X射線探測基板及其制作方法、探測裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及X射線探測技術領域，尤其設及一種X射線探測基板及其制作方法、探 測裝置。
【背景技術】
[000引 X射線是一種波長在0.Ol-lOnm之間的超短電磁波，其波粒二象性對應的能量在 120-120KeV之間。X射線是一種中性高能光子流，對所福射的物體具有超強的穿透作用。X射線穿過物體后，物體吸收和散射會使X射線的強度或相位發(fā)生變化，而該種變化與物體 的材料、結構、厚度、缺陷等特性相關。因此X射線探測器能夠檢測物體內部結構，在醫(yī)療影 像檢測、工業(yè)生產(chǎn)安全檢測、天文探測、高能離子檢測、環(huán)境安全探測等領域得到廣泛應用。
[0003] 數(shù)字化X射線探測技術可W分為直接式值irectDigitalRadiography)和間接 式（IndirectDigitalRadiography),其關鍵器件是獲取圖像的探測基板，探測基板由大 量帶有薄膜晶體管（TFT)和光電二極管（PIN)的探測單元排列而成。
[0004] 圖1是現(xiàn)有技術中的一種X射線探測基板的結構示意圖，包括依次制作在襯底基 板11上的柵極12、柵絕緣層13、非晶娃層14、歐姆接觸層15 (即滲雜非晶娃層）、源極161' 和漏極162、光電二極管、第一電極層110、純化層111、第二電極層112、平坦化層113等。其 中，光電二極管包括第一滲雜層17、本征層18、和第二滲雜層19。圖1所示的X射線探測基 板的缺陷是；干法刻蝕形成光電二極管時，容易對源漏極金屬造成腐蝕。
[0005] 因此，在形成光電二極管時需要對薄膜晶體管的源漏極金屬進行保護。圖2是現(xiàn) 有的另一種X射線探測基板的結構示意圖，圖2在圖1的基礎上增加了刻蝕保護層114'。然 而，為保證光電二極管與薄膜晶體管的源極161'電連接，刻蝕保護層114'上設置有過孔， 由此會造成一定的臺階差。當臺階差較大時，會導致光電二極管中各層結構成膜時生長不 均勻，或者產(chǎn)生膜應力，使得光電二極管中的膜層的制備條件十分苛刻且制得的光電二極 管靈敏度下降。

【發(fā)明內容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種X射線探測基板及其制作方法、探測裝置，W解決光 電二極管形成過程中由于臺階差較大而造成的薄膜應力過大的問題，從而改善光電二極管 的性能。
[0007] 為解決上述技術問題，作為本發(fā)明的第一個方面，提供一種X射線探測基板，包括 依次設置在襯底基板上的薄膜晶體管和光電二極管，所述光電二極管與所述薄膜晶體管的 源極電連接，所述薄膜晶體管上設置有刻蝕保護層，所述源極包括第一部分和厚度大于該 第一部分的第二部分，所述刻蝕保護層覆蓋所述第一部分，所述光電二極管設置在所述第 二部分上。
[0008] 優(yōu)選地，所述刻蝕保護層的上表面與所述第二部分的上表面形成為相平齊的表 面，所述光電二極管設置在所述相平齊的表面上。
[0009]優(yōu)選地，所述薄膜晶體管包括依次設置在所述襯底基板上的柵極、柵絕緣層、有源 層、所述源極和漏極，其中，所述源極采用半色調掩膜板進行制作。
[0010] 優(yōu)選地，所述光電二極管包括依次設置在所述源極上的第一滲雜層、本征層和第 二滲雜層。
[0011] 優(yōu)選地，所述第一滲雜層為N型非晶娃層，所述第二滲雜層為P型非晶娃層。
[001引優(yōu)選地，所述第一滲雜層的厚度在300-1000A之間，所述本征層的厚度在 1-1. 5ym之間，所述第二滲雜層的厚度在300-lOOOA之間。
[0013] 優(yōu)選地，所述X射線探測基板還包括設置在所述光電二極管上的第一電極層、純 化層、第二電極層和平坦化層，其中，所述第二電極層通過貫穿所述純化層的過孔與所述第 一電極層相連。
[0014]優(yōu)選地，制作所述刻蝕保護層的材料包括娃的氧化物和/或娃的氮化物。
[0015]作為本發(fā)明的第二個方面，還提供一種探測裝置，所述探測裝置包括X射線發(fā)射 源和本發(fā)明所提供的上述X射線探測基板。
[0016]作為本發(fā)明的第=個方面，還提供一種X射線探測基板的制作方法，包括W下步 驟：
[0017]在襯底基板上形成薄膜晶體管，其中，所述薄膜晶體管的源極包括第一部分和厚 度大于該第一部分的第二部分；
[0018]在所述薄膜晶體管上形成刻蝕保護層，所述刻蝕保護層覆蓋所述第一部分；
[0019]在所述第二部分上形成光電二極管，使所述光電二極管與所述源極電連接。
[0020] 優(yōu)選地，所述刻蝕保護層的上表面與所述第二部分的上表面形成為相平齊的表 面，所述光電二極管形成在所述相平齊的表面上。
[0021] 優(yōu)選地，所述形成薄膜晶體管的步驟包括：
[0022] 在襯底基板上形成柵金屬層，并對所述柵金屬層進行圖形化處理，得到包括柵極 的圖形；
[0023]在所述柵極和柵線上形成柵絕緣層；
[0024]在所述柵絕緣層上形成有源層；
[0025]在所述有源層上形成源漏金屬層，采用半色調掩膜板對所述源漏金屬層進行圖形 化處理，得到包括源極和漏極的圖形。
[0026]優(yōu)選地，所述形成光電二極管的步驟包括：
[0027]在所述源極上方依次形成第一滲雜層、本征層和第二滲雜層，并進行圖形化處理， 得到所述光電二極管。
[0028]優(yōu)選地，所述第一滲雜層為N型非晶娃層，所述第二滲雜層為P型非晶娃層。
[0029]優(yōu)選地，所述制作方法還包括：
[0030]在所述光電二極管上依次形成第一電極層、純化層、第二電極層和平坦化層，其 中，所述第二電極層通過貫穿所述純化層的過孔與所述第一電極層相連。
[0031]本發(fā)明降低了刻蝕保護層與源極在兩者交界部位的段差，有效解決了光電二極管 在形成過程中由于段差較大而造成的膜層應力過大的問題。因此，本發(fā)明能夠有效降低光 電二極管中膜層的應力，提高光電二極管的靈敏度，改善光電二極管的性能。
【附圖說明】
[0032] 附圖是用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具 體實施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構成對本發(fā)明的限制。
[0033] 圖1是現(xiàn)有的一種X射線探測基板的結構示意圖；
[0034] 圖2是現(xiàn)有的另一種X射線探測基板的結構示意圖；
[0035]圖3a-圖3e是本發(fā)明實施例所提供的X射線探測基板在其制造過程中的結構示 意圖。
[0036] 在附圖中，11-襯底基板；12-柵極；13-柵絕緣層；14-非晶娃層；15-歐姆接觸 層；161'、161-源極、161a-第一部分；161b-第二部分；162-漏極；17-第一滲雜層；18-本 征層；19-第二滲雜層；110-第一電極層；111-純化層；112-第二電極層；113-平坦化層； 114'、114-刻蝕保護層。
【具體實施方式】
[0037] W下結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描 述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0038] 本發(fā)明首先提供一種X射線探測基板，如圖3e所示，所述X射線探測基板包括依 次設置在襯底基板11上的薄膜晶體管和光電二極管，所述光電二極管與所述薄膜晶體管 的源極161電連接，所述薄膜晶體管上設置有刻蝕保護層114。其中，源極161包括第一部 分161a(圖中較小楠圓框中的黑色部分）和厚度大于第一部分161a的第二部分16化（圖 中較大楠圓框中的黑色部分），刻蝕保護層114覆蓋第一部分161a，所述光電二極管設置在 第二部分16化上。
[0039] 本發(fā)明能夠降低刻蝕保護層114與源極161在兩者交界部位的段差，有效解決了 光電二極管在形成過程中由于段差較大而造成的膜層應力過大的問題。因此，本發(fā)明能夠 有效降低光電二極管中膜層的應力，提高光電二極管的靈敏度，改善光電二極管的性能。
[0040] 優(yōu)選地，刻蝕保護層114的上表面與第二部分16化的上表面形成為相平齊的表 面，所述光電二極管設置在所述相平齊的表面上。在該種優(yōu)選實施方式中，能夠將刻蝕保護 層114與源極161在兩者交界部位調整至無段差的情況，從而使光電二極管的各層薄膜均 生長在平整的表面上，進一步改善了光電二極管的性能。
[0041] 具體地，所述薄膜晶體管包括依次設置在襯底基板11上的柵極12、柵絕緣層13、 有源層（包括非晶娃層14和歐姆接觸層15)、源極161和漏極162。其中，源極161采用半 色調掩膜板進行制作，通過調節(jié)所述半色調掩膜板上分別用于形成第一部分161a和第二 部分16化的區(qū)域的透光率，來得到具有上述圖形的源極161。
[0042] 進一步地，所述光電二極管包括依次設置在源極161上的第一滲雜層17、本征層 18和第二滲雜層19。在本發(fā)明中，光電二極管起到獲取X射線透過物體之后的光信號、并 將所述光信號轉換成電信號的作用，因此，本發(fā)明中的第一滲雜層17為N型非晶娃層，第二 滲雜層19為P型非晶娃層。
[0043] 為了改善光電二極管器件的靈敏度和使用壽命，經(jīng)過多次試驗研究，第一滲雜層 17的厚度優(yōu)選巧300-1 000A之間，本征層18的厚度優(yōu)選在1-1. 5ym之間，第二滲雜層19 的厚度優(yōu)選在300-1000A之間。
[0044] 進一步地，所述X射線探測基板還包括設置在所述光電二極管上的第一電極層 110、純化層111、第二電極層112和平坦化層113。其中，第二電極層112通過貫穿純化層 111的過孔與第一電極層110相連。
[0045] 平坦化層113能夠使所述X射線探測基板具有平整的外表面，W便于所述X射線 探測基板與其它外部裝置（例如