ДАТЧИК, СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2019 года по МПК H01L29/786 H01L21/336 G01L9/08 

[0001] Заявка притязает на приоритет заявки на патент Китая № 201610236910.9, поданной 15 апреля 2016 года, раскрытие сущности которой полностью содержится в данном документе по ссылке в качестве части настоящей заявки.

Область техники, к которой относится изобретение

[0002] Варианты осуществления настоящего раскрытия сущности относятся к датчику, способу его изготовления и электронному устройству.

Уровень техники

[0003] Фотоэлектрические датчики имеют преимущества высокой точности, быстрого отклика, возможности бесконтактного функционирования, простой конструкции и т.п. и широко применяются в обнаружении и управлении. Например, фотоэлектрические датчики могут применяться в аспектах мониторов дыма и запыленности, пистолетов для сканирования штрих-кодов, устройств подсчета числа продуктов, фотоэлектрических сигнализаторов дыма и т.д.

[0004] Фотоэлектрические датчики содержат тонкопленочные транзисторы (TFT) и фотодиоды. Фотодиоды принимают свет и преобразуют оптические сигналы в электрические сигналы. TFT управляют считыванием электрических сигналов.

Сущность изобретения

[0005] Варианты осуществления настоящего раскрытия сущности предоставляют датчик и способ его изготовления, которые улучшают проводимость и обеспечивают нормальную передачу сигналов посредством размещения вспомогательного проводящего слоя на тонком проводящем слое без добавления процессов.

[0006] Вариант осуществления настоящего раскрытия сущности предоставляет датчик, содержащий: несущую подложку; тонкопленочный транзистор (TFT), расположенный на несущей подложке и включающий в себя электрод истока; первый изоляционный слой, расположенный на TFT и содержащий первое сквозное отверстие, проходящее через первый изоляционный слой; проводящий слой, расположенный в первом сквозном отверстии и на части первого изоляционного слоя и электрически соединенный с электродом истока через первое сквозное отверстие; смещающий электрод, расположенный на первом изоляционном слое и отдельный от проводящего слоя; активный считывающий слой, соответственно, соединенный с проводящим слоем и смещающим электродом; и вспомогательный проводящий слой, расположенный на проводящем слое.

[0007] Например, в датчике согласно варианту осуществления раскрытия сущности, вспомогательный проводящий слой является отдельным от активного считывающего слоя.

[0008] Например, в датчике согласно варианту осуществления раскрытия сущности, вспомогательный проводящий слой представляет собой металлооксидный проводящий слой.

[0009] Например, в датчике согласно варианту осуществления раскрытия сущности, вспомогательный проводящий слой представляет собой слой оксида индия-олова (ITO) или слой оксида индия-цинка (IZO).

[0010] Например, в датчике согласно варианту осуществления раскрытия сущности, вспомогательный проводящий слой находится в прямом контакте с проводящим слоем.

[0011] Например, в датчике согласно варианту осуществления раскрытия сущности, второй изоляционный слой располагается на активном считывающем слое.

[0012] Например, в датчике согласно варианту осуществления раскрытия сущности, проводящий слой представляет собой металлический проводящий слой.

[0013] Например, в датчике согласно варианту осуществления раскрытия сущности, толщина проводящего слоя составляет от 10 нм до 100 нм.

[0014] Например, датчик согласно варианту осуществления раскрытия сущности дополнительно содержит пассивирующий слой, содержащий второе сквозное отверстие; в направлении, перпендикулярном несущей подложке, пассивирующий слой располагается между электродом истока и первым изоляционным слоем; второе сквозное отверстие выполнено с возможностью проходить через пассивирующий слой и сообщаться с первым сквозным отверстием; и проводящий слой электрически соединяется с электродом истока через первое сквозное отверстие и второе сквозное отверстие.

[0015] Например, в датчике согласно варианту осуществления раскрытия сущности, максимальная апертура второго сквозного отверстия меньше минимальной апертуры первого сквозного отверстия.

[0016] Например, датчик согласно варианту осуществления раскрытия сущности дополнительно содержит металлический экран, содержащий третье сквозное отверстие; металлический экран располагается между пассивирующим слоем и первым изоляционным слоем; третье сквозное отверстие выполнено с возможностью проходить через металлический экран и сообщаться с первым сквозным отверстием и вторым сквозным отверстием; и проводящий слой электрически соединяется с электродом истока через первое сквозное отверстие, второе сквозное отверстие и третье сквозное отверстие.

[0017] Например, в датчике согласно варианту осуществления раскрытия сущности, проекция металлического экрана на несущей подложке, по меньшей мере, частично перекрывается с проекцией активного слоя TFT на несущей подложке.

[0018] Например, в датчике согласно варианту осуществления раскрытия сущности, максимальная апертура третьего сквозного отверстия меньше минимальной апертуры первого сквозного отверстия, и минимальная апертура третьего сквозного отверстия больше максимальной апертуры второго сквозного отверстия.

[0019] Например, в датчике согласно варианту осуществления раскрытия сущности, проводящий слой располагается, по меньшей мере, на боковых стенках первого сквозного отверстия, второго сквозного отверстия и третьего сквозного отверстия; и часть проводящего слоя, расположенная, по меньшей мере, на боковых стенках, полностью покрыта вспомогательным проводящим слоем.

[0020] Например, в датчике согласно варианту осуществления раскрытия сущности, толщина первого изоляционного слоя составляет от 1 мкм до 4 мкм.

[0021] Вариант осуществления настоящего раскрытия сущности дополнительно предоставляет электронное устройство, содержащее датчик согласно любому из вариантов осуществления.

[0022] Вариант осуществления настоящего раскрытия сущности дополнительно предоставляет способ изготовления датчика, содержащий: формирование тонкопленочного транзистора (TFT) на несущей подложке, при этом TFT включает в себя электрод истока; формирование первого изоляционного слоя на TFT, при этом первый изоляционный слой содержит первое сквозное отверстие; формирование проводящего слоя в первом сквозном отверстии и на части первого изоляционного слоя, при этом проводящий слой электрически соединяется с электродом истока через первое сквозное отверстие; формирование смещающего электрода, отдельного от проводящего слоя и активного считывающего слоя, на первом изоляционном слое, при этом активный считывающий слой, соответственно, соединяется с проводящим слоем и смещающим электродом; и формирование вспомогательного проводящего слоя на проводящем слое.

[0023] Например, способ изготовления датчика согласно варианту осуществления настоящего раскрытия сущности дополнительно содержит: формирование второго изоляционного слоя на активном считывающем слое.

[0024] Например, способ изготовления датчика согласно варианту осуществления настоящего раскрытия сущности дополнительно содержит: формирование пассивирующего слоя между электродом истока и первым изоляционным слоем, при этом пассивирующий слой содержит второе сквозное отверстие, сообщающееся с первым сквозным отверстием; и формирование проводящего слоя, электрически соединенного с электродом истока через первое сквозное отверстие и второе сквозное отверстие.

[0025] Например, способ изготовления датчика согласно варианту осуществления настоящего раскрытия сущности дополнительно содержит: формирование металлического экрана между пассивирующим слоем и первым изоляционным слоем, при этом металлический экран содержит третье сквозное отверстие, сообщающееся с первым сквозным отверстием и вторым сквозным отверстием; и формирование проводящего слоя, электрически соединенного с электродом истока через первое сквозное отверстие, второе сквозное отверстие и третье сквозное отверстие.

Краткое описание чертежей

[0026] Чтобы ясно иллюстрировать техническое решение вариантов осуществления раскрытия сущности, чертежи вариантов осуществления кратко описываются ниже; очевидно, что описанные чертежи относятся только к некоторым вариантам осуществления раскрытия сущности и в силу этого не ограничивают раскрытие сущности.

[0027] Фиг. 1 является видом в сечении датчика, предоставленного посредством варианта осуществления настоящего раскрытия сущности;

[0028] Фиг. 2 является видом в сечении частичных конструкций в датчике, предоставленном посредством варианта осуществления настоящего раскрытия сущности;

[0029] Фиг. 3 является блок-схемой последовательности операций способа изготовления датчика, предоставленного посредством варианта осуществления настоящего раскрытия сущности; и

[0030] Фиг. 4A-4L являются принципиальными схемами способа изготовления датчика, предоставленного посредством варианта осуществления настоящего раскрытия сущности.

[0031] Ссылки с номерами прилагаемых чертежей

100 - датчик; 101 - несущая подложка; 102 - TFT; 1021 - электрод затвора; 1022 - изоляционный слой затвора; 1023 - активный слой; 1024 - электрод стока; 1025 - электрод истока; 1031 - проводящий слой; 1032 - смещающий электрод; 1033 - активный считывающий слой; 1034 - вспомогательный проводящий слой; 1035 - изоляционный разделительный слой; 1036 - второй изоляционный слой; 104 - пассивирующий слой; 105 - металлический экран; 106 - первый изоляционный слой; 1071 - первое сквозное отверстие; 1072 - второе сквозное отверстие; 1073 - третье сквозное отверстие; L1 - минимальная апертура первого сквозного отверстия; L2 - максимальная апертура второго сквозного отверстия; L3 - максимальная апертура третьего сквозного отверстия; L4 - минимальная апертура третьего сквозного отверстия; F1 - первый уступ; F2 - второй уступ.

Подробное описание изобретения

[0032] Чтобы обеспечивать очевидность целей, технических подробностей и преимуществ вариантов осуществления раскрытия сущности, технические решения вариантов осуществления должны описываться четко и понятно в связи с чертежами, связанными с вариантами осуществления раскрытия сущности. Очевидно, что описанные варианты осуществления составляют только часть, а не все варианты осуществления раскрытия сущности. На основе описанных вариантов осуществления в данном документе, специалисты в данной области техники могут получать другой вариант(ы) осуществления без изобретательских усилий, что должно находиться в пределах объема раскрытия сущности.

[0033] Если не указано иное, все технические и научные термины, используемые в данном документе, имеют тот же смысл, как обычно понимается специалистами в области техники, которой принадлежит настоящее раскрытие сущности. Термины "первый", "второй" и т.д., которые используются в описании и формуле изобретения настоящей заявки для раскрытия сущности, имеют намерение не указывать какую-либо последовательность, величину или важность, а отличать различные компоненты. Кроме того, такие термины в единственном числе не предназначены ограничивать количество, а указывают наличие, по меньшей мере, одного. Термины "содержать", "содержащий", "включать в себя", "включающий в себя" и т.д. имеют намерение указывать то, что элементы или объекты, приведенные перед этими терминами, охватывают элементы либо объекты и их эквиваленты, перечисленные после этих терминов, но не исключают другие элементы или объекты. Фразы "соединяться", "соединенный" и т.д. имеют намерение не задавать физическое соединение или механическое соединение, а могут включать в себя электрическое соединение, прямо или косвенно. "На", "под", "правый", "левый" и т.п. используются только для того, чтобы указывать относительную позиционную взаимосвязь, и когда позиция объекта, который описывается, изменяется, относительная позиционная взаимосвязь может изменяться, соответственно.

[0034] В предшествующем уровне техники, чтобы получать лучшее отношение "сигнал-шум" (SNR), датчик обычно содержит толстый изоляционный слой, и проводящий слой для передачи сигналов обычно является тонким, чтобы уменьшать возможную площадь утечки, уменьшать ток утечки и уменьшать уровень шума. Наклон боковой стенки изоляционного слоя становится большим во время обжига, так что она отверждается вследствие усадки материала, так что проводящий слой, расположенный на боковой стенке изоляционного слоя, имеет тенденцию разрываться вследствие большего наклона, и в силу этого может возникать проблема плохой проводимости.

[0035] Варианты осуществления настоящего раскрытия сущности предоставляют датчик и способ его изготовления, которые улучшают проводимость и обеспечивают нормальную передачу сигналов посредством размещения вспомогательного проводящего слоя на тонком проводящем слое без добавления процессов.

[0036] Фиг. 1 является видом в сечении датчика, предоставленного посредством варианта осуществления настоящего раскрытия сущности. Как проиллюстрировано на фиг. 1, вариант осуществления настоящего раскрытия сущности предоставляет датчик 100, который содержит: несущую подложку 101; тонкопленочный транзистор 102 (TFT), который располагается на несущей подложке 101 и включает в себя электрод 1025 истока, электрод 1024 стока, активный слой 1023, электрод 1021 затвора и изоляционный слой 1022 затвора; первый изоляционный слой 106, расположенный на TFT 102 и содержащий первое сквозное отверстие 1071, проходящее через первый изоляционный слой 106; смещающий электрод 1032, расположенный на первом изоляционном слое 106 и отдельный от проводящего слоя 1031; активный считывающий слой 1033, соответственно, соединенный с проводящим слоем 1031 и смещающим электродом 1032; и вспомогательный проводящий слой 1034, расположенный на проводящем слое 1031.

[0037] Например, датчик 100 дополнительно может содержать пассивирующий слой 104; пассивирующий слой 104 содержит второе сквозное отверстие 1072; в направлении, перпендикулярном несущей подложке, пассивирующий слой 104 располагается между электродом 1025 истока и первым изоляционным слоем 106; и второе сквозное отверстие 1072 проходит через пассивирующий слой 104 и сообщается с первым сквозным отверстием 1071.

[0038] Например, датчик 100 дополнительно может содержать металлический экран 105; металлический экран 105 содержит третье сквозное отверстие 1073 и расположен между пассивирующим слоем 104 и первым изоляционным слоем 106; третье сквозное отверстие 1073 проходит через металлический экран 105 и сообщается с первым сквозным отверстием 1071 и вторым сквозным отверстием 1072; и проводящий слой 1031 электрически соединяется с электродом 1025 истока через первое сквозное отверстие 1071, второе сквозное отверстие 1072 и третье сквозное отверстие 1073.

[0039] Например, разделение между смещающим электродом 1032 и проводящим слоем 1031 означает то, что смещающий электрод 1032 и проводящий слой 1031 не осуществляют прямой контакт. Например, в датчике 100, предоставленном посредством варианта осуществления настоящего раскрытия сущности, изоляционный разделительный слой 1035 располагается между проводящим слоем 1031 и смещающим электродом 1032. Кроме того, например, активный считывающий слой 1033 располагается между проводящим слоем 1031 и смещающим электродом 1032. В некоторых примерах, изоляционный разделительный слой 1035 также может не размещаться, и материал для формирования активного считывающего слоя 1033 заполнен между проводящим слоем 1031 и смещающим электродом 1032.

[0040] Например, высокое напряжение прикладывается к смещающему электроду 1032, и диапазон высокого напряжения составляет, например, 100-300 В. Кроме того, например, диапазон высокого напряжения составляет, например, 150-200 В. Например, материал смещающего электрода 1032 может представлять собой проводящий металл, такой как молибден (Mo), алюминий (Al) и медь (Cu) или сплав, сформированный посредством любой комбинации вышеозначенного; и материал смещающего электрода 1032 также может представлять собой проводящий материал, такой как ITO, легированный алюминием оксид цинка (AZO), IZO, проводящая смола, графеновая пленка или пленка на основе углеродных нанотрубок.

[0041] Например, активный считывающий слой 1033 также может располагаться на проводящем слое 1031, и смещающий электрод 1032 располагается на активном считывающем слое 1033. В этот момент, чтобы обеспечивать то, что активный считывающий слой 1033 может облучаться, смещающий электрод 1032 должен быть изготовлен из прозрачного проводящего материала, например, ITO, IZO, AZO, проводящей смолы, графеновой пленки или пленки на основе углеродных нанотрубок.

[0042] Например, активный считывающий слой 1033 представляет собой полупроводниковый слой аморфного кремния (a-Si).

[0043] Например, металлический экран 105 может иметь функцию экранирования и предотвращать взаимные перекрестные помехи электрических полей на обеих сторонах металлического экрана 105. Например, металлический экран 105 может экранировать индукционный ток, сформированный посредством электрических полей в проводящем слое 1031 на электроде 1024 стока, электроде 1025 истока и в линии передачи данных, соединенной с электродом 1024 стока, так что может улучшаться SNR.

[0044] Например, металлический экран 105 может формироваться посредством множества взаимно отдельных частей, и стабилизированное напряжение может прикладываться к части металлического экрана, чтобы улучшать экранирующий эффект.

[0045] Например, в датчике 100, предоставленном посредством варианта осуществления настоящего раскрытия сущности, проекция металлического экрана 105 на несущей подложке 101, по меньшей мере, частично перекрывается с проекцией активного слоя 1023 TFT 102 на несущей подложке 101. Поскольку световое облучение может затрагивать характеристику переключения TFT, активный слой 1023 TFT должен быть экранирован. Поскольку проекция металлического экрана 105 на несущей подложке 101, по меньшей мере, частично перекрывается с проекцией активного слоя 1023 TFT 102 на несущей подложке 101, металлический экран 105 может экранировать активный слой 1023 TFT 102, так что может исключаться влияние внешнего света на TFT.

[0046] Например, в датчике 100, предоставленном посредством варианта осуществления настоящего раскрытия сущности, вспомогательный проводящий слой 1034 и активный считывающий слой 1033 являются отдельными друг от друга. Другими словами, вспомогательный проводящий слой 1034 и активный считывающий слой 1033 не осуществляют прямой контакт, так что могут исключаться проблемы утечки и шума.

[0047] Например, в датчике 100, предоставленном посредством варианта осуществления настоящего раскрытия сущности, вспомогательный проводящий слой 1034 представляет собой металлооксидный проводящий слой.

[0048] Например, в датчике 100, предоставленном посредством варианта осуществления настоящего раскрытия сущности, вспомогательный проводящий слой 1034 представляет собой ITO- или IZO-слой. Например, вспомогательный проводящий слой 1034 и проводящий слой 1031 осуществляют прямой контакт.

[0049] Например, когда проводящий слой 1031 разрывается, вспомогательный проводящий слой 1034 может способствовать проводимости проводящего слоя 1031, с тем чтобы обеспечивать нормальную передачу сигналов.

[0050] Например, чтобы предотвращать окисление свинцовых электродов в периферийной области, антиокислительный проводящий защитный слой должен располагаться на периферийных электродах, и вспомогательный проводящий слой 1034 и антиокислительный проводящий защитный слой могут быть изготовлены из идентичного материала (например, ITO) и формироваться в идентичном слое, так что дополнительные процессы не требуются посредством размещения вспомогательного проводящего слоя 1034 на проводящем слое 1031. Например, линия передачи данных в датчике соединена с интегральной схемой (IC) через свинцовый электрод; антиокислительный защитный слой должен располагаться на свинцовом электроде, чтобы предотвращать окисление свинцового электрода; и вспомогательный проводящий слой 1034 и антиокислительный проводящий защитный слой могут быть изготовлены из идентичного материала (например, ITO) и формироваться в идентичном слое, так что не должны требоваться дополнительные процессы.

[0051] Например, в датчике 100, предоставленном посредством варианта осуществления настоящего раскрытия сущности, второй изоляционный слой 1036 располагается на активном считывающем слое 1033. Второй изоляционный слой 1036 может иметь функцию защиты активного считывающего слоя.

[0052] Например, в датчике 100, предоставленном посредством варианта осуществления настоящего раскрытия сущности, проводящий слой 1031 представляет собой металлический проводящий слой.

[0053] Например, проводящий слой 1031 может быть изготовлен из любого из металлов, таких как Mo, Al и Cu либо сплава вышеозначенного.

[0054] Например, в датчике 100, предоставленном посредством варианта осуществления настоящего раскрытия сущности, толщина проводящего слоя 1031 составляет от 10 нм до 100 нм. Кроме того, например, толщина проводящего слоя 1031 составляет от 30 нм до 70 нм.

[0055] Например, первый изоляционный слой 106, изоляционный разделительный слой 1035 и второй изоляционный слой 1036 могут представлять собой органические изоляционные слои, такие как органическая смола, и также могут представлять собой неорганические изоляционные слои, такие как нитрид кремния (SiNx) или оксид кремния (SiOx).

[0056] Например, в датчике 100, предоставленном посредством варианта осуществления настоящего раскрытия сущности, толщина первого изоляционного слоя 106 составляет от 1 до 4 мкм. Кроме того, например, толщина первого изоляционного слоя 106 составляет от 2 мкм до 3 мкм. Поскольку высокое напряжение прикладывается к смещающему электроду 1032, размещение толстого первого изоляционного слоя 106 может уменьшать помехи электрического поля смещающего электрода 1032, например, для электрода 1025 истока TFT 102. Между тем, изоляционный слой высокой толщины также может иметь функцию выравнивания поверхности, так что он является полезным для реализации последующих процессов.

[0057] Например, фиг. 2 является видом в сечении частичных конструкций в датчике, предоставленном посредством варианта осуществления настоящего раскрытия сущности. Как проиллюстрировано на фиг. 2, в датчике 100, предоставленном посредством варианта осуществления настоящего раскрытия сущности, максимальная апертура L3 третьего сквозного отверстия 1073 меньше минимальной апертуры L1 первого сквозного отверстия 1071, и минимальная апертура L4 третьего сквозного отверстия 1073 больше максимальной апертуры L2 второго сквозного отверстия 1072. Таким образом, первый уступ F1 формируется между пассивирующим слоем 104 и металлическим экраном 105, и второй уступ F2 формируется между металлическим экраном 105 и изоляционным слоем 106. Вследствие первого уступа F1 и второго уступа F2, боковые стенки первого сквозного отверстия 1071, второго сквозного отверстия 1072 и третьего сквозного отверстия 1073 являются более гладкими, что является полезным для формирования проводящего слоя 1031 и может предотвращать повреждение проводящего слоя 1031.

[0058] Например, в датчике 100, предоставленном посредством варианта осуществления настоящего раскрытия сущности, проводящий слой 1031 располагается, по меньшей мере, на боковых стенках первого сквозного отверстия 1071, второго сквозного отверстия 1072 и третьего сквозного отверстия 1073; и часть проводящего слоя 1031, расположенная, по меньшей мере, на боковых стенках, полностью покрыта вспомогательным проводящим слоем 1034.

[0059] Например, пассивирующий слой 104 может иметь функцию выравнивания поверхности, обеспечивать возможность изоляции металлического экрана 105 и TFT друг от друга, уменьшать помехи электрических полей на обеих сторонах пассивирующего слоя 104 и улучшать SNR.

[0060] Например, несущая подложка 101 представляет собой, например, стеклянную подложку или кварцевую подложку.

[0061] Например, датчик 100 может содержать изоляционный слой 106, но не содержать металлический экран 105 и пассивирующий слой 104. В этом случае, проводящий слой 1031 располагается в первом сквозном отверстии 1071 и на части первого изоляционного слоя 106 и электрически соединяется с электродом 1025 истока через первое сквозное отверстие 1071. Например, в этом случае, проводящий слой 1031 располагается, по меньшей мере, на боковой стенке первого сквозного отверстия 1071; и часть проводящего слоя 1031, расположенная, по меньшей мере, на боковой стенке, полностью покрыта вспомогательным проводящим слоем 1034.

[0062] Например, датчик 100 может содержать изоляционный слой 106 и пассивирующий слой 104, но может не содержать металлический экран 105. В этот момент, проводящий слой 1031 располагается в первом сквозном отверстии 1071 и втором сквозном отверстии 1072 и на части первого изоляционного слоя 106 и электрически соединяется с электродом 1025 истока через первое сквозное отверстие 1071 и второе сквозное отверстие 1072. Например, в этом случае, максимальная апертура L2 второго сквозного отверстия 1072 меньше минимальной апертуры L1 первого сквозного отверстия 1071. Проводящий слой 1031 располагается, по меньшей мере, на боковых стенках первого сквозного отверстия 1071 и второго сквозного отверстия 1072; и часть проводящего слоя 1031, расположенная, по меньшей мере, на боковых стенках, полностью покрыта вспомогательным проводящим слоем 1034.

[0063] Датчик, предоставленный посредством варианта осуществления настоящего раскрытия сущности, представляет собой, например, фотоэлектрический датчик, но не ограничен только фотоэлектрическим датчиком и также может представлять собой другой вид датчиков для реализации передачи сигналов через ток.

[0064] Вариант осуществления настоящего раскрытия сущности дополнительно предоставляет электронное устройство, которое содержит любой вышеприведенный датчик, предоставленный посредством варианта осуществления настоящего раскрытия сущности.

[0065] Вариант осуществления настоящего раскрытия сущности дополнительно предоставляет способ изготовления датчика, который содержит: формирование тонкопленочного транзистора (TFT) на несущей подложке, при этом TFT включает в себя электрод истока; формирование первого изоляционного слоя на TFT, при этом первый изоляционный слой содержит первое сквозное отверстие; формирование проводящего слоя в первом сквозном отверстии и на части первого изоляционного слоя, при этом проводящий слой электрически соединяется с электродом истока через первое сквозное отверстие; формирование смещающего электрода, отдельного от проводящего слоя и активного считывающего слоя, на первом изоляционном слое, при этом активный считывающий слой, соответственно, соединяется с проводящим слоем и смещающим электродом; и формирование вспомогательного проводящего слоя на проводящем слое.

[0066] Например, способ изготовления датчика, предоставленный посредством варианта осуществления настоящего раскрытия сущности, дополнительно содержит: формирование изоляционного разделительного слоя между проводящим слоем и смещающим электродом.

[0067] Например, способ изготовления датчика, предоставленный посредством варианта осуществления настоящего раскрытия сущности, дополнительно содержит: формирование второго изоляционного слоя на активном считывающем слое.

[0068] Например, способ изготовления датчика, предоставленный посредством варианта осуществления настоящего раскрытия сущности, дополнительно содержит: формирование пассивирующего слоя между электродом истока и первым изоляционным слоем, при этом пассивирующий слой содержит второе сквозное отверстие, сообщающееся с первым сквозным отверстием; и формирование проводящего слоя, электрически соединенного с электродом истока через первое сквозное отверстие и второе сквозное отверстие.

[0069] Например, способ изготовления датчика, предоставленный посредством варианта осуществления настоящего раскрытия сущности, дополнительно содержит: формирование металлического экрана между пассивирующим слоем и первым изоляционным слоем, при этом металлический экран содержит третье сквозное отверстие, сообщающееся с первым сквозным отверстием и вторым сквозным отверстием; и формирование проводящего слоя, электрически соединенного с электродом истока через первое сквозное отверстие, второе сквозное отверстие и третье сквозное отверстие.

[0070] Например, фиг. 3 является блок-схемой последовательности операций способа изготовления датчика, предоставленного посредством варианта осуществления настоящего раскрытия сущности, а фиг. 4A-4L являются принципиальными схемами способа изготовления датчика, предоставленного посредством варианта осуществления настоящего раскрытия сущности. Способ изготовления может содержать следующие операции:

[0071] Этап S01: как проиллюстрировано на фиг. 4A-4D, формирование TFT 102 на несущей подложке 101. Этап, например, включает в себя следующие операции:

[0072] Этап S011: как проиллюстрировано на фиг. 4A, формирование электрода 1021 затвора на несущей подложке;

[0073] Этап S012: как проиллюстрировано на фиг. 4B, формирование изоляционного слоя 1022 затвора на электроде 1021 затвора;

[0074] Этап S013: как проиллюстрировано на фиг. 4C, формирование активного слоя 1023 на изоляционном слое 1022 затвора; и

[0075] Этап S014: как проиллюстрировано на фиг. 4D, формирование электрода 1025 истока и электрода 1024 стока на активном слое 1023.

[0076] Этап S02: как проиллюстрировано на фиг. 4E, формирование пассивирующего слоя 104 на TFT 102, при этом пассивирующий слой 104 содержит второе сквозное отверстие 1072.

[0077] Этап S03: как проиллюстрировано на фиг. 4F, формирование металлического экрана 105 на пассивирующем слое 104, при этом металлический экран 105 содержит третье сквозное отверстие 1073, сообщающееся со вторым сквозным отверстием 1072.

[0078] Этап S04: как проиллюстрировано на фиг. 4G, формирование первого изоляционного слоя 106 на металлическом экране 105, при этом первый изоляционный слой 106 содержит первое сквозное отверстие 1071, сообщающееся с третьим сквозным отверстием 1073.

[0079] Этап S05: как проиллюстрировано на фиг. 4H, формирование проводящего слоя 1031 в первом сквозном отверстии 1071, втором сквозном отверстии 1072 и третьем сквозном отверстии 1073 и на части первого изоляционного слоя 106, при этом проводящий слой 1031 электрически соединяется с электродом 1025 истока через первое сквозное отверстие 1071, второе сквозное отверстие 1072 и третье сквозное отверстие 1073.

[0080] Этап S06: как проиллюстрировано на фиг. 4H, формирование смещающего электрода 1032, отдельного от проводящего слоя 1031, на первом изоляционном слое 106.

[0081] Этап S07: как проиллюстрировано на фиг. 4, формирование изоляционного разделительного слоя 1035 между проводящим слоем 1031 и смещающим электродом 1032.

[0082] Этап S08: как проиллюстрировано на фиг. 4J, формирование активного считывающего слоя 1033, при этом активный считывающий слой 1033, соответственно, соединен с проводящим слоем 1031 и смещающим электродом 1032.

[0083] Этап S09: как проиллюстрировано на фиг. 4K, формирование второго изоляционного слоя 1036 на активном считывающем слое 1033.

[0084] Этап S10: как проиллюстрировано на фиг. 4L, формирование вспомогательного проводящего слоя 1034 на проводящем слое 1031.

[0085] Например, чтобы предотвращать окисление свинцового электрода в периферийной области, антиокислительный проводящий защитный слой должен располагаться на электроде в периферийной области, и вспомогательный проводящий слой 1034 и антиокислительный проводящий защитный слой могут быть изготовлены из идентичного материала (например, ITO) и формироваться в идентичном слое, так что дополнительные процессы не добавляются посредством размещения вспомогательного проводящего слоя 1034 на проводящем слое 1031. Например, линия передачи данных в датчике соединена с IC через свинцовый электрод; антиокислительный защитный слой должен располагаться на свинцовом электроде, чтобы предотвращать окисление свинцового электрода; и вспомогательный проводящий слой 1034 и антиокислительный проводящий защитный слой могут быть изготовлены из идентичного материала (например, ITO) и формироваться в идентичном слое, так что не должны требоваться дополнительные процессы.

[0086] Например, каждый этап включает в себя такие процессы, как осаждение (или напыление), очистка, нанесение покрытия фоторезиста, экспозиция, травление с проявкой и удаление фоторезиста (например, сдирание).

[0087] Например, электроды 1021 затвора могут быть изготовлены из любого металла, выбранного из Cr, W, Ti, Ta, Mo, Al и Cu либо сплава вышеозначенного.

[0088] Например, изоляционный слой 1022 затвора может быть изготовлен из SiNx или SiOx.

[0089] Например, активный слой 1023 и активный считывающий слой 1033 могут быть изготовлены из a-Si.

[0090] Например, электрод 1025 истока и электрод стока могут быть изготовлены из любого из сплава AlNd, сплава WMo, Al, Cu, Mo и Cr либо комбинации вышеозначенного.

[0091] Например, пассивирующий слой 104 может быть изготовлен из SiNx или SiOx.

[0092] Например, металлический экран 105 может быть изготовлен из любого металла, выбранного из Mo, Al и Cu либо сплава вышеозначенного.

[0093] Например, первый изоляционный слой 106, изоляционный разделительный слой 1035 и второй изоляционный слой 1036 могут быть изготовлены из органической смолы, SiNx или SiOx.

[0094] Например, проводящий слой 1031 может быть изготовлен из любого из металлов, таких как Mo, Al и Cu либо сплава вышеозначенного.

[0095] Например, вспомогательный проводящий слой 1034 может быть изготовлен из ITO или IZO.

[0096] Например, материал смещающего электрода 1032 может представлять собой проводящий металл, такой как Mo, Al и Cu либо сплав, сформированный посредством любой комбинации вышеозначенного; и материал смещающего электрода 1032 также может представлять собой проводящий материал, такой как ITO, AZO, IZO, проводящая смола, графеновая пленка и пленка на основе углеродных нанотрубок.

[0097] Датчик и способ его изготовления, предоставленные посредством варианта осуществления настоящего раскрытия сущности, улучшают проводимость и обеспечивают нормальную передачу сигналов посредством размещения вспомогательного проводящего слоя на тонком проводящем слое без добавления процессов.

[0098] Следует отметить, что не все конструкции датчика и электронного устройства представлены в вариантах осуществления и на прилагаемых чертежах настоящего раскрытия сущности для ясного описания. Чтобы реализовывать необходимые функции датчика и электронного устройства, другие конструкции (не показаны) могут предусматриваться специалистами в данной области техники согласно конкретным сценариям применения со ссылкой на предшествующий уровень техники. Ограничения не накладываются в настоящем раскрытии сущности.

[0099] То, что описывается выше, относится только к иллюстративным вариантам осуществления раскрытия сущности и не ограничивает объем раскрытия сущности; объемы раскрытия сущности задаются посредством прилагаемой формулы изобретения.

Датчик, способ его изготовления и электронное устройство. Датчик (100) включает в себя: несущую подложку (101), тонкопленочный транзистор (102) (TFT), расположенный на несущей подложке и включающий в себя электрод (1025) истока, первый изоляционный слой (106), расположенный на TFT (102) и содержащий первое сквозное отверстие (1071), проходящее через первый изоляционный слой (106), проводящий слой (1031), расположенный в первом сквозном отверстии (1071) и на части первого изоляционного слоя (106) и электрически соединенный с электродом (1025) истока через первое сквозное отверстие (1071), смещающий электрод (1032), расположенный на первом изоляционном слое (106) и отдельный от проводящего слоя (1031), активный считывающий слой (1033), соответственно, соединенный с проводящим слоем (1031) и смещающим электродом (1032), и вспомогательный проводящий слой (1034), расположенный на проводящем слое (1031). Датчик и способ его изготовления улучшают проводимость и обеспечивают нормальную передачу сигналов посредством размещения вспомогательного проводящего слоя (1034) на проводящем слое без добавления процессов. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Датчик, содержащий:

несущую подложку;

тонкопленочный транзистор (TFT), расположенный на несущей подложке и включающий в себя электрод истока;

первый изоляционный слой, расположенный на TFT и содержащий первое сквозное отверстие, проходящее через первый изоляционный слой;

проводящий слой, расположенный в первом сквозном отверстии и на части первого изоляционного слоя и электрически соединенный с электродом истока через первое сквозное отверстие;

смещающий электрод, расположенный на первом изоляционном слое и отдельный от проводящего слоя;

активный считывающий слой, соответственно, соединенный с проводящим слоем и смещающим электродом; и

вспомогательный проводящий слой, расположенный на проводящем слое.

2. Датчик по п. 1, в котором вспомогательный проводящий слой является отдельным от активного считывающего слоя.

3. Датчик по п. 1 или 2, в котором вспомогательный проводящий слой представляет собой металлооксидный проводящий слой.

4. Датчик по любому из пп. 1-3, в котором вспомогательный проводящий слой представляет собой слой оксида индия-олова (ITO) или слой оксида индия-цинка (IZO).

5. Датчик по любому из пп. 1-4, в котором вспомогательный проводящий слой находится в прямом контакте с проводящим слоем.

6. Датчик по любому из пп. 1-5, в котором второй изоляционный слой расположен на активном считывающем слое.

7. Датчик по любому из пп. 1-6, в котором проводящий слой представляет собой металлический проводящий слой.

8. Датчик по любому из пп. 1-7, в котором толщина проводящего слоя составляет от 10 нм до 100 нм.

9. Датчик по любому из пп. 1-8, дополнительно содержащий пассивирующий слой, содержащий второе сквозное отверстие,

при этом в направлении, перпендикулярном несущей подложке, пассивирующий слой расположен между электродом истока и первым изоляционным слоем; второе сквозное отверстие выполнено с возможностью проходить через пассивирующий слой и сообщаться с первым сквозным отверстием; и проводящий слой электрически соединен с электродом истока через первое сквозное отверстие и второе сквозное отверстие.

10. Датчик по п. 9, в котором максимальная апертура второго сквозного отверстия меньше минимальной апертуры первого сквозного отверстия.

11. Датчик по п. 9 или 10, дополнительно содержащий металлический экран, содержащий третье сквозное отверстие,

при этом металлический экран расположен между пассивирующим слоем и первым изоляционным слоем; третье сквозное отверстие выполнено с возможностью проходить через металлический экран и сообщаться с первым сквозным отверстием и вторым сквозным отверстием; и проводящий слой электрически соединен с электродом истока через первое сквозное отверстие, второе сквозное отверстие и третье сквозное отверстие.

12. Датчик по п. 11, в котором проекция металлического экрана на несущей подложке, по меньшей мере, частично перекрывается с проекцией активного слоя TFT на несущей подложке.

13. Датчик по п. 11 или 12, в котором максимальная апертура третьего сквозного отверстия меньше минимальной апертуры первого сквозного отверстия и минимальная апертура третьего сквозного отверстия больше максимальной апертуры второго сквозного отверстия.

14. Датчик по любому из пп. 11-13, в котором проводящий слой расположен, по меньшей мере, на боковых стенках первого сквозного отверстия, второго сквозного отверстия и третьего сквозного отверстия; и часть проводящего слоя, расположенная, по меньшей мере, на боковых стенках, полностью покрыта вспомогательным проводящим слоем.

15. Датчик по любому из пп. 1-14, в котором толщина первого изоляционного слоя составляет от 1 мкм до 4 мкм.

16. Электронное устройство, содержащее датчик по любому из пп. 1-15.

17. Способ изготовления датчика, содержащий этапы, на которых:

формируют тонкопленочный транзистор (TFT) на несущей подложке, при этом TFT включает в себя электрод истока;

формируют первый изоляционный слой на TFT, при этом первый изоляционный слой содержит первое сквозное отверстие;

формируют проводящий слой в первом сквозном отверстии и на части первого изоляционного слоя, при этом проводящий слой электрически соединяется с электродом истока через первое сквозное отверстие;

формируют смещающий электрод, отдельный от проводящего слоя и активного считывающего слоя, на первом изоляционном слое, при этом активный считывающий слой, соответственно, соединяется с проводящим слоем и смещающим электродом; и

формируют вспомогательный проводящий слой на проводящем слое.

18. Способ изготовления датчика по п. 17, дополнительно содержащий этап, на котором:

формируют второй изоляционный слой на активном считывающем слое.

19. Способ изготовления датчика по любому из пп. 17-18, дополнительно содержащий этапы, на которых:

формируют пассивирующий слой между электродом истока и первым изоляционным слоем, при этом пассивирующий слой содержит второе сквозное отверстие, сообщающееся с первым сквозным отверстием; и

формируют проводящий слой, электрически соединенный с электродом истока через первое сквозное отверстие и второе сквозное отверстие.

20. Способ изготовления датчика по п. 19, дополнительно содержащий этапы, на которых:

формируют металлический экран между пассивирующим слоем и первым изоляционным слоем, при этом металлический экран содержит третье сквозное отверстие, сообщающееся с первым сквозным отверстием и вторым сквозным отверстием; и

формируют проводящий слой, электрически соединенный с электродом истока через первое сквозное отверстие, второе сквозное отверстие и третье сквозное отверстие.