X射线探测器背板的制造方法及PIN光电二极管的制造方法技术

技术编号:8162733 阅读:268 留言:0更新日期:2013-01-07 20:18
本发明专利技术提供一种X射线探测器背板的制造方法及PIN光电二极管的制造方法。所述PIN光电二极管的制造方法包括:在基板上沉积N型非晶硅薄膜;在N型非晶硅薄膜上沉积本征非晶硅薄膜;采用B2H6对本征非晶硅薄膜进行离子注入,并对离子注入后的本征非晶硅薄膜进行活化工艺,从而在本征非晶硅薄膜的上层形成P型非晶硅薄膜;进行掩模光刻工艺,得到PIN光电二极管的P型层、I型层和N型层。本发明专利技术采用离子注入和活化工艺来形成PIN光电二极管,能够避免在PECVD上增加B2H6气体进行PIN光电二极管和X射线探测器背板的制造时,所带来的气体交叉污染问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体器件的制造领域,特别涉及ー种X射线探测器背板的制造方法及PIN光电ニ极管的制造方法。
技术介绍
X射线检测广泛应用于医疗、安全、无损检测、科研等领域,在国计民生中日益发挥着重要作用。目前,比较常见的X射线检测技术是20世纪90年代末出现的X射线数字照相(Digital Radiography,DR)检测技术。X射线数字照相系统中使用了平板探测器(flat panel detector),其像元尺寸可小于O. Imm,因而其成像质量及分辨率几乎可与胶片照相媲美,同时还克服了胶片照相中表现出来的缺点,也为图像的计算机处理提供了方便。根据电子转换模式的不同,数字化X射线照相检测可分为直接转换型(Direct DR)和间接转换型(Indirect DR)两种类型。其中,间接转换型X射线探测器包括X射线转换层与非晶硅光电ニ极管、薄膜晶体管、信号存储基本像素単元及信号放大与信号读取等。间接转换型X射线探测器的结构主要是由闪烁体(碘化铯)或荧光体(硫氧化钆)层加具有光电ニ极管作用的非晶硅层,再加薄膜晶体管(TFT)阵列构成。此类的间接转换型探測器的闪烁体或荧光体层经X射线曝光后可以将X射线转换为电信号,通过TFT阵列将每个像素的电荷信号读出并转化为数字信号,并传送到计算机图像处理系统集成为X射线影像。PIN光电ニ极管是间接转换型X射线探测器的背板的关键组成,其决定了可见光的吸收效率,对于X射线剂量、X射线成像的分辨率、图像的响应速度等关键指标有很大影响。PIN光电ニ极管是在掺杂浓度很高的P型(Positive)半导体和N型(Negative)半导体之间生成一层掺杂浓度很低的本征半导体层,即I型(Intrinsic)层。由于I型层吸收系数很小,入射光可以很容易的进入材料内部,被充分吸收后产生大量的电子-空穴对,因此有较高的光电转换效率。此外,I型层两侧的P型层和N型层很薄,光生载流子漂移时间很短,使PIN器件的响应速度较高。当PIN光电ニ极管加有反向偏压时,则外加电场和内部电场区内的电场方向相同。当有光照射ニ极管吋,并且此外加光电子能量大于禁带宽度Eg,那么价带上的电子就会吸收光子能量跃迁到导带上,从而形成电子-空穴对;在耗尽层即本征层内的电子空穴对,在强电场作用下,电子向N型区漂移,空穴向P型区漂移,从而形成光电流,光功率变化时电流也随之线性变化,从而将光信号转变为电信号。PIN光电ニ极管广泛应用于激光通讯测量、电子断层摄影、太阳能电池等领域,在太阳能生产线上使用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)来制作,而采用PECVD来制作PIN光电ニ极管时,需要有B2H6气体供应。具体来说,N型a-Si使用SiH4、H2、PH3三种エ艺气体;本征a-Si使用SiH4、H2两种エ艺气体;P型a-Si使用SiH4、H2, B2H6三种エ艺气体。但是,在TFT-IXDエ厂中,等离子体增强化学气相沉积(PECVD)设备通常只有SiH4、NH3> N2O, PH3>H2和N2等エ艺气体供应,但没有B2H6气体供应。如果要在TFT-IXDエ厂中利用PECVD设备来进行PIN光电ニ极管和X射线探测器背板的制造,则需要増加B2H6气体的供应,这会带来相应的气体交叉污染问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供ー种X射线探测器背板的制造方法及PIN光电ニ极管的制造方法,能够避免在PECVD设备上増加B2H6气体带来的气体交叉污染问题。为实现上述目的,本专利技术提供技术方案如下ー种PIN光电ニ级管的制造方法,所述制造方法采用离子注入和活化工艺来形成PIN光电ニ极管。 上述的制造方法,具体包括 在基板上沉积N型非晶硅薄膜;在N型非晶硅薄膜上沉积本征非晶硅薄膜;采用B2H6对本征非晶硅薄膜进行离子注入,并对离子注入后的本征非晶硅薄膜进行活化工艺,从而在本征非晶硅薄膜的上层形成P型非晶硅薄膜;进行掩模光刻エ艺,得到PIN光电ニ极管的P型层、I型层和N型层。上述的制造方法,其中,所述P型层、I型层和N型层的厚度分别为200A ~ 700A、5000A ~ 15000A和200A ~ 700A。ー种X射线探测器背板的制造方法,所述制造方法采用离子注入和活化工艺来形成X射线探测器背板中的PIN光电ニ极管。上述的制造方法,具体包括在基板上依次形成栅电极、栅绝缘层、有源层和源漏金属层;在源漏金属层上沉积N型非晶硅薄膜;在N型非晶硅薄膜上沉积本征非晶硅薄膜;采用B2H6对本征非晶硅薄膜进行离子注入,并对离子注入后的本征非晶硅薄膜进行活化工艺,从而在本征非晶硅薄膜的上层形成P型非晶硅薄膜;在P型非晶硅薄膜上沉积第一透明电极层;进行掩模光刻エ艺,形成第一透明电极层、PIN光电ニ极管、源电极和漏电极的图形,其中,PIN光电ニ极管的N型层与漏电极电连接;沉积钝化层和第一树脂层,并在钝化层和第一树脂层上形成过孔;形成第二透明电极层、电极引线和第二树脂层,所述电极引线通过过孔与PIN光电ニ极管的P型层电连接。上述的制造方法,具体包括在基板上依次形成栅电极、栅绝缘层、有源层、源电极和漏电极;在形成有源电极和漏电极的基板上沉积N型非晶硅薄膜;在N型非晶硅薄膜上沉积本征非晶硅薄膜;采用B2H6对本征非晶硅薄膜进行离子注入,并对离子注入后的本征非晶硅薄膜进行活化工艺,从而在本征非晶硅薄膜的上层形成P型非晶硅薄膜;在P型非晶硅薄膜上沉积第一透明电极层;进行掩模光刻エ艺,形成第一透明电极层和PIN光电ニ极管的图形,其中,PIN光电ニ极管的N型层与漏电极电连接;沉积钝化层和第一树脂层,并在钝化层和第一树脂层上形成过孔;形成第二透明电极层、电极引线和第二树脂层,所述电极引线通过过孔与PIN光电ニ极管的P型层电连接。上述的制造方法,其中,所述PIN光电ニ极管的P型层、I型层和N型层的厚度分别为200A ~ 700A、5OOOA ~ 15000A和200A ~ 700A。上述的制造方法,其中,所述电极引线通过过孔与PIN光电ニ极管的P型层电连接为所述电极引线在所述过孔区域通过所述第一透明电极层和所述第二透明电极层与PIN光电ニ极管的P型层电连接。 本专利技术实施例中提供的方案可以在低温多晶硅(LTPS)エ厂直接进行开发和制作,采用离子注入和活化工艺来形成PIN光电ニ极管,能够避免在PECVD设备上増加B2H6气体进行PIN光电ニ极管和X射线探测器背板的制造时所带来的气体交叉污染问题。附图说明图I为PIN光电ニ极管的结构示意图;图2为本专利技术实施例的PIN光电ニ极管的制造方法流程图;图3为本专利技术实施例的间接型X射线探测器背板的结构示意图。具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例对本专利技术进行详细描述。在低温多晶硅(LTPS)エ艺中,因器件制作通常会使用到离子注入设备及B2H6エ艺气体,这为PIN光电ニ极管的制作提供了条件。离子注入的方法就是在真空中、低温下,把杂质离子加速,获得很大动能的杂质离子即可以直接进入半导体中。基于此,本专利技术实施例提供ー种在LTPSエ厂中,利用离子注入和活化工艺来制作间接型X射线探测基板及PIN光电ニ极管的方法。使用离子注入エ艺目的是为了掺杂硼离子,在离子注入エ艺结束后进行活化工艺,目的是消除晶格损伤,本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种PIN光电二级管的制造方法,其特征在于,所述制造方法采用离子注入和活化工艺来形成PIN光电二极管。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:郭炜任庆荣赵磊
申请(专利权)人:京东方科技集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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