[发明专利]X光侦测装置

说明书

技术领域

本发明是关于一种X光侦测装置，尤指通过改良其薄膜晶体管结构而大幅减少资料线以及扫描线间的重叠面积，进而降低资料线及扫描线间的电容。

背景技术

X光侦测装置(X-ray detector)是一种侦测X光数字影像的装置，可应用于一般X光摄影、乳房X光摄影或心血管影像摄影等，相较于传统底片摄影，具有较好的影像质量、简单作业程序以及直接式数字影像的优点。

请参考图1及图2，图1及图2是一般采用蚀刻停止工艺(etching stopprocess)的铟镓锌氧化物(InGaZnO，IGZO)薄膜晶体管的俯视图。图1的薄膜晶体管是包含一栅极11、一源极12、一漏极13以及一IGZO层16，其中源极12以及漏极13是分别通过导电孔14、15与IGZO层16连接，此外，IGZO层16的范围是横跨栅极11且与导电孔14、15，因此，图1的薄膜晶体管中，扫描线与资料线重叠的面积范围包含了两个导电孔14、15的面积。另一种如图2所示的薄膜晶体管与图1的薄膜晶体管相似，差别在于图2薄膜晶体管的IGZO层16的宽度是小于栅极11宽度，并且导电孔14、15的范围是涵盖于IGZO层16内，因此，图2的薄膜晶体管中，扫描线与资料线重叠的面积范围同样包含了两个导电孔14、15的面积。

对像素来说，资料线与扫描线间的电容值会因两者间重叠面积增加而提高，在此作用下，很容易因高电容值的关系而增加信号读取时的噪声(Noise)，进而劣化影像质量。

有鉴于此，能够改善X光侦测装置中铟镓锌氧化物(InGaZnO，IGZO)薄膜晶体管的资料线及扫描线间重叠区域以降低两者电容值，将会是提高X光侦测装置的画面呈现质量的重要关键。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种X光侦测装置，其能通过改良其薄膜晶体管层结构而降低资料线及扫描线间的重叠面积，进而改善两者间的电容值。

为达成上述目的，本发明提供一种X光侦测装置的态样包括：一薄膜晶体管层以及一光电二极管阵列层，其中光电二极管阵列层具有多个光电二极管，每一光电二极管是电性连接至其对应的薄膜晶体管。

上述的薄膜晶体管层是包含多条的资料线以及多条的扫描线，相邻的所述资料线以及所述相邻的扫描线是交叉排列以定义出多个像素区域，其中每一像素区域是包含一薄膜晶体管，且此薄膜晶体管是包括：一基板；一栅极，是位于基板上；一栅极绝缘层，是位于栅极上；一半导体层，是位于栅极绝缘层上，且此半导体层是部份覆盖于该栅极；一阻挡层，是位于半导体层上，由此保护半导体层，以维持其半导体特性；一源极与一漏极，是各自形成于阻挡层上的相对两侧，其中源极是通过一第一导电孔与半导体层电性连接，而漏极是通过一第二导电孔与半导体层电性连接，且前述的第一导电孔以及第二导电孔位于半导体层处是分别设有一底部，所述底部的至少一者垂直投影于该基板的投影面与栅极垂直投影于该基板的投影面是具有不重叠的区域；以及一保护层，是覆盖源极、漏极。为了减少资料线与扫描线重叠的面积，本发明X光侦测装置中的第一导电孔底部以及第二导电孔底部的至少一者垂直投影于该基板的投影面与栅极垂直投影于该基板的投影面具有一重叠区域，其中此重叠区域的宽度可大于等于1μm，且是小于第一导电孔底部或第二导电孔底部垂直投影于该基板的投影面的宽度。较佳地，此重叠区域的宽度可大于等于2μm，且小于第一导电孔底部或第二导电孔底部垂直投影于该基板的投影面的宽度。由此，在不影响薄膜晶体管正常运作下，通过减少资料线与扫描线的重叠面积，以降低两者间的电容值，假若上述重叠区域的宽度小于1μm，则使薄膜晶体管虽可能仍可操作但可能会使其电流降低。

上述薄膜晶体管中的基板可为玻璃或石英基板等，其材料无特别限制；上述栅极、源极与漏极的材料可例如为铝、铬、钽或其他导电金属材料；上述栅极绝缘层的材料包括二氧化硅、氮化硅或氮氧化硅等介电材料；上述半导体层的材料可为金属氧化物半导体材料，如铟锌氧化物(InZnO，IZO)或铟镓锌氧化物(InGaZnO，IGZO)，较佳是铟镓锌氧化物(InGaZnO，IGZO)；上述阻挡层的材料可为硅氧化合物(SiO_x)、硅氮化合物(SiN_x)或是氧化铝(Al₂O₃)等绝缘材料；而上述的保护层材料可例如为氮化硅，由此保护源极、极极。

除此之外，于上述态样中，漏极可另通过一第三导电孔与资料线电性连接，由此可在不需将漏极金属增厚情况下，即能降低资料线阻抗。