[發明專利]檢測裝置和放射線檢測系統

無效

• 申請號: 201310641703.8
• 申請日: 2013-12-03
• 公開（公告）號: CN103855176A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 和山弘;渡邊實;橫山啟吾;大藤將人;川鍋潤;藤吉健太郎;中山明哉
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: 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: 羅銀燕

技術領域

本公開涉及一種檢測裝置和放射線檢測系統。

背景技術

近年來，使用薄膜晶體管（TFT）的液晶面板的制造技術已被用于檢測裝置。在這樣的檢測裝置中，通過在TFT被覆蓋的位置處形成轉換元件來實現開口率的提高。轉換元件具有PIN結構，在該PIN結構中，例如，p型半導體層、本征半導體層以及n型半導體層被累積，并且，本征半導體層用作光電轉換層。為了提高電荷量和SNR，美國專利No.5,619,033提出了一種檢測裝置，該檢測裝置通過在整個像素陣列之上形成光電轉換層、并在逐個像素的基礎上放置適于收集由光電轉換層產生的電荷的電極來實現100%的開口率。

發明內容

在根據美國專利No.5,619,033的檢測裝置中，光電轉換層的頂面被配置為平坦。利用該配置，如后面所描述的那樣，電荷量和SNR不能充分地提高。因此，本發明的一個方面提供了有利于在像素陣列之上形成轉換層的檢測裝置的技術。

根據一些實施例，提供一種檢測裝置，該檢測裝置包括：轉換層，其被配置為將入射光或放射線轉換成電荷；多個第一電極，其被配置為收集作為所述轉換層的轉換的結果而產生的電荷；以及多個第一雜質半導體層，其被布置在所述多個第一電極與所述轉換層之間。所述轉換層被布置在所述多個第一電極之上以便覆蓋所述多個第一電極。所述轉換層的覆蓋相鄰的一對所述第一電極的之間的區域的部分包括膜厚比所述轉換層的覆蓋所述第一電極的邊緣的部分小的部分。

本發明的其它特征從以下示例性實施例（參照附圖）的描述將變得清晰。

附圖說明

圖1是描述根據本發明的實施例的檢測裝置的總體配置的示例的示圖。

圖2A～2C是描述根據本發明的實施例的檢測裝置的詳細配置示例的示圖。

圖3是描述根據本發明的實施例的檢測裝置的電勢分布的示圖。

圖4A～4I是描述根據本發明的實施例的檢測裝置的制造方法的示例的示圖。

圖5是描述在根據本發明的實施例的檢測裝置中產生的自然氧化膜的示圖。

圖6A～6C是描述根據本發明的實施例的檢測裝置的制造方法的另一示例的示圖。

圖7是描述根據本發明的實施例的放射線檢測裝置的配置的示圖。

具體實施方式

以下將參照附圖詳細地描述本發明的實施例。貫穿于各個實施例，類似的部件由相同的附圖標記表示，并且將省略其冗余的描述。并且，每個實施例可被適當改變，并且可以組合使用不同的實施例。一般地，本發明可應用于在包含多個像素的像素陣列之上形成轉換層的檢測裝置。以下將通過示例來描述PIN結構的轉換元件，但可替代地使用具有相反導電類型的NIP結構的轉換元件或MIS結構的轉換元件。類似地，以下將通過示例來描述底柵薄膜晶體管，但可替代地使用頂柵薄膜晶體管。晶體管可由非晶硅或多晶硅制成。并且，這里的電磁波的范圍為從光的波長區域中的電磁波到放射線的波長區域中的電磁波，并且包括可見光到紅外光線以及諸如X射線、α射線、β射線以及γ射線的放射線。

將參照圖1描述根據本發明的一些實施例的檢測裝置100的總體配置。檢測裝置100包括像素陣列110、共用電極驅動電路120、柵極驅動電路130以及信號處理電路140。像素陣列110具有以陣列形式布置的多個像素。像素陣列110具有例如約3000行×3000列的像素，但出于解釋的目的，該像素陣列110在圖1中被示為具有5行×5列的像素。

每個像素包括轉換元件111和晶體管112。轉換元件111產生與由檢測裝置100所接收的電磁波相對應的電荷。轉換元件111可以是適于將由閃爍體從放射線轉換的可見光轉換成電荷的光電轉換元件，或者可以是適于將導向（direct）檢測裝置100的放射線直接轉換成電荷的轉換元件。晶體管112例如為薄膜晶體管。轉換元件111和晶體管112的第一主電極（源極或漏極）彼此電連接。盡管轉換元件111和晶體管112在圖1中被示為在與基板表面平行的方向上彼此相鄰，但轉換元件111和晶體管112如后面所描述的那樣通過在與基板表面垂直的方向上彼此重疊而放置。像素陣列110還包括對于多個像素共同放置的共用電極113。