TWI566392B - 感光單元、光感測裝置及感光單元的製造方法 - Google Patents

感光單元、光感測裝置及感光單元的製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI566392B
TWI566392B TW104135521A TW104135521A TWI566392B TW I566392 B TWI566392 B TW I566392B TW 104135521 A TW104135521 A TW 104135521A TW 104135521 A TW104135521 A TW 104135521A TW I566392 B TWI566392 B TW I566392B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
photosensitive
layer
electrode
opening
insulating
Prior art date
Application number
TW104135521A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201715712A (zh
Inventor
廖一寰
林志豪
游鎮宇
卓禎福
章鈞
卓恩宗
Original Assignee
友達光電股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 友達光電股份有限公司 filed Critical 友達光電股份有限公司
Priority to TW104135521A priority Critical patent/TWI566392B/zh
Priority to CN201510873363.0A priority patent/CN105390518B/zh
Priority to US15/230,983 priority patent/US9690971B2/en
Application granted granted Critical
Publication of TWI566392B publication Critical patent/TWI566392B/zh
Publication of TW201715712A publication Critical patent/TW201715712A/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12—Fingerprints or palmprints
    • G06V40/13—Sensors therefor
    • G06V40/1318—Sensors therefor using electro-optical elements or layers, e.g. electroluminescent sensing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
    • H01L31/09—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14609—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14609—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements
    • H01L27/14612—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements involving a transistor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1462—Coatings
    • H01L27/14623—Optical shielding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14636—Interconnect structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14683—Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/0256—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by the material
    • H01L31/0264—Inorganic materials
    • H01L31/032—Inorganic materials including, apart from doping materials or other impurities, only compounds not provided for in groups H01L31/0272 - H01L31/0312
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
    • H01L31/10—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by potential barriers, e.g. phototransistors
    • H01L31/101—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
    • H01L31/1013—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation devices sensitive to two or more wavelengths, e.g. multi-spectrum radiation detection devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
    • H01L31/10—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by potential barriers, e.g. phototransistors
    • H01L31/101—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
    • H01L31/102—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier
    • H01L31/109—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier the potential barrier being of the PN heterojunction type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/12—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto
    • H01L31/16—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto the semiconductor device sensitive to radiation being controlled by the light source or sources
    • H01L31/165—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto the semiconductor device sensitive to radiation being controlled by the light source or sources the semiconductor sensitive to radiation being characterised by at least one potential-jump or surface barrier
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14678—Contact-type imagers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)

Description

感光單元、光感測裝置及感光單元的製造方法
本發明是有關於一種電子單元、電子裝置及電子單元的製造方法，且特別是有關於一種感光單元、光感測裝置及感光單元的製造方法。
一般而言，像素感測裝置（pixel sensor）包括光源以及感光面板。光源用以發出光束。感光面板配置於光束的傳遞路徑上。感光面板包括基板以及陣列排列於基板上的多個感光單元。每一感光單元包括感光結構以及與感光結構電性連接的讀取元件（例如：讀取薄膜電晶體，readout TFT）。
像素感測裝置的應用方式多元，以指紋掃描為例，當使用者手指觸碰像素感測裝置時，指紋的波峰與波谷會反射強度不同的光束，而使分別對應波峰與波谷的多個感光結構接收到強度不同的反射光束。藉此，像素感測裝置便可獲得使用者的指紋影像。在習知技術中，感光結構的感光層多為氧化矽。然而，氧化矽的感光頻譜主要落在可見光區。換言之，習知的像素感測裝置僅能感測可見光，而其應用範圍有限。
本發明提供一種感光單元及光感測裝置，其應用範圍廣。
本發明提供一種感光單元的製造方法，其可製造出應用範圍廣的感光單元。
本發明的感光單元包括第一電極、第一絕緣層、感光結構以及第二電極。第一絕緣層覆蓋第一電極且具有暴露出第一電極的第一開口。感光結構位於第一電極上且填入第一絕緣層的第一開口。感光結構包括相堆疊的第一感光層與第二感光層。第一感光層的材質為Si xGe yO z，x、y、z均不為零。第二感光層的材質為Si vO w，v、w均不為零。第二電極覆蓋感光結構。
本發明的光感測裝置包括陣列排列的多個感光單元、電性耦接至感光單元的多條資料線、多條掃描線以及光源。每一感光單元為上述感光單元。資料線跨越掃描線。光源適於發出光束。光束從感光單元與資料線及掃描線之間的透光區射出。
本發明的感光單元的製造方法包括下列步驟：提供基板；於基板上形成第一導電層，第一導電層包括第一電極；形成第一絕緣材料層，以覆蓋第一導電層；以第一光罩為罩幕，圖案化第一絕緣材料層，以形成具有第一開口的第一絕緣層，其中第一開口暴露第一電極；形成感光層，以覆蓋第一絕緣層以及被第一開口暴露出的第一電極；以第二光罩為罩幕，圖案化感光層，以形成感光結構，其中感光結構位於第一絕緣層的第一開口且與第一電極電性連接，感光結構包括第一感光層以及與第一感光層相堆疊的第二感光層，第一感光層的材質為Si xGe yO z，x、y、z均不為零，且第二感光層的材質為Si vO w，v、w均不為零；以及形成第二電極，以覆蓋感光結構。
在本發明的一實施例中，上述的第二感光層夾設於第一電極與第一感光層之間。
在本發明的一實施例中，上述的感光單元更包括第二絕緣層以及第三電極。感光結構填滿第一絕緣層的第一開口且感光結構的邊緣覆蓋於部分第一絕緣層上。第二絕緣層覆蓋第二電極的側壁以及感光結構的側壁且具有暴露出第二電極的第二開口。第三電極填入第二絕緣層的第二開口而與第二電極電性連接。
在本發明的一實施例中，上述的第一感光層夾設於第一電極與第二感光層之間。
在本發明的一實施例中，上述的感光單元，更包括電容電極以及第三絕緣層。電容電極位於感光結構下方。第三絕緣層設置於第一電極與電容電極之間。第一絕緣層、第二絕緣層與第三絕緣層具有貫穿口。第三電極透過貫穿口與電容電極電性連接。
在本發明的一實施例中，上述的感光單元更包括薄膜電晶體以及電容電極。薄膜電晶體具有閘極、與閘極重疊的半導體層以及分別位於半導體層二側之源極與汲極。薄膜電晶體的汲極與第一電極電性連接。
在本發明的一實施例中，上述的電容電極遮蔽感光結構，第一電極位於感光結構與電容電極之間，其中電容電極與第二電極電性連接。
在本發明的一實施例中， 。
在本發明的一實施例中， 。
在本發明的一實施例中，上述的光束為可見光、紅外光或其組合。
在本發明的一實施例中，上述形成感光結構與第二電極的步驟包括：形成感光層以及位於感光層上的透光導電層；以及以第二光罩為罩幕，同時圖案化感光層與透光導電層，以形成感光結構與第二電極。
在本發明的一實施例中，上述的感光單元的製造方法更包括：形成第二絕緣材料層，以覆蓋第二電極；以同一前述第一光罩為罩幕，圖案化第二絕緣材料層，以於第二電極上形成第二絕緣層，其中第二絕緣層具有第二開口，第二開口暴露出第二電極；以及於第二電極上形成第三電極，其中第三電極填入第二開口，以和與第二電極電性連接。
在本發明的一實施例中，上述的感光單元的製造方法，更包括：在形成第一導電層之前，於基板上形成第二導電層，第二導電層包括閘極以及與閘極分開的電容電極，其中電容電極位於感光結構下方；形成第三絕緣材料層，以覆蓋第二導電層；以及於第三絕緣材料層上形成半導體層，半導體層與閘極重疊，其中第一導電層更包括形成源極與汲極，源極與汲極分別位於半導體層的二側，且而汲極與第一電極連接。
在本發明的一實施例中，第二導電層更包括形成一與電容電極連接的匯流線，並且上述以第一光罩為罩幕圖案化第一絕緣材料層而形成第一絕緣層的步驟更包括：同時圖案化第三絕緣材料層，以形成第三絕緣層以及形成貫穿第一絕緣層和第三絕緣層之第三開口，第三開口暴露出匯流線。
在本發明的一實施例中，上述以第一光罩為罩幕圖案化第二絕緣材料層的步驟更包括：形成第四開口於第二絕緣層中，第三開口與第四開口相通，且第三電極透過第三開口與第四開口與匯流線電性連接。
基於上述，本發明一實施例的感光單元包括能夠吸收可見光的第二感光材料層（即Si vO w）之外，更包括能夠吸收紅外線的第一感光材料層（Si xGe yO z）。因此，感光結構的感光頻譜寬，而感光結構能夠用以偵測可見光、紅外光、或者同時偵測二者。因此，包括感光結構的光感測裝置的應用範圍廣。此外，由於感光結構的第二感光材料層（即Si vO w）能夠抑制第一感光材料層（Si xGe yO z）漏電流的效果，因此包括感光結構的光感測裝置具有低噪訊比與高靈敏度的優點。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1A至圖1K為本發明一實施例之感光面板製造方法的剖面示意圖。圖2A至圖2K為本發明一實施例之感光面板製造方法上視示意圖。特別是，圖1A～圖1K對應於圖2A～圖2K的剖線A-A’、B-B’。請參照圖1A及圖2A，首先，提供基板110。基板110具有工作區110a以及工作區110a外的周邊區110b。基板110可為透光基板或不透光/反光基板。舉例而言，透光基板的材質可為玻璃、石英、塑膠或其它可適用的材料，不透光/反光基板的材質可為導電材料、晶圓、陶瓷或其它可適用的材料，但本發明不以此為限。
如圖1A及圖2A所示，接著，可在基板110上形成導電層120。導電層120包括位於工作區110a的多個閘極G、多條掃描線SL（繪於圖2A）以及多個電容電極122。閘極G與對應的一條掃描線SL連接。電容電極122與閘極G及掃描線SL分離。在本實施例中，導電層120還包括多條連接線124（繪於圖2A）以及匯流線126。每一條連接線124串接位於同一列的多個電容電極122。連接線124由工作區110a延伸至周邊區110b，以和位於周邊區110b的匯流線126連接。在本實施例中，導電層120例如為金屬材料，但本發明不限於此，在其他實施例中，導電層120也可以使用其他導電材料（例如：合金、金屬材料的氮化物、金屬材料的氧化物、金屬材料的氮氧化物、或是金屬材料與其它導電材料的堆疊層）。
請參照圖1B及圖2B，接著，形成絕緣材料層130，以覆蓋導電層120。詳言之，在本實施例中，絕緣材料層130可全面性形成在基板110上，而覆蓋閘極G、掃描線SL、電容電極122、連接線124以及匯流線126，但本發明不以此為限。絕緣材料層130的材質可為無機材料（例如：氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、或上述至少二種材料的堆疊層）、有機材料或上述組合。接著，可在絕緣材料層130上形成半導體層。半導體層包括彼此分離的多個半導體圖案ch。半導體圖案ch與對應的一個閘極G重疊。在本實施例中，半導體圖案ch可為單層或多層結構，其包含非晶矽、多晶矽、微晶矽、單晶矽、有機半導體材料、氧化物半導體材料（例如：銦鋅氧化物、銦鍺鋅氧化物、或是其它合適的材料、或上述之組合）、或其它合適的材料、或含有摻雜物（dopant）於上述材料中、或上述組合。
請參照圖1C及圖2C，接著，於基板110上形成導電層140。在本實施例中，導電層140配置於絕緣材料層130上。導電層140包括多條資料線DL（繪示於圖2C）、多個源極S、多個汲極D以及多個第一電極142。資料線DL跨越掃描線SL。源極S與對應的一條資料線DL連接，且每一源極S與對應的一個汲極D分別位於同一半導體圖案ch的二側。半導體圖案ch與對應的源極S、汲極D和閘極G可構成薄膜電晶體T。如圖1C所示，在本實施例中，閘極G可位於半導體圖案ch下方。換言之，薄膜電晶體T可為底部閘極型薄膜電晶體（bottom gate TFT）。然而，本發明不限於此，在其他實施例中，薄膜電晶體T也可為頂部閘極型薄膜電晶體（top gate TFT）或其他型式的薄膜電晶體。
請參照圖2C，多個第一電極142彼此分離。第一電極142與對應的一個汲極D連接。如圖1C所示，第一電極142、與第一電極142重疊的一個電容電極122以及夾設在第一電極142與電容電極122之間的部份絕緣材料層130可形成儲存電容Cst。在本實施例中，導電層140例如為金屬材料，但本發明不限於此，在其他實施例中，導電層140也可使用其他導電材料（例如：合金、金屬材料的氮化物、金屬材料的氧化物、金屬材料的氮氧化物、或是金屬材料與其它導電材料的堆疊層）。
請參照圖1D及圖2D，接著，形成絕緣材料層150，以覆蓋導電層140。詳言之，在本實施例中，絕緣材料層150覆蓋位於工作區110a的多條資料線DL、多個源極S、多個汲極D以及多個第一電極142。此外，絕緣材料層150更可覆蓋位於周邊區110b的匯流線126。絕緣材料層150的材質可為無機材料（例如：氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、或上述至少二種材料的堆疊層）、有機材料或上述之組合。
請參照圖1E及圖2E，接著，以光罩M1為罩幕，圖案化絕緣材料層150（繪於圖1D及圖2D），以形成絕緣層150’。絕緣層150’具有多個開口152。每一開口152暴露對應的一個第一電極142。在本實施例中，圖案化出位於工作區110a的多個開口152時，位於周邊區110b的開口154也同時被圖案化出。由於開口154正下方未設有導電層140，因此在形成開口154時，開口154正下方的絕緣材料層130（繪於圖1D及圖2D）也被圖案化，進而形成具有開口132的絕緣層130’。開口132、154分別貫穿絕緣層130’、150’且相通。開口132、154可視為一個貫穿口。所述貫穿口暴露出匯流線126。開口154在基板110上的正投影與開口132在基板110上的正投影實質上可重合（matched），但本發明不以此為限。
請參照圖1F～圖1G及圖2F～圖2G，接著，形成感光結構PD（標示於圖1G及圖2G）與第二電極182（標示於圖1G及圖2G）。詳言之，如圖1F及圖2F所示，在本實施例中，可先在絕緣層150’上形成包括第一感光材料層160與第二感光材料層170的感光層以及覆蓋所述感光層的透光導電層180。如圖1F所示，在本實施例中，可選擇性地依序形成第一感光材料層160、第二感光材料層170與透光導電層180。然而，本發明不限於此，在其他實施例中，也可依序形成第二感光材料層170、第一感光材料層160與透光導電層180。
第一感光材料層160的材質為Si xGe yO z，其中x、y、z均不為零。第二感光材料層170的材質為Si vO w，其中v、w均不為零。在本實施例中， ； 。舉例而言， ； 。藉由適當地設定x、y、z的相對大小，也就是適當地設定第一感光材料層160的鍺（Ge）濃度，感光結構PD可兼顧紅外線的吸收能力與晶格缺陷（lattice defect）的控制。在本實施例中，透光導電層180的材質可選用金屬氧化物，例如：銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁錫氧化物、鋁鋅氧化物、銦鍺鋅氧化物、其它合適的氧化物、或者上述至少二者之堆疊層，但本發明不以此為限。
然後，如圖1G及圖2G所示，以光罩M2為罩幕，同時圖案化第一感光材料層160、第二感光材料層170與透光導電層180，以形成彼此分離的多個第一感光層162、彼此分離的多個第二感光層172以及彼此分離的多個第二電極182。堆疊在同一個第一電極142正上方的一個第一感光層162與一個第二感光層172可構成一個感光結構PD。在本實施例中，由於多個第一感光層162、多個第二感光層172與多個第二電極182是用同一光罩M2圖案化出來的，因此每一感光結構PD的一個第一感光層162、一個第二感光層172與一個第二電極182在基板110上的正投影實質上可重合（matched），但本發明不以此為限。
請參照圖1G及圖2G，每一感光結構PD位於對應的一個第一電極142上且填入開口152中，以和對應的第一電極142電性連接。更進一步地說，在本實施例中，感光結構PD可填滿對應的一個開口152，且感光結構PD的邊緣（即側壁162a、172a）可覆蓋在部分絕緣層150’上。另外，第二電極182覆蓋對應的一個感光結構PD，以和感光結構PD電性連接。第一電極142位於感光結構PD與電容電極122之間。電容電極122遮蔽對應的一個感光結構PD，以使來自光源300（繪於圖3）的光束不易誤入感光結構PD而影響感光面板的性能。
請再參照圖1F，在本實施例中，可選擇性地先形成第一感光材料層160，然後，再形成第二感光材料層170。因此，如圖1G所示，在感光結構PD中，利用第二感光材料層170形成的第二感光層172在上方，而利用第一感光材料層160形成的第一感光層162在下方。換言之，在本實施例中，第一感光層162可夾設在第一電極142與第二感光層172之間。然而，本發明不限於此，在其他實施例中，也可先形成第二感光材料層170，然後，再形成第一感光材料層160；也就是說，在其他實施例中，第二感光層172也可夾設於第一電極142與第一感光層162之間。
請參照圖1H及圖2H，接著，形成絕緣材料層190，以覆蓋多個第二電極182。詳言之，在本實施例中，絕緣材料層190更覆蓋第二電極182的側壁182a、第一感光層162的側壁162a、第二感光層172的側壁172a以及部份絕緣層150’。此外，絕緣材料層190更填入開口154、132，而覆蓋部份匯流線126。絕緣材料層190的材質可為無機材料（例如：氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、或上述至少二種材料的堆疊層）、有機材料或上述組合。
請參照圖1I及圖2I，接著，以前述光罩M1為罩幕，圖案化絕緣材料層190，以於第二電極182上形成絕緣層190’。絕緣層190’具有分別暴露出多個第二電極182的多個開口192。在圖案化出開口192的過程中，第二電極182可保護其下方的感光結構PD，而使感光結構PD不易受損。此外，絕緣層190’還具有暴露匯流線126的開口194。在本實施例中，由於絕緣層190’、150’、130’是用同一塊光罩M1圖案化出來的，因此絕緣層190’、150’、130的開口194、154、132實質上可切齊且相通，以構成一個貫穿口；同理，絕緣層190’的開口192在基板110上的正投影與絕緣層150’的開口154在基板110上的正投影實質上可重合，但本發明不以此為限。值得一提的是，由於絕緣層190’、150’、130’是用同一塊光罩M1製作的，因此設置用以改善漏電現象的絕緣層190’並不會過度增加感光面板的製造成本。
請參照圖1J及圖2J，接著，於多個第二電極182上形成具有多個第三電極202（標示於圖1J）的導電層200。第三電極202填入對應的一個開口192，以與對應的一個第二電極182電性連接。每一第三電極202更與電容電極122電性連接。舉例而言，如圖2J所示，在本實施例中，導電層200可選擇性地為整面性的圖案，而全面性覆蓋基板110的工作區110a與周邊區110b。換言之，如圖1J所示，位於感光結構PD正上方的第三電極202可視為導電層200的一部份。位於周邊區110b的部份導電層200填入開口194、154、132而與匯流線126電性連接，進而使每一第三電極202與對應的電容電極122電性連接。然而，本發明不限於此，在其他實施例中，基於提高透光度或其他的考量，包括多個第三電極202的導電層也可不完全地覆蓋工作區110a與周邊區110b；在其他實施例中，多個第三電極202也彼此分離而暴露出基板110的部份工作區110a（例如：暴露出感光結構PD與資料線DL及掃描線SL之間的空隙g，g標示於圖2J）。第三電極202為透光電極。在本實施例中，第三電極202的材質可選用金屬氧化物，例如：銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁錫氧化物、鋁鋅氧化物、銦鍺鋅氧化物、其它合適的氧化物、或者上述至少二者之堆疊層，但本發明不以此為限。
請參照圖1J，在本實施例中，每一感光結構PD可填滿對應的一個開口152，且感光結構PD的邊緣（即側壁162a、172a）可覆蓋於部分的絕緣層150’上。絕緣層190’覆蓋第二電極182的的側壁182a以及感光結構PD的側壁162a、172a，且具有暴露出第二電極182的開口192。第三電極202覆蓋部份絕緣層190’並填入絕緣層190’的開口192而與第二電極182電性連接。值得一提的是，由於絕緣層190’覆蓋第二電極182的側壁182a以及感光結構PD的側壁162a、172a，因此感光結構PD受光而產生的電流i不易在導電層200與側壁182a之間（及/或導電層200與感光結構PD的側壁162a、172a之間）傳遞而形成漏電途徑。換言之，透過絕緣層190’的設置，電流i容易在第二電極182、感光結構PD以及第一電極142的中央區域傳遞，進而改善感光面板的噪訊比（signal-to-noise ratio；SNR）。
請參照圖1K及圖2K，接著，可選擇性地在絕緣層190’上形成多個遮光圖案210。每一遮光圖案210與對應的一個半導體圖案ch重疊且暴露出感光結構PD。遮光圖案210可阻擋來自外界的光束，以減少薄膜電晶體T因外界光束照射而產生光漏電流的機率，進而提升感光面板PPS的性能。在本實施例中，遮光圖案210的材質例如為金屬材料，但本發明不以此為限。接著，可選擇性地在基板110上形成透光保護層220，以保護其下方的構件，例如感光結構PD、薄膜電晶體T等。於此便完成了本實施例的感光面板PPS。
請參照圖1K及圖2K，感光面板PPS包括基板110、陣列排列於基板110上的多個感光單元100（標示於圖2K）、多條資料線DL以及跨越資料線DL的多條掃描線SL。多個感光單元100陣列排列於基板110上。多條資料線DL與多條掃描線SL電性耦接至多個感光單元100。每一感光單元100至少包括一個第一電極142、絕緣層150、一個感光結構PD以及一個第二電極182。在本實施例中，每一感光單元100更可選擇性地包括第三電極202、絕緣層130’、絕緣層190’、電容電極122以及薄膜電晶體T，但本發明不以此為限。
圖3為本發明一實施例的光感測裝置的示意圖。圖3的光感測裝置1000包括前述感光面板PPS與光源300。請參照圖2K及圖3，光源300適於發出光束L。光束L從感光單元100與資料線DL之間的透光區110c以及感光單元100與及掃描線SL之間的透光區110c射出。如圖3所示，在本實施例中，光源300例如是配置於感光面板PPS外的背光模組。然而，本發明不限於此，在其他實施例中，光源300也可以是整合在感光面板PPS內部的多個微發光元件，例如微發光二極體（mirco-LED）或其他適當種類的光源。
請參照圖3，當物體K（例如：使用者手指）觸碰感光面板PPS時，光束L會被物體K反射。被物體K之多個區域反射的光束L會傳遞至對應的多個感光結構PD。感光結構PD接收被物體K各區域反射的光束L後會產生對應的多個光電流。所述多個光電流可經由對應的多個薄膜電晶體T讀出，進而使光感測裝置1000偵測出物體K狀態。在本實施例中，光源300能夠發出可見光、紅外光或其組合。舉例而言，當欲偵測物體K(例如：使用者手指)的表面(例如：指紋)時，光源300可發出可見光；此時，可見光會被物體K的表面(例如：指紋)反射，進而使光感測裝置1000取得物體K表面的影像資訊。換言之，光感測裝置1000可選擇性地做為指紋掃描器使用。另一方面，當欲偵測物體K(例如：使用者手指)的內部組織(例如：血管)時，光源300可發出紅外光；此時，紅外光可穿透物體K表面(例如：皮膚)而被內部組織反射，進而使光感測裝置1000取得物體K內部組織(例如：血管)的影像資訊。
值得注意的是，感光結構PD除了具有能夠吸收可見光的第二感光材料層170(即SivOw)外，更具有能夠吸收紅外線的第一感光材料層160(SixGeyOz)，故感光面板PPS能夠偵測可見光、紅外光、或者同時偵測二者。如上段示例，由於感光面板PPS可依照使用者需求偵測可見光、紅外光、或者其組合，因此感光面板PPS及光感測裝置1000的應用範圍廣。更重要的是，由於感光結構PD的第二感光材料層170(即SivOw)還具有抑制第一感光材料層160(SixGeyOz)之漏電流的效果。因此，採用感光結構PD的感光面板PPS及光感測裝置1000除了應用範圍廣外，更具有低噪訊比與高靈敏度的優點，以下利用圖4佐證之。
圖4示出本發明一實施例之感光結構PD的電壓與暗電流的關係以及比較例之感光結構的電壓與暗電流的關係。請參照圖4，曲線S100代表感光結構PD的電壓與暗電流的關係，而曲線S200代表比較例之感光結構的電壓與暗電流的關係。感光結構PD是由SixGeyOz與SivOw堆疊而成。比較例的感光結構是由SimGen與SivOw堆疊而成，其中x=m=4、y=n=1、z=1且v、w均不為零。比較兩曲線S100、S200可知，在同一操作電壓(例如：5V)下，本實施例的感光結構PD具有較低的暗電流(dark current)。換言之，相較於比較例，包括感光結構PD的感光面板PPS及光感測裝置1000確實具有低噪訊比與高靈敏度。
圖5A至圖5H為本發明一實施例之感光面板製造方法的剖面示意圖。圖6A至圖6H為本發明一實施例之感光面板製造流程的上視示意圖。特別是，圖5A~圖5H對應於圖6A~圖6H的剖線C-C’、D-D’。圖5A~圖5H、圖6A~圖6H的感光面板製造方法與圖1A~圖1K、圖2A~圖2K的感光面板製造方法類似，因此相同或相對應的元件以相同或相對應的標號表示。二者的主要差異在於：圖5A~圖5H、圖6A~圖6H的感光面板製造方法少了絕緣層190’與第三電極122的製程。以下主要就此差異處做說明，二者相同處還請依照圖5A~圖5H、圖6A~圖6H的標號參照前述說明，於此便不再重述。
請參照圖5A及圖6A，首先，提供基板110。接著，可在基板110上形成導電層120。導電層120包括位於工作區110a的多個閘極G、多條掃描線SL（繪於圖2A）以及多個電容電極122。閘極G與對應的一條掃描線SL連接。電容電極122與閘極G及掃描線SL分離。在本實施例中，導電層120還包括多條連接線124（繪於圖2A）以及匯流線126。每一條連接線124串接位於同一列的多個電容電極122。
請參照圖5B及圖6B，接著，形成絕緣材料層130，以覆蓋導電層120。然後，可在絕緣材料層130上形成半導體層。半導體層包括彼此分離的多個半導體圖案ch。半導體圖案ch與對應的一個閘極G重疊。請參照圖5C及圖6C，接著，於基板110上形成導電層140。導電層140配置於絕緣材料層130上。導電層140包括多條資料線DL（繪示於圖2C）、多個源極S、多個汲極D以及多個第一電極142。資料線DL跨越掃描線SL。汲極D與源極S彼此分離。源極S與對應的一條資料線DL連接，且源極S與對應的一個汲極D分別位於同一半導體圖案ch的二側。每一半導體圖案ch與對應的源極S、汲極D和閘極G可構成薄膜電晶體T。
請參照圖5D及圖6D，接著，形成絕緣材料層150，以覆蓋導電層140。請參照圖5E及圖6E，接著，以光罩M1為罩幕，圖案化絕緣材料層150（繪於圖5D及圖6D），以形成絕緣層150’。絕緣層150’具有多個開口152。每一開口152暴露對應的一個第一電極142。在本實施例中，圖案化出位於工作區110a的多個開口152時，位於周邊區110b的開口154也同時被圖案化出。由於開口154正下方未設有導電層140，因此在形成開口154時，開口154下方的絕緣材料層130（繪於圖1D及圖2D）也被圖案化，進而形成具有開口132的絕緣層130’。開口132、154分別貫穿絕緣層130’、150’且相通。開口132、154可視為一個貫穿口，而所述貫穿口暴露出匯流線126。
請參照圖5F及圖6F，接著，形成包括第一感光材料層160與第二感光材料層170的感光層。所述感光層覆蓋絕緣層150以及被開口152暴露出的第一電極142。在本實施例中，先形成第二感光材料層170，之後，再於第二感光材料層170上形成第一感光材料層160。
請參照圖5G及圖6G，接著，以第二光罩M2為罩幕，圖案化包括第一感光材料層160與第二感光材料層170的感光層，以形成多個感光結構PD-A。詳言之，以第二光罩M2為罩幕，同時圖案化第一感光材料層160與第二感光材料層170，以形成彼此分離的多個第一感光層162與彼此分離的多個第二感光層172。每一感光結構PD-A位於開口152且與對應的一個第一電極142電性連接。每一感光結構PD-A包括堆疊在同一個第一電極142正上方的一個第一感光層162與一個第二感光層172。第一感光層162的材質為Si xGe yO z，其中x、y、z均不為零。第二感光層172的材質為Si vO w，其中v、w均不為零。
請再參照圖5F，在本實施例中，是先形成第二感光材料層170，然後，再形成第一感光材料層160。因此，如圖5G所示，在感光結構PD-A中，利用第一感光材料層160形成的第一感光層162在上，而利用第二感光材料層170形成的第二感光層172在下。換言之，在本實施例中，第二感光層172是夾設在第一電極142與第一感光層162之間。
請參照圖5H及圖6H，接著，以形成多個第二電極182A，以覆蓋多個感光結構PD-A。對應多個感光結構PD-A的多個第二電極182A屬於同一透光導電層180A。在本實施例中，所述透光導電層180A可選擇性地為整面性的圖案，而全面性覆蓋基板110的工作區110a與周邊區110b。對應一個感光結構PD正上方的第二電極182A可視為透光導電層180A的一部份。位於周邊區110b的部份透光導電層180A填入由開口154、132定義出的一個貫穿口而與匯流線126電性連接，進而使每一第二電極182A與對應的電容電極122電性連接。然而，本發明不限於此，在其他實施例中，基於提高透光度或其他的考量，透光導電層180A也可以不是完全覆蓋工作區110a與周邊區110b的整面性圖案，透光導電層180A也可彼此分離而暴露出基板110的部份工作區110a（例如：暴露出感光結構PD-A與資料線DL及掃描線SL之間的空隙）。此外，如圖5H所示，在本實施例中，第一感光層162（即Si xGe yO z）在上，而第二感光層172（即Si vO w）在下的設置，使得第一感光層162（即Si xGe yO z）不會與第一電極142直接接觸，而第二感光層172（即Si vO w）具有抑制第一感光材料層160（Si xGe yO z）漏電流，特別是側向漏電流的效果。藉此，感光面板可在不設置圖1K之絕緣層190’的情況下仍可避免漏電的問題。
請參照圖5H及圖6H，接著，可選擇性地在透光導電層180A上形成多個遮光圖案210。每一遮光圖案210與對應的一個半導體圖案ch重疊且暴露出感光結構PD-A。然後，可選擇性地在基板110上形成透光保護層220，以覆蓋及保護其下方的構件，例如感光結構PD-A、薄膜電晶體T等。於此便完成了本實施例的感光面板PPS-A。感光面板PPS-A包括基板110、陣列排列於基板110上的多個感光單元100A（標示於圖6H）、多條資料線DL以及跨越資料線DL的多條掃描線SL。多個感光單元100A陣列排列於基板110上。多條資料線DL與多條掃描線SL電性耦接至多個感光單元100A。每一感光單元100A至少包括一個第一電極142、絕緣層150、一個感光結構PD以及一個第二電極182A。
圖7為本發明另一實施例的光感測裝置的示意圖。圖7的光感測裝置1000A可由圖5H、圖6H的感光面板PPS-A搭配上光源300而形成。請參照圖7及圖5H，光源300適於發出光束L。光束L從感光單元100與資料線DL之間的透光區110c以及感光單元100與掃描線SL之間的透光區110c射出。光源300可發出可見光、紅外光或其組合。圖5H、圖6H的感光面板PPS-A、圖7的光感測裝置1000A具有與圖1K、圖2K的感光面板PPS、圖3的光感測裝置1000對應的功效與優點，於此便不再重述。
綜上所述，本發明一實施例的感光單元包括能夠吸收可見光的第二感光材料層（即Si vO w）外，更包括能夠吸收紅外線的第一感光材料層（Si xGe yO z）。因此，感光結構的感光頻譜寬，而感光結構能夠用以偵測可見光、紅外光、或者同時偵測二者。因此，包括感光結構的光感測裝置的應用範圍廣。此外，由於感光結構的第二感光材料層（即Si vO w）能夠抑制第一感光材料層（Si xGe yO z）漏電流的效果，因此使包括感光結構的光感測裝置具有低噪訊比與高靈敏度。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100、100A‧‧‧感光單元
110‧‧‧基板
110a‧‧‧工作區
110b‧‧‧周邊區
110c‧‧‧透光區
120‧‧‧導電層
122‧‧‧電容電極
124‧‧‧連接線
126‧‧‧匯流線
130‧‧‧絕緣材料層
130’‧‧‧絕緣層
132‧‧‧開口
140‧‧‧導電層
142‧‧‧第一電極
150‧‧‧絕緣材料層
150’‧‧‧絕緣層
152、154‧‧‧開口
160‧‧‧第一感光材料層
162‧‧‧第一感光層
162a‧‧‧側壁
170‧‧‧第二感光材料層
172‧‧‧第二感光層
172a‧‧‧側壁
180、180A‧‧‧透光導電層
182、182A‧‧‧第二電極
182a‧‧‧側壁
190‧‧‧絕緣材料層
190’‧‧‧絕緣層
192、194‧‧‧開口
200‧‧‧導電層
202‧‧‧第三電極
210‧‧‧遮光圖案
220‧‧‧透光保護層
300‧‧‧光源
1000、1000A‧‧‧光感測裝置
A-A’、B-B’、C-C’、D-D’‧‧‧剖線
ch‧‧‧半導體圖案
Cst‧‧‧儲存電容
DL‧‧‧資料線
D‧‧‧汲極
G‧‧‧閘極
g‧‧‧空隙
i‧‧‧電流
K‧‧‧物體
L‧‧‧光束
M1、M2‧‧‧光罩
PD、PD-A‧‧‧感光結構
PPS、PPS-A‧‧‧感光面板
SL‧‧‧掃描線
S‧‧‧源極
S100、S200‧‧‧曲線
T‧‧‧薄膜電晶體
圖1A至圖1K為本發明一實施例之感光面板製造方法的剖面示意圖。 圖2A至圖2K為本發明一實施例之感光面板製造方法的上視示意圖。 圖3為本發明一實施例的光感測裝置的示意圖。 圖4示出本發明一實施例之感光結構的電壓與暗電流的關係以及比較例之感光結構的電壓與暗電流的關係。 圖5A至圖5H為本發明另一實施例之感光面板製造方法的剖面示意圖。 圖6A至圖6H為本發明另一實施例之感光面板製造方法的上視示意圖。 圖7為本發明另一實施例的光感測裝置的示意圖。
110‧‧‧基板
110a‧‧‧工作區
110b‧‧‧周邊區
122‧‧‧電容電極
126‧‧‧匯流線
130’‧‧‧絕緣層
132‧‧‧開口
142‧‧‧第一電極
150’‧‧‧絕緣層
152、154‧‧‧開口
162‧‧‧第一感光層
162a‧‧‧側壁
172‧‧‧第二感光層
172a‧‧‧側壁
182‧‧‧第二電極
182a‧‧‧側壁
190’‧‧‧絕緣層
192、194‧‧‧開口
200‧‧‧導電層
202‧‧‧第三電極
210‧‧‧遮光圖案
220‧‧‧透光保護層
A-A’、B-B’‧‧‧剖線
ch‧‧‧半導體圖案
D‧‧‧汲極
G‧‧‧閘極
i‧‧‧電流
PD‧‧‧感光結構
PPS‧‧‧感光面板
S‧‧‧源極
T‧‧‧薄膜電晶體

Claims (16)

  1. 一種感光單元，包括： 一第一電極； 一第一絕緣層，覆蓋該第一電極且具有暴露出該第一電極的一第一開口； 一感光結構，位於該第一電極上且填入該第一絕緣層的該第一開口，其中該感光結構包括： 一第一感光層，該第一感光層的材質為Si xGe yO z，x、y、z均不為零；以及 一第二感光層，與該第一感光層相堆疊，該第二感光層的材質為Si vO w，v、w均不為零；以及 一第二電極，覆蓋該感光結構。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的感光單元，其中該第二感光層夾設於該第一電極與該第一感光層之間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的感光單元，更包括： 一第二絕緣層，其中該感光結構填滿該第一絕緣層的該第一開口且該感光結構的邊緣覆蓋於部分該第一絕緣層上，該第二絕緣層覆蓋該第二電極的側壁以及該感光結構的側壁且具有暴露出該第二電極的一第二開口；以及 一第三電極，填入該第二絕緣層的該第二開口而與該第二電極電性連接。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的感光單元，其中該第一感光層夾設於該第一電極與該第二感光層之間。
  5. 如申請專利範圍第3項所述的感光單元，更包括： 一電容電極，設置於該感光結構下方；以及 一第三絕緣層，設置於該第一電極與該電容電極之間，其中該第一絕緣層、該第二絕緣層與該第三絕緣層具有一貫穿口，該第三電極透過該貫穿口與該電容電極電性連接。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的感光單元，更包括： 一薄膜電晶體，具有一閘極、與該閘極重疊的一半導體層以及分別位於該半導體層二側之一源極與一汲極，該薄膜電晶體的該汲極與該第一電極電性連接；以及 一電容電極，遮蔽該感光結構，該第一電極位於該感光結構與該電容電極之間，其中該電容電極與該第二電極電性連接。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的感光單元，其中 。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的感光單元，其中 。
  9. 一種光感測裝置，包括： 多個感光單元，陣列排列，其中每一該感光單元為申請專利範圍第1～10項之任一項的該感光單元； 多條資料線，電性耦接至該些感光單元； 多條掃描線，該些資料線跨越該些掃描線；以及 一光源，適於發出一光束，該光束從該些感光單元與該些資料線及該些掃描線之間的一透光區射出。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的光感測裝置，其中該光束為可見光、紅外光或其組合。
  11. 一種感光單元的製造方法，包括： 提供一基板； 於該基板上形成一第一導電層，該第一導電層包括一第一電極； 形成一第一絕緣材料層，以覆蓋該第一導電層； 以一第一光罩為罩幕，圖案化該第一絕緣材料層，以形成具有一第一開口的一第一絕緣層，其中該第一開口暴露該第一導電層的該第一電極； 形成一感光層，以覆蓋該第一絕緣層以及被該第一開口暴露出的該第一電極； 以一第二光罩為罩幕，圖案化該感光層，以形成一感光結構，其中該感光結構位於該第一絕緣層的該第一開口且與該第一電極電性連接，該感光結構包括一第一感光層以及與該第一感光層相堆疊的一第二感光層，該第一感光層的材質為Si xGe yO z，x、y、z均不為零，且該第二感光層的材質為Si vO w，v、w均不為零；以及 形成一第二電極，以覆蓋該感光結構。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的感光單元的製造方法，其中形成該感光結構與該第二電極的步驟包括： 形成該感光層以及位於該感光層上的一透光導電層；以及 以該第二光罩為罩幕，同時圖案化該感光層與該透光導電層，以形成該感光結構與該第二電極。
  13. 如申請專利範圍第11項所述的感光單元的製造方法，更包括： 形成一第二絕緣材料層，以覆蓋該第二電極； 以前述同一第一光罩為罩幕，圖案化該第二絕緣材料層，以於該第二電極上形成一第二絕緣層，其中該第二絕緣層具有一第二開口，該第二開口暴露出該第二電極；以及 於該第二電極上形成一第三電極，其中該第三電極填入該第二開口，以和與該第二電極電性連接。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的感光單元的製造方法，更包括： 在形成該第一導電層之前，於該基板上形成一第二導電層，該第二導電層包括一閘極以及與該閘極分開的一電容電極，其中該電容電極位於該感光結構下方； 形成一第三絕緣材料層，以覆蓋第二導電層；以及 於該第三絕緣材料層上形成一半導體層，該半導體層與該閘極重疊，其中該第一導電層更包括形成一源極與一汲極，該源極與該汲極分別位於該半導體層的二側，且而該汲極與該第一電極連接。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的感光單元的製造方法，其中該第二導電層更包括形成一與該電容電極連接的匯流線，並且以該第一光罩為罩幕圖案化該第一絕緣材料層而形成該第一絕緣層的步驟更包括： 同時圖案化該第三絕緣材料層，以形成一第三絕緣層以及形成貫穿該第一絕緣層和第三絕緣層之一第三開口，該第三開口暴露出與該匯流線。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的感光單元的製造方法，其中以該第一光罩為罩幕圖案化該第二絕緣材料層的步驟更包括： 形成一第四開口於該第二絕緣層中，該第三開口與該第四開口相通，且該第三電極透過該第三開口與該第四開口與該匯流線電性連接。
TW104135521A 2015-10-29 2015-10-29 感光單元、光感測裝置及感光單元的製造方法 TWI566392B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW104135521A TWI566392B (zh) 2015-10-29 2015-10-29 感光單元、光感測裝置及感光單元的製造方法
CN201510873363.0A CN105390518B (zh) 2015-10-29 2015-12-02 感光单元、光感测装置及感光单元的制造方法
US15/230,983 US9690971B2 (en) 2015-10-29 2016-08-08 Photo-sensing unit, photo-sensing apparatus, and method for fabricating photo-sensing unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW104135521A TWI566392B (zh) 2015-10-29 2015-10-29 感光單元、光感測裝置及感光單元的製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI566392B true TWI566392B (zh) 2017-01-11
TW201715712A TW201715712A (zh) 2017-05-01

Family

ID=55422613

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW104135521A TWI566392B (zh) 2015-10-29 2015-10-29 感光單元、光感測裝置及感光單元的製造方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9690971B2 (zh)
CN (1) CN105390518B (zh)
TW (1) TWI566392B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI655786B (zh) * 2018-01-24 2019-04-01 友達光電股份有限公司 光學裝置

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105789226B (zh) * 2016-05-10 2019-04-05 京东方科技集团股份有限公司 指纹采集器件及其制作方法、指纹采集面板及显示面板
CN105807521A (zh) * 2016-05-24 2016-07-27 京东方科技集团股份有限公司 一种阵列基板、显示面板和显示装置
CN105895639A (zh) * 2016-06-29 2016-08-24 京东方科技集团股份有限公司 阵列基板及其制备方法、显示器件
KR102016932B1 (ko) * 2017-04-14 2019-09-02 주식회사 리딩유아이 지문센서모듈 및 이를 갖는 지문인식장치
US10664676B2 (en) * 2017-06-12 2020-05-26 Will Semiconductor (Shanghai) Co. Ltd. Systems and methods for reducing unwanted reflections in display systems incorporating an under display biometric sensor
CN107392168B (zh) * 2017-07-31 2020-08-14 京东方科技集团股份有限公司 一种指纹识别结构及其制作方法
KR102522578B1 (ko) * 2017-11-29 2023-04-14 엘지디스플레이 주식회사 디지털 엑스레이 검출기용 어레이 기판과 이를 포함하는 디지털 엑스레이 검출기
TWI689090B (zh) 2018-05-29 2020-03-21 友達光電股份有限公司 感光元件及其製造方法
CN109545837B (zh) * 2018-12-17 2020-10-13 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 Amoled柔性显示装置
TWI696296B (zh) * 2019-02-21 2020-06-11 友達光電股份有限公司 光感測器
CN109860217B (zh) * 2019-03-01 2021-02-26 惠科股份有限公司 阵列基板及其制备方法、显示面板
CN109887942A (zh) * 2019-03-01 2019-06-14 惠科股份有限公司 阵列基板及其制备方法、显示面板
CN112131906A (zh) 2019-06-24 2020-12-25 Oppo广东移动通信有限公司 光学指纹传感器及具有其的电子设备
TWI706553B (zh) * 2019-09-11 2020-10-01 友達光電股份有限公司 感光元件及顯示裝置
CN112713155A (zh) * 2019-10-25 2021-04-27 群创光电股份有限公司 电子装置
US11804063B2 (en) 2020-08-17 2023-10-31 Au Optronics Corporation Photosensitive apparatus
CN113591687B (zh) * 2020-08-17 2023-06-30 友达光电股份有限公司 感测装置及其制造方法
TWI785478B (zh) * 2020-08-17 2022-12-01 友達光電股份有限公司 指紋感測裝置
TWI745119B (zh) * 2020-10-14 2021-11-01 友達光電股份有限公司 感光元件
TWI777742B (zh) * 2021-05-18 2022-09-11 友達光電股份有限公司 指紋辨識裝置
CN114582904A (zh) * 2021-05-18 2022-06-03 友达光电股份有限公司 双感测装置
TWI792651B (zh) * 2021-11-01 2023-02-11 友達光電股份有限公司 感光裝置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201208058A (en) * 2010-08-04 2012-02-16 Au Optronics Corp Organic electroluminescent display unit and method for fabricating the same

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7687402B2 (en) * 2004-11-15 2010-03-30 Micron Technology, Inc. Methods of making optoelectronic devices, and methods of making solar cells
CN101635276A (zh) * 2009-08-26 2010-01-27 友达光电股份有限公司 有机发光二极管触控面板及其制作方法
WO2011052437A1 (en) * 2009-10-30 2011-05-05 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Non-linear element, display device including non-linear element, and electronic device including display device
KR101829777B1 (ko) * 2011-03-09 2018-02-20 삼성디스플레이 주식회사 광 감지 센서
US20120268427A1 (en) * 2011-04-19 2012-10-25 Perceptive Pixel Inc. Optical Filtered Sensor-In-Pixel Technology for Touch Sensing

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201208058A (en) * 2010-08-04 2012-02-16 Au Optronics Corp Organic electroluminescent display unit and method for fabricating the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI655786B (zh) * 2018-01-24 2019-04-01 友達光電股份有限公司 光學裝置

Also Published As

Publication number Publication date
US9690971B2 (en) 2017-06-27
CN105390518A (zh) 2016-03-09
CN105390518B (zh) 2018-03-27
TW201715712A (zh) 2017-05-01
US20170124373A1 (en) 2017-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI566392B (zh) 感光單元、光感測裝置及感光單元的製造方法
US11289533B2 (en) Biometric sensor and methods thereof
CN110504275B (zh) 阵列基板及其制作方法、显示面板和显示装置
TWI607576B (zh) 光感測裝置
CN110750021B (zh) 一种阵列基板、显示面板及显示装置
TWI465979B (zh) 觸控面板
US8143117B2 (en) Active device array substrate and method for fabricating the same
TWI642172B (zh) 半導體裝置及其製造方法
CN109863509B (zh) 光电传感器及其制备方法
US20070013823A1 (en) TFT and TFT substrate using the same, method of fabricating TFT substrate and liquid crystal display
TWI434409B (zh) 有機電激發光顯示單元及其製造方法
JP2004047719A (ja) 薄膜フォトトランジスタ及びそれを用いたアクティブマトリクス基板並びにそれを用いた画像読み取り装置。
JP2015177155A (ja) 光電変換装置および電子機器
CN112928134B (zh) 阵列基板和显示面板
TWI530845B (zh) 光電感測陣列、製作光電感測陣列之方法及顯示裝置
CN111640809A (zh) 一种光电器件及其制备方法、光电探测器
CN113113429B (zh) 阵列基板以及显示面板
JP2010251496A (ja) イメージセンサー
CN112686113B (zh) 一种显示面板
CN113113437B (zh) 阵列基板及其制备方法
JP2006178235A (ja) 薄膜トランジスタアレイ基板及び液晶表示装置
CN115915846A (zh) 一种显示面板和显示装置
CN116387320A (zh) 显示面板及显示装置
JP2009267343A (ja) 固体撮像装置およびその製造方法