[發明專利]檢測裝置和檢測系統

有效

• 申請號: 201310465678.2
• 申請日: 2013-10-09
• 公開（公告）號: CN103716551B
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 渡邊實;望月千織;橫山啟吾;大藤將人;川鍋潤;藤吉健太郎;和山弘
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: H04N5/32
• 分類號: H04N5/32;H04N5/378;H04N5/374;H04N5/357;H01L27/146
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 宋巖

技術領域

本發明的各個方面總的涉及醫療圖像診斷裝置，非破壞性檢查系統，適用于利用放射線的分析裝置的檢測裝置，和檢測系統。

背景技術

近年來，薄膜半導體制造技術已應用于各自包括諸如薄膜晶體管（TFT）之類的開關設備和諸如光電轉換元件之類的感測元件的組合的檢測裝置和放射線檢測裝置。這樣的檢測裝置或放射線檢測裝置可具有35cm×43cm或者43cm×43cm的較大面積。為了提高靈敏度，提出了結構上包括如在日本專利公開No.11-307756或2005-175418中公開的有源像素傳感器（APS）型像素的檢測裝置。在APS型像素中，在感測元件中生成的電荷定義用于放大的開關設備的柵極的電位。當使用于選擇的開關設備導通時，與利用跟隨器操作定義的柵極的電位相應的電壓對信號線的寄生電容充電。從而，按照在感測元件中生成的電荷的量而放大的電信號從像素被輸出給信號線。換句話說，在具有如在日本專利公開No.11-307756或2005-175418中公開的APS型像素的檢測裝置中，來自像素的電信號的放大率或輸出時間取決于信號線的寄生電容。

然而，按照日本專利公開No.11-307756或日本專利公開No.2005-175418，信號線的寄生電容的值可根據包括它們的檢測裝置的面積或者其中的信號線的寬度而變化，這可以有可能改變從像素輸出的電信號的放大率或者輸出時間。通過經由對裝置的面積和信號線的寬度的調整、與包括信號線的裝置無關地調整信號線的寄生電容，可調整放大率和輸出時間。然而，考慮到取決于信號線的寄生電容的噪聲，要求信號線的寄生電容極低。于是，在調整信號線的寄生電容的設計中，不易既保持較好的S/N比，又保持期望的電信號的放大率或者輸出時間。尤其是在利用薄膜半導體制造技術生產的具有較大面積的檢測裝置中，歸因于例如面積的變化，信號線的寄生電容可能變化大到50～150pF，從而信號線的寄生電容的影響顯著。

發明內容

因而，本發明的各個方面總的提供一種具有利用薄膜半導體制造技術制造的APS型像素的檢測裝置或放射線檢測裝置，從而可在較好的S/N比下，容易地提供期望的電信號的放大率或輸出時間。

按照本發明的一方面，在基板上形成的檢測裝置包括：以矩陣布置的多個像素，和與像素電連接的信號線。每個像素包括：把放射線或者光轉換成電荷的感測元件，輸出基于電荷的量的電信號的放大薄膜晶體管，保持由放大薄膜晶體管輸出的電信號的電容器，和把保持在電容器中的電信號傳送給信號線的傳輸薄膜晶體管。

參考附圖，根據實施例的以下說明，本公開的其它特征將變得清楚。

附圖說明

圖1A是按照第一實施例的檢測裝置中的一個像素的示意等效電路圖，圖1B是整體的示意等效電路圖，圖1C是讀出電路的示意等效電路圖。

圖2A是按照第一實施例的檢測裝置中的一個像素的示意平面圖，圖2B和圖2C是示意截面圖。

圖3是按照第一實施例的檢測裝置的操作的示例性時序圖。

圖4A是按照第二實施例的檢測裝置中的一個像素的示意等效電路圖，圖4B是示意平面圖，圖4C是示意截面圖。

圖5A是按照第三實施例的檢測裝置中的一個像素的示意等效電路圖，圖5B是示意平面圖。

圖6是按照第三實施例的檢測裝置的操作的示例性時序圖。

圖7A是按照第四實施例的檢測裝置中的一個像素的示意等效電路圖，圖7B是示意平面圖，圖7C是示意截面圖。

圖8是按照第五實施例的檢測裝置的示意平面圖。

圖9A和圖9B是按照第六實施例的檢測裝置中的一個像素的示意等效電路圖。

圖10是圖解說明檢測裝置應用于檢測系統的例子的示意圖。

圖11是按照第二實施例的檢測裝置的操作的示例性時序圖。

具體實施方式

下面參考附圖，具體說明示例性實施例。這里，放射線不僅包括生成由放射性衰變引起的粒子（包括光子）的射束，比如α射線、β射線和γ射線，而且包括具有同等能量的射束，比如X射線、粒子射線和宇宙射線。

[第一實施例]

首先，將參考圖1A、圖1B和圖1C，說明按照第一實施例的檢測裝置。圖1A是按照第一實施例的檢測裝置中的一個像素的示意等效電路圖，圖1B是整體示意等效電路圖，圖1C是讀出電路的示意等效電路圖。