[发明专利]光传感器

说明书

技术领域

本发明涉及平板的光传感器，其具有矩阵状地配置有将可见光转换为电荷的光电二极管和开关元件所使用的薄膜晶体管(以后称为TFT)的有源矩阵型的TFT阵列衬底。

背景技术

作为具有TFT阵列衬底的平板的光传感器被应用于紧密接触图像传感器或X射线摄像显示装置等并广泛使用，该TFT阵列衬底配置有对可见光进行光电转换的光电二极管与TFT。特别是，在TFT阵列衬底上设置将X射线转换为可见光的闪烁器而构成的平板X射线摄像显示装置(以后称为FPD)是有希望应用于医疗产业等的装置。

在X射线图像诊断的领域，分开使用精密图像(静止图像)和实时图像观察(活动图像)。在静止图像的摄影中，目前仍主要使用X射线胶片。另一方面，在活动图像的摄影中，使用组合有光电倍增管和CCD的摄像管(图像增强器)。对于X射线胶片来说，空间分辨率较高，另一方面，存在如下缺点：灵敏度(sensitivity)较低，只能对静止图像进行摄影，摄影后需要进行显影处理，即时性不足。另一方面，对于摄像管来说，能够灵敏度较高地对活动图像进行摄影，另一方面，空间分辨率较低并且是真空装置，因此存在在大型化上有限制的缺点。

FPD具有如下转换方式：间接转换方式，利用CsI等闪烁器将X射线转换为光之后，利用光电二极管转换为电荷；直接转换方式，利用以Se为代表的X射线检测元件直接将X射线转换为电荷。对于间接转换方式来说，量子效率较高，在信/噪比上优良，能够以较少的曝光量进行透视、摄影。以往未公开与间接转换方式的FPD的阵列衬底相关的结构或制造方法。(例如，参照专利文献1～3)。

专利文献1 特开2004-63660号公报(图9)

专利文献2 特开2004-48000号公报(图4)

专利文献3 特开2003-158253号公报(图1)

在FPD的阵列衬底中，对光传感器的灵敏度或噪声等产生影响的光电二极管的形成很重要。光传感器由在电极上形成的非晶硅层构成，但是，例如，如专利文献1所示，在由与薄膜晶体管的栅电极相同的层所构成的阴极电极上形成光传感器时，产生如下问题。即，以与栅电极层相同的材料形成光电二极管的下部的电极609的情况下，与栅电极层相同地，位于最下层，因此，由干法刻蚀所导致的损伤或由源电极层605、漏电极层606的形成所导致的损伤进一步增加。这涉及到如下问题：使其产生凹凸，导致光电二极管的漏电流的增大。为了避免该问题，例如，需要以高熔点金属等形成光电二极管的下部的电极609，但是，在该情况下，产生如下问题：作为栅电极或栅极布线材料，不能使用低电阻的铝合金膜。此外，在源电极层605和阴极电极层609的连接中，也存在开口尺寸的容限减少这样的问题。为了避免这样的问题，如专利文献2或3所示，对于形成在光传感器的下部的电极来说，形成在以与薄膜晶体管的源电极或漏电极相同的层构成的电极上。

但是，在提高光传感器的输出性能的一个方法中，存在如下方法：使一个传感器结构要素的面积中所占的成为光电二极管的Si层的面积的比例增大。因此，在现有结构中，例如，如专利文献2或专利文献3所示，光电二极管成为包括作为二极管、底部接点开口的接触孔的形状。即，构成光电二极管的Si层跨过接触孔的边缘而形成。但是，根据评价判明：在这样的情况下，当使边缘的长度的加长后的开口边缘长度、即接触孔的开口周围的长度增大时，与此相随，电流的漏泄成分增大。认为是因为，在构成光电二极管的Si层的形成区域，当存在由接触孔等所导致的台阶差时，Si成膜时在台阶差部不均匀地生长，或者在台阶差部，在Si层中产生膜应力。漏电流的增大使光电二极管的灵敏度下降，因此，漏电流的抑制是不可缺少的。

发明内容

本发明的平板的光传感器的其特征在于，具有TFT阵列衬底，该TFT阵列衬底在形成在漏电极的上层并且形成由Si层构成的光电二极管的区域不存在台阶差。

不需要考虑源电极和栅电极的连接用的开口尺寸的容限，在构成光传感器所具有的光电二极管的Si层的形成区域，排除由接触孔所导致的台阶差，由此，消除台阶差部的Si成膜的不均匀的生长，并且，能够防止由台阶差所导致的膜应力的发生，因此，构成光电二极管的Si层为均匀膜质，能够抑制光传感器的漏电流。

附图说明

图1是实施方式1的光传感器所具有的TFT阵列衬底的平面图。

图2是实施方式1的光传感器所具有的TFT阵列衬底的剖面图。

图3是实施方式1的端子部的剖面图。

图4为实施方式1的端子部的剖面图。