[发明专利]具有MOTFET的像素化成像器和工艺

权利要求书

1.一种制造像素化成像器的方法，所述方法包括以下步骤：

提供基板，所述基板具有底部接触层和在所述底部接触层上沉积或生长的感测元件覆盖层；

用沟槽将所述感测元件覆盖层分成感测元件的阵列，所述沟槽将所述阵列中的相邻感测元件隔离；

形成与所述阵列中的各感测元件相邻的栅电极，各栅电极上覆于隔离沟槽并且限定薄膜晶体管(TFT)；

在上覆于各TFT的所述栅电极的栅电介质层上以及在限定与各TFT相邻的所述感测元件的所述感测元件覆盖层被暴露的上表面上，形成金属氧化物半导体材料层；并且

在包围所述栅电极的区域的上方的各TFT的所述金属氧化物半导体材料层上沉积源/漏金属层，并且将所述源/漏金属层分成在所述栅电极的相对侧上的S/D电极，用于形成所述S/D电极中的一个的金属与上覆于相邻感测元件的所述感测元件覆盖层的所述被暴露的上表面上的所述金属氧化物半导体材料形成电接触，由此，所述阵列中的各感测元件通过所述金属氧化物半导体材料被电连接到相邻的TFT。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述像素化成像器被制造成对于下述照射之一敏感，所述照射包含：

顶部照射，

底部照射，或

顶部照射和底部照射这二者。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述基板和所述底部接触层对于所述感测元件的感测波长是透明的。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述栅电极的步骤包括：

在沉积所述栅电极之前将沟槽平面化。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述金属氧化物半导体材料层的步骤包括：

形成对于所述感测元件的感测波长是透明的金属氧化物半导体材料层。

6.根据权利要求3所述的方法，其中，用所述透明的金属氧化物半导体材料形成所述金属氧化物半导体材料层的步骤包括：

作为非晶或多晶中的一种的透明的金属氧化物半导体材料。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，形成与所述阵列中的各感测元件相邻的所述栅电极的步骤包括：

形成上覆于所述隔离沟槽的数据线和栅扫描线。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，沉积所述源/漏金属层的步骤包括：

形成蚀刻停止材料层，以限定上覆于所述栅电极的所述金属氧化物半导体材料中的有源区。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，形成蚀刻停止材料层的步骤包括：

在限定与各TFT相邻的感测元素的所述感测元件覆盖层的所述上表面上，在所述金属氧化物半导体材料的上表面上形成一部分。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，

提供所述感测元件覆盖层的步骤包括：提供在所述底部接触层上沉积或生长的p-n光电二极管覆盖层，并且

将所述感测元件覆盖层分成感测元件的阵列的步骤包括：用沟槽将所述p-n光电二极管覆盖层分成光电二极管的阵列，所述沟槽将所述阵列中的相邻的光电二极管隔离。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，提供具有所述p-n结覆盖层的所述基板的步骤包括：

提供具有p型导电类型和n型导电类型中的一种的半导体材料的下层，和具有n型导电类型和p型导电类型中的另一种的半导体材料的上覆层，从而形成p-n结。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，提供半导体材料的下层和半导体材料的上覆层的步骤包括：

在所述下层和所述上层之间沉积本征材料层，以形成PIN二极管。

13.根据权利要求11所述的方法，其中，提供具有所述p-n结覆盖层的所述基板的步骤包括：

提供包括p-i1-n-i2-p层或n-i1-p-i2-n层中的一种的覆盖层。