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摄像面板

文献发布时间:2023-06-19 09:57:26


摄像面板

技术领域

以下公开的发明涉及摄像面板。

背景技术

特开2011-114310号公报所公开的光电转换装置具备形成有多个像素的阵列基板,在阵列基板上,在各像素中设置有薄膜晶体管(TFT)和光电二极管。光电二极管的上部电极被第2钝化膜覆盖。在上部电极上形成有贯通第2钝化膜的接触孔(以下称为接触孔H1),偏置配线与上部电极经由接触孔H1连接。另外,TFT的源极电极被第1钝化膜和第2钝化膜覆盖。在源极电极上形成有贯通第1钝化膜和第2钝化膜的接触孔(以下称为接触孔H2),数据线与源极电极经由接触孔H2连接。

然而,在上述光电转换装置中,第1钝化膜和第2钝化膜由相同的材料构成,因此有时会使用光刻法同时形成接触孔H1和接触孔H2。接触孔H1设置在光电二极管的上部电极之上,接触孔H2设置在比光电二极管的上部电极靠下层的位置。因此,形成接触孔H2的位置处的光致抗蚀剂的深度比形成接触孔H1的位置处的光致抗蚀剂的深度大。用于形成接触孔H1和接触孔H2的光致抗蚀剂的曝光量是按照形成接触孔H1和接触孔H2的位置处的光致抗蚀剂的深度较大的一方来设定。其结果是,通过曝光形成的光致抗蚀剂的开口在形成接触孔H2的位置处比在形成接触孔H1的位置处以研钵状变大。形成接触孔H2的位置越接近光电二极管,光致抗蚀剂的膜厚越易于变薄。在这种情况下,光电二极管易于受到由此后的蚀刻导致的损伤,这成为光电二极管的暗电流增加的原因。

发明内容

鉴于上述问题而完成的摄像面板具备:基板;光电转换元件,其设置在上述基板上;第1配线层,其与上述光电转换元件俯视时不重叠,比上述光电转换元件的阳极靠上述基板侧设置;第2配线层,其相对于上述光电转换元件设置在与上述基板相反的一侧;第1绝缘层,其设置在上述第1配线层与上述第2配线层之间,与上述光电转换元件及上述第1配线层俯视时重叠;第1开口,其贯通上述第1绝缘层,用于连接上述第1配线层和上述第2配线层;第2开口,其贯通上述第1绝缘层,用于连接上述阳极和上述第2配线层;以及调整用金属层,其与上述第1开口俯视时重叠,比上述第1配线层靠上述基板侧设置,上述调整用金属层电独立地设置在上述基板上。

根据上述构成,能够提供不易产生光电二极管的暗电流的摄像面板。

附图说明

图1是示出第1实施方式的X射线摄像装置的概要构成的示意图。

图2是示出图1所示的摄像面板的概要构成的俯视图。

图3是将图2所示的摄像面板的一部分像素放大的俯视图。

图4A是图3所示的像素的A-A线的概要截面图。

图4B是图3所示的像素的B-B线的概要截面图。

图5A是示出摄像面板的制造工序的截面图,并且是示出在基板上形成有栅极电极和调整用配线的状态的截面图。

图5B是示出在图5A所示的栅极电极和调整用配线上形成栅极绝缘膜、TFT的半导体活性层、以及源极电极及漏极电极的工序的截面图。

图5C是示出在图5B所示的TFT上形成第1绝缘膜及其开口的工序的截面图。

图5D是示出在图5C所示的第1绝缘膜上形成下层下部电极和中继配线的工序的截面图。

图5E是示出在图5D所示的下层下部电极和中继配线上形成第2绝缘膜及其开口的工序的截面图。

图5F是示出在图5E所示的第2绝缘膜上形成上层下部电极的工序的截面图。

图5G是示出在图5F所示的上层下部电极上形成光电二极管的半导体层、上部电极以及第3绝缘膜的工序的截面图。

图5H是示出从图5G所示的第3绝缘膜之上形成第4绝缘膜的工序的截面图。

图5I是示出从图5H所示的第4绝缘膜之上涂敷光致抗蚀剂的工序的截面图。

图5J是示出形成图5I所示的光致抗蚀剂的开口的工序的截面图。

图5K是示出在图5J所示的光致抗蚀剂的开口的位置形成接触孔的工序的截面图。

图5L是示出在图5K所示的第4绝缘膜之上形成第1平坦化膜的工序的截面图。

图5M是示出在图5L所示的第1平坦化膜上形成偏置配线和数据线的工序的截面图。

图5N是示出从图5M所示的偏置配线和数据线之上形成第5绝缘膜的工序的截面图。

图5O是示出在图5N所示的第5绝缘膜之上形成第2平坦化膜并在第2平坦化膜上形成第6绝缘膜的工序的截面图。

图6A是示出在图5I的图中未设有调整用配线的情况下的比较例的截面图,并且是说明第4绝缘膜距离光致抗蚀剂表面的高度的图。

图6B是说明与图6A比较的情况下的第4绝缘膜距离光致抗蚀剂表面的高度的截面图。

图7是第2实施方式的摄像面板的概要截面图。

图8A是说明图7所示的摄像面板的制造工序的截面图,并且是示出在基板上形成调整用配线、栅极电极以及栅极绝缘膜的工序的截面图。

图8B是示出形成图8A所示的栅极绝缘膜的开口的工序的截面图。

图8C是示出在图8B所示的栅极绝缘膜上形成TFT的半导体活性层、源极电极及漏极电极、以及第1绝缘膜的工序的截面图。

图9是第3实施方式的摄像面板的概要截面图。

图10A是说明图9所示的摄像面板的制造工序的截面图,并且是示出在基板上形成底涂层的工序的截面图。

图10B是示出形成图10A所示的底涂层的开口的工序的截面图。

图10C是示出用于在图10B所示的底涂层上形成调整用配线和栅极电极的工序的截面图。

图10D是示出在图10C所示的调整用配线和栅极电极上形成栅极绝缘膜的工序的截面图。

图10E是示出在图10D所示的栅极绝缘膜上形成TFT的半导体活性层、源极电极及漏极电极、以及第1绝缘膜的工序的截面图。

图11是第4实施方式的摄像面板的概要截面图。

图12A是说明图11所示的摄像面板的制造工序的截面图,并且是示出在基板上形成栅极绝缘膜、TFT以及第1绝缘膜的工序的截面图。

图12B是示出在图12A所示的第1绝缘膜上形成第3平坦化膜的工序的截面图。

图12C是示出在图12B所示的第3平坦化膜上形成中继配线和下层下部电极的工序的截面图。

图12D是示出在图12C所示的中继配线和下层下部电极上形成第2绝缘膜的工序的截面图。

图12E是示出在图12D所示的下层下部电极上形成上层下部电极的工序的截面图。

具体实施方式

以下,参照附图详细说明本发明的实施方式。针对图中相同或相当的部分标注同一附图标记,不重复其说明。

[第1实施方式]

图1是示出应用了本实施方式的摄像面板的X射线摄像装置的示意图。X射线摄像装置100包括摄像面板1、控制部2、X射线源3、以及摄像面板1上的闪烁体4。控制部2具有栅极控制部2A和信号读出部2B。当从X射线源3照射X射线时,透射过被摄体S的X射线在闪烁体4中转换为荧光(以下称为闪烁光)。在摄像面板1中,闪烁光被进行光电转换,在栅极控制部2A的控制下,由信号读出部2B读出通过光电转换而得到的电信号。以下,具体说明摄像面板1的构成。

(构成)

图2是示出摄像面板1的概要构成的概要俯视图。如图2所示,在摄像面板1形成有多个源极配线10、以及与多个源极配线10交叉的多个栅极配线11。多个栅极配线11与栅极控制部2A连接,多个源极配线10与信号读出部2B连接。

摄像面板1具有由源极配线10和栅极配线11规定的多个像素作为接受将透射过被摄体S的X射线转换后的闪烁光的受光区域。在各像素设置有TFT13和光电二极管12。

多个栅极配线11在栅极控制部2A中被依次切换为选择状态,连接到选择状态的栅极配线11的TFT13成为导通状态。当像素中的TFT13成为导通状态时,与由该像素的光电二极管12将闪烁光转换后的电荷相应的信号会经由源极配线10输出到信号读出部2B。

图3是将图2所示的摄像面板1中的一个像素放大的概要俯视图。如图3所示,在像素P内设置光电二极管12和TFT13。

TFT13具有栅极电极13a、半导体活性层13b、源极电极13c以及漏极电极13d。栅极电极13a经由接触孔CH3与栅极配线11连接。源极电极13c经由接触孔CH22与数据配线10连接。漏极电极13d经由接触孔CH11与光电二极管12连接。

以与光电二极管12俯视时重叠的方式,与栅极配线11大致平行地配置有偏置配线16。光电二极管12经由接触孔CH21与偏置配线16连接。偏置配线16对光电二极管12供应偏置电压。

在此,使用图4A和图4B说明像素P的截面结构。图4A是图3的A-A线的概要截面图,图4B是图3的B-B线的概要截面图。在以下的说明中,有时将Z轴正方向侧称为上,将Z轴负方向侧称为下。

如图4A所示,在基板101上设置有栅极电极13a和调整用金属17。在本实施方式中,调整用金属17是调整用金属层的一个例子。调整用金属17是为了调整接触孔CH22所贯通的绝缘层的距离基板101的高度而设置的配线。调整用金属17的功能的具体说明将在后面描述。

基板101是具有绝缘性的基板,例如由玻璃基板等构成。

栅极电极13a和调整用金属17例如具有在下层层叠有氮化钽(TaN)、在上层层叠有钨(W)的层叠结构。优选氮化钽(TaN)的膜厚例如是30nm以上、100nm以下程度,钨(W)的膜厚是300nm以上、500nm以下程度。此外,栅极电极13a和调整用金属17的构成不限于此。

栅极电极13a和调整用金属17被栅极绝缘膜102覆盖。栅极绝缘膜102具有在下层层叠有包括氮化硅(SiN

在栅极绝缘膜102上设置有半导体活性层13b、源极电极13c以及漏极电极13d。半导体活性层13b俯视时与栅极电极13a重叠。源极电极13c和漏极电极13d在半导体活性层13b上间隔开,覆盖半导体活性层13b的一部分。如图4A所示,源极电极13c的一部分与调整用金属17俯视时重叠。

半导体活性层13b例如由氧化物半导体构成。氧化物半导体例如可以使用按规定的比率含有铟(In)、镓(Ga)以及锌(Zn)的非晶氧化物半导体等。优选半导体活性层13b的膜厚例如是100nm程度。不过,半导体活性层13b的构成不限于此。

源极电极13c和漏极电极13d例如具有从下层起按顺序层叠有钛(Ti)、铝(Al)、钛(Ti)的3个金属膜的层叠结构。优选这3层的膜厚从下层起按顺序是50nm、300nm、50nm程度。源极电极13c和漏极电极13d的构成不限于此。例如,源极电极13c和漏极电极13d也可以由单层或两层以上的多个层构成。

此外,虽然在图4A和4B中并未图示,但是栅极配线11(参照图3)具有与源极电极13c和漏极电极13d相同的材料和膜厚。栅极配线11在制作源极电极13c和漏极电极13d的工序中被同时制作。如上所述,栅极配线11经由接触孔CH3(参照图3)与栅极电极13a连接。

在源极电极13c和漏极电极13d上设置有第1绝缘膜103。如图4A和图4B所示,第1绝缘膜103在与漏极电极13d俯视时重叠的位置具有接触孔CH11。另外,如图4B所示,第1绝缘膜103在与源极电极13c俯视时重叠的位置具有接触孔CH12。源极电极13c和半导体活性层13b的表面、以及漏极电极13d的一部分表面被第1绝缘膜103覆盖。

第1绝缘膜103例如由包括氧化硅(SiO

在第1绝缘膜103上设置有下层下部电极121和中继配线122。中继配线122是第1配线层的一个例子。下层下部电极121经由接触孔CH11与漏极电极13d连接。如图4A和图4B所示,中继配线122设置于与调整用金属17俯视时重叠的位置。在图4B中,中继配线122经由接触孔CH12与源极电极13c连接。

下层下部电极121和中继配线122例如具有从下层起按顺序层叠有钛(Ti)、铝(Al)、钛(Ti)的3个金属膜的层叠结构。这些金属膜的膜厚从下层起按顺序是50nm程度、300nm程度、50nm程度。下层下部电极121和中继配线122的构成不限于此。

在下层下部电极121和中继配线122上设置有第2绝缘膜104。第2绝缘膜104在与TFT13俯视时不重叠并且与下层下部电极121俯视时重叠的位置具有开口104a。第2绝缘膜104覆盖中继配线122的整个表面和下层下部电极121的一部分。

第2绝缘膜104例如由包括氧化硅(SiO

在第2绝缘膜104上设置有上层下部电极141。上层下部电极141设置于与TFT13俯视时不重叠且与开口104a俯视时重叠的位置。上层下部电极141经由开口104a与下层下部电极121连接。在本实施方式中,由下层下部电极121和上层下部电极141构成了光电二极管12的下部电极(阴极)14a。

上层下部电极141例如由包括钛(Ti)的金属膜构成。优选上层下部电极141的膜厚是100nm程度。不过,上层下部电极141的构成不限于此。

在上层下部电极141上按顺序层叠有n型非晶质半导体层151、本征非晶质半导体层152、p型非晶质半导体层153作为光电二极管12的光电转换层。

n型非晶质半导体层151包括掺杂有n型杂质(例如磷)的非晶硅。本征非晶质半导体层152包括本征的非晶硅。p型非晶质半导体层153包括掺杂有p型杂质(例如硼)的非晶硅。在该例子中,优选n型非晶质半导体层151的膜厚是10nm以上、100nm以下程度,优选本征非晶质半导体层152的膜厚是200nm以上、2000nm以下程度。优选p型非晶质半导体层153的膜厚是10nm以上、50nm以下程度。不过,n型非晶质半导体层151、本征非晶质半导体层152以及p型非晶质半导体层153的掺杂剂和膜厚不限于上述内容。

在p型非晶质半导体层153上设置有光电二极管12的上部电极(阳极)14b。如图4A所示,上部电极14b在X轴方向上的宽度小于p型非晶质半导体层153在X轴方向上的宽度。

上部电极14b例如由包括ITO(Indium Tin Oxide:铟锡氧化物)或者IZO(IndiumZn Oxide:铟锌氧化物)的透明导电膜构成。优选上部电极14b的膜厚是100nm程度。不过,上部电极14b的材料和膜厚不限于此。

在上部电极14b和p型非晶质半导体层153之上设置有第3绝缘膜105。另外,在第3绝缘膜105上设置有第4绝缘膜106。第3绝缘膜105仅设置于与光电二极管12俯视时重叠的位置。第4绝缘膜106覆盖光电二极管12的侧面。

如图4A所示,在与上部电极14b俯视时重叠的位置设置有将第3绝缘膜105和第4绝缘膜106贯通的接触孔CH21。另外,在与中继配线122俯视时重叠的位置设置有将第3绝缘膜105和第4绝缘膜106贯通的接触孔CH22。

第3绝缘膜105和第4绝缘膜106例如由包括氮化硅(SiN)的无机绝缘膜构成。在本实施方式中,第4绝缘膜106是第1绝缘层或绝缘层的一个例子。优选第3绝缘膜105的膜厚是50nm程度,第4绝缘膜106的膜厚是250nm程度。不过,第3绝缘膜105和第4绝缘膜106的构成不限于此。

在第4绝缘膜106上,在与接触孔CH22和CH21俯视时不重叠的位置设置有第1平坦化膜107。即,第1平坦化膜107在接触孔CH22和CH21处间隔开。

第1平坦化膜107例如由丙烯酸系树脂或硅氧烷系树脂等有机系透明树脂构成。优选平坦化膜107的膜厚是2.5μm程度。不过,第1平坦化膜107的材料和膜厚不限于此。

在第1平坦化膜107上设置有偏置配线16和数据配线10。在本实施方式中,偏置配线16和数据配线10是第2配线层的一个例子。偏置配线16与上部电极14b俯视时重叠,经由接触孔CH21与上部电极14b连接。数据配线10与中继配线122俯视时重叠,经由接触孔CH22与中继配线122连接。如上所述,在图4B中,中继配线122经由接触孔CH22与源极电极13c连接。数据配线10经由中继配线122与源极电极13c连接。

偏置配线16连接到控制部2(参照图1),将从控制部2输入的偏置电压施加到光电二极管12。偏置配线16和数据配线10例如具有从下层起按顺序层叠有钛(Ti)、铝(Al)、钛(Ti)的各金属膜的层叠结构。优选这些金属膜的膜厚从下层起按顺序是50nm程度、300nm程度、50nm程度。不过,偏置配线16和数据配线10的材料和膜厚不限于此。

在偏置配线16和数据配线10之上设置有第5绝缘膜108。偏置配线16和数据配线10的表面被第5绝缘膜108覆盖。第5绝缘膜108例如由包括氮化硅(SiN

在第5绝缘膜108上设置有第2平坦化膜109。第2平坦化膜109例如由包括丙烯酸系树脂或硅氧烷系树脂的有机系透明树脂构成。优选第2平坦化膜109的膜厚例如是3.0μm程度。不过,第2平坦化膜109的材料和膜厚不限于此。

接着,说明摄像面板1的制造方法。图5A~图5O是用于说明摄像面板1的制造工序的截面图。以下,使用图5A~图5O来说明制造工序。

首先,例如使用溅射法在基板101上按顺序在下层形成包括氮化钽(TaN)的金属膜、在上层形成包括钨(W)的金属膜。之后,进行光刻法和干蚀刻,将层叠后的金属膜图案化。由此,形成在基板101上相互间隔开配置的栅极电极13a和调整用金属17(参照图5A)。

接着,例如使用CVD(Chemical Vapor Deposition:化学气相沉积)法从栅极电极13a和调整用金属17之上形成包括氧化硅(SiO

接下来,例如使用CVD法从源极电极13c和漏极电极13d之上形成包括氧化硅(SiO

之后,例如通过溅射法在第1绝缘膜103上按顺序形成钛(Ti)、铝(Al)、钛(Ti)的各金属膜。然后,进行光刻法和干蚀刻,将层叠后的金属膜图案化。由此,形成与调整用金属17俯视时重叠的中继配线122、以及经由接触孔CH11与漏极电极13d连接的下层下部电极121(参照图5D)。

接着,例如通过CVD法从下层下部电极121之上形成包括氧化硅(SiO

之后,例如通过溅射法在第2绝缘膜104上形成包括钛(Ti)的金属膜。然后,进行光刻法和干蚀刻,将该金属膜图案化。由此,形成在开口104a中与下层下部电极121连接的上层下部电极141,形成包括下层下部电极121和上层下部电极141的下部电极14a(参照图5F)。

接着,按顺序形成光电二极管12的光电转换层、上部电极14b以及第3绝缘膜105(参照图5G)。具体地说,例如通过CVD法从上层下部电极141之上按顺序形成作为光电转换层的n型非晶质半导体层151、本征非晶质半导体层152以及p型非晶质半导体层153。之后,例如通过溅射法从p型非晶质半导体层153之上形成包括ITO的透明导电膜。然后,进行光刻法和干蚀刻,将透明导电膜图案化。由此,在p型非晶质半导体层153上形成上部电极14b。接下来,对光电转换层进行光刻法和干蚀刻,将光电转换层图案化。由此,形成与下部电极14a相比X轴方向的宽度较小的光电转换层(151~153),形成光电二极管12。

之后,例如使用CVD法,以将光电二极管12的表面覆盖的方式从上部电极14b之上形成包括氮化硅(SiN

接着,例如使用CVD法,以覆盖光电二极管12的表面的方式形成包括氮化硅(SiN

接下来,从第4绝缘膜106之上涂敷光致抗蚀剂200(参照图5I)。之后,将光致抗蚀剂200曝光使其显影。由此,与上部电极14b俯视时重叠的位置、以及与中继配线122俯视时重叠的位置的光致抗蚀剂200被除去,形成开口200a和开口200b(参照图5J)。这样形成的光致抗蚀剂200被用作用于形成接触孔CH21和接触孔CH22的图案掩模。

在此,将未设有调整用金属17的情况下的截面结构在图6A中示出。另外,为了与图6A进行比较,将与图5I相同的结构在图6B中示出。此外,图6A的结构除未设有调整用金属17这一点之外与图5I的结构相同,光电二极管12上的光致抗蚀剂200的膜厚设为同等的膜厚。

在图6A和图6B中,基板101表面到源极电极13c的表面的高度h10和高度h1具有h10<h1的关系。在未设有调整用金属17的情况下,源极电极13c的下侧的栅极绝缘膜102是大致平坦的。但是,在设置有调整用金属17的情况下,在调整用金属17之上,栅极绝缘膜102向上方鼓起Δd。其结果是,在图6B的情况下,基板101表面到源极电极13c的表面的高度h1与图6A的情况下的高度h10相比高出大致Δd。

在图6A和图6B中,在源极电极13c上设置有第2绝缘膜104和第4绝缘膜106,但在图6A与图6B之间,源极电极13c上的这些绝缘膜的膜厚是同等的。因此,在设置有调整用金属17的情况下,与中继配线122俯视时重叠的位置处的第4绝缘膜106到光致抗蚀剂200的表面的高度h2与未设有调整用金属17的情况下的高度h20相比要薄Δd程度。即,通过设置调整用金属17,调整用金属17上的各层的位置与图6A的情况相比要高。

此外,在图6A和图6B中,光电二极管12上的第4绝缘膜106的上表面到光致抗蚀剂200的表面的高度h30与高度h3是大致同等的。另外,高度h30和高度h3小于高度h20和高度h2。因此,光致抗蚀剂200的曝光量是按照从光致抗蚀剂200的表面到第4绝缘膜106的深度较大的一方来调整。因而,在这种情况下,设置有调整用金属17的构成(图6B)与未设有调整用金属17的构成(图6A)相比,光致抗蚀剂200的曝光量较小。

回到图5J,继续工序的说明。在形成光致抗蚀剂200的开口200a和开口200b之后,进行干蚀刻,将光致抗蚀剂200除去。由此,形成将开口200a中的第3绝缘膜105和第4绝缘膜106贯通的接触孔CH21,并且形成将开口200b中的第2绝缘膜104和第4绝缘膜106贯通的接触孔CH22(参照图5K)。

如上所述,比调整用金属17靠上方设置的各层的表面的位置高出设置有调整用金属17的量。因此,与未设有调整用金属17的情况相比,光致抗蚀剂200的开口200b的深度变小,曝光量被减少。其结果是,光电二极管12的侧面附近的光致抗蚀剂200的膜厚也不易变薄,光电二极管12不易受到蚀刻所致的损伤。

在图5K的工序之后,例如使用狭缝涂布法形成包括感光性丙烯酸树脂的平坦化膜,之后,使用光刻法将与接触孔CH21和接触孔CH22俯视时重叠的位置的平坦化膜除去。由此,在第4绝缘膜106上形成第1平坦化膜107(参照图5L)。

接下来,例如在使用溅射法将钛(Ti)、铝(Al)、钛(Ti)的各金属膜按顺序形成之后,进行光刻法和干蚀刻。由此,在第1平坦化膜107上形成经由接触孔CH21与上部电极14b连接的偏置配线16,并且形成经由接触孔CH22与中继配线122连接的数据配线10(参照图5M)。

之后,例如通过CVD法从偏置配线16和数据配线10之上形成包括氮化硅(SiN

然后,例如通过狭缝涂布法在第5绝缘膜108上形成包括感光性丙烯酸树脂的第2平坦化膜109,接下来,例如通过CVD法在第2平坦化膜109上形成包括氮化硅(SiN

(X射线摄像装置100的动作)

在此,预先说明图1所示的X射线摄像装置100的动作。首先,从X射线源3照射X射线。此时,控制部2对偏置配线16(参照图3等)施加规定的电压(偏置电压)。从X射线源3照射的X射线透射过被摄体S,向闪烁体4入射。入射到闪烁体4的X射线被转换为荧光(闪烁光),闪烁光向有源矩阵基板1入射。当闪烁光入射到有源矩阵基板1中的各像素所设置的光电二极管12时,闪烁光会通过光电二极管12变为与光量相应的电荷。各像素的TFT13(参照图3等)根据从栅极控制部2A经由栅极配线11输出的栅极电压(正电压)而成为导通(ON)状态。与由各像素的光电二极管12转换后的电荷相应的信号在该像素的TFT13为导通状态时,通过该像素的源极配线10被信号读出部2B(参照图2等)读出。然后,在控制部2中生成与被读出的信号相应的X射线图像。

[第2实施方式]

图8是本实施方式的摄像面板的概要截面图。在图8中,针对与第1实施方式相同的构成标注有与第1实施方式相同的附图标记。以下,说明与第1实施方式不同的构成。

在摄像面板1A中,设置于光电二极管12的下方的栅极绝缘膜102和第1绝缘膜103分别具有开口102a和开口103a。即,摄像面板1A与第1实施方式(参照图4A等)的不同之处在于,光电二极管12与栅极绝缘膜102及第1绝缘膜103不重叠。在本实施方式中,栅极绝缘膜102是第2绝缘层的一个例子。由此,光电二极管12上的第4绝缘膜106的高度比第1实施方式的光电二极管12上的第4绝缘膜106(参照图4A等)的高度低。即,与第1实施方式相比,光电二极管12上的第4绝缘膜106与中继配线122上的第4绝缘膜106的高度之差变小。由此,与第1实施方式相比,能够使为了形成接触孔CH21和接触孔CH22而涂敷的光致抗蚀剂200(参照图5L等)整体上变薄,与第1实施方式相比,能够使光致抗蚀剂200的曝光量减少。其结果是,光电二极管12的侧面附近的光致抗蚀剂200也不易由于曝光而变薄,光电二极管12不易受到蚀刻所致的损伤。

摄像面板1A可以通过以下的方法来制作。首先,进行与第1实施方式的图5A相同的工序,在基板101上形成调整用金属17和栅极电极13a,之后,从调整用金属17和栅极电极13a之上形成栅极绝缘膜102(参照图8A)。

接下来,进行光刻法和干蚀刻,将栅极绝缘膜102图案化。由此,在与栅极电极13a和调整用金属17俯视时不重叠的位置形成栅极绝缘膜102的开口102a(参照图8B)。

接着,进行与第1实施方式的图5B相同的工序,在栅极绝缘膜102上形成半导体活性层13b、以及源极电极13c和漏极电极13d。然后,进行与图5C相同的工序,从源极电极13c和漏极电极13d之上形成第1绝缘膜103,然后进行光刻法和干蚀刻,将第1绝缘膜103图案化。由此,在与漏极电极13d俯视时重叠的位置形成接触孔CH11,并且在栅极绝缘膜102的开口102a的内侧形成第1绝缘膜103的开口103a(参照图8C)。

之后,进行与第1实施方式的图5D~图5O相同的工序,从而制作出摄像面板1A(参照图7)。

[第3实施方式]

图9是本实施方式的摄像面板的概要截面图。在图9中,针对与第2实施方式相同的构成标注有与第2实施方式相同的附图标记。以下,说明与第2实施方式不同的构成。

如图9所示,本实施方式的摄像面板1B与第2实施方式的摄像面板1A(参照图7)的不同之处在于,在基板101上设置有底涂层111。底涂层111在与光电二极管12俯视时重叠的位置具有开口111a。在本实施方式中,底涂层111是第3绝缘层的一个例子。底涂层111例如由包括氧化硅(SiO

底涂层111的开口111a中的端部的位置比栅极绝缘膜102的开口102a中的端部更突出,底涂层111的开口111a的开口宽度比栅极绝缘膜102的开口102a的开口宽度小。

第1绝缘膜103的开口103a的开口宽度与底涂层111的开口111a的开口宽度是同等的,开口103a与开口111a俯视时重叠。

在调整用金属17之下设置有底涂层111,在光电二极管12的下方未设有底涂层111。因此,与第2实施方式相比,光电二极管12上的第4绝缘膜106的高度与中继配线122上的第4绝缘膜106的高度之差按底涂层111的膜厚的量进一步变小。由此,与第2实施方式相比,能够使光致抗蚀剂200(参照图5L等)的膜厚在整体上变薄,与第2实施方式相比,能够减少光致抗蚀剂200的曝光量。其结果是,光电二极管12的侧面附近的光致抗蚀剂200的膜厚不易由于曝光而被削减,与第2实施方式相比,光电二极管12不易受到蚀刻所致的损伤。

摄像面板1B可以用以下的方法来制作。首先,例如使用CVD法在基板101上形成包括氮化硅(SiN

接下来,进行与第1实施方式的图5A相同的工序,在基板101上形成调整用金属17和栅极电极13a(参照图10C),在调整用金属17和栅极电极13a之上形成栅极绝缘膜102(参照图10D)。由此,在底涂层111上形成栅极绝缘膜102的开口102a。

接着,进行与第1实施方式的图5B相同的工序,在栅极绝缘膜102上形成半导体活性层13b、源极电极13c以及漏极电极13d。然后,进行与图5C相同的工序,在从源极电极13c和漏极电极13d之上形成第1绝缘膜103之后,进行光刻法和干蚀刻,将第1绝缘膜103图案化。由此,在与漏极电极13d俯视时重叠的位置形成接触孔CH11,并且在栅极绝缘膜102的开口102a的内侧形成第1绝缘膜103的开口103a(参照图10E)。

之后,进行与第1实施方式的图5D~图5O相同的工序,从而制作出摄像面板1B(参照图9)。

[第4实施方式]

图11是本实施方式的摄像面板的概要截面图。在图11中,针对与第2实施方式相同的构成标注有与第2实施方式相同的附图标记。以下,说明与第2实施方式不同的构成。

摄像面板1C与第2实施方式的不同之处在于,在基板101上未设有调整用金属17,在第1绝缘膜103上设置有第3平坦化膜112。具体地说,在第1绝缘膜103上设置有第3平坦化膜112,第3平坦化膜112具有与第1绝缘膜103的开口103a相比开口宽度较大的开口112a。

在第3平坦化膜112的开口112a和第1绝缘膜103的开口103a中,下层下部电极121与漏极电极13d接触。

通过设置第3平坦化膜112的开口112a,从而光电二极管12、第3绝缘膜105以及第4绝缘膜106中的与开口112a俯视时重叠的部分朝向开口112a陷落。即,开口112a上的光电二极管12、第3绝缘膜105以及第4绝缘膜106的部分的高度变得比光电二极管12、第3绝缘膜105以及第4绝缘膜106的其它部分的高度低。由此,开口112a上的第4绝缘膜106的距离基板101表面的高度与中继配线122上的第4绝缘膜106的距离基板101表面的高度大致相同。光电二极管12上的接触孔CH21设置于与第3平坦化膜112的开口112a俯视时重叠的位置。由此,与第2实施方式和第3实施方式相比,能够将为了形成接触孔CH21和接触孔CH22而涂敷的光致抗蚀剂200(参照图5L等)的膜厚在整体上变薄。其结果是,与第2实施方式和第3实施方式相比,能够减少光致抗蚀剂200的曝光量,光电二极管12的侧面附近的光致抗蚀剂200不易由于曝光而被削减,光电二极管12不易受到蚀刻损伤。

摄像面板1C可以用以下的方法来制作。首先,在进行与上述的第1实施方式的图5A同样的工序而仅形成栅极电极13a之后,进行与图5B和图5C相同的工序。由此,在TFT13的漏极电极13d上形成第1绝缘膜103的开口103a(参照图12A)。

接着,使用光刻法在第1绝缘膜103上形成包括感光性丙烯酸树脂的第3平坦化膜112。由此,形成与第1绝缘膜103的开口103a相比开口宽度较大的第3平坦化膜112的开口112a(参照图12B)。

接下来,进行与第1实施方式的图5D同样的工序,在第3平坦化膜112上形成中继配线122和下层下部电极121(参照图12C)。然后,进行与第1实施方式的图5E同样的工序来形成第2绝缘膜104(参照图12D),接下来,进行与第1实施方式的图5F相同的工序来形成上层下部电极141(参照图12E)。之后,进行与第1实施方式的图5G~图5O相同的工序,从而制作出摄像面板1C。

以上,虽然说明了实施方式,但上述的实施方式不过是用于实施发明的示例。因而,不限于上述的实施方式,能够在不脱离其主旨的范围内将上述的实施方式适当地变形来实施。

(1)在上述的第1~第3实施方式中说明了调整用金属17由与TFT13的栅极电极13a相同的材料构成的例子,但构成调整用金属17的材料也可以由与源极电极13c及漏极电极13d相同的材料构成,还可以由其它材料构成。

(2)在上述的实施方式中,通过以覆盖有源矩阵基板1的摄像区域的方式在有源矩阵基板1上形成闪烁体4,能够制作X射线摄像面板。

能够如下说明上述的摄像面板。

第1构成的摄像面板具备:基板;光电转换元件,其设置在上述基板上;第1配线层,其与上述光电转换元件俯视时不重叠,比上述光电转换元件的阳极靠上述基板侧设置;第2配线层,其相对于上述光电转换元件设置在与上述基板相反的一侧;第1绝缘层,其设置在上述第1配线层与上述第2配线层之间,与上述光电转换元件及上述第1配线层俯视时重叠;第1开口,其贯通上述第1绝缘层,用于连接上述第1配线层和上述第2配线层;第2开口,其贯通上述第1绝缘层,用于连接上述阳极和上述第2配线层;以及调整用金属层,其与上述第1开口俯视时重叠,比上述第1配线层靠上述基板侧设置,上述调整用金属层电独立地设置在上述基板上。

根据第1构成,在基板上的与光电转换元件俯视时不重叠的位置,在比光电转换元件的阳极靠基板侧设置有第1配线层,在相对于光电转换元件与基板相反的一侧设置有第2配线层。另外,设置在第1配线层与第2配线层之间的第1绝缘层与第1配线层及光电转换元件俯视时重叠。第1开口贯通第1配线上的第1绝缘层,第2开口贯通光电转换元件的阳极上的第1绝缘层。在第1开口中第1配线层与第2配线层连接,在第2开口中第2配线层与阳极连接。第1开口和第2开口贯通相同的第1绝缘层,因此,能够在制作摄像面板的过程中例如使用光刻法来同时制作第1开口和第2开口。

第1绝缘层的距离基板的高度在设置有光电转换元件的第2开口侧较高。在第1构成中,在与第1开口俯视时重叠的位置,在比第1配线层靠基板侧,在基板上设置有电独立的调整用金属层。因此,与未设有调整用金属层的情况相比,在与第1配线层俯视时重叠的位置设置的第1绝缘层的距离基板的高度会与调整用金属层的膜厚相应地变高,其与俯视时和阳极重叠的位置的第1绝缘层的距离基板的高度之差变小。由此,为了形成第1开口和第2开口而在第1绝缘层上涂敷的光致抗蚀剂的第1开口侧的膜厚与未设有调整用金属层的情况相比而变薄。其结果是,为了形成第1开口和第2开口所需的光致抗蚀剂的曝光量被减少,光电转换元件的侧面附近的光致抗蚀剂不易由于曝光而变薄,光电转换元件不易受到蚀刻损伤。因而,摄像面板中的光电转换元件的暗电流不易增加。

在第1构成中也可以是,在上述基板上还具备比上述第1配线层靠上述基板侧设置的开关元件,上述调整用金属层由与构成上述开关元件的至少一部分的材料相同的材料形成(第2构成)。

根据第2构成,能够通过形成开关元件的工序来形成调整用金属层。

在第2构成中也可以是,上述调整用金属层设置为与上述基板接触,上述开关元件包含设置于与上述调整用金属层相同的层的栅极,上述摄像面板还具备覆盖上述栅极和上述调整用金属层的第2绝缘层,上述光电转换元件的阴极与上述基板接触(第3构成)。

根据第3构成,在基板上,在设置有调整用金属层和开关元件的栅极的区域中设置第2绝缘层,但在设置光电转换元件的区域中未设置第2绝缘层,光电转换元件的阴极与基板直接接触。因此,与调整用金属层俯视时重叠的第1配线层和第1绝缘层的距离基板的高度与俯视时和光电转换元件的阳极重叠的第1绝缘层的距离基板的高度之差变得更小。其结果是,能够进一步减少为了形成第1开口和第2开口所需的光致抗蚀剂的曝光量。

在第2构成中也可以是,还具备第3绝缘层,上述第3绝缘层设置为与上述基板接触,并与上述调整用金属层俯视时重叠,上述光电转换元件的阴极与上述基板接触(第4构成)。

根据第4构成,与基板直接接触的第3绝缘层与调整用金属层俯视时重叠,但在光电转换元件侧的基板上设置有光电转换元件的阴极,而未设有第3绝缘层。因此,与调整用金属层俯视时重叠的第1配线层和第1绝缘层的距离基板的高度与俯视时和光电转换元件的阳极重叠的第1绝缘层的距离基板的高度之差变得更小。其结果是,能够进一步减少为了形成第1开口和第2开口所需的光致抗蚀剂的曝光量。

第5构成的摄像面板具备:基板;光电转换元件,其设置在上述基板上;第1配线层,其与上述光电转换元件俯视时不重叠,比上述光电转换元件的阳极靠上述基板侧设置;第2配线层,其相对于上述光电转换元件设置在与上述基板相反的一侧的层;绝缘层,其设置在上述第1配线层到上述第2配线层之间,与上述光电转换元件及上述第1配线层俯视时重叠;第1开口,其贯通上述绝缘层,用于连接上述第1配线层和上述第2配线层;第2开口,其贯通上述绝缘层,用于连接上述阳极和上述第2配线层;以及平坦化膜,其设置在上述光电转换元件的阴极与上述基板之间,上述平坦化膜在与上述第2开口俯视时重叠的区域具有第3开口,上述光电转换元件的与上述第3开口俯视时重叠的部分比上述光电转换元件的其它部分离上述基板的距离较近。

根据第5构成,在基板上的与光电转换元件俯视时不重叠的位置,在比光电转换元件的阳极靠基板侧设置有第1配线层,在相对于光电转换元件与基板相反的一侧设置有第2配线层。另外,设置在第1配线层与第2配线层之间的绝缘层与第1配线层及光电转换元件俯视时重叠。第1开口贯通第1配线上的绝缘层,第2开口贯通光电转换元件的阳极上的绝缘层。在第1开口中第1配线层与第2配线层连接,在第2开口中第2配线层与阳极连接。第1开口和第2开口贯通相同的绝缘层,因此,能够在制作摄像面板的过程中使用光刻法同时制作第1开口和第2开口。

绝缘层的距离基板的高度在设置有光电转换元件的第2开口侧较高。在第5构成中,在光电转换元件的阴极与基板之间设置有在与第2开口俯视时重叠的区域具有第3开口的平坦化膜。通过将平坦化膜的第3开口设置于第2开口侧,从而与第3开口俯视时重叠的光电转换元件的部分接近基板侧。因此,与未设有平坦化膜的第3开口的情况相比,与第1配线层和阳极分别在俯视时重叠的位置的绝缘层的距离基板的高度之差变小。由此,为了形成第1开口和第2开口而在绝缘层上涂敷的光致抗蚀剂的第1开口侧的膜厚与第2开口侧的膜厚之差变小。其结果是,与未设有平坦化膜的第3开口的情况相比,能够减少为了形成第1开口和第2开口所需的光致抗蚀剂的曝光量,光电转换元件的侧面附近的光致抗蚀剂不易由于曝光而变薄。因而,光电转换元件不易受到蚀刻损伤,光电转换元件的暗电流不易增加。

在第5构成中,在上述基板上还具备开关元件,上述开关元件设置在上述平坦化膜与上述基板之间,与上述光电转换元件俯视时重叠,上述开关元件包含在上述第3开口中与上述光电转换元件的阴极连接的漏极(第6构成)。

根据第6构成,光电转换元件与开关元件以俯视时重叠的方式配置,在第3开口中光电转换元件的阴极与开关元件的漏极连接。因此,与光电转换元件与开关元件以俯视时不重叠的方式设置的情况相比,能够使摄像面板高清晰化。

相关技术
  • 显示面板的摄像方法和显示面板的摄像装置
  • 摄像面板及摄像装置
技术分类

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