KR100886973B1 - Digital x-ray detector and method for fabricating it - Google Patents
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Abstract
본 발명은 외부의 집적회로로 화소 내에 저장된 전하를 검출하여 정보를 표시하는 디지털 엑스레이 디텍터 및 그 제조 방법에 관해 개시한 것으로서, 절연 기판 위에 서로 교차 배열되는 게이트 배선 및 소오스/드레인을 가진 데이터 배선과, 게이트 배선과 데이터 배선이 교차된 부분에 배열되는 에치스토퍼형 스위칭 소자와, 스위칭소자와 연결되는 스토리지 캐패시터용 제 1투명전극을 가지며 제 1투명전극이 스위칭 소자의 소오스 전극과 연결되는 화소어레이부와, 화소어레이의 주변에 상기 화소어레이부와 동일 구조를 갖되, 캐패시터의 일부를 구성하는 제 2투명전극과 소오스 전극과 연결되지 않는 부가 화소어레이부를 포함한 것을 특징으로 한다.Disclosed is a digital x-ray detector for detecting information stored in a pixel and displaying information by an external integrated circuit, and a method of manufacturing the same. The present invention relates to a digital x-ray detector having a gate wiring and a source / drain intersecting each other on an insulating substrate. And an etch stopper type switching element arranged at an intersection portion of the gate line and the data line, a pixel array unit having a first transparent electrode connected to the switching element and a first transparent electrode connected to the source electrode of the switching element. And a second transparent electrode constituting a part of the capacitor and an additional pixel array part not connected to the source electrode, having the same structure as the pixel array part around the pixel array.
Description
도 1은 본 발명에 따른 디지털 엑스레이 디텍터에서, 화소 어레이부의 화소 및 부가화소부의 화소 구조를 보인 평면도.1 is a plan view illustrating a pixel structure of a pixel and an additional pixel unit of a pixel array unit in a digital x-ray detector according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 디지털 엑스레이 디텍터에서의 화소 배치 및 부가 화소 배치도.2 is a diagram illustrating pixel arrangement and additional pixel arrangement in a digital x-ray detector according to the present invention;
도 3a 내지 도 3b는 본 발명에 따른 제 1실시예에 따른 디지털 엑스레이 디텍터를 설명하기 위한 공정단면도.3A to 3B are cross-sectional views illustrating a digital x-ray detector according to a first embodiment of the present invention.
도 4a 내지 도 4b는 본 발명의 제 2실시예에 따른 디지털 엑스레이 디텍터를 설명하기 위한 공정단면도.4A to 4B are cross-sectional views illustrating a digital x-ray detector according to a second embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 제 3실시예에 따른 디지털 엑스레이 디텍터 구조도.5 is a structural diagram of a digital x-ray detector according to a third embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 제 3실시예에 따른 디지털 엑스레이 디텍터에서, 리얼 픽셀, 다크 라인 픽셀 및 더미 다크 라인의 도시한 평면도.FIG. 6 is a plan view showing real pixels, dark line pixels and dummy dark lines in a digital x-ray detector according to a third embodiment of the present invention; FIG.
도 7a는 본 발명의 제 3실시예에 따른 디지털 엑스레이 디텍터에서, 다크 라인 픽셀을 보인 공정단면도.7A is a cross-sectional view illustrating a dark line pixel in a digital x-ray detector according to a third exemplary embodiment of the present invention.
도 7b는 본 발명의 제 3실시예에 따른 디지털 엑스레이 디텍터에서, 리얼 픽셀 및 더미 픽셀을 보인 공정단면도.7B is a process cross-sectional view showing real pixels and dummy pixels in a digital x-ray detector according to a third embodiment of the present invention.
본 발명은 디지털 엑스레이 디텍터(digital x-ray detector)및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부의 집적회로로 화소 내에 저장된 전하를 검출하여 정보를 표시하는 디지털 엑스레이 디텍터 및 그 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
현재 의료용으로 이용되고 있는 필름 인화에 의한 X-레이 촬영 방법은 필름 촬영 후 인화 과정을 거쳐야 하기 때문에 일정 시간이 흐른 후에 그 결과물을 인지할 수 있다는 단점 및 촬영 후 필름의 보관 및 보존에 어려움이 많다는 단점이 있다. 따라서, 이러한 단점을 개선시키기 위해 최근 박막 트랜지스터 어레이를 사용하는 디지털 엑스레이 디텍터의 제조에 관해 많은 연구가 진행되고 있다.The X-ray imaging method using film printing, which is currently used for medical treatment, has to go through the printing process after film shooting, so that the result can be recognized after a certain period of time, and there are many difficulties in storing and preserving the film after shooting. There are disadvantages. Therefore, in order to alleviate these disadvantages, much research has recently been conducted on the fabrication of digital X-ray detectors using thin film transistor arrays.
이러한 방법은 박막 트랜지스터를 이용하여 X-레이 촬영후 바로 결과물울 확인할 수 있고 디지털 신호로 결과물이 나오기 때문에 보관이 용이하고 반영구적으로 자료를 보관할 수 있다는 장점이 있다.This method has the advantage of being able to check the result immediately after the X-ray imaging using the thin film transistor and the result of the digital signal, which is easy to store and semi-permanent.
현재 보편적으로 제안되고 있는 디지털 엑스레이 디텍터의 구조 및 동작 원리는 다음과 같다.The structure and operation principle of the digital x-ray detector currently being proposed are as follows.
통상적인 디지털 엑스레이 디텍터는, 절연기판 위에 X-레이에 의해 발생된 전하를 충전할 수 있는 캐패시터, 캐패시터에 충전된 전하를 외부의 리드아웃 집적회로로 보내기 위한 스위칭 소자, X-레이를 캐패시터에 충전시킬 수 있는 전하로 변환하는 광변환부, 광변환부에서 발생한 전하를 모을 수 있는 CCE(Charge Collecting Electode) 및 광변환부에서 발생하는 전하를 캐패시터로 이동시키기 위하여 전압을 인가하는 고압직류장치를 포함하여 구성된다.Conventional digital x-ray detectors include capacitors capable of charging charges generated by X-rays on insulating substrates, switching elements for transferring charges charged in capacitors to external lead-out integrated circuits, and charging X-rays in capacitors. It includes a photo-conversion unit for converting to a charge that can be made, a charge collecting electron (CCE) that can collect the charge generated in the photo-conversion unit and a high-voltage direct current device for applying a voltage to move the charge generated in the photo-conversion unit to the capacitor It is configured by.
상기 구성 요소 중에서, 화소부 주변에 발생하는 전하를 포획하는 가드 링(guard ring)의 형성에 의해 그 하부에 존재하는 박막 트랜지스터는 CCE(CCE) 전극과 연결되지 않는 구조를 가진다. 이러한 CCE전극과 박막 트랜지스터가 연결되지 않는 부분의 데이터라인을 다크 라인(dark line)이라 한다.Among the above components, the thin film transistor existing below by the formation of a guard ring that traps electric charges generated around the pixel portion has a structure that is not connected to the CCE (CCE) electrode. The data line of the portion where the CCE electrode and the thin film transistor are not connected is called a dark line.
상기 구성을 가진 디지털 엑스레이 디텍터의 동작을 살펴보면 다음과 같다.The operation of the digital X-ray detector having the above configuration is as follows.
먼저, X-레이에 의해 광변환부에서 전자-정공쌍을 형성시킨다. 이렇게 형성된 전자-정공쌍은 고압 직류장치에 의해 각각의 방향으로 분리되고 전하는 CCE를 통해 캐패시터에 저장된다. 이렇게 저장된 전하는 박막 트랜지스터를 구동시켜 데이터 배선의 끝단에 연결된 집적회로부로 이동된다. 집적회로부로 전달된 전하를 영상 신호로 변환시켜 X-레이 촬영결과를 표시하게 된다.First, electron-hole pairs are formed in the light conversion unit by X-rays. The thus formed electron-hole pairs are separated in each direction by a high voltage direct current device and charges are stored in the capacitor through the CCE. The stored charge drives the thin film transistor and is moved to the integrated circuit unit connected to the end of the data line. The charge transferred to the integrated circuit unit is converted into an image signal to display an X-ray photographing result.
상기에서는 디지털 엑스레이 디텍터의 원리에 대해서만 설명하였으나, 박막 트랜지스터를 이용한 이미지 센서의 구동도 화소부에 충전된 전하를 박막 트랜지스터를 통하여 외부의 집적회로로 리드 아웃(read out)한다는 측면에서는 동일 원리를 가지며, 단지 화소부 캐패시터에 전하를 충전시키는 방법이 이미지 센서의 사용목적 등에 의해 달라질 뿐이다.Although only the principle of the digital X-ray detector has been described above, the driving of an image sensor using a thin film transistor has the same principle in that the charge charged in the pixel portion is read out to an external integrated circuit through the thin film transistor. However, only the method of charging the pixel capacitor is changed depending on the purpose of use of the image sensor.
그러나, 종래의 기술에서는 센서들이 데이터 라인을 통해 전하를 검출하는 특성 때문에 외부 노이즈(noise)(원하지 않는 누설 전류, 스캔라인 펄스에 의한 전 하주입)에 의한 정보 왜곡이 발생되었다.However, in the prior art, information distortion due to external noise (undesired leakage current, charge injection due to scan line pulses) is generated due to the characteristics of sensors detecting charge through data lines.
또한, 종래의 기술에서는 CCE전극과 박막 트랜지스터가 연결되지 않는 구조를 가짐에 따라, 다크 라인이 오픈되면 박막 트랜지스터의 누설 전류를 측정하여 측정된 양만큼을 보정하게 되는데, 누설량이 감소되므로 보정량 오차가 발생되는 문제점이 있었다.In addition, according to the related art, since the CCE electrode and the thin film transistor are not connected to each other, when the dark line is opened, the leakage current of the thin film transistor is measured to compensate for the measured amount. There was a problem that occurred.
이에 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 외부 노이즈를 보상하여 정보 왜곡 발생을 방지하고, 또한 다크라인이 오픈될 경우 동작 불량을 검출 가능한 디지털 엑스레이 디텍터 및 그 제조 방법을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and provides a digital X-ray detector capable of compensating for external noise to prevent information distortion, and detecting a malfunction when the dark line is opened, and a method of manufacturing the same. The purpose is.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 디지털 엑스레이 디텍터는 절연 기판 위에 서로 교차 배열되는 게이트 배선 및 소오스/드레인을 가진 데이터 배선과, 게이트 배선과 상기 데이터 배선이 교차된 부분에 배열되는 에치스토퍼형 스위칭 소자와, 스위칭소자와 연결되는 스토리지 캐패시터용 제 1투명전극을 가지며, 제 1투명전극이 상기 스위칭 소자의 소오스 전극과 연결되는 화소어레이부와, 화소어레이의 주변에 화소어레이부와 동일 구조를 갖되, 캐패시터의 일부를 구성하는 제 2투명전극과 소오스 전극과 연결되지 않는 부가 화소어레이부를 포함한 것을 특징으로 한다.The digital x-ray detector of the present invention for achieving the above object is a data wiring having a gate wiring and a source / drain arranged on each other on an insulating substrate, and an etch stopper type switching element arranged at the intersection of the gate wiring and the data wiring And a first transparent electrode for the storage capacitor connected to the switching element, the first transparent electrode having the same structure as the pixel array portion connected to the source electrode of the switching element, and a pixel array portion around the pixel array. And a second transparent electrode constituting part of the capacitor and an additional pixel array part not connected to the source electrode.
상기 구성을 가진 본 발명의 엑스레이 디텍터의 제조 방법은, 절연 기판 위에 서로 교차 배열되는 게이트 배선 및 소오스/드레인을 가진 데이터 배선을 각각 형성하는 단계와,기 게이트 배선과 상기 데이터 배선이 교차된 부분에 배열되는 에치스토퍼형 스위칭 소자를 형성하는 단계와, 스위칭소자와 연결되는 스토리지 캐패시터용 제 1투명전극을 가지며, 제 1투명전극이 상기 스위칭 소자의 소오스 전극과 연결되는 화소어레이부 및 화소어레이의 주변에 상기 화소어레이와 동일 구조를 갖되, 캐패시터의 일부를 구성하는 제 2투명전극과 소오스가 연결되지 않는 부가 화소어레이부를 동시에 형성하는 단계를 포함한 것을 특징으로 한다.The method of manufacturing the X-ray detector of the present invention having the above structure includes the steps of forming a data line having a gate line and a source / drain intersecting with each other on an insulating substrate, and a portion where the gate line and the data line cross each other. Forming an array of etch stopper-type switching elements, and having a first transparent electrode for a storage capacitor connected to the switching element, wherein the first transparent electrode is connected to the source electrode of the switching element and the periphery of the pixel array And an additional pixel array portion having the same structure as that of the pixel array but having a second transparent electrode constituting a part of the capacitor and a source not connected to the pixel array.
상기 제 1투명 전극 위에 실리콘 질화막, 실리콘 산화막 및 실리콘 옥시질화막 중 어느 하나의 단일막 또는 그들의 적층막을 이용하여 유전층을 형성하는 것이 바람직하다.It is preferable to form a dielectric layer on the first transparent electrode by using any one of a silicon nitride film, a silicon oxide film, and a silicon oxynitride film or a laminated film thereof.
본 발명의 다른 실시예에 따른 엑스레이 디텍터는, 엑스 레이광을 받아서 전하를 발생시키는 광전환부 및 바이어스 라인과 연결되는 스토리지 캐패시터용 제 1투명전극과, 화소 전극을 포함하는 스토리지 캐패시터용 제 2투명 전극과, 제 2투명 전극과 연결된 스위칭 소자를 가지며, 전하를 모으는 가드 링과, 가드 링 하부에 형성되며 스위칭 소자에서 박막 트랜지스터의 누설양을 리드아웃하고 그 양만큼을 보정해 주기 위한 다크 라인을 포함한 것을 특징으로 한다.According to another exemplary embodiment of the present invention, an X-ray detector may include a first transparent electrode for a storage capacitor connected to an optical switching unit and a bias line that receive X-ray light and generate a charge, and a second transparent electrode for a storage capacitor including a pixel electrode. And a switching ring connected to the second transparent electrode, the guard ring collecting charges, and a dark line formed under the guard ring to darken the leakage amount of the thin film transistor in the switching device and correct the amount. It is characterized by.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 디지털 엑스레이 디텍터에서, 화소 어레이부의 화소 및 부가화소부의 화소 구조를 보인 평면도이다.1 is a plan view illustrating a pixel structure of a pixel and an additional pixel unit of a pixel array unit in a digital x-ray detector according to the present invention.
또한, 도 2는 본 발명에 따른 디지털 엑스레이 디텍터에서의 화소 배치 및 부가 화소 배치도이다.2 is a pixel arrangement and an additional pixel arrangement in the digital x-ray detector according to the present invention.
한편, 도 3a 내지 도 3b는 본 발명에 따른 제 1실시예로서, 도 3a 도 1의 A-B선을 따라 절단한 화소 어레이부의 공정단면도이고 도 3b는 도 1의 C-D선을 따라 절단한 부가 화소 어레이부의 공정단면도이다.3A to 3B are cross-sectional views of a pixel array unit cut along line AB of FIG. 3A, and FIG. 3B is an additional pixel array cut along line CD of FIG. 1. Negative process cross section.
본 발명에 따른 디지털 엑스레이 디텍터는, 도 1에 도시된 바와 같이, 절연 기판 상에 게이트 배선(10) 및 데이터 배선(20)이 서로 교차되도록 배열되며, 상기 교차부분은 픽셀 어레이부로서, 게이트 전극, 소오스/드레인 전극을 포함한 박막 트랜지스터 구조의 스위칭 소자(A)가 형성된다. In the digital X-ray detector according to the present invention, as shown in FIG. 1, the
상기 픽셀 어레이부(도 1의 오른쪽 부분 및 도 3a)에는 엑스 레이와 반응하여 생긴 전하를 충전하는 캐패시터를 가지며, 상기 캐패시터의 일부분을 구성하는 제 1투명 전극(12)은 공통 전극(18)과 연결되고 제 2투명 전극(16)은 스위칭 소자의 소오스 전극(30)과 연결된다. The pixel array unit (the right part of FIG. 1 and FIG. 3A) has a capacitor to charge electric charges generated in response to X-rays, and the first
또한, 픽셀 어레이부의 액티브층 외곽부에는 액티브층의 픽셀 구조와 유사한 형태의 부가 픽셀어레이부(도 1의 왼쪽 부분 및 도 3b)가 형성된다. 이때, 상기 부가 픽셀어레이부는, 도 3b에 도시된 바와 같이, 액티브층 내에 존재하는 픽셀 어레이부와는 달리 캐패시터를 구성하는 제 2투명 전극(16)이 박막 트랜지스터의 소오스 전극(30)와 연결되지 않은 구조를 가진다.In addition, an additional pixel array portion (the left portion of FIG. 1 and FIG. 3B) having a form similar to the pixel structure of the active layer is formed on the outer portion of the active layer of the pixel array portion. In this case, unlike the pixel array unit existing in the active layer, as shown in FIG. 3B, the additional pixel array unit may not be connected to the
한편, 상기 픽셀 어레이부 상부에는 Se 등의 X-레이에 반응하여 전자-정공쌍이 형성되는 물질이 화학기상증착, 열진공증착, 스퍼터링 등에 의해 형성되며, 그 상부에는 Se 내에 형성된 전자-정공을 분리시키기 위하여 높은 전압을 걸기위한 전 극(미도시)이 존재한다.Meanwhile, a material on which an electron-hole pair is formed in response to an X-ray such as Se is formed on the pixel array unit by chemical vapor deposition, thermal vacuum deposition, sputtering, etc., on which the electron-hole formed in Se is separated. There is an electrode (not shown) for applying a high voltage.
다음으로, 게이트와 데이터 패드부에 구동 드라이버를 합착한 후 밀봉과정을 거치면 디지털 엑스레이 디텍터 모듈이 완성된다.Next, when the driving driver is bonded to the gate and the data pad part and sealed, the digital X-ray detector module is completed.
본 발명의 제 1실시예에 따른 디지털 엑스레이 디텍터의 제조 방법은, 도 1, 3a 및 도 3에 도시된 바와 같이, 절연 기판(1) 위에 게이트 배선(10))을 형성한 후, 상기 기판 상에 게이트 절연막(11), 활성층(20) 및, 오믹 콘택층(22)을 차례로 형성한다.In the method of manufacturing the digital X-ray detector according to the first embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 1, 3A, and 3, after the
이어, 스토리지 캐패시터의 제 1투명 전극(18)을 형성하고 나서, 게이트 전극(10)과 소오스/드레인 전극과의 접촉을 위한 제 1개구부(미도시)를 형성하고 소오스/드레인 전극 (30)(32)및 데이터 배선(20)을 형성한다.Next, after forming the first
이때, 공통 전극(14)은 데이터 배선(20)과 평행한 방향을 배열되도록 형성하는데, 상기 공통 전극(14)은 제 1투명 전극(18)과 연결된다.In this case, the
그런 다음, 상기 결과의 기판 전면에 데이터 패드부 및 소오스 전극(30)을 노출시키는 제 2개구부(a)를 가진 보호막(13)을 형성한다. 이때, 도 2b에 도시된 바와 같이, 다크 라인부에서는 제 2투명 전극과 소오스 전극 사이가 연결되지 않기 때문에 소오스 전극 상부의 보호막이 제거되지 않는다.A
이 후, 상기 제 2개구부(a)를 통해 소오스 전극(30)과 연결되는 제 2투명 전극(16)을 형성한다. 이때, 도 3에 도시된 바와 같이, 다크 라인부에 존재하는 제 2투명 전극(16)은 서로 연결되며 화소 외곽의 신호선과 연결된다. 상기 다크 라인부의 캐패시터에 충전되는 전하들은 박막 트랜지스터를 통해 리드아웃되지 않고 회소 외곽으로 연결된 신호선을 통해 방출된다.Thereafter, a second
상기 다크 라인부는, 도 2에 도시된 바와 같이, 화소 어레이부 한면 또는 양면에 형성할 수 있다. 상기 다크 라인부는 1개의 라인으로 형성하거나 또는 여러 개의 라인으로 형성할 수 있다.As illustrated in FIG. 2, the dark line unit may be formed on one or both sides of the pixel array unit. The dark line part may be formed of one line or may be formed of several lines.
도 4 내지 도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 디지털 엑스레이 디텍터를 설명하기 위한 공정 단면도이다. 4 to 4 are cross-sectional views illustrating a digital x-ray detector according to a second embodiment of the present invention.
도 4a는 도 1의 A-B선을 따라 절단한 화소 어레이부의 공정단면도이고 도 4b는 도 1의 C-D선을 따라 절단한 부가 화소어레이부의 공정단면도이다.4A is a cross-sectional view of the pixel array unit cut along the line A-B of FIG. 1, and FIG. 4B is a cross-sectional view of the additional pixel array unit cut along the line C-D of FIG. 1.
본 발명의 제 2실시예에 따른 디지털 엑스레이 디텍터는, 본 발명의 제 1실시예와 동일하게, 화소어레이의 주변에 화소 어레이부와 동일 구조를 갖되, 캐패시터의 일부를 구성하는 제 2투명전극과 소오스 전극과 연결되지 않는 부가 화소어레이부를 포함한 구성을 가진다.The digital x-ray detector according to the second embodiment of the present invention has the same structure as that of the pixel array unit around the pixel array, similarly to the first embodiment of the present invention, and includes a second transparent electrode constituting a part of the capacitor. It has a configuration including an additional pixel array portion that is not connected to the source electrode.
상기 구성을 가진 본 발명의 제 2실시예에 따른 디지털 엑스레이 디텍터의 제조 방법을 도 4a 내지 도 4b를 참고로 하여 설명한다.A method of manufacturing a digital x-ray detector according to a second embodiment of the present invention having the above configuration will be described with reference to FIGS. 4A to 4B.
먼저, 유리 등의 절연 기판(100) 위에 게이트 배선(10)을 형성한 후, 게이트 절연막(11), 활성층(20) 및 오믹콘택층(22)을 차례로 형성한다. First, after the
이어, 소오스/드레인 전극(30)(32) 및 데이터 배선(20)을 형성한다. 그런 다음, 상기 구조의 기판 전면에 제 1절연막(40)을 형성하고 나서, 공통 전극과 후속의 공정에서 형성될 제 1투명 전극 과의 전기적 통로가 형성될 부분의 제 1절연막을 제거한다.
Next, the source /
이 후, 스토리지 캐패시터의 제 1투명 전극(18)을 형성하고 나서, 제 1투명 전극(18)을 포함한 기판 전면에 캐패시터의 유전층이 될 제 2절연막(42)을 형성한다. 이때, 상기 제 2절연막(42)은 실리콘 질화막, 실리콘 산화막 및 실리콘 옥시질화막 중 어느 하나의 단일막 또는 그들의 적층막을 이용하여 형성한다.Thereafter, after forming the first
이어, 제 1 및 제 2절연막(40)(42)을 식각함으로서, 활성영역 내의 화소에는 후속 공정에서 CCE 역할을 할 제 2투명 전극과 소오스 전극과의 연결을 위한 개구부(b)를 형성한다. 이때, 도 4b에 도시된 바와 같이, 활성영역 외곽에 형성되는 다크 라인부의 화소영역에서는 제 1 및 제 2절연막 식각 공정이 진행되지 않는다. 결과적으로, 다크 라인부의 소오스 전극(30)은 후속의 공정에서 형성되는 제 2투명 전극(16)과 연결되지 않는다.(도 2의 C 부분 참조)Next, the first and second insulating
그런 다음, 상기 결과물에 개구부(b)를 통해 소오스 전극(30)과 연결되는 제 2투명 전극(16)을 형성한다.Thereafter, a second
다크 라인부에 존재하는 CCE는 서로 연결되며 화소 외곽의 신호선과 연결되며, 다크 라인부의 캐패시터에 충전되는 전하들은 박막 트랜지스터를 통해 리드아웃되지 않고 화소 외곽으로 연결된 신호선을 통해 방출된다.The CCEs present in the dark line portion are connected to each other and to the signal line outside the pixel, and the charges charged in the capacitor of the dark line portion are emitted through the signal line connected to the outside of the pixel without being read out through the thin film transistor.
본 발명의 제 1 및 제2실시예에서는 디지털 엑스레이 디텍터를 예로 하여 설명하였지만, 본 발명의 기본적인 개념인 디지털 엑스레이의 적용은 데이터라인을 통해 화소부에 저장된 전하를 외부의 집적 회로로 출력하여 정보를 표시하는 이미지 센서에도 적용할 수 있다.In the first and second embodiments of the present invention, the digital x-ray detector has been described as an example. However, the application of digital x-ray, which is a basic concept of the present invention, outputs the charge stored in the pixel portion through an data line to an external integrated circuit. It can also be applied to image sensors that display.
도 5는 본 발명의 제 3실시예에 따른 디지털 엑스레이 디텍터 구조도이다. 5 is a structural diagram of a digital x-ray detector according to a third embodiment of the present invention.
또한, 도 6은 본 발명의 제 3실시예에 따른 디지털 엑스레이 디텍터에서, 리얼 픽셀, 다크 라인 픽셀 및 더미 다크 라인의 도시한 평면도이다.6 is a plan view illustrating a real pixel, a dark line pixel, and a dummy dark line in the digital x-ray detector according to the third embodiment of the present invention.
한편, 도 7a는 본 발명의 제 3실시예에 따른 디지털 엑스레이 디텍터에서, 다크 라인 픽셀을 보인 공정단면도이고, 도 7b는 본 발명의 제 3실시예에 따른 디지털 엑스레이 디텍터에서, 리얼 픽셀 및 더미 픽셀을 보인 공정단면도이다.7A is a cross-sectional view illustrating a dark line pixel in the digital X-ray detector according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 7B illustrates a real pixel and a dummy pixel in the digital x-ray detector according to the third embodiment of the present invention. The process cross-sectional view shown.
본 발명의 제 3실시예에 따른 디지털 엑스레이 디텍터는, 도 5에 도시된 바와 같이, 엑스 레이광을 받아서 전하를 발생시키는 광전환부 및 바이어스 라인과 연결되는 스토리지 캐패시터용 제 1투명전극과, 화소 전극을 포함하는 스토리지 캐패시터용 제 2투명 전극과,기 제 2투명 전극과 연결된 스위칭 소자를 가지며, 전하를 모으는 가드 링과, 가드 링 하부에 형성되며 상기 스위칭 소자에서 박막 트랜지스터의 누설양을 리드아웃하고 그 양만큼을 보정해 주기 위한 다크 라인을 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 5, the digital X-ray detector according to the third embodiment of the present invention includes a first transparent electrode for a storage capacitor connected to a light conversion unit and a bias line that receives an X-ray light and generates a charge, and a pixel electrode. And a second transparent electrode for the storage capacitor, and a switching element connected to the second transparent electrode, the guard ring collecting charges and a lower portion of the guard ring, which is formed under the guard ring and leads out of the leakage amount of the thin film transistor in the switching element. It comprises a dark line for correcting the amount.
상기 구성을 가진 본 발명의 제 3실시예에 따른 디지털 엑스레이 디텍터의 제조 방법은, 도 5에 도시된 바와 같이, 먼저, 스캔 라인을 형성하고 박막 트랜지스터의 전극으로 사용하기 위한 스캔 라인에서 일부 돌출된 패턴을 형성한다.In the manufacturing method of the digital X-ray detector according to the third embodiment of the present invention having the above configuration, as shown in FIG. 5, first, a scan line is partially formed in a scan line for forming a scan line and using the electrode as a thin film transistor. Form a pattern.
이어, 절연막을 형성하고, 바이어스 전극용 금속을 패터닝 한 후 바이어스 신호를 전달해 주는 라인과 리드아웃 라인을 형성한다. 이때, 상기 공정과 동시에 박막 트랜지스터의 소스/드레인 전극(310)(312)이 형성된다. 그런 다음, CCE전극(314)을 형성하며, 상기 CCE전극(314)은 다음 단의 박막 트랜지스터 상부에 까지 연장하여 형성하며, 박막 트랜지스터 상부에 엑스레이 조사에 의해 생성된 전하 를 제거할 수 있다. Subsequently, an insulating film is formed, and a line for delivering a bias signal and a lead-out line are formed after patterning the bias electrode metal. At this time, the source /
상기의 공정이 진행되는 동안 외곽부에 형성되는 다크 라인과 스캔 라인의 처음과 끝에 형성된 더미 스캔 라인 사이에 형성된 화소가 동시에 형성된다. During the above process, pixels formed between the dark line formed at the outer portion and the dummy scan lines formed at the beginning and the end of the scan line are simultaneously formed.
상기 더미 화소는 실제 화소와 동일한 기능을 가지며 테스트 시 정상적으로 체크 가능하다. 만약 테스트를 진행하는 동안에 맨 끝에 형성된 화소가 동작 이상인 것으로 체크되면 다크 라인의 중간에서 오픈이 발생되었음을 알 수 있다.The dummy pixel has the same function as the actual pixel and can be normally checked during the test. If the pixel formed at the end is checked for abnormal operation during the test, it can be seen that an open has occurred in the middle of the dark line.
도 7a 및 도 7b에서, 도면부호 300은 기판을, 302는 게이트 전극을, 304는 게이트 절연막을, 306은 보호막, 340은 상부 전극을 각각 도시한 것이다.7A and 7B,
이상에서와 같이, 본 발명은 화소 어레이부의 일부분에 활성층 내부의 화소와 유사한 구조를 가지되, 캐패시터의 일부를 구성하는 제 2투명전극과 상기 소오스가 연결되지 않는 부가 화소 어레이부를 형성함으로써, 디지털 엑스레이 구동시 중요한 요소인 데이터라인 리드아웃시의 시그널 노이즈를 검출하여 시그널 노이즈가 포함되지 않은 우수한 엑스레이 촬영 결과를 얻을 수 있다.As described above, the present invention has a structure similar to the pixel inside the active layer in a portion of the pixel array portion, but by forming a second transparent electrode constituting a portion of the capacitor and the additional pixel array portion where the source is not connected, digital x-ray Signal noise during data line readout, an important factor in driving, can be detected to obtain excellent X-ray imaging results without signal noise.
또한, 본 발명은 다크 라인에 연결되어 있는 화소들 중 일부분의 CCE전극을 박막 트랜지스터와 연결함으로써, 오픈 테스트가 가능하여 최후 공정으로의 불량 유입을 방지할 수 있는 이점이 있다.In addition, the present invention has the advantage that by connecting the CCE electrode of a portion of the pixels connected to the dark line with the thin film transistor, the open test can be prevented to prevent inflow of defects into the final process.
기타, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다. In addition, this invention can be implemented in various changes within the range which does not deviate from the summary.
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