[發明專利]一種像素結構及其制作方法

有效

• 申請號: 201811203556.5
• 申請日: 2018-10-16
• 公開（公告）號: CN109411335B
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發明（設計）人: 金利波;朱翀煜;岳歡
• 申請（專利權）人: 上海奕瑞光電子科技股份有限公司
• 主分類號: H01L21/027
• 分類號: H01L21/027;H01L27/146;H01L29/786;H01L31/118
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 余明偉

本發明提供一種像素結構及其制作方法，該方法包括：于基板上形成第一金屬層和N型重摻雜層；基于第一掩膜板對上述兩層進行刻蝕，形成數據線、漏極、源極和底電極；之后形成有源材料層，基于第二掩膜板對有源材料層和N型重摻雜層進行刻蝕，形成第一接觸區、第二接觸區及N型區，同時形成有源區和本征區；之后形成P型重摻雜層和頂電極材料層，基于第三掩膜板對上述兩層進行刻蝕，形成P型區和頂電極；之后形成絕緣層，基于第四掩膜板對其進行刻蝕，形成暴露出頂電極的過孔；之后形成第二金屬層，基于第五掩膜板對其進行刻蝕，形成柵電極、公共電極和掃描線。通過本發明解決了現有制作方法中因光刻次數較多導致生產成本較高的問題。

技術領域

本發明涉及醫療輻射成像、工業探傷、安檢等領域，特別是涉及一種像素結構及其制作方法。

背景技術

平板圖像傳感器，特別是大尺寸平板圖像傳感器，面積通常數十厘米，數百萬至千萬像素。通常應用于醫療輻射成像、工業探傷、安檢等領域。在X射線圖像探測器的應用中，一般要求面積達到43cm*43cm，所以目前都是非晶硅技術為主流。

如圖1所示，常見的非晶硅技術的大平板圖像傳感器一般包括：基板1(可以是玻璃或塑料等材料)，所有的傳感器都放置于所述基板1上；像素單元2，各像素單元2以二維陣列排布在所述基板1上，每個像素單元2一般包括一個光電二極管PD(photodiode)及一個開關元件TFT，所述光電二極管PD通過像素電極與所述開關元件TFT連接；用于控制各像素單元2的掃描線3及數據線4；以及用于提供各光電二極管PD電壓的公共電極5。其基本原理是，所述公共電極5施加一負電壓(比如-8V)，將所述光電二極管PD置于反偏狀態，所述數據線4接0V左右，所述掃描線3接-10V左右以將所述開關元件TFT關閉；當光照后，所述光電二極管PD產生光電荷，所述掃描線3接15V左右電壓以將所述開關元件TFT打開，所述光電二極管PD產生的光電荷通過所述數據線4流到外部電路，完成一行數據讀取；之后開關元件TFT關閉，再進行下一行掃描。

現有像素結構一般采用非晶硅TFT/非晶硅二極管結構，其俯視圖如圖2所示，圖2沿AA’方向的截面圖如圖3所示；由圖3可知，現有像素結構在制作過程中，需要使用7次光刻(也即7個掩膜板)以分別形成柵極102、有源區104、源漏極105、第二鈍化層106、二極管107、過孔109及公共電極110；而且在制作過程中，需要兩次非晶硅的制作，以分別形成開關元件的有源區和二極管的本征區。可見，現有像素結構的制作方法因光刻次數較多，導致生產成本較高。

鑒于此，有必要設計一種新的像素結構及其制作方法用以解決上述技術問題。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種像素結構及其制作方法，用于解決現有制作方法中因光刻次數較多導致生產成本較高的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種像素結構的制作方法，所述制作方法包括：

S1：提供一基板，并于所述基板的上表面由下至上依次形成第一金屬層和N型重摻雜層；

S2：基于第一掩膜板，對所述N型重摻雜層和所述第一金屬層進行刻蝕，使所述第一金屬層于所述基板上形成數據線、漏極、源極和底電極；其中，所述漏極和所述源極所在區域為開關管區域，所述底電極所在區域為二極管區域，并且所述漏極和所述數據線電連接，所述源極和所述底電極電連接；

S3：于S2所得結構的上表面形成有源材料層，并基于第二掩膜板，對所述有源材料層和所述N型重摻雜層進行刻蝕，使所述N型重摻雜層于所述開關管區域形成第一接觸區和第二接觸區、于所述二極管區域形成N型區，同時使所述有源材料層于所述開關管區域形成有源區、于所述二極管區域形成本征區；