一种TFT平板X射线传感器及其制造方法技术

本发明专利技术涉及传感器技术领域，特别涉及TFT平板X射线传感器及其制造方法。本发明专利技术实施例TFT平板X射线传感器的每个像素单元包括：位于基板上的公共电极及公共电极绝缘层，其中公共电极绝缘层中与公共电极对应的位置设有第一过孔；位于公共电极绝缘层上的栅电极；位于公共电极和栅电极上的第一导电薄膜层，其中第一导电薄膜层通过第一过孔与公共电极接触；位于第一导电薄膜层上的栅绝缘层、有源层、漏极和源极、第二导电薄膜层、保护层及第三导电薄膜层；保护层中与源极对应的位置设有第二过孔，第三导电薄膜层通过第二过孔与源极接触。本发明专利技术实施例采用9次构图工艺，缩短了生产周期，降低了生产成本，提高了生产效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及传感器
，特别涉及一种TFT平板X射线传感器及其制造方法。
技术介绍
TFT (Thin Film Transistor,薄膜晶体管)平板X射线传感器是数字影像技术中至关重要的元件，由于其具有成像速度快，良好的空间及密度分辨率、高信噪比、直接数字输出等优点，广泛应用于医学影像(如X光胸透)、工业检测(如金属探伤)、安保检测、航空运输等领域。传统的TFT平板X射线传感器的阵列基板的结构如图I所示，包括多条相互交叉排列的栅电极扫描线10和数据线11、以及由栅电极扫描线10和数据线11围设而成的多个像素单元，每个像素单元包括一个场效应晶体管12 (Field Effect Transistor,FET^EI— 个光电二极管13,其中每个场效应管12与其相邻的栅电极扫描线10连接,每个光电二极管13通过与其连接的场效应管12与数据线11连接。在X射线照射下，TFT平板X射线传感器通过光电二极管感应X射线产生的光电信号，通过栅电极扫描线对每个像素单元施加扫描信号以控制场效应晶体管的开关状态，从而达到间接控制数据采集电路对每个光电二极管产生的光电信号的读取功能。当场效应晶体管被打开时，与该场效应晶体管对应的光电二极管产生的光电流信号可以被连接到光电二极管输出端的数据线所采集，进而通过控制栅电极扫描线与数据线驱动信号的时序来完成对光电二极管光电信号的采集。传统的TFT平板X射线传感器的结构如图2所示，依次包括基板2、位于基板2上的栅电极(gate) 20、位于栅电极20上的栅绝缘层(gate insulator) 21、位于栅绝缘层21上的有源层(active) 22A及欧姆接触层22B、位于欧姆接触层22B上且位于同一层的漏极(drain) 23A、源极(source) 23B和与源极23B连接的数据线(图中未示)、位于漏极23A和源极23B上的钝化层(passivation)24、位于钝化层24上的第一 ITO (Indium-Tin Oxide,氧化铟锡)层25A、位于第一 ITO层25A上的绝缘层(insulator) 26、位于绝缘层26上的第二 ITO层25B、位于第二 ITO层25B上的公共电极(common) 27、位于公共电极27上且用于粘合树脂(resin)层29的树脂缓冲层(resin buffer) 28、位于树脂缓冲层28上的树脂层29、以及位于树脂层29上的第三ITO层25C。传统的TFT平板X射线传感器在制备过程中，一般需要经过10次构图工艺完成，而由于每一次构图工艺中一般都包括掩膜、曝光、显影、刻蚀和剥离等工艺，所以构图工艺的次数可以衡量制造TFT平板X射线传感器的繁简程度，在TFT平板X射线传感器的制造过程中，采用的构图工艺的次数越少，则生产时间就越短、生产效率就越高、制造成本也就越低。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种TFT平板X射线传感器及其制造方法，采用9次构图工艺即可完成TFT平板X射线传感器的制造，缩短了生产周期，降低了生产成本，提高了生产效率。本专利技术实施例提供了一种TFT平板X射线传感器，包括多个像素单元，每个所述像素单元包括位于基板上的公共电极及公共电极绝缘层，其中所述公共电极绝缘层中与所述公共电极对应的位置设有第一过孔；位于所述公共电极绝缘层上的栅电极；位于所述公共电极和所述栅电极上且用于作为存储电容的一个极板的第一导电薄膜层，其中，所述第一导电薄膜层通过所述第一过孔与所述公共电极接触；位于所述第一导电薄膜层上的栅绝缘层、有源层、漏极和源极、用于作为存储电容 的另一个极板的第二导电薄膜层、保护层及用于收集载流子的第三导电薄膜层，其中，所述第二导电薄膜层位于所述源极与所述有源层之间，所述保护层中与所述源极对应的位置设有第二过孔，所述第三导电薄膜层通过所述第二过孔与所述源极接触。优选的，所述第一导电薄膜层中与所述公共电极接触的第一部分和与所述栅电极接触的第二部分互不接触，且所述第一部分包裹于所述栅电极的外表面。优选的，所述保护层包括钝化层及位于所述钝化层与所述第三导电薄膜层之间的树脂层；其中，所述第二过孔设置于所述钝化层与所述树脂层中与所述源极对应的位置上。优选的，所述第一导电薄膜层、所述第二导电薄膜层及所述第三导电薄膜层均为透明导电材料。优选的，所述透明导电材料为氧化铟锡ITO或铟锌氧化物ΙΖ0。本专利技术实施例提供了一种TFT平板X射线传感器的制造方法，包括在基板上沉积金属薄膜，并采用一次构图工艺，在基板上形成公共电极；在形成了公共电极的基板上，依次沉积绝缘薄膜和金属薄膜，对该金属薄膜采用一次构图工艺，形成栅电极；对已沉积的绝缘薄膜采用一次构图工艺，形成公共电极绝缘层，其中所述公共电极绝缘层中与所述公共电极对应的位置设有第一过孔；在形成了所述公共电极、所述公共电极绝缘层和所述栅电极的基板上，沉积透明导电薄膜，并采用一次构图工艺，在所述公共电极和所述栅电极上形成用于作为存储电容的一个极板的第一导电薄膜层。进一步，本专利技术实施例的方法还包括在形成有所述第一导电薄膜层的基板上，依次形成栅绝缘层、有源层、用于作为所述存储电容的另一个极板的第二导电薄膜层、漏极和源极、保护层以及用于收集载流子的第三导电薄膜层，其中所述第二导电薄膜层位于所述有源层与所述源极之间，所述保护层中与所述源极对应的位置上形成有第二过孔。优选的，在基板上形成所述公共电极，包括采用网状布线方式在基板上形成公共电极。优选的，所述第一导电薄膜层中与所述公共电极接触的第一部分和与所述栅电极接触的第二部分互不接触，且所述第一部分包裹于所述栅电极的外表面。优选的，所述保护层包括钝化层及位于所述钝化层与所述第三导电薄膜层之间的树脂层。本专利技术实施例采用9次构图工艺即可完成TFT平板X射线传感器的制造，简化了制造工艺，缩短了生产周期，降低了生产成本，提高了生产效率，提高了制造的良品率。附图说明图I为传统TFT平板X射线传感器的阵列基板的结构示意图；图2为传统TFT平板X射线传感器的一个像素单元的结构示意图； 图3A为本专利技术实施例TFT平板X射线传感器的一个像素单元的结构示意图；图3B为本专利技术实施例TFT平板X射线传感器的保护层的结构示意图；图4为本专利技术实施例第一种TFT平板X射线传感器的制造方法流程图；图5为本专利技术实施例第二种TFT平板X射线传感器的制造方法流程图；图6A飞I为本专利技术实施例TFT平板X射线传感器制造过程中的剖面结构示意图；图7为本专利技术实施例TFT平板X射线传感器的等效电路图。具体实施例方式本专利技术实施例采用9次构图工艺即可完成TFT平板X射线传感器的制造，缩短了生产周期，降低了生产成本，提高了生产效率。下面结合说明书附图对本专利技术实施例作进一步详细描述。如图3A所示，本专利技术实施例TFT平板X射线传感器，包括多个像素单元，每个像素单元包括位于基板3上的公共电极30及公共电极绝缘层31 ；位于公共电极绝缘层31上的栅电极32 ；位于公共电极30和栅电极32上且用于作为存储电容的一个极板的第一导电薄膜层 33A ；位于第一导电薄膜层33A上的栅绝缘层34、有源层35、漏极36A和源极36B、用于作为存储电容的另一个极板的第二导电薄膜层33B、用于保护上述各结构的保护层37及位于保护层37之上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种TFT平板X射线传感器，包括多个像素单元，其特征在于，每个所述像素单元包括：位于基板上的公共电极及公共电极绝缘层，其中所述公共电极绝缘层中与所述公共电极对应的位置形成有第一过孔；位于所述公共电极绝缘层上的栅电极；位于所述公共电极和所述栅电极上且用于作为存储电容的一个极板的第一导电薄膜层，其中，所述第一导电薄膜层通过所述第一过孔与所述公共电极接触；位于所述第一导电薄膜层上的栅绝缘层、有源层、漏极和源极、用于作为存储电容的另一个极板的第二导电薄膜层、保护层及用于收集载流子的第三导电薄膜层，其中，所述第二导电薄膜层位于所述源极与所述有源层之间，所述保护层中与所述源极对应的位置形成有第二过孔，所述第三导电薄膜层通过所述第二过孔与所述源极接触。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐少颖，谢振宇，陈旭，
申请(专利权)人：北京京东方光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：