[发明专利]光传感器以及光传感器的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及作为平板(flat panel)的光传感器(photosensor)及其制造方法，该光传感器具备矩阵状地配置有将可见光转换为电荷的光电二极管以及用作开关(switching)元件的薄膜晶体管(以后称为TFT)的TFT阵列衬底。

背景技术

作为平板的光传感器被广泛使用。光传感器具有TFT阵列衬底，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。例如，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。特别是，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。FPD是在TFT阵列衬底上设置将X射线转换为可见光的闪烁器(scintillator)而构成的。

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(film)。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(image intensifier))。对于X射线胶片来说，空间分辨率较高，另一方面，灵敏度较低，只能对静止图像进行摄影。另外，X线胶片存在如下缺点：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。另外，由于摄像管是真空器件，因此存在在大型化上有限制的缺点。

FPD具有：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，与直接转换方式相比，量子效率较高，在信号(signal)/噪声(noise)比上优良。因此，在间接转换方式中，能够以较少的曝光量进行透视、摄影。以往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1～2)。

专利文献1：JP特开2004-63660号公报(图9)

专利文献2：JP特开2004-48000号公报(图4)

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。例如，如专利文献1所示，在由与栅电极相同的层所构成的电极上形成光传感器时，产生如下问题。以与栅极布线相同的材料形成光电二极管的下部的电极的情况下，由于栅电极自身位于最下层，因此，由干法蚀刻所导致的损伤进一步增加。由此，存在如下问题：导致光电二极管的漏电流的增大。

进而，光传感器也受到由源电极层605或漏电极层606的形成所导致的损伤。因此，导致材料的选择性变窄。另外，在源电极层605和阴极电极层609的连接中，也存在掩模数增加和开口尺寸的容限(margin)减少这样的问题。

为了避免这样的问题，公开有专利文献2。在该文献中，将形成于光传感器的下部的电极，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，在使用PIN型光传感器形成FPD的情形下，为了进行实时图像观察，需要使光传感器的非晶硅的膜厚变厚。其结果是，导致膜应力变大。在非晶硅和基底膜之间的粘合性较弱的情形下，产生非晶硅浮起的现象。其结果是，处理装置的尘埃(dust)增加，附着物所导致的缺陷数增加。众所周知，通常非晶硅和氮化硅的粘合性较弱。在专利文献1中，如图24所示，使TFT部分的氮化硅(602、604)残留，完全除去其他氮化硅。在这里，600表示玻璃衬底，601表示栅电极，602表示绝缘层，603表示沟道层，604表示非晶硅层，605表示源电极层。如上所述，完全除去氮化硅时，需要使源电极层605、漏电极层606跨越栅极绝缘膜602的台阶差。担心源电极层605、漏电极层606在该台阶差部分发生断线等不良。因此，考虑了与非晶硅的粘合性后，采用能够防止源电极和漏电极的断线的新结构是不可缺少的。

发明内容

本发明的光传感器的一种方式具备TFT阵列衬底，该TFT阵列衬底具有阵列状地配置有薄膜晶体管的元件区域，其特征在于，具备设置在所述薄膜晶体管的上部并且形成有接触孔的钝化膜、通过所述接触孔与所述薄膜晶体管的漏电极连接的光电二极管，在所述TFT阵列衬底的所述元件区域的外侧的周边区域，衬底端的所述钝化膜以及所述栅极绝缘膜被除去，所述周边区域的所述钝化膜的边缘形成在与所述衬底周边的所述栅极绝缘膜的边缘相同的位置或者所述栅极绝缘膜的边缘的外侧。