JP2008177556A - 画像検出器および放射線検出システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】スキャン配線101、データ配線3および共通配線102のそれぞれを絶縁膜を介して設けられた互いに異なる金属層により形成する。
【選択図】図6
Description
Cd_line=Ngate × (Cdgx + Cdcsx + Ctft + Cdp)
+Ccom
ただし、Ngateはデータ配線に交差するスキャン配線数、Cdgxはデータ配線とスキャン配線の交差部容量、Cdcsxはデータ配線と蓄積容量配線の交差部容量、Ctftはデータ配線とTFTスイッチとの間のTFT部容量、Cdpはデータ配線と電荷収集電極との間のカップリング容量、Ccomはバイアス電極とデータ配線との間の容量である。
ここで、ゲート絶縁膜15として、膜厚300nm、比誘電率7.5の膜を使用した場合について考える。スキャン配線101および蓄積容量配線102の幅は10μm、データ配線3の幅は10μmである。TFT部容量は、チャネル幅とチャネル長によって決定するが0.01pFとする。データ配線に交差するスキャン配線数は1500本である。そうすると、Cdgx=0.0256pF、Cdcsx=0.0256pF、Ctft=0.01pF、Ngete=1500であるため、Cd_line=91.8pFとなる。
ここでは、ゲート絶縁膜15としてSiNを用い、膜厚は300nm、比誘電率は7.5である。一方、絶縁保護層17もSiNを用い、膜厚は500nm、比誘電率は7.5である。スキャン配線101、蓄積容量配線102の配線幅は10μm、データ配線3の配線幅は10μmである。TFT容量は、チャネル幅W、チャネル長Lによって決定するが、今回は0.01pFのものを採用した。ゲートライン数は1500本である。従来の構造の場合には、Cdgx=0.0256pF、Cdcsx=0.0256pF、Ctft=0.01pF、Ngate=1500であるため、Cd_line=91.8pFとなる。一方、第1の実施形態の放射線画像検出器の構造では、Cdgx=0.0096pF、Cdcsx=0.0096pFとなり、Cd_line=43.8pFとなる。したがって、データ配線の配線容量を48%に低減でき、これにより電子ノイズが低減する。
ここでは、ゲート絶縁膜15としてSiNxを用い、膜厚は300nm、比誘電率は7.5である。一方、絶縁保護層17もSiNxを用い、膜厚は500nm、比誘電率は7.5である。スキャン配線101、蓄積容量配線102の配線幅は10μm、データ配線3の配線幅は10μmである。TFT容量は、チャネル幅W、チャネル長Lによって決定するが、今回は0.01pFのものを採用した。ゲートライン数は1500本である。従来の構造の場合には、Cdgx=0.0256pF、Cdcsx=0.0256pF、Ctft=0.01pF、Ngate=1500であるため、Cd_line=91.8pFとなる。一方、第2の実施形態の放射線画像検出器の構造では、Cdgx=0.0096pF、Cdcsx=0pF(データ配線と蓄積容量配線との交差部がないため)となり、Cd_line=29.4pFとなる。したがって、データ配線の配線容量を32%に低減でき、これにより電子ノイズが低減する。
2 ゲート電極
3 データ配線
4 TFTスイッチ
5 電荷蓄積容量
6 半導体膜
7 バイアス電極
8 半導体層
9 ソース電極
10 アクティブマトリックス基板
11 電荷収集電極
12 層間絶縁膜
13 ドレイン電極
14 蓄積容量下部電極
15 ゲート絶縁膜
16 コンタクトホール 17 絶縁保護膜
18 蓄積容量上部電極
19 半導体層
100,200,300 放射線画像検出器
101 スキャン配線
102 蓄積容量配線(共通配線)
102 信号検出器
103 スキャン信号制御装置
104 スキャン信号制御装置
105 信号検出器
106 信号処理装置
Claims (15)
- 並列配置された複数のスキャン配線と、
該スキャン配線と交差して設けられ、該スキャン配線が形成された金属層と絶縁膜を介して異なる金属層により形成された複数のデータ配線と、
前記スキャン配線と前記データ配線とに接続されマトリクス状に設けられた薄膜トランジスタと、
電磁波が照射されると電荷を発生する半導体膜を有し、該薄膜トランジスタに接続されマトリクス状に設けられたセンサ部と、
前記マトリクス状に設けられたセンサ部に対して共通にバイアス電圧を印加するために設けられ、前記センサ部の半導体膜より下層で、且つ前記スキャン配線が形成された金属層及び前記データ配線が形成された金属層と絶縁膜を介して異なる金属層により形成された複数の共通配線と、
を備えた画像検出器。 - 前記共通配線は、前記データ配線に並行に配置されていることを特徴とする請求項1記載の画像検出器。
- 前記共通配線は、前記薄膜トランジスタのソース電極およびドレイン電極が形成された金属層に形成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の画像検出器。
- 前記センサ部は、電磁波が照射されることにより前記半導体膜に発生した電荷を蓄積する蓄積容量を各々有し、
前記共通配線は、前記蓄積容量に接続されていることを特徴とする請求項1から請求項3いずれか1項記載の画像検出器。 - 前記センサ部は、前記半導体膜に対してバイアス電圧を印加するバイアス電極を各々有し、
前記共通配線は、前記バイアス電極に接続されていることを特徴とする請求項1から請求項3いずれか1項記載の画像検出器。 - 前記データ配線は、前記薄膜トランジスタのソース電極およびドレイン電極が形成された金属層上に設けられた絶縁膜上に配置されていることを特徴とする請求項1から請求項5いずれか1項記載の画像検出器。
- 請求項4記載の画像検出器において、
基板と、
前記スキャン配線および前記薄膜トランジスタのゲート電極を形成する第1金属層と、
単層または複層の第1絶縁膜と、
前記薄膜トランジスタのソース電極、ドレイン電極、前記蓄積容量下部電極および前記共通配線を形成する第2金属層と、
単層または複層の第2絶縁膜と、
前記データ配線および前記蓄積容量上部電極を形成する第3金属層と、
単層または複層の第3絶縁膜と、
前記蓄積容量へ前記電荷を収集する電荷収集電極を形成する第4金属層と、
電磁波が照射されると前記電荷を発生する半導体膜と、
前記半導体膜に対してバイアス電圧を印加するバイアス電極とがこの順に積層されたことを特徴とする画像検出器。 - 前記データ配線と前記スキャン配線との間に、前記第1絶縁膜、半導体膜、前記第2絶縁膜が積層されていることを特徴とする請求項7記載の画像検出器。
- 前記蓄積容量上部電極が、前記第2絶縁膜を介して前記薄膜トランジスタの上部に配置されていることを特徴とする請求項7記載の画像検出器。
- 前記データ配線が、前記薄膜トランジスタの上部まで延伸されていることを特徴とする請求項7記載の画像検出器。
- 前記第2絶縁膜の膜厚が、前記第1絶縁膜よりも厚いことを特徴とする請求項7から10いずれか1項記載の画像検出器。
- 前記第2絶縁膜の誘電率が、前記第1絶縁膜の誘電率よりも低誘電率であることを特徴とする請求項7から11いずれか1項記載の画像検出器。
- 請求項1から12いずれか1項記載の画像検出器と、
前記画像検出器から出力された信号を処理する信号処理手段と、
前記信号処理手段から出力された処理済信号を記憶する記憶手段と、
前記信号処理手段から出力された処理済信号に基づいて画像を表示する表示手段と、
前記画像検出器に向けて放射線を射出する放射線源とを備えたことを特徴とする放射線検出システム。 - 基板と、
並列配置された複数のスキャン配線、マトリクス状に設けられた薄膜トランジスタのゲート電極、該薄膜トランジスタに接続され、電磁波が照射されることにより発生した電荷を蓄積する蓄積容量の下部電極、および該蓄積容量下部電極に対してバイアス電圧を印加するために設けられ複数の共通配線を形成する第1金属層と、
単層または複層の第1絶縁膜と、
前記薄膜トランジスタのソース電極、ドレイン電極および前記蓄積容量の上部電極を形成する第2金属層と、
単層または複層の第2絶縁膜と、
前記スキャン配線と交差して設けられたデータ配線を形成する第3金属層と、
単層または複層の第3絶縁膜と、
前記蓄積容量へ前記電荷を収集する電荷収集電極を形成する第4金属層と、
電磁波が照射されると前記電荷を発生する半導体膜と、
前記半導体膜に対してバイアス電圧を印加するバイアス電極とがこの順に積層されたことを特徴とする画像検出器。 - 基板と、
並列配置された複数のスキャン配線およびマトリクス状に設けられた薄膜トランジスタのゲート電極を形成する第1金属層と、
単層または複層の第1絶縁膜と、
前記薄膜トランジスタのソース電極、ドレイン電極、電磁波が照射されることにより発生した電荷を蓄積する蓄積容量の下部電極を形成する第2金属層と、
単層または複層の第2絶縁膜と、
前記スキャン配線と交差して設けられたデータ配線、前記蓄積容量の上部電極、および前記データ配線と並行に、前記蓄積容量の下部電極に対してバイアス電圧を印加するために設けられた複数の共通配線を形成する第3金属層と、
単層または複層の第3絶縁膜と、
前記蓄積容量へ前記電荷を収集する電荷収集電極を形成する第4金属層と、
電磁波が照射されると前記電荷を発生する半導体膜と、
前記半導体膜に対してバイアス電圧を印加するバイアス電極とがこの順に積層されたことを特徴とする画像検出器。
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