特表 2022-504994 放射線検出器及びその製造方法、電子デバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-01-14

(54)【発明の名称】放射線検出器及びその製造方法、電子デバイス

(51)【国際特許分類】

   H01L 27/146 20060101AFI20220106BHJP

   H01L 27/144 20060101ALI20220106BHJP

   H01L 29/786 20060101ALI20220106BHJP

   A61B 6/00 20060101ALI20220106BHJP

【ＦＩ】

H01L27/146 C

H01L27/144 K

H01L27/146 D

H01L29/78 613Z

H01L29/78 612C

A61B6/00 300S

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2020526404

(86)(22)【出願日】2019-10-08

(85)【翻訳文提出日】2020-05-13

(86)【国際出願番号】 CN2019109893

(87)【国際公開番号】W WO2020103583

(87)【国際公開日】2020-05-28

(31)【優先権主張番号】201811392902.9

(32)【優先日】2018-11-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(31)【優先権主張番号】201910894639.1

(32)【優先日】2019-09-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】510280589

【氏名又は名称】京東方科技集團股▲ふん▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＢＯＥ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＧＲＯＵＰ ＣＯ．，ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．１０ Ｊｉｕｘｉａｎｑｉａｏ Ｒｄ．，Ｃｈａｏｙａｎｇ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００１５，ＣＨＩＮＡ

(71)【出願人】

【識別番号】507134301

【氏名又は名称】北京京東方光電科技有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＢＥＩＪＩＮＧ ＢＯＥ ＯＰＴＯＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＣＯ．，ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】Ｎｏ． ８ Ｘｉｈｕａｎｚｈｏｎｇｌｕ， ＢＤＡ， Ｂｅｉｊｉｎｇ， １００１７６， Ｐ．Ｒ．ＣＨＩＮＡ

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(72)【発明者】

【氏名】▲張▼ 勇

(72)【発明者】

【氏名】薛 ▲艶▼娜

(72)【発明者】

【氏名】方 浩博

(72)【発明者】

【氏名】白 ▲ル▼

(72)【発明者】

【氏名】▲華▼ ▲剛▼

(72)【発明者】

【氏名】▲張▼ ▲麗▼▲敏▼

(72)【発明者】

【氏名】林 ▲堅▼

【テーマコード（参考）】

4C093

4M118

5F110

【Ｆターム（参考）】

4C093AA01

4C093CA35

4C093CA38

4C093EB13

4C093EB17

4C093EB20

4M118AA10

4M118AB01

4M118BA05

4M118CA02

4M118CB06

4M118CB11

4M118CB14

4M118EA14

4M118FB03

4M118FB09

4M118FB13

4M118GB03

4M118GB08

4M118GB11

4M118HA26

5F110AA09

5F110BB01

5F110BB09

5F110CC01

5F110CC03

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5F110CC07

5F110DD01

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5F110DD03

5F110EE02

5F110EE03

5F110EE04

5F110EE44

5F110EE45

5F110FF02

5F110FF03

5F110FF28

5F110FF29

5F110GG02

5F110GG13

5F110GG15

5F110GG43

5F110GG45

5F110HK02

5F110HK03

5F110HK04

5F110HK06

5F110HK33

5F110HK34

5F110HM18

5F110NN03

5F110NN22

5F110NN23

5F110NN24

5F110QQ02

(57)【要約】

放射線検出器は、その上に複数の画素領域がアレイ状に配列された基板を含む。画素領域のそれぞれは、ソースとドレインを含む薄膜トランジスタ、及び、薄膜トランジスタの前記基板から離れた側に位置する光電センサ、を含む。光電センサは、互いに隔てられた第１電極と第２電極、第１電極と第２電極の前記基板から離れた側に位置し且つ第１電極と第２電極を覆う誘電体層、及び、誘電体層の前記基板から離れた側に位置する第１半導体層、を含む。第１電極はドレインに電気的に接続されている。第１電極の基板から離れた表面と基板との間の距離は第１距離である。第２電極の基板から離れた表面と基板との間の距離は第２距離である。第１距離と第２距離が略等しい。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

その上に複数の画素領域がアレイ状に配列された基板を含み、
前記画素領域のそれぞれは、
ソース及びドレインを含む薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタの前記基板から離れた側に位置する光電センサと、
を含み、
前記光電センサは、互いに隔てられた第１電極と第２電極と、前記第１電極と前記第２電極の前記基板から離れた側に位置し且つ前記第１電極と前記第２電極を覆う誘電体層と、前記誘電体層の前記基板から離れた側に位置する第１半導体層を含み、
前記第１電極は、前記ドレインに電気的に接続され、
前記第１電極の前記基板から離れた表面と前記基板との間の距離が第１距離であり、前記第２電極の前記基板から離れた表面と前記基板との間の距離が第２距離であり、前記第１距離と前記第２距離が略等しい、ことを特徴とする放射線検出器。

【請求項2】

前記誘電体層と前記基板との間に位置する第１絶縁層と、前記第１絶縁層と前記誘電体層との間に位置する第２絶縁層と、前記第１絶縁層と前記第２絶縁層との間に位置する遮蔽層とをさらに含み、
前記遮蔽層が第１部分を含み、前記第１部分の前記基板上の正射影と前記第２電極の前記基板上の正射影が少なくとも部分的に重なっていることを特徴とする請求項１に記載の放射線検出器。

【請求項3】

前記遮蔽層の第１部分の前記基板上の正射影が前記第２電極の前記基板上の正射影を覆うことを特徴とする請求項２に記載の放射線検出器。

【請求項4】

前記基板と前記第１絶縁層の間に位置する共通電極をさらに含み、
前記第１電極、前記ドレイン及び前記共通電極の前記基板上の正射影が互いに少なくとも部分的に重なっていることを特徴とする請求項２に記載の放射線検出器。

【請求項5】

前記共通電極が第１厚さを有しており、前記ドレインが第２厚さを有しており、前記遮蔽層の第１部分が第３厚さを有しており、
前記第３厚さが前記第１厚さと前記第２厚さの和に略等しいことを特徴とする請求項４に記載の放射線検出器。

【請求項6】

前記薄膜トランジスタは、互いに積層するゲートと第２半導体層がさらに含まれ、前記ゲートが前記基板と前記第１絶縁層との間に位置し、前記第２半導体層が前記ソースと前記ドレインに接続され、前記第２半導体層の、前記ソースと前記ドレインとの間の部分がチャンネル領域を形成し、
前記遮蔽層が第２部分をさらに含み、前記第２部分の前記基板上の正射影が少なくとも前記チャンネル領域の前記基板上の正射影を覆うことを特徴とする請求項５に記載の放射線検出器。

【請求項7】

前記第１電極、前記遮蔽層の第２部分及び前記ゲートの前記基板上の正射影が互いに少なくとも部分的に重なり、
前記ゲートが、前記第１厚さに略等しい厚さを有し、
前記遮蔽層の第２部分が、前記第２厚さに略等しい第４厚さを有することを特徴とする請求項６に記載の放射線検出器。

【請求項8】

前記基板と前記第１絶縁層との間に位置しており、前記ゲートに接続されたゲート線をさらに含み、
前記第１電極、前記遮蔽層の第２部分及び前記ゲート線の前記基板上の正射影が互いに少なくとも部分的に重なり、
前記ゲート線が、前記第１厚さに略等しい厚さを有していることを特徴とする請求項７に記載の放射線検出器。

【請求項9】

前記共通電極と前記遮蔽層が同一の共通電圧信号端に電気的に接続されていることを特徴とする請求項４に記載の放射線検出器。

【請求項10】

請求項１～９のいずれか一項に記載の放射線検出器を含む電子デバイス。

【請求項11】

放射線検出器を製造する方法であって、
その上に複数の画素領域がアレイ状に配置された基板を提供することと、
各画素領域内に、対応する薄膜トランジスタを形成することと、
各画素領域内の前記薄膜トランジスタの前記基板から離れた側に第１電極と第２電極を形成することと、
前記第１電極と前記第２電極の前記基板から離れた側に前記第１電極と前記第２電極を覆う誘電体層を形成することと、
前記誘電体層の前記基板から離れた側に第１半導体層を形成することと、を含み、
前記薄膜トランジスタがソース及びドレインを含み、前記第１電極と前記第２電極が互いに隔てられ、前記第１電極が前記ドレインに電気的に接続され、
前記第１電極、前記第２電極、前記誘電体層及び前記第１半導体層が光電センサを構成し、
前記第１電極の前記基板から離れた表面と前記基板との間の距離が第１距離であり、前記第２電極の前記基板から離れた表面と前記基板との間の距離が第２距離であり、前記第１距離と前記第２距離が略等しい、ことを特徴とする放射線検出器を製造する方法。

【請求項12】

前記第１電極と前記第２電極を形成する前に、
前記薄膜トランジスタの前記基板から離れた側に第１絶縁層を形成することと、
前記第１絶縁層の前記基板から離れた側に遮蔽層を形成することと、
前記遮蔽層の前記基板から離れた側に第２絶縁層を形成することと、をさらに含み、
前記遮蔽層が第１部分を含み、前記第１部分の前記基板上の正射影と前記第２電極の前記基板上の正射影とが少なくとも部分的に重なることを特徴とする請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

前記遮蔽層の第１部分の前記基板上の正射影が前記第２電極の前記基板上の正射影を覆うことを特徴とする請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

前記基板と前記第１絶縁層との間に共通電極を形成することをさらに含み、
前記第１電極、前記ドレイン及び前記共通電極の前記基板上の正射影が互いに少なくとも部分的に重なることを特徴とする請求項１２に記載の方法。

【請求項15】

前記共通電極が第１厚さを有しており、前記ドレインが第２厚さを有しており、前記遮蔽層の第１部分が第３厚さを有しており、
前記第３厚さが、前記第１厚さと前記第２厚さの和に略等しいことを特徴とする請求項１４に記載の方法。

【請求項16】

各画素領域内においては対応する薄膜トランジスタを形成することは、互いに積層するゲートと第２半導体層とを形成することが含まれ、前記ゲートが前記基板と前記第１絶縁層との間に位置し、前記第２半導体層が前記ソースと前記ドレインに接続され、前記第２半導体層の、前記ソースと前記ドレインとの間の部分がチャンネル領域を形成し、
遮蔽層を形成することは、前記遮蔽層の第２部分を形成することが含まれ、前記遮蔽層の第２部分の前記基板上の正射影が少なくとも前記チャンネル領域の前記基板上の正射影を覆うことを特徴とする請求項１５に記載の方法。

【請求項17】

前記第１電極、前記遮蔽層の第２部分及び前記ゲートの前記基板上の正射影が互いに少なくとも部分的に重なっており、
前記ゲートが、前記第１厚さに略等しい厚さを有し、
前記遮蔽層の第２部分が、前記第２厚さに略等しい第４厚さを有することを特徴とする請求項１６に記載の方法。

【請求項18】

前記基板と前記第１絶縁層との間にゲート線を形成することをさらに含み、
前記ゲート線が前記ゲートに接続され、
前記第１電極、前記遮蔽層の第２部分及び前記ゲート線の前記基板上の正射影が互いに少なくとも部分的に重なり、
前記ゲート線が、前記第１厚さに略等しい厚さを有することを特徴とする請求項１７に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願のクロスリファレンス
本願は、２０１８年１１月２１日に提出された中国特許出願Ｎｏ．２０１８１１３９２９０２．９及び２０１９年９月２０日に提出された中国特許出願Ｎｏ．２０１９１０８９４６３９．１の優先権を要求し、ここでその全ての開示内容は引用により合併する。

【0002】

本開示は、センシング技術の分野に関し、特に、放射線検出器、当該放射線検出器を製造する方法、及び、当該放射線検出器を含む電子デバイスに関する。

【背景技術】

【0003】

医療分野において、人体の被診断部位に対してＸ線撮影を行うときに、Ｘ線放射器とＸ線検出器が互いに対向するように配置され、被診断部位が当該Ｘ線放射器とＸ線検出器の間に配置されている。Ｘ線放射器は、被診断部位へＸ線を放射する。Ｘ線検出器は、被診断部位を透過したＸ線を受け、当該Ｘ線を可視光に変換する。次いで、Ｘ線検出器中のフォトダイオードは、当該可視光を電気信号に変換し、当該電気信号を信号読み取り回路に送信する。信号読み取り回路により読み取られた当該電気信号に基づき映像画面を形成することができる。

【0004】

現在、Ｘ線検出器は、ＰＩＮ型フォトダイオードまたは金属－半導体－金属（ＭＳＭ）型フォトダイオードが一般に採用されている。ＰＩＮ型フォトダイオードと比較して、ＭＳＭ型フォトダイオードは、大きい充填率及び良好な応答速度を有し、且つ、ａ－Ｓｉ薄膜トランジスタとの良好な互換性を有するので、Ｘ線検出器にますます多く使われるようになった。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の実施例によれば、基板を含む放射線検出器が提供されている。複数の画素領域は、基板上にアレイ状に配列されている。各画素領域は、薄膜トランジスタと、薄膜トランジスタの基板から離れた側に位置する光電センサと、を含む。薄膜トランジスタは、ソースとドレインを含む。光電センサは、互いに隔てられた第１電極と第２電極と、第１電極と第２電極の基板から離れた側に位置し且つ第１電極と第２電極を覆う誘電体層と、誘電体層の基板から離れた側に位置する第１半導体層と、を含む。第１電極はドレインに電気的に接続されている。第１電極の基板から離れた表面と基板との間の距離が第１距離であり、第２電極の基板から離れた表面と基板との間の距離が第２距離であり、第１距離と第２距離が略等しい。

【0006】

ある実施例において、放射線検出器は、誘電体層と基板との間に位置する第１絶縁層と、第１絶縁層と誘電体層との間に位置する第２絶縁層と、第１絶縁層と第２絶縁層との間に位置する遮蔽層とをさらに含む。遮蔽層は、第１部分をを含み、第１部分の基板上の正射影と第２電極の基板上の正射影が少なくとも部分的に重なっている。

【0007】

ある実施例において、遮蔽層の第１部分の基板上の正射影は、第２電極の基板上の正射影を覆う。

【0008】

ある実施例において、放射線検出器は、基板と第１絶縁層との間に位置する共通電極をさらに有する。第１電極、ドレイン及び共通電極の基板上の正射影は互いに少なくとも部分的に重なっている。

【0009】

ある実施例において、共通電極が第１厚さを有しており、ドレインが第２厚さを有しており、遮蔽層の第１部分が第３厚さを有している。第３厚さは、第１厚さと第２厚さの和に略等しい。

【0010】

ある実施例において、薄膜トランジスタは、互いに積層するゲートと第２半導体層をさらに含む。ゲートは、基板と第１絶縁層との間に位置している。第２半導体層は、ソースとドレインに接続されている。第２半導体層の、ソースとドレインとの間の部分は、チャンネル領域を形成する。遮蔽層が第２部分をさらに含み、第２部分の基板上の正射影が少なくともチャンネル領域の基板上の正射影を覆う。

【0011】

ある実施例において、第１電極、遮蔽層の第２部分及びゲートの基板上の正射影は互いに少なくとも部分的に重なっている。ゲートは、第１厚さに略等しい厚さを有している。遮蔽層の第２部分は、第２厚さに略等しい第４厚さを有している。

【0012】

ある実施例において、放射線検出器は、基板と第１絶縁層との間に位置し且つゲートに接続されたゲート線をさらに含む。第１電極、遮蔽層の第２部分及びゲート線の基板上の正射影は互いに少なくとも部分的に重なっている。ゲート線は、第１厚さに略等しい厚さを有している。

【0013】

ある実施例において、共通電極と遮蔽層は、同一の共通電圧信号端と電気的に接続されている。

【0014】

本開示のある実施例によれば、上記のいずれか１つの実施例に記載された放射線検出器を含む電子デバイスが提供されている。

【0015】

本開示のある実施例によれば、放射線検出器を製造する方法が提供されている。当該方法は、その上に複数の画素領域がアレイ状に配置された基板を提供することと、各画素領域内に、対応する薄膜トランジスタを形成することと、各画素領域内の薄膜トランジスタの基板から離れた側に第１電極と第２電極を形成することと、第１電極と第２電極の基板から離れた側に第１電極と第２電極を覆う誘電体層を形成することと、誘電体層の基板から離れた側に第１半導体層を形成することと、を含み、薄膜トランジスタがソース及びドレインを含み、第１電極と第２電極が互いに隔てられ、第１電極がドレインに電気的に接続された。第１電極、第２電極、誘電体層及び第１半導体層は、光電センサを構成する。第１電極の基板から離れた表面と基板との間の距離が第１距離であり、第２電極の基板から離れた表面と基板との間の距離が第２距離であり、第１距離と第２距離が略等しい。

【0016】

ある実施例において、方法は、第１電極と第２電極を形成する前に、薄膜トランジスタの基板から離れた側に第１絶縁層を形成することと、第１絶縁層の基板から離れた側に遮蔽層を形成することと、遮蔽層の基板から離れた側に第２絶縁層を形成することと、をさらに含む。遮蔽層が第１部分を含み、第１部分の基板上の正射影と第２電極の基板上の正射影とが少なくとも部分的に重なる。

【0017】

ある実施例において、遮蔽層の第１部分の基板上の正射影は、第２電極の基板上の正射影を覆う。

【0018】

ある実施例において、方法は、基板と第１絶縁層との間に共通電極を形成することをさらに含む。第１電極、ドレイン及び共通電極の基板上の正射影は互いに少なくとも部分的に重なっている。

【0019】

ある実施例において、共通電極が第１厚さを有しており、ドレインが第２厚さを有しており、遮蔽層の第１部分が第３厚さを有している。第３厚さは、第１厚さと第２厚さの和に略等しい。

【0020】

ある実施例において、各画素領域内においては対応する薄膜トランジスタを形成することは、互いに積層するゲートと第２半導体層を形成することが含まれ、ゲートが基板と第１絶縁層との間に位置しており、第２半導体層がソースとドレインに接続され、第２半導体層の、ソースとドレインとの間の部分がチャンネル領域を形成する。遮蔽層を形成することは、遮蔽層の第２部分を形成することが含まれ、遮蔽層の第２部分の基板上の正射影が少なくともチャンネル領域の基板上の正射影を覆う。

【0021】

ある実施例において、第１電極、遮蔽層の第２部分及びゲートの基板上の正射影は互いに少なくとも部分的に重なっている。ゲートは、第１厚さに略等しい厚さを有する。遮蔽層の第２部分は、第２厚さに略等しい第４厚さを有する。

【0022】

ある実施例において、方法は、基板と第１絶縁層との間にゲート線を形成することをさらに含む。ゲート線はゲートに接続されている。第１電極、遮蔽層の第２部分及びゲート線の基板上の正射影は互いに少なくとも部分的に重なっている。ゲート線は第１厚さに略等しい厚さを有する。

【0023】

以下、図面を参照して、本開示の実施例をさらに非限定的に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本開示の実施例による放射線検出器の部分上面模式図である。

【図2】本開示の実施例によるＭＳＭ型光電センサの作動原理の模式図である。

【図3】図１におけるＡ－Ａ’線に沿う放射線検出器の部分断面模式図である。

【図4】図１におけるＢ－Ｂ’線に沿う放射線検出器の部分断面模式図である。

【図5】本開示の実施例による電子デバイスの模式的なブロック図である。

【図6】本開示の実施例による放射線検出器を製造する方法のフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

図面において、各図面における同様な図面符号は、一般的に同様または類似した部分を指す。また、図面は、必ずしも一定の縮尺で描くとは限らず、一般的に本開示の原理に重点を置く。

【0026】

本願において、第１、第２、第３などの用語で各種の素子、部材、領域、層及び／または部分を説明できるが、これらの素子、部材、領域、層及び／または部分がこれらの用語により限定されるべきではない、と理解することができる。これらの用語は、一つの素子、部材、領域、層または部分と別の領域、層または部分を区別するためのみである。このため、下記の第１の素子、部材、領域、層または部分を第２の素子、部材、領域、層または部分と呼んでもよく、本開示の示唆から逸れない。

【0027】

例えば、「…の下にある」、「…下にある」、「より下」、「…の下方にある」、「…上にある」、「より上」などのような空間上の相対的な用語は、本願において、説明の便宜上、図面に示す一つの素子または特徴と別の素子または特徴との関係を説明することができる。これらの空間上の相対的な用語は、図面に示す方向づけを除く使用中または操作中の装置の異なる方向づけをカバーすることを意図すると理解することができる。例えば、図中の装置の上下を逆とすると、「ほかの素子または特徴下にある」または「ほかの素子または特徴の下にある」または「ほかの素子または特徴の下方にある」と記載される素子は、「ほかの素子または特徴上にある」と方向づけられることになる。このため、「…下にある」及び「…の下方にある」という例示的な用語は、「…上にある」、及び、「…下にある」という両方の方向づけをカバーできる。例えば、「…の前にある」または「…前にある」と「…の後にある」または「次いで」のような用語は、例えば光が素子を通過する順序を類似的に表示できる。装置は、ほかの方式として方向づけられ（９０度回転またはほかの方向づけ）、本願において使用される空間上の相対的な説明符号を対応的に説明することができる。また、層を「二つの層の間に位置する」と呼ぶときに、当該二つの層の間の唯一の層であってもよく、一つまたは複数の中間層があってもよいとさらに理解することができる。

【0028】

本願において使用される用語は、特定な実施例を説明するためのみであり、本開示を限定することを意図しない。ほかの注記が無い限り、本願において使用される「一つ」、「一」と「当該」ということは、複数である状況も含むことを意図する。「含む」及び／または「含有する」という用語は、本明細書において使用されるときに、係る特徴、全体、ステップ、操作、素子及び／または部材の存在を指定するが、一つまたは複数のほかの特徴、全体、ステップ、操作、素子、部材及び／またはその群の存在、または、一つまたは複数のほかの特徴、全体、ステップ、操作、素子、部材及び／またはその群の追加を排除するのではないとさらに理解することができる。例えば、本願において使用される用語である「及び／または」は、関連する例示された項目のうちの一つまたは複数のいずれか１つ及び全ての組み合わせを含む。

【0029】

素子または層は、「別の素子または層にある」、「別の素子または層に接続する」、「別の素子または層に結合する」または「別の素子または層に隣接する」と呼ばれるときに、直接的に別の素子または層にあり、直接的に別の素子または層に接続し、直接的に別の素子または層に結合し、または、直接的に別の素子または層に隣接し、または、中間素子または層が存在することができると理解することができる。それに反して、素子が「直接的に別の素子または層にある」、「直接的に別の素子または層に接続する」、「直接的に別の素子または層に結合する」または「直接的に別の素子または層に隣接する」と呼ばれるときに、中間素子または層が存在しない。しかしながら、いずれの場合においても、「…上にある」または「直接的に…上にある」を、「一つの層が下の層を完全に覆う」として解釈してはいけない。

【0030】

本願においては、本開示の理想的な実施例の模式図（及び中間構成）を参照し、本開示の実施例を説明する。このため、例えば製造技術及び／または公差の結果として図示の形状に対する変化を想定すべきである。このため、本開示の実施例は、本願において図示される領域の特定な形状に限ると解釈してはいけなく、例えば、製造による形状の偏差を含むべきである。このため、図において図示される領域は、本質的に模式的であり、その形状が、装置の領域の実際な形状の図示も、本開示の範囲の限定も意図しない。

【0031】

別段の定義がない限り、本願において使用されるすべての用語（技術用語及び科学用語を含む）は、本開示の属する分野の一般的な技術者により一般に理解されるものと同じ意味を有する。一般的に使用される辞書において定義されるような用語は、関連する分野及び／または本明細書の文脈における意味と一致すると解釈され、本明細書で明示的に定義されない限り、理想化された、または、過度に正式な意味で解釈されるべきではないとさらに理解することができる。

【0032】

本開示の目的、技術案及び利点をより明瞭にさせるために、以下、図面を参照し、本開示の実施形態をさらに詳しく説明する。

【0033】

従来のＭＳＭ型フォトダイオードは、その特定の構造のため、通常その内部で発生する干渉を受けるため、当該ＭＳＭ型フォトダイオードの電気的性能が劣り、放射線検出器の正確性に影響を与える。これに鑑みて、本開示の実施例は、改善された放線検出器の正確性に対し、いくつかのオプションを有利的に提供した。

【0034】

図１は本開示の実施例による放射線検出器の部分上面模式図であり、図３は図１におけるＡ－Ａ’線に沿う放射線検出器の部分断面模式図であり、図４は図１におけるＢ－Ｂ’線に沿う放射線検出器の部分断面模式図である。これらの図には、明確にさせるために、いくつかの素子が省略されうる。

【0035】

図１、図３及び図４を参照し、当該放射線検出器１００は基板１０１を含む。基板１０１は、例えばガラス、石英、プラスチックまたはほかの好適な材料で製造されてもよい。本開示はこれを限定しない。複数の画素領域が基板１０１上にアレイ状に配列されているが、図面においてそのうちの一つのみが示された。各画素領域は、薄膜トランジスタ１０２と、薄膜トランジスタ１０２の上に位置する光電センサ１０３とを含む。

【0036】

薄膜トランジスタ１０２はドレイン１０２１やソース１０２２などの構造を含む。既知のように、薄膜トランジスタ１０２は、一般に、ドレイン１０２１とソース１０２２が交換可能に使用されるように製造されている。このため、ある場合に、ドレイン１０２１が「ソース」と呼ばれてもよく、ソース１０２２が「ドレイン」と呼ばれてもよい、と理解することができる。

【0037】

薄膜トランジスタ１０２は、ゲート１０２４ａと、第２半導体層１０２３とをさらに備える。ゲート１０２４ａはゲート線１０２４ｂに接続されている。第２半導体層１０２３とゲート１０２４ａは互いに積層し、第２半導体層１０２３がドレイン１０２１とソース１０２２に接続されている。

【0038】

光電センサ１０３は、互いに隔てられた第１電極１０３１と第２電極１０３２と、第１電極１０３１と第２電極１０３２の上に位置し且つ第１電極１０３１と第２電極１０３２を覆う誘電体層１０３３と、誘電体層１０３３の上に位置する第１半導体層１０３４とを含む。図１に示すように、上方から観察するときに、第１電極１０３１が、くし状にパターニングされている。この例において、第１電極１０３１は、文字「Ｅ」の形状に類似した形状を有している。第２電極１０３２は、くし状の第１電極１０３１とインターデジタル構造を形成する指状部分と、指状部分へ高電圧を伝送する配線部分とを含むようにパターニングされている。第１電極１０３１と第２電極１０３２は互いに隔てられ、それらの間の距離が実際のニーズに応じて決められる。図４に示すように、第１電極１０３１が接続電極１１３により薄膜トランジスタ１０２のドレイン１０２１に電気的に接続され、第２電極１０３２が薄膜トランジスタ１０２と電気的に絶縁されている。誘電体層１０３３は、一定の振幅値（例えば、範囲は２００ボルト乃至４００ボルトであってもよい）を有する高電圧に耐えられる。特定の厚さ（例えば、１００ナノメートル乃至２００ナノメートル）の場合、誘電体層１０３３は、高い電場の下で電子トンネリングが発生する。

【0039】

この例において、光電センサ１０３は、ＭＳＭ型フォトダイオードであり、そのうち、誘電体層１０３３が例えばポリイミド（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ、ＰＩ）で製造され、第１電極１０３１と第２電極１０３２が例えばアルミニウム、モリブデン、銅またはその合金で製造され、第１半導体層１０３４が例えばアモルファスシリコン（ａ－Ｓｉ）で製造される。

【0040】

図示していないが、放射線検出器１００は、シンチレータ（ｓｃｉｎｔｉｌｌａｔｏｒ）をさらに含み、または、シンチレータ一とともに作動すると理解することができる。シンチレータは、放射線を吸収し、放射エネルギーを光電センサ１０３により検出可能な光に変換すると理解することができる。シンチレータは、実際のニーズに応じてＸ線、γ線またはほかの放射線に敏感であるように選択できることを説明しなければならない。このように、放射線検出器１００は、例えばＸ線検出器やγ線検出器などの検出器とすることができる。

【0041】

図２は、当該ＭＳＭ型光電センサ１０３の作動原理の模式図である。図２を参照し、第２電極１０３２には高電圧（例えば、２００ボルト）が印加されている。第１半導体層１０３４の表面に光を照射しない場合、第１半導体層１０３４は、高電圧が主に誘電体層１０３３と第１半導体層１０３４に割り当てられるように高い抵抗を有する。第１半導体層１０３４の表面に光（図２の破線矢印で示すように）が照射されるときに、第１半導体層１０３４が、低下する抵抗を有し、これにより、大部の高電圧が誘電体層１０３３に割り当てられる。このとき、第２電極１０３２、誘電体層１０３３及び第１半導体層１０３４は、金属－絶縁体－半導体（ｍｅｔａｌ－ｉｎｓｕｌａｔｏｒ－ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ，ＭＩＳ）構造を構成する。当該ＭＩＳ構造は、高電圧で電子トンネリング（即ち、ファウラー・ノルドハイム（Ｆｌｏｗｅｒ－Ｎｏｒｄｈｅｉｍ，ＦＮ）トンネリング）が発生し、トンネル電流を生成する（図２の実線矢印で示すように）。当該トンネル電流を、光照射の検出のために、収集・読み出すことができる。

【0042】

図１、図３及び図４を参照し、実施例において、第１電極１０３１の基板１０１から離れた表面と基板１０１との間の距離が第１距離であり、第２電極１０３２の基板１０１から離れた表面と基板１０１との間の距離が第２距離であり、第１距離と第２距離が略等しい。ここで、「第１距離と第２距離が略等しい」ということは、第１距離と第２距離の差が一閾値より小さいことを意味する。この閾値は、第１電極１０３１と第２電極１０３２の上に形成されたフィルム層が均一な厚さを有するように選択される。即ち、「第１距離と第２距離が略等しい」という場合には、第１電極１０３１と第２電極１０３２の上に形成された誘電体層１０３３は、良好な厚さの均一性と平坦性を有する。これにより、当該ＭＳＭ型光電センサ１０３は、良好な電気的特性を有し、よって、光照射の検出の正確性を向上させる。

【0043】

本願で使用される用語である「厚さ」は、基板１０１に垂直な方向におけるフィルム層の厚さを意味する。実施例において、誘電体層１０３３は、第１電極１０３１の基板１０１から離れた表面に位置する部分（説明の便宜上、第１サブ誘電体層と呼ぶ）が厚さｔ１を有し、第２電極１０３２の基板１０１から離れた表面に位置する部分（説明の便宜上、第２サブ誘電体層と呼ぶ）が厚さｔ２を有している。ｔ１とｔ２が略等しい。すなわち、第１サブ誘電体層の厚さｔ１と第２サブ誘電体層の厚さｔ２の差は一閾値より小さい。この閾値は、誘電体層１０３３の電気的特性とフィルム層の製造プロセスなどの要素により決められてもよい。ある実施例において、この閾値は、当該第１サブ誘電体層の厚さｔ１と第２サブ誘電体層の厚さｔ２との差が光電センサ１０３の電気的特性に著しく影響しないように選択されてもよい。例示的に、この閾値の範囲は、当該第１サブ誘電体層と第２サブ誘電体層のうちの薄い層の厚さの［－１０％，１０％］であってもよい。

【0044】

ある実施例において、当該放射線検出器１００は、誘電体層１０３３と基板１０１との間に位置する第１絶縁層１０５と、第１絶縁層１０５と誘電体層１０３３との間に位置する第２絶縁層１０６とをさらに含む。第１絶縁層１０５と第２絶縁層１０６は、光電センサ１０３の第２電極１０３２と薄膜トランジスタ１０２との間の電気的な隔離を提供する。

【0045】

図１、図３及び図４を引き続き参照し、当該放射線検出器１００は、共通電極１０７と遮蔽層１０４をさらに含む。

【0046】

共通電極１０７は、基板１０１と第１絶縁層１０５との間に設けられている。この例において、共通電極１０７、ゲート１０２４ａ、ゲート線１０２４ｂは、同一の層に位置しており、一回のパターニングプロセスにより形成されてもよいので、略同じ厚さＨ１（「第１厚さ」）を有する。共通電極１０７の基板１０１上の正射影と薄膜トランジスタ１０２のドレイン１０２１の基板１０１上の正射影は少なくとも部分的に重なっている。図１に示すように、この例では、共通電極１０７は、Ｅ字状の第１電極１０３１の上半部分とほぼ重なるＵ字状部と、当該Ｕ字状部に共通電圧を伝送する配線部とを含むようにパターニングされている。それと類似して、図示していないが、薄膜トランジスタ１０２のドレイン１０２１も、共通電極１０７のＵ字状部とほぼ重なるＵ字状構造にパターニングされている。共通電極１０７のＵ字状部と薄膜トランジスタ１０２のＵ字状のドレイン１０２１は、蓄電コンデンサを構成する。放射線検出器１００の操作中、共通電極１０７には、例えば接地電圧が印加され、薄膜トランジスタ１０２のドレイン１０２１が接続電極１１３を介してフォトダイオード１０３により生成されたトンネリング電流を受けることにより、当該蓄電コンデンサを当該トンネリング電流で充電する。次いで、当該蓄電コンデンサを跨ぐ電圧は、読み出されるよう、感知信号として薄膜トランジスタ１０３を介してデータ線１２０に送信される。

【0047】

遮蔽層１０４は、第１絶縁層１０５と第２絶縁層１０６との間に設けられている。遮蔽層１０４は、第１部分１０４ａと第２部分１０４ｂとを含む。第１部分１０４ａは、光電センサ１０３の第２電極１０３２を遮断する。具体的には、第１部分１０４ａの基板１０１上の正射影と、第２電極１０３２の基板１０１上の正射影とは少なくとも部分的に重なる。一具体例では、遮蔽層１０４の第１部分１０４ａの基板１０１上の正射影は第２電極１０３２の基板１０１上の正射影を覆う。遮蔽層１０４の第２部分１０４ｂは、薄膜トランジスタ１０２のチャンネル領域（及び、選択的に、ゲート線１０２４ｂ）を遮断する。具体的には、当該第２部分１０４ｂの基板１０１上の正射影は薄膜トランジスタ１０２のチャンネル領域の基板１０１上の正射影を少なくとも覆う。遮蔽層１０４は、遮光性を有する導電材料（例えば、アルミニウム、モリブデン、銅、またはその合金）で製造されてもよい。薄膜トランジスタ１０２のドレイン１０２１及びソース１０２２の材料は、遮蔽層１０４の材料と同じであってもよい。

【0048】

具体的な一実施例において、第１電極１０３１の基板１０１上の正射影と薄膜トランジスタ１０２のドレイン１０２１の基板１０１上の正射影とが少なくとも部分的に重なり、第１電極１０３１の基板１０１上の正射影と共通電極１０７の基板１０１上の正射影とが少なくとも部分的に重なる。即ち、共通電極１０７と薄膜トランジスタ１０２のドレイン１０２１は、少なくとも部分的に第１電極１０３１の直下に位置している。遮蔽層１０４の第１部分１０４ａの基板１０１上の正射影は光電センサ１０３の第２電極１０３２の基板１０１上の正射影を覆う。つまり、遮蔽層１０４の第１部分１０４ａは、少なくとも部分的に光電センサ１０３の第２電極１０３２の直下に位置している。

【0049】

第１電極１０３１の基板１０１から離れた表面から基板１０１までの第１距離と、第２電極１０３２の基板１０１から離れた表面から基板１０１までの第２距離との間に大きな差があれば、第１電極１０３１と第２電極１０３２の上に誘電体層１０３３を形成する場合には、誘電体層１０３３の第１電極１０３１の上方に位置する部分（即ち、第１サブ誘電体層）と誘電体層１０３３の第２電極１０３２の上方に位置する部分（即ち、第２サブ誘電体層）に一定の厚さの差（例えば、１０００Å）があり、よって、光電センサ１０３の電気的特性が劣化してしまった。

【0050】

これに鑑みて、ある実施例において、遮蔽層１０４は、第１部分１０４ａの厚さＨ３（「第３厚さ」）が共通電極１０７の厚さＨ１（「第１厚さ」）と薄膜トランジスタ１０２のドレイン１０２１の厚さＨ２（「第２厚さ」）の和にほぼ等しいように形成されている。このように、第１電極１０３１の基板１０１から離れた表面から基板１０１までの第１距離と、第２電極１０３２の基板１０１から離れた表面から基板１０１までの第２距離とがほぼ等しいことを許容できる（第１電極１０３１の厚さと第２電極１０３２の厚さとが略同じである場合）。

【0051】

以下、遮蔽層１０４の厚さを設定することにより誘電体層１０３３の第１電極１０３１及び第２電極１０３２の上の厚さの均一性を実現する方法について具体的に説明する。

【0052】

図３及び図４に示すように、第１電極１０３１と基板１０１との間には、共通電極１０７と、ゲート絶縁層１０８と、薄膜トランジスタ１０２のドレイン１０２１と、パッシベーション層１１２と、第１絶縁層１０５と、第１パッシベーション層１１０と、第２パッシベーション層１１１と、第２絶縁層１０６とが存在する。第２電極１０３２と基板１０１との間には、ゲート絶縁層１０８と、パッシベーション層１１２と、第１絶縁層１０５と、第１パッシベーション層１１０と、遮蔽層１０４の第１部分１０４ａと、第２パッシベーション層１１１と、第２絶縁層１０６とが存在する。図中に直観的に示していないが、それらは何れも一回のパターニングにより形成された層全体の構造であるため、ゲート絶縁層１０８と、パッシベーション層１１２と、第１絶縁層１０５と、第１パッシベーション層１１０と、第２パッシベーション層１１１と、第２絶縁層１０６は何れも基板１０１上の各箇所においてもほぼ均一な厚さを有する、ことを説明しなければならない。このため、第１電極１０３１と第２電極１０３２の厚さがほぼ同じである場合、遮蔽層１０４の第１部分１０４ａの厚さＨ３が、共通電極１０７の厚さＨ１と薄膜トランジスタ１０２のドレイン１０２１の厚さＨ２の和に略等しいなら、第１電極１０３１の基板１０１から離れた表面から基板１０１までの第１距離は、第２電極１０３２の基板１０１から離れた表面から基板１０１までの第２距離にほぼ等しい。これにより、第１電極１０３１と第２電極１０３２の上の誘電体層１０３３は、良好な厚さの均一性を有することができる。

【0053】

ここで、「遮蔽層１０４の第１部分１０４ａの厚さＨ３が共通電極１０７の厚さＨ１と薄膜トランジスタ１０２のドレイン１０２１の厚さＨ２の和に略等しい」ということは、（ｉ）「遮蔽層１０４の第１部分１０４ａの第３厚さＨ３が共通電極１０７の第１厚さＨ１と薄膜トランジスタ１０２のドレイン１０２１の第２厚さＨ２の和にちょうど等しい」、及び、（ｉｉ）「遮蔽層１０４の第１部分１０４ａの第３厚さＨ３と、共通電極１０７の第１厚さＨ１と薄膜トランジスタ１０２のドレイン１０２１の第２厚さＨ２の和と、の間には、僅かな差がある」という２つの場合を含む。両方の場合にも、第１電極１０３１の基板１０１から離れた表面から基板１０１までの第１距離は、第２電極１０３２の基板１０１から離れた表面から基板１０１までの第２距離にほぼ等しい。このように、第１電極１０３１の基板１０１から離れた表面と第２電極１０３２の基板１０１から離れた表面との間の段差が小さいため、誘電体層１０３３を形成する際、誘電体層１０３３の第１電極１０３１の上方に位置する部分（即ち、第１サブ誘電体層）の厚さｔ１と誘電体層１０３３の第２電極１０３２の上方に位置する部分（即ち、第２サブ誘電体層）の厚さｔ２とがほぼ同じであることを許容する。

【0054】

また、遮蔽層１０４の第２部分１０４ｂは、薄膜トランジスタ１０２のドレイン１０２１の厚さＨ２に略等しい厚さＨ４（「第４厚さ」）を有してもよい。図３及び図４に示すように、ゲート線１０２４ｂ、ゲート１０２４ａ及び共通電極１０７が略同じ厚さＨ１を有しており、遮蔽層１０４の第２部分１０４ｂの厚さＨ４が薄膜トランジスタ１０２のドレイン１０２１の厚さＨ２に略等しいので、ゲート線１０２４ｂの厚さと遮蔽層１０４の第２部分１０４ｂの厚さＨ４の和は、共通電極１０７の厚さＨ１と薄膜トランジスタ１０２のドレイン１０２１の厚さＨ２の和に略等しい。即ち、ゲート線１０２４ｂの厚さと遮蔽層１０４の第２部分１０４ｂの厚さＨ４の和は、遮蔽層１０４の第１部分１０４ａの厚さＨ３に略等しい。このため、第１電極１０３１のゲート１０２４ａ／ゲート線１０２４ｂに対応する部分と基板１０１との間の距離も、第２電極１０３２と基板１０１との間の距離に略等しい。

【0055】

一実施例では、遮蔽層１０４に印加される電気信号は、共通電極１０７に印加される共通電極信号（例えば、接地電圧）と同じであってもよい。即ち、共通電極１０７と遮蔽層１０４は、同一の共通電圧信号端と電気的に接続されている。勿論、他の実施例も可能である。

【0056】

前述したように、誘電体層１０３３において電子トンネリングを実現するために、光電センサ１０３の第２電極１０３２には一般に高電圧（例えば、２００ボルト）が印加される。この高電圧と比較し、光電センサ１０３のトンネリング電流により生成される、（ドレイン１０２１及び共通電極１０７により構成される）蓄電コンデンサを跨ぐ検知電圧は、一般に非常に小さい（例えば、１ボルト）。このように、第２電極１０３２と薄膜トランジスタ１０２のドレイン１０２１（または、ソース１０２２）との間には、約２００ボルトの電圧差が生じ、検知電圧に対して強い干渉を有する。遮蔽層１０４（具体的に、第１部分１０４ａ）の遮蔽効果により、第２電極１０３２に印加された高電圧による当該干渉を低減することができ、検知電圧の正確度を向上させる。

【0057】

また、薄膜トランジスタ１０２の第２半導体層１０２３は、外界光の照射により、望まない光電流を発生させ、よって、当該薄膜トランジスタ１０２のオフ電流が大き過ぎる。上記の実施例では、遮蔽層１０４の第２部分１０４ｂの基板１０１上の正射影が第２半導体層１０２３のチャンネル領域の基板１０１上の正射影を少なくとも覆うので、当該第２半導体層１０２３に外界光が照射されるのを防ぐことができ、よって、薄膜トランジスタ１０２のオフ電流を減少し、当該放射線検出器１００の電力消費を低減することができる。

【0058】

図１、図３、図４に示す薄膜トランジスタ１０２はボトムゲート構造であるが、薄膜トランジスタ１０２の構造はこれに限定されない。ほかの実施例では、薄膜トランジスタ１０２はトップゲート構造であってもよい。

【0059】

ある実施例において、図３と図４に示すように、遮蔽層１０４と第１絶縁層１０５との間に第１パッシベーション層１１０が設けられており、遮蔽層１０４と第２絶縁層１０６との間に第２パッシベーション層１１１が設けられている。これにより、金属フィルム層と絶縁層との接着性が強化されている。第１パッシベーション層１１０と第２パッシベーション層１１１は、本分野ではよく使用される材料を採用することができ、本開示は、これを限定しない。

【0060】

また、図３と図４に示すように、当該放射線検出器１００は、信号線層１０９をさらに含み、これにより、各画素領域に対して電気信号を印加する。例示したように、当該信号線層１０９は、第１半導体層１０３４の基板１０１から離れた側に設けられている。当該信号線層１０９は、酸化インジウムスズ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ、ＩＴＯ）などの透明材料から製造された配線（図示せず）を含んでもよい。

【0061】

図５は、本開示の実施例による電子デバイス２００の模式的なブロック図である。当該電子デバイス２００は、上記のいずれかの実施例に記載された放射線検出器を含む。当該電子デバイス２００の例は、例えば医療診断装置や地質探査装置などを含む。電子デバイス２００は、上記の放射線検出器の実施例と同じ利点を有し、簡潔にさせるために、本願では説明を省略する。

【0062】

図６は、本開示の実施例による放射線検出器を製造する方法６００のフロー図である。この方法６００は、上記のいずれかの実施例において説明された放射線検出器に適用可能である。以下、図３、図４及び図６を参照し、この方法６００を説明する。

【0063】

ステップＳ６０１において、基板１０１を提供する。

【0064】

基板１０１は、例えばガラス基板、石英基板、プラスチック基板または他の好適な材料の基板であってもよい。本開示はこれを限定しない。一例では、基板１０１はフレキシブル基板であってもよい。複数の画素領域は、基板１０１上にアレイ状に配列されている。

【0065】

ステップＳ６０２において、各画素領域において、対応する薄膜トランジスタ１０２を形成する。

【0066】

薄膜トランジスタ１０２は、トップゲート型の薄膜トランジスタであってもよく、ボトムゲート型の薄膜トランジスタであってもよい。薄膜トランジスタ１０２を形成するプロセスステップは、その属するタイプにより決められる。例えば、当該薄膜トランジスタ１０２がトップゲート型である実施例において、ステップＳ６０２は、ドレイン１０２１とソース１０２２、第２半導体層１０２３、ゲート絶縁層１０８、ゲート１０２４ａを基板１０１上に順次形成するステップを含むことができる。当該薄膜トランジスタ１０２がボトムゲート型（図３及び図４に示すような）実施例において、ステップＳ６０２は、ゲート１０２４ａ、ゲート絶縁層１０８、第２半導体層１０２３、ドレイン１０２１とソース１０２２を基板１０１上に順次形成するステップを含むことができる。一例では、一回のパターニングプロセスにより、基板１０１上にゲート１０２４ａと、ゲート線１０２４ｂと、共通電極１０７とを同時に形成することができる。ドレイン１０２１及びソース１０２２は、実際の状況に応じて交換可能に使用することができる。

【0067】

第２半導体層１０２３を形成する方法を例として、薄膜トランジスタ１０２におけるフィルム層の形成に必要なステップを説明する。マグネトロンスパッタリング、熱蒸着またはプラズマエンハンスト化学気相蒸着（Ｐｌａｓｍａ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ，ＰＥＣＶＤ）などの方法で基板１０１上に、一層の、一定の厚さを有する半導体材料を蒸着し、半導体材質層を得ることができる。次いで、パターニングプロセスにより半導体材質層を処理して第２半導体層１０２３を得る。このパターニングプロセスは、フォトレジストのコーティングと、露光と、現像と、エッチングと、フォトレジストの剥離とを含むことができる。半導体材料は、非晶質シリコンや多結晶シリコン（ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ｓｉｌｉｃｏｎ，Ｐ－Ｓｉ）などの材料であってもよい。当該第２半導体層１０２３の厚さは、実際のニーズにより決められてもよい。

【0068】

その後、パッシベーション層１１２を形成する。一層の、一定の厚さを有するパッシベーション層材料を蒸着（例えば、化学気相蒸着、物理気相蒸着）または塗布などの方法により形成してパッシベーション層１１２を得ることができる。当該パッシベーション層１１２は、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、または、二酸化ケイ素と窒化ケイ素などの材料の混合材料で製造することができる。当該パッシベーション層１１２は選択可能なものでもよい。

【0069】

次いで、第１絶縁層１０５を形成する。第１絶縁層１０５を形成する方法は、上記のパッシベーション層１１２を形成する方法を参照してもよく、ここでは説明を省略する。当該第１絶縁層１０５は、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、または、二酸化ケイ素と窒化ケイ素などの材料の混合材料で製造することができる。当該第１絶縁層１０５の厚さは、実際のニーズにより決められてもよい。

【0070】

次いで、第１パッシベーション層１１０を形成する。第１パッシベーション層１１０を形成する方法は、上記のパッシベーション層１１２を形成する方法を参照してもよく、ここでは説明を省略する。第１パッシベーション層１１０は選択可能なものでもよい。

【0071】

その後、第１パッシベーション層１１０、第１絶縁層１０５及びパッシベーション層１１２を貫く第１接触穴Ｃ１を形成する。第１接触穴Ｃ１は、薄膜トランジスタ１０２のドレイン１０２１の一部を露出させる。

【0072】

次いで、遮蔽層１０４と接続電極１１３を形成する。第１パッシベーション層１１０上及び第１接触穴Ｃ１の中に、マグネトロンスパッタリング、熱蒸着、またはＰＥＣＶＤなどの方法で、一層の、一定の厚さを有する、遮光及び導電の性質を持つ材料を蒸着して、遮蔽材質層を得ることができる。当該遮蔽材質層は、例えばアルミニウム、モリブデン、銅またはその合金であってもよい。次いで、パターニングプロセスにより遮蔽材質層をパターニングして、遮蔽層１０４と接続電極１１３を得る。形成された遮蔽層１０４は、厚さＨ３を有する第１部分１０４ａと、厚さＨ４を有する第２部分１０４ｂとを含む。異なる厚さを有する第１部分１０４ａと第２部分１０４ｂは、ハーフトーンマスク（ｈａｌｆｔｏｎｅ ｍａｓｋｉｎｇ）により形成されても良い。

【0073】

当該遮蔽層１０４の第２部分１０４ｂの基板上の正射影は、薄膜トランジスタ１０２の第２半導体層１０２３のチャンネル領域の基板１０１上の正射影を少なくとも覆う。ある実施例では、当該遮蔽層１０４の第２部分１０４ｂの基板上の正射影は、ゲート線１０２４ｂの基板上の正射影をさらに覆う。ある実施例では、遮蔽層１０４の第１部分１０４ａの厚さＨ３は、共通電極１０７の厚さＨ１と薄膜トランジスタ１０２のドレイン１０２１の厚さＨ２の和に略等しい。このように、後で形成される誘電体層１０３３の厚さの均一性を維持することに有利である。

【0074】

その後、第２パッシベーション層１１１と第２絶縁層１０６を順次形成する。第２パッシベーション層１１１と第２絶縁層１０６を形成する方法は、上記のパッシベーション層１１２を形成する方法を参照してもよく、ここで説明を省略する。第２パッシベーション層１１１と第２絶縁層１０６の中に、第２接触穴Ｃ２が形成されている。第２接触穴Ｃ２は、接続電極１１３の一部を露出させる。

【0075】

ステップＳ６０３において、各画素領域内の薄膜トランジスタ１０２上に第１電極１０３１と第２電極１０３２を形成する。

【0076】

マグネトロンスパッタリング、熱蒸着、またはＰＥＣＶＤなどの方法により第２絶縁層１０６上、及び、第２接触穴Ｃ２中に、一層の、一定の厚さを有する導電材料を蒸着して、電極材質層を得ることができる。次いで、電極材質層をパターニングプロセスによりパターニングして、第１電極１０３１と第２電極１０３２を得る。第１電極１０３１と第２電極１０３２は互いに隔てられている。各画素領域において、第１電極１０３１は、第１接触穴Ｃ１と第２接触穴Ｃ２を通じて、接続電極１１３を介して薄膜トランジスタ１０２のドレイン１０２１と電気的に接続され、第２電極１０３２は、第１絶縁層１０５と第２絶縁層１０６を介して、薄膜トランジスタ１０２と電気的に絶縁されている。第２電極１０３２の基板１０１上の正射影は、遮蔽層１０４の第１部分１０４ａの基板１０１上の正射影により覆われている。

【0077】

第１電極１０３１の基板１０１上の正射影と薄膜トランジスタ１０２のドレイン１０２１の基板１０１上の正射影とが少なくとも部分的に重なっており、第１電極１０３１の基板１０１上の正射影と共通電極１０７の基板１０１上の正射影とが少なくとも部分的に重なっている。即ち、共通電極１０７と薄膜トランジスタ１０２のドレイン１０２１は、第１電極１０３１の下方に少なくとも部分的に位置している。遮蔽層１０４の第１部分１０４ａの基板１０１上の正射影は第２電極１０３２の基板１０１上の正射影を覆う。遮蔽層１０４の第１部１０４ａの厚さＨ３は、共通電極１０７の厚さＨ１と薄膜トランジスタ１０２のドレイン１０２１の厚さＨ２の和にほぼ等しいので、第１電極１０３１の基板１０１から離れた表面から基板１０１までの第１距離と、第２電極１０３２の基板１０１から離れた表面から基板１０１までの第２距離とは略等しい（第１電極１０３１の厚さと第２電極１０３２の厚さがほぼ等しい場合）。

【0078】

ステップＳ６０４において、第１電極１０３１と第２電極１０３２の上に、第１電極１０３１と第２電極１０３２を覆う誘電体層１０３３を形成する。

【0079】

第１電極１０３１と第２電極１０３２が形成された基板１０１上に、蒸着（例えば、化学気相蒸着、物理気相蒸着）または塗布などの方法により、一層の、一定の厚さの誘電材料（例えば、ポリイミド）を形成して、誘電体層１０３３を得ることができる。第１電極１０３１の基板１０１から離れた表面から基板１０１までの第１距離と、第２電極１０３２の基板１０１から離れた表面から基板１０１までの第２距離とが略等しいので、第１電極１０３１と第２電極１０３２の上の誘電体層１０３３は、良好な厚さの均一性を有する。即ち、誘電体層１０３３の第１電極１０３１の上方に位置する部分の厚さｔ１は、誘電体層１０３３の第２電極１０３２の上方に位置する部分の厚さｔ２とほぼ同じである。

【0080】

ステップＳ６０５において、誘電体層１０３３上に第１半導体層１０３４を形成する。

【0081】

第１半導体層１０３４を形成する方法は、上記の第２半導体層１０２３を形成する方法を参照してもよく、ここで説明を省略する。第１電極１０３１、第２電極１０３２、誘電体層１０３３及び第１半導体層１０３４は、当該放射線検出器の光電センサ１０３を構成する。

【0082】

放射線検出器を製造する方法６００は、上記の放射線検出器の実施例と同じ利点を有し、簡潔のために、本願では詳述しない。

【0083】

上記の実施例は、本開示を限定するものではなく、また、当業者にとっては、多くの取換可能な実施例を、特許請求の範囲から逸脱することなく設計することができる。特許請求の範囲において、括弧の内のいずれの参照符号は、特許請求の範囲を限定するものと解釈されてはならない。動詞である「含む」及びその語形変化の使用は、請求項に記載のそれら以外の要素またはステップの存在を排除しない。要素の前の「一」または「一つ」は、複数のこのような要素の存在を排除しない。互いに異なる従属請求項においてある措置を記載する特徴は、これらの措置の組み合わせが利益を得るために使用されないことを示していない。

【符号の説明】

【0084】

１００ 放射線検出器
１０１ 基板
１０２ 薄膜トランジスタ
１０２１ ドレイン
１０２２ ソース
１０２３ 第２半導体層
１０２４ａ ゲート
１０２４ｂ ゲート線
１０３ 光電センサ
１０３１ 第１電極
１０３２ 第２電極
１０３３ 誘電体層
１０３４ 第１半導体層
１０４ 遮蔽層
１０４ａ 第１部分
１０４ｂ 第２部分
１０５ 第１絶縁層
１０６ 第２絶縁層
１０７ 共通電極
１０８ ゲート絶縁層
１０９ 信号線層
１１０ 第１パッシベーション層
１１１ 第２パッシベーション層
１１２ パッシベーション層
１１３ 接続電極
１２０ データ線
２００ 電子デバイス

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【国際調査報告】