[發明專利]圖像傳感器及其制作方法

在審

• 申請號: 201910184715.X
• 申請日: 2019-03-12
• 公開（公告）號: CN109935605A
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發明（設計）人: 岳歡;金利波;朱翀煜;樊華
• 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: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 余明偉

本發明提供一種圖像傳感器及其制作方法，其中，圖像傳感器包括TFT元件，TFT元件包括柵極、柵極絕緣層、IGZO有源層、源極及漏極；光電二極管底電極，光電二極管底電極與源極電連接，包括相對設置的與柵極絕緣層相接觸的第一表面及與光電二極管相接觸的第二表面。本發明在形成金屬層之后，直接在金屬層上形成光電二極管及位于光電二極管上方的公共電極，通過金屬層以對IGZO有源層進行保護，提高IGZO有源層的性能，而后再圖形化金屬層，使得光電二極管底電極的制作與源極、漏極同步形成。本發明可減少工藝步驟，減少掩膜板的數量，使得產品結構簡單，從而可降低生產成本，提高產品良率。

技術領域

本發明屬于圖像傳感器領域，涉及一種圖像傳感器及其制作方法。

背景技術

數字化X射線攝影(Digital Radio Graphy，簡稱DR)，是上世紀90年代發展起來的X射線攝影新技術，以其更快的成像速度、更便捷的操作、更高的成像分辨率等顯著優點，成為數字化X射線攝影技術的主導方向，并得到世界各國的臨床機構和影像學專家的認可。其在醫療影像診斷成像、工業探傷、安檢等領域的應用越來越廣泛，X射線探測器TFT面板的設計對其功能的實現起了很大的作用。

平板探測器概括的說是一種采用半導體技術將X射線能量轉換為電信號，產生X射線圖像的檢測器。平板探測器主要由眾多像素集成，并通過外圍電路傳輸電壓以及信號。如圖1所示，平板探測器的圖像傳感器一般包含以下幾個部分：

基板，所有的圖像傳感器都放置于基板上；

像素，像素以二維陣列排布在基板上，每個像素一般包括1個二極管(PhotoDiode)及1個開關元件薄膜晶體管(Thin Film Transistor，TFT)；

芯片，用于給各像素提供電壓以及收集各像素信息；

掃描線及數據線，用于像素以及芯片間的信息傳輸；

公共電極，用于提供二極管電壓，控制二極管的狀態。

平板探測器的工作原理是：

收集信號：將掃描線接-10V電壓，TFT處于關閉狀態，光照時，二極管吸收光能量產生光生載流子。當在公共電極施加負電壓，數據線加0V電壓的情況下，二極管處于反偏，此時載流子會在電壓的作用下開始分離，電子會在二極管的一端收集起來。

傳輸信號：待穩定后，將掃描線電壓變為15V，此時TFT被打開，二極管中的電子經過TFT溝道流向數據線進入芯片中。待像素中的電子傳輸完之后，關閉該行的TFT，并進行下一行的電子讀出。

在平板探測器中，制備TFT的傳統材料為非晶硅，隨著社會的發展，動態探測器對TFT讀取速率要求越來越高。為了提高平板探測器的讀取速度，現常用高遷移率的銦鎵鋅氧化物(Indium Gallium Zinc Oxide，IGZO)材料作為TFT溝道的材料。然而，采用該方法，通常工藝步驟較多，增加了掩膜板的數量，使得產品結構復雜，生產成本增加，降低了產品良率。

因此，提供一種圖像傳感器及其制作方法，以減少制作圖像傳感器的工藝步驟，減少掩膜板的數量，使產品結構簡單化，從而降低生產成本，提高產品良率，實屬必要。

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圖像傳感器及其制作方法，用于解決現有技術中制作圖像傳感器所面臨的上述一系列問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種圖像傳感器的制作方法，包括以下步驟：

提供襯底；

于所述襯底上形成柵極；

于所述襯底及柵極上形成柵極絕緣層；

在所述柵極絕緣層上形成IGZO有源層；