[發(fā)明專利]X射線成像設(shè)備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211540198.3
• 申請日: 2022-12-02
• 公開（公告）號: CN116223536A
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 弗朗索瓦·坦普勒;羅伊克·韋爾熱;埃里克·格羅斯達隆;塞巴斯蒂安·貝克爾
• 申請（專利權(quán)）人: 原子能與替代能源委員會
• 主分類號: G01N23/04
• 分類號: G01N23/04;A61B6/00;H01L27/146
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 譚營營;胡彬

本說明書涉及一種X射線成像設(shè)備，包括：?包括電連接元件的轉(zhuǎn)移基板(100)；?像素陣列，每個像素陣列包括結(jié)合并電連接到轉(zhuǎn)移基板(100)的電連接元件的單片基礎(chǔ)芯片(153)，以及電連接到基礎(chǔ)芯片(153)的直接轉(zhuǎn)換X光子檢測器(XD)，其中，在每個像素中，基礎(chǔ)芯片(153)包括用于從像素的檢測器(XD)讀取的集成電路。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及一種X射線成像設(shè)備和制造這種設(shè)備的方法，特別是用于射線照相應(yīng)用，例如在醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在已知的X射線成像設(shè)備中，可以區(qū)分間接轉(zhuǎn)換設(shè)備和直接轉(zhuǎn)換設(shè)備。

間接轉(zhuǎn)換設(shè)備包括適于捕獲光輻射的光電二極管陣列和布置在光電二極管陣列上方的閃爍體。在操作中，閃爍體由于吸收X射線而發(fā)光。閃爍體發(fā)出的光被光電二極管轉(zhuǎn)換成電荷。因此，光電二極管陣列獲取表示閃爍體發(fā)射的光分布的圖像，該光分布本身表示閃爍體接收的X射線分布。

直接轉(zhuǎn)換設(shè)備包括一層半導(dǎo)體轉(zhuǎn)換材料，其適于將吸收的X射線直接轉(zhuǎn)換為電荷。轉(zhuǎn)換層被布置在適于讀取轉(zhuǎn)換材料中生成的電荷的基本電路陣列上方。在操作中，轉(zhuǎn)換層由于吸收X射線而生成電荷。這些電荷由讀出電路陣列讀取。因此，讀出電路陣列直接獲取表示由轉(zhuǎn)換材料接收的X射線分布的圖像。

這里更特別地考慮了直接轉(zhuǎn)換X射線成像設(shè)備的形成。

發(fā)明內(nèi)容

一個實施例提供了一種X射線成像設(shè)備，包括：

-包括電連接元件的轉(zhuǎn)移基板；

-像素陣列，每個像素陣列包括結(jié)合并電連接到轉(zhuǎn)移基板的電連接元件的單片基礎(chǔ)芯片，以及電連接到基礎(chǔ)芯片的直接轉(zhuǎn)換X光子檢測器，

其中，在每個像素中，基礎(chǔ)芯片包括用于從像素的檢測器讀取的集成電路。

根據(jù)一個實施例，在每個基礎(chǔ)芯片中，用于從像素的檢測器讀取的集成電路以CMOS技術(shù)形成。

根據(jù)一個實施例，在每個像素中，檢測器包括基于適于將X光子直接轉(zhuǎn)換為電荷的半導(dǎo)體材料的有源檢測堆疊，該半導(dǎo)體材料例如，來自非晶硒(a:Se)、砷化鎵(GaAs)、碘化汞(HgI2)、氧化鉛(PbO)、碲化鎘(Cd(Zn)Te)或鈣鈦礦材料的組的材料。

根據(jù)一個實施例，有源檢測堆疊在像素陣列的整個表面上連續(xù)延伸。

根據(jù)一個實施例，在每個像素中，檢測器包括下電極和上電極，上電極是設(shè)備的所有像素共用的，并且下電極是每個像素獨有的。

根據(jù)一個實施例，在每個像素中，檢測器覆蓋像素的基礎(chǔ)芯片。

根據(jù)一個實施例，在每個像素中，像素的基礎(chǔ)芯片包括無機LED和用于控制LED的集成電路。

另一個實施例提供了一種組件，其包括如上文所定義的第一堆疊的X射線成像設(shè)備和第二堆疊的X射線成像設(shè)備。

根據(jù)一個實施例，該組件包括第一設(shè)備和第二設(shè)備之間的過濾層。

另一個實施例提供了一種制造如上文所定義的X射線成像設(shè)備的方法，其中，通過臨時支撐基板將基礎(chǔ)芯片集體轉(zhuǎn)移并結(jié)合到轉(zhuǎn)移基板上。

根據(jù)一個實施例，該方法包括在將基礎(chǔ)芯片轉(zhuǎn)移和結(jié)合到轉(zhuǎn)移基板上之后沉積平面化層的步驟。

根據(jù)一個實施例，該方法包括將檢測器轉(zhuǎn)移到平面化層的上表面上的步驟。

附圖說明

前述特征及其他特征和優(yōu)點將在以下具體實施例的非限制性描述中結(jié)合附圖進行詳細討論，其中：

圖1A、圖1B、圖1C、圖1D、圖1E和圖1F是示出根據(jù)一個實施例的制造X射線成像設(shè)備的方法的示例的步驟的俯視圖和橫截面圖；