[发明专利]感光元件、光传感器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光传感器，尤其涉及一种光传感器的感光元件，其保护层的下层的刻蚀速度较小，在通孔刻蚀工艺时，该保护层的下层在紧邻上电极层的地方将可降低产生倒角异常的现象。

背景技术

参照图1，数字式X射线传感器(digital X-ray sensor)的技术可分为两大类：(1)直接型数字式X射线传感器(direct digital x-ray sensor)20及(2)非直接型数字式X射线传感器(indirect digital x-ray sensor)10。此两者的技术差异主要是在于将X射线30转换成电子信号的流程不同，故各有其设计上的结构差异。

首先，直接型数字式X射线传感器20的结构主要是薄膜晶体管阵列(TFT array)22加上非晶硒(amorphous selenium；a-Se)所制的光导体(photo-conductor)24，通过非晶硒所制的光导体24直接将X射线直接转换成电子空穴对，经由外加电场，空穴会往像素电极飘移并储存于薄膜晶体管阵列22的电容内，最后再通过薄膜晶体管阵列22将电子信号传回系统，进而转换成数字化的X光影像。

其次，非直接型数字式X射线传感器10的结构则主要是在薄膜晶体管阵列12之上形成感光二极管14，最后再涂布碘化铯层(CsI layer)16。因此，X射线30转换电子信号的方式将分为两步骤：第一步骤是先通过碘化铯层16将X射线30转换成可见光32；第二步骤再由感光二极管14将可见光32转换成电子信号(电子空穴对)。经由外加电场，空穴会往像素电极飘移并储存于阵列式像素(array pixel)储存电容或感光二极管14的储存电容内，最后再通过薄膜晶体管阵列12将电子信号传回系统，进而转换成数字化的X光影像。

参照图2，在非直接型数字式X射线传感器的感光二极管的后段工艺中，感光二极管40的电极42为氧化铟锡(ITO)的透明金属所制且感光二极管40的保护层44为氮化硅(SiN_x)所制。然而，如果直接把感光二极管40的保护层44沉积在电极42上，将会导致电极42与保护层44间的接口附着力差。在通孔刻蚀工艺(via etching process)时，该保护层在紧邻电极42之处容易产生倒角(re-entrant)46异常的现象。如此一来，当后续金属层48沉积该保护层上时，将会在倒角异常的部位造成金属断线52的问题，如图3所示。因此，现行的工艺是先针对电极42的表面进行第二预处理，诸如粗糙化处理，用于增加后续电极42与保护层44间的接口附着力，便可解决此倒角异常的现象。

然而，此第二预处理的方式不仅会增加整个工艺时间，且会占据工厂湿刻蚀(wet etching)、干刻蚀(dry etching)及剥离(PR stripper)工艺的产能。换言之，工艺成本将会大幅提高，故其虽能解决倒角异常的问题，但仍不符合其经济效益。

因此，便有需要提供一种光传感器及其感光元件，能够解决前述的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光传感器，其保护层的下层的刻蚀速度较小，在通孔刻蚀工艺时，该保护层的下层在紧邻上电极层之处将可降低产生倒角异常的现象。

为达上述目的，本发明提供一种光传感器，其包含薄膜晶体管阵列、感光元件阵列及保护层。该感光元件阵列电连接于该薄膜晶体管，其中每一感光元件包含上电极层。该保护层用于覆盖该感光元件阵列及该薄膜晶体管阵列，并包含上层及下层，其中该下层配置于该感光元件阵列的上电极层上，该上层配置于该下层上，且该下层的折射率大于该上层的折射率。

当本发明的保护层沉积在该感光元件的上电极层上时，由于该保护层的下层较为致密，因此将会导致该上电极层与保护层间的接口附着力较佳。再者，由于该保护层的下层的刻蚀速度较小，在通孔刻蚀工艺时，该保护层的下层在紧邻该上电极层之处将可降低产生倒角异常的现象。如此一来，当后续金属层沉积于该保护层上时，将不会造成金属断线的问题。

为了让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显，下文将结合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为现有技术的直接型数字式X射线传感器与非直接型数字式X射线传感器的剖面示意图；

图2为现有技术的非直接型数字式X射线传感器的平面示意图；

图3为现有技术的非直接型数字式X射线传感器的平面示意图，其显示在倒角异常的部位造成金属断线；

图4为本发明的第一实施例的光传感器的剖面示意图；

图5为本发明的第二实施例的光传感器的剖面示意图；