專利名稱：一種x射線平板傳感器及x射線平板探測(cè)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型及平板探測(cè)器領(lǐng)域，尤其涉及一種X射線平板傳感器及X射線平板探測(cè)器。
背景技術(shù)：
X射線平板探測(cè)器在醫(yī)療成像、材料檢測(cè)及探傷、機(jī)場(chǎng)港口安檢、移動(dòng)式的戰(zhàn)場(chǎng)應(yīng)用等領(lǐng)域扮演著越來越重要的角色。傳統(tǒng)平板型X射線傳感器的結(jié)構(gòu)與液晶顯示器的結(jié)構(gòu)比較相近，如圖1(a)所示，傳統(tǒng)X射線傳感器的每個(gè)像素單元包括一個(gè)光電二極管11和一個(gè)薄膜晶體管(Thin FilmTransistor, TFT) 12，TFT 12的柵極與X射線傳感器的柵極掃描線13連接，TFT 12的漏極與X射線傳感器的數(shù)據(jù)線14連接，TFT 12的源極與光電二極管11連接，數(shù)據(jù)線14的一端通過連接引腳連接數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路15。傳統(tǒng)X射線傳感器通過掃描驅(qū)動(dòng)電路16掃描信號(hào)來控制該TFT12的開關(guān)狀態(tài)。當(dāng)TFT 12被打開時(shí)，光電二極管11產(chǎn)生的光電流信號(hào)依次通過與TFT 12連接的數(shù)據(jù)線14、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路15而被讀出。通過控制柵極掃描線13與數(shù)據(jù)線14上的信號(hào)時(shí)序來完成光電信號(hào)的采集，即通過控制TFT 12的開關(guān)狀態(tài)來完成對(duì)光電二極管11產(chǎn)生的光電流信號(hào)采集的控制工作。傳統(tǒng)的底柵型X射線傳感器中的一個(gè)像素單元的剖面圖如圖I (b)所示，包括基板I，柵極2，公共電極3，漏電極4，源電極5，有源層6，鈍化層7，ITO層8，柵極保護(hù)層9，平坦層10。ITO層8通過過孔與柵極2連接，過孔的形成需要通過曝光顯影等工藝，同時(shí)需要制備兩層PVX層，工藝復(fù)雜、且成本較高。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型提供一種工藝簡(jiǎn)單、成本低廉的X射線平板傳感器及X射線平板探測(cè)器。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種X射線平板傳感器，包括基板、形成于基板一側(cè)的頂柵型TFT和存儲(chǔ)電容，所述存儲(chǔ)電容包括第一 ITO層、與所述第一 ITO層形成存儲(chǔ)電容的第二 ITO層、用于輸出電信號(hào)的第三ITO層、地線，所述第一 ITO層與所述頂柵型TFT的漏電極和有源層直接連接，所述第二 ITO層與所述地線直接連接，所述第三ITO層通過過孔與所述第一 ITO層連接。所述地線與所述頂柵型TFT的柵極同層設(shè)置。所述地線形成于第二 ITO層上。與所述頂柵型TFT相對(duì)應(yīng)的區(qū)域設(shè)置有遮光層。所述遮光層設(shè)置于所述基板的另一側(cè)。所述有源層為非晶硅層或多晶硅層。所述頂柵型TFT的柵極采用鋁材料或銅材料制成。[0015]一種X射線平板探測(cè)器，包括上述的X射線平板傳感器。本實(shí)用新型所述的X射線平板傳感器及X射線平板探測(cè)器，基于頂柵TFT結(jié)構(gòu)形成X射線平板傳感器及X射線平板探測(cè)器。本實(shí)用新型基于頂柵TFT結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，使第
一ITO層同S/D層直接相連，節(jié)省了傳統(tǒng)底柵TFT結(jié)構(gòu)中的鈍化層，減少光罩工藝以提高產(chǎn)品良率；并且，由于將地線與頂柵TFT的柵極線設(shè)計(jì)在同一層，進(jìn)一步減少了光罩工藝，提高了產(chǎn)品良率，同時(shí)，地線使用低電阻率金屬材料時(shí)，電阻較低，從而能夠改善探測(cè)器的信噪比；并且，本實(shí)用新型所述的結(jié)構(gòu)中，柵線金屬遮擋X射線對(duì)有源區(qū)(Active)的破壞，能夠延長(zhǎng)TFT的使用壽命，進(jìn)而延長(zhǎng)X射線平板探測(cè)器的使用壽命。

圖I (a)為傳統(tǒng)X射線傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖1(b)為傳統(tǒng)的底柵型X射線傳感器中的一個(gè)像素單元的剖面示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提出的一種X射線平板傳感器；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提出的一種X射線平板傳感器；圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提出的一種X射線平板傳感器；圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例提出的一種X射線平板傳感器。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的基本思想是基于頂柵TFT結(jié)構(gòu)形成X射線平板傳感器及X射線平板探測(cè)器。本實(shí)用新型實(shí)施例提出了一種X射線平板傳感器，包括基板、形成于基板一側(cè)的頂柵型TFT和存儲(chǔ)電容，所述存儲(chǔ)電容包括第一 ITO層、與所述第一 ITO層形成存儲(chǔ)電容的第二 ITO層、用于輸出電信號(hào)的第三ITO層、地線，所述第一 ITO層與所述頂柵型TFT的漏電極和有源層直接連接，所述第二 ITO層與所述地線直接連接，所述第三ITO層通過過孔與所述第一 ITO層連接，可選的，所述地線與所述頂柵型TFT的柵極同層設(shè)置?？蛇x的，所述地線形成于第二 ITO層上?？蛇x的，與所述頂柵型TFT相對(duì)應(yīng)的區(qū)域設(shè)置有遮光層?？蛇x的，所述遮光層設(shè)置于所述基板的另一側(cè)?？蛇x的，所述有源層為非晶硅層或多晶硅層?？蛇x的，所述頂柵型TFT的柵極采用鋁材料或銅材料制成。本發(fā)明實(shí)施例還相應(yīng)地提出了一種X射線平板探測(cè)器，包括上述的X射線平板傳感器。下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。實(shí)施例I圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例I提出的一種X射線平板傳感器，如圖2所示，該X射線平板傳感器包括在基板I上依次制作的第一 ITO層21、源/漏層22、有源層23、鈍化層24、第二 ITO層25、柵線26、樹脂層27以及第三ITO層28 ;其中，第一 ITO層21與部分基板I接觸；[0036]源/漏層22的漏極221與部分第一 ITO層21接觸，源/漏層22的源極222與部分基板I接觸；有源層23與全部源/漏層22及源極222和漏極221之間的基板I接觸；鈍化層24與部 分第一 ITO層21、全部有源層23和部分基板I接觸；第二 ITO層25和部分鈍化層24接觸，第一 ITO層21與第二 ITO層25形成存儲(chǔ)電容；柵線26中的柵極261與部分鈍化層24接觸，柵線26中的地線262與部分第二ITO層接觸；樹脂層27與全部柵線26、部分第二 ITO層和部分鈍化層24接觸；第三ITO層28與全部樹脂層27接觸，并通過穿透樹脂層27和鈍化層24的過孔與第一 ITO層21接觸，第三ITO層28用于將電信號(hào)傳輸出去。本實(shí)施例采用頂柵型TFT，地線利用柵線來制作。地線制作在第二 ITO層上，第一ITO層同第三ITO層通過過孔連接，只需要制作兩層絕緣層，節(jié)省了一次制作絕緣層的工藝，同時(shí)由于第一 ITO層和第二 ITO層之間僅有一層較薄的鈍化層，可以得到較大的存儲(chǔ)電容，而較大的存儲(chǔ)電容可以改善因像素的漏電流偏大而引起的信號(hào)失真，也起到了改善信噪比的作用。實(shí)施例2圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例2提出的一種X射線平板傳感器，如圖3所示，該X射線平板傳感器包括在基板I上依次制作的遮光層31、第一鈍化層32、第一 ITO層33、源/漏層34、有源層35、第二鈍化層36、第二 ITO層37、柵線38、樹脂層39以及第三ITO層310 ；其中，遮光層31與部分基板I接觸；第一鈍化層32與全部遮光層31及部分基板I接觸；第一 ITO層33與部分第一鈍化層32接觸；源/漏層34的漏極341與部分第一 ITO層33接觸，源/漏層34的源極342與部分第一鈍化層32接觸；有源層35與全部源/漏層34及源極342和漏極341之間的第一鈍化層32接觸；第二鈍化層36與部分第一 ITO層33、全部有源層35和部分第一鈍化層32接觸；第二 ITO層37和部分第二鈍化層36接觸，第一 ITO層21與第二 ITO層25形成存儲(chǔ)電容；柵線38中的柵極381與部分第二鈍化層36接觸，柵線38中的地線382與部分第
二ITO層37接觸；樹脂層39與全部柵線38、部分第二 ITO層37和部分第二鈍化層36接觸；第三ITO層310與全部樹脂層39接觸，并通過穿透樹脂層39和第二鈍化層36的過孔與第一 ITO層33接觸。本實(shí)施例只需要制作兩層絕緣層，節(jié)省了一次制作絕緣層的工藝，同時(shí)為了防止下方光生載流子對(duì)像素漏電流的不利影響，因此最開始先在玻璃基板上制作一層金屬層或者樹脂層來遮光，一種優(yōu)選的辦法可以采用與彩膜基板上的與黑矩陣相同的材料來遮擋有源區(qū)，如圖3所示。為了防止金屬層導(dǎo)通源漏極，因此還增加了 PVX層。[0057]以圖3所示結(jié)構(gòu)為例，給出制作本實(shí)用新型所述X射線平板傳感器的一工藝流程，具體包括以下步驟I、用第一次Mask工藝制作遮光層；2、沉積一層PVX，第二次Mask工藝制作第一 ITO層；3、第三次Mask工藝制作源漏極S/D ；4、第四次Mask工藝制作有源層Active ；5、沉積一層PVX，第五次Mask工藝制作第二 ITO層；6、第六次Mask工藝制作柵極線和Ground走線；·[0064]7、第七次Mask工藝制作Resin層，并在Resin和PVX上挖出過孔；8、第八次Mask工藝制作第三ITO層，第三ITO層連接至第一 ITO層。實(shí)施例3圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提出的一種X射線平板傳感器，如圖4所示，該X射線平板傳感器包括在基板I上依次制作的 第一 ITO層41、源/漏層42、有源層43、鈍化層44、柵線45、第二 ITO層46、樹脂層47以及第三ITO層48 ;其中，第一 ITO層41與部分基板I接觸；源/漏層42的漏極421與部分第一 ITO層41接觸，源/漏層42的源極422與部分基板I接觸，源漏電極優(yōu)選采用電阻率較低的材料制備，如銅或鋁材料，從而可以降低TFT的電阻；有源層43與全部源/漏層42及源極422和漏極421之間的基板I接觸；鈍化層44與部分第一 ITO層41、全部有源層43和部分基板I接觸；柵線45的柵極451與地線452分別與部分鈍化層44接觸，柵極和柵線優(yōu)選采用電阻率較低的材料制備，如銅或鋁材料，從而可以降低TFT的電阻；第二 ITO層46與柵線45中的地線452、以及部分鈍化層44接觸，第一 ITO層21與第二 ITO層25形成存儲(chǔ)電容；樹脂層47與全部第二 ITO層46、柵線45的柵極451、以及部分鈍化層44接觸；第三ITO層48與全部樹脂層47接觸，并通過穿透樹脂層47和鈍化層44的過孔與第一 ITO層41接觸。實(shí)施例4圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例4提出的一種X射線平板傳感器，如圖5所示，該X射線平板傳感器包括在基板I上依次制作的遮光層51、第一鈍化層52、第一 ITO層53、源/漏層54、有源層55、第二鈍化層56、柵線57、第二 ITO層58、樹脂層59以及第三ITO層510 ；其中，遮光層51與部分基板I接觸；第一鈍化層52與全部遮光層51及部分基板I接觸；第一 ITO層53與部分第一鈍化層52接觸；源/漏層54的漏極541與部分第一 ITO層53接觸，源/漏層54的源極542與部分第一鈍化層52接觸；有源層55與全部源/漏層54及源極542和漏極541之間的第一鈍化層52接觸；第二鈍化層56與部分第一 ITO層53、全部有源層55和部分第一鈍化層52接觸；[0084]柵線57的柵極571與地線572分別與部分第二鈍化層56接觸；第二 ITO層58與柵線57中的地線572、以及部分第二鈍化層56接觸；樹脂層59與全部第二 ITO層58、柵線57的柵極571、以及部分第二鈍化層56接觸；第三ITO層510與全部樹脂層59接觸，并通過穿透樹脂層59和第二鈍化層56的過孔與第一 ITO層53接觸。本實(shí)施例將地線制作在第二 ITO層下邊，根據(jù)刻蝕液的使用種類的不同，可以直接在地線上制作第二 ITO層，當(dāng)然，依據(jù)產(chǎn)線工藝，也有可能需要在地線上方再增加一層保護(hù)層(PVX)，才能制作第二 ITO層，如采用酸性的刻蝕液會(huì)對(duì)地線造成影響，因此需要制備一層保護(hù)層(PVX)，再制作第二 ITO層。需要說明的是，本實(shí)用新型中所述的部分接觸或全部接觸是以截面圖中從上到下 的視角進(jìn)行說明的。本實(shí)用新型具有以下有益效果I)本實(shí)用新型采用頂柵型TFT結(jié)構(gòu)，利用第一 ITO層直接搭接(S/D)層；相比底柵型TFT結(jié)構(gòu)，減少了 S/D層同第一 ITO層相連接時(shí)需要增加的鈍化層(PVX層)，另外，本實(shí)用新型可以將地線同柵極在一次光罩工藝中完成，從而節(jié)省工藝，提高了產(chǎn)品良率。2)本實(shí)用新型可以通過柵線(Gate層)金屬遮擋X射線對(duì)有源層(Active)的破壞，從而能夠延長(zhǎng)TFT的使用壽命，進(jìn)而延長(zhǎng)X射線平板探測(cè)器的使用壽命。3)本實(shí)用新型可以用低電阻率金屬材料來形成S/D層金屬，從而降低TFT的電阻。由于TFT電阻對(duì)平板探測(cè)器響應(yīng)時(shí)間有較大影響，因此有效的縮短了平板探測(cè)器的響應(yīng)時(shí)間。4)地線Ground與柵線同層制作，可以使用低電阻率金屬材料(如鋁等)，降低地線的電阻，從而改善探測(cè)器的信噪比。5)第一 ITO層和第二 ITO層交疊形成存儲(chǔ)電容，第一 ITO層收集X射線轉(zhuǎn)換得到的電荷，連接至第一ITO層。由于第一ITO層和第二ITO層之間僅有一層較薄的鈍化層，可以得到較大的存儲(chǔ)電容，而較大的存儲(chǔ)電容可以改善因像素的漏電流偏大而引起的信號(hào)失真，也起到了改善信噪比的作用。以上所述，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種X射線平板傳感器，其特征在于，包括基板、形成于基板一側(cè)的頂柵型TFT和存儲(chǔ)電容，所述存儲(chǔ)電容包括第一 ITO層、與所述第一 ITO層形成存儲(chǔ)電容的第二 ITO層、用于輸出電信號(hào)的第三ITO層、地線，所述第一 ITO層與所述頂柵型TFT的漏電極和有源層直接連接，所述第二 ITO層與所述地線直接連接，所述第三ITO層通過過孔與所述第一 ITO層連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的X射線平板傳感器，其特征在于，所述地線與所述頂柵型TFT的柵極同層設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的X射線平板傳感器，其特征在于，所述地線形成于第二ITO層上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的X射線平板傳感器，其特征在于，與所述頂柵型TFT相對(duì)應(yīng)的區(qū)域設(shè)置有遮光層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的X射線平板傳感器，其特征在于，所述遮光層設(shè)置于所述基板的另一側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的X射線平板傳感器，其特征在于，所述有源層為非晶硅層或多晶娃層。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的X射線平板傳感器，其特征在于，所述頂柵型TFT的柵極采用招材料或銅材料制成。
8.—種X射線平板探測(cè)器，其特征在于，包括如權(quán)利要求I 7任一項(xiàng)所述的X射線平板傳感器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種X射線平板傳感器及X射線平板探測(cè)器，基于頂柵TFT結(jié)構(gòu)形成X射線平板傳感器及X射線平板探測(cè)器。包括基板、形成于基板一側(cè)的頂柵型TFT和存儲(chǔ)電容，所述存儲(chǔ)電容包括第一ITO層、與所述第一ITO層形成存儲(chǔ)電容的第二ITO層、用于輸出電信號(hào)的第三ITO層、地線，所述第一ITO層與所述頂柵型TFT的漏電極和有源層直接連接，所述第二ITO層與所述地線直接連接，所述第三ITO層通過過孔與所述第一ITO層連接。簡(jiǎn)化了制備工藝，節(jié)省了一層鈍化層。
文檔編號(hào)H01L27/146GK202796958SQ201220384818
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月3日
發(fā)明者李曉坤 申請(qǐng)人:北京京東方光電科技有限公司