JP2008198648A - Ｘ線撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】材質が異なる層の境界上の歪みの発生を防止し、高画質なＸ線画像を得ることができるＸ線撮像装置の提供。
【解決手段】蛍光体膜１０２と、蛍光体膜１０２上に設けられた光電変換部１０３と、光電変換部１０３の蛍光体膜１０２が設けられた面に対向する面に設けられた絶縁膜３０１と、絶縁膜３０１を介して、光電変換部１０３上にアレイ状に配列された複数の画素の各々に対応して設けられた複数のスイッチング素子４０２と、絶縁膜３０１に設けられたコンタクトホール３０４を介して、スイッチング素子４０２と光電変換部１０３とを電気的に接続する画素電極５０２と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、医用Ｘ線診断装置等に用いられるＸ線撮像装置に関する。

近年、医療分野においては、治療を迅速的確に行う目的で患者の医療データをデータベース化する方向に進んでおり、Ｘ線撮影においてもその画像データのデジタル化が要求されている。そこで最近、薄膜トランジスタアレイを用いたＸ線撮像装置が開発されている。

従来、このようなＸ線撮像装置には、Ｘ線電荷変換部として、Ｘ線電荷変換膜を用いて、Ｘ線を直接的に電気信号（電荷）に変換する直接変換型と、Ｘ線を蛍光体で一旦可視光に変換し、この可視光を光電変換膜で電荷に変換する間接変換型の２種類が知られている。この２方式は、基本的に、どちらも電気信号の読み出し部は同じ構造が用いられている。すなわち、Ｘ線撮像装置は、薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）からなる単位画素をアレイ状に配置し、Ｘ線により直接的に、または、間接的に発生した電荷を画素電極により収集し、ＴＦＴを逐次駆動させることにより、この電荷を読み出して画像を得る装置である。

このようなＸ線撮像装置は、従来、ＴＦＴアレイ基板を先に製造し、このＴＦＴアレイ基板の上に、化学的気相成長（ＣＶＤ）法や物理的気相成長（ＰＶＤ）法を用いてＸ線電荷変換膜を成長していたが、ＴＦＴアレイ基板にはＴＦＴや配線部の凹凸があるため、このような段差のある箇所にＸ線電変換膜を成膜した場合には、その段差の影響によりその部分で特性が劣化するという問題があった。

このような問題を解決する方法として、ガラス基板上に共通電極、ＣｄＴｅ膜からなるＸ線電荷変換膜を形成し、このＣｄＴｅ膜上にＴＦＴ、画素容量、保護膜を形成するという従来とは逆の順序でそれぞれを形成する直接変換型の２次元Ｘ線センサの製造方法が開示されている（例えば、特許文献１）。
特開２００１−２９１８５４号公報

このように、上記特許文献１記載の技術では、Ｘ線電荷変換膜を平坦で均一な面上に成膜できるという効果を奏する。

しかしながら、直接変換型に用いられるＸ線電荷変換膜には、変換された電荷を検出する画素電極が直接Ｘ線電荷変換膜にコンタクトされている必要がある。この場合、画素電極は、Ｘ線電荷変換膜の表面全面に均一に形成されるわけではなく、例えば、特許文献１に図示されているように基板や絶縁膜に設けられたコンタクトホールを介して電気的に接続される構造となる。そのため、構造上どうしても、Ｘ線電荷変換膜は、材質が異なる２つ以上の層とその表面上で接触することになる。このため、Ｘ線電荷変換膜は、材質が異なる層間の境界上に位置する部分で軽微な歪みを生じる。この歪みの存在はＸ線電荷変換膜の特性が劣化につながるため、高画質なＸ線画像を得るためには限界があった。

そこで、本発明は、材質が異なる層の境界上の歪みの発生を防止し、高画質なＸ線画像を得ることができるＸ線撮像装置を提供することを目的とする。

本発明に係るＸ線撮像装置は、入射したＸ線を光に変換する蛍光体膜と、前記蛍光体膜上に設けられ、前記蛍光体膜で変換した光を電荷に変換する光電変換部と、前記光電変換部上に設けられた絶縁膜と、前記絶縁膜上にアレイ状に配列された複数の画素の各々に対応して設けられた複数のスイッチング素子と、前記絶縁膜に設けられたコンタクトホールを介して、前記スイッチング素子と前記光電変換部とを電気的に接続する画素電極と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、材質が異なる層の境界上の歪みの発生を防止し、高画質なＸ線画像を得ることができるＸ線撮像装置が提供される。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。以下の図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付し、重複する記載は省略する。また、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものと異なる。更に、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。

（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態に係るＸ線撮像装置の平面回路図である。

本実施形態に係るＸ線撮像装置は、図１に示すように、マトリクス状に配置された複数の画素ｅｉ．ｊ（ｉ，ｊ＝１、２・・・）を備えている。各画素ｅｉ．ｊは、Ｘ線電荷変換部２１０と、スイッチングＴＦＴ（以下、単に、ＴＦＴという）４０２と、を備えている。

Ｘ線電荷変換部２１０には、電源１０９によって負のバイアス電圧が印加される。ＴＦＴ４０２は、信号線４０８と走査線６０６に接続されており、走査線駆動回路６０７によってオン／オフが制御される。信号線４０８の終端は増幅器３１０を介してシフトレジスタ６０８に接続されている。

図２は第１の実施形態に係る１画素におけるＸ線撮像装置の平面図であり、図３は図２におけるＡ−Ａ方向に係る断面図である。

本実施形態に係るＸ線撮像装置は、図２、図３に示すように、金属反射膜１０１と、金属反射膜１０１上に設けられ、入射したＸ線を光に変換する蛍光体膜１０２と、蛍光体膜１０２の金属反射膜１０１が設けられた面に対向する面に設けられた透明電極２０４と、透明電極２０４の蛍光体膜１０２が設けられた面に対向する面に設けられ、蛍光体膜１０２で変換した光を電荷に変換する光電変換部１０３と、光電変換部１０３上に設けられ、光電変換部１０３で発生した電荷を信号線４０８に逐次出力するＴＦＴ４０２と、ＴＦＴ４０２上に設けられたパッシベーション層３０６と、パッシベーション層３０６上に設けられた接着層３０７と、接着層３０７上に設けられた支持基板３０８とを備える。

金属反射膜１０１は、例えば、Ａｌ等が好適に用いられる。

蛍光体膜１０２は、例えば、Ｇｄ_２ｏ_２Ｓ：Ｔｂ、ＣｓＩ、ＺｎＳ、Ｙ_ｘＧｄ_２−ｘＯ_３、ＣｄＷＯ_４等が好適に用いられる。

透明電極２０４は、例えば、ＩＴＯ等が好適に用いられる。

光電変換部１０３は、透明電極２０４の蛍光体膜１０２が設けられた面に対向する面に設けられたｐ型の導電性を有するアモルファスシリコン層（以下、ｐ型ａ−Ｓｉ層という）２０５と、ｐ型ａ−Ｓｉ層２０５の透明電極２０４が設けられた面に対向する面に設けられたｉ型の導電性を有するアモルファスシリコン層（以下、ｉ型ａ−Ｓｉ層という）２０６と、ｉ型ａ−Ｓｉ層２０６のｐ型ａ−Ｓｉ層２０５が設けられた面に対向する面の表面近傍領域に設けられたｎ型の導電性を有するアモルファスシリコン層（以下、ｎ型ａ−Ｓｉ層という）２０７とを備える。

光電変換部１０３のｎ型ａ−Ｓｉ層２０７が設けられた表面近傍領域上には、絶縁膜３０１が形成されている。絶縁膜３０１は、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）又は窒化シリコン（ＳｉＮｘ）、あるいは、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）と窒化シリコン（ＳｉＮｘ）の積層体で構成されている。

更に、絶縁膜３０１上には、ＴＦＴ４０２のゲート電極１１、走査線６０６が形成されている。ゲート電極１１及び走査線６０６は、例えば、モリブデン−タンタル（ＭｏＴａ）、タンタル（Ｔａ）、窒化タンタル（ＴａＮｘ）、アルミニウム（Ａｌ）、Ａｌ合金、銅（Ｃｕ）、モリブデン−タングステン（ＭｏＷ）から選ばれる１層、又はタンタル（Ｔａ）と窒化タンタル（ＴａＮｘ）との２層で構成されている。このゲート電極１１、走査線６０６は、図中、紙面上方向に上に凸状の形状を備えている。

ＴＦＴ４０２のゲート電極１１及び走査線６０６上には絶縁膜３０２が形成されている。

絶縁膜３０２は、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）又は窒化シリコン（ＳｉＮｘ）、あるいは、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）と窒化シリコン（ＳｉＮｘ）の積層体で構成されている。

絶縁膜３０２を介してゲート電極１１上には、ＴＦＴ４０２のバックゲート領域となるｉ型ａ−Ｓｉ層１４が形成されている。このｉ型ａ−Ｓｉ層１４はゲート電極１１の形状を反映して上に凸状の形状を備えている。このｉ型ａ−Ｓｉ層１４とゲート電極１１との間に設けられた絶縁膜３０２がいわゆるゲート絶縁膜として作用する。

絶縁膜３０２及びｉ型ａ−Ｓｉ層１４を介してゲート電極１１上、すなわち、ｉ型ａ−Ｓｉ層１４の凸状形状の凸部上には、ＴＦＴ４０２のソース／ドレイン領域を区画する、例えば、窒化シリコンからなるストッパ１６が形成されている。更に、ｉ型ａ−Ｓｉ層１４上にはＴＦＴ４０２のソース／ドレイン領域となる高濃度のｎ型の不純物がドープされているアモルファスシリコン層（以下、ｎ^＋ａ−Ｓｉ層という）１８が形成されている。このｎ^＋ａ−Ｓｉ層１８は、ストッパ１６及びその直上に形成された開口部により、ソース／ドレイン領域を構成している。

ｎ^＋ａ−Ｓｉ層１８及び絶縁膜３０１上には補助電極（画素電極）５０２、信号線４０８が形成されている。ＴＦＴ４０２のソース領域では、信号線４０８、補助電極５０２及びｎ^＋ａ−Ｓｉ層１８はそれぞれ電気的に接続されている。この補助電極５０２はその構造上、信号線４０８、ＴＦＴ４０２のソース／ドレインと同一層となっている。また、ＴＦＴ４０２のドレイン領域を構成する補助電極５０２は、絶縁膜３０１に設けられたコンタクトホール３０４を介して、光電変換部１０３のｎ型ａ−Ｓｉ層２０７と電気的に接続されている。補助電極５０２、信号線４０８は、例えば、Ｍｏ、Ａｌの積層体で構成されている。

補助電極５０２上にはパッシベーション層３０６が形成されており、ＴＦＴ４０２、補助電極５０２及び信号線４０８を保護している。パッシベーション層３０６は、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）又は窒化シリコン（ＳｉＮｘ）、あるいは、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）と窒化シリコン（ＳｉＮｘ）の積層体で構成されている。

パッシベーション層３０６上には接着層３０７が形成されており、更に、接着層３０７を介して支持基板３０８が設けられている。接着層３０７は、例えば、窒化シリコンとアクリル系有機樹脂膜の積層体で構成されている。なお、アクリル系樹脂の変わりにＢＣＢ、ＰＩ（ポリイミド）等の有機膜を用いてもよい。これらの有機膜は、２００℃以上の耐熱温度を有することが好ましい。耐熱温度とは熱分解が発生する温度のことを言う。支持基板３０８は、例えば、ガラス等で構成されている。なお、支持基板３０８は、樹脂で構成されていることが更に好ましい。支持基板３０８が樹脂で構成されている場合は、ガラスよりも軽量化することができるため好ましい。

ＴＦＴ４０２のドレイン領域を構成する補助電極５０２と、透明電極２０４との間には、図示しない電源が接続されており、この電源に電圧を印加することで、補助電極５０２と透明電極２０４間で電界を生じさせる。

以上の構成のＸ線撮像装置に、金属反射膜１０１側からＸ線が入射すると、金属反射膜１０１を透過し、蛍光体膜１０２でＸ線が光（例えば、可視光）に変換される。変換された光は、透明電極２０４を透過し、又は、金属反射膜１０１で反射して透明電極２０４を透過し、光電変換部１０３に入射する。光電変換部１０３に光が入射すると、光電変換部１０３の中で正孔と電子が発生する。この時、電子は、ｐ型ａ−Ｓｉ層２０５と、ｎ型ａ−Ｓｉ層２０７との間に設けられたｉ型ａ−Ｓｉ層２０６に一時的に蓄えられる。その後、走査線駆動回路６０７で走査線６０６を駆動し、一つの走査線６０６に接続されている１列のＴＦＴ４０２をオンにすると、ｉ型ａ−Ｓｉ層２０６に蓄積された信号電荷は信号線４０８を通って増幅器３１０に送られ、増幅される。この増幅された信号電荷はシフトレジスタ６０８によって順次読み出されて外部に出力される。なお、画素に入力するＸ線の量によって電荷量が異なり、増幅器３１０の出力振幅は変化し、これが輝度に相当する。なお、本実施形態の構成として、蛍光体膜１０２、光電荷変換部１０３を、入射したＸ線が間接的に電荷に変換するという点を総称して、この部分をＸ線電荷変換部２１０と定義する。

このように、本実施形態に係るＸ線撮像装置は、従来、ＴＦＴ上に設けていたＸ線電荷変換部を、平坦な絶縁膜を介して、ＴＦＴの積層されている方向の反対の方向の面（以下、裏面という）に配置させているため、ＴＦＴや配線部の凹凸などの段差の影響による特性の劣化を受けることがない。更に、ＴＦＴの裏面に、ａ−Ｓｉで構成された光電変換部を設け、光電変換部と補助電極が電気的にコンタクトする部分は、埋め込み型の不純物拡散層で構成されているため、このコンタクト部分において、絶縁膜と補助電極との素材が異なる部分の影響が軽減され、Ｘ線電荷変換部として劣化が防止される。更に、光電変換部上に設けられた蛍光体膜においても平坦な光電変換部上に配置するため、より影響が軽減される。そのため、Ｘ線電荷変換部において材質が異なる層の境界付近での歪みの発生を防止することができ、より高画質なＸ線画像を得ることが可能となる。

以上、説明した第１の実施形態に係るＸ線撮像装置には、蓄積容量として特別、電極、配線等は設けていない。すなわち、本実施形態に係るＸ線撮像装置は、光電変換部１０３が光電変換の機能を有し、更に、光電変換部１０３のｐ型ａ−Ｓｉ層２０５と、ｎ型ａ−Ｓｉ層２０７と、それらの間に設けられたｉ型ａ−Ｓｉ層２０６の部分Ａで、蓄積容量としての機能を備えている。

以下、図４から図７を参照して、本実施形態に係るＸ線撮像装置の製造方法について説明する。

最初にガラス基板３０９を準備し（図４（ａ））、ガラス基板３０９上に、ＣＶＤ法によりｐ型ａ−Ｓｉ層２０５を形成する（図４（ｂ））。次に、ｐ型ａ−Ｓｉ層２０５上に、ＣＶＤ法によりｉ型ａ−Ｓｉ層２０６を形成する（図４（ｃ））。次に、フォトレジストのパターンをマスクとしてｉ型ａ−Ｓｉ層２０６の表面にリン（Ｐ）を選択的にイオン注入して、ｎ型ａ−Ｓｉ層２０７を形成する（図４（ｄ））。

次に、ｎ型ａ−Ｓｉ層２０７を含むｉ型ａ−Ｓｉ層２０６上に、ＣＶＤ法によりＳｉＯｘ膜３０１を成膜し、更に、ＳｉＯｘ膜３０１上に、モリブデン−タンタル（ＭｏＴａ）、タンタル（Ｔａ）、窒化タンタル（ＴａＮｘ）、アルミニウム（Ａｌ）、Ａｌ合金、銅（Ｃｕ）、モリブデン−タングステン（ＭｏＷ）から選ばれる１層、又はタンタル（Ｔａ）と窒化タンタル（ＴａＮｘ）との２層を堆積し、エッチングによりパターンニングして、ＴＦＴ４０２のゲート電極１１を形成する（図５（ａ））。この際、ゲート電極１１の断面は順テーパ形状にエッチングする。次に、ＰＥＰ(Photo-Engraving Process)によりＳｉＯｘ膜３０１の一部を除去し、ｎ型ａ−Ｓｉ層２０７の表面を露出させたコンタクトホール３０４を形成する（図５（ｂ））。

次に、ゲート電極１１上に、プラズマＣＶＤ法により、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）を、例えば、３００ｎｍ、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）を、例えば、５０ｎｍ積層して絶縁膜を形成し、更に、プラズマＣＶＤ法により、ｉ型の導電性を有するアモルファスＳｉを、例えば、１００ｎｍ形成し、更に、アモルファスＳｉ上に、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）を、例えば、２００ｎｍ形成する。その後、これらを裏面露光法によりゲート電極１１にあわせてパターニングし、島状のゲート絶縁膜３０２、ｉ型ａ−Ｓｉ層１４及びストッパ層１６をそれぞれ形成する（図５（ｃ））。

次に、ｉ型ａ−Ｓｉ層１４上に、ＣＶＤ法により、高濃度のｎ型の不純物がドープされているアモルファスシリコンを、例えば、５０ｎｍ堆積させた後、トランジスタの形状に合わせるようにエッチングし、島状のｎ＋ａ−Ｓｉ層１８を形成する。その後、ｎ＋ａ−Ｓｉ層１８を含むＳｉＯｘ膜３０１及びコンタクトホール３０４内に、Ｍｏを、例えば、５０ｎｍ、Ａｌを、例えば、３５０ｎｍ、そして更にＭｏを、例えば、２０ｎｍ〜５０ｎｍ程度の厚さにそれぞれスパッタ法により積層し、パターニングすることで、補助電極５０２、信号線４０８、ソース、ドレインその他の配線（図示せず）を形成することで、ＴＦＴ４０２が形成される。次に、ＣＶＤ法により例えば、ＳｉＮｘで構成されたパッシベーション層３０６を、例えば、２００ｎｍの厚さで堆積させた（図６（ａ））後、接着剤を塗布して接着層３０７を形成する。（図６（ｂ））。

次に、接着層３０７上に、例えば、ガラス、金属、プラスチック等で構成された支持基板３０８を接着させる（図７（ａ））。次に、ガラス基板３０９をフッ化水素酸水溶液でエッチング除去する（図７（ｂ））。この際、接着層３０７上に接着させた支持基板３０８がエッチングされないように、フォトレジスト等で被膜、保護する。

最後に、ガラス基板３０９を除去した表面（ｐ型ａ−Ｓｉ層２０５上）に、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）ターゲットを用いたスパッタ法により、ＩＴＯ膜を、約１００ｎｍ成膜し、ＩＴＯ電極２０４を形成する。更に、ＩＴＯ電極２０４上に蛍光体膜１０２を、蛍光体膜１０２上に、金属反射膜１０１をそれぞれ形成することで、図３に記載のＸ線撮像装置が製造される。

（第２の実施形態）
図８は第２の実施形態に係るＸ線撮像装置の平面回路図である。

本実施形態に係るＸ線撮像装置は、図８に示すように、蓄積容量４０４が設けられている点が第１の実施形態と異なる。その他の構成は第１の実施形態と同様なため説明を省略する。

図９は第２の実施形態に係る１画素におけるＸ線撮像装置の平面図であり、図１０は図９におけるＢ−Ｂ方向に係る断面図である。

本実施形態に係るＸ線撮像装置は、図９、図１０に示すように、前述した第１の実施形態のＸ線撮像装置の構成に、新たに、コンタクトホール３０４のＴＦＴ４０２が設けられた位置に対向する位置の絶縁膜３０１上に設けられた電極３１、及び蓄積容量線３５が設けられ、電極３１と、ｎ型ａ−Ｓｉ層２０７と、それらの間に設けられた絶縁膜３０１とで蓄積容量４０４を構成している。

この蓄積容量４０４の電極３１及び蓄積容量線３５の形成は、第１の実施形態の図５（ａ）で説明した工程において、ゲート電極１１を形成する際に、同時にパターニングにより形成することができる（図１１）。

このように、本実施形態に係るＸ線撮像装置は、第１の実施形態の構成に加え、新たに、蓄積容量４０４が設けられている。従って、蓄積容量として機能する部分が、前述した図３の部分Ａと、蓄積容量４０４の部分の２箇所を備えることになる。このような構成を備えているため、本実施形態に係るＸ線撮像装置は、より多くの電荷を蓄積することが可能となり、Ｘ線撮像画像の高画像化が図れると共に、過剰なＸ線の入射により信号電荷が多く発生した場合でも、光電変換部１０３内の層間の破損、発熱等の影響を軽減することができる耐久性に優れたＸ線撮像装置を提供することができる。

（第３の実施形態）
図１２は第３の実施形態に係るＸ線撮像装置の断面図である。Ｘ線撮像装置の平面図としては図２が採用される。従って、本実施形態におけるＸ線撮像装置の平面図は省略している。

本実施形態に係るＸ線撮像装置は、図１２に示すように、ｉ型ａ−Ｓｉ層２０６と、ｎ型ａ−Ｓｉ層２０７の隣接する画素間（図１２中では紙面横方向の両端部）の一部分がエッチング除去されており、この部分には絶縁膜３０１が埋め込まれている。すなわち、光電変換部１０３において、各画素間を分離する分離層３０１Ａが設けられている点が第１の実施形態と異なる。その他の構成は第１の実施形態と同様なため説明を省略する。

この分離層３０１Ａの形成は、第１の実施形態の図４（ｄ）で説明した工程後、ｉ型ａ−Ｓｉ層２０６と、ｎ型ａ−Ｓｉ層２０７の隣接する画素間（図１２中では紙面横方向の両端部）の一部分をエッチング除去し（図１３（ａ））、その後、ｎ型ａ−Ｓｉ層２０７を含むｉ型ａ−Ｓｉ層２０６上に、ＣＶＤ法により分離層３０１Ａ及び絶縁膜３０１を成膜し、第１の実施形態の図５（ａ）で説明した工程（ゲート電極１１の形成）に進めばよい。

このように、本実施形態に係るＸ線撮像装置は、第１の実施形態の構成に加え、新たに、光電変換部１０３の各画素間に、分離層３０１Ａが設けられているため、各画素間の横方向のリーク電流を防止することができる高画質のＸ線撮像装置を提供することができる。

（第４の実施形態）
図１４は第４の実施形態に係るＸ線撮像装置の断面図である。Ｘ線撮像装置の平面図としては図２が採用される。従って、本実施形態におけるＸ線撮像装置の平面図は省略している。

本実施形態に係るＸ線撮像装置は、図１４に示すように、ｐ型ａ−Ｓｉ層２０５と、ｉ型ａ−Ｓｉ層２０６と、ｎ型ａ−Ｓｉ層２０７の隣接する画素間（図１４中では紙面横方向の両端部）の一部分がエッチング除去されており、この部分には絶縁膜３０１が埋め込まれている。すなわち、本実施形態では、光電変換部１０３が、各画素間を完全に分離する分離層３０１Ｂが設けられている点が第１の実施形態と異なる。その他の構成は第１の実施形態と同様なため説明を省略する。

この分離層３０１Ｂの形成は、第１の実施形態の図４（ｄ）で説明した工程後、ｐ型ａ−Ｓｉ層２０５、ｉ型ａ−Ｓｉ層２０６及びｎ型ａ−Ｓｉ層２０７の隣接する画素間（図１４中では紙面横方向の両端部）の一部分をエッチング除去し（図１５（ａ））、その後、ガラス基板３０９を含むｎ型ａ−Ｓｉ層２０７上に、ＣＶＤ法により分離層３０１Ｂ及び絶縁膜３０１を成膜し、第１の実施形態の図５（ａ）で説明した工程（ゲート電極１１の形成）に進めばよい。

このように、本実施形態に係るＸ線撮像装置は、第１の実施形態の構成に加え、第３の実施形態と同様に、光電変換部１０３の各画素間に、分離層３０１Ｂが設けられ、光電変換部１０３が各画素間で完全に分離されているため、各画素間の横方向のリーク電流を防止することができる高画質のＸ線撮像装置を提供することができる。

（その他の実施形態）
本発明は上述した各実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することができる。例えば、光電変換部１０３は、上記各実施形態では、ｐ型ａ−Ｓｉ層２０５と、ｉ型ａ−Ｓｉ層２０６と、ｎ型ａ−Ｓｉ層２０７のｐ−ｉ−ｎ構造で説明したが、ｎ−ｉ−ｐ構造で構成されていてもよい。また、ＴＦＴ４０２はａ−Ｓｉで構成された例で説明したが、ポリＳｉで形成してよく、単結晶Ｓｉで形成してもよい。また、パッシベーション層、ストッパ層、絶縁膜としては、ＳｉＯｘ、ＳｉＮｘ等の他に、ポリイミド類、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）、黒レジスト等を用いても良い。

また、上述した第２の実施形態で説明した蓄積容量４０４を、第３、第４の実施形態の構成に組み合わせても良い。

第１の実施形態に係るＸ線撮像装置の平面回路図 第１の実施形態に係る１画素におけるＸ線撮像装置の平面図 図２におけるＡ−Ａ方向に係る断面図 第１の実施形態に係るＸ線撮像装置の製造方法を説明するための断面図 第１の実施形態に係るＸ線撮像装置の製造方法を説明するための断面図 第１の実施形態に係るＸ線撮像装置の製造方法を説明するための断面図 第１の実施形態に係るＸ線撮像装置の製造方法を説明するための断面図 第２の実施形態に係るＸ線撮像装置の平面回路図 第２の実施形態に係る１画素におけるＸ線撮像装置の平面図 図９におけるＢ−Ｂ方向に係る断面図 第２の実施形態に係るＸ線撮像装置の製造方法を説明するための断面図 第３の実施形態に係るＸ線撮像装置の断面図 第３の実施形態に係るＸ線撮像装置の製造方法を説明するための断面図 第４の実施形態に係るＸ線撮像装置の断面図 第４の実施形態に係るＸ線撮像装置の製造方法を説明するための断面図

符号の説明

１１ ゲート電極
１３ 光電変換部
１４ ｉ型ａ−Ｓｉ層
１６ ストッパ
１８ ｎ^＋ａ−Ｓｉ層
３１ 電極
３５ 蓄積容量線
１０１ 金属反射膜
１０２ 蛍光体膜
１０３ 光電変換部
１０９ 電源
２０４ 透明電極
２０５ ｐ型ａ−Ｓｉ層
２０６ ｉ型ａ−Ｓｉ層
２０７ ｎ型ａ−Ｓｉ層
２１０ Ｘ線電荷変換部
３０１ 絶縁膜
３０１Ａ 分離層
３０１Ｂ 分離層
３０２ 絶縁膜（ゲート絶縁膜）
３０４ コンタクトホール
３０６ パッシベーション層
３０７ 接着層
３０８ 支持基板
３０９ ガラス基板
３１０ 増幅器
４０２ スイッチングＴＦＴ
４０４ 蓄積容量
４０８ 信号線
５０２ 補助電極
６０６ 走査線
６０７ 走査線駆動回路
６０８ シフトレジスタ

Claims (10)

1. 入射したＸ線を光に変換する蛍光体膜と、前記蛍光体膜上に設けられ、前記蛍光体膜で変換した光を電荷に変換する光電変換部と、前記光電変換部上に設けられた絶縁膜と、前記絶縁膜上にアレイ状に配列された複数の画素の各々に対応して設けられた複数のスイッチング素子と、前記絶縁膜に設けられたコンタクトホールを介して、前記スイッチング素子と前記光電変換部とを電気的に接続する画素電極と、を備えたことを特徴とするＸ線撮像装置。
2. 前記スイッチング素子の各々に接続された信号線と、前記スイッチング素子の各々に接続された走査線と、前記走査線に接続され、前記スイッチング素子を駆動する走査線駆動回路と、を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載のＸ線撮像装置。
3. 前記光電変換部は、前記蛍光体膜上に設けられた第１導電型の第１半導体層と、前記第１半導体層上に設けられた第２導電型の第２半導体層と、前記第２半導体層上に設けられた第３導電型の第３半導体層と、で構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のＸ線撮像装置。
4. 前記第２半導体層及び前記第３半導体層の前記画素間の各々には分離層が更に設けられていることを特徴とする請求項３に記載のＸ線撮像装置。
5. 前記第１半導体層、前記第２半導体層及び前記第３半導体層の前記画素間の各々には分離層が更に設けられていることを特徴とする請求項３に記載のＸ線撮像装置。
6. 前記第３半導体層は、前記第２半導体層内の表面に埋め込まれた埋め込み半導体層であることを特徴とする請求項３乃至５いずれか１項に記載のＸ線撮像装置。
7. 前記絶縁膜を介して、前記スイッチング素子とは異なる前記光電変換部上に、蓄積容量用電極が更に設けられていることを特徴とする請求項１乃至６いずれか１項に記載のＸ線撮像装置。
8. 前記光電変換部はアモルファスシリコンで構成されていることを特徴とする請求項１乃至７いずれか１項に記載のＸ線撮像装置。
9. 前記スイッチング素子が薄膜トランジスタであり、前記薄膜トランジスタのゲート電極の断面形状は、前記光電変換部側の辺が、対抗する辺よりも長い事を特徴とする請求項１乃至８いずれか１項に記載のＸ線撮像装置。
10. 前記基板が樹脂である事を特徴とする請求項１乃至９いずれか１項に記載のＸ線撮像装置。

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