專(zhuān)利名稱：光感測(cè)組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種光感測(cè)組件，且特別是有關(guān)于一種具有金屬氧化物半導(dǎo)體層的光感測(cè)組件。
背景技術(shù)：
光感測(cè)組件，可廣泛應(yīng)用于影像產(chǎn)品如安全監(jiān)控、數(shù)字相機(jī)、玩具、手機(jī)、PDA、影像電話、指紋辨識(shí)器等。已知常見(jiàn)的光傳感器可分為可見(jiàn)光光傳感器或紫外光光傳感器，其是分別使用不同的材料來(lái)做感光材料。已知紫外光光傳感器常使用氮化鎵(gallium nitride,GaN)或氮化招鎵(AlGaN)等三五族(II1-V)金屬來(lái)當(dāng)做感光材料。然而，在制程過(guò)程中，GaN或AlGaN具有高污染，不易于半導(dǎo)體制程中整合等問(wèn)題，因此其應(yīng)用性較低。另一方面來(lái)說(shuō)，可見(jiàn)光光傳感器常使用非晶硅薄膜或多晶硅薄膜作為感光材料，然而具有穩(wěn)定性差等問(wèn)題，因此無(wú)法有效應(yīng)用在光傳感器產(chǎn)品上。此外，若欲將紫外光光傳感器與可見(jiàn)光光傳感器做整合，其因分別使用不同的材料來(lái)做感光材料，造成制程復(fù)雜度增加、成本相對(duì)提升，因此不適用于大量生產(chǎn)制造。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種光感測(cè)組件。本發(fā)明的一方面為一種光感測(cè)組件，其包含基板、第一光傳感器以及第二光傳感器。第一光傳感器形成于基板上，其中第一光傳感器包含第一金屬氧化物半導(dǎo)體層，用以吸收具有一第一光波段的一第一光線。第二光傳感器形成于該基板上，其中第二光傳感器包含第二金屬氧化物半導(dǎo)體層與有機(jī)感光層，有機(jī)感光層設(shè)置于第二金屬氧化物半導(dǎo)體層上，以使第二光傳感器用以吸收具有一第二光波段的一第二光線。依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式,上述第一光波段為紫外光波段，第一、第二金屬氧化物半導(dǎo)體層為銦鎵鋅氧化物、銦鋅氧化物、銦鋅錫氧化物或上述的組合。依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式,上述第二光波段為可見(jiàn)光波段，有機(jī)感光層的材質(zhì)包含己燒噻吩(ploy (3-hexylthiophene) ;P3HT)。依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式，上述第一金屬氧化物半導(dǎo)體層的厚度與上述第二金屬氧化物半導(dǎo)體層的厚度不同。依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式，上述第一金屬氧化物半導(dǎo)體層的含氧量與上述第二金屬氧化物半導(dǎo)體層的含氧量不同。依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式,其中第一光傳感器的堆疊結(jié)構(gòu)為交錯(cuò)型(Staggered)或共平面型(Coplanar)。依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式，其中第二光傳感器的堆疊結(jié)構(gòu)為交錯(cuò)型或共平面型。依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式，上述光感測(cè)組件還包括具有第三金屬氧化物半導(dǎo)體層的薄膜晶體管。上述薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)為交錯(cuò)型或共平面型。
依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式，上述第一、第二、第三金屬氧化物半導(dǎo)體層的厚度不同。依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式，上述第一、第二、第三金屬氧化物半導(dǎo)體層的含氧量不同。上述所揭露的光感測(cè)組件，其結(jié)合紫外光傳感器以及可見(jiàn)光光傳感器，以通過(guò)不同的含氧量或不同厚度的金屬氧化物半導(dǎo)體層，使上述組件得到不同的啟動(dòng)電壓。此不同啟動(dòng)電壓的組件可以簡(jiǎn)化整體感測(cè)電路設(shè)計(jì)，以不同電壓?jiǎn)㈤]不同組件。


為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例能更明顯易懂，所附附圖的詳細(xì)說(shuō)明如下:圖1繪示依據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式的一種光感測(cè)組件的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2繪示依據(jù)本發(fā)明的一另實(shí)施方式的一種光感測(cè)組件的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。主要組件符號(hào)說(shuō)明100,200:光感測(cè)組件110、210:基板120、220:第一光傳感器130、230:柵介電層

121,221:第一柵極122,222:第一金屬氧化物半導(dǎo)體層123a、223a:第一源極123b,223b:第一漏極140,240:第二光傳感器141,241:第二柵極142,242:第二金屬氧化物半導(dǎo)體層143a、243a:第二源極143b,243b:第二漏極145,245:有機(jī)感光層150,250:保護(hù)層260:薄膜晶體管261:第三柵極262:第三金屬氧化物半導(dǎo)體層263a:第三源極263b:第三漏極270:遮光層
具體實(shí)施例方式以下將以附圖及詳細(xì)說(shuō)明清楚說(shuō)明本發(fā)明的精神，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在了解本發(fā)明的較佳實(shí)施例后，當(dāng)可由本發(fā)明所教示的技術(shù)，加以改變及修飾，其并不脫離本發(fā)明的精神與范圍。參照?qǐng)D1，其繪示依據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式的一種光感測(cè)組件100的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。光感測(cè)組件100包含基板110、第一光傳感器120以及第二光傳感器140。其中，第一光傳感器120與第二光傳感器140的結(jié)構(gòu)為交錯(cuò)型(Staggered)。雖然在圖1中的第一光傳感器120與第二光傳感器140的結(jié)構(gòu)為交錯(cuò)型，但是也可為共平面型(coplanar)?；?10可選擇剛性或軟性材料。根據(jù)一實(shí)施方式，剛性材質(zhì)的基板110可為玻璃或石英。根據(jù)另一實(shí)施方式，軟性材質(zhì)的基板110可為塑料。第一光傳感器120形成于基板110上,其中第一光傳感器120包含第一柵極121、柵介電層130、第一金屬氧化物半導(dǎo)體層122、第一源極123a與第一漏極123b。其中,第一金屬氧化物半導(dǎo)體層122用以吸收具有第一光波段的第一光線。在此實(shí)施方式中，第一光線為紫外光，第一光波段為紫外光波段。第一柵極121形成于基板110上,位于第一金屬氧化物半導(dǎo)體層122的下方。第一柵極121的材料通?？蔀榻饘?、硅化金屬、氮化金屬、摻雜多晶硅或氧化金屬。其中，金屬可為鑰(Mo)、鉻(Cr)、銅、銀、金、鋁、上述金屬的合金或復(fù)合層。硅化金屬可為硅化鈦、硅化鈷、硅化鎳或硅化鉭。氮化金屬可為氮化鈦或氮化鉭。氧化金屬例如可為氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)。在一實(shí)施方式中，制備第一柵極121的方法依序通過(guò)沉積、微影制程以及蝕刻制程來(lái)形成。柵介電層130覆蓋第一柵極121與基板100上。根據(jù)一實(shí)施方式，柵介電層130可為氧化硅、氮氧化硅、氮化硅、二氧化鈦、五氧化二鈮或氧化鉿。在一實(shí)施方式中，形成柵介電層130的方法，可例如為化學(xué)氣相沉積法、濺鍍法或蒸鍍法。第一金屬氧化物半導(dǎo)體層122位于第一柵極121之上。第一金屬氧化物半導(dǎo)體層122的材料為銦鎵鋅氧化物、銦鋅氧化物、銦鋅錫氧化物或上述的任意組合。在一實(shí)施方式中，形成第一金屬氧化物半導(dǎo)體層122的方法，例如可使用濺鍍制程。第一源極123a與第一漏極123b位于第一金屬氧化物半導(dǎo)體層122上的相對(duì)兩偵1K第一源極123a與第一漏極123b可為導(dǎo)體材料。例如,第一源極123a與第一漏極123b可為鑰(Mo)、鉻(Cr)、銅、銀、金、鋁、上述金屬的合金或復(fù)合層，或是透明導(dǎo)電材料(如ΙΤ0)。在一實(shí)施方式中，制備第一源極123a與第一漏極123b的方法依序通過(guò)沉積、微影制程以及蝕刻來(lái)形成。第二光傳感器140形成于基板110上，其中第二光傳感器140包含第二柵極141、柵介電層130、第二金屬氧化物半導(dǎo)體層142、第二源極143a、第二漏極143b以及有機(jī)感光層145。其中，有機(jī)感光層145設(shè)置于第二金屬氧化物半導(dǎo)體層142上并與第二金屬氧化物半導(dǎo)體層142相接以使第二光傳感器140用以吸收具有第二光波段的第二光線。在此實(shí)施方式中，第二光線為可見(jiàn)光，第二光波段為可見(jiàn)光波段。第二柵極141形成于基板110上，位于第二金屬氧化物半導(dǎo)體層142的下方。第一柵極121的材料通?？蔀榻饘?、硅化金屬、氮化金屬、摻雜多晶硅或氧化金屬。其中，金屬可為鑰(Mo)、鉻(Cr)、銅、銀、金、鋁、上述金屬的合金或復(fù)合層。硅化金屬可為硅化鈦、硅化鈷、硅化鎳或硅化鉭。氮化金屬可為氮化鈦或氮化鉭。氧化金屬例如可為氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)。在一實(shí)施方式中，制備第二柵極141的方法依序通過(guò)沉積、微影制程以及蝕刻制程來(lái)形成。
第二金屬氧化物半導(dǎo)體層142為銦鎵鋅氧化物、銦鋅氧化物、銦鋅錫氧化物或上述的組合。在一實(shí)施方式中，形成第二金屬氧化物半導(dǎo)體層142的方法，例如可使用濺鍍制程。在一或多個(gè)實(shí)施方式中，第一金屬氧化物半導(dǎo)體層122的第一厚度與第二金屬氧化物半導(dǎo)體層142的第二厚度不同。因此，此實(shí)施方式中第一光傳感器120、第二光傳感器140可有不同的啟動(dòng)電壓。在一或多個(gè)實(shí)施方式中，第一金屬氧化物半導(dǎo)體層122的含氧量與第二金屬氧化物半導(dǎo)體層142的含氧量不同。因此，此實(shí)施方式中第一光傳感器120、第二光傳感器140可有不同的啟動(dòng)電壓。在一實(shí)施方式中，濺鍍制備第二金屬氧化物半導(dǎo)體層142時(shí)的氧氣流量可與濺鍍制備第一金屬氧化物半導(dǎo)體層122時(shí)的氧氣流量不相同。第二源極143a與第二漏極143b位于第二金屬氧化物半導(dǎo)體層142上的相對(duì)兩偵牝其中有機(jī)感光層145位于第二漏極143b及第二源極143a上并部分接觸至第二金屬氧化物半導(dǎo)體層142。有機(jī)感光層145的材質(zhì)包含己燒噻吩(ploy (3-hexylthiophene) ;P3HT)。在一實(shí)施例中，制作有機(jī)半導(dǎo)體層145的方法，可例如為蒸鍍法、旋轉(zhuǎn)涂布法或噴墨法。在一或多個(gè)可選擇的實(shí)施方式中，光感測(cè)組件100可還包含一保護(hù)層150覆蓋于第一光傳感器120、第二光傳感器140上。在一實(shí)施方式中,保護(hù)層150的材料可為透光的材料，例如可為氧化硅層。參考圖2，其繪示依據(jù)本發(fā)明的一另實(shí)施方式的一種光感測(cè)組件的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。光感測(cè)組件200包含基板210、第一光傳感器220、第二光傳感器240以及薄膜晶體管260。其中，圖2的基板210、第一光傳感器220、第二光傳感器240分別與圖1的基板110、第一光傳感器120、第二光傳感器140相同，故該些組件不再詳細(xì)敘述。在此實(shí)施方式中。薄膜晶體管260的結(jié)構(gòu)為交錯(cuò)型(Staggered)。薄膜晶體管260形成于基板210上，相鄰于第一光傳感器220和第二光傳感器240。薄膜晶體管260包含第三柵極261、柵介電層230、第三金屬氧化物半導(dǎo)體層262、第三源極263a與第三漏極263b。第三柵極261形成于基板210上,位于第三金屬氧化物半導(dǎo)體層262的下方。第三柵極261的材料通常可為金屬、硅化金屬、氮化金屬、摻雜多晶硅或氧化金屬。其中，金屬可為鑰(Mo)、鉻(Cr)、銅、銀、金、鋁、上述金屬的合金或復(fù)合層。硅化金屬可為硅化鈦、硅化鈷、硅化鎳或硅化鉭。氮化金屬可為氮化鈦或氮化鉭。氧化金屬例如可為氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)。在一實(shí)施方式中，制備第三柵極261的方法可依序通過(guò)沉積、微影制程以及蝕刻制程來(lái)形成。柵介電層230覆蓋第三柵極261與基板200上。根據(jù)一實(shí)施方式,柵介電層230可為氧化硅、氮氧化硅或氮化硅、二氧化鈦、五氧化二鈮或氧化鉿。在一實(shí)施方式中，形成柵介電層230的方法，可例如為化學(xué)氣相沉積法、濺鍍法或蒸鍍法。第三金屬氧化物半導(dǎo)體層262位于第三柵極261之上。第三金屬氧化物半導(dǎo)體層262的材料為銦鎵鋅氧化物、銦鋅氧化物、銦鋅錫氧化物或上述的任意組合。在一實(shí)施方式中，形成第三金屬氧化物半導(dǎo)體層262的方法，例如可使用濺鍍制程。在一或多個(gè)實(shí)施方式中，第三金屬氧化物半導(dǎo)體層262具有一第三厚度，且第三厚度分別與第一金屬氧化物半導(dǎo)體層222的第一厚度和第二金屬氧化物半導(dǎo)體層242的第二厚度不同。因此，此實(shí)施方式中第一光傳感器220、第二光傳感器240、薄膜晶體管260可有三個(gè)不同啟動(dòng)電壓。在一或多個(gè)實(shí)施方式中，第一金屬氧化物半導(dǎo)體層222、第二金屬氧化物半導(dǎo)體層242、第三金屬氧化物半導(dǎo)體層262的含氧量不同。因此，此實(shí)施方式中第一光傳感器220、第二光傳感器240、薄膜晶體管260可有三個(gè)不同啟動(dòng)電壓。在一實(shí)施方式中，派鍍制備第三金屬氧化物半導(dǎo)體層262時(shí)的氧氣流量可與濺鍍制備第一金屬氧化物半導(dǎo)體層222、第二金屬氧化物半導(dǎo)體層242時(shí)的氧氣流量不相同。第三源極263a與第三漏極263b位于第三金屬氧化物半導(dǎo)體層262上的相對(duì)兩偵U。第三漏極263b與第三源極263a可為導(dǎo)體材料。例如，第三漏極263b與第三源極263a可為鑰(Mo)、鉻(Cr)、銅、銀、金、鋁、上述金屬的合金或復(fù)合層。在一實(shí)施方式中，制備第三漏極263b與第三源極263a的方法依序通過(guò)沉積、微影制程以及蝕刻來(lái)形成。在一或多個(gè)可選擇的實(shí)施方式中，光感測(cè)組件200可還包含保護(hù)層250覆蓋于第一光傳感器220、第二光傳感器240上。在一實(shí)施方式中，保護(hù)層250的材料可為透光的材料，例如可為氧化硅層。在一或多個(gè)可選擇的實(shí)施方式中，光感測(cè)組件200可還包含遮光層270位于第三漏極263b與第三源極263a的上方,用以遮蔽第三金屬氧化物半導(dǎo)體層262,以防止產(chǎn)生光電流。在一實(shí)施方式中，遮光層270可為不透光的金屬層鑰(Mo)、鉻(Cr)、鑰鉻合金(MoCr)、招、招釹合金(AlNd)或銅。由上述本發(fā)明實(shí)施方式可知,光感測(cè)組件結(jié)合紫外光光傳感器以及可見(jiàn)光光傳感器，或可選擇性的相鄰于薄膜晶體管，以通過(guò)不同的含氧量或不同厚度的金屬氧化物半導(dǎo)體層，使上述組件得到不同的啟動(dòng)電壓。此不同啟動(dòng)電壓的組件可以簡(jiǎn)化整體感測(cè)電路設(shè)計(jì)，以不同電壓?jiǎn)㈤]不同組件。雖然本發(fā)明已以實(shí)施方式揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求書(shū)所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種光感測(cè)組件，其特征在于，包含: 一基板； 一第一光傳感器，形成于該基板上，其中該第一光傳感器包含一第一金屬氧化物半導(dǎo)體層，用以吸收具有一第一光波段的一第一光線；以及 一第二光傳感器，形成于該基板上，其中該第二光傳感器包含一第二金屬氧化物半導(dǎo)體層與一有機(jī)感光層，該有機(jī)感光層設(shè)置于該第二金屬氧化物半導(dǎo)體層上，以使該第二光傳感器用以吸收具有一第二光波段的一第二光線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光感測(cè)組件，其特征在于，該第一光波段為紫外光波段，該第一、第二金屬氧化物半導(dǎo)體層為銦鎵鋅氧化物、銦鋅氧化物、銦鋅錫氧化物或上述的組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光感測(cè)組件，其特征在于，該第二光波段為可見(jiàn)光波段，該有機(jī)感光層的材質(zhì)包含己燒噻吩。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光感測(cè)組件，其特征在于，該第一金屬氧化物半導(dǎo)體層的厚度與該第二金屬氧化物半導(dǎo)體層的厚度不同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光感測(cè)組件，其特征在于，該第一金屬氧化物半導(dǎo)體層的含氧量與該第二金屬氧化物半導(dǎo)體層的含氧量不同。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光感測(cè)組件，其特征在于，該第一光傳感器的結(jié)構(gòu)為交錯(cuò)型或共平面型。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光感測(cè)組件，其特征在于，該第二光傳感器的結(jié)構(gòu)為交錯(cuò)型或共平面型。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光感測(cè)組件，其特征在于，還包含一薄膜晶體管形成于該基板上，并相鄰于該第一光傳感器和第二光傳感器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光感測(cè)組件，其特征在于，該薄膜晶體管包含一第三金屬氧化物半導(dǎo)體層，其中該薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)為交錯(cuò)型或共平面型。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光感測(cè)組件，其特征在于，該第一、第二、第三金屬氧化物半導(dǎo)體層的厚度不相同。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光感測(cè)組件，其特征在于，該第一、第二、第三金屬氧化物半導(dǎo)體層的含氧量不同。
全文摘要
本發(fā)明揭露一種光感測(cè)組件，其包含基板、第一光傳感器以及第二光傳感器。第一光傳感器形成于基板上，第一光傳感器包含第一金屬氧化物半導(dǎo)體層，用以吸收具有一第一光波段的一第一光線。第二光傳感器形成于基板上，其中第二光傳感器包含第二金屬氧化物半導(dǎo)體層與有機(jī)感光層，有機(jī)感光層設(shè)置于第二金屬氧化物半導(dǎo)體層上，以使第二光傳感器用以吸收具有一第二光波段的一第二光線。
文檔編號(hào)H01L27/30GK103117291SQ20121001199
公開(kāi)日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2012年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月16日
發(fā)明者葉佳俊, 王裕霖, 藍(lán)緯洲, 辛哲宏 申請(qǐng)人:元太科技工業(yè)股份有限公司