[发明专利]光感测元件及其制作方法

说明书

【技术领域】

本发明是关于一种光感测元件。

【背景技术】

现今各种消费性电子产品，无论是电脑的液晶显示器、液晶电视、等离子体电视或是手机、个人数字助理(PDA)、数字相机及掌上游戏机的显示屏幕，乃至于自动提款机(ATM)的触控屏幕，皆广泛运用平面显示器的技术。因此，大幅提升了消费者对于平面显示器画面的色彩及亮度敏锐度的要求。基于上述的需求，现今的显示器，尤其是在各种触控式面板(touch panel)中，均组装了可感应外部光线的光感测元件，使平面显示器于外在环境光线变化时，可适当变化画面的亮度与色彩，让消费者无论在何种情况下，均可获得更佳的视觉效果。

请参照图1，图1为现有一触控式面板的运作示意图。如图1所示，现有触控式面板主要包含一上基板12、一下基板14、一黑色矩阵层38设在部份上基板12上以及至少一由感光二极管16及薄膜晶体管18所构成的光感测元件设置在下基板14上。其中，感光二极管16通常包含一P型掺杂区20、一N型掺杂区22、以及一设在P型掺杂区与N型掺杂区之间的本征区24，而设在感光二极管16旁边的薄膜晶体管18则具有一源极/漏极区域26、一轻掺杂源极/漏极区域28、一位于轻掺杂源极/漏极区域28间的本征区(未图示)、一栅极介电层30、一栅极32、一内层介电层34覆盖在源极/漏极区域26与轻掺杂源极/漏极区域28上以及二电极36分别连接源极/漏极区域26。

一般而言，触控式面板在运作时，设在下基板上的光感测元件会因手指是否反射背光模组发出的光而改变储存电容上的电压，因此光感测元件的电流对光敏感度的大小是触控式面板成功与否的重要关键。然而，目前的触控式面板通常具有下列问题：其一是面板中的光感测元件对光线不够敏感，另一问题则是光感测元件的光电流不够大。上述原因在于光感测元件16及薄膜晶体管18中构成P型掺杂区20、N型掺杂区22、本征区24、源极/漏极区域26、轻掺杂源极/漏极区域28及位于轻掺杂源极/漏极区域28间的本征区(未图示)材料皆是利用多晶硅的半导体层，亦即同一晶格状态。虽然，多晶硅的半导体层所具有的电子流动速率较快及电性稳定等物理特性，但易出现上述问题。因此，如何通过改善目前的制作工艺以提升光感测元件的光敏感度与光电流即为现今一重要课题。

【发明内容】

因此本发明的目的为提供一种光感测元件及其制作方法，以改善上述现有的问题。

本发明的另一目的揭露一种光感测元件，包含：一基板，该基板上具有一晶体管区、以及一光感测区；一具有第一晶格状态的第一图案化半导体层，形成于该晶体管区的该基板上，其具有一第一掺杂区及一第二掺杂区；一介电层，覆盖于该基板及该晶体管区的该第一图案化半导体层上；第一图案化导电层，形成于该晶体管区及该光感测区上的该介电层上；一内层介电层，覆盖于该介电层上及该第一图案化导电层上，其具有至少二个孔洞分别暴露出部分该第一图案化半导体层的该第一掺杂区及该第二掺杂区；一具有第二晶格状态的第二图案化半导体层，形成于该光感测区上；二第一电极，形成于该内层介电层上，且电性连接该第一图案化半导体层；以及二第二电极，形成于该第二图案化半导体层上；该第一图案化半导体层的第一晶格状态不同于该第二图案化半导体层的第二晶格状态。

本发明的再一目的揭露一种制作光感测元件的方法。包含：提供一基板，该基板上具有一晶体管区、以及一光感测区；形成一具有第一晶格状态的第一图案化半导体层，于该晶体管区的该基板上，其具有一第一掺杂区及一第二掺杂区；覆盖一介电层，于该基板及该晶体管区的该第一图案化半导体层上；形成第一图案化导电层，于该晶体管区及该光感测区上的该介电层上；覆盖一内层介电层，于该介电层上及该第一图案化导电层上，其具有至少二个孔洞分别暴露出部分该第一图案化半导体层的该第一掺杂区及该第二掺杂区；形成一具有第二晶格状态的第二图案化半导体层，于该光感测区上；形成二第一电极，于该内层介电层上，且电性连接该第一图案化半导体层；以及形成二第二电极，于该第二图案化半导体层上；该第一图案化半导体层的第一晶格状态不同于该第二图案化半导体层的第二晶格状态。