光电检测设备及其制造方法技术

提供了一种光电检测设备、光反应元件、X射线检测器以及光电检测器的基板装置的制造方法。所述光电检测设备包括在具有特定透光率的基板的第一表面上的薄膜晶体管阵列和在第一表面和薄膜晶体管阵列之间的光电二极管结构。光电二极管结构被实现为接收和处理通过基板的第二表面的电磁辐射。

Photoelectric Detection Equipment and Its Manufacturing Method

A manufacturing method of a photoelectric detection device, a photoreaction element, an X-ray detector and a photoelectric detector's base plate device is provided. The photoelectric detection device includes a thin film transistor array on the first surface of a substrate having a specific transmittance and a photodiode structure between the first surface and the thin film transistor array. The photodiode structure is implemented to receive and process electromagnetic radiation passing through the second surface of the substrate.

【技术实现步骤摘要】
光电检测设备及其制造方法相关申请的交叉引用本申请要求于2017年9月29日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2017-0127179号的优先权，其公开内容通过引用并入本文。
本专利技术涉及光电检测设备，并且更具体地，涉及提高量子效率并简化工艺的光电检测设备及其制造方法。
技术介绍
辐射是指具有在任何点均在所有方向上延伸的性质的光或颗粒。其中，存在通过当从外部接收强能量时引起的电离反应产生内部能量变化的辐射，这被称为电离辐射。自然界中的各种电离辐射具有独特的波长，其中，X射线是由于短波长而具有高能量水平的代表性电离辐射。在现代社会中，X射线被用于各种装置中。这些装置基本上被配置成使得产生X射线以传递通过物体，并且然后通过检测器得到穿透程度。存在两种类型的光电检测设备。首先，在直接型光电检测设备中，诸如硒或硅的光转换材料将传递通过分析材料的X射线转换成电子，并且然后面板检测电子以读取信息。相比之下，在间接型光电检测设备中，包括诸如碘化铯的光转换材料的闪烁体(scintillator)将传递通过分析材料的X射线转换成可见光射线，光电二极管或互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器将可见光射线转换成电子，并且然后面板检测电信号以读取信息。具体地，由于间接型光电检测设备可以在低电压下操作，所以它可以制造成便携式。此外，间接型光电检测设备具有较少的辐射暴露，因此它在医疗和工业领域中成为关注的焦点。图1是示出现有技术的光电检测设备的一部分的视图。图2是沿图1中的线I-I'截取的横截面图。参照图1和图2，现有技术的光电检测设备100被配置成使得金属膜沉积在基板106上，并且根据掩模过程形成栅极电极160a连同对应于栅极电极160a的线160b。此时可以同时形成栅极焊盘和引出焊盘(lead-outpad)。当在基板106上形成栅极电极160a时，在基板106的整个表面上形成栅极绝缘层103，并且顺序地形成非晶硅膜和掺杂的非晶硅膜，并且然后通过掩模过程在栅极绝缘层103上且在栅极电极160a上方形成有源层150。当形成有源层150时，在基板106上形成源极/漏极金属膜，并执行掩模过程以形成源极电极140a/漏极电极140b。此后，在基板106上形成第一层间绝缘层102，并且然后执行接触孔过程以露出漏极电极140b。此后，在基板上形成金属膜之后，根据掩模过程在像素区域上形成第二电极130。第二电极130通过接触孔与漏极电极140b电接触。例如，第二电极130可以使用选自钼(Mo)、铝(Al)及其合金中的任何一种金属材料。接下来，在第二电极130上顺序地形成光传导层和金属层之后，执行掩模过程以首先从金属层形成第一电极110。此后，另外执行掩模过程以从第二电极130和第一电极110之间的光传导层完成光电二极管120。例如，第一电极110可以使用透明铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)和铟锡锌氧化物(ITZO)中的任何一种。如上所述，当在像素区域中形成光电二极管120时，在基板106的整个区域上形成第二层间绝缘层105，并且然后根据掩模过程执行接触孔过程以露出源极电极140a区域、第二电极130区域、栅极焊盘区域和引出焊盘区域。接下来，在基板上形成金属层之后，根据掩模过程形成具有第一部分101a、第二部分101b和第三部分101c的偏置线101。如上所述，当在基板106上形成偏置线101时，去除对应于像素区域的第二层间绝缘层105，以形成开口区域，通过该开口区域暴露第一电极110的一部分。接下来，在基板106上方形成保护层104。图3是示出添加到图1的光电检测设备的附加部件和外部射线的入射的图。参照图3，在现有技术的光电检测设备中，在如图1所示的其上形成有保护层104的基板106上方形成有平坦化层107以实现平坦化。接下来，当在基板106上形成有平坦化层107时，在基板106上方形成具有能够将X射线转换成可见光射线的荧光材料的磷光体170。在这种情况下，诸如X射线的外部射线从外部光源300发射以入射到光电检测设备中，并且入射的外部射线顺序地通过诸如磷光体170、平坦化层107、保护层104、第二层间绝缘层105和第一电极的部件以辐射到光电二极管120上。参照图1，根据以上描述，外部射线入射到达光电二极管120的区域可以由具有第一部分190a和第二部分190b的入射区域190表示。此处，作为表示光电检测设备的外部射线入射效率的数值，存在填充因子，该填充因子通过将接收外部射线的光电二极管的面积除以外部射线入射到其上的基板的整个面积来定义。在上述光电检测设备中，当外部射线入射到其上的基板106的整个面积相同时，如果入射区域190增加，则填充因子的数值增加。因此，为了增大填充因子的数值，需要改变光电检测设备的部件的位置和面积。
技术实现思路
为了提高光电检测设备的性能、质量和生产率，需要增大填充因子，提高量子效率并简化工艺。因此，本专利技术人已经得到了一种用于使阻碍外部射线入射的结构最小化的结构。具体地，本专利技术人专利技术了一种光电检测设备，其中包括栅极电极、有源层和源极/漏极电极的薄膜晶体管设置在光电二极管下方，以使到光电二极管上的光入射最大化。本公开提供一种光电检测设备和用于光电检测设备的基板装置的制造方法，其满足本专利技术人专利技术的基于光电二极管的光电检测设备中的所需的填充因子、减少缺陷、并简化工艺。本公开的目的不限于上述目的，并且本领域技术人员可以从以下描述中清楚地理解上文未提及的其他目的。根据按照本公开的各种示例性实施方式的光电检测设备，与现有技术相比，通过增大的填充因子、改善的量子效率和简化的工艺来提高生产效率。光电检测设备可以包括基板、光电二极管、薄膜晶体管和磷光体。薄膜晶体管可以包括栅极电极、漏极电极和源极电极。在根据本公开的示例性实施方式的光电检测设备中，光电二极管设置在基板和薄膜晶体管之间，并且外部射线入射到基板下方，这与薄膜晶体管设置在基板和光电二极管之间并且外部射线入射到基板上方的现有技术不同。在根据示例性实施方式的光电检测设备中，与现有技术相比，光电二极管的布置和光电二极管的面积的变化相对自由，并且阻碍外部射线入射到光电二极管的部件减少使得入射面积增加并且填充因子得到改善。此外，与现有技术相比，改变了部件的结构以提高量子效率，并且减少了掩模过程的数目以提高生产效率。此外，在根据本公开的另一示例性实施方式的光电检测设备中，在根据一个示例性实施方式的光电检测设备中的基板下方添加磷光体。因此，与其中提供平坦化层以在基板上方提供磷光体的现有技术相比，不需要设置平坦化层以使得可以简化工艺。示例性实施方式的其他详细内容包括在具体实施方式和附图中。本公开的示例性实施方式可以提供一种光电检测设备及其制造方法，与现有技术相比，该光电检测设备通过改变部件的结构来增加填充因子、使量子效率最大化、降低工艺难度、并简化工艺。根据本公开的示例性实施方式的效果不限于上面例示的内容，并且在本说明书中包括更多种不同效果。附图说明从以下结合附图呈现的详细描述中将更清楚地理解本公开的上述和其他方面、特征和其他优点，在附图中：图1是示出根据现有技术的光电检测设备的一部分的平面图；图2是沿现有技术的图1中的线I-I'截取的横截面图；图3是示出在图2所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光电检测设备，包括：薄膜晶体管阵列，其位于具有特定透光率的基板的第一表面上；和光电二极管结构，其位于所述第一表面和所述薄膜晶体管阵列之间，所述光电二极管结构被实现为接收和处理通过所述基板的第二表面的电磁辐射。

【技术特征摘要】
2017.09.29 KR 10-2017-01271791.一种光电检测设备，包括：薄膜晶体管阵列，其位于具有特定透光率的基板的第一表面上；和光电二极管结构，其位于所述第一表面和所述薄膜晶体管阵列之间，所述光电二极管结构被实现为接收和处理通过所述基板的第二表面的电磁辐射。2.根据权利要求1所述的光电检测设备，还包括：在所述基板的所述第二表面上的抗散射层。3.根据权利要求1所述的光电检测设备，还包括：一个或更多个部件，所述一个或更多个部件设置在所述光电二极管结构的整个表面上且在所述光电二极管结构和所述基板之间，其中，在所述光电二极管结构与所述基板之间仅设置所述一个或更多个部件。4.根据权利要求3所述的光电检测设备，其中，所述一个或更多个部件包括第一电极。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：河晟峰，金旲奎，
申请(专利权)人：乐金显示有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR