JPH11274524A

JPH11274524A - Ｘ線撮像装置

Info

Publication number: JPH11274524A
Application number: JP10072628A
Authority: JP
Inventors: Manabu Tanaka; 学田中; Mitsushi Ikeda; 光志池田; Masaki Atsuta; 昌己熱田; Akira Konno; 晃金野; Kohei Suzuki; 公平鈴木; Norihiko Kamiura; 紀彦上浦
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-03-20
Filing date: 1998-03-20
Publication date: 1999-10-08

Abstract

(57)【要約】【課題】電源線と他の配線との間で短絡やノイズが生
じることがなく、高い歩留まりが得られる撮像装置を提
供する。【解決手段】マトリックス状に形成され、それぞれ信
号線と走査線とが配設された複数の画素と、前記各画素
ごとに配設され、入射されたＸ線を電荷に変換する光電
変換素子と、前記各画素ごとに配設され、前記光電変換
素子により変換された電荷を蓄積する容量と、前記各容
量に蓄積された電荷を読み出す電荷読み出し手段と、前
記電荷読み出し手段の入力側に接続され、印加電圧が所
定値以上になったときに前記電荷蓄積手段に蓄積された
電荷を掃き出させる掃き出し手段と、を備えた撮像装置
において、前記掃き出し手段の電荷を掃きださせる経路
となる電源線と、前記走査線とを別々の層に配設した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、医用Ｘ線診断装置
のＸ線撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、医療分野において、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
る方向に進んでいる。これは、患者は複数の医療機関を
利用することが一般的であり、この様な場合、他の医療
機関のデータがないと的確な治療行為が行えない可能性
があるためである。一例として、他の医療機関で投与さ
れた薬剤との副作用の心配がある。他の医療機関で投与
した薬剤を考慮した上で、適切な治療を行うことが必要
となる。

【０００３】Ｘ線撮影の画像データについてもデータベ
ース化の要求があり、Ｘ線撮影画像のディジタル化が望
まれている。医用Ｘ線診断装置では、従来銀塩フィルム
を使用して撮影してきたが、これをディジタル化するた
めには撮影したフィルムを現像した後、再度スキャナ等
で走査する必要があり、手間と時間がかかっていた。最
近は１インチ程度のＣＣＤカメラを使用し、直接画像を
ディジタル化する方式が実現されている。しかし、例え
ば肺の撮影をする場合、４０cm×４０cm程度の領域を撮
影するため、光を集光するための光学装置が必要であ
り、装置の大型化が問題になっている。

【０００４】これら２方式の問題を解決する方式として
ａ−ＳｉＴＦＴ（アモルファスシリコン薄膜トランジス
タ）を用いたＸ線撮像装置が提案されている（例えばＵ
Ｓ４６８９４８７：以下Ｘ線平面検出器とする。）。こ
のＸ線平面検出器の構成を図２３に示し以下に動作の説
明をする。

【０００５】図２３において、画素ｅ₁，₁は、ａ−Ｓ
ｉＴＦＴ１０５、光電変換膜１０１及び画素容量（以下
Ｃｓｔとする。）１０３で構成され、画素ｅは、縦横の
各辺に数百個から数千個並んだアレイ状（以下ＴＦＴア
レイと呼ぶ）になっている。光電変換膜１０１には、電
源１０９によってバイアス電圧が印加される。ａ−Ｓｉ
ＴＦＴ１０５は、信号線Ｓ１と走査線Ｇ１とに接続して
おり、走査線駆動回路１１３によってオン・オフが制御
される。信号線Ｓ１の終端は、切り替えスイッチ１０７
を通して信号検出用の増幅器１１５に接続している。

【０００６】光が入射すると光電変換膜１０１に電流が
流れ、Ｃｓｔ１０３に電荷が蓄積される。走査線駆動回
路１１３で走査線を駆動して１つの走査線に接続してい
る全てのＴＦＴをオンにすると、蓄積された電荷は信号
線Ｓ１を通って増幅器１１５側に転送される。切り替え
スイッチ１０７で、１画素ごとに電荷を増幅器１１５に
入力し、ＣＲＴ等に表示できるような点順次信号に変換
する。画素に入射する光の量によって電荷量が異なり、
増幅器１１５の出力振幅は変化する。

【０００７】図２３に示す方式は、増幅器１１５の出力
信号をＡ／Ｄ変換することで、直接ディジタル画像にす
ることが出来る。更に、図中の画素領域は、ノートパソ
コンに使用されているＴＦＴ−ＬＣＤ（薄膜トランジス
タ液晶ディスプレイ）と同様な構造であり、薄型、大画
面のものが容易に製作可能である。

【０００８】以上の説明は、入射したＸ線を蛍光体等で
可視光線に変換し、変換した光を各画素の光電変換膜で
電荷に変えるという間接変換方式のＸ線平面検出器につ
いてのものである。

【０００９】この他に、画素に入射したＸ線を直接電荷
に変換する直接変換方式のＸ線平面検出器がある。

【００１０】この直接変換方式のＸ線平面検出器では、
前記の間接変換方式のものとは、Ｘ線（または、光）電
荷変換膜に印加するバイアスの大きさと掛け方が異な
る。間接変換方式の場合は、光電変換膜のみに数Ｖの負
のバイアスを掛け、光が光電変換膜に入ってくると、各
画素では光電変換膜と並列に設けているＣｓｔと光電変
換膜自身の容量Ｃｓｉに電荷が貯まる。この場合、Ｃｓ
ｔに掛かる電圧は、最大で光電変換膜に掛けているバイ
アスの数Ｖである。それに対して、直接変換方式では、
Ｘ線電荷変換膜とＣｓｔが直列につながっており、それ
らに対して数ｋＶの高バイアスを印加する。そのため画
素にＸ線が入射するとＸ線電荷変換膜で発生した電荷が
Ｃｓｔに蓄積されるが、入射するＸ線量が過大な場合
は、Ｃｓｔに蓄積される電荷が増加し、最大数ｋＶの電
圧がＣｓｔに掛かり、画素のスイッチとして設けている
ＴＦＴやＣｓｔの絶縁を破壊してしまう恐れがある。そ
のため、直接変換方式では、Ｃｓｔに過大な電圧が架か
らないような対策が必要である。例えば、従来の技術で
は、例１の図２４、図２５（ＤｅｎｎｙＬ．Ｌｅｅｅ
ｔｃ．，ＳＰＩＥ，ｖｏｌ．２４３２，ｐｐ２３７，１
９９５）のように、Ｘ線電荷変換膜の上層に更に誘電体
層（絶縁層）を設けることによりコンデンサーを直列に
３つ並べ（誘電体層：Ｃｄ，Ｘ線電荷変換膜：Ｃｓｅ，
Ｃｓｔ）、Ｘ線電荷変換膜で生成された電荷が分散され
て蓄積されるようにして、ＴＦＴの絶縁破壊を防いでい
たり、例２の図２６（特願平８−１６１９７７）のよう
に、画素に過大なＸ線が入ってきた場合は、必要な分だ
け発生した電荷をＣｓｔに蓄積し、残りの電荷は各画素
に設けたダイオード（以下、保護ダイオードとする。）
を通して、画素外へ放出するようにしてＴＦＴの絶縁破
壊を防いでいる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】前記例１では、Ｘ線電
荷変換膜：Ｃｓｅと誘電層：Ｃｄの間に画素ごとに分け
られた金属層が入れられていないため、１度画像を取り
込んでからのＣｄのリセットに時間が掛かり、動画を取
れないという問題がある。

【００１２】一方、例２では、例１のように、直列にコ
ンデンサーを設けないため、リセットに時間が掛からな
いので、透視モードが可能となる。しかし、保護ダイオ
ードとして例えばＴＦＴを使った場合、保護ダイオード
の端子の内、画素と反対側（以後ドレインとする）の電
位を０［Ｖ］、すなわち、画素容量用の電極にドレイン
をつなぐと、画素外に電荷を放出し始める画素電位（以
後、しきい値電圧とする）が小さい値（０〜４［Ｖ］）
であり、また、リーク電流も大きく、保護ダイオードと
しては使えないという問題がある。この問題は、ドレイ
ンに正の電位を供給することで、解決される。しかし、
電圧を供給する電源線の引き方により、信号のノイズの
増加やＴＦＴアレイの歩留まりが低下するという問題が
ある。また、保護ダイオードとして使用するＴＦＴの数
が増えるほど、電源線が増える為、この歩留まりの低下
は顕著になる。

【００１３】また同時に、画素に対してＴＦＴと電源線
の占める割合が大きくなり、１画素のセンサーとしての
有効エリアとなる画素電極の確保や、画素の容量が取り
難くなるという問題もある。

【００１４】本発明は、このような問題を解決するため
になされたものであり、上記問題を解決する手段を盛り
込んだ医用Ｘ線診断装置のＸ線撮像装置を提供すること
を目的とする。

【００１５】すなわち、直接変換方式のＸ線平面検出器
において、読み出し用ＴＦＴに架かり得る高電圧対策と
しての保護ダイオードの設置に対して、電源線の引き回
しを考慮したことを特徴とする医用Ｘ線診断装置のＸ線
撮像装置を提供する。

【００１６】更に具体的には、電源線と他の配線との間
で短絡やノイズが生じることがなく、高い歩留まりが得
られる撮像装置を提供することを目的とする。

【００１７】また、従来の他の技術では、Ｘ線電荷変換
膜の上層に更に誘電層（絶縁層）を設けることによりコ
ンデンサーを直列に３つ並べ（誘電層：Ｃｄ，Ｘ線電荷
変換膜：Ｃｓｅ，Ｃｓｔ）、Ｘ線電荷変換膜で生成され
た電荷が分散されて蓄積されるようにして、ＴＦＴの絶
縁破壊を防いでいる。

【００１８】この場合には、新たな画像を形成するため
には上層の誘電層に蓄積された電荷を規定レベルまで放
電する必要がある。この方式では放電のために時間を必
要とするために画像のサンプリングに時間を要するため
に動画に対応できない。

【００１９】これに対し、画素に過大なＸ線が入ってき
た場合は、必要な分だけ発生した電荷をＣｓｔに蓄積
し、残りの電荷は各画素に設けた保護デバイス（以下、
保護デバイスとする。）を通して、画素外へ放出するよ
うにしてＴＦＴの絶縁破壊を防ぐこともできる。

【００２０】患者等を撮影する場合Ｘ線強度はなるべく
弱くすることが必要であり、またダイナミックレンジを
大きく取るためには弱い信号も検出できることが好まし
い。この様な弱い信号の下限を決めるのは保護ダイオー
ドのオフ電流、浮遊容量による信号シフト、オペアンプ
のノイズ等があるが、他のノイズは別の手段により低減
できるため最終的には保護ダイオードのリーク電流によ
る画素電位の変化が、小さな信号に対して検出可能な最
低信号レベルを決める。これを防止するためには、リー
ク電流の値及びその変動を小さくすることが必要であ
る。

【００２１】本発明は、このような問題を解決するため
になされたものであり、蓄積容量Ｃｓに接続された保護
ＴＦＴのリーク電流が検出可能な信号レベルを決定する
ノイズとなる。このＴＦＴのリーク電流によるノイズを
低減できる撮像装置を提供することを目的とする。

【００２２】特に、人体を透過観察する場合には人体へ
の影響を最小限に押さえるために微弱信号を検出できる
ことが好ましい。また、保護ダイオードへの画素電圧印
加による絶縁破壊を防止することも必要である。

【００２３】以上のように保護用ＴＦＴのオフ電流の値
及びその変動を小さくすることができる撮像装置を提供
することを目的とする。

【００２４】また保護ダイオードの絶縁破壊を防止する
ことのできる撮像装置を提供することを目的とする。

【００２５】近年、Ｘ線診断装置としてａ−ＳｉＴＦＴ
（アモルファスシリコン薄膜トランジスタ）撮像デバイ
スを用いた撮像装置が提案されている（例えばＵＳ４６
８９４８７）。この撮像装置の構成を図４９に、ａ−Ｓ
ｉＴＦＴ撮像デバイスの概要を図５０に示し以下で動作
の説明をする。

【００２６】図４９はａ−ＳｉＴＦＴを用いた撮像装置
の全体構成図である。Ｘ線源２５１から照射されたＸ線
は被検体２５２を通過し、ａ−ＳｉＴＦＴ撮像デバイス
２５３に入射する。ａ−ＳｉＴＦＴ撮像デバイス２５３
は被検体２５２を通過したＸ線量に対応したアナログ電
気信号に変換する。変換されたアナログ信号は時系列的
にＡ／Ｄ変換部２５７によりデジタル変換されイメージ
メモリ２５８に記憶される。イメージメモリ２５８は１
枚もしくは数画像分のデータを記憶することが出来、制
御部２６３からの制御信号で特定のアドレスにデータを
順次記憶する。演算処理部２５９はイメージメモリ２５
８からデータを取りだし演算し、結果を再びイメージメ
モリに返還する。演算されたイメージメモリ２５８のデ
ータはＤ／Ａ変換部２６０によりアナログ信号に変換さ
れモニタ２６１にＸ線像として表示される。

【００２７】図５０はａ−ＳｉＴＦＴ、撮像デバイス２
５３の概要を示す図である。図５０において画素ｅ₁，
₁はａ−ＳｉＴＦＴ２７４、光電変換膜２７０および画
素容量２７３で構成され、画素ｅは横２０００×縦２０
００個のアレイ状（以下ＴＦＴアレイと呼ぶ）になって
いる。光電変換膜２７０には電源２７１によりバイアス
電圧が印加される。ａ−ＳｉＴＦＴ２７４は信号線Ｓ１
と走査線Ｇ１に接続しており、走査線駆動回路２７７に
よってオン・オフが制御される。信号線Ｓ１の終端は信
号検出用の増幅器２７６に接続している。

【００２８】光が入射すると光電変換膜２７０に電流か
流れ、画素容量２７３に電荷が蓄積される。走査線駆動
回路２７７で走査線を駆動し１つの走査線に接続してい
る全てのＴＦＴをオンにすると、蓄積された電荷は信号
線Ｓ１を通って増幅器２７６側に転送される。画素に入
射する光の量によって電荷量が異なり、増幅器２７６の
出力振幅は変化する。

【００２９】図５０に示す方式は増幅器２７６の出力信
号をＡ／Ｄ変換することで直接ディジタル画像にするこ
とが出来る。更に図中の画素領域はノートパソコンに使
用されているＴＦＴ−ＬＣＤ（薄膜トランジスタ液晶デ
ィスプレイ）と同様な構造であり、薄型、大画面のもの
が容易に製作可能である。

【００３０】図５０では１画素につきｌ個のａ−ＳｉＴ
ＦＴの構成を示しているが、実際のデバイスでは複数個
のａ−ＳｉＴＦＴで画素が構成される場合がある。また
画素領域外にａ−ＳｉＴＦＴを設置する場合もある。例
えば、図５１のように画素内ダイオードを設置する構成
の場合、あるいは図５２のようにに蓄積された電荷を電
圧に変換して出力する（ＡＭＩ（ＡｍｐｌｉｆｉｅｄＭ
ＯＳＩｍａｇｅｒ）構造）方式の場合等である。

【００３１】ところで、Ｘ線診断装置では高Ｓ／Ｎ比
や、広ダイナミックレンジが要求されるが、上記構造に
おいて画素内に複数あるａ−ＳｉＴＦＴの特性を揃える
ことは必須条件である。ＴＦＴ特性のばらつき、特にオ
フ抵抗のばらつきとＶｔｈのばらつきは検出画像の画質
劣化の原因になる。オフ抵抗がばらつくと言うことはリ
ーク電流を最小限に押さえることが出来ないと言うこと
であり、リーク電流による雑音の増加、すなわちＳ／Ｎ
比、ダイナミックレンジの低下につながる。またＶｔｈ
のばらつきは出力信号のオフセットとなり固定パターン
雑音の原因となる。

【００３２】また、Ｖｔｈの経時変化があるため、良好
な画像を得るためには撮影毎に補正データを採取する必
要があり作業効率が低下するという問題もある。

【００３３】以上のように、画素内に複数のａ−ＳｉＴ
ＦＴを構成する場合やＡＭＩ構造の場合、ａ−ＳｉＴＦ
Ｔの特性がばらつくことにより高Ｓ／Ｎ、広ダイナミッ
クレンジの良好な画像を得ることが出来なくなる問題が
ある。

【００３４】このＴＦＴ特性のばらつきは、ＴＦＴアレ
イ製造時のマスク位置ずれによりＴＦＴの形状にばらつ
きが出るため起きることが多い。このためＴＦＴ特性を
揃えるためにはＴＦＴの形状を均一にすることが必要で
ある。

【００３５】ＴＦＴアレイの製造方法を図５３に示す。
図５３ではソース電極、ドレイン電極を形成する場合に
ついて示している。電極材料金属（例えばＡｌ、Ｍｏ
等）を積層した（１）後、レジストを塗布（２）し、マ
スクによりレジストを感光（３）、エッチング（４）す
ることにより電極が形成される。ＴＦＴを形成する場
合、各層（ゲート電極形成、絶縁層、画素電極形成等）
で行うためそれぞれの層で必要なマスクを使用するが、
設計通りのＴＦＴ形状にするためにはこれらマスクの位
置を正確に合わせる必要がある。しかし、マスクの位置
ずれはある程度避けられないものであるため、ＴＦＴア
レイ設計時にマスクずれを見越し、ワーストケースをと
った場合でも所望の性能が得られる設計をすることが重
要である。

【００３６】本発明は、このような問題を解決するため
になされたものであり、マスクの位置ずれが起きても特
性上のばらつきのないＴＦＴを備えた撮像装置を提供す
ることを目的とする。

【００３７】Ｌ．Ｓ．Ｊｅｒｏｍｉｎらはａ−Ｓｉ（ア
モルファスシリコン）ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）アレ
イ上にＸ線を電荷に変換するアモルファスＳｅ層を積層
した二次元Ｘ線検出器を発表している（ＳＩＤ９７
ＤＩＧＥＳＴ（１９９７）ｐ．９１）。

【００３８】図５５に従来の２次元Ｘ線検出器用ＴＦＴ
アレイを示す。このＴＦＴはトップゲート型ａ一Ｓｉ型
である。ガラス基板１上にＳｉＯｘ膜３０２が形成さ
れ、ドレイン電極３１３とＩＴＯで形成されたソース電
極３０３とキャパシタ下部電極３０５が形成され、ａ−
Ｓｉ層３０４が形成され、キャパシタ絶縁膜３０６が形
成され、ゲート絶縁膜３０７が形成され、ゲート電極３
０９が形成され、パッシベーション膜３１０が形成さ
れ、キャパシタ上部電極２０８が形成され、ＩＴＯで形
成された画素電極３１１が形成されている。ここでパッ
シペーション膜３１０には一般にＳｉＮｘ膜が用いられ
る。しかし、ＳｉＮｘはステップカバレッジが低いの
で、ゲート電極３０９と画素電極３１１の間で層間ショ
ート不良を起こし易く製造歩留まりが低い。またＳｉＮ
ｘはＣＶＤプロセスにより形成されるので、厚膜化が困
難であり、一般に２０００〜３０００Ａ（オングストロ
ーム）程度の厚みで形成される。この様な薄いＳｉＮｘ
膜を用いると、ゲート電極３０９と画素電極３１１の間
に静電容量が発生してしまい、ゲート信号パルスの歪み
や遅延の原因となる。

【００３９】また、従来の平面型Ｘ線検出器では、画素
電極としてＩＴＯを用いている。胸部撮影用の検出器で
は、画素領域に４０cm×４０cmの面積が必要である。こ
の様な大面積に、均質なＩＴＯ膜を堆積する事は困難で
ある。ＩＴＯはフォトレジストをマスク材とし塩酸系の
エッチング液を用いてパタニングされるが、ＩＴＯは結
晶性の違いにより、塩酸系のエッチング液によるエッチ
ング速度が異なり、結晶性が低いほどエッチング速度は
速く、結晶性が高いほどエッチング速度は遅くなる。エ
ッチングは面内で最もエッチング速度が遅い部分のエッ
チングが完全に終了するまで行われる。この時、エッチ
ング速度が速い部分では、過剰にエッチングが行われ
る。特に有機絶縁膜上のＩＴＯは、有機絶縁膜とＩＴＯ
の界面におけるＩＴＯの結晶性が低くアモルファスに近
い。このため、界面におけるエッチング速度が非常に早
いため、エッチング液がしみ込み、大きなサイドエッチ
ングを発生させる原因となる。８cm×８cmの画素領域で
１５００ＡのＩＴＯをオーバエッチング時間を１０％と
してエッチングした場合、サイドエッチング量が最小で
０．５μｍ、最大で１０μｍ入った。この場合、画素電
極用レジストパターンサイズが１００μｍ×１００μｍ
の時、最大の画素面積は９９００μｍ²で最小の画素面
積は６４００μｍ²となり、最小の画素面積は最大の画
素面積の６４．６％になる。この様な画素面積のばらつ
きが各画素間にあると、信号量にばらつきが生じ正確な
画像を得る事が出来ない。

【００４０】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、画素電極下の絶縁膜にＳｉＮｘを用い
た場合の層間ショート不良による製造歩留まり低下を防
止し、また、画素電極と下部電極の間の静電容量を低減
し、また画素電極としてＩＴＯを用いた場合に発生する
画素電極面積の画素間でのばらつきによる画素間の信号
強度の読み取り誤差を防止した撮像装置を提供する事を
目的とする。

【００４１】近年、Ｘ線診断装置としてａ−ＳｉＴＦＴ
（アモルファスシリコン薄膜トランジスタ）撮像デバイ
スを用いた撮像装置が提案されている（例えばＵＳ４６
８９４８７）。この撮像装置の構成を図４９、ａ−Ｓｉ
ＴＦＴ撮像デバイスの概要を図５０に示し以下で動作の
説明をする。

【００４２】図４９はａ−ＳｉＴＦＴを用いた撮像装置
の全体構成図である。Ｘ線源２５１から照射されたＸ線
は被検体２５２を通過し、ａ−ＳｉＴＦＴ撮像デバイス
２５３に入射する。ａ−ＳｉＴＦＴ撮像デバイス２５３
は被検体２５２を通過したＸ線量に対応したアナログ電
気信号に変換する。変換されたアナログ信号は時系列的
にＸＤ変換部２５７によりデジタル変換されイメージメ
モリ２５８に記憶される。イメージメモリ２５８は１枚
もしくは数画像分のデータを記憶することが出来、制御
部２６３からの制御信号で特定のアドレスにデータを順
次記憶する。演算処理部２５９はイメージメモリ２５８
からデータを取りだし演算し、結果を再びイメージメモ
リに返還する。演算されたイメージメモリ２５８のデー
タはＤ／Ａ変換部２６０によりアナログ信号に変換され
モニタ２６１にＸ線像として表示される。

【００４３】図５０はａ−ＳｉＴＦＴ撮像デバイス２５
３の概要を示す図である。図５０において画素ｅ₁，₁
はａ−ＳｉＴＦＴ２７４、光電変換膜２７０および画素
容量２７３で構成され、画素ｅは横２０００×縦２００
０個のアレイ状（以下ＴＦＴアレイと呼ぶ）になってい
る。光電変換膜２７０には電源２７１によりバイアス電
圧が印加される。ａ−ＳｉＴＦＴ２７４は信号線Ｓ１と
走査線Ｇ１に接続しており、走査線駆動回路２７７によ
ってオン・オフが制御される。信号線Ｓ１の終端は信号
検出用の増幅器２７６に接続している。

【００４４】光が入射すると光電変換膜２７０に電流が
流れ、画素容量２７３に電荷が蓄積される。走査線駆動
回路２７７で走査線を駆動し１つの走査線に接続してい
る全てのＴＦＴをオンにすると、蓄積された電荷は信号
線Ｓ１を通って増幅器２７６側に転送される。画素に入
射する光の量によって電荷量が異なり、増幅器２７６の
出力振幅は変化する。図４９に示す方式は増幅器２７６
の出力信号をＡ／Ｄ変換することで直接ディジタル画像
にすることが出来る。

【００４５】ところで、ＴＦＴアレイ製造の際には静電
気によるＴＦＴ不良が発生することがあり、検出画像に
おいて点欠陥、線欠陥となり表示画像を著しく劣化させ
るという問題があった。

【００４６】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものである。即ち、本発明は静電気によるＴＦＴ不良
が発生することがなく、検出画像において点欠陥、線欠
陥を生じることのない撮像装置を提供することを目的と
する。

【００４７】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、請求項１記載の本発明の撮像装置は、光電変換膜
と、マトリックス状に配設され、前記光電変換膜と接続
された信号線と、前記光電変換膜と信号線との間を開閉
するスイッチング素子と、前記スイッチング素子に駆動
信号を送る走査線と、前記各光電変換膜に接続され、光
電変換膜に蓄積された電荷が所定量以上になったときに
過剰の電荷をバイアス線に流す保護用非線形素子と、前
記走査線と前記バイアス線との間に介挿された絶縁層
と、を具備する。

【００４８】請求項２記載の本発明の撮像装置は、基板
と、前記基板上にマトリクス状に配設された複数の画素
電極と、前記基板と前記各画素電極との間に配設され、
前記画素電極で覆われるように配設された保護用非線形
素子又はバイアス線と、を具備する。

【００４９】請求項３記載の本発明の撮像装置は、マト
リクス状に配設された複数の画素電極と、前記各画素電
極に接続された第１の薄膜トランジスタと、前記各画素
電極に接続され、前記第１の薄膜トランジスタとの間で
チャネル方向が平行になるように配設された第２の薄膜
トランジスタと、を具備する。

【００５０】請求項４記載の本発明の撮像装置は、光電
変換膜と、前記光電変換膜に隣接配置され、Ａｇ，Ａ
ｕ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｔｉ，Ｐｔ，Ｚｒ，Ｃ
ｒ，Ｖ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｗからなる群から選択され
る金属、又は前記群から選択される一又は二以上の金属
を含む合金、又はＡｌにＡｇ，Ｎｄ，Ａｕ，Ｓｍ，Ｃ
ｕ，Ｍｎ，Ｓｉ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｙ，Ｆｅ，Ｓｃ，Ｐｄ，
Ｔｉ，Ｐｔ，Ｚｒ，Ｃｒ，Ｖ，Ｒｈ，Ｈｆ，Ｒｕ，Ｂ，
Ｉｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｏｓ，Ｒｅ，Ｗからなる群か
ら選択される一又は二以上の金属を添加してなる合金か
ら形成された画素電極と、を具備する。

【００５１】請求項５記載の本発明の撮像装置は、マト
リックス状に形成された複数の画素電極と、前記各画素
電極に接続された信号線と、前記各画素電極と信号線と
を開閉するスイッチング素子と、前記スイッチング素子
に駆動信号を送る走査線と、で形成される第１の領域
と、前記第１の領域の外側に隣接配置され、前記信号線
の両端部と前記走査線の両端部とが配設された第２の領
域と、前記第２の領域に配設された補助配線と、前記第
２の領域の前記信号線と前記補助配線との間、及び、前
記走査線と前記補助配線との間に介挿され、前記信号線
と前記走査線との間の電位差が所定以上のときには短絡
して前記信号線と前記走査線とを等電位にする静電気放
電手段と、を具備する請求項１記載の本発明の撮像装置
では、前記走査線と、前記バイアス線とが別々の層に配
設され、その間に絶縁層が介挿されているので、この走
査線とバイアス線との間で短絡を生じることがなくな
り、歩留まりが向上する。

【００５２】また、直接変換方式のＸ線平面検出器にお
いて、読み出し用ＴＦＴに架かり得る高電圧への対策と
して、保護ダイオードを用いることにより、透視モード
が可能になるが、その保護ダイオードの機能を十分に活
用する為には、保護ダイオードに電圧を供給する必要が
ある。そこで、その電源線の引き回しにより、信号に新
たなノイズが乗ることを避けたＸ線平面検出器、ＴＦＴ
アレイの製造の歩留まりが落ち難いようにしたＸ線平面
検出器、歩留まり低下を防ぎ、且つ、保護ダイオードや
電源線による画素容量用の領域の減少を少なくしたＸ線
平面検出器、を得ることが出来る。

【００５３】請求項２記載の本発明の撮像装置では、前
記保護ダイオードが前記基板と前記画素電極との間に配
設され、前記画素電極で覆われるように配設されている
ので、この画素電極が前記保護ダイオードに対するシー
ルドとして機能する。そのため、この保護ダイオードが
入射されるＸ線の影響をうけにくくなり、保護用ＴＦＴ
のオフ電流の変動や保護ダイオードの絶縁破壊が防止さ
れる。

【００５４】また、直接変換方式のＸ線平面検出器にお
いて、読み出し用ＴＦＴに印加され得る高電圧への対策
として、保護ダイオードを用いることにより、透視モー
ドが可能になり、十分弱い信号を測定するためには保護
用ＴＦＴのオフ電流及びその変動を低下させることが必
要である。本発明では絶縁膜を設けたので、保護ＴＦＴ
のリーク電流及びその変動を小さくすることができる。
また、保護ダイオードへの過大な電圧の印加も防止でき
る。

【００５５】請求項３記載の本発明の撮像装置では、前
記第１の薄膜トランジスタと前記第２の薄膜トランジス
タとが、それぞれのチャネル方向が平行になるように配
設されているので、マスクの位置ずれが起きても、同一
画素内の薄膜トランジスタ間でＶｔｈやオフ電流が相殺
される結果、特性上のばらつきのない薄膜トランジスタ
を備えた撮像装置が得られる。

【００５６】なお、ここで「チャネル方向」とは、薄膜
トランジスタのソース電極とドレイン電極の間に配設さ
れる半導体層であり、電子や正孔の移動する経路のこと
をいうものとする。

【００５７】また、画素内に複数の薄膜トランジスタが
ある場合、薄膜トランジスタのチャネル方向を平行にす
ることにより、マスク位置ずれが生じても薄膜トランジ
スタの形状を均一にすることが可能となり、特性のばら
つきを抑えることができる。したがって特性ばらつきが
原因の雑音の増加を抑えることができ、検出画像の向
上、作業効率の改善が図られる。

【００５８】請求項４記載の本発明では、前記画素電極
が前記光電変換膜に隣接配置されており、この画素電極
が、Ａｇ，Ａｕ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｔｉ，Ｐ
ｔ，Ｚｒ，Ｃｒ，Ｖ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｗからなる群
から選択される金属、又は前記群から選択される一又は
二以上の金属を含む合金、又はＡｌにＡｇ，Ｎｄ，Ａ
ｕ，Ｓｍ，Ｃｕ，Ｍｎ，Ｓｉ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｙ，Ｆｅ，
Ｓｃ，Ｐｄ，Ｔｉ，Ｐｔ，Ｚｒ，Ｃｒ，Ｖ，Ｒｈ，Ｈ
ｆ，Ｒｕ，Ｂ，Ｉｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｏｓ，Ｒｅ，
Ｗからなる群から選択される一又は二以上の金属を添加
してなる合金から形成されているので、サイドエッチに
よる解像度が変動したり画素電極にヒロックを生じたり
することが防止できる。

【００５９】また、本発明では、画素電極下の層間絶縁
膜にペンゾシクロブテン系樹脂またはアクリル系樹脂ま
たはポリイミド系樹脂を用い、画素電極にＡｌ合金また
はＡｌよりも融点が高い金属を用いる。

【００６０】有機絶縁膜は原料をスピンコート法により
基板上に塗布後、ベークすることにより形成出来るので
３μｍ以上の厚膜を形成する事が容易である。画素電極
下の絶縁膜としてＳｉＮｘの替りに、誘電率が低く、厚
膜化が可能な有機系絶縁膜を用いる事により、画素電極
と下部電極配線の静電容量が低減でき、これにより電極
配線の信号パルスの歪みや遅延を防止できる。また、厚
膜化により画素電極と下部電極配線の間で発生する層間
ショート不良を防止する事ができ、製造歩留まりを向上
できる。

【００６１】請求項５記載の本発明の撮像装置では、前
記第２の領域の前記信号線と前記補助配線との間、及
び、前記走査線と前記補助配線との間に介挿され、前記
信号線と前記走査線との間の電位差が所定以上のときに
は短絡して前記信号線と前記走査線とを等電位にする静
電気放電手段を設けたので、製造工程で信号線と走査線
との間に短絡が起きて薄膜トランジスタを破壊するのが
防止される。

【００６２】また、信号線側に接続している静電破壊防
止用ＴＦＴの配線を信号線と同電位に保ち、走査線側に
接続している静電破壊防止用ＴＦＴの配線を走査線と同
電位にするのでＴＦＴに電流が流れないようになり、雑
音源である熱雑音の発生が未然に防止される。更に、
静電破壊防止用ＴＦＴの配線は、アレイ製造時には全て
共通にしておき、アレイ完成後信号線側と走査線側に分
離する。これにより信号線と走査線で夫々適した電位を
供給することが可能となる。

【００６３】また、上記請求項１〜５に記載した発明の
それぞれについて、下記のような変形例が考えられる。

【００６４】まず、請求項１に記載した発明について
は、次の変形例１〜４が考えられる。（変形例１）検出面に配列された複数の画素の各画素
に対応して設けられ、入射したＸ線を電荷に変換する電
荷変換手段と、この各電荷変換手段に対応して設けら
れ、前記電荷変換手段により変換された電荷を蓄積する
電荷蓄積手段と、この各電荷蓄積手段に対応して設けら
れ、前記電荷蓄積手段により蓄積された電荷を読み出す
電荷読み出し手段と、この各電荷読み出し手段に対応し
て設けられ、前記電荷読み出し手段の入力側に接続さ
れ、印加される電圧が電荷読み出し手段を破壊する電圧
未満の所定の電圧以上となった時に前記電荷蓄積手段に
蓄積されている電荷を掃き出す掃き出し手段と、を備え
ることを特徴とする医用Ｘ線診断装置のＸ線撮像装置に
おいて、前記電荷掃き出し手段用電源線を、信号線と平
行に設置する、ことを特徴とする医用Ｘ線診断装置のＸ
線撮像装置。

【００６５】（変形例２）検出面に配列された複数の
画素の各画素に対応して設けられ、入射したＸ線を電荷
に変換する電荷変換手段と、この各電荷変換手段に対応
して設けられ、前記電荷変換手段により変換された電荷
を蓄積する電荷蓄積手段と、この各電荷蓄積手段に対応
して設けられ、前記電荷蓄積手段により蓄積された電荷
を読み出す電荷読み出し手段と、この各電荷読み出し手
段に対応して設けられ、前記電荷読み出し手段の入力側
に接続され、印加される電圧が電荷読み出し手段を破壊
する電圧未満の所定の電圧以上となった時に前記電荷蓄
積手段に蓄積されている電荷を掃き出す掃き出し手段
と、を備えることを特徴とする医用Ｘ線診断装置のＸ線
撮像装置において、前記電荷掃き出し手段用電源線を、
走査線と平行に設置する、ことを特徴とする医用Ｘ線診
断装置のＸ線撮像装置。

【００６６】（変形例３）検出面に配列された複数の
画素の各画素に対応して設けられ、入射したＸ線を電荷
に変換する電荷変換手段と、この各電荷変換手段に対応
して設けられ、前記電荷変換手段により変換された電荷
を蓄積する電荷蓄積手段と、この各電荷蓄積手段に対応
して設けられ、前記電荷蓄積手段により蓄積された電荷
を読み出す電荷読み出し手段と、この各電荷読み出し手
段に対応して設けられ、前記電荷読み出し手段の入力側
に接続され、印加される電圧が電荷読み出し手段を破壊
する電圧未満の所定の電圧以上となった時に前記電荷蓄
積手段に蓄積されている電荷を掃き出す掃き出し手段
と、を備えることを特徴とする医用Ｘ線診断装置のＸ線
撮像装置において、前記電荷掃き出し手段用等を含めた
複数の電源線、走査線の内、少なくとも２つの配線を絶
縁膜を介して設置する、ことを特徴とする医用Ｘ線診断
装置のＸ線撮像装置。

【００６７】（変形例４）変形例３のＸ線撮像装置に
おいて、電荷掃き出し手段用電源線を、走査線と平行に
２層に分けて設置した時に、その層間に取り入れた絶縁
膜を利用して、画素内容量を増加させる、ことを特徴と
する医用Ｘ線診断装置のＸ線撮像装置。

【００６８】請求項２に記載した発明については、次の
変形例５が考えられる。

【００６９】（変形例５）検出面に配列された複数の
画素の各画素に対応して設けられ、入射したＸ線を電荷
に変換する電荷変換手段と、この各電荷変換手段に対応
して設けられ、前記電荷変換手段により変換された電荷
を蓄積する電荷蓄積手段と、この各電荷蓄積手段に対応
して設けられ、前記電荷蓄積手段により蓄積された電荷
を読み出す電荷読み出し手段と、この各電荷読み出し手
段に対応して設けられ、前記電荷読み出し手段の入力側
に接続され、印加される電圧が電荷読み出し手段を破壊
する電圧未満の所定の電圧以上となった時に前記電荷蓄
積手段に蓄積されている電荷を掃き出す保護デバイス
と、を備えることを特徴とする医用Ｘ線診断装置のＸ線
撮像装置において、保護デバイスと画素電極又は保護デ
バイス用バイアス線と画素電極の間に有機絶縁膜を形成
したことを特徴とした医用Ｘ線診断装置のＸ線撮像装
置。

【００７０】請求項３に記載した発明については、次の
変形例６〜１３が考えられる。

【００７１】（変形例６）信号線と走査線がマトリク
ス状に配置され、前記信号線と前記走査線の間に配置さ
れた光電変換膜を積層した画素電極と、前記信号線と前
記走査線の間に配置された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
と、前記画素電極に蓄積された電荷を読み取る信号読み
出し回路と、前記走査線を駆動する走査線駆動回路で構
成される撮像装置において、前記信号線と前記走査線の
間に配置された光電変換膜を積層した画素電極と、前記
信号線と前記走査線の間に配置された複数の薄膜トラン
ジスタからなる１つの画素領域において、前記画素領域
内にある複数の薄膜トランジスタのチャネル方向が平行
であることを特徴とする撮像装置。

【００７２】（変形例７）信号線と走査線がマトリク
ス状に配置され、前記信号線と前記走査線の間に配置さ
れた光電変換膜を積層した画素電極と、前記信号線と前
記走査線の間に配置された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
と、前記信号線と接続された薄膜トランジスタで形成さ
れた定電流源回路と、前記画素電極に蓄積された電荷を
読み取る信号読み出し回路と、前記走査線を駆動する走
査線駆動回路で構成される撮像装置において、前記信号
線と前記走査線の間に配置された光電変換膜を積層した
画素電極と、前記信号線と前記走査線の間に配置された
光電変換膜を積層した画素電極と前記薄膜トランジスタ
からなる１つの画素領域において、前記信号線と接続さ
れた定電流源回路をなす薄膜トランジスタと、前記１つ
の画素領域内にある薄膜トランジスタのチャネル方向が
平行であることを特徴とする撮像装置。

【００７３】（変形例８）信号線と走査線がマトリク
ス状に配置され、前記信号線と前記走査線の間に配置さ
れた光電変換膜を積層した画素電極と、前記信号線と前
記走査線の間に配置された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
と、前記画素電極に蓄積された電荷を読み取る信号読み
出し回路と、前記走査線を駆動する走査線駆動回路で構
成される撮像装置において、前記薄膜トランジスタのチ
ャネル方向が平行であることを特徴とする撮像装置。

【００７４】（変形例９）信号線と走査線がマトリク
ス状に配置され、前記信号線と前記走査線の間に配置さ
れた光電変換膜を積層した画素電極と、前記信号線と前
記走査線の間に配置された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
と、前記信号線と接続された薄膜トランジスタで形成さ
れた定電流源回路と、前記画素電極に蓄積された電荷を
読み取る信号読み出し回路と、前記走査線を駆動する走
査線駆動回路で構成される撮像装置において、前記薄膜
トランジスタと前記薄膜トランジスタで形成された定電
流源回路のチャネル方向が平行であることを特徴とする
撮像装置。

【００７５】（変形例１０）前記信号線と前記走査線
の間に配置された光電変換膜を積層した画素電極と、前
記信号線と前記走査線の間に配置された複数の薄膜トラ
ンジスタからなる１つの画素領域において、前記薄膜ト
ランジスタは前記走査線により制御され前記画素電極に
蓄積された電荷を読み出す１個以上の薄膜トランジスタ
と、前記画素電極電位が一定電圧以上でオンする１以上
の薄膜トランジスタとを具備することを特徴とする変形
例６又は８に記載の撮像装置。

【００７６】（変形例１１）前記信号線と前記走査線
の間に配置された光電変換膜を積層した画素電極と、前
記信号線と前記走査線の間に配置された複数の薄膜トラ
ンジスタからなる１つの画素領域において、前記薄膜ト
ランジスタは前記走査線により制御され前記画素電極に
蓄積された電荷を読み出す１個以上の薄膜トランジスタ
と、前記画素電極電位が一定電位以上でオンする１個以
上の薄膜トランジスタと、前記画素電極電位が一定電圧
以上でオンする１個以上の薄膜トランジスタのゲート電
極に接続され前記画素電極電位から一定電位バイアスし
た電位を出力する１個以上の薄膜トランジスタとを具備
することを特徴とする変形例６又は８に記載の撮像装
置。

【００７７】（変形例１２）前記信号線と前記走査線
の間に配置された光電変換膜を積層した画素電極と、前
記信号線と前記走査線の間に配置された複数の薄膜トラ
ンジスタからなる１つの画素領域において、前記薄膜ト
ランジスタは前記走査線により制御され前記画素電極に
蓄積された電荷を読み出す１個以上の薄膜トランジスタ
と、前記画素電極電位を一定電位に固定する１個以上の
薄膜トランジスタと、前記画素電極電位が一定電圧以上
でオンする１個以上の薄膜トランジスタとを具備するこ
とを特徴とする変形例７又は９に記載の撮像装置。

【００７８】（変形例１３）前記信号線と前記走査線
の間に配置された光電変換膜を積層した画素電極と、前
記信号線と前記走査線の間に配置された複数の薄膜トラ
ンジスタからなる１つの画素領域において、前記薄膜ト
ランジスタは前記走査線により制御され前記画素電極に
蓄積された電荷を読み出す１個以上の薄膜トランジスタ
と、前記画素電極電位を一定電位に固定する１個以上の
薄膜トランジスタと、前記画素電極電位が一定電位以上
でオンする１個以上の薄膜トランジスタと、前記画素電
極電位が一定電圧以上でオンする１個以上の薄膜トラン
ジスタのゲート電極に接続され前記画素電極電位から一
定電位バイアスした電位を出力する１個以上の薄膜トラ
ンジスタとを具備することを特徴とする変形例７又は９
に記載の撮像装置。

【００７９】請求項４に記載した発明については、次の
変形例１４〜１５が考えられる。

【００８０】（変形例１４）光電変換膜を積層した画
素電極を複数配列し、前記画素電極間に配置された信号
線との間に配置され前記走査線によりオン・オフする薄
膜トランジスタと、前記画素電極電位を読み取る信号読
み出し回路と、前記走査線を駆動する走査線駆動回路で
構成される光検出器において、前記画素電極がＡｇ、Ａ
ｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｚｒ、Ｃ
ｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗの中から選ばれる一種類
または複数の金属を主成分とするものであるか、または
ＡｌにＡｇ、Ｎｄ、Ａｕ、Ｓｍ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｎ
ｉ、Ｃｏ、Ｙ、Ｆｅ、Ｓｃ、Ｐｄ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｚｒ、
Ｃｒ、Ｖ、Ｒｈ、Ｈｆ、Ｒｕ、Ｂ、Ｉｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、
Ｔａ、Ｏｓ、Ｒｅ、Ｗの中から選ばれる一種類または複
数の金属を添加した合金である事を特徴とする２次元Ｘ
線検出器。

【００８１】（変形例１５）光電変換膜を積層した画
素電極を複数配列し、前記画素電極間に配置された信号
線との間に配置され前記走査線によりオン・オフする薄
膜トランジスタと、前記画素電極電位を読み取る信号読
み出し回路と、前記走査線を駆動する走査線駆動回路で
構成される光検出器において、前記画素電極の大部分が
ベンゾシクロブテン系樹脂またはアクリル系樹脂または
ポリイミド系樹脂の上に形成されている事を特徴とする
２次元Ｘ線検出器。

【００８２】請求項５に記載した発明については、次の
変形例１６〜１８が考えられる。

【００８３】（変形例１６）光電変換膜を積層した画
素電極を複数配列し、前記画素電極間に配置された信号
線と、前記画素電極間に配置された走査線と、前記画素
電極と信号線との間に配置され前記走査線によりオン・
オフする薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）とで構成される第
一の領域と、前記第一の領域の周辺にあり、前記信号線
と前記走査線が配置された第二の領域とで構成される撮
像部と、前記画素電極に蓄積された電荷を読み取る信号
読み出し回路と、前記走査線を駆動する走査線駆動回路
とで構成される撮像装置において、前記第二の領域に配
置された補助配線と、前記補助配線と前記信号線の配線
間、および前記補助配線と前記走査線の配線間の少なく
とも一方の配線間に形成された静電気放電手段による静
電気防止手段を有することを特徴とする撮像装置（変形例１７）光電変換膜を積層した画素電極を複数
配列し、前記画素電極間に配置された信号線と、前記画
素電極間に配置された走査線と、前記画素電極と信号線
との間に配置され前記走査線によりオン・オフする薄膜
トランジスタ（ＴＦＴ）とで構成される第一の領域と、
前記第一の領域の周辺にあり、前記信号線と前記走査線
が配置された第二の領域とで構成される撮像部と、前記
画素電極に蓄積された電荷を読み取る信号読み出し回路
と、前記走査線を駆動する走査線駆動回路とで構成され
る撮像装置において、前記第二の領域において前記信号
線は静電気放電手段により第一の補助配線に接続され、
前記第一の補助配線は第一の電位に固定されており、前
記第二の領域において前記走査線は静電気放電手段によ
り第二の補助配線に接続され、前記第二の補助配線は第
二の電位に固定されていることを特徴とする撮像装置（変形例１８）前記第二の領域に配置された前記静電
気放電手段は、１個以上の薄膜トランジスタまたは１個
以上のダイオードで構成されることを特徴とする変形例
１６又は１７に記載の撮像装置

【００８４】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）以下に、本発
明の第１の実施形態に係るＸ線撮像装置の機能を説明す
る。

【００８５】図１は本発明の第１の実施形態に係るＸ線
撮像装置の平面図である。

【００８６】図１に示すように、画素は読み出し用ＴＦ
Ｔ１、画素電極３、保護ダイオード５、信号読み出し線
（信号線）７、ゲート線（走査線）９、補助電極１１、
保護ダイオード用電源線１３から構成されている。但
し、図１では、保護膜４１，共通電極４５，Ｘ線電荷変
換膜４３、及び、画素外に配置されているものは省略し
ている。機能の１例としては、画素容量Ｃｓｔ１５は画
素電極３と補助電極１１で構成されており、Ｘ線電荷変
換膜４３でＸ線の入射によって生成された電荷がＣｓｔ
１５に電荷が貯まり、ＴＦＴ１の絶縁破壊が起きない程
度のある一定の電圧になると、保護ダイオード５から電
荷が画素外に流出していき、読み出し用ＴＦＴ１とＣｓ
ｔ１５に高電圧が架からないようにする。この時の電荷
の流出経路がダイオード用の電源線１３で、この電源線
１３の電位の設定で保護ダイオード５からの電荷流出開
始の電圧が変えられる。画素に貯まった電荷は、走査線
９を走査する事により、その走査線上の画素のそれぞれ
のＴＦＴをオンにして、信号線７に流される。流れ出た
電荷は増幅器に転送される。

【００８７】次に第１の実施形態のＸ線撮像装置の断面
図で構成を説明する。

【００８８】図２は第１の実施形態のＸ線撮像装置の断
面図である。

【００８９】まず、ガラス基板上に、金属Ａ４７は、Ｔ
ＦＴのゲート１７，走査線９，補助電極１１，保護ダイ
オード用ＴＦＴのゲート２１を形成している。その上層
には、ゲート絶縁膜２３が形成されている。但し、保護
ダイオード５のスルーホール部については、ゲート絶縁
膜２３は取り除かれている。その上層に、画素電極３
（金属Ｂ′４８）が読み出し用ＴＦＴ１と保護ダイオー
ド５を除いた画素内に形成され、読み出し用ＴＦＴ１と
保護ダイオード５については、このゲート絶縁膜２３の
上層にａ−Ｓｉ２７，エッチングストッパー用ＳｉＮｘ
２９，ｎ⁺ａ−Ｓｉ３１が形成されており、その上にＴ
ＦＴの電極であるソース３３とドレイン３５が別の金属
Ｂ４９で形成されている。この金属Ｂ４９は、信号線
７，保護ダイオード用電源線１３，引き出し用パット１
９（図２では省略している。），電圧供給線２５（図２
では省略している。），保護ダイオード用ＴＦＴのソー
ス３７とドレイン３９等も形成している。

【００９０】また、画素電極３も同時に形成していても
良い。但し、その場合はＴＦＴ１の画素電極側の電極
（こちらをソース３３と呼ぶことにする。）と保護ダイ
オード用ＴＦＴ５の画素電極側の電極（こちらをソース
３７と呼ぶことにする。）と画素電極３は、一体となっ
ている。以上で、ＴＦＴアレイは完成である。

【００９１】その上層には、保護膜４１，Ｘ線電荷変換
膜４３，金属Ｃ５１による共通電極４５が形成されてい
るが、図２では省略している。これらの構成で医用Ｘ線
診断装置のＸ線撮像装置を形成している。

【００９２】図１では保護ダイオードとして、１個のＴ
ＦＴを使用している例を上げたが、直列に２個以上のＴ
ＦＴを並べて、保護ダイオードからのリーク電流を抑え
ようとしたもの、保護ダイオード用ＴＦＴに低リーク対
策を施したものも考えられる。

【００９３】また、図は省略しているが、上記第１の実
施形態で述べたＴＦＴアレイ上に層間絶縁膜６３を設
け、その上に、画素電極３と層間絶縁膜６３のスルーホ
ールで接触して同電位となっている上置き型画素電極６
５を設けることで、電源線等が増えることによって減っ
た開口率（１画素の内の画素電極の占める割合）を、１
画素内の電源線やＴＦＴの数によらず、常に高開口率に
出来るので、非常に有効である。

【００９４】金属Ａ４７としては、例えばＴｉ，Ｃｒ，
Ｔａ，Ｍｏ，ＭｏＷ，ＭｏＴａ，Ａｌ，ＩＴＯ，Ａｌ合
金等、及び、これらの金属の積層構造が候補となるが、
この金属Ａ４７は、ゲート配線として使われるために、
特に、ＭｏＷやＭｏＴａは、ＴＦＴのゲート部にテーパ
ーをつけてのエッチングが可能なことから、その上層に
積層されるゲート絶縁膜２３が段切れを起こさないよう
に形成出来るので、優れているといえる。また、Ａｌ合
金では、Ａｌのみでは高温工程が入った場合に発生する
ヒロックを防止することが出来るので、より低抵抗なゲ
ート線となりうるので、検出器の大型化を考えると、更
に優れているといえる。

【００９５】金属Ｂ′４８としては、例えばＴｉ，Ｃ
ｒ，Ｔａ，Ｍｏ，ＭｏＷ，ＭｏＴａ，Ａｌ，ＩＴＯ，Ａ
ｌ合金等、及び、これらの金属の積層構造が候補とな
る。

【００９６】金属Ｂ４９としては、例えばＴｉ，Ｃｒ，
Ｔａ，Ｍｏ，ＭｏＷ，ＭｏＴａ，Ａｌ，ＩＴＯ，Ａｌ合
金等、及び、これらの金属の積層構造か候補となる。こ
の金属Ｂ４９は、信号線として使われるために、特に、
低抵抗化が望まれている。そこで、ＡｌやＡｌを使った
積層構造、Ａｌ合金等が優れているといえる。また、金
属Ｂ′４８を使った時は、金属Ｂ４９のエッチング時に
影響を受けないもの、または、影響を受けないエッチン
グ方法を取る必要がある。

【００９７】上置き型画素電極６５としては、例えばＴ
ｉ，Ｃｒ，Ｔａ，Ｍｏ，ＭｏＷ，ＭｏＴａ，Ａｌ，ＩＴ
Ｏ等、及び、これらの金属の積層構造が候補となる。こ
の上置き型画素電極６５のエッチング時に金属Ｂ４９が
影響を受けないもの、または、影響を受けないエッチン
グ方法を取る必要がある。

【００９８】共通電極４５を形成する金属Ｃ５１として
は、例えばＴｉ，Ｃｒ，Ｔａ，Ｍｏ，ＭｏＷ，ＭＯＴ
ａ，Ａｌ，ＩＴＯ，Ａｌ合金等、及び、これらの金属の
積層構造が候補となる。

【００９９】ゲート絶縁膜２３としては、例えば、Ｓｉ
Ｏ₂，ＳｉＮｘ，ＳｉＯｘＮｙが考えられるが、これら
の積層構造でもよい。

【０１００】保護膜４１としては、無機絶縁膜、例え
ば、ＳｉＮｘ，ＳｉＯ₂，と有機絶縁膜、例えば、ポリ
イミド類，ＢＣＢ，ＨＲＣ，黒レジスト等が使用出来
る。

【０１０１】層間絶縁膜６３としては、無機絶縁膜、例
えば、ＳｉＮＸ，ＳｉＯ₂，と有機絶縁膜、例えば、ポ
リイミド類，ＢＣＢ，ＨＲＣ，黒レジスト等が使用出来
る。Ｘ線電荷変換膜４３としては、ａ−Ｓｅ，ａ−Ｓｉ
が使用出来る。

【０１０２】また、ＴＦＴ１の型としては、逆スタガ型
の内エッチングストッパー・タイプのものを例として上
げたが、これは、逆スタガ型のバックチャネルカット・
タイプのものでもよい。エッチングストッパー・タイプ
では、ＴＦＴのチャネル部のエッチング時に、チャネル
部を侵すことがない為、ＴＦＴ特性にばらつきが出難
く、大型のアレイに適しており、バックチャンネルカッ
ト・タイプは、工程がエッチングストッパー・タイプに
比べ少なくなるため、製造コストが安くなる、というメ
リットがそれぞれある。

【０１０３】また、ＴＦＴを形成するＳｉにおいては、
ここではａ−Ｓｉ（アモルファス・シリコン）を用いた
が、ｐｏｌｙ−Ｓｉ（ポリ・シリコン）で形成すると、
ＴＦＴを小さくする事が出来るので、画素の有効エリア
が拡大し、また、周辺回路も同じガラス基板上で作成出
来るため、周辺回路を含めた製造コストが安くなる、と
いうメリットが出てくる。

【０１０４】また、ここでは、画素内に溜まった電荷を
ＴＦＴのオン／オフを利用して読み出す方式について説
明してきたが、ソースフォロアーの原理を用いた非破壊
読み出し方式においては、画素内のＴＦＴの数が増え、
それに伴い電源線の数が増えるので、更に有効な手段と
なる。

【０１０５】このように、医用Ｘ線診断装置のＸ線撮像
装置の１つである直接変換方式のＸ線平面検出器におい
て、高電圧対策として画素に取り入れた保護ダイオード
の電源線を、信号線方向に信号線形成時に形成すること
により、信号線への寄生容量を増やすことなく検出器を
形成する事が出来る。

【０１０６】（第２の実施形態）次に、第２の実施形態
の説明をする。

【０１０７】図３は本発明の第２の実施形態に係るＸ線
撮像装置の平面図である。

【０１０８】図３に示した実施形態は、機能的には図１
の第１の実施形態と同じである。

【０１０９】但し、保護ダイオード用電源線１３は、信
号線方向に信号線形成時に設けるのではなく、走査線方
向に走査線形成時に設けている。これは、信号線形成の
時の歩留まりと、走査線形成の時の歩留まりを比較した
場合、走査線形成時の方が高歩留まりであるからであ
る。

【０１１０】次に第２の実施例の断面図で構成を説明す
る。

【０１１１】図４は本発明の第２の実施形態に係るＸ線
撮像装置の断面図である。

【０１１２】まず、ガラス基板上に、金属Ａ４７は、Ｔ
ＦＴのゲート１７，走査線９，補助電極１１，保護ダイ
オード用ＴＦＴのゲート２１，保護ダイオード用電源線
１３を形成している。その上層には、ゲート絶縁膜２３
が形成されている。但し、保護ダイオード５のスルーホ
ール部については、ゲート絶緑膜２３は取り除かれてい
る。その上層に、画素電極３（金属Ｂ′４８）が読み出
し用ＴＦＴ１と保護ダイオード５を除いた画素内に形成
され、読み出し用ＴＦＴ１と保護ダイオード５について
は、このゲート絶縁膜２３の上層にａ−Ｓｉ２７，エッ
チングストッパー用ＳｉＮＸ２９，ｎ⁺ａ−Ｓｉ３１が
形成されており、その上に電極であるソース３３とドレ
イン３５が別の金属Ｂ４９で形成されている。この金属
Ｂ４９は、信号線７，引き出し用パット１９（図４では
省略している。），電圧供給線２５（図４では省略して
いる。），保護ダイオード用ＴＦＴのソース３７とドレ
イン３９等も形成している。また、画素電極３も同時に
形成していても良い。但し、その場合はＴＦＴ１のソー
ス３３と保護ダイオード用ＴＦＴ５のソース３７と画素
電極３は、一体となっている。以上で、ＴＦＴアレイは
完成である。

【０１１３】その上層には、保護膜４１，Ｘ線電荷変換
膜４３，金属Ｃ５１による共通電極４５が形成されてい
るが、図４では省略している。これらの構成で医用Ｘ線
診断装置のＸ線撮像装置を形成している。

【０１１４】図５は図３の例以外の例に係るＸ線撮像装
置の平面図である。

【０１１５】図３の例以外では、図５に示すように、電
源線１３の上にまで、画素電極３を持ってきたものも考
えられる。こうすることにより、画素の有効領域を大き
くする事が出来る。

【０１１６】また、図３では保護ダイオードとして、１
個のＴＦＴを使用している例を上げたが、直列に２個以
上のＴＦＴを並べて、保護ダイオードからのリーク電流
を抑えようとしたもの、保護ダイオード用ＴＦＴに低リ
ーク対策を施したものも考えられる。

【０１１７】また、図３では保護ダイオードとして、１
個のＴＦＴを使用している例を上げたが、３個のＴＦＴ
を使って、よりリーク電流を少なくした保護ダイオード
の場合（特願平８一３２６９９３）、電源線１３が１本
ではなく３本必要となる。この場合、走査線形成時の方
が、信号線形成時に比べ、高歩留まりであることから、
走査線９を含めて、４本並列に走査線方向に並べてもよ
いし（図６）、３本の電源線の内１本（図７）、また
は、２本（図省略）を信号線方向に設けてもよい。

【０１１８】後者のメリットとしては、信号線と交差す
る電源線の本数が減るため、信号線の寄生容量を不用意
に増加することを防げることが上げられる。同様に、画
素のスイッチ用ＴＦＴの個数や保護ダイオード用電源線
の本数、その他配線の本数が上記以外であっても、上記
メリットを生かして、設置すればよい。

【０１１９】また、図は省略しているが、実施例２で述
べたＴＦＴアレイ上に層間絶縁膜６３を設け、その上
に、画素電極３と層間絶縁膜６３のスルーホールで接触
して同電位となっている上置き型画素電極６５を設ける
ことで、電源線等が増えることによって減った開口率
（１画素の内の画素電極の占める割合）を、１画素内の
電源線やＴＦＴの数によらず、常に高開口率に出来るの
で、非常に有効である。

【０１２０】金属Ａ４７としては、例えばＴｉ，Ｃｒ，
Ｔａ，Ｍｏ，ＭｏＷ，ＭｏＴａ，Ａｌ，ＩＴＯ，Ａｌ合
金等、及び、これらの金属の積層構造が候補となるが、
この金属Ａ４７は、ゲート配線として使われるために、
特に、ＭｏＷやＭｏＴａは、ＴＦＴのゲート部にテーパ
ーをつけてのエッチングか可能なことから、その上層に
積層されるゲート絶縁膜２３が段切れを起こさないよう
に形成出来るので、優れているといえる。また、Ａｌ合
金では、Ａｌのみでは高温工程が入った場合に発生する
ヒロックを防止することが出来るので、より低抵抗なゲ
ート線となりうるので、検出器の大型化を考えると、更
に優れているといえる。

【０１２１】金属Ｂ′４８としては、例えばＴｉ，Ｃ
ｒ，Ｔａ，Ｍｏ，ＭｏＷ，ＭｏＴａ，Ａｌ，ＩＴＯ，Ａ
ｌ合金等、及び、これらの金属の積層構造が候補とな
る。

【０１２２】金属Ｂ４９としては、例えばＴｉ，Ｃｒ，
Ｔａ，Ｍｏ，ＭｏＷ，ＭｏＴａ，Ａｌ，ＩＴＯ，Ａｌ合
金等、及び、これらの金属の積層構造が候補となる。こ
の金属Ｂ４９は、信号線として使われるために、特に、
低抵抗化が望まれている。そこで、ＡｌやＡｌを使った
積層構造、Ａｌ合金等が優れているといえる。また、金
属Ｂ′４８を使った時は、金属Ｂ４９のエッチング時に
影響を受けないもの、または、影響を受けないエッチン
グ方法を取る必要がある。

【０１２３】上置き型画素電極６５としては、例えばＴ
ｉ，Ｃｒ，Ｔａ，Ｍｏ，ＭｏＷ，ＭｏＴａ，Ａｌ，ＩＴ
Ｏ等、及び、これらの金属の積層構造が候補となる。こ
の上置き型画素電極６５のエッチング時に金属Ｂ４９が
影響を受けないもの、または、影響を受けないエッチン
グ方法を取る必要がある。

【０１２４】共通電極４５を形成する金属Ｃ５１として
は、例えばＴｉ，Ｃｒ，Ｔａ，Ｍｏ，ＭｏＷ，ＭｏＴ
ａ，Ａｌ，ＩＴＯ，Ａｌ合金等、及び、これらの金属の
積層構造が候補となる。

【０１２５】ゲート絶縁膜２３としては、例えは、Ｓｉ
Ｏ₂，ＳｉＮｘ，ＳｉＯｘＮｙが考えられるが、これら
の積層構造でもよい。

【０１２６】保護膜４１としては、無機絶縁膜、例え
ば、ＳｉＮｘ，ＳｉＯ₂，と有機絶緑膜、例えは、ポリ
イミド類，ＢＣＢ，ＨＲＣ，黒レジスト等が使用出来
る。

【０１２７】層間絶縁膜６３としては、無機絶縁膜、例
えば、ＳｉＮｘ，ＳｉＯ₂，と有機絶縁膜、例えば、ポ
リイミド類，ＢＣＢ，ＨＲＣ，テフロン系樹脂、黒レジ
スト等が使用出来る。Ｘ線電荷変換膜４３としては、
ａ−Ｓｅ，ａ−Ｓｌが使用出来る。

【０１２８】また、ＴＦＴ１の型としては、逆スタガ型
の内エッチングストッパー・タイプのものを例として上
げたが、これは、逆スタガ型のバックチャネルカット・
タイプのものでもよい。

【０１２９】エッチングストッパー・タイプでは、ＴＦ
Ｔのチャネル部のエッチング時に、チャネル部を侵すこ
とがない為、ＴＦＴ特性にばらつきが出難く、大型のア
レイに適しており、バックチャンネルカット・タイプ
は、工程がエッチングストッパー・タイプに比べ少なく
なるため、製造コストが安くなる、というメリットがそ
れぞれある。

【０１３０】また、ＴＦＴを形成するＳｉにおいては、
ここではａ−Ｓｉ（アモルファス・シリコン）を用いた
が、ｐｏｌｙ−Ｓｉ（ポリ・シリコン）で形成すると、
ＴＦＴを小さくする事が出来るので、画素の有効エリア
が拡大し、また、周辺回路も同じガラス基板上で作成出
来るため、周辺回路を含めた製造コストが安くなる、と
いうメリットが出てくる。

【０１３１】また、ここでは、画素内に溜まった電荷を
ＴＦＴのオン／オフを利用して読み出す方式について説
明してきたが、ソースフォロアーの原理を用いた非破壊
読み出し方式においては、画素内のＴＦＴの数が増え、
それに伴い電源線の数が増えるので、更に有効な手段と
なる。

【０１３２】このように、医用Ｘ線診断装置のＸ線撮像
装置の１つである直接変換方式のＸ線平面検出器におい
て、走査線形成時の方が信号線形成時よりも歩留まりが
高いことを利用して、高電圧対策として画素に取り入れ
た保護ダイオードのバイアス線を、走査線方向に走査線
形成時に形成することにより、歩留まりの悪化を防い
で、検出器を形成する事が出来る。

【０１３３】（第３の実施形態）次に、第３の実施形態
の説明をする。

【０１３４】図８に示した例は、機能的には図１の例と
同じである。但し、保護ダイオード用電源線１３は、信
号線方向に設けるが、信号線形成時に設けるのではな
く、信号線の上層に絶縁膜をのせ、その上層で別個に設
けている。これは、信号線と同層で信号線方向に電源線
を形成すると、歩留まりが下がるため、あえて、別の層
で形成し、歩留まりを上げようとしたものである。

【０１３５】次に第３の実施形態の断面図（図９）で構
成を説明する。

【０１３６】まず、基板上に金属Ａ４７は、ＴＦＴのゲ
ート１７，走査線９，補助電極１１，保護ダイオード用
ＴＦＴのゲート２１を形成している。その上層には、ゲ
ー卜絶縁膜２３が形成されている。但し、保護ダイオー
ド５のスルーホール部については、ゲート絶縁膜２３は
取り除かれている。その上層には、画素電極３（金属
Ｂ′４８）が読み出し用ＴＦＴＩと保護ダイオード５を
除いた画素内に形成され、読み出し用ＴＦＴ１と保護ダ
イオード５については、このゲート絶縁膜２３の上層に
ａ−Ｓｉ２７，エッチングストッパー用ＳｉＮＸ２９，
ｎ⁺ａ−Ｓｉ３１が形成されており、その上に電極であ
るソース３３とドレイン３５が別の金属Ｂ４９で形成さ
れている。この金属Ｂ４９は、信号線７，引き出し用パ
ット１９（図９では省略している。），電圧供給線２５
（図９では省略している。），保護ダイオード用ＴＦＴ
のソース３７とドレイン３９等も形成している。また、
画素電極３も同時に形成していても良い。但し、その場
合はＴＦＴ１のソース３３と保護ダイオード用ＴＦＴ５
のソース３７と画素電極３は、一体となっている。その
上層に、絶縁膜ｂ５７があり、更にその上層に、信号線
と平行に保護ダイオード用電源線１３を金属Ｅ５９で形
成している。また、例えば、画素電極３をこの金属Ｅ５
９で形成してもよい。保護ダイオード５と保護ダイオー
ド用電源線１３は、保護ダイオード５付近の絶縁膜ｂ５
７のスルーホールを通してコンタクトしている。絶縁膜
ｂ５７は、その他に、画素電極３等でスルーホールを形
成している。以上で、ＴＦＴアレイは完成である。

【０１３７】その上層には、保護膜４１，Ｘ線電荷変換
膜４３，金属Ｃ５１による共通電極４５が形成されてい
るが、図９では省略している。これらの構成で医用Ｘ線
診断装置のＸ線撮像装置を形成している。

【０１３８】図８の例以外では、図は省略するが、金属
Ｅ５９にて電源線１３を形成する時、走査線方向にした
ものも考えられる。

【０１３９】図８では保護ダイオードとして、１個のＴ
ＦＴを使用している例を上げたが、直列に２個以上のＴ
ＦＴを並べて、保護ダイオードからのリーク電流を抑え
ようとしたもの、保護ダイオード用ＴＦＴに低リーク対
策を施したものも考えられる。

【０１４０】また、図は省略しているが、第３の実施形
態で述べたＴＦＴアレイ上に層間絶縁膜６３を設け、そ
の上に、画素電極３と層間絶縁膜６３のスルーホールで
接触して同電位となっている上置き型画素電極６５を設
けることで、電源線等が増えることによって減った開口
率（１画素の内の画素電極の占める割合）を、１画素内
の電源線やＴＦＴの数によらず、常に高開口率に出来る
ので、非常に有効である。

【０１４１】金属Ａ４７としては、例えばＴｉ，Ｃｒ，
Ｔａ，Ｍｏ，ＭｏＷ，ＭｏＴａ，Ａｌ，ＩＴＯ，Ａｌ合
金等、及び、これらの金属の積層構造が候補となるが、
この金属Ａ４７は、ゲート配線として使われるために、
特に、ＭｏＷやＭｏＴａは、ＴＦＴのゲート部にテーパ
ーをつけてのエッチングが可能なことから、その上層に
積層されるゲート絶縁膜２３が段切れを起こさないよう
に形成出来るので、優れているといえる。また、Ａｌ合
金では、Ａｌのみでは高温工程が入った場合に発生する
ヒロックを防止することが出来るので、より低抵抗なゲ
ート線となりうるので、検出器の大型化を考えると、更
に優れているといえる。

【０１４２】金属Ｂ′４８としては、例えばＴｉ，Ｃ
ｒ，Ｔａ，Ｍｏ，ＭｏＷ，ＭｏＴａ，Ａｌ，ＩＴＯ，Ａ
ｌ合金等、及び、これらの金属の積層構造が候補とな
る。

【０１４３】金属Ｂ４９としては、例えばＴｉ，Ｃｒ，
Ｔａ，Ｍｏ，ＭｏＷ，ＭｏＴａ，Ａｌ，ＩＴＯ，Ａｌ合
金等、及び、これらの金属の積層構造が候補となる。こ
の金属Ｂ４９は、信号線として使われるために、特に、
低抵抗化が望まれている。そこで、ＡｌやＡｌを使った
積層構造、Ａｌ合金等が優れているといえる。また、金
属Ｂ′４８を使った時は、金属Ｂ４９のエッチング時に
影響を受けないもの、または、影響を受けないエッチン
グ方法を取る必要がある。

【０１４４】金属Ｅ５９としては、例えはＴｉ，Ｃｒ，
Ｔａ，Ｍｏ，ＭｏＷ，ＭｏＴａ，Ａｌ，ＩＴＯ，Ａｌ合
金等、及び、これらの金属の積層構造が候補となる。但
し、この金属Ｅ５９のエッチング時に、金属Ｂ′４８と
金属Ｂ４９が影響を受けないもの、または、影響を受け
ないエッチング方法を取る必要がある。

【０１４５】上置き型画素電極６５としては、例えばＴ
ｉ，Ｃｒ，Ｔａ，Ｍｏ，ＭｏＷ，ＭｏＴａ，Ａｌ，ＩＴ
Ｏ等、及び、これらの金属の積層構造が候補となる。こ
の上置き型画素電極６５のエッチング時に金属Ｂ４９が
影響を受けないもの、または、影響を受けないエッチン
グ方法を取る必要がある。

【０１４６】共通電極４５を形成する金属Ｃ５１として
は、例えばＴｉ，Ｃｒ，Ｔａ，Ｍｏ，ＭｏＷ，ＭｏＴ
ａ，Ａｌ，ＩＴＯ，Ａｌ合金等、及び、これらの金属の
積層構造が候補となる。

【０１４７】ゲート絶縁膜２３としては、例えば、Ｓｉ
Ｏ²，ＳｉＮｘ，ＳｉＯｘＮｙが考えられるが、これら
の積層構造でもよい。

【０１４８】絶縁膜ｂ５７としては、無機絶緑膜、例え
ば、ＳｉＮｘ，ＳｉＯ²，と有機絶縁膜、例えば、ポリ
イミド類，ＢＣＢ，ＨＲＣ，黒レジスト等が使用出来
る。

【０１４９】保護膜４１としては、無機絶縁膜、例え
は、ＳｉＮｘ，ＳｉＯ²，と有機絶縁膜、例えは、ポリ
イミド類，ＢＣＢ，ＨＲＣ，黒レジスト等が使用出来
る。

【０１５０】層間絶縁膜６３としては、無機絶縁膜、例
えば、ＳｉＮｘ，ＳｉＯ²，と有機絶縁膜、例えば、ポ
リイミド類，ＢＣＢ，ＨＲＣ，黒レジスト等が使用出来
る。Ｘ線電荷変換膜４３としては、ａ−Ｓｅ，ａ−Ｓｉ
が使用出来る。

【０１５１】また、ＴＦＴ１の型としては、逆スタガ型
の内エッチングストッパー・タイプのものを例として上
げたが、これは、逆スタガ型のバックチャネルカット・
タイプのものでもよい。エッチングストッパー・タイプ
では、ＴＦＴのチャネル部のエッチング時に、チャネル
部を侵すことがない為、ＴＦＴ特性にばらつきが出難
く、大型のアレイに適しており、バックチャンネルカッ
ト・タイプは、工程がエッチングストッパー・タイプに
比べ少なくなるため、製造コストが安くなる、というメ
リットがそれぞれある。

【０１５２】また、ＴＦＴを形成するＳｉにおいては、
ここではａ−Ｓｉ（アモルファス・シリコン）を用いた
が、ｐｏｌｙ−Ｓｉ（ポリ・シリコン）で形成すると、
ＴＦＴを小さくする事が出来るので、画素の有効エリア
が拡大し、また、周辺回路も同じガラス基板上で作成出
来るため、周辺回路を含めた製造コストが安くなる、と
いうメリットが出てくる。

【０１５３】また、ここでは、画素内に溜まった電荷を
ＴＦＴのオン／オフを利用して読み出す方式について説
明してきたが、ソースフォロアーの原理を用いた非破壊
読み出し方式においては、画素内のＴＦＴの数が増え、
それに伴い電源線の数が増えるので、更に有効な手段と
なる。

【０１５４】このように、医用Ｘ線診断装置のＸ線撮像
装置の１つである直接変換方式のＸ線平面検出器におい
て、高電圧対策として画素に取り入れた保護ダイオード
の電源線を、信号線や走査線とは、異なる層で形成する
ことにより、歩留まりの悪化をより良く防ぎ、また、実
施例１や２のメリットも損なわずに形成する事が出来
る。

【０１５５】（第４の実施形態）次に、第４の実施形態
の説明をする。

【０１５６】図１０に示した例は、機能的には図１の例
と同じである。但し、保護ダイオード用電源線は、信号
線方向に信号線形成時に設けるのではなく、走査線方向
に、走査線とは異なる層に、走査線と同じような方法で
形成している。これは、走査線と電源線とを異なる層で
形成することにより、これらの層の間で短絡が生じるこ
とがなくなり、歩留まりの悪化をより良く防ぐことがで
きる。また、ノイズなど、電気的な干渉が原因となって
起きる様々な好ましくない現象も回避することができ
る。更に、走査線と電源線とを異層間に形成すること
で、線間隔を狭められるので、より画素電極や画素容量
を大きく形成する事が出来る。

【０１５７】次に第４の実施形態の断面図（図１１）で
構成を説明する。

【０１５８】まず、基板上において金属Ｄ５３は、保護
ダイオード用電源線１３を形成している。その上層に
は、絶縁膜ａ５５が形成されている。但し、電圧供給線
２５（図１１では省略している。）のコンタクト部、電
源線１３と保護ダイオード５とのコンタクト部等につい
ては、絶縁膜ａ５５は取り除かれている。その上層の金
属Ａ４７は、ＴＦＴのゲート１７，走査線９，補助電極
１１，保護ダイオード用ＴＦＴのゲート２１を形成して
いる。その上層には、ゲート絶縁膜２３が形成されてい
る。但し、保護ダイオード５のスルーホール部について
は、ゲート絶縁膜２３は取り除かれている。その上層に
は、画素電極３（金属Ｂ′４８）が読み出し用ＴＦＴ１
と保護ダイオード５を除いた画素内に形成され、読み出
し用ＴＦＴ１と保護ダイオード５については、このゲー
ト絶縁膜２３の上層にａ−Ｓｉ２７，エッチングストッ
パー用ＳｉＮｘ２９，ｎ⁺ａ−Ｓｉ３１が形成されてお
り、その上に電極であるソース３３とドレイン３５とが
別の金属Ｂ４９で形成されている。この金属Ｂ４９は、
信号線７，引き出し用パット１９（図１１では省略して
いる。），電圧供給線２５（図１１では省略してい
る。），保護ダイオード用ＴＦＴのソース３７とドレイ
ン３９等も形成している。また、画素電極３も同時に形
成していても良い。但し、その場合はＴＦＴ１のソース
３３と保護ダイオード用ＴＦＴ５のソース３７と画素電
極３は、一体となっている。以上で、ＴＦＴアレイは完
成である。

【０１５９】その上層には、保護膜４１，Ｘ線電荷変換
膜４３，金属Ｃ５１による共通電極４５が形成されてい
るが、図１１では省略している。これらの構成で医用Ｘ
線診断装置のＸ線撮像装置を形成している。

【０１６０】図１０の例以外では、電源線１３の上にま
で、画素電極３を持ってきたものも（図１２）や、保護
ダイオード用電源線１３を走査線９の下に設置したもの
（図１３）が考えられる。

【０１６１】こうすることにより、画素の有効領域を大
きくする事が出来る。

【０１６２】図１０の例以外では、更に、金属Ｄ５３で
形成した保護ダイオード用電源線１３を信号線７方向に
設置したもの（図１４）が考えられる。こうすることに
より、画素の有効領域を大きくする事が出来るだけでな
く、信号線に寄生する容量も減らすことが出来る。

【０１６３】また、図１０では保護ダイオードとして、
１個のＴＦＴを使用している例を上げたが、直列に２個
以上のＴＦＴを並べて、保護ダイオードからのリーク電
流を抑えようとしたもの、保護ダイオード用ＴＦＴに低
リーク対策を施したものも考えられる。

【０１６４】また、図は省略しているが、第４の実施形
態で述べたＴＦＴアレイ上に層間絶縁膜６３を設け、そ
の上に、画素電極３と層間絶縁膜６３のスルーホールで
接触して同電位となっている上置き型画素電極６５を設
けることで、電源線等が増えることによって減った開口
率（１画素の内の画素電極の占める割合）を、１画素内
の電源線やＴＦＴの数によらず、常に高開口率に出来る
ので、非常に有効である。

【０１６５】金属Ａ４７としては、例えばＴｉ，Ｃｒ，
Ｔａ，Ｍｏ，ＭｏＷ，ＭｏＴａ，Ａｌ，ＩＴＯ，Ａｌ合
金等、及び、これらの金属の積層構造が候補となるが、
この金属Ａ４７は、ゲート配線として使われるために、
特に、ＭｏＷやＭｏＴａは、ＴＦＴのゲート部にテーパ
ーをつけてのエッチングが可能なことから、その上層に
積層されるゲート絶縁膜２３が段切れを起こさないよう
に形成出来るので、優れているといえる。また、Ａｌ合
金では、Ａｌのみでは高温工程が入った場合に発生する
ヒロックを防止することが出来るので、より低抵抗なゲ
ート線となりうるので、検出器の大型化を考えると、更
に優れているといえる。

【０１６６】金属Ｄ５３としては、例えばＴｉ，Ｃｒ，
Ｔａ，Ｍｏ，ＭｏＷ，ＭｏＴａ，Ａｌ，ＩＴＯ，Ａｌ合
金等、及び、これらの金属の積層構造が候補となるが、
この金属Ｄ５３は、ゲート配線と同じ状況にて使われる
ために、金属Ａ４７と同じ事が言える。

【０１６７】金属Ｂ′４８としては、例えばＴｉ，Ｃ
ｒ，Ｔａ，Ｍｏ，ＭｏＷ，ＭｏＴａ，Ａｌ，ＩＴＯ，Ａ
ｌ合金等、及び、これらの金属の積層構造が候補とな
る。

【０１６８】金属Ｂ４９としては、例えばＴｉ，Ｃｒ，
Ｔａ，Ｍｏ，ＭｏＷ，ＭｏＴａ，Ａｌ，ＩＴＯ，Ａｌ合
金等、及び、これらの金属の積層構造が候補となる。こ
の金属Ｂ４９は、信号線として使われるために、特に、
低抵抗化が望まれている。そこで、ＡｌやＡｌを使った
積層構造、Ａｌ合金等が優れているといえる。また、金
属Ｂ′４８を使った時は、金属Ｂ４９のエッチング時に
影響を受けないもの、または、影響を受けないエッチン
グ方法を取る必要がある。

【０１６９】上置き型画素電極６５としては、例えばＴ
ｉ，Ｃｒ，Ｔａ，Ｍｏ，ＭｏＷ，ＭｏＴａ，Ａｌ，ＩＴ
Ｏ等、及び、これらの金属の積層構造が候補となる。こ
の上置き型画素電極６５のエッチング時に金属Ｂ４９が
影響を受けないもの、または、影響を受けないエッチン
グ方法を取る必要がある。

【０１７０】共通電極４５を形成する金属Ｃ５１として
は、例えばＴｉ，Ｃｒ，Ｔａ，Ｍｏ，ＭｏＷ，ＭｏＴ
ａ，Ａｌ，ＩＴＯ，Ａｌ合金等、及び、これらの金属の
積層構造が候補となる。

【０１７１】ゲート絶縁膜２３としては、例えば、Ｓｉ
Ｏ₂，ＳｉＮｘ，ＳｉＯｘＮｙが考えられるが、これら
の積層構造でもよい。

【０１７２】絶縁膜ａ５５としては、例えば、Ｓｉ
Ｏ₂，ＳｉＮｘ，ＳｉＯｘＮｙが考えられるが、これら
の積層構造でもよい。

【０１７３】保護膜４１としては、無機絶縁膜、例え
ば、ＳｉＮｘ，ＳｉＯ₂，と有機絶縁膜、例えば、ポリ
イミド類，ＢＣＢ，ＨＲＣ，黒レジスト等が使用出来
る。

【０１７４】層間絶縁膜６３としては、無機絶縁膜、例
えば、ＳｉＮｘ，ＳｉＯ₂，と有機絶縁膜、例えば、ポ
リイミド類，ＢＣＢ，ＨＲＣ，黒レジスト等が使用出来
る。Ｘ線電荷変換膜４３としては、ａ−Ｓｅ，ａ−Ｓｉ
が使用出来る。

【０１７５】また、ＴＦＴ１の型としては、逆スタガ型
の内エッチングストッパー・タイプのものを例として上
げたが、これは、逆スタガ型のバックチャネルカット・
タイプのものでもよい。エッチングストッパー・タイプ
では、ＴＦＴのチャネル部のエッチング時に、チャネル
部を侵すことがない為、ＴＦＴ特性にばらつきが出難
く、大型のアレイに適しており、バックチャンネルカッ
ト・タイプは、工程がエッチングストッパー・タイプに
比べ少なくなるため、製造コストが安くなる、というメ
リットがそれぞれある。

【０１７６】また、ＴＦＴを形成するＳｉにおいては、
ここではａ−Ｓｉ（アモルファス・シリコン）を用いた
が、ｐｏｌｙ−Ｓｉ（ポリ・シリコン）で形成すると、
ＴＦＴを小さくする事が出来るので、画素の有効エリア
が拡大し、また、周辺回路も同じガラス基板上で作成出
来るため、周辺回路を含めた製造コストが安くなる、と
いうメリットが出てくる。

【０１７７】また、ここでは、画素内に溜まった電荷を
ＴＦＴのオン／オフを利用して読み出す方式について説
明してきたが、ソースフォロアーの原理を用いた非破壊
読み出し方式においては、画素内のＴＦＴの数が増え、
それに伴い電源線の数が増えるので、更に有効な手段と
なる。

【０１７８】このように、医用Ｘ線診断装置のＸ線撮像
装置の１つである直接変換方式のＸ線平面検出器におい
て、高電圧対策として画素に取り入れた保護ダイオード
の電源線を、走査線と異なる層で形成することにより、
この電源線と走査線との間で短絡が生じることがなくな
り、歩留まりの悪化をより良く防ぐことができる。更
に、有害なノイズが発生するなどの悪影響が抑制され
る。また、異層間にすることで、線間隔を狭められるの
で、より画素電極や画素容量を大きく形成する事が出来
る。

【０１７９】（第５の実施形態）次に、第５の実施形態
の説明をする。

【０１８０】図１５に示した例は、機能的には図１の例
と同じである。但し、高電圧対策として画素に取り入れ
た保護ダイオードは、よりリーク電流が少なく、画素間
でのばらつきが少ない物を取り入れ、それに伴って増え
た電源線（複数本）を、走査線方向に、走査線と電源
線、又は、電源線同士を異なる層で形成している。これ
は、これら走査線と電源線との間や、電源線どうしの間
での短絡をなくすることで電源線形成時の歩留まりの悪
化を防ぎ、また、走査線や電源線同士を異層間にするこ
とで、線間隔を狭められるので、より画素電極や画素容
量を大きく形成する事が出来るためである。

【０１８１】次に第５の実施形態の断面図（図１６）で
構成を説明する。

【０１８２】まず、基板上に金属Ｄ５３は、保護ダイオ
ード用電源線１３を形成している。その上層には、絶縁
膜ａ５５が形成されている。但し、電圧供給線２５（図
１６では省略している。）のコンタクト部、電源線１３
と保護ダイオード５とのコンタクト部等については、絶
縁膜ａ５５は取り除かれている。その上層の金属Ａ４７
は、ＴＦＴのゲート１７，走査線９，補助電極１１，保
護ダイオード用ＴＦＴのゲート２１，保護ダイオード用
電源線１３を形成している。その上層には、ゲート絶縁
膜２３が形成されている。但し、保護ダイオード５のス
ルーホール部については、ゲート絶縁膜２３は取り除か
れている。その上層には、画素電極３（金属Ｂ′４８）
が読み出し用ＴＦＴ１と保護ダイオード５を除いた画素
内に形成され、読み出し用ＴＦＴ１と保護ダイオード５
については、このゲート絶縁膜２３の上層にａ−Ｓｉ２
７，エッチングストッパー用ＳｉＮｘ２９，ｎ⁺ａ−Ｓ
ｉ３１が形成されており、その上に電極であるソース３
３とドレイン３５が別の金属Ｂ４９で形成されている。
この金属Ｂ４９は、信号線７，引き出し用パット１９
（図６では省略している。），電圧供給線２５（図１５
では省略している。），保護ダイオード用ＴＦＴのソー
ス３７とドレイン３９等も形成している。また、画素電
極３も同時に形成していても良い。但し、その場合はＴ
ＦＴ１のソース３３と保護ダイオード用ＴＦＴ５のソー
ス３７と画素電極３は、一体となっている。

【０１８３】以上で、ＴＦＴアレイは完成である。

【０１８４】その上層には、保護膜４１，Ｘ線電荷変換
膜４３，金属Ｃ５１による共通電極４５が形成されてい
るが、図１６では省略している。これらの構成で医用Ｘ
線診断装置のＸ線撮像装置を形成している。

【０１８５】図１４の例以外では、図は省略するが、電
源線１３の上にまで、画素電極３を持ってきたものも考
えられる。こうすることにより、画素の有効領域を大き
くする事が出来る。

【０１８６】また、図は省略しているが、第５の実施形
態で述べたＴＦＴアレイ上に層間絶縁膜６３を設け、そ
の上に、画素電極３と層間絶縁膜６３のスルーホールで
接触して同電位となっている上置き型画素電極６５を設
けることで、電源線等が増えることによって減った開口
率（１画素の内の画素電極の占める割合）を、１画素内
の電源線やＴＦＴの数によらず、常に高開口率に出来る
ので、非常に有効である。

【０１８７】また、画素のスイッチ用ＴＦＴの個数や保
護ダイオード用ＴＦＴの個数や電源線の本数、その他配
線の本数が上記実施例で述べた以外であっても、有効で
ある。

【０１８８】金属Ａ４７としては、例えばＴｉ，Ｃｒ，
Ｔａ，Ｍｏ，ＭｏＷ，ＭｏＴａ，Ａｌ，ＩＴＯ，Ａｌ合
金等、及び、これらの金属の積層構造が候補となるが、
この金属Ａ４７は、ゲート配線として使われるために、
特に、ＭｏＷやＭｏＴａは、ＴＦＴのゲート部にテーパ
ーをつけてのエッチングが可能なことから、その上層に
積層されるゲート絶縁膜２３が段切れを起こさないよう
に形成出来るので、優れているといえる。また、Ａｌ合
金では、Ａｌのみでは高温工程が入った場合に発生する
ヒロックを防止することが出来るので、より低抵抗なゲ
ート線となりうるので、検出器の大型化を考えると、更
に優れているといえる。

【０１８９】金属Ｄ５３としては、例えばＴｉ，Ｃｒ，
Ｔａ，Ｍｏ，ＭｏＷ，ＭｏＴａ，ＡＩ，ＩＴＯ，Ａｌ合
金等、及び、これらの金属の積層構造が候補となるが、
この金属Ｄ５３は、ゲート配線と同じ状況にて使われる
ために、金属Ａ４７と同じ事が言える。

【０１９０】金属Ｂ′４８としては、例えばＴｉ，Ｃ
ｒ，Ｔａ，Ｍｏ，ＭｏＷ，ＭｏＴａ，Ａｌ，ＩＴＯ，Ａ
ｌ合金等、及び、これらの金属の積層構造が候補とな
る。

【０１９１】金属Ｂ４９としては、例えばＴｉ，Ｃｒ，
Ｔａ，Ｍｏ，ＭｏＷ，ＭｏＴａ，Ａｌ，ＩＴＯ，Ａｌ合
金等、及び、これらの金属の積層構造が候補となる。こ
の金属Ｂ４９は、信号線として使われるために、特に、
低抵抗化が望まれている。そこで、ＡｌやＡｌを使った
積層構造、Ａｌ合金等が優れているといえる。また、金
属Ｂ′４８を使った時は、金属Ｂ４９のエッチング時に
影響を受けないもの、または、影響を受けないエッチン
グ方法を取る必要がある。

【０１９２】上置き型画素電極６５としては、例えばＴ
ｉ，Ｃｒ，Ｔａ，Ｍｏ，ＭｏＷ，ＭｏＴａ，Ａｌ，ＩＴ
Ｏ等、及び、これらの金属の積層構造が候補となる。こ
の上置き型画素電極６５のエッチング時に金属Ｂ４９が
影響を受けないもの、または、影響を受けないエッチン
グ方法を取る必要がある。

【０１９３】共通電極４５を形成する金属Ｃ５１として
は、例えばＴｉ，Ｃｒ，Ｔａ，Ｍｏ，ＭｏＷ，ＭｏＴ
ａ，Ａｌ，ＩＴＯ，Ａｌ合金等、及び、これらの金属の
積層構造が候補となる。

【０１９４】ゲート絶縁膜２３としては、例えば、Ｓｉ
Ｏ₂，ＳｉＮｘ，ＳｉＯｘＮｙが考えられるが、これら
の積層構造でもよい。

【０１９５】絶縁膜ａ５５としては、例えば、Ｓｉ
Ｏ₂，ＳｉＮｘ，ＳｉＯｘＮｙが考えられるが、これら
の積層構造でもよい。

【０１９６】保護膜４１としては、無機絶縁膜、例え
ば、ＳｉＮｘ，ＳｉＯ₂，と有機絶縁膜、例えば、ポリ
イミド類，ＢＣＢ，ＨＲＣ，黒レジスト等が使用出来
る。

【０１９７】層間絶縁膜６３としては、無機絶縁膜、例
えば、ＳｉＮＸ，ＳｉＯ₂，と有機絶縁膜、例えば、ポ
リイミド類，ＢＣＢ，ＨＲＣ，黒レジスト等が使用出来
る。Ｘ線電荷変換膜４３としては、ａ−Ｓｅ，ａ−Ｓｉ
が使用出来る。

【０１９８】また、ＴＦＴ１の型としては、逆スタガ型
の内エッチングストッパー・タイプのものを例として上
げたが、これは、逆スタガ型のバックチャネルカット・
タイプのものでもよい。エッチングストッパー・タイプ
では、ＴＦＴのチャネル部のエッチング時に、チャネル
部を侵すことがない為、ＴＦＴ特性にばらつきが出難
く、大型のアレイに適しており、バックチャンネルカッ
ト・タイプは、工程がエッチングストッパー・タイプに
比べ少なくなるため、製造コストが安くなる、というメ
リットがそれぞれある。

【０１９９】また、ＴＦＴを形成するＳｉにおいては、
ここではａ−Ｓｉ（アモルファス・シリコン）を用いた
が、ｐｏｌｙ−Ｓｉ（ポリ・シリコン）で形成すると、
ＴＦＴを小さくする事が出来るので、画素の有効エリア
が拡大し、また、周辺回路も同じガラス基板上で作成出
来るため、周辺回路を含めた製造コストが安くなる、と
いうメリットが出てくる。

【０２００】また、ここでは、画素内に溜まった電荷を
ＴＦＴのオン／オフを利用して読み出す方式について説
明してきたが、ソースフォロアーの原理を用いた非破壊
読み出し方式においては、画素内のＴＦＴの数が増え、
それに伴い電源線の数が増えるので、更に有効な手段と
なる。

【０２０１】このように、医用Ｘ線診断装置のＸ線撮像
装置の１つである直接変換方式のＸ線平面検出器におい
て、高電圧対策として画素に取り入れた保護ダイオード
を、よりリーク電流が少なく、画素間でのばらつきが少
ない物を取り入れ、それに伴って増えた電源線（複数
本）を、走査線と電源線、又は、電源線同士を異なる層
で形成することにより、走査線と電源線、又は、電源線
同士の間での短絡をなくすることで歩留まりの悪化を防
ぐことができる。また、走査線と電源線、又は、電源線
同士を異層間にすることで、線間隔を狭められるので、
より画素電極や画素容量を大きく形成する事が出来る。

【０２０２】（第６の実施形態）次に、第６の実施形態
の説明をする。

【０２０３】図１７に示した例は、機能的には図１の例
と同じである。但し、高電圧対策として画素に取り入れ
た保護ダイオードは、よりリーク電流が少なく、画素間
でのばらつきが少ない物を取り入れ、それに伴って増え
た電源線（複数本）を、走査線方向と信号線方向に、走
査線と電源線、又は、電源線同士を異なる層で形成して
いる。これは、走査線と電源線との間や、電源線同士の
間での短絡をなくして電源線形成時の歩留まりの悪化を
防ぐためである。また、走査線や電源線同士を異層間に
することで、線間隔を狭められるので、より画素電極や
画素容量を大きく形成する事が出来るためである。

【０２０４】次に第６の実施形態の断面図（図１８）で
構成を説明する。

【０２０５】まず、基板上に金属Ｄ５３は、保護ダイオ
ード用電源線１３を形成している。その上層には、絶縁
膜ａ５５が形成されている。但し、電圧供給線２５（図
１８では省略している。）のコンタクト部、電源線１３
と保護ダイオード５とのコンタクト部等については、絶
縁膜ａ５５は取り除かれている。その上層の金属Ａ４７
は、ＴＦＴのゲート１７，走査線９，補助電極１１，保
護ダイオード用ＴＦＴのゲート２１，保護ダイオード用
電源線１３を形成している。その上層には、ゲート絶縁
膜２３が形成されている。但し、保護ダイオード５のス
ルーホール部については、ゲート絶縁膜２３は取り除か
れている。その上層には、画素電極３（金属Ｂ′４８）
が読み出し用ＴＦＴ１と保護ダイオード５を除いた画素
内に形成され、読み出し用ＴＦＴ１と保護ダイオード５
については、このゲート絶縁膜２３の上層にａ−Ｓｉ２
７，エッチングストッパー用ＳｉＮＸ２９，ｎ⁺ａ−Ｓ
ｉ３１が形成されており、その上に電極であるソース３
３とドレイン３５が別の金属Ｂ４９で形成されている。
この金属Ｂ４９は、信号線７，引き出し用パット１９
（図１８では省略している。），電圧供給線２５（図１
８では省略している。），保護ダイオード用ＴＦＴのソ
ース３７とドレイン３９，保護ダイオード用電源線１３
等も形成している。また、画素電極３も同時に形成して
いても良い。但し、その場合はＴＦＴ１のソース３３と
保護ダイオード用ＴＦＴ５のソース３７と画素電極３
は、一体となっている。以上で、ＴＦＴアレイは完成で
ある。

【０２０６】その上層には、保護膜４１，Ｘ線電荷変換
膜４３，金属Ｃ５１による共通電極４５が形成されてい
るが、図１８では省略している。これらの構成で医用Ｘ
線診断装置のＸ線撮像装置を形成している。

【０２０７】図１７の例以外では、図は省略するが、電
源線１３の上にまで、画素電極３を持ってきたものも考
えられる。こうすることにより、画素の有効領域を大き
くする事が出来る。

【０２０８】また、図１７の例以外では、図１９，図２
０に示すように、保護ダイオード用電源線１３のうち、
信号線方向に信号線と同層で形成したものを、実施例３
のように、信号線を形成した金属Ｂ４９の上に、絶縁膜
ｂ５７をのせ、その上に、金属Ｅにて形成してもよい。
これにより、信号線７と電源線１３との間で短絡するこ
とがなくなり、これら信号線７と電源線１３の形成時の
歩留まり悪化を防止する事が出来る。また、例えば、画
素電極３をこの金属Ｅ５９で形成してもよい。また、図
は省略しているが、第６の実施形態で述べたＴＦＴアレ
イ上に層間絶緑膜６３を設け、その上に、画素電極３と
層間絶縁膜６３のスルーホールで接触して同電位となっ
ている上置き型画素電極６５を設けることで、電源線等
が増えることによって減った開口率（１画素の内の画素
電極の占める割合）を、１画素内の電源線やＴＦＴの数
によらず、常に高開口率に出来るので、非常に有効であ
る。

【０２０９】また、画素のスイッチ用ＴＦＴの個数や保
護ダイオード用ＴＦＴの個数や電源線の本数、その他配
線の本数が上記実施例で述べた以外であっても、有効で
ある。

【０２１０】金属Ａ４７としては、例えばＴｉ，Ｃｒ，
Ｔａ，Ｍｏ，ＭｏＷ，ＭｏＴａ，Ａｌ，ＩＴＯ，Ａｌ合
金等、及び、これらの金属の積層構造が候補となるが、
この金属Ａ４７は、ゲート配線として使われるために、
特に、ＭｏＷやＭｏＴａは、ＴＦＴのゲート部にテーパ
ーをつけてのエッチングが可能なことから、その上層に
積層されるゲート絶縁膜２３が段切れを起こさないよう
に形成出来るので、優れているといえる。また、Ａｌ合
金では、Ａｌのみでは高温工程が入った場合に発生する
ヒロックを防止することが出来るので、より低抵抗なゲ
ート線となりうるので、検出器の大型化を考えると、更
に優れているといえる。

【０２１１】金属Ｄ５３としては、例えばＴｉ，Ｃｒ，
Ｔａ，Ｍｏ，ＭｏＷ，ＭｏＴａ，Ａｌ，ＩＴＯ，Ａｌ合
金等、及び、これらの金属の積層構造が候補となるが、
この金属Ｄ５３は、ゲート配線と同じ状況にて使われる
ために、金属Ａ４７と同じ事が言える。

【０２１２】金属Ｂ′４８としては、例えばＴｉ，Ｃ
ｒ，Ｔａ，Ｍｏ，ＭｏＷ，ＭｏＴａ，Ａｌ，ＩＴＯ，Ａ
ｌ合金等、及び、これらの金属の積層構造が候補とな
る。

【０２１３】金属Ｂ４９としては、例えばＴｉ，Ｃｒ，
Ｔａ，Ｍｏ，ＭｏＷ，ＭｏＴａ，Ａｌ，ＩＴＯ，Ａｌ合
金等、及び、これらの金属の積層構造が候補となる。こ
の金属Ｂ４９は、信号線として使われるために、特に、
低抵抗化が望まれている。そこで、ＡｌやＡｌを使った
積層構造、Ａｌ合金等が優れているといえる。また、金
属Ｂ′４８を使った時は、金属Ｂ４９のエッチング時に
影響を受けないもの、または、影響を受けないエッチン
グ方法を取る必要がある。

【０２１４】金属Ｅ５９としては、例えばＴｉ，Ｃｒ，
Ｔａ，Ｍｏ，ＭｏＷ，ＭｏＴａ，Ａｌ，ＩＴＯ，Ａｌ合
金等、及び、これらの金属の積層構造が候補となる。但
し、この金属Ｅ５９のエッチング時に、金属Ｂ′４８と
金属Ｂ４９が影響を受けないもの、または、影響を受け
ないエッチング方法を取る必要がある。

【０２１５】上置き型画素電極６５としては、例えばＴ
ｉ，Ｃｒ，Ｔａ，Ｍｏ，ＭｏＷ，ＭｏＴａ，Ａｌ，ＩＴ
Ｏ等、及び、これらの金属の積層構造が候補となる。こ
の上置き型画素電極６５のエッチング時に金属Ｂ４９が
影響を受けないもの、または、影響を受けないエッチン
グ方法を取る必要がある。

【０２１６】共通電極４５を形成する金属Ｃ５１として
は、例えばＴｉ，Ｃｒ，Ｔａ，Ｍｏ，ＭｏＷ，ＭｏＴ
ａ，Ａｌ，ＩＴＯ，Ａｌ合金等、及び、これらの金属の
積層構造が候補となる。

【０２１７】ゲート絶縁膜２３としては、例えば、Ｓｉ
Ｏ₂，ＳｉＮＸ，ＳｉＯＸＮｙが考えられるが、これら
の積層構造でもよい。

【０２１８】絶縁膜ａ５５としては、例えば、Ｓｉ
Ｏ₂，ＳｉＮＸ，ＳｉＯｘＮｙが考えられるが、これら
の積層構造でもよい。

【０２１９】絶縁膜ｂ５７としては、無機絶縁膜、例え
ば、ＳｉＮＸ，ＳｉＯ₂，と有機絶縁膜、例えば、ポリ
イミド類，ＢＣＢ，ＨＲＣ，黒レジスト等が使用出来
る。

【０２２０】保護膜４１としては、無機絶縁膜、例え
ば、ＳｉＮｘ，ＳｉＯ₂，と有機絶縁膜、例えば、ポリ
イミド類，ＢＣＢ，ＨＲＣ，黒レジスト等が使用出来
る。

【０２２１】層間絶縁膜６３としては、無機絶縁膜、例
えば、ＳｉＮＸ，ＳｉＯ₂，と有機絶縁膜、例えば、ポ
リイミド類，ＢＣＢ，ＨＲＣ，黒レジスト等が使用出来
る。Ｘ線電荷変換膜４３としては、ａ−Ｓｅ，ａ−Ｓｉ
が使用出来る。

【０２２２】また、ＴＦＴ１の型としては、逆スタガ型
の内エッチングストッパー・タイプのものを例として上
げたが、これは、逆スタガ型のバックチャネルカット・
タイプのものでもよい。エッチングストッパー・タイプ
では、ＴＦＴのチャネル部のエッチング時に、チャネル
部を侵すことがない為、ＴＦＴ特性にばらつきが出難
く、大型のアレイに適しており、バックチャンネルカッ
ト・タイプは、工程がエッチングストッパー・タイプに
比べ少なくなるため、製造コストが安くなる、というメ
リットがそれぞれある。

【０２２３】また、ＴＦＴを形成するＳｉにおいては、
ここではａ−Ｓｉ（アモルファス・シリコン）を用いた
が、ｐｏｌｙ−Ｓｉ（ポリ・シリコン）で形成すると、
ＴＦＴを小さくする事が出来るので、画素の有効エリア
が拡大し、また、周辺回路も同じガラス基板上で作成出
来るため、周辺回路を含めた製造コストが安くなる、と
いうメリットが出てくる。

【０２２４】また、ここでは、画素内に溜まった電荷を
ＴＦＴのオン／オフを利用して読み出す方式について説
明してきたが、ソースフォロアーの原理を用いた非破壊
読み出し方式においては、画素内のＴＦＴの数が増え、
それに伴い電源線の数が増えるので、更に有効な手段と
なる。

【０２２５】このように、医用Ｘ線診断装置のＸ線撮像
装置の１つである直接変換方式のＸ線平面検出器におい
て、高電圧対策として画素に取り入れた保護ダイオード
を、よりリーク電流が少なく、画素間でのばらつきが少
ない物を取り入れ、それに伴って増えた電源線（複数
本）を、走査線と電源線、又は、電源線同士を異なる層
で形成することにより、走査線と電源線との間や、電源
線同士の間で短絡をなくして歩留まりの悪化を防ぐこと
ができる。また、走査線と電源線、又は、電源線同士を
異層間にすることで、線間隔を狭められるので、より画
素電極や画素容量を大きく形成する事か出来る。

【０２２６】（第７の実施形態）次に、第７の実施形態
の説明をする。

【０２２７】図２１に示した例は、機能的には図１の例
と同じである。但し、保護ダイオード用電源線１３は、
信号線方向に信号線形成時に設けるのではなく、走査線
方向に、走査線とは異なる層に、走査線と同じような方
法で形成している。このように、電源線を、走査線の下
層に２層に分けて設置した時に、その層間に取り入れた
絶縁膜を利用して、画素内容量を増加させる事が出来
る。

【０２２８】次に第７の実施形態の断面図（図２２）で
構成を説明する。

【０２２９】まず、基板上に金属Ｄ５３は、保護ダイオ
ード用電源線１３，下側画素電極６１を形成している。
その上層には、絶縁膜ａ５５が形成されている。但し、
電圧供給線２５（図２２では省略している。）のコンタ
クト部、電源線１３と保護ダイオード５とのコンタクト
部，画素電極３と下側画素電極６１とのコンタクト部等
については、絶縁膜ａ５５は取り除かれている。その上
層の金属Ａ４７は、ＴＦＴのゲート１７，走査線９，補
助電極１１，保護ダイオード用ＴＦＴのゲート２１を形
成している。その上層には、ゲート絶縁膜２３が形成さ
れている。但し、保護ダイオード５のスルーホール部に
ついては、ゲート絶縁膜２３は取り除かれている。その
上層には、画素電極３（金属Ｂ′４８）が読み出し用Ｔ
ＦＴ１と保護ダイオード５を除いた画素内に形成され、
読み出し用ＴＦＴ１と保護ダイオード５については、こ
のゲート絶縁膜２３の上層にａ−Ｓｉ２７，エッチング
ストッパー用ＳｉＮｘ２９，ｎ⁺ａ−Ｓｉ３１が形成さ
れており、その上に電極であるソース３３とドレイン３
５が別の金属Ｂ４９で形成されている。この金属Ｂ４９
は、信号線７，引き出し用パット１９（図２２では省略
している。），電圧供給線２５（図２２では省略してい
る。），保護ダイオード用ＴＦＴのソース３７とドレイ
ン３９等も形成している。また、画素電極３も同時に形
成していても良い。但し、その場合はＴＦＴ１のソース
３３と保護ダイオード用ＴＦＴ５のソース３７と画素電
極３は、一体となっている。以上で、ＴＦＴアレイは完
成である。その上層には、保護膜４１，Ｘ線電荷変換
膜４３，金属Ｃ５１による共通電極４５が形成されてい
るが、図２２では省略している。これらの構成で医用Ｘ
線診断装置のＸ線撮像装置を形成している。

【０２３０】図２１の例以外では、電源線１３の上にま
で、画素電極３を持ってきたもの（図省略）や、保護ダ
イオード用電源線１３を走査線９の下に設置したもの
（図省略）が考えられる。こうすることにより、画素の
有効領域を大きくする事が出来る。

【０２３１】図２１の例以外では、更に、金属Ｄ５３で
形成した保護ダイオード用電源線１３を信号線７方向に
設置したもの（図省略）が考えられる。こうすることに
より、画素の有効領域を大きくする事が出来るだけでな
く、信号線に寄生する容量も減らすことが出来る。

【０２３２】また、図２１では保護ダイオードとして、
１個のＴＦＴを使用している例を上げたが、直列に２個
以上のＴＦＴを並べて、保護ダイオードからのリーク電
流を抑えようとしたもの、保護ダイオード用ＴＦＴに低
リーク対策を施したものも考えられる。

【０２３３】また、第４、第５、第６の実施形態で取り
上げた例全てに、適用することが出来、特に、電源線１
３が多くなり、画素電極３や補助電極１１が占めること
の出来る空間が狭くなってくると、Ｃｓｔ１５が小さく
なってくるので、より効果が大きくなる。

【０２３４】また、図は省略しているが、第７の実施形
態で述べたＴＦＴアレイ上に層間絶縁膜６３を設け、そ
の上に、画素電極３と層間絶縁膜６３のスルーホールで
接触して同電位となつている上置き型画素電極６５を設
けることで、電源線等が増えることによって減った開口
率（１画素の内の画素電極の占める割合）を、１画素内
の電源線やＴＦＴの数によらず、常に高開口率に出来る
ので、非常に有効である。

【０２３５】金属Ａ４７としては、例えばＴｉ，Ｃｒ，
Ｔａ，Ｍｏ，ＭｏＷ，ＭｏＴａ，Ａｌ，ＩＴＯ，Ａｌ合
金等、及び、これらの金属の積層構造が候補となるが、
この金属Ａ４７は、ゲート配線として使われるために、
特に、ＭｏＷやＭｏＴａは、ＴＦＴのゲート部にテーパ
ーをっけてのエッチングが可能なことから、その上層に
積層されるゲート絶縁膜２３が段切れを起こさないよう
に形成出来るので、優れているといえる。また、Ａｌ合
金では、Ａｌのみでは高温工程が入った場合に発生する
ヒロックを防止することが出来るので、より低抵抗なゲ
ート線となりうるので、検出器の大型化を考えると、更
に優れているといえる。

【０２３６】金属Ｄ５３としては、例えばＴｉ，Ｃｒ，
Ｔａ，Ｍｏ，ＭｏＷ，ＭｏＴａ，Ａｌ，ＩＴＯ，Ａｌ合
金等、及び、これらの金属の積層構造が候補となるが、
この金属Ｄ５３は、ゲート配線と同じ状況にて使われる
ために、金属Ａ４７と同じ事が言える。

【０２３７】金属Ｂ′４８としては、例えばＴｉ，Ｃ
ｒ，Ｔａ，Ｍｏ，ＭｏＷ，ＭｏＴａ，Ａｌ，ＩＴＯ，Ａ
ｌ合金等、及び、これらの金属の積層構造が候補とな
る。

【０２３８】金属Ｂ４９としては、例えばＴｉ，Ｃｒ，
Ｔａ，Ｍｏ，ＭｏＷ，ＭｏＴａ，Ａｌ，ＩＴＯ，Ａｌ合
金等、及び、これらの金属の積層構造が候補となる。こ
の金属Ｂ４９は、信号線として使われるために、特に、
低抵抗化が望まれている。そこで、ＡｌやＡｌを使った
積層構造、Ａｌ合金等が優れているといえる。また、金
属Ｂ′４８を使った時は、金属Ｂ４９のエッチング時に
影響を受けないもの、または、影響を受けないエッチン
グ方法を取る必要がある。

【０２３９】上置き型画素電極６５としては、例えばＴ
ｉ，Ｃｒ，Ｔａ，Ｍｏ，ＭｏＷ，ＭｏＴａ，Ａｌ，ＩＴ
Ｏ等、及び、これらの金属の積層構造が候補となる。こ
の上置き型画素電極６５のエッチング時に金属Ｂ４９が
影響を受けないもの、または、影響を受けないエッチン
グ方法を取る必要がある。

【０２４０】共通電極４５を形成する金属Ｃ５１として
は、例えばＴｉ，Ｃｒ，Ｔａ，Ｍｏ，ＭｏＷ，ＭｏＴ
ａ，Ａｌ，ＩＴＯ，Ａｌ合金等、及び、これらの金属の
積層構造が候補となる。

【０２４１】ゲート絶縁膜２３としては、例えば、Ｓｉ
Ｏ₂，ＳｉＮｘ，ＳｉＯｘＮｙが考えられるが、これら
の積層構造でもよい。

【０２４２】絶縁膜ａ５５としては、例えば、Ｓｉ
Ｏ₂，ＳｉＮｘ，ＳｉＯｘＮｙが考えられるが、これら
の積層構造でもよい。

【０２４３】保護膜４１としては、無機絶縁膜、例え
ば、ＳｉＮｘ，ＳｉＯ₂，と有機絶縁膜、例えば、ポリ
イミド類，ＢＣＢ，ＨＲＣ，黒レジスト等が使用出来
る。

【０２４４】層間絶縁膜６３としては、無機絶縁膜、例
えば、ＳＩＮＸ，ＳｉＯ₂，と有機絶縁膜、例えば、ポ
リイミド類，ＢＣＢ，ＨＲＣ，黒レジスト等が使用出来
る。Ｘ線電荷変換膜４３としては、ａ−Ｓｅ，ａ−Ｓｉ
が使用出来る。

【０２４５】また、ＴＦＴ１の型としては、逆スタガ型
の内エッチングストッパー・タイプのものを例として上
げたが、これは、逆スタガ型のバックチャネルカット・
タイプのものでもよい。

【０２４６】エッチングストッパー・タイプでは、ＴＦ
Ｔのチャネル部のエッチング時に、チャネル部を侵すこ
とがない為、ＴＦＴ特性にばらつきが出難く、大型のア
レイに適しており、バックチャンネルカット・タイプ
は、工程がエッチングストッパー・タイプに比べ少なく
なるため、製造コストが安くなる、というメリットがそ
れぞれある。

【０２４７】また、ＴＦＴを形成するＳｉにおいては、
ここではａ−Ｓｉ（アモルファス・シリコン）を用いた
が、ｐｏｌｙ−Ｓｉ（ポリ・シリコン）で形成すると、
ＴＦＴを小さくする事が出来るので、画素の有効エリア
が拡大し、また、周辺回路も同じガラス基板上で作成出
来るため、周辺回路を含めた製造コストが安くなる、と
いうメリットが出てくる。

【０２４８】また、ここでは、画素内に溜まった電荷を
ＴＦＴのオン／オフを利用して読み出す方式について説
明してきたが、ソースフォロアーの原理を用いた非破壊
読み出し方式においては、画素内のＴＦＴの数が増え、
それに伴い電源線の数が増えるので、更に有効な手段と
なる。

【０２４９】このように、医用Ｘ線診断装置のＸ線撮像
装置の１つである直接変換方式のＸ線平面検出器におい
て、高電圧対策として画素に取り入れた保護ダイオード
の電源線を、走査線の下層に２層に分けて設置した時
に、その層間に取り入れた絶縁膜を利用して、画素内容
量を増加させる事が出来る。

【０２５０】これらの手段を有する事により、医用Ｘ線
診断装置のＸ線撮像装置の１つである直接変換方式のＸ
線平面検出器において、画素の高電圧対策として使用す
る保護ダイオード用のバイアス線を、信号線への寄生容
量の発生を少なく、または、歩留まりがあまり低下する
ことなく、また、画素容量の増加させて、形成すること
が出来る。

【０２５１】直接変換方式のＸ線平面検出器において、
読み出し用ＴＦＴに印加され得る高電圧への対策とし
て、保護ダイオードを用いることにより、透視モードが
可能にし、十分弱い信号を測定するためには保護用ＴＦ
Ｔのオフ電流及びその変動を低下させることが必要であ
る。本発明では保護ＴＦＴのリーク電流及びその変動を
小さくすることができる。また、保護ダイオードへの過
大な電圧の印加も防止できる。

【０２５２】（第８の実施形態）以下に、本発明の第８
の実施形態に係る装置の機能を説明する。

【０２５３】図２８の直接変換型Ｘ線検出器は、画素２
１０は、ａ−ＳｉＴＦＴ１、光電変換膜（例えばａ−Ｓ
ｅ）２０２及び画素容量（以下Ｃｓｔとする。）２０３
で構成され、画素２１０は、縦横の各辺に数百個から数
千個並んだアレイ状（以下ＴＦＴアレイと呼ぶ）になっ
ている。光電変換膜２０２には、電源２０８によってバ
イアス電圧が印加される。ａ−ＳｉＴＦＴ１は、信号線
２０６と走査線２０７に接続しており、走査線駆動回路
２１１によってオン・オフが制御される。信号線２０６
の終端は、切り替えスイッチを通して信号検出用の増幅
器２１２に接続している。保護用ＴＦＴ２０４は電源２
１３によりバイアスされている。Ｘ線電荷変換膜２０２
でＸ線の入射によって生成された電荷がＣｓｔ２０３に
電荷が貯まり、ＴＦＴ２０１の絶縁破壊が起きない程度
のある一定の電圧になると、保護ダイオード２０４から
電荷が画素外に流出していき、読み出し用ＴＦＴ２０１
とＣｓｔ２０３に高電圧が掛からないようにする。この
時の電荷の流出経路がダイオード用の電源線２０９で、
この電源２１３により設定される電源線２０９の電位の
設定で保護ダイオード２０４からの電荷流出開始の電圧
が変えられる。画素に貯まった電荷は、走査線２０７を
走査する事により、その走査線上の画素のそれぞれのＴ
ＦＴをオンにして、信号線２０６に流す。流れ出た電荷
は増幅器２１２に転送される。

【０２５４】図２９の画素平面図に示すように、画素回
路は読み出し用ＴＦＴ２０１、画素電極２６１、保護ダ
イオード２０４、信号読み出し線（信号線）２０７、ゲ
ート線（走査線）２０７、補助容量電極２０５、保護ダ
イオード用電源線２０９から構成されている。但し、図
２９では、保護膜２４１，共通電極２４５，Ｘ線電荷変
換膜２４３、及び、画素外に配置されているものは省略
している。機能の１例としては、画素容量Ｃｓｔ２０３
は画素電極２６１と補助容量電極２０５で構成されてい
る。

【０２５５】次に第８の実施形態例の断面図（図３０）
で構成を説明する。

【０２５６】まず、ガラス基板上に、金属Ａ１７は、Ｔ
ＦＴのゲート２１７，走査線２０７，引き出し用パット
２１９，補助容量電極２０５，保護ダイオード用ＴＦＴ
のゲート２２１を形成している。その上層には、ゲート
絶縁膜２２３が形成されている。但し、引き出し用パッ
ト部２１９や電圧供給線２２５のコンタクト部，保護ダ
イオード２０４のスルーホール部については、ゲート絶
縁膜２２３は取り除かれている。読み出し用ＴＦＴ２０
１と保護ダイオード２０４については、このゲート絶縁
膜２２３の上層にａ−Ｓｉ２２７，エッチングストッパ
ー用ＳｉＮｘ２２９を形成した。次ぎに，ＳｉＨ₄、Ｈ
₂、ＰＨ₃の混合ガスのプラズマＣＶＤによりｎ⁺ａ−
Ｓｉ（Ｎ）２３１を形成した。その上にＴＦＴの電極で
あるソース２３３とドレイン２３５が別の金属Ｂ４９で
形成されている。この金属Ｂ５９をマスクにしてｎ⁺ａ
−Ｓｉをエッチングする。この金属Ｂ４９は、信号線２
０７，保護ダイオード用電源線２１３，引き出し用パッ
ト２１９（図３０では省略している。），電圧供給線２
２５（図３０では省略している。），保護ダイオード用
ＴＦＴのソース２３７とドレイン２３９等も形成してい
る。この上に絶縁膜２４１を形成する。ＴＦＴ２０１と
保護ダイオードＴＦＴのソースとのコンタクト部の絶縁
膜に開口する。この上に、画素電極２０３を保護ダイオ
ードを覆うように形成する。その上層には、Ｘ線電荷変
換膜４３，金属Ｃ５１による共通電極４５が形成されて
いるが、図３０では省略している。これらの構成で医用
Ｘ線診断装置のＸ線撮像装置を形成している。

【０２５７】次に製造法を詳しく説明する。図３０に沿
って第８の実施形態を説明する。ガラス基板２０１上に
ＭｏＴａ、Ｔａ，ＴａＮ，Ｔａ／ＴａＮｘ．Ａｌ，Ａｌ
合金、Ｃｕ、ＭｏＷ等を３０００Ａ（オングストロー
ム）の厚さに堆積させ、エッチングを行って、ゲート２
１７、Ｃｓ線２２１およびアドレス線２１７のパターン
を形成した。次にプラズマＣＶＤ法により絶縁膜２２３
としてＳｉＯｘを厚さ３０００Ａ（オングストロー
ム）、ＳｉＮｘを厚さ５００Ａ（オングストローム）に
積層し、アンドープａ−Ｓｉ２２７を１０００Ａ（オン
グストローム）、ストッパＳｉＮｘの厚さ２０００Ａ
（オングストローム）の層２２９に堆積した。ＴＦＴ部
のストッパＳｉＮｘを裏面露光を用いてゲートに併せて
パタ−ニングする。ｎ＋ａ−Ｓｉ５３１を５００Ａ（オ
ングストローム）の厚さに堆積した後にＴＦＴ部のｎ＋
ａ一Ｓｉ、ａ−Ｓｉをエッチングし、ａ−Ｓｉの島を形
成した。次にコンタクト部のＳｉＮｘ／ＳｉＯｘをエッ
チングしコンタクトホールを形成した。この上にＭｏを
５００Ａ（オングストローム）／Ａ１３５００Ａ（オン
グストローム）／Ｍｏ５００Ａ（オングストローム）ま
たはＭｏを厚さ２０００Ａ（オングストローム）にスパ
ッタし信号線２０７を形成した。次にＳｉＮｘを厚さ２
０００Ａ（オングストローム）により保護膜２４１を形
成した。この上に、感光性ＢＣＢにより保護膜２４１−
１を１〜３μｍ好ましくは２μｍに形成した。次にＴＦ
Ｔ２０１と保護ダイオード用ＴＦＴのソース電極ヘのコ
ンタクトホールを形成した後にＩＴＯの厚さ１０００Ａ
（オングストローム）の膜により画素電極２６１を形成
した。このときＩＴＯ画素は保護ダイオードを平面的に
覆うように形成した。次にＳｅのｐ−ｉ−ｎ層を蒸着し
てＸ線感光層を形成した。次に上部電極をＡｌ１０００
Ａ（オングストローム）で形成した。

【０２５８】最後に画素周辺の駆動回路に接続した。

【０２５９】図３１に本発明による画素回路の特性Ｂを
従来の特性Ａと比較する。画素の電位はＴＦＴのゲート
に印加された読み出しパルスにより外部のアンプに読み
出され設定電圧（０Ｖ）となる。読み出しパルスをオフ
にするとＴＦＴはオフとなり分離される。このとき照射
されたＸ線によりＳｅ感光体は低抵抗となり、Ｓｅ上の
電極に印加された電圧（５ｋＶ）に近づいていく。この
とき保護ダイオードの設定電圧（１０Ｖ）を越えると保
護ダイオードＴＦＴはオンとなり、画素電極電位は設定
電圧に固定される。このとき画素電極と保護ダイオード
の絶縁膜が薄くて容量が大きいと画素電位により保護ト
ランジスタのａ−Ｓｉに電子が誘起されて保護ダイオー
ドの抵抗が小さくなる。この場合には図に示すように画
素電位が保護電圧レベルにより近づき誤差を生じる。こ
れに対して本発明のように厚い絶縁膜を形成すると容量
結合を防止でき正確な電位を保持できる。これに対して
絶縁膜が薄い場合又は誘電率が大きい（５以上）絶縁膜
を用いた場合には光強度が白レベルより小さくても白と
なりダイナミックレンジが小さくなり正確な画像が表示
できない。

【０２６０】他の保護回路を使用したときも同様の結果
が得られた。図３２に直列保護ダイオード、図３３に電
流制御型保護ダイオードの場合を示す。両者共に同様の
効果が実現できる。

【０２６１】また、本発明では保護用トランジスタを画
素の下に設けているが、これを画素間に配置した場合に
は絶縁破壊の問題が発生する。直接変換方式ではＳｅの
上部電極に５から１０ｋＶ程度の高電圧を印加する。こ
の高電圧はＳｅ（５００μｍ）の容量、樹脂保護膜（２
μｍ）の容量、ゲート酸化膜（３０００Ａ）の容量で分
圧され、保護ダイオードの掃き出し電極とゲートの間に
１３０Ｖ程度の高電圧が印加されダイオードのゲート絶
縁膜の絶縁破壊を発生したり、ＴＦＴのＶｔｈ変動を発
生させて特性を劣化させる。さらにＳｅの抵抗がＸ線に
より低下したときは、高電圧の大部分が保護ダイオード
のドレイン電極に印加されるために、ゲー卜電極との間
に過電圧が印加されゲー卜絶縁膜の絶縁破壊を引き起こ
す。

【０２６２】これに対し、画素電極の下に形成された場
合には画素電極により保護トランジスタが静電シールド
されるために高電圧力が印加されない。

【０２６３】保護トランジスタの全体又は少なくともＴ
ＦＴのチャネル部が画素電極の下部に形成されることが
好ましい。保護ＴＦＴが複数ある場合には少なくとも一
つのＴＦＴが画素電極の下部にあれば有効である。絶縁
膜が複数ある場合には、最下層の絶縁膜の下に保護ＴＦ
Ｔを配置するのが好ましい。

【０２６４】また、保護ＴＦＴ用のバイアス線も画素電
極の下部に配置することにより、感光膜上部及び下部電
極の高電圧による絶縁破壊及びバイアス電圧の変化によ
る画面内不均一を防止できて好ましい。

【０２６５】金属Ａ４７としては、例えばＴｉ，Ｃｒ，
Ｔａ，Ｍｏ，ＭｏＷ，ＭｏＴａ，Ａｌ，ＩＴＯ，Ａｌ合
金等、及び、これらの金属の積層構造が候補となるが、
この金属Ａ４７は、ゲート配線として使われるために、
特に、ＭｏＷやＭｏＴａは、ＴＦＴのゲート部にテーパ
ーをつけてのエッチングが可能なことから、その上層に
積層されるゲート絶縁膜２２３が段切れを起こさないよ
うに形成出来るので、優れているといえる。

【０２６６】金属Ｂ′４８、４９としては、例えばＴ
ｉ，Ｃｒ，Ｔａ，Ｍｏ，ＭｏＷ，ＭｏＴａ，Ａｌ，ＩＴ
Ｏ，Ａｌ合金等、及び、これらの金属の積層構造が候補
となる。例えばＭｏＡｌＭｏが良い。この金属Ｂ４９
は、信号線として使われるために、特に、低抵抗化が望
まれている。そこで、ＡｌやＡｌを使った積層構造、Ａ
ｌ合金等が優れているといえる。また、金属Ｂ′４８を
使った時は、金属Ｂ４９のエッチング時に影響を受けな
いもの、または、影響を受けないエッチング方法を取る
必要がある。

【０２６７】共通電極４５を形成する金属Ｃ５１として
は、例えばＴｉ，Ｃｒ，Ｔａ，Ｍｏ，ＭｏＷ，ＭｏＴ
ａ，Ａｌ，ＩＴＯ，Ａｌ合金等、及び、これらの金属の
積層構造が候補となる。又はＩｎＺｎＯやアモルファス
ＩＴＯを用いればエッチングが様なため良い。

【０２６８】グート絶縁膜２２３としては、例えば、Ｓ
ｉＯ２，ＳｉＮｘ，ＳｉＯｘＮｙが考えられるが、これ
らの積層構造でもよい。

【０２６９】保護膜絶縁膜２４１としては、無機絶縁
膜、例えば、ＳｉＮｘ，ＳｉＯ₂，と有機絶縁膜、例え
ば、ポリイミド類（ε３．３耐圧３００V/mm），ＢＣＢ
（ε２．７耐圧４００V/mm），アクリル系感光性樹脂オ
プトマーＰＣ（ε３．２），黒レジスト等を用いれば良
く、これらを必要に応じて積層しても良い。サイトップ
等のフッ素系樹脂は比誘電率が小さい（２．１）ために
有効である。保護ダイオードを画素電極下に形成する場
合には、２〜１０μｍで良い。画素電位による保護ダイ
オードの影響を問題なくするには、保護ダイオードへの
印加電圧が画素電位（約１０Ｖ）の１／１０程度にする
ことが必要であり、このためには有機樹脂を用いる場合
には２μｍ以上が、更に好ましくは４μｍ以上が必要で
ある。また厚すぎる場合には画素電極の段差部での切断
があるため１５μｍ以下であることが好ましい。画素電
極外または画素電極間に保護ダイオードを設置する場合
には１０〜１５μｍ程度必要である。

【０２７０】Ｘ線電荷変換膜２４３としては、ａ−Ｓ
ｅ，ａ−Ｓｉ，ａ−Ｔｅ，ＰｂＩ₂を用いれば良い。

【０２７１】また、ＴＦＴ１の型としては、逆スタガ型
の内エッチングストッパー・タイプのものを例として上
げたが、これは、逆スタガ型のバックチャネルカット・
タイプのものでもよい。エッチングストッパー・タイプ
では、ＴＦＴのチャネル部のエッチング時に、チャネル
部を侵すことがない為、ＴＦＴ特性にばらつきが出難
く、大型のアレイに適しており、バックチャンネルカッ
ト・タイプは、工程がエッチングストッパー・タイプに
比べ少なくなるため、製造コストが安くなる、というメ
リットがそれぞれある。

【０２７２】また、ＴＦＴを形成するＳｉにおいては、
ここではａ−Ｓｉ（アモルファス・シリコン）を用いた
が、ｐｏｌｙ−Ｓｉ（ポリ・シリコン）で形成すると、
ＴＦＴを小さくする事が出来るので、画素の有効エリア
が拡大し、また、周辺回路も同じガラス基板上で作成出
来るため、周辺回路を含めた製造コストが安くなる、と
いうメリットが出てくる。

【０２７３】このように、医用Ｘ線診断装置のＸ線撮像
装置の１つである直接変換方式のＸ線平面検出器におい
て、高電圧対策用の保護ダイオードと画素電極の間に保
護絶縁膜を設けることにより、画素電位の誤差発生を防
止、減少できる。このためノイズに対して強くなり、よ
り画質を改善できた。これによりＸ線強度を弱くしより
人体に安全な状態で使用することができる。

【０２７４】これらの手段を有する事により、医用Ｘ線
診断装置のＸ線撮像装置の１つである直接変換方式のＸ
線平面検出器において、高電圧対策用の保護ダイオード
と画素電極の間に保護絶縁膜を設けることにより、画素
電位の誤差発生を防止、減少できる。このためノイズに
対して強くなり、より画質を改善できた。これによりＸ
線強度を弱くしより人体に安全な状態で使用することが
できる。

【０２７５】（第９の実施形態）以下に本発明の第９の
実施形態の詳細を図によって説明する。

【０２７６】図３４は本発明の第９の実施形態に係る撮
像装置のＴＦＴアレイ部分の１画素を示す図である。本
実施形態では、信号電荷読み出し用スイッチＴＦＴ１の
他に画素電極に高圧が印画された時に画素内に絶縁破壊
を防止する保護ダイオードＴＦＴ２を設置している画素
の場合を示している。

【０２７７】信号電荷読み出し用スイッチＴＦＴ１は、
ゲート電極が走査線Ｇ１に、ソース電極が信号線Ｓ１
に、ドレイン電極が画素容量電極Ｃｓ（ＧＮＤ）および
画素電極（図示せず）に接続されている。信号電荷読み
出し用スイッチＴＦＴ１は走査線Ｇ１が“Ｈ”レベル
（例えば２０［Ｖ］）になるとオンし、画素容量に蓄積
されていた電荷を検出器（図示せず）に転送される機能
を有している。

【０２７８】保護ダイオードＴＦＴ２は、ゲート電極と
ドレイン電極がともに画素電極（図示せず）に接続され
ており、ソース電極はバイアス線Ｂ１に接続されてい
る。バイアス線Ｂ１は一定電位Ｖｂに保たれており保護
ダイオードＴＦＴ２の降伏電圧を制御する。画素電極が
任意の電圧以上（例えば１０［Ｖ］以上）に上昇すると
保護ダイオードＴＦＴ２はオンし、信号電荷をバイアス
線Ｂ１に逃がしてしまう。これにより画素電極に一定以
上の電圧が印加しないように制御できる。

【０２７９】本実施形態では図３４、図３５に示すよう
に、画素内にある複数のＴＦＴ、すなわち信号電荷読み
出し用スイッチＴＦＴ１のチャネル方向ＣＨ１と保護ダ
イオードＴＦＴ２のチャネル方向ＣＨ２は平行になるよ
うにトランジスタを配置することを特徴としている。

【０２８０】図３６、図３７にソース電極、ドレイン電
極形成時にマスク位置ずれが生じた場合の１画素内のＴ
ＦＴの形状を示す。実線が所望のＴＦＴ形状で、点線が
マスク位置ずれによる実際にできるＴＦＴ形状を示して
いる。また図３６はマスクがチャネル方向と平行にΔχ
だけずれた場合を示し、図３７はチャネル方向と垂直に
Δｙだけずれた場合を示している。マスクがチャネル方
向と平行にずれた場合、ソース電極とドレイン電極の長
さに差が生じるため、ＴＦＴ特性を見た場合、Ｖｔｈの
ずれやオフ電流の増加等の影響が現れる。しかし、画素
内のどのＴＦＴにおいても同じだけソース電極とドレイ
ン電極のずれが生じているため、画素内のＴＦＴの特性
（オフ電流、Ｖｔｈ等）は同程度に保つことができる。
同様に、マスクがチャネル方向と垂直にずれた場合、チ
ャネル幅が変化し、オン抵抗の上昇を招く。しかしこれ
も画素内のＴＦＴにおけるずれ量は同じためＴＦＴ特性
にばらつきは生じない。

【０２８１】すなわち、図３６、図３７に示すように、
ＴＦＴアレイ製造過程でマスクずれが発生した場合で
も、チャネル方向を平行にすることで、画素内にある複
数のＴＦＴの形状を等しく形成することが可能となる。
したがって画素内にある複数のＴＦＴの特性のばらつき
を抑えることができ、雑音の増加等画質劣化を抑えるこ
とが可能となる。

【０２８２】本実施例で示す画素をＴＦＴアレイ全体に
適用した図が図３８である。図３４に示す画素構造を画
素領域の全画素に適用することにより画素間でのばらつ
きも低減され、良好な画質を得ることが可能となる。

【０２８３】なお、図３４および図３８では保護ダイオ
ードＴＦＴ２のソース電極をバイアス線Ｂ１接続してい
るが、これを図３９のように画素容量電極Ｃｓ（例えば
ＧＮＤ）に接続しても同様の効果を得られる。また図３
９の画素を図３８で示すようにＴＦＴアレイ全体に適用
してもよい。また図３４および図３８では、信号電荷読
み出しスイッチＴＦＴ１を１個のＴＦＴで構成していた
が、複数個直列にしても構わない。同様に図３４および
図３８では保護ダイオードＴＦＴ２を１個のＴＦＴで構
成していたが、図４０に示すようにＴＦＴを複数個直列
あるいは並列に接続して構成しても構わない。複数個の
ＴＦＴで保護ダイオードを構成する場合、各ＴＦＴのゲ
ート電極を共通にする構成（１）、（３）、それぞれの
ＴＦＴでダイオードとする（２）、（４）、さらに
（１）から（４）の構成の組み合わせのいずれにしても
構わない。

【０２８４】（第１０の実施形態）図４１は本発明の第
１０の実施形態に関わる撮像装置のＴＦＴアレイ部分の
１画素を示す図である。なお基本的な構成や動作等につ
いては第９の実施形態と同様であり、対応する構成要素
には同一番号を付し、詳細な説明は省略する。

【０２８５】本実施形態では、信号電荷読み出し用スイ
ッチＴＦＴ１の他に画素電極に高圧が印加された時に画
素内に絶縁破壊を防止する保護ダイオードＴＦＴ２と保
護ダイオードの降伏電圧を制御するバイアス回路ＴＦＴ
３、ＴＦＴ４を設置している画素の場合を示している。

【０２８６】信号電荷読み出し用スイッチＴＦＴ１は、
第１実施例と同様に走査線Ｇ１の信号によりオンオフ
し、画素電極に蓄積された電荷を検出アンプ（図示せ
ず）に転送する。

【０２８７】保護ダイオードＴＦＴ２は、第１実施例と
同様に画素電極に一定以上の電圧が印加しないように制
御するＴＦＴである。ＴＦＴ２のドレイン電極は画素電
極に接続し、ソース電極はＣｓ線に接続し、ゲート電極
はバイアス回路ＴＦＴ３、ＴＦＴ４に接続している。バ
イアス回路ＴＦＴ３、ＴＦＴ４の出力Ｖｏｕｔは入力信
号（ここでは画素電極電位）に対しＶａ−Ｖｂだけバイ
アスした信号を出力するため、保護ダイオードＴＦＴ２
の降伏電圧を制御することができる。

【０２８８】本実施例では図４１に示すように、画素内
にある複数のＴＦＴ、すなわち信号電荷読み出し用スイ
ッチＴＦＴ１のチャネル方向ＣＨ１と保護ダイオードＴ
ＦＴ２のチャネル方向ＣＨ２とバイアス回路ＴＦＴ３、
ＴＦＴ４のチャネル方向ＣＨ３、ＣＨ４は平行になるよ
うに薄膜トランジスタを配置することを特徴としてい
る。

【０２８９】本実施形態の構成にすることで、第９の実
施形態と同様にマスクの位置ずれが生じても画素内にあ
る複数のＴＦＴの形状を等しく形成することが可能とな
る。したがって画素内にある複数のＴＦＴの特性のばら
つきを抑えることができ、雑音の増加等画質劣化を抑え
ることが可能となる。またバイアス回路ＴＦＴ３、ＴＦ
Ｔ４はＶｔｈのずれが出力Ｖｏｕｔに影響するため、保
護ダイオードＴＦＴ２の降伏電圧に影響を与えるが、本
実施例の構成にすることでバイアス回路のＶｔｈを同等
にすることができ、降伏電圧を所望の値に設定すること
が可能となる。本実施形態で示す画素をＴＦＴアレイ全
体に適用した図が図４３である。図４１に示す画素構造
を画素領域の全画素に適用することにより画素間でのば
らつきも低減され、良好な画質を得ることが可能とな
る。

【０２９０】なお、図４１および図４３では保護ダイオ
ードＴＦＴ２のソース電極をＣｓ線に接続しているが、
これを別のバイアス線Ｂ１を配置して接続しても同様の
効果を得られる。また図４１および図４３では信号電荷
読み出し用スイッチＴＦＴ１を１個のＴＦＴで構成して
いたが、複数個直列にしても構わない。同様に図４１お
よび図４３では保護ダイオードＴＦＴ２を１個のＴＦＴ
で構成していたが、第９の実施形態と同様、図４０に示
すようにＴＦＴを複数個直列あるいは並列に接続して構
成しても構わない。複数個のＴＦＴで保護ダイオードを
構成する場合、各ＴＦＴのゲート電極を共通にする構成
（１）、（３）、それぞれのＴＦＴでダイオードとする
（２）、（４）、さらに（１）から（４）の構成の組み
合わせのいずれにしても構わない。

【０２９１】（第１１の実施形態）図４４は本発明の第
１１の実施形態に関わる撮像装置のＴＦＴアレイ部分の
１画素を示す図である。なお基本的な構成や動作等につ
いては第９の実施形態と同様であり、対応する構成要素
には同一番号を付し、詳細な説明は省略する。

【０２９２】本実施形態では画素に蓄積された電荷を電
圧に変換して出力する。ＡＭＩ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ
ＭＯＳＩｍａｇｅｒ）方式と呼ばれるＴＦＴ構造を有
し、さらに画素電極に高圧が印加された時に画素内に絶
縁破壊を防止する保護ダイオードＴＦＴ２を設置してい
る画素の場合を示している。

【０２９３】ＡＭＩ方式では信号線Ｓ１にバイアス用Ｔ
ＦＴＢのドレイン電極が接続しており、ゲート電極、ソ
ース電極にバイアス電圧を印加してゲート．ソース間電
圧Ｖｇｓを一定電位に固定している。画素部では出力用
ＴＦＴＯのソース電極が信号線Ｓ１と、ゲート電極が画
素電極と、ドレイン電極が選択用ＴＦＴＳと接続してい
る。ＴＦＴＳのゲート電極は走査線Ｇ１と、ドレイン電
極にはバイアス電圧を印加している。また画素電極には
リセット用ＴＦＴＲが接続され、ＴＦＴＲのゲート電極
はバイアス線Ｒ１に接続している。走査線Ｇ１が“Ｈ”
となった選択用ＴＦＴＳはオンし、当該画素の電位が出
力されるよう選択される。ＴＦＴＢ、ＴＦＴＯにより画
素電極に蓄積された電荷は電圧（画素電極電位−Ｖｇ
ｓ）に変換され出力される。画素信号を出力した後、Ｔ
ＦＴＲをオンし、画素電極に蓄積されていた電荷を放出
して画素電位をリセットする。

【０２９４】保護ダイオードＴＦＴ２は、ゲート電極と
ドレイン電極がともに画素電極（図示せず）に接続され
ており、ソース電極はバイアス線Ｂ１に接続されてい
る。バイアス線Ｂ１は一定電位Ｖｂに保たれておりダイ
オードＴＦＴ２の降伏電圧を制御する。画素電極が任意
の電圧以上（例えば１０［Ｖ］以上）に上昇すると保護
ダイオードＴＦＴ２はオンし、信号電荷をバイアス線Ｂ
１に逃がしてしまう。これにより画素電極に一定以上の
電圧が印加しないように制御できる。

【０２９５】本実施例では図４４、図４５に示すよう
に、画素内に構成される薄膜トランジスタ（ＴＦＴＯ、
ＴＦＴＳ、ＴＦＴＲ、ＴＦＴ２）のチャネル方向（ＣＨ
Ｏ、ＣＨＳ．ＣＨＲ、ＣＨ２）を平行にするとともに、
バイアス用薄膜トランジスタＴＦＴＢのチャネル方向Ｃ
ＨＢとも平行になるよう配置することを特徴としてい
る。

【０２９６】本実施例の構成にすることで、第９の実施
形態と同様にマスクの位置ずれが生じても画素内にある
複数のＴＦＴおよび信号線に接続しているバイアス用Ｔ
ＦＴの形状を等しく形成することが可能となる。したが
って画素内にある複数のＴＦＴ、バイアス用ＴＦＴの特
性のばらつきを抑えることができ、雑音の増加等画質劣
化を抑えることが可能となる。またＴＦＴＢ、ＴＦＴＯ
はＶｔｈのずれが画素信号出力に影響するが、本実施例
の構成にすることでＴＦＴＢ、ＴＦＴＯのＶｔｈを同等
にすることができ、出力のばらつきが発生しない。また
長期的なＶｔｈのシフトに関しても、ＴＦＴＢとＴＦＴ
Ｏは同様の傾向を示すため、調整をする手間がかからず
効率よく画像を検出できる。またリセット用ＴＦＴＲお
よび保護ダイオードＴＦＴ２の形状も等しく形成できる
ため、オフ電流のばらつきも低減できる。

【０２９７】本実施形態で示す画素をＴＦＴアレイ全体
に適用した図が図４６である。図４４に示す画素構造を
画素領域の全画素に適用することにより画素間でのばら
つきも低減され、良好な画質を得ることが可能となる。

【０２９８】なお、図４４および図４６では保護ダイオ
ードＴＦＴ２のソース電極バイアス線Ｂ１接続している
が図４５保護ダイオードＴＦＴ２と同様に画素容量電極
Ｃｓ（例えばＧＮＤ）に接続しても同様の効果を得られ
る。また図４４および図４６では信号電荷読み出しスイ
ッチＴＦＴ１を１個のにＴＦＴで構成していたが、複数
個直列にしても構わない。同様に図４４および図４６で
は保護ダイオードＴＦＴ２を１個のＴＦＴで構成してい
たが、第９の実施形態と同様、図４０に示すようにＴＦ
Ｔを複数個直列あるいは並列に接続しも構わない。複数
個のＴＦＴで保護ダイオードを構成する場合、各ＴＦＴ
のゲート電極を共通にする構成（１）、（３）、それぞ
れのＴＦＴでダイオードとする（２）、（４）、さらに
（１）から（４）の構成の組み合わせのいずれにしても
構わない。

【０２９９】（第１２の実施形態）図４７は本発明の第
１２の実施形態に係る撮像装置のＴＦＴアレイ部分の１
画素を示す図である。なお基本的な構成や動作等につい
ては第１１の実施形態と同様であり、対応する構成要素
には同一番号を付し、詳細な説明は省略する。

【０３００】本実施形態では画素に蓄積された電荷を電
圧に変換して出力するＡＭＩ（ＡｍｐｌｉｆｉｅｄＭ
ＯＳＩｍａｇｅｒ）方式と呼ばれるＴＦＴ構造を有
し、画素電極に高圧が印加された時に画素内に絶縁破壊
を防止する保護ダイオードＴＦＴ２と保護ダイオードの
降伏電圧を制御するバイアス回路ＴＦＴ３、ＴＦＴ４を
設置している画素の場合を示している。

【０３０１】本実施形態の構成にすることで、第９の実
施形態と同様にマスクの位置ずれが生じても画素内にあ
る複数のＴＦＴおよび信号線に接続しているバイアス用
ＴＦＴの形状を等しく形成することが可能となる。した
がって画素内にある複数のＴＦＴ、バイアス用ＴＦＴの
特性のばらつきを抑えることができ、雑音の増加等画質
劣化を抑えることが可能となる。またＴＦＴＢ、ＴＦＴ
ＯはＶｔｈのずれが画素信号出力に影響するが、本実施
例の構成にすることでＴＦＴＢ、ＴＦＴＯのＶｔｈを同
等にすることかでき、出力のばらつきが発生しない。ま
た長期的なＶｔｈのシフトに関しても、ＴＦＴＢとＴＦ
ＴＯは同様の傾向を示すため、調整をする手間がかから
ず効率よく画像を検出できる。またバイアス回路ＴＦＴ
３、ＴＦＴ４はＶｔｈのずれが出力Ｖｏｕｔに影響する
ため、保護ダイオードＴＦＴ２の降伏電圧に影響を与え
るが、本実施例の構成にすることでバイアス回路のＶｔ
ｈを同等にすることができ、降伏電圧を所望の値に設定
することが可能となる。

【０３０２】本実施形態で示す画素をＴＦＴアレイ全体
に適用した図が図４８である。図４７に示す画素構造を
画素領域の全画素に適用することにより画素間でのばら
つきも低減され、良好な画質を得ることが可能となる。

【０３０３】なお、図４７および図４８では保護ダイオ
ードＴＦＴ２のソース電極をＣｓ線接続しているが、こ
れを別のバイアス線Ｂ１を配置接続しても同様の効果を
得られる。また図４７および図４８では信号電荷読み出
し用スイッチＴＦＴ１を１個のＴＦＴで構成していた
が、複数個直列にしても構わない。同様に図４７および
図４８では保護ダイオードＴＦＴ２を１個のＴＦＴで構
成していたが、第９の実施形態と同様、図４０に示すよ
うにＴＦＴを複数個直列あるいは並列に接続して構成し
ても構わない。複数個のＴＦＴで保護ダイオードを構成
する場合、各ＴＦＴのゲート電極を共通にする構成
（１）、（３）、それぞれのＴＦＴでダイオードとする
（２）、（４）、さらに（１）から（４）の構成の組み
合わせのいずれにしても構わない。

【０３０４】以上説明したように、画素内に複数のＴＦ
Ｔを有する場合、ＴＦＴのチャネル方向を平行にするこ
とにより、ＴＦＴアレイ製造時にマスク位置ずれが生じ
てもＴＦＴの形状を均一にすることが可能となり、ＴＦ
Ｔ特性（例えばオフ電流やＶｔｈ等）のばらつきを抑え
ることができる。したがって特性ばらつきか原因の雑音
（例えば固定パターン雑音）の増加を抑えることがで
き、検出画像の向上、作業効率の改善が見込める。

【０３０５】（第１３の実施形態）図５４に本発明の第
１３の実施形態のＴＦＴアレイ部の概略断面を示す。以
下、簡単に製造工程を説明する。

【０３０６】ガラス基板１上にスパッタ法、ＣＶＤ法等
によりＳｉＯｘ膜３０２を形成した。

【０３０７】次にこの上にＭｏＴａ、Ｔａ、ＴａＮ、Ｔ
ａ／ＴａＮ、Ａｌ合金、Ｃｕ、ＭｏＷ等を３０００Ａ
（オングストローム）の厚さに堆積させ、エッチングを
行ってゲート電極３０９、キャパシタ電極３０５を同時
に形成した。この上にプラズマＣＶＤ法によりゲート絶
縁膜３０７としてＳｉＯｘを厚さ３０００Ａ（オングス
トローム）．ＳｉＮｘを厚さ５００Ａ（オングストロー
ム）に積層し、ａ−Ｓｉ層４を１０００Ａ（オングスト
ローム）、ストッパＳｉＮｘ層３１２を厚さ２０００Ａ
（オングストローム）に堆積した。次にＴＦＴ部のスト
ッパＳｉＮｘ層３１２を裏面露光を用いてゲートに合わ
せてパターニングした。次にｎ＋ａ−Ｓｉ層３１６を５
００Ａ（オングストローム）に堆積した後にＴＦＴ部の
ｎ＋ａ−Ｓｉ層、ａ−Ｓｉ層をエッチングし、ａ−Ｓｉ
層の島を形成した。この上にＭｏ、Ａｌ合金等を堆積し
エッチングしてドレイン電極３１３、ソース電極３１５
を形成し、ＴＦＴのチャネル部のｎ＋ａ−Ｓｉ層をエッ
チングした。この上にパッシベーションＳｉＮｘ膜３１
０を形成した。この上に感光性ベンゾシクロブテン系樹
脂を用いて有機絶縁膜３１４を形成した。この有機絶縁
膜の厚みは最も厚い部分で３〜４μｍ程度にした。この
有機絶縁膜には画素電極とソース電極をコンタクトさせ
るためのビアホールが開けられている。このビアホール
の形状は円形にしてある。これはビアホールを方形にし
た場合は、ビアホールコーナにおいて応力が集中して画
素電極にクラックや剥がれが生じる可能性があるためで
ある。また、ビアホールの形状は方形の角を切り欠いた
形状にした場合でも、コーナにおける応力の集中を緩和
する事ができる。

【０３０８】次にこの上にＡｌＺｒ合金を厚さ２０００
Ａ（オングストローム）に堆積しエッチングして、画素
電極３１１を形成した。ＡｌＺｒ合金はＺｒの濃度が高
いほどヒロックの発生を防ぐ効果が高いがＡｌ用エッチ
ング液を用いた場合にエッチング速度が遅くなるという
欠点がある。画素電極３１１に用いるＡｌＺｒ合金はＺ
ｒの濃度が１５ａｔ．％のものを用いた。ＡｌＺｒ合金
のエッチングは燐酸、硝酸、酢酸の混酸でＡｌ用エッチ
ング液と同じ組成のものを使用した。この時のＡｌＺｒ
合金のエッチング速度はＡｌのエッチング速度の１／２
程度であった。エッチングの結果、８cm×８cmの画素領
域において、各画素電極のサイドエッチング量は厚さ１
５００Ａ（オングストローム）のＩＴＯを画素電極に用
い、オーバエッチング時間を１０％としてエッチングし
た場合の、最小０．５μｍ、最大１０μｍに対して、厚さ２０００Ａ（オングストローム）のＡｌ
Ｚｒを画素電極に用い、オーバエッチング時間を１０％
としてエッチングした場合には、最小０．１μｍ、最大０．２μｍと大幅に低減出来た。

【０３０９】ＡｌＺｒを用いたこの様なサイドエッチン
グ量の場合、画素電極用レジストパターンサイズが１０
０μｍ×１００μｍの時、最大の画素面積は９９８０μ
ｍ²であり、最小の画素面積は約９９６０μｍ²であ
る。したがって、ＩＴＯを画素面積に用いた場合の最小画素面積／最大画素面積×１００＝６４．６％に対し、ＡｌＺｒを用いた場合には、最小画素面積／最大画素面積×１００＝９９．８％と大幅に画素面積のばらつきを低減できた。

【０３１０】また、画素電極に厚さ２０００Ａ（オング
ストローム）のＡｌＺｒを用い、オーバエッチング時間
を２００％としてエッチングした場合にもサイドエッチ
ング量は最大、最小とも１μｍ以下に収まる。

【０３１１】また、画素電極にＴｉ濃度が１０ａｔ．％
のＡｌＴｉ合金、およびＴｉ濃度が１５ａｔ．％のＡＴ
ｌｉ合金を用いた場合にも、ＡｌＺｒの場合と同様に最
小の画素面積が最大の画素面積の９９％以上であり、Ｉ
ＴＯの場合に比べ大幅に画素面積のばらつきを低減でき
た。

【０３１２】（第１４の実施形態）図５６に本発明の第
１４の実施形態のＴＦＴアレイ部の概略断面を示す。

【０３１３】このＴＦＴアレイにおいては、画素電極３
１１とソース電極３１５のコンタクト部分に、ゲー卜電
極と同種の金属層３１７、ａ−Ｓｉ層３１９、ＳｉＮｘ
層３２０、ｎ＋ａ−Ｓｉ層３２１を積層した。この事に
より、ビアホール部での有機絶縁膜の段差を低減する事
が出来るので、この部分での画素電極のクラックや段切
れ等の不良を防止する事が出来る。

【０３１４】（第１５の実施形態）図５７に第１５の実
施形態を示す。これはソース電極と、画素電極のコンタ
クト部にバンプを形成した物である。ここでバンプは高
さと幅のアスペクト比を高くしている。また、このバン
プの平面形状を図５８に示す。バンプの平面形状は、幅
が狭いストライプが基本になっている。ここでは、十字
形である。このような形状にした目的は、まず、幅が狭
いストライプ上にすることにより、有機絶縁膜の形成時
に、スピンコートする際、電極上部に残る有機絶縁膜を
低減することがーつである。また、十字形にした理由
は、このような形状にすることにより、バンプの強度を
増大させ、プロセス中に、バンプが剥がれたり折れたり
する事を防ぐことである。この様なバンプを形成するに
は、異方性エッチングであるＲＩＥを用いる事が好まし
い。この様なバンプを設ける事により、有機絶縁膜を均
一に現像液に溶解していく事により、バンプの上部を有
機絶縁膜上に露出させることが出来、これによりフォト
リソグラフィー工程を行うことなく、ソース電極と画素
電極のコンタクトを形成する事ができる。この方式を採
用することにより、フォトリソグラフィー工程で露光時
にフォトマスクと有機絶縁膜が付着して剥がれる問題
や、画素電極形成後にビアホール部で画素電極に発生す
るクラック、剥がれ等の不良を防止する事ができる。

【０３１５】本発明で用いる有機絶縁膜としては、ペン
ゾシクロブテン系樹脂以外にアクリル系樹脂やポリイミ
ド系樹脂を使用する事ができる。また、画素電極として
は、ＡｌＺｒ合金の他に、Ｓｅ堆積工程中の加熱により
ヒロックを生じない金属として、例えば、Ａｇ、Ａｕ、
Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｚｒ、Ｃｒ、
Ｖ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗの中から選ばれる一種類また
は複数の金属を主成分とする金属が有効である。これら
は融点がＡｌよりも高い金属であり、熱膨張係数がＡｌ
よりも低いためにヒロックが起きないと考えられる。

【０３１６】Ｔｉ、Ｚｒ、Ｔａに関してはヒロックが発
生しないという特徴のみならず、検出器の感度を向上さ
せる効果も合わせ持たせることが可能である。これらは
表面に酸化膜を形成することが可能であり、この酸化膜
が電子と正孔の内の一方に大して障壁として作用し、感
度を低下させてしまう漏れ電流を低減する効果があるた
めと考えられる。

【０３１７】また、上記以外の金属で画素電極の材料と
しては、例えば、ＡｌにＡｇ、Ｎｄ、Ａｕ、Ｓｍ、Ｃ
ｕ、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｙ、Ｆｅ、Ｓｃ、Ｐｄ、
Ｔｉ、Ｐｔ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｖ、Ｒｈ、Ｈｆ、Ｒｕ、Ｂ、
Ｉｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｏｓ、Ｒｅ、Ｗの中から選ば
れる一または二以上の金属を添加して形成される合金が
有効である。これらは融点がＡｌよりも高い金属であ
り、熱処理の際のＡｌのマイグレーションを防止する効
果のためにヒロックが生じないと考えられる。

【０３１８】これらの添加金属を用いたＡｌ合金表面に
は大気中で１０オングストローム程度の酸化膜が形成さ
れる。この酸化膜層は検出器の感度を向上させる効果が
ある。これは、この酸化膜が化学的に安定なため、この
上部に良質で電気特性が優れたＳｅ層が形成できるため
と考えられる。また、この酸化膜が電子と正孔の内の一
方に対して障壁として作用し、感度を低下させてしまう
漏れ電流を低減する効果があるためと考えられる。

【０３１９】上記金属や合金について実験をおこなった
ところ、いずれについても良好な結果が得られた。ま
た、本実施形態ではＳｅを例にして説明したが、これに
限られる訳ではなく、例えばＰｂＩ₂のような他の材料
についても良好な結果が得られた。

【０３２０】更に、本発明は本実施形態に係るチャネル
ストッパー型ａ−ＳｉＴＦＴアレイの他にも、チャネル
エッチ型ａ−ＳｉＴＦＴアレイやトップゲート型ａ−Ｓ
ｉＴＦＴアレイやポリシリコンＴＦＴアレイへの適用も
可能である。

【０３２１】医療用Ｘ線診断装置のーつであるＴＦＴア
レイを用いた２次元Ｘ線検出器において、Ｘ線を電荷に
変換するためのアモルファスＳｅ層の各画素の電荷を集
める画素電極にＡｌＺｒ合金を用いる事により、ＩＴＯ
を用いた場合に問題となる各画素面積のばらつきを防止
することが出来るので、各画素電極面積を均一に形成し
て正確な画像を得ることができる。また画素電極下の絶
縁膜として、ベンゾシクロブテン系樹脂等の有機絶縁膜
を用いる事により、ＳｉＮｘを用いた場合に問題となる
画素電極と下部電極配線間の静電容量を低減し、層間シ
ョート不良を防止する事が出来る。

【０３２２】（第１６の実施形態）以下に本発明の第１
６の実施形態に係る撮像装置の詳細を図に沿って説明す
る。

【０３２３】図５９は本発明の第１６の実施形態に係る
撮像装置のＴＦＴアレイを示す図である。

【０３２４】図５９において、ＴＦＴアレイは信号線Ｓ
ｍ、走査線Ｇｎ、電荷読み出し用スイッチＴＦＴ１、蓄
積容量Ｃｓ、光電変換膜Ｓｅで構成される画素Ｐ（ｍ，
ｎ）がｍ×ｎ個のアレイ状になっている第一の領域と、
画素領域の周辺にあり信号線Ｓｍ、走査線Ｇｎを引出
し、それそれ検出アンプ（図示せず）、走査線駆動回路
（図示せず）に接続させる第二の領域とで構成されてい
る。第二の領域において信号線Ｓｍ、走査線Ｇｎはそ
れぞれ静電気放電手段ＴＦＴｍ、ＴＦＴｎの端子と接続
している。ＴＦＴｍ、ＴＦＴｎの一方の端子は第一の領
域の周囲を囲む補助配線ＳＲと接続しており、ＴＦＴ
ｍ、ＴＦＴｎ、ＳＲにより全ての信号線Ｓｍと走査線Ｇ
ｎが接続している。

【０３２５】ＴＦＴアレイ製造時に信号線Ｓｍと走査線
Ｇｎの間に静電気帯電して電位差がが発生した場合、静
電気放電手段ＴＦＴｍ、ＴＦＴｎを通して電荷が移動
し、信号線Ｓｍと走査線Ｇｎは等電位になる。したがっ
て静電気によるゲート電極とソース、ドレイン電極間の
電位差が小さくなり、ＴＦＴの静電破壊を防止すること
が可能となる。

【０３２６】したがって第二の領域に静電気放電手段Ｔ
ＦＴｍ、ＴＦＴｎおよび補助配線ＳＲを構成することに
より、ＴＦＴアレイ製造時の静電破壊に起因する点欠
陥、線欠陥が減少し、良好な画像を得ることができる。

【０３２７】静電気放電手段ＴＦＴｍ、ＴＦＴｎの基本
構成を図６０に示す。静電気放電手段ＴＦＴｍ、ＴＦＴ
ｎは第一の領域に形成する電荷読み出し用スイッチと同
工程で製作可能なＴＦＴとするのが工程増を招かず都合
がよい。さらにＴＦＴはゲート電極とドレイン電極を共
通にしたダイオード構成にする。図６１に図６０に示す
静電気放電手段のＩ−Ｖ特性を示す。静電気により一定
電圧以上になると、ＴＦＴはオンとなり、ＴＦＴが破壊
するような高電圧が印加されるのを防いでいる。

【０３２８】図６２に静電気放電手段ＴＦＴｍ、ＴＦＴ
ｎの他の例を示す。静電気放電手段ＴＦＴｍ、ＴＦＴｎ
は、一端が信号線Ｓｍまたは走査線Ｇｎに接続され、も
う一端が補助配線ＳＲに接続されていることが重要であ
り、ＴＦＴの個数、あるいは直列、並列等構造に関して
は用途、設計に応じて種々変更してもよい。

【０３２９】（第１７の実施形態）図６３は本発明の第
１７の実施形態に係る撮像装置のＴＦＴアレイを示す図
である。なお基本的な構成や動作等については第１６の
実施形態と同様であり、対応する構成要素には同一番号
を付し、詳細な説明は省略する。

【０３３０】図６３において、ＴＦＴアレイは信号線Ｓ
ｍ、走査線Ｇｎ、電荷読み出し用スイッチＴＦＴ１、蓄
積容量Ｃｓ、光電変換膜Ｓｅで構成される画素Ｐ（ｍ．
ｎ）がｍ×ｎ個のアレイ状になっている第一の領域と、
第一の領域の周辺にあり信号線Ｓｍ、走査線Ｇｎを引出
し、それぞれ検出アンプ（図示せず）、走査線駆動回路
（図示せず）に接続させる第二の領域とで構成されてい
る。

【０３３１】第二の領域において信号線Ｓｍ、走査線Ｇ
ｎはそれそれ静電気放電手段ＴＦＴｍ、ＴＦＴｎの端子
と接続している。ＴＦＴｍ、ＴＦＴｎの一方の端子は第
一の領域の周囲を囲む補助配線ＳＲと接続しており、Ｔ
ＦＴｍ、ＴＦＴｎ、ＳＲにより信号線Ｓｍと走査線Ｇｎ
が全て接続している。この時、共通配線ＳＲの一部分が
ＴＦＴアレイ端に引出されている。

【０３３２】ＴＦＴアレイ製造時に信号線Ｓｍと走査線
Ｇｎの間に静電気による電位差が発生した場合、第１６
の実施形態と同様にＴＦＴｍ、ＴＦＴｎを通して電荷が
移動し、信号線Ｓｍと走査線Ｇｎは等電位になる。した
がって静電気によるゲート電極とソース、ドレイン電極
間の電位差が小さくなり、ＴＦＴの静電破壊を防止する
ことが可能となる。静電破壊による点欠陥、線欠陥が減
少し、良好な画像を得ることができる。

【０３３３】図６３に示す静電気放電手段ＴＦＴｍ、Ｔ
ＦＴｎおよび共通配線ＳＲは静電気の発生するＴＦＴア
レイ製造時に必要とされるが、ＴＦＴアレイが検出アン
プ、走査線駆動回路と接続され、実際に画像を検出する
際には必要ない機能である。しかしＴＦＴアレイ上に形
成されているためこれら回路を削除することは難しい。

【０３３４】静電気放電手段ＴＦＴｍ、ＴＦＴｎおよび
共通配線ＳＲがある場合、信号線Ｓｍと共通配線ＳＲ間
あるいは走査線Ｇｎと共通配線ＳＲ間に電位差があると
静電気放電手段ＴＦＴｍ、ＴＦＴｎに電流が流れ、検出
アンプに対して雑音源となる。このためこれら配線間に
電位差が生じないよう共通配線ＳＲの電位を決める必要
がある。

【０３３５】しかし、走査線Ｇｎは電荷読み出し用スイ
ッチＴＦＴ１のオフリーク電流を抑えるためＴＦＴ１の
ソース電極電位（すなわち信号線Ｓｍ）より低い電位に
設定されている。したがって信号線Ｓｍと走査線Ｇｎが
同電位となることはなく、信号線Ｓｍ側の共通配線ＳＲ
ｍと走査線Ｇｎ側の共通配線ＳＲｎはそれぞれ適した電
位に設定する必要がある。

【０３３６】共通配線ＳＲをＴＦＴアレイ製造後ＳＲ
ｍ、ＳＲｎに分離するには、図６３に示すＴＦＴアレイ
端に引出されている部分を切断することで可能となる。
ＴＦＴアレイ端はガラス基板を所望のサイズに切断する
際、バリ取りのためガラス基板を削り、信号読み出し回
路や走査線駆動回路等の実装時のＴＦＴアレイの破損を
防いでいる。この時同時に引出し部分も削ることでＳＲ
ｍとＳＲｎに分離可能となる。

【０３３７】図６４にＳＲｍとＳＲｎを分離した時のＴ
ＦＴアレイの構成を示す。ＳＲｍは信号線Ｓｍと同電位
を、ＳＲｎは走査線Ｇｎと同電位を、とそれぞれに最適
な電位を供給することにより、ＴＦＴｍ、ＴＦＴｎに雑
音電流は流れることはなくなる。したがって検出画像は
雑音の少ない良好な画像が得られる。

【０３３８】静電気放電手段ＴＦＴｍ、ＴＦＴｎの構成
は第１６の実施形態と同様で、図６０および図６２に示
される。

【０３３９】静電気放電手段ＴＦＴｍ、ＴＦＴｎの基本
構成を図６０に示す。静電気放電手段ＴＦＴｍ、ＴＦＴ
ｎは第一の領域に形成する電荷読み出し用スイッチと同
工程で製作可能なＴＦＴとするのが工程増を招かず都合
がよい。さらにＴＦＴはゲート電極とドレイン電極を共
通にしたダイオード構成にする。図６１に図６０に示す
静電気放電手段のＩ−Ｖ特性を示す。静電気により一定
電圧以上になると、ＴＦＴはオンとなり、ＴＦＴが破壊
するような高電圧が印加されるのを防いでいる。

【０３４０】図６２に静電気放電手段ＴＦＴｍ、ＴＦＴ
ｎの他の例を示す。静電気放電手段Ｔｍ、ＴＦＴｎは、
一端が信号線Ｓｍまたは走査線Ｇｎに接続され、もう一
端が補助配線ＳＲに接続されていることが重要であり、
ＴＦＴの個数、あるいは直列、並列等構造に関しては用
途、設計に応じて種々変更してもよい。

【０３４１】以上のように、本実施形態の撮像装置によ
れば、ＴＦＴアレイ製造時の静電気による電荷読み出し
スイッチの破壊を防止することが可能となり、スイッチ
の破壊による画素欠陥のない良好な画像が得られる。さ
らに、信号線側と走査線の補助配線を分離し夫々最適な
電位を印加することにより、静電気放電手段の薄膜トラ
ンジスタが雑音源にならず、検出画像が雑音の少ない良
好な画像となる。

【０３４２】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１記載の本発
明によれば、前記走査線と、前記バイアス線とが別々の
層に配設され、その間に絶縁層が介挿されているので、
この走査線とバイアス線との間で短絡を生じることがな
くなり、歩留まりが向上する。また、直接変換方式のＸ
線平面検出器において、読み出し用ＴＦＴに架かり得る
高電圧への対策として、保護ダイオードを用いることに
より、透視モードが可能になるが、その保護ダイオード
の機能を十分に活用する為には、保護ダイオードに電圧
を供給する必要がある。そこで、その電源線の引き回し
により、信号に新たなノイズが乗ることを避けたＸ線平
面検出器、ＴＦＴアレイの製造の歩留まりが落ち難いよ
うにしたＸ線平面検出器、歩留まり低下を防ぎ、且つ、
保護ダイオードや電源線による画素容量用の領域の減少
を少なくしたＸ線平面検出器、を得ることが出来る。

【０３４３】上記手段を用いる事により、医用Ｘ線診断
装置のＸ線撮像装置の１つである直接変換方式のＸ線平
面検出器において、画素の高電圧対策として使用する保
護ダイオード用のバイアス線を、信号線への寄生容量の
発生を少なく、または、歩留まりがあまり低下すること
なく、また、画素容量の増加させて形成することが出来
る。

【０３４４】請求項２記載の本発明の撮像装置では、前
記保護ダイオードが前記基板と前記画素電極との間に配
設され、前記画素電極で覆われるように配設されている
ので、この画素電極が前記保護ダイオードに対するシー
ルドとして機能する。そのため、この保護ダイオードが
入射されるＸ線の影響をうけにくくなり、保護用ＴＦＴ
のオフ電流の変動や保護ダイオードの絶縁破壊が防止さ
れる。

【０３４５】また、直接変換方式のＸ線平面検出器にお
いて、読み出し用ＴＦＴに印加され得る高電圧への対策
として、保護ダイオードを用いることにより、透視モー
ドが可能になり、十分弱い信号を測定するためには保護
用ＴＦＴのオフ電流及びその変動を低下させることが必
要である。本発明では絶縁膜を設けたので、保護ＴＦＴ
のリーク電流及びその変動を小さくすることができる。
また、保護ダイオードへの過大な電圧の印加も防止でき
る。

【０３４６】請求項３記載の本発明の撮像装置では、前
記第１の薄膜トランジスタと前記第２の薄膜トランジス
タとが、それぞれのチャネル方向が平行になるように配
設されているので、マスクの位置ずれが起きても、同一
画素内の薄膜トランジスタ間でＶｔｈやオフ電流が相殺
される結果、特性上のばらつきのない薄膜トランジスタ
を備えた撮像装置が得られる。

【０３４７】また、画素内に複数の薄膜トランジスタが
ある場合、薄膜トランジスタのチャネル方向を平行にす
ることにより、マスク位置ずれが生じても薄膜トランジ
スタの形状を均一にすることが可能となり、特性のばら
つきを抑えることができる。したがって特性ばらつきが
原因の増加を抑えることができ、検出画像の向上、作業
効率の改善が図られる。

【０３４８】請求項４記載の本発明によれば、前記画素
電極が前記光電変換膜に隣接配置されており、この画素
電極が、Ａｇ，Ａｕ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｔｉ，
Ｐｔ，Ｚｒ，Ｃｒ，Ｖ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｗからなる
群から選択される金属、又は前記群から選択される一又
は二以上の金属を含む合金、又はＡｌにＡｇ，Ｎｄ，Ａ
ｕ，Ｓｍ，Ｃｕ，Ｍｎ，Ｓｉ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｙ，Ｆｅ，
Ｓｃ，Ｐｄ，Ｔｉ，Ｐｔ，Ｚｒ，Ｃｒ，Ｖ，Ｒｈ，Ｈ
ｆ，Ｒｕ，Ｂ，Ｉｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｏｓ，Ｒｅ，
Ｗからなる群から選択される一又は二以上の金属を添加
してなる合金から形成されているので、サイドエッチに
よる解像度が変動したり画素電極にヒロックを生じたり
することが防止できる。

【０３４９】また、本発明では、画素電極下の層間絶縁
膜にペンゾシクロブテン系樹脂またはアクリル系樹脂ま
たはポリイミド系樹脂を用い、画素電極にＡｌ合金また
はＡｌよりも融点が高い金属を用いる。

【０３５０】有機絶縁膜は原料をスピンコート法により
基板上に塗布後、ベークすることにより形成出来るので
３μｍ以上の厚膜を形成する事が容易である。画素電極
下の絶縁膜としてＳｉＮｘの替りに、誘電率が低く、厚
膜化が可能な有機系絶縁膜を用いる事により、画素電極
と下部電極配線の静電容量が低減でき、これにより電極
配線の信号パルスの歪みや遅延を防止できる。また、厚
膜化により画素電極と下部電極配線の間で発生する層間
ショート不良を防止する事ができ、製造歩留まりを向上
できる。

【０３５１】請求項５記載の本発明の撮像装置では、前
記第２の領域の前記信号線と前記補助配線との間、及
び、前記走査線と前記補助配線との間に介挿され、前記
信号線と前記走査線との間の電位差が所定以上のときに
は短絡して前記信号線と前記走査線とを等電位にする静
電気放電手段を設けたので、製造工程で信号線と走査線
との間に短絡が起きて薄膜トランジスタを破壊するのが
防止される。

【０３５２】また、信号線側に接続している静電破壊防
止用ＴＦＴの配線を信号線と同電位に保ち、走査線側に
接続している静電破壊防止用ＴＦＴの配線を走査線と同
電位にするのでＴＦＴに電流が流れないようになり、雑
音源である熱雑音の発生が未然に防止される。

【０３５３】更に、静電破壊防止用ＴＦＴの配線は、ア
レイ製造時には全て共通にしておき、アレイ完成後信号
線側と走査線側に分離する。これにより信号線と走査線
で夫々適した電位を供給することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係るＸ線撮像装置の
平面図である。

【図２】本発明の第１の実施形態に係るＸ線撮像装置の
断面図である。

【図３】本発明の第２の実施形態に係るＸ線撮像装置の
平面図である。

【図４】本発明の第２の実施形態に係るＸ線撮像装置の
断面図である。

【図５】本発明の第２の実施形態に係るＸ線撮像装置の
平面図である。

【図６】本発明の第２の実施形態に係るＸ線撮像装置の
平面図である。

【図７】本発明の第２の実施形態に係るＸ線撮像装置の
平面図である。

【図８】本発明の第３の実施形態に係るＸ線撮像装置の
平面図である。

【図９】本発明の第３の実施形態に係るＸ線撮像装置の
断面図である。

【図１０】本発明の第４の実施形態に係るＸ線撮像装置
の平面図である。

【図１１】本発明の第４の実施形態に係るＸ線撮像装置
の断面図である。

【図１２】本発明の第４の実施形態の変更例に係るＸ線
撮像装置の平面図である。

【図１３】本発明の第４の実施形態の変更例に係るＸ線
撮像装置の平面図である。

【図１４】本発明の第４の実施形態の変更例に係るＸ線
撮像装置の平面図である。

【図１５】本発明の第５の実施形態に係るＸ線撮像装置
の平面図である。

【図１６】本発明の第５の実施形態に係るＸ線撮像装置
の断面図である。

【図１７】本発明の第６の実施形態に係るＸ線撮像装置
の平面図である。

【図１８】本発明の第６の実施形態に係るＸ線撮像装置
の断面図である。

【図１９】本発明の第６の実施形態の変更例に係るＸ線
撮像装置の平面図である。

【図２０】本発明の第６の実施形態の変更例に係るＸ線
撮像装置の断面図である。

【図２１】本発明の第７の実施形態の変更例に係るＸ線
撮像装置の平面図である。

【図２２】本発明の第７の実施形態の変更例に係るＸ線
撮像装置の断面図である。

【図２３】従来の撮像装置の回路図である。

【図２４】従来の撮像装置の略式断面図である。

【図２５】従来の撮像装置の回路図である。

【図２６】従来の撮像装置の回路図である。

【図２７】従来の撮像装置の回路図である。

【図２８】本発明の第８の実施形態に係るＸ線撮像装置
の回路図である。

【図２９】本発明の第８の実施形態に係るＸ線撮像装置
の平面図である。

【図３０】本発明の第８の実施形態に係るＸ線撮像装置
の断面図である。

【図３１】本発明の第８の実施形態に係る画素回路の特
性を示した図である。

【図３２】直列型保護ダイオードを用いたＸ線撮像装置
の回路図である。

【図３３】増幅型保護ダイオードを用いたＸ線撮像装置
の回路図である。

【図３４】本発明の第９の実施形態に係る撮像装置のＴ
ＦＴアレイの１画素を示す図である。

【図３５】本発明の第９の実施形態に係る撮像装置のＴ
ＦＴアレイの回路図である。

【図３６】マスクずれが生じた場合のＴＦＴの形状を示
す図である。

【図３７】マスクずれが生じた場合のＴＦＴの形状を示
す図である。

【図３８】図３４の画素をＴＦＴアレイ全体に適用した
状態を示した図である。

【図３９】本発明の第９の実施形態に係る撮像装置のＴ
ＦＴアレイの１画素を示す図である。

【図４０】保護ダイオードＴＦＴ２の構成例を示した図
である。

【図４１】本発明の第１０の実施形態に係る撮像装置の
ＴＦＴアレイの１画素を示す図である。

【図４２】本発明の第１０の実施形態に係る撮像装置の
ＴＦＴアレイの回路図である。

【図４３】図４１で示す画素をＴＦＴアレイ全体に適用
した状態を示した図である。

【図４４】本発明の第１１の実施形態に係る撮像装置の
ＴＦＴアレイの１画素を示す図である。

【図４５】本発明の第１１の実施形態に係る撮像装置の
ＴＦＴアレイの回路図である。

【図４６】図４４で示す画素をＴＦＴアレイ全体に適用
した状態を示した図である。

【図４７】本発明の第１２の実施形態に係る撮像装置の
ＴＦＴアレイの１画素を示す図である。

【図４８】図４７で示す画素をＴＦＴアレイ全体に適用
した状態を示した図である。

【図４９】ａ−ＳｉＴＦＴ撮像デバイスを用いた撮像装
置の構成を示した図である。

【図５０】ａ−ＳｉＴＦＴ撮像デバイスの概要を示した
図である。

【図５１】画素内にダイオードを設置する撮像デバイス
の概要を示す図である。

【図５２】ＡＭＩ方式の撮像デバイスの概要を示す図で
ある。

【図５３】ＴＦＴアレイの製造方法を示す図である。

【図５４】本発明の第１３の実施形態に係るＴＦＴアレ
イ部の構造を示す断面図である。

【図５５】従来の撮像装置のＴＦＴアレイ部の構造を示
す断面図である。

【図５６】本発明の第１４の実施形態に係るＴＦＴアレ
イ部の構造を示す断面図である。

【図５７】本発明の第１５の実施形態に係るＴＦＴアレ
イ部の構造を示す断面図である。

【図５８】バンプ電極の形状を示す平面図である。

【図５９】本発明の第１６の実施形態に係る撮像装置の
ＴＦＴアレイを示す図である。

【図６０】静電気放電手段ＴＦＴｍ、ＴＦＴｎの基本構
成を示す図である。

【図６１】静電気放電手段のＩ−Ｖ特性を示す図であ
る。

【図６２】静電気放電手段ＴＦＴｍ、ＴＦＴｎの構成を
示す図である。

【図６３】本発明の第１７の実施形態に係る撮像装置の
ＴＦＴアレイを示す図である。

【図６４】ＳＲｍとＳＲｎとを分離した時のＴＦＴアレ
イを示す図である。

【符号の説明】

７・・・信号読み出し線（信号線）９・・・ゲート線（走査線）１５・・・画素容量１７・・・ＴＦＴのゲート２１・・・保護ダイオード用ＴＦＴのゲート２５・・・電圧供給線３３・・・ＴＦＴのソース３５・・・ＴＦＴのドレイン３７・・・保護ダイオード用ＴＦＴのソース３９・・・保護ダイオード用ＴＦＴのドレイン６１・・・下側画素電極６５・・・上置き型画素電極１０１・・・光電変換膜１０３・・・光電変換膜−画素電極間容量１０５・・・ＴＦＴ１０９・・・電源ｅ・・・画素

フロントページの続き (72)発明者金野晃神奈川県横浜市磯子区新磯子町33 株式会社東芝生産技術研究所内 (72)発明者鈴木公平神奈川県横浜市磯子区新磯子町33 株式会社東芝生産技術研究所内 (72)発明者上浦紀彦神奈川県横浜市磯子区新磯子町33 株式会社東芝生産技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光電変換膜と、マトリックス状に配設され、前記光電変換膜と接続され
た信号線と、前記光電変換膜と信号線との間を開閉するスイッチング
素子と、前記スイッチング素子に駆動信号を送る走査線と、前記各光電変換膜に接続され、光電変換膜に蓄積された
電荷が所定量以上になったときに過剰の電荷をバイアス
線に流す保護用非線形素子と、前記走査線と前記バイアス線との間に介挿された絶縁層
と、を具備することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】基板と、前記基板上にマトリクス状に配設された複数の画素電極
と、前記基板と前記各画素電極との間に配設され、前記画素
電極で覆われるように配設された保護用非線形素子又は
バイアス線と、を具備することを特徴とする光電変換素子。
【請求項３】マトリクス状に配設された複数の画素電
極と、前記各画素電極に接続された第１の薄膜トランジスタ
と、前記各画素電極に接続され、前記第１の薄膜トランジス
タとの間でチャネル方向が平行になるように配設された
第２の薄膜トランジスタと、を具備することを特徴とす
る撮像装置。
【請求項４】光電変換膜と、前記光電変換膜に隣接配置され、Ａｇ，Ａｕ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｔｉ，Ｐｔ，Ｚ
ｒ，Ｃｒ，Ｖ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｗからなる群から選
択される金属、又は前記群から選択される一又は二以上
の金属を含む合金、又はＡｌにＡｇ，Ｎｄ，Ａｕ，Ｓ
ｍ，Ｃｕ，Ｍｎ，Ｓｉ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｙ，Ｆｅ，Ｓｃ，
Ｐｄ，Ｔｉ，Ｐｔ，Ｚｒ，Ｃｒ，Ｖ，Ｒｈ，Ｈｆ，Ｒ
ｕ，Ｂ，Ｉｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｏｓ，Ｒｅ，Ｗから
なる群から選択される一又は二以上の金属を添加してな
る合金から形成された画素電極と、を具備することを特
徴とする撮像素子。
【請求項５】マトリックス状に形成された複数の画素
電極と、前記各画素電極に接続された信号線と、前記各
画素電極と信号線とを開閉するスイッチング素子と、前
記スイッチング素子に駆動信号を送る走査線と、で形成
される第１の領域と、前記第１の領域の外側に隣接配置され、前記信号線の両
端部と前記走査線の両端部とが配設された第２の領域
と、前記第２の領域に配設された補助配線と、前記第２の領域の前記信号線と前記補助配線との間、及
び、前記走査線と前記補助配線との間に介挿され、前記
信号線と前記走査線との間の電位差が所定以上のときに
は短絡して前記信号線と前記走査線とを等電位にする静
電気放電手段と、を具備することを特徴とする撮像装置。