專利名稱：成像陣列的制造方法及其成像陣列的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種成像陣列及其制造方法，特別是有關(guān)于一種x射線成像陣列的制
造方法及其成像陣列。
背景技術(shù)：
以往照射X射線來探討病因時總是以感光片當(dāng)?shù)撞?，藉由感光片顯影的影像來 探討病源。但隨著科技的日新月異，目前已可將X射線影像藉由X射線成像陣列(X-ray imager array)將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。 傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)換系統(tǒng)可分為直接轉(zhuǎn)換和間接轉(zhuǎn)換兩大技術(shù)，其中，間接轉(zhuǎn)換技術(shù)是 指先將X射線轉(zhuǎn)換為可見光，然后利用成像陣列(imager array)記錄該可見光的圖樣 (pattern)，可參見美國專利US6362484。 —般來說，該種成像陣列包含關(guān)聯(lián)有開關(guān)元件(switching element s)的光敏元 件(photosensor elements)、掃描線(scan line)禾口讀出線(data line)。其中，光敏元 件常用的為光電二極管(photodiodes)，開關(guān)元件為薄膜晶體管(thin film transistor, TFT)或場效應(yīng)晶體管(field effect transistor,FET)。掃描線與讀出線各自平行設(shè)置于 不同的平面，而掃描線與讀出線間則彼此垂直且相互交叉，再加上光敏元件及其關(guān)聯(lián)的開 關(guān)元件，與常見的液晶顯示裝置的像素(pixel)結(jié)構(gòu)類似。參見圖l，其示出了該種成像陣 列的原理示意圖。以X射線成像陣列為例，當(dāng)X射線被轉(zhuǎn)換為可見光4后，照射到光電二極 管16，光電二極管16與薄膜晶體管12的漏極相連，同時還與儲存電容14相連。薄膜晶體 管12及儲存電容14的組合結(jié)構(gòu)單元2與一般的液晶顯示面板中的像素單元類似。
美國專利US6465286介紹了一種成像陣列的制造方法，其制程為在形成開關(guān)元件 薄膜晶體管的同時形成光敏元件光電二極管。但其存在一個缺點，由于在整個制程完畢后 才能測試薄膜晶體管陣列的電學(xué)性能是否符合規(guī)格，當(dāng)測試結(jié)果為薄膜晶體管陣列不合格 時，制作光敏元件的制程將全部白費。而目前薄膜晶體管陣列制程的良率并不高，因此經(jīng)常 造成生產(chǎn)中的大量浪費，從而提高生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明提供一種成像陣列及其制造方法，在制造成像陣列的過程 中，首先完成像素陣列和外部測試圖樣，然后經(jīng)由電性檢測合格后再進(jìn)行光敏元件的制程， 如此可避免無謂的制程風(fēng)險。 本發(fā)明之主要目的在于提供一種成像陣列，其包含基板、薄膜晶體管結(jié)構(gòu)、儲存電 容、接線墊、共通電極和光敏層?；宸譃楸∧ぞw管區(qū)、儲存電容區(qū)、接線墊區(qū)和共通電極 區(qū)。薄膜晶體管結(jié)構(gòu)設(shè)置在基板的薄膜晶體管區(qū)，薄膜晶體管結(jié)構(gòu)包括第一金屬層、絕緣 層、非晶硅層、摻雜層、第二金屬層和鈍化層。儲存電容設(shè)置在該基板的儲存電容區(qū)，儲存電 容包括第一金屬層、絕緣層和第二金屬層。接線墊和共通電極，分別設(shè)置在基板的接線墊區(qū) 和共通電極區(qū)。光敏層設(shè)置在儲存電容上，并與第二金屬層連接。
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本發(fā)明之另一目的在于提供一種成像陣列的制造方法，包括以下步驟在基板上形成像素單元陣列及外部測試圖樣，其中該該像素單元陣列中的像素單元包含薄膜晶體管結(jié)構(gòu)及儲存電容。利用該外部測試圖樣對該像素單元陣列進(jìn)行電性檢測。在檢測合格后再形成光敏層，其中該光敏層與該薄膜晶體管結(jié)構(gòu)及該儲存電容電性連接。 通過本發(fā)明的制造方法，可以降低整個制造過程中的制程風(fēng)險，同時由于成像陣列結(jié)構(gòu)上的改善，并不需要額外增加更多的制程步驟，因此，可大大降低生產(chǎn)成本。


圖1為成像陣列的原理示意圖； 圖2為本發(fā)明成像陣列制造方法的流程圖； 圖3A_圖3E為本發(fā)明一實施例的制造成像陣列的方法示意 圖4為與圖3C對應(yīng)的像素單元結(jié)構(gòu)平面示意圖。
具體實施例方式
為使對本發(fā)明的目的、構(gòu)造、特征、及其功能有進(jìn)一步的了解，配合具體實施方式
詳細(xì)說明如下。 以下各實施例的說明是參考附加的圖式，用以例示本發(fā)明可用以實施的特定實施例。本發(fā)明所提到的方向用語，例如"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"側(cè)面"等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發(fā)明，而非用以限制本發(fā)明。
請參見圖2，其示出了本發(fā)明成像陣列制造方法的流程圖。步驟S200，在基板上形成像素單元陣列及外部測試圖樣。這一步驟中的像素單元包含薄膜晶體管結(jié)構(gòu)及儲存電容。步驟S202，利用該外部測試圖樣對該像素單元陣列進(jìn)行電性檢測。步驟S204，判斷檢測結(jié)果是否合格？步驟S206，在檢測合格后形成光敏層，其中該光敏層與像素單元陣列中對應(yīng)的像素單元電性連接。該光敏層可以為光電二極管結(jié)構(gòu)。 下面通過一具體實施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明的制造成像陣列的方法。請參見圖3A-圖3E，圖3A-圖3E為本發(fā)明一實施例的制造成像陣列的方法示意圖。
如圖3A所示，首先提供基板102，將其分為薄膜晶體管區(qū)301、第一區(qū)302、儲存電容區(qū)303、第二區(qū)304、接線墊區(qū)305、第三區(qū)306和共通電極區(qū)307。其中，第一區(qū)302為位于薄膜晶體管區(qū)301和儲存電容區(qū)303之間的區(qū)域，第二區(qū)304為位于儲存電容區(qū)303和接線墊區(qū)305之間的區(qū)域，第三區(qū)306為位于接線墊區(qū)305和共通電極區(qū)307之間的區(qū)域?；?02可為透明的玻璃或石英基板。沉積第一金屬層(圖未標(biāo)示)于基板102表面，經(jīng)由第一道顯影與蝕刻制程形成圖案化的第一金屬層，以在薄膜晶體管區(qū)301形成柵極(gateelectrode) 120，在儲存電容區(qū)303形成下電極140，在接線墊區(qū)305形成接線墊150，在共通電極區(qū)307形成共通電極170。 如圖3B所示，依序沉積絕緣層103、非晶硅層104以及摻雜層105于基板102表面，并經(jīng)第二道顯影與蝕刻制程移除部分非晶硅層104以及摻雜層105，在薄膜晶體管區(qū)301定義出半導(dǎo)體島122。 接著，如圖3C所示，在基板102上方形成第二金屬層106，并經(jīng)第三道顯影與蝕刻制程移除部分第二金屬層106，在薄膜晶體管區(qū)301形成源極和漏極，在儲存電容區(qū)303內(nèi)的絕緣層103上形成上電極142，其中上電極142與漏極連接，之后經(jīng)由蝕刻制程形成通道124、第一貫穿孔152和第二貫穿孔172，以完成第二金屬層106的定義。其中，下電極140、絕緣層103及上電極142構(gòu)成儲存電容。請參見圖4，其示出了與圖3C對應(yīng)的像素單元結(jié)構(gòu)平面示意圖，也即薄膜晶體管區(qū)301與儲存電容區(qū)303的平面示意圖。掃描線132與讀出線134設(shè)置于不同的平面，間隔有絕緣層103 (如圖4中陰影所示)，掃描線132與讀出線134彼此垂直且相互交叉。薄膜晶體管區(qū)301位于讀出線134與上電極142之間的區(qū)域。上電極142占據(jù)了該像素單元中心的大部分區(qū)域。 接著，如圖3D所示，先沉積鈍化層107，并經(jīng)由第四道顯影與蝕刻制程移除部分鈍化層107，在儲存電容、接線墊150和共通電極170上方，分別形成第三貫穿孔144、第四貫穿孔154和第五貫穿孔174。然后籍由第五道顯影與蝕刻制程以形成外部測試圖樣(圖未顯示)，完成步驟S200的制作。 在步驟S202中，可采用任何傳統(tǒng)的對液晶顯示器中的像素單元陣列進(jìn)行電性檢測的方法，如在儲存電容中寫入電壓之后使用積分電路觀測該儲存電容中累積的電荷，從
而檢驗該電壓是否被正確寫入；或者是在像素電極上流過電流的同時測量像素電極的電位
坐坐寸寸。 繼續(xù)參見圖3E，在檢測合格后，接著沉積光敏層160，通過蝕刻圖形化，在第三貫穿孔144內(nèi)的上電極142上定義出光敏元件。在一實施例中，光敏層160可以是PIN型二極管結(jié)構(gòu)，其包括三層，第一層是N型摻雜的非晶硅層，第二層是非摻雜或低濃度摻雜的非晶硅層，第三層是P型摻雜的非晶硅層。需注意的是，光敏層160的結(jié)構(gòu)并不以此為限。至此，成像陣列制造完成。 本發(fā)明的制造方法及其成像陣列，可以降低整個制造過程中的制程風(fēng)險，同時由
于結(jié)構(gòu)上的改善，并不需要額外增加更多的制程步驟，因此，可大大降低生產(chǎn)成本。 本發(fā)明已由上述相關(guān)實施例加以描述，然而上述實施例僅為實施本發(fā)明的范例。
必需指出的是，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)所作的更動與潤飾，均屬本發(fā)明的專利保
護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種成像陣列的制造方法，其特征在于包含在基板上形成像素單元陣列及外部測試圖樣，其中該像素單元陣列中的像素單元包含薄膜晶體管結(jié)構(gòu)及儲存電容；利用該外部測試圖樣對該像素單元陣列進(jìn)行電性檢測；在檢測合格后形成光敏層，其中該光敏層與該薄膜晶體管結(jié)構(gòu)及該儲存電容電性連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于基板上形成像素單元陣列及外部測試圖 樣的步驟包括將基板分為薄膜晶體管區(qū)、儲存電容區(qū)、接線墊區(qū)和共通電極區(qū)，沉積第一金屬層于該 基板表面，經(jīng)由第一道顯影與蝕刻制程形成圖案化的該第一金屬層，以 在該薄膜晶體管區(qū) 形成柵極，在該儲存電容區(qū)形成下電極，在該接線墊區(qū)形成接線墊，在該共通電極區(qū)形成共 通電極；依序沉積絕緣層、非晶硅層以及摻雜層于該基板表面，并經(jīng)第二道顯影與蝕刻制程移 除部分該非晶硅層以及該摻雜層，在該薄膜晶體管區(qū)定義出半導(dǎo)體島；形成第二金屬層，并經(jīng)第三道顯影與蝕刻制程移除部分該第二金屬層，在該薄膜晶體 管區(qū)形成源極和漏極，在該儲存電容區(qū)內(nèi)的絕緣層上形成上電極，其中該上電極與該漏極 連接，之后經(jīng)由蝕刻制程形成通道、第一貫穿孔和第二貫穿孔，以完成第二金屬層的定義， 該下電極、該絕緣層及該上電極構(gòu)成該儲存電容；沉積鈍化層，并經(jīng)由第四道顯影與蝕刻制程移除部分該鈍化層，在該儲存電容、該接線 墊和該共通電極上方，分別形成第三貫穿孔、第四貫穿孔和第五貫穿孔；籍由第五道顯影與蝕刻制程以形成該外部測試圖樣。
3. 采用權(quán)利要求1或2所述制造方法的成像陣列，其特征在于包含 基板，該基板分為薄膜晶體管區(qū)、儲存電容區(qū)、接線墊區(qū)和共通電極區(qū)； 薄膜晶體管結(jié)構(gòu)，設(shè)置在該基板的薄膜晶體管區(qū)，該薄膜晶體管結(jié)構(gòu)包括第一金屬層、絕緣層、非晶硅層、摻雜層、第二金屬層和鈍化層；儲存電容，設(shè)置在該基板的儲存電容區(qū)，該儲存電容包括該第一金屬層、該絕緣層和該 第二金屬層；接線墊和共通電極，分別設(shè)置在該基板的接線墊區(qū)和共通電極區(qū)；以及 光敏層，設(shè)置在該儲存電容上，并與該第二金屬層連接。
4. 如權(quán)利要求3所述的成像陣列，其特征在于該第二金屬層在該薄膜晶體管區(qū)形成 源極和漏極。
5. 如權(quán)利要求4所述的成像陣列，其特征在于該第二金屬層在該儲存電容區(qū)內(nèi)的絕 緣層上形成上電極，其中該上電極與該漏極連接。
6. 如權(quán)利要求3所述的成像陣列，其特征在于該光敏層為PIN型二極管結(jié)構(gòu)。
7. 如權(quán)利要求3所述的成像陣列，其特征在于在該儲存電容區(qū)內(nèi)的該鈍化層具有貫 穿孔，該光敏層通過該貫穿孔與該第二金屬層連接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種成像陣列的制造方法及其成像陣列，該制造方法包括在基板上形成像素單元陣列及外部測試圖樣，其中該像素單元陣列中的像素單元包含薄膜晶體管結(jié)構(gòu)及儲存電容；利用該外部測試圖樣對該像素單元陣列進(jìn)行電性檢測；在檢測合格后再形成光敏層，其中該光敏層與該薄膜晶體管結(jié)構(gòu)及該儲存電容電性連接。通過本發(fā)明，可以降低整個制造過程中的制程風(fēng)險，同時由于結(jié)構(gòu)上的改善，并不需要額外增加更多的制程步驟，因此可大大降低生產(chǎn)成本。
文檔編號H01L27/02GK101789393SQ200910003980
公開日2010年7月28日 申請日期2009年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月22日
發(fā)明者藍(lán)志杰 申請人:友達(dá)光電股份有限公司