检测装置、制造该检测装置的方法和检测系统制造方法及图纸

技术编号:6819666 阅读:148 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及检测装置、制造该检测装置的方法和检测系统。提供了一种检测装置,其包括:衬底;开关元件,布置在衬底上方并且包括多个电极;导电线,布置在衬底上方并且与开关元件的多个电极中的第一电极电连接;和转换元件,包括布置在开关元件和导电线上方并且布置在两个电极之间的半导体层,所述两个电极中的一个电极与开关元件的多个电极中的第二电极电连接。所述转换元件的所述一个电极通过在所述一个电极和开关元件的第一电极之间或在所述一个电极和导电线之间形成的空间而被布置在开关元件和导电线上方。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及检测装置、制造该检测装置的方法和检测系统
技术介绍
传统上,已经使用了平板检测器,在该平板检测器中充当转换元件的光电二极管和充当开关元件的TFT被形成在同一层上。然而,此布置已经达到了开口率增大的限度。 关于此问题,美国专利申请公开No. 2003/0226974已经提出了一种通过将每个光电二极管的下电极与相应的TFT的两个主电极中的一个主电极电连接并且将光电二极管和TFT彼此堆叠来增大开口率的技术。当每个光电二极管和相应的TFT彼此堆叠时,在光电二极管的下电极和与TFT的两个主电极中的另一个主电极电连接的信号线之间产生寄生电容。在光电二极管的下电极和TFT的两个主电极中的另一个主电极之间也产生寄生电容。此外,在光电二极管的下电极和TFT的控制电极之间以及在光电二极管的下电极和与TFT的控制电极电连接的控制线之间产生寄生电容。这增大了与控制电极、控制线、TFT的两个主电极中的另一个主电极、和信号线有关的时间常数,导致影响经由信号线对电信号的读取。关于此问题,美国专利申请公开No. 2003/0226974已经提出了对于每个光电二极管和相应的开关 TFT之间的层间绝缘层使用具有低介电常数的苯并环丁烯。
技术实现思路
当光电二极管和TFT彼此堆叠时,考虑到工艺容易性以及层间绝缘层上的应力, 优选的是减小光电二极管和TFT之间的间隔。然而,当光电二极管和TFT之间的间隔减小时,上述寄生电容的影响增大。为此,期望进一步减小光电二极管和TFT之间的介电常数。 因此,根据本专利技术的一方面,在衬底和转换元件之间包括开关元件和导电线的检测装置中, 减小了在转换元件和开关元件或导电线之间产生的寄生电容。本专利技术在它的第一方面中提供了一种检测装置,其包括衬底;开关元件,布置在衬底上方并且包括多个电极;导电线,布置在衬底上方并且与开关元件的多个电极中的第一电极电连接;和转换元件,包括布置在开关元件和导电线上方并且布置在两个电极之间的半导体层,该两个电极中的一个电极与开关元件的多个电极中的第二电极电连接,第二电极不同于第一电极,其中转换元件的该一个电极通过在该一个电极和开关元件的第一电极之间或在该一个电极和导电线之间形成的空间而被布置在开关元件和导电线上方。本专利技术在它的第二方面中提供一种检测系统,其包括上述的检测装置;以及信号处理单元,被配置为处理由该检测装置获得的信号。本专利技术在它的第三方面中提供一种制造检测装置的方法,该方法包括形成覆盖布置在衬底上方的开关元件和导电线的膜,其中开关元件包括多个电极,并且导电线与多个电极中的第一电极电连接;经由该膜在开关元件和导电线上方形成转换元件,其中转换元件包括在两个电极之间的半导体层,并且该两个电极中的一个电极与开关元件的多个电极中的第二电极电连接,第二电极不同于第一电极;以及通过除去该膜的至少一部分来在3转换元件的该一个电极和开关元件的第一电极之间或在转换元件的该一个电极和导电线之间形成空间。通过以下(参考附图)对示例性实施例的描述,本专利技术的更多特征将变得明显。附图描述图IA IE是说明根据第一实施例的检测装置100的示例性布置的视图;图2A 2C是说明制造根据第一实施例的检测装置100的示例性方法的视图;图3A和图;3B是说明根据第一实施例的检测装置100的变型的视图;图4是说明根据第一实施例的检测装置100的变型的视图;图5是说明根据第一实施例的检测装置100的变型的视图;图6是说明根据第二实施例的检测装置600的布置的示例的视图;图7A 7C是说明根据第三实施例的检测装置700的示例性布置的视图;图8A和图8B是说明根据第四实施例的检测装置800的示例性布置的视图;图9是说明根据第五实施例的检测装置900的示例性布置的视图;和附图说明图10是说明使用根据每个实施例的检测装置的示例性检测系统的视图。具体实施例方式下面将参考附图描述本专利技术的实施例。<第一实施例>此实施例举例说明了本专利技术被应用于使用PIN型光电二极管的光电转换元件的情况。将参考图IA IE描述根据本实施例的检测装置100的布置的示例。图IA是包括多个像素的检测装置100的平面图,其中关注一个像素。图IB是沿着线A-A获得的像素的示意性截面图。图IC是沿着线B-B获得的示意性截面图。图ID是沿着线C-C获得的像素的示意性截面图。图IE是沿着线D-D获得的示意性截面图。为了可视性起见,图IA仅仅示出了部分组件。检测装置100包括作为开关元件的晶体管109以及作为转换元件的光电转换元件 117。形成在衬底101上方的每个晶体管109被布置在相应的光电转换元件117和衬底101 之间。晶体管109包括栅极电极(控制电极)102、栅极绝缘膜104、第一半导体层105、源极电极(主电极中的一个)106和漏极电极(主电极中的另一个)107。光电转换元件117 包括下电极(一个电极)114、PIN型第二半导体层115、和上电极(另一个电极)116。下电极114与源极电极106电连接。栅极电极102与栅极线(控制线)103电连接。漏极电极107与信号线108电连接。上电极116还与偏置线(未示出)电连接。在第二半导体层 115中,入射光被转换为电荷。当经由栅极线103将电压施加于栅极电极102时,经由晶体管109将与电荷对应的电信号输出到信号线108。晶体管109、栅极线103和信号线108位于它们与光电转换元件117重叠的位置处。也就是说,光电转换元件117位于衬底101上方并且被布置在栅极线103、信号线108和晶体管109上方。第一保护膜110覆盖除与下电极114连接的部分之外的晶体管109。第二保护膜 112的上表面与除与晶体管109连接的部分之外的光电转换元件117的下表面接触。第三保护膜118覆盖光电转换元件117的上表面和侧表面。第一保护膜110和第二保护膜112 在下电极114和源极电极106之间的连接部分附近彼此接触。第二保护膜112和第三保护膜118在光电转换元件117的侧表面附近彼此接触。也就是说,第一保护膜110、第二保护膜112和第三保护膜118包围晶体管109和光电转换元件117。在第一保护膜110和第二保护膜112之间形成空间(space) 120。空间120通常由空气层形成,但是也可以混合有在制造检测装置100的过程中产生的气体或者可以是真空。利用此布置,在检测装置100中,空间120存在于下电极114和栅极线103之间以及下电极114和信号线108之间的间隔的至少一部分中。另外,空间120存在于下电极114和栅极电极102之间以及下电极114和漏极电极107之间的间隔的至少一部分中。也就是说, 下电极114通过下电极114和漏极电极107或信号线108之间的空间120而被布置在晶体管109和信号线108上方。下电极114通过下电极114和栅极电极102或栅极线103之间的空间120而被布置在晶体管109和栅极线103上方。这使得可以减小下电极114和晶体管109的电极(图IA IE中的栅极电极和漏极电极)之间以及下电极114和导电线(图 IA IE中的栅极线和信号线)之间的寄生电容。接着将参考图2A 2C描述制造根据此实施例的检测装置100的方法的示例。尽管图2A 2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检测装置,包括:衬底;开关元件,布置在所述衬底上方并且包括多个电极;导电线,布置在所述衬底上方并且与所述开关元件的多个电极中的第一电极电连接;和转换元件,包括布置在所述开关元件和所述导电线上方并且布置在两个电极之间的半导体层,所述两个电极中的一个电极与所述开关元件的多个电极中的第二电极电连接,第二电极不同于第一电极,其中,所述转换元件的所述一个电极通过在所述一个电极和所述开关元件的第一电极之间或在所述一个电极和所述导电线之间形成的空间而被布置在所述开关元件和所述导电线上方。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:望月千织渡边实石井孝昌川锅润藤吉健太郎
申请(专利权)人:佳能株式会社
类型:发明
国别省市:JP

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