[发明专利]一种双栅π型薄膜晶体管光学感应器的制作方法及光学感应器及电子设备

说明书

本发明公开了一种双栅π型薄膜晶体管光学感应器的制作方法及光学感应器及电子设备，其中双栅π型薄膜晶体管光学感应器的制作方法包括，提供基板；在基板上形成栅极层和绝缘层，绝缘层至少部分覆盖栅极层；在绝缘层上形成非晶硅层；非晶硅层的两侧通过刻蚀形成斜坡结构，侧面斜坡与基板的夹角为40°～60°；在非晶硅层上形成n型非晶硅层；在n型非晶硅层上形成源/漏极层；在源/漏极层上形成第一钝化层；在第一钝化层上形成光栅层；在光栅层上形成第二钝化层。本发明通过控制非晶硅层两侧的斜坡角度，可以控制源/漏极层的爬坡电阻，提高了光学感应器的电学稳定性。

技术领域

本发明涉及光学感应器技术领域，尤其涉及一种双栅π型薄膜晶体管光学感应器的制作方法及光学感应器及电子设备。

背景技术

光学感应器在工业自动化、工业无损检测、人工智能、医学诊断、消费电子等领域中应用广泛。以薄膜晶体管为基础的光学感应器具有成本低、易于大面积成像的优点。一个薄膜晶体管和一个光敏元件构成一个基本像素单元。为了增大感光面积、提高像素填充比，有人将薄膜晶体管与光敏元件集成，做成了双栅π型结构，薄膜晶体管的非晶硅沟道既作为电子通道，同时也用作感光，因此非晶硅厚度较厚、达到数千埃两端的非晶硅作为电子通道，厚度较薄。

薄膜晶体管中非晶硅层10’与n型导电层20’、n型导电层20’与源/漏极层30’金属均为欧姆接触，即要求三种材料之间要电接触良好、电阻较小。本结构的n型导电层20’及源/漏极层30’成膜时，如图1所示，由于垂直于基板方向原子沉积通量一定，导致在π型侧壁区即非晶硅层10’两侧区域通量相对不足，从而导致尤其是磁控溅射法制作的源/漏极层30’的膜较厚且侧壁角度大于70°时，容易产生阴影效应，导致侧壁上的n型导电层20’较薄，进而电阻较大，影响π结构的电学稳定性。对于π结构，侧壁的斜坡是一种客观存在，无法消除，只能设法减小其恶劣影响。解决电阻大最有效、最直接的方法是增加膜厚，然而直接增加源/漏极层30’金属的膜厚，会增加刻蚀难度、源/漏极层30’剖面形貌也会受影响，腐蚀防护难度也增大。另外，将斜坡长度控制到一定尺寸，比如小于源/漏极层30’金属的膜厚，也能大大减小其影响，但这样感光沟道即非晶硅层10’中部的膜厚必然很小，影响光吸收。

有鉴于此，需对现有的光学感应器进行改进，以提高器件的工艺重复性及电学稳定性。

发明内容

本发明公开一种双栅π型薄膜晶体管光学感应器的制作方法及光学感应器及电子设备，用于解决现有技术中，光学感应器的电学稳定性差的问题。

为了解决上述问题，本发明采用下述技术方案：

提供一种双栅π型薄膜晶体管光学感应器的制作方法，包括，

提供基板；

在所述基板上形成栅极层和绝缘层，所述绝缘层至少部分覆盖所述栅极层；

在所述绝缘层上形成非晶硅层；

所述非晶硅层的两侧通过刻蚀形成斜坡结构，所述侧面斜坡与所述基板的夹角为40°～60°；

在所述非晶硅层上形成n型非晶硅层；

在所述n型非晶硅层上形成源/漏极层；

在所述源/漏极层上形成第一钝化层；

在所述第一钝化层上形成光栅层；

在所述光栅层上形成第二钝化层。

在上述方案中，所述非晶硅层的两侧通过刻蚀形成斜坡结构的步骤包括，

第一反应气体在射频功率的激发下，产生电离并形成第一等离子体，所述第一等离子体包括第一离子和电子；

所述第一反应气体在所述电子的撞击下形成活性反应基团；