[发明专利]图像传感器及其制作方法

说明书

本发明提供一种图像传感器及其制作方法，其中，图像传感器包括TFT元件，TFT元件包括栅极、栅极绝缘层、IGZO有源层、源极及漏极；光电二极管底电极，光电二极管底电极与源极电连接，包括相对设置的与栅极绝缘层相接触的第一表面及与光电二极管相接触的第二表面。本发明在形成金属层之后，直接在金属层上形成光电二极管及位于光电二极管上方的公共电极，通过金属层以对IGZO有源层进行保护，提高IGZO有源层的性能，而后再图形化金属层，使得光电二极管底电极的制作与源极、漏极同步形成。本发明可减少工艺步骤，减少掩膜板的数量，使得产品结构简单，从而可降低生产成本，提高产品良率。

技术领域

本发明属于图像传感器领域，涉及一种图像传感器及其制作方法。

背景技术

数字化X射线摄影(Digital Radio Graphy，简称DR)，是上世纪90年代发展起来的X射线摄影新技术，以其更快的成像速度、更便捷的操作、更高的成像分辨率等显著优点，成为数字化X射线摄影技术的主导方向，并得到世界各国的临床机构和影像学专家的认可。其在医疗影像诊断成像、工业探伤、安检等领域的应用越来越广泛，X射线探测器TFT面板的设计对其功能的实现起了很大的作用。

平板探测器概括的说是一种采用半导体技术将X射线能量转换为电信号，产生X射线图像的检测器。平板探测器主要由众多像素集成，并通过外围电路传输电压以及信号。如图1所示，平板探测器的图像传感器一般包含以下几个部分：

基板，所有的图像传感器都放置于基板上；

像素，像素以二维阵列排布在基板上，每个像素一般包括1个二极管(PhotoDiode)及1个开关元件薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)；

芯片，用于给各像素提供电压以及收集各像素信息；

扫描线及数据线，用于像素以及芯片间的信息传输；

公共电极，用于提供二极管电压，控制二极管的状态。

平板探测器的工作原理是：

收集信号：将扫描线接-10V电压，TFT处于关闭状态，光照时，二极管吸收光能量产生光生载流子。当在公共电极施加负电压，数据线加0V电压的情况下，二极管处于反偏，此时载流子会在电压的作用下开始分离，电子会在二极管的一端收集起来。

传输信号：待稳定后，将扫描线电压变为15V，此时TFT被打开，二极管中的电子经过TFT沟道流向数据线进入芯片中。待像素中的电子传输完之后，关闭该行的TFT，并进行下一行的电子读出。

在平板探测器中，制备TFT的传统材料为非晶硅，随着社会的发展，动态探测器对TFT读取速率要求越来越高。为了提高平板探测器的读取速度，现常用高迁移率的铟镓锌氧化物(Indium Gallium Zinc Oxide，IGZO)材料作为TFT沟道的材料。然而，采用该方法，通常工艺步骤较多，增加了掩膜板的数量，使得产品结构复杂，生产成本增加，降低了产品良率。

因此，提供一种图像传感器及其制作方法，以减少制作图像传感器的工艺步骤，减少掩膜板的数量，使产品结构简单化，从而降低生产成本，提高产品良率，实属必要。

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图像传感器及其制作方法，用于解决现有技术中制作图像传感器所面临的上述一系列问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种图像传感器的制作方法，包括以下步骤：

提供衬底；

于所述衬底上形成栅极；

于所述衬底及栅极上形成栅极绝缘层；

在所述栅极绝缘层上形成IGZO有源层；