[发明专利]一种像素结构及其制作方法

说明书

本发明提供一种像素结构及其制作方法，该方法包括：于基板上形成第一金属层和N型重掺杂层；基于第一掩膜板对上述两层进行刻蚀，形成数据线、漏极、源极和底电极；之后形成有源材料层，基于第二掩膜板对有源材料层和N型重掺杂层进行刻蚀，形成第一接触区、第二接触区及N型区，同时形成有源区和本征区；之后形成P型重掺杂层和顶电极材料层，基于第三掩膜板对上述两层进行刻蚀，形成P型区和顶电极；之后形成绝缘层，基于第四掩膜板对其进行刻蚀，形成暴露出顶电极的过孔；之后形成第二金属层，基于第五掩膜板对其进行刻蚀，形成栅电极、公共电极和扫描线。通过本发明解决了现有制作方法中因光刻次数较多导致生产成本较高的问题。

技术领域

本发明涉及医疗辐射成像、工业探伤、安检等领域，特别是涉及一种像素结构及其制作方法。

背景技术

平板图像传感器，特别是大尺寸平板图像传感器，面积通常数十厘米，数百万至千万像素。通常应用于医疗辐射成像、工业探伤、安检等领域。在X射线图像探测器的应用中，一般要求面积达到43cm*43cm，所以目前都是非晶硅技术为主流。

如图1所示，常见的非晶硅技术的大平板图像传感器一般包括：基板1(可以是玻璃或塑料等材料)，所有的传感器都放置于所述基板1上；像素单元2，各像素单元2以二维阵列排布在所述基板1上，每个像素单元2一般包括一个光电二极管PD(photodiode)及一个开关元件TFT，所述光电二极管PD通过像素电极与所述开关元件TFT连接；用于控制各像素单元2的扫描线3及数据线4；以及用于提供各光电二极管PD电压的公共电极5。其基本原理是，所述公共电极5施加一负电压(比如-8V)，将所述光电二极管PD置于反偏状态，所述数据线4接0V左右，所述扫描线3接-10V左右以将所述开关元件TFT关闭；当光照后，所述光电二极管PD产生光电荷，所述扫描线3接15V左右电压以将所述开关元件TFT打开，所述光电二极管PD产生的光电荷通过所述数据线4流到外部电路，完成一行数据读取；之后开关元件TFT关闭，再进行下一行扫描。

现有像素结构一般采用非晶硅TFT/非晶硅二极管结构，其俯视图如图2所示，图2沿AA’方向的截面图如图3所示；由图3可知，现有像素结构在制作过程中，需要使用7次光刻(也即7个掩膜板)以分别形成栅极102、有源区104、源漏极105、第二钝化层106、二极管107、过孔109及公共电极110；而且在制作过程中，需要两次非晶硅的制作，以分别形成开关元件的有源区和二极管的本征区。可见，现有像素结构的制作方法因光刻次数较多，导致生产成本较高。

鉴于此，有必要设计一种新的像素结构及其制作方法用以解决上述技术问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种像素结构及其制作方法，用于解决现有制作方法中因光刻次数较多导致生产成本较高的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种像素结构的制作方法，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属层和N型重掺杂层；

S2：基于第一掩膜板，对所述N型重掺杂层和所述第一金属层进行刻蚀，使所述第一金属层于所述基板上形成数据线、漏极、源极和底电极；其中，所述漏极和所述源极所在区域为开关管区域，所述底电极所在区域为二极管区域，并且所述漏极和所述数据线电连接，所述源极和所述底电极电连接；

S3：于S2所得结构的上表面形成有源材料层，并基于第二掩膜板，对所述有源材料层和所述N型重掺杂层进行刻蚀，使所述N型重掺杂层于所述开关管区域形成第一接触区和第二接触区、于所述二极管区域形成N型区，同时使所述有源材料层于所述开关管区域形成有源区、于所述二极管区域形成本征区；