[發明專利]光傳感器

無效

• 申請號: 200810097125.5
• 申請日: 2008-05-14
• 公開（公告）號: CN101308856A
• 公開（公告）日: 2008-11-19
• 發明（設計）人: 林正美;宮山隆;村井博之
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H01L27/144
• 分類號: H01L27/144;H01L27/146;G01T1/20;G01T1/24
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 閆小龍;劉宗杰

技術領域

本發明涉及平板的光傳感器，其具有矩陣狀地配置有將可見光轉換為電荷的光電二極管和開關元件所使用的薄膜晶體管(以后稱為TFT)的有源矩陣型的TFT陣列襯底。

背景技術

作為具有TFT陣列襯底的平板的光傳感器被應用于緊密接觸圖像傳感器或X射線攝像顯示裝置等并廣泛使用，該TFT陣列襯底配置有對可見光進行光電轉換的光電二極管與TFT。特別是，在TFT陣列襯底上設置將X射線轉換為可見光的閃爍器而構成的平板X射線攝像顯示裝置(以后稱為FPD)是有希望應用于醫療產業等的裝置。

在X射線圖像診斷的領域，分開使用精密圖像(靜止圖像)和實時圖像觀察(活動圖像)。在靜止圖像的攝影中，目前仍主要使用X射線膠片。另一方面，在活動圖像的攝影中，使用組合有光電倍增管和CCD的攝像管(圖像增強器)。對于X射線膠片來說，空間分辨率較高，另一方面，存在如下缺點：靈敏度(sensitivity)較低，只能對靜止圖像進行攝影，攝影后需要進行顯影處理，即時性不足。另一方面，對于攝像管來說，能夠靈敏度較高地對活動圖像進行攝影，另一方面，空間分辨率較低并且是真空裝置，因此存在在大型化上有限制的缺點。

FPD具有如下轉換方式：間接轉換方式，利用CsI等閃爍器將X射線轉換為光之后，利用光電二極管轉換為電荷；直接轉換方式，利用以Se為代表的X射線檢測元件直接將X射線轉換為電荷。對于間接轉換方式來說，量子效率較高，在信/噪比上優良，能夠以較少的曝光量進行透視、攝影。以往未公開與間接轉換方式的FPD的陣列襯底相關的結構或制造方法。(例如，參照專利文獻1～3)。

專利文獻1?特開2004-63660號公報(圖9)

專利文獻2?特開2004-48000號公報(圖4)

專利文獻3?特開2003-158253號公報(圖1)

在FPD的陣列襯底中，對光傳感器的靈敏度或噪聲等產生影響的光電二極管的形成很重要。光傳感器由在電極上形成的非晶硅層構成，但是，例如，如專利文獻1所示，在由與薄膜晶體管的柵電極相同的層所構成的陰極電極上形成光傳感器時，產生如下問題。即，以與柵電極層相同的材料形成光電二極管的下部的電極609的情況下，與柵電極層相同地，位于最下層，因此，由干法刻蝕所導致的損傷或由源電極層605、漏電極層606的形成所導致的損傷進一步增加。這涉及到如下問題：使其產生凹凸，導致光電二極管的漏電流的增大。為了避免該問題，例如，需要以高熔點金屬等形成光電二極管的下部的電極609，但是，在該情況下，產生如下問題：作為柵電極或柵極布線材料，不能使用低電阻的鋁合金膜。此外，在源電極層605和陰極電極層609的連接中，也存在開口尺寸的容限減少這樣的問題。為了避免這樣的問題，如專利文獻2或3所示，對于形成在光傳感器的下部的電極來說，形成在以與薄膜晶體管的源電極或漏電極相同的層構成的電極上。

但是，在提高光傳感器的輸出性能的一個方法中，存在如下方法：使一個傳感器結構要素的面積中所占的成為光電二極管的Si層的面積的比例增大。因此，在現有結構中，例如，如專利文獻2或專利文獻3所示，光電二極管成為包括作為二極管、底部接點開口的接觸孔的形狀。即，構成光電二極管的Si層跨過接觸孔的邊緣而形成。但是，根據評價判明：在這樣的情況下，當使邊緣的長度的加長后的開口邊緣長度、即接觸孔的開口周圍的長度增大時，與此相隨，電流的漏泄成分增大。認為是因為，在構成光電二極管的Si層的形成區域，當存在由接觸孔等所導致的臺階差時，Si成膜時在臺階差部不均勻地生長，或者在臺階差部，在Si層中產生膜應力。漏電流的增大使光電二極管的靈敏度下降，因此，漏電流的抑制是不可缺少的。

發明內容

本發明的平板的光傳感器的其特征在于，具有TFT陣列襯底，該TFT陣列襯底在形成在漏電極的上層并且形成由Si層構成的光電二極管的區域不存在臺階差。

不需要考慮源電極和柵電極的連接用的開口尺寸的容限，在構成光傳感器所具有的光電二極管的Si層的形成區域，排除由接觸孔所導致的臺階差，由此，消除臺階差部的Si成膜的不均勻的生長，并且，能夠防止由臺階差所導致的膜應力的發生，因此，構成光電二極管的Si層為均勻膜質，能夠抑制光傳感器的漏電流。

附圖說明

圖1是實施方式1的光傳感器所具有的TFT陣列襯底的平面圖。

圖2是實施方式1的光傳感器所具有的TFT陣列襯底的剖面圖。

圖3是實施方式1的端子部的剖面圖。

圖4為實施方式1的端子部的剖面圖。