二保護(hù)層)刻蝕后的、具有測(cè)試區(qū)的平板圖像傳感器的截面圖；
[0030]圖5示出了本發(fā)明第一實(shí)施例的、平板圖像傳感器的俯視圖；
[0031]圖6示出了本發(fā)明第一實(shí)施例的、第二保護(hù)層刻蝕前的、平板圖像傳感器沿圖5中B-B’方向的截面圖；
[0032]圖7示出了本發(fā)明第一實(shí)施例的、第二保護(hù)層刻蝕后的、平板圖像傳感器沿圖5中B-B’方向的截面圖；
[0033]圖8不出了本發(fā)明第一實(shí)施例的、掩模板對(duì)位標(biāo)記的不意圖；
[0034]圖9示出了本發(fā)明第一實(shí)施例的、匹配的掩模板對(duì)位標(biāo)記與掩模板的示意圖；
[0035]圖10示出了本發(fā)明第二實(shí)施例的、第二保護(hù)層刻蝕后的、具有測(cè)試區(qū)的平板圖像傳感器的截面圖；
[0036]圖11示出了本發(fā)明第三實(shí)施例的、第二保護(hù)層刻蝕后的、具有測(cè)試區(qū)的平板圖像傳感器的截面圖；
[0037]圖12示出了本發(fā)明實(shí)施例的、平板圖像傳感器的制造方法的流程圖。
[0038]其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下:
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