光學(xué)傳感器及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的示范實施方式提供一種光學(xué)傳感器及其制造方法，該光學(xué)傳感器包括：基板；紅外線感測薄膜晶體管，包括第一半導(dǎo)體層和帶通濾波器，該第一半導(dǎo)體層形成在基板上并布置為通過接收紅外光而工作，該帶通濾波器形成在基板上并將尺寸形成且布置為使紅外光通過；可見光感測薄膜晶體管，包括第二半導(dǎo)體層，該第二半導(dǎo)體層形成在基板上并布置為通過接收可見光而工作；以及開關(guān)薄膜晶體管，包括形成在基板上的第三半導(dǎo)體層，其中帶通濾波器可以由被圖案化以具有特征的金屬材料形成，相鄰的特征彼此間隔開預(yù)定周期從而使紅外光通過并阻擋可見光。
【專利說明】
光學(xué)傳感器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明的實施方式總地涉及光學(xué)傳感器及其制造。更具體地，本發(fā)明的實施方式涉及光學(xué)傳感器以及用于該光學(xué)傳感器的改進的制造工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]作為目前最廣泛使用的平板顯示器之一，液晶顯示器(IXD)包括形成有電極的兩個顯示面板和插置在這兩個顯示面板之間的液晶層。LCD通過施加信號到電極以使液晶層的液晶分子重新排列而控制被透射的光的量。
[0003]近來，已經(jīng)進行了對于另外具有觸摸感測功能或圖像感測功能的液晶顯示器的研究。為了實現(xiàn)觸摸感測功能和圖像感測功能，液晶顯示器可以另外包括光學(xué)傳感器，該光學(xué)傳感器包括紅外線感測薄膜晶體管、可見光感測薄膜晶體管和開關(guān)薄膜晶體管。
[0004]然而，如果紅外線感測薄膜晶體管對除了紅外線之外的可見光線等起反應(yīng)，則會發(fā)生光學(xué)傳感器的故障。
[0005]在本【背景技術(shù)】部分中公開的以上信息僅用于增強對本發(fā)明的背景的理解，因此它可以包含不形成在此國家中對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說是已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的實施方式提供光學(xué)傳感器和制造方法，其能夠通過提供僅使紅外波長的光通過的濾色器而防止可見光線入射在紅外線感測薄膜晶體管上。
[0007]此外，本發(fā)明的實施方式提供能夠通過簡化其制造工藝而降低制造成本的光學(xué)傳感器和制造方法。
[0008]本發(fā)明的不范實施方式提供一種光學(xué)傳感器，該光學(xué)傳感器包括:基板;紅外線感測薄膜晶體管，包括第一半導(dǎo)體層和帶通濾波器，第一半導(dǎo)體層形成在基板上并布置為通過接收紅外光而工作，帶通濾波器形成在基板上并將尺寸形成且布置為使紅外光通過;可見光感測薄膜晶體管，包括形成在基板上并布置為通過接收可見光而工作的第二半導(dǎo)體層；以及開關(guān)薄膜晶體管，包括形成在基板上的第三半導(dǎo)體層。帶通濾波器可以包括被圖案化以具有特征的金屬材料，相鄰的特征彼此間隔開預(yù)定周期從而使紅外光通過并阻擋可見光。
[0009]金屬層可以包括鋁、鉬、銅、金、銀或者鉻;所述特征可以是孔，孔可以被成形為圓形、多邊形和狹縫中的至少一種;相鄰的孔可以彼此間隔開約390nm至約460nmo
[0010]帶通濾波器可以包括位于基板上的金屬顆粒。
[0011]金屬顆粒可以包括鋁、鉬、銅、金、銀和鉻中的一種;金屬顆?？梢跃哂斜怀尚螢閳A形、正方形和矩形中的至少一個的截面；相鄰的金屬顆?？梢员舜碎g隔開約390nm至約460nmo
[0012]第一半導(dǎo)體層可以包括非晶硅鍺。
[0013]紅外線感測薄膜晶體管可以包括:形成在第一半導(dǎo)體層上的第一歐姆接觸層;第一源電極和第一漏電極，形成在第一歐姆接觸層上;第二絕緣層，形成在第一源電極和第一漏電極上；接觸孔，形成在第二絕緣層中以暴露帶通濾波器；以及第一上柵電極，形成在第二絕緣層上以通過接觸孔連接到帶通濾波器。
[0014]第二半導(dǎo)體層和第三半導(dǎo)體層可以包括非晶硅。
[0015]可見光感測薄膜晶體管可以包括:形成在第二半導(dǎo)體層上的第二歐姆接觸層;第二源電極和第二漏電極，形成在第二歐姆接觸層上;第二絕緣層，形成在第二源電極和第二漏電極上；以及第二上柵電極，形成在第二絕緣層上。
[0016]開關(guān)薄膜晶體管可以包括:形成在基板上的下柵電極;第一絕緣層，形成在下柵電極上;第三歐姆接觸層，形成在第三半導(dǎo)體層上;第三源電極和第三漏電極，形成在第三歐姆接觸層上；第二絕緣層，形成在第三源電極和第三漏電極上；以及第三上柵電極，形成在第二絕緣層上。
[0017]本發(fā)明的另一實施方式提供一種制造光學(xué)傳感器的方法，該光學(xué)傳感器包括具有第一半導(dǎo)體層和帶通濾波器的紅外線感測薄膜晶體管、具有第二半導(dǎo)體層的可見光薄膜晶體管、以及具有第三半導(dǎo)體層的開關(guān)薄膜晶體管，所述方法包括:通過在基板上形成特征的圖案而形成帶通濾波器，相鄰的特征彼此間隔開等于或小于預(yù)定波長的距離;在基板上形成第一絕緣層;在基板上形成第二半導(dǎo)體層和第三半導(dǎo)體層;分別在第二半導(dǎo)體層和第三半導(dǎo)體層上形成第二歐姆接觸層和第三歐姆接觸層；以及在第一絕緣層上形成第一半導(dǎo)體層以及在第一半導(dǎo)體層上形成第一歐姆接觸層。
[0018]形成帶通濾波器可以包括:制備金屬層；以及在金屬層中形成多個孔。
[0019]在金屬層中形成多個孔可以包括形成多個孔使得相鄰的孔彼此間隔開約390nm至約460nm。
[0020]形成帶通濾波器可以包括:在金屬層上形成感光膜;通過經(jīng)由光刻工藝選擇性地圖案化感光膜而形成感光膜圖案；以及通過利用感光膜圖案作為掩模選擇性地圖案化感光膜圖案之下的金屬層而形成多個孔。
[0021]形成帶通濾波器可以包括:在金屬層上形成抗蝕劑;通過用模制型輥壓印抗蝕劑而形成抗蝕劑圖案；以及通過利用抗蝕劑圖案作為掩模選擇性地圖案化抗蝕劑圖案之下的金屬層而形成多個孔。
[0022]形成帶通濾波器可以包括在基板上布置金屬顆粒。
[0023]金屬顆粒的布置可以包括布置金屬顆粒使得相鄰的金屬顆粒之間的間隔為從約390nm 至約 460nm。
[0024]光學(xué)傳感器的制造方法還可以包括:在第一歐姆接觸層上形成第一源電極和第一漏電極、在第二歐姆接觸層上形成第二源電極和第二漏電極、以及在第三歐姆接觸層上形成第三源電極和第三漏電極;在第一源電極、第一漏電極、第二源電極、第二漏電極、第三源電極和第三漏電極上形成第二絕緣層；以及在第二絕緣層上分別形成對應(yīng)于第一源電極和第一漏電極的第一上柵電極、對應(yīng)于第二源電極和第二漏電極的第二上柵電極以及對應(yīng)于第三源電極和第三漏電極的第三上柵電極。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的示范實施方式，可以在用于感測紅外線的薄膜晶體管的半導(dǎo)體層之下形成帶通濾波器，使得光學(xué)傳感器可以防止可見光線入射到其上，從而防止其故障。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的示范實施方式，可以形成包括形成在金屬層中的多個孔的帶通濾波器并可以調(diào)整孔之間的間隔和孔的形狀，或者可以通過在基板上布置金屬顆粒而形成帶通濾波器并可以調(diào)整相鄰的金屬顆粒之間的間隔和金屬顆粒的形狀，使得光學(xué)傳感器可以進行比僅利用材料的性質(zhì)的濾波器更準確的濾波。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的示范實施方式，可以在相同的表面上形成帶通濾波器和下柵電極，并可以用相同材料形成帶通濾波器和下柵電極，使得光學(xué)傳感器可以簡化制造工藝并可以降低制造成本。
【附圖說明】
[0028]圖1是根據(jù)本發(fā)明的示范實施方式的光學(xué)傳感器的平面圖。
[0029]圖2是根據(jù)本發(fā)明的示范實施方式的光學(xué)傳感器的沿圖1的線II1-1II’、111III”、III”-1II”’截取的截面圖。
[0030]圖3至圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的各種示范實施方式的光學(xué)傳感器的帶通濾波器的等距視圖。
[0031]圖1OA至圖1OF是示出根據(jù)本發(fā)明的示范實施方式的光學(xué)傳感器的制造方法的截面圖。
[0032]附圖標記說明
[0033]210:基板214:帶通濾波器
[0034]221:柵線224:下柵電極
[0035]240:第二絕緣層242:第三絕緣層
[0036]250a:第一半導(dǎo)體層 250b:第二半導(dǎo)體層
[0037]250c:第三半導(dǎo)體層 260a:第一歐姆接觸層
[0038]260b:第二歐姆接觸層260c:第三歐姆接觸層
[0039]273a:第一源電極 273b:第二源電極
[0040]273c:第三源電極 275a:第一漏電極[0041 ]275b:第二漏電極 275c:第三漏電極
[0042]280:第四絕緣層281:接觸孔
[0043]294a:第一上柵電極 294b:第二上柵電極
[0044]294c:第三上柵電極
【具體實施方式】
[0045]在下文將參照附圖更充分地描述本發(fā)明，附圖中示出了本發(fā)明的示范實施方式。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將認識到的，所描述的實施方式可以以各種不同的方式被修改，而都沒有背離本發(fā)明的精神或范圍。
[0046]在附圖中，為了清晰，層、膜、面板、區(qū)域等的厚度被夸大。因此各個附圖沒有按比例。在整個說明書中，相同的附圖標記表示相同的元件。將理解，當一元件諸如層、膜、區(qū)域、或基板被稱為“在”另一元件“上”時，它可以直接在該另一元件“上”，或者也可以存在居間的元件。相反，當一元件被稱為“直接在”另一元件“上”時，不存在居間的元件。
[0047]所有的數(shù)值都是大致的，并可以改變。具體材料和成分的所有示例將被認為是非限制的并且僅是示范性的?？梢蕴娲厥褂闷渌m合的材料和成分。
[0048]首先，將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明的示范實施方式的光學(xué)傳感器。
[0049]圖1是根據(jù)本發(fā)明的示范實施方式的光學(xué)傳感器的平面圖，圖2是根據(jù)本發(fā)明的示范實施方式的光學(xué)傳感器的沿圖1的線ΙΙΙ-ΙΙΓ、ΙΙΓ-ΙΙΓ、ΙΙΓ-ΙΙΓ ’截取的截面圖。
[0050]根據(jù)本發(fā)明的示范實施方式的光學(xué)傳感器包括:基板210，由透明玻璃或者塑料材料制成;多個柵線221和多個數(shù)據(jù)線271，彼此交叉地形成在基板210上;開關(guān)薄膜晶體管SW，連接到柵線221和數(shù)據(jù)線271;以及紅外線感測薄膜晶體管IR和可見光感測薄膜晶體管VIS，連接到開關(guān)薄膜晶體管SW。
[0051]柵線221和數(shù)據(jù)線271可以限定多個像素。一個開關(guān)薄膜晶體管SW和一個紅外線感測薄膜晶體管IR可以形成為在一個像素中連接到彼此，一個開關(guān)薄膜晶體管SW和一個可見光感測薄膜晶體管VIS可以形成為在與其相鄰的另一像素中連接到彼此。也就是，紅外線感測薄膜晶體管IR和可見光感測薄膜晶體管VIS可以被設(shè)置在交替的像素中。
[0052]紅外線感測薄膜晶體管IR包括形成在基板210上的帶通濾波器214、形成在帶通濾波器214上的第一半導(dǎo)體層250a、形成在第一半導(dǎo)體層250a上的第一歐姆接觸層260a、形成在第一歐姆接觸層260a上的第一源電極273a和第一漏電極275a、形成在第一源電極273a和第一漏電極275a上的第四絕緣層280以及形成在第四絕緣層280上的第一上柵電極294a。
[0053]帶通濾波器214防止可見光線入射到第一半導(dǎo)體層250a。由于第一半導(dǎo)體層250a具有在可見光區(qū)以及紅外區(qū)中的高量子效率，所以它受到可見光線影響，因此期望防止可見光線入射到第一半導(dǎo)體層250a。帶通濾波器214可以通過在金屬層中形成線性的或其他的圖案而形成，使得特定波長的光可以被選擇性地從其透射。具體地，所述圖案可以將尺寸形成為且成形為使得紅外波長的光可以選擇性地從其通過。
[0054]根據(jù)本示范實施方式的帶通濾波器214可以通過包括金屬層中的多個孔而形成，或者可以通過在基板210上布置桿形金屬顆粒或條形金屬顆粒而形成。
[0055]第一半導(dǎo)體層250a可以由非晶硅鍺(a-SiGe)形成。非晶硅鍺(a-SiGe)是在紅外區(qū)中具有高量子效率的材料。在這種情況下，第一半導(dǎo)體層250a可以由除了非晶硅鍺(a-SiGe)之外的其他材料形成，此外它可以由在紅外區(qū)中可具有高量子效率的任何材料形成。
[0056]第一源電極273a和第一漏電極275a彼此間隔開以形成溝道。第一歐姆接觸層260a形成在第一半導(dǎo)體層250a上，除了溝道的區(qū)域之外。
[0057]紅外線感測薄膜晶體管IR通過層疊在基板210上而形成，它還可以包括設(shè)置在帶通濾波器214之下的第一絕緣層(未示出)和設(shè)置在帶通濾波器214上的第二絕緣層240。
[0058]第一絕緣層(未示出)可以由硅氮化物(SiNx)形成，它可以用來改善基板210和帶通濾波器214之間的附著。
[0059]第二絕緣層240可以由硅氮化物(SiNx)制成，它可以形成在帶通濾波器214和第一半導(dǎo)體層250a之間使得兩者之間的界面特性可以被改善。
[0060]可見光感測薄膜晶體管VIS包括形成在基板210上的第二半導(dǎo)體層250b、形成在第二半導(dǎo)體層250b上的第二歐姆接觸層260b、形成在第二歐姆接觸層260b上的第二源電極273b和第二漏電極275b、形成在第二源電極273b和第二漏電極275b上的第四絕緣層280以及形成在第四絕緣層280上的第二上柵電極294b。
[0061]第二半導(dǎo)體層250b可以由非晶硅(a-Si)形成。因為非晶硅(a-Si)是在可見光區(qū)中具有高量子效率的材料，所以即使紅外光與可見光區(qū)的光一起入射到其上，它仍然在可見光區(qū)中具有高靈敏度。在這種情況下，第二半導(dǎo)體層250b可以由除了非晶硅(a-Si)之外的其他材料形成，此外可以由在可見光區(qū)中可具有高量子效率的任何材料形成。
[0062]第二源電極273b和第二漏電極275b彼此間隔開以形成溝道。第二歐姆接觸層260b形成在第二半導(dǎo)體層250b上，除了溝道的區(qū)域之外。
[0063]開關(guān)薄膜晶體管SW包括形成在基板210上的第三半導(dǎo)體層250c、形成在第三半導(dǎo)體層250c上的第三歐姆接觸層260c、形成在第三歐姆接觸層260c上的第三源電極273c和第三漏電極275c、形成在第三源電極273c和第三漏電極275c上的第四絕緣層280、以及形成在第四絕緣層280上的第三上柵電極294c。
[0064]第三半導(dǎo)體層250c可以由非晶娃(a-Si)形成。
[0065]第三源電極273c和第三漏電極275c彼此間隔開以形成溝道。第三歐姆接觸層260c形成在第三半導(dǎo)體層250c上，除了溝道的區(qū)域之外。
[0066]第三源電極273c連接到數(shù)據(jù)線271以從數(shù)據(jù)線271接收數(shù)據(jù)電壓。
[0067]在開關(guān)薄膜晶體管SW連接到紅外線感測薄膜晶體管IR的像素中，第三漏電極275c連接到第一源電極273a。在開關(guān)薄膜晶體管SW連接到可見光感測薄膜晶體管VIS的像素中，第三漏電極275c也連接到第二源電極273b。
[0068]開關(guān)薄膜晶體管SW還可以包括形成在基板210上并設(shè)置在第三半導(dǎo)體層250c之下的下柵電極224以及形成在下柵電極224上的第二絕緣層240。
[0069]接觸孔可以形成在第二絕緣層240和第四絕緣層280中以暴露下柵電極224。在這種情況下，第三上柵電極294c通過一個這樣的接觸孔連接到下柵電極224。
[0070]接著，將參照圖3至圖9描述根據(jù)本發(fā)明的示范實施方式的光學(xué)傳感器的帶通濾波器214。根據(jù)本示范實施方式的帶通濾波器214可以通過在金屬層中形成特征(feature)的圖案諸如孔、材料顆粒或者其他均一性變化而形成，使得特定波長的光可以通過其被選擇性地透射，從而可以利用表面等離子體激元現(xiàn)象(surface Plasmon phenomenon)來過濾光。
[0071]表面等離子體激元現(xiàn)象指的是當光入射到具有納米尺度的周期性圖案的金屬表面上時，通過特定波長的光與金屬表面的自由電子之間的諧振而形成等離子體激元。能夠形成等離子體激元的特定波長的入射光透射穿過孔，但是其余的入射光從金屬表面反射。
[0072]帶通濾波器214可以通過基于等離子體激元特性調(diào)整線性圖案的圖案周期而僅透射預(yù)定光，使得紅外區(qū)中的光可以被分離。
[0073]圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的示范實施方式的光學(xué)傳感器的帶通濾波器214的圖。根據(jù)本示范實施方式的帶通濾波器214可以通過在金屬層中包括多個孔而形成。金屬層可以由鋁、鉬、銅、金、銀、鉻等形成，但是不限于此。
[0074]被透射的光的波長為線性圖案的間隔的約1.7倍至約2倍。因此，根據(jù)本示范實施方式的光學(xué)傳感器可以形成為使得相鄰的孔之間的間隔為約390nm至約460nm。這允許孔圖案反射可見光譜中的光并透射約780nm的紅外頻率的光。
[0075]此外，如圖4至圖6所示，形成在金屬層中的多個孔可以具有各種形狀，諸如四邊形、多邊形、狹縫等。
[0076]圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的另一示范實施方式的光學(xué)傳感器的帶通濾波器的圖。根據(jù)本示范實施方式的帶通濾波器214可以通過在基板210上布置桿形金屬顆?；蛘邨l形金屬顆粒而形成。金屬顆粒可以是鋁、鉬、銅、金、銀、鉻等，但是不限于此。此外，金屬顆?？梢詾楦鞣N形狀，諸如如圖7中所示的正方形、或者分別如圖8和圖9中所示的圓形和矩形。
[0077]在這種情況下，被透射的光的波長為線性圖案的間隔的約1.7倍至約2倍。因此，根據(jù)本示范實施方式的光學(xué)傳感器可以使相鄰的金屬顆粒之間的間隔形成為約390nm至約460nm，使得它可以反射可見光范圍內(nèi)的光并透射紅外范圍內(nèi)(例如，約780nm)的光。
[0078]結(jié)果，通過在用于感測紅外線的薄膜晶體管的半導(dǎo)體層之下形成帶通濾波器214，根據(jù)本示范實施方式的光學(xué)傳感器可以防止可見光線入射到其上，從而防止其故障。
[0079]此外，通過形成具有形成在金屬層中的多個孔的帶通濾波器214以及通過調(diào)整孔之間的間隔和孔的形狀，或者通過在基板210上布置由金屬顆粒形成的帶通濾波器214以及通過調(diào)整相鄰的金屬顆粒之間的間隔和金屬顆粒的形狀，根據(jù)本示范實施方式的光學(xué)傳感器可以進行比僅僅利用材料性質(zhì)的濾波器更準確的濾波。
[0080]接著，將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明的示范實施方式的光學(xué)傳感器的制造方法。
[0081]圖1OA至圖1OF是示出根據(jù)本發(fā)明的示范實施方式的光學(xué)傳感器的制造方法的截面圖。
[0082]首先，如圖1OA所示，第一絕緣層(未示出)、帶通濾波器214和下柵電極224形成在由諸如透明玻璃或者塑料的材料制成的基板210上。
[0083]第一絕緣層(未示出)可以由氟化鋰(LiF)、硅氮化物(SiNx)等形成，它用于改善基板210和帶通濾波器214之間的附著。
[0084]接下來，形成帶通濾波器214和下柵電極224。
[0085]帶通濾波器214是防止可見光線入射到其他部件上的層，如上所述。根據(jù)本示范實施方式，帶通濾波器214可以通過在金屬層中形成線性圖案而形成，使得特定波長的光可以被選擇性地從其透射，也就是，使得僅紅外波長的光可以從其穿過。
[0086]在這種情況下，帶通濾波器214的線性圖案可以通過在金屬層中形成多個孔或者在基板210上布置金屬顆粒而形成。金屬層或者金屬顆?？梢允卿X、鉬、銅、金、銀、鉻等。形成在金屬層中的相鄰的孔之間的間隔和/或形成在基板210上的相鄰的金屬顆粒之間的間隔可以為約390nm至約460nm。
[0087]多個孔可以通過如下形成在帶通濾波器214中:在金屬層上形成預(yù)定感光膜之后，通過經(jīng)由光刻工藝的選擇性圖案化而形成感光膜圖案，然后利用該感光膜圖案作為掩模選擇性地圖案化感光膜圖案之下的金屬層。
[0088]或者，多個孔可以通過如下形成在帶通濾波器214中:在金屬層上形成預(yù)定抗蝕劑、用模制型輥壓印此抗蝕劑層而形成抗蝕劑圖案、然后利用抗蝕劑圖案作為掩模選擇性地圖案化預(yù)定的抗蝕劑圖案之下的金屬層。
[0089]下柵電極224可以由與帶通濾波器214相同的導(dǎo)電材料形成，并且它可以通過與帶通濾波器214相同的掩模被圖案化。
[0090]這樣，通過在相同的表面上形成帶通濾波器214和下柵電極224以及通過用相同的材料形成帶通濾波器214和下柵電極224，根據(jù)本示范實施方式的光學(xué)傳感器可以簡化制造工藝并可以降低制造成本。
[0091]此外，通過形成包括形成在金屬層中的多個孔的帶通濾波器214以及通過調(diào)整孔之間的間隔和孔的形狀，或者通過在基板210上布置由金屬顆粒形成的帶通濾波器214以及通過調(diào)整相鄰的金屬顆粒之間的間隔和金屬顆粒的形狀，根據(jù)本示范實施方式的光學(xué)傳感器可以進行比僅僅使用材料的性質(zhì)的濾波器更準確的濾波。
[0092]如圖1OB所示，第二絕緣層240形成在基板210的形成有第一絕緣層(未示出)、帶通濾波器214和下柵電極224的前表面上。第二半導(dǎo)體層250b和第二歐姆接觸層260b層疊并形成在基板210上，第三半導(dǎo)體層250c和第三歐姆接觸層260c層疊并形成在下柵電極224上。
[0093]第二半導(dǎo)體層250b和第三半導(dǎo)體層250c可以由相同的材料例如非晶娃(a_Si)形成。非晶硅(a-Si)是在可見光區(qū)中具有高量子效率的材料，即使紅外光與可見光一起入射到其上，該材料也在可見光區(qū)中具有高靈敏度?；蛘撸诙雽?dǎo)體層250b和第三半導(dǎo)體層250c可以由除了非晶硅(a-Si)之外的其他材料形成，具體地，它們可以由在可見光譜中具有高量子效率的任何材料形成。
[0094]第二歐姆接觸層260b和第三歐姆接觸層260c可以由相同的材料形成。
[0095]如圖1OC所示，第一半導(dǎo)體層250a和第一歐姆接觸層260a形成在帶通濾波器214上。第一半導(dǎo)體層250a可以由諸如非晶硅鍺(a-SiGe)的材料形成。非晶硅鍺(a-SiGe)對于紅外線具有高靈敏度，因為它是在紅外光譜中具有高量子效率的材料。第一半導(dǎo)體層250a可以由除了非晶硅鍺(a-SiGe)之外的其他材料形成，例如可以由在紅外光譜中具有高量子效率的任何材料形成。
[0096]如圖1OD所示，第一源電極273a和第一漏電極275a形成在第一歐姆接觸層260a上，第二源電極273b和第二漏電極275b形成在第二歐姆接觸層260b上，第三源電極273c和第三漏電極275c形成在第三歐姆接觸層260c上。
[0097]第一源電極273a和第一漏電極275a彼此間隔開以形成溝道，第二源電極273b和第二漏電極275b彼此間隔開以形成溝道，第三源電極273c和第三漏電極275c分別彼此間隔開以形成溝道。在這種情況下，第一歐姆接觸層260a、第二歐姆接觸層260b、第三歐姆接觸層260c從對應(yīng)于它們各自的溝道的區(qū)域去除。
[0098]如圖1OE所示，第四絕緣層280形成在基板210的形成有第一源電極273a、第一漏電極275a、第二源電極273b、第二漏電極275b、第三源電極273c以及第三漏電極275c的前表面上。
[0099]接著，接觸孔281形成在第二絕緣層240和第四絕緣層280中以暴露帶通濾波器214。
[0100]如圖1OF所示，第一上柵電極294a形成在第四絕緣層280上以對應(yīng)于第一源電極273a和第一漏電極275a，第二上柵電極294b形成在第四絕緣層280上以對應(yīng)于第二源電極273b和第二漏電極275b，第三上柵電極294c形成在第四絕緣層280上以對應(yīng)于第三源電極273c和第三漏電極275c。
[0101]第一上柵電極294a通過接觸孔281連接到帶通濾波器214。
[0102]雖然已經(jīng)結(jié)合目前被認為是可行的示范實施方式描述了本發(fā)明，但是將理解，本發(fā)明不限于所公開的實施方式，而是相反的，旨在涵蓋包括在權(quán)利要求書的精神和范圍內(nèi)的各種變型和等同布置。以上描述的和其他的實施方式的各種特征可以以任何方式混合和搭配，以產(chǎn)生與本發(fā)明一致的另一些實施方式。
[0103]本申請要求于2015年4月9日在韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的韓國專利申請N0.10-2015-0050426的優(yōu)先權(quán)及其權(quán)益，其全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。
【主權(quán)項】
1.一種光學(xué)傳感器，包括: 基板； 紅外線感測薄膜晶體管，包括第一半導(dǎo)體層和帶通濾波器，所述第一半導(dǎo)體層形成在所述基板上并布置為通過接收紅外光而工作，所述帶通濾波器形成在所述基板上并將尺寸形成且布置為使所述紅外光通過； 可見光感測薄膜晶體管，包括第二半導(dǎo)體層，該第二半導(dǎo)體層形成在所述基板上并布置為通過接收可見光而工作；以及 開關(guān)薄膜晶體管，包括形成在所述基板上的第三半導(dǎo)體層， 其中所述帶通濾波器包括被圖案化而具有特征的金屬材料，相鄰的特征彼此間隔開預(yù)定周期以阻擋可見光。2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)傳感器，其中 所述特征包括形成在金屬層中的孔，該金屬層是所述金屬材料的層。3.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)傳感器，其中 所述金屬層包括鋁、鉬、銅、金、銀或者鉻， 所述孔被成形為圓形、多邊形和狹縫中的至少一種， 相鄰的孔彼此間隔開390nm至460nm。4.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)傳感器，其中 所述帶通濾波器包括位于所述基板上的金屬顆粒。5.如權(quán)利要求4所述的光學(xué)傳感器，其中 所述金屬顆粒包括鋁、鉬、銅、金、銀和鉻中的一種， 所述金屬顆粒具有被成形為圓形、正方形和矩形中的至少一種的截面， 相鄰的金屬顆粒彼此間隔開390nm至460nm。6.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)傳感器，其中 所述第一半導(dǎo)體層包括非晶硅鍺。7.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)傳感器，其中所述紅外線感測薄膜晶體管包括: 第一歐姆接觸層，形成在所述第一半導(dǎo)體層上； 第一源電極和第一漏電極，形成在所述第一歐姆接觸層上； 第二絕緣層，形成在所述第一源電極和所述第一漏電極上； 接觸孔，形成在所述第二絕緣層中以暴露所述帶通濾波器;和 第一上柵電極，形成在所述第二絕緣層上以通過所述接觸孔連接到所述帶通濾波器。8.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)傳感器，其中 所述第二半導(dǎo)體層和所述第三半導(dǎo)體層包括非晶硅。9.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)傳感器，其中所述可見光感測薄膜晶體管包括: 第二歐姆接觸層，形成在所述第二半導(dǎo)體層上； 第二源電極和第二漏電極，形成在所述第二歐姆接觸層上； 第二絕緣層，形成在所述第二源電極和所述第二漏電極上;和 第二上柵電極，形成在所述第二絕緣層上。10.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)傳感器，其中所述開關(guān)薄膜晶體管包括: 下柵電極，形成在所述基板上； 第一絕緣層，形成在所述下柵電極上； 第三歐姆接觸層，形成在所述第三半導(dǎo)體層上； 第三源電極和第三漏電極，形成在所述第三歐姆接觸層上； 第二絕緣層，形成在所述第三源電極和所述第三漏電極上;和 第三上柵電極，形成在所述第二絕緣層上。11.一種制造光學(xué)傳感器的方法，所述光學(xué)傳感器包括具有第一半導(dǎo)體層和帶通濾波器的紅外線感測薄膜晶體管、具有第二半導(dǎo)體層的可見光薄膜晶體管以及具有第三半導(dǎo)體層的開關(guān)薄膜晶體管，所述方法包括: 通過在基板上形成特征的圖案而形成所述帶通濾波器，相鄰的特征彼此間隔開等于或小于預(yù)定波長的距離； 在所述基板上形成第一絕緣層； 在所述基板上形成所述第二半導(dǎo)體層和所述第三半導(dǎo)體層； 分別在所述第二半導(dǎo)體層和所述第三半導(dǎo)體層上形成第二歐姆接觸層和第三歐姆接觸層；以及 在所述第一絕緣層上形成所述第一半導(dǎo)體層以及在所述第一半導(dǎo)體層上形成第一歐姆接觸層。12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中形成所述帶通濾波器還包括: 提供金屬層;和 在所述金屬層中形成多個孔。13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中在所述金屬層中形成多個孔包括: 形成所述多個孔使得相鄰的孔彼此間隔開390nm至460nm。14.如權(quán)利要求12所述的方法，其中形成所述帶通濾波器還包括: 在所述金屬層上形成感光膜； 通過經(jīng)由光刻工藝選擇性地圖案化所述感光膜而形成感光膜圖案；以及通過利用所述感光膜圖案作為掩模選擇性地圖案化所述感光膜圖案之下的所述金屬層而形成所述多個孔。15.如權(quán)利要求12所述的方法，其中形成所述帶通濾波器還包括: 在所述金屬層上形成抗蝕劑； 通過用模制型輥壓印所述抗蝕劑而形成抗蝕劑圖案；以及 通過利用所述抗蝕劑圖案作為掩模選擇性地圖案化所述抗蝕劑圖案之下的所述金屬層而形成所述多個孔。16.如權(quán)利要求11所述的方法，其中形成所述帶通濾波器還包括: 在所述基板上布置金屬顆粒。17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中布置所述金屬顆粒包括: 布置所述金屬顆粒使得相鄰的金屬顆粒之間的間隔為從390nm至460nm。18.如權(quán)利要求11所述的方法，還包括: 在所述第一歐姆接觸層上形成第一源電極和第一漏電極、在所述第二歐姆接觸層上形成第二源電極和第二漏電極、以及在所述第三歐姆接觸層上形成第三源電極和第三漏電極； 在所述第一源電極、所述第一漏電極、所述第二源電極、所述第二漏電極、所述第三源電極和所述第三漏電極上形成第二絕緣層；以及 在所述第二絕緣層上分別形成對應(yīng)于所述第一源電極和所述第一漏電極的第一上柵電極、對應(yīng)于所述第二源電極和所述第二漏電極的第二上柵電極以及對應(yīng)于所述第三源電極和所述第三漏電極的第三上柵電極。
【文檔編號】H01L27/146GK106057841SQ201610217594
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年4月8日 公開號201610217594.0, CN 106057841 A, CN 106057841A, CN 201610217594, CN-A-106057841, CN106057841 A, CN106057841A, CN201610217594, CN201610217594.0
【發(fā)明人】呂倫鐘, 孫正河, 李周炯
【申請人】三星顯示有限公司