[發明專利]間接變換型圖像檢測器

有效

• 申請號: 201210054391.6
• 申請日: 2007-12-20
• 公開（公告）號: CN102593140A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 岡田美廣;吉見琢也
• 申請（專利權）人: 富士膠片株式會社
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 雒運樸

本申請是申請日為2007年12月20日、申請號為200710159713.2、發明名稱為“圖像檢測器以及放射線檢測系統”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及具有薄膜晶體管的多個像素以二維狀排列的圖像檢測器，尤其涉及該像素的構造。

背景技術

近年來，在TFT有源矩陣基板上配置X線感應層，并且能夠將X線信息直接變換為數字數據的FPD(flat?panel?detector)正在實用化。與現有的成像底片(imaging?plate)相比，具有能實時確認圖像，還能確認動畫的優點，從而正在快速推進普及化。

首先，使用圖20，對使用了FPD的放射線圖像檢測器進行說明。

就放射線圖像檢測器而言，在以陣列狀配置了電荷收集電極11的有源矩陣基板10上，形成具有電磁波導電性的半導體膜6，并且在其之上依次形成有偏壓電極(bias?electrode)7。上部電極7與高壓電源連接。

而且，半導體膜6為以硒為主成分的膜厚100～1000μm的非結晶a-Se膜，如果被照射X線，則在膜的內部產生電荷。在以陣列狀配置于有源矩陣基板10上的電荷收集電極11附近，設置有TFT開關4和電荷蓄積電容5，TFT開關4的漏電極與電荷蓄積電容5的一方電極連接。而且，電荷蓄積電極5的另一方電極與蓄積電容布線102連接。在TFT開關4的柵電極與掃描布線101連接，源電極與數據布線3連接，數據布線3的終端與信號檢測器(放大器)105連接(例如，參照特開平11-190774號公報、特開2001-135809號公報)。

接下來，對上述構造的放射線圖像檢測器的動作原理進行說明。

如果從圖20的上方被照射X線，則半導體膜6在其內部產生電荷。所產生的電荷中的空穴因偏壓電極7與電荷收集電極11之間的電位差而集中到電荷收集電極11，并且被蓄積在與電荷收集電極11電連接的電荷蓄積電容5。由于半導體膜6根據X線量來產生不同的電荷量，因此與X線所承載的圖像信息對應的電荷蓄積到各像素的電荷蓄積電容。之后，經由掃描布線101依次施加使TFT開關4成為接通(ON)狀態的信號，并且經由數據布線3取出各電荷蓄積電容5所蓄積的電荷。進而，用信號檢測器105檢測各像素的電荷量，由此能夠讀取圖像信息。

接下來，對采用一般液晶面板等的制造技術來制造TFT有源矩陣基板時的像素構造進行說明。圖21是表示放射線圖像檢測器的1個像素單位的構造的剖視圖、圖22是其俯視圖。圖21是圖22的21-21線的剖視圖。

就放射線圖像檢測器而言，如圖21及圖22所示那樣在玻璃基板1上設置有柵電極2、掃描布線101、蓄積電容下部電極14和蓄積電容布線102。而且，在柵電極2、掃描布線101、蓄積電容下部電極14和蓄積電容布線102的上方，設置有柵絕緣膜15。在柵電極2的上方隔著柵絕緣膜15而形成有半導體層8。而且，在半導體層8上形成有源電極9和漏電極13。蓄積電容上部電極18層疊在用于構成電荷蓄積電容5的層的上方。而且，在與源電極9、漏電極13和蓄積電容上部電極18相同的金屬層，設置有數據布線3。而且，在數據布線、蓄積電容上部電極18、源電極9和漏電極13的上方配置有絕緣保護膜17。

而且，在絕緣保護膜17的上方設置有層間絕緣膜12。在層間絕緣膜12的上層也就是有源矩陣基板10的最上層，設置有電荷收集電極11。電荷收集電極11與TFT開關4經由蓄積電容上部電極18及漏電極13而連接。另外，數據布線3與掃描布線101及蓄積電容布線102，經由柵絕緣膜15而交叉。而且，在有源矩陣基板10上形成有半導體膜6和偏壓電極7。

如上所述的結構的放射線圖像檢測器中存在TFT陣列的制造成品率低以及檢測圖像的畫質不良這兩種應當解決的重要課題。

首先，對TFT陣列的制造成品率相關的課題進行說明。

TFT陣列制造時的不良可分為兩大類，即存在線缺陷不良和點缺陷不良。其中，就點缺陷不良而言，由于在圖像檢測器中能夠通過圖像處理進行校正處理，因此不會成為太大的問題。另一方面，對線缺陷不良而言、尤其是蓄積電容布線與掃描布線或者數據布線之間的連接不良而言，由于不易進行TFT陣列工藝中的激光修復等物理修正、或者基于圖像校正的修正，所以成為致命的缺陷，是一種致使TFT陣列的制造成本上升的原因。

在圖21中，掃描布線、柵電極和蓄積電容布線形成于相同層的金屬層(柵層)。因而，在形成柵層時發生圖案形成不良，當在掃描布線或者柵電極、與蓄積電容布線之間殘留有導電材料時，在掃描布線與蓄積電容布線之間將會發生連接不良。