JPH11287864A - 半導体ｘ線検出装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光導電層内により多くの電子・ホールペアを
発生させて電気信号をより多く出力できるようにする。 【解決手段】 ガラス基板４０と、このガラス基板４０
上に画素単位にＸ線光子を受けるために設けられた画素
電極４６が複数と、この画素電極４６で受けたＸ線光子
による電荷を蓄積するために画素電極４６毎に設けられ
たコンデンサ２４と、このコンデンサ２４に蓄積された
電荷を読み出し制御するトランジスタ２６と、このトラ
ンジスタ２６、コンデンサ２４及び画素電極４６上を覆
うように設けられた光導電層５７と、この光導電層５７
上を覆うように設けられた電界発生用の電極６０とを備
え、光導電層５７の前面側に所定厚みの鉛箔板１０が設
けられ、その後面側に所定厚みの鉛箔板２０が設けられ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は被写体の局部的な
Ｘ線透過画像を取得するＸ線写真撮影システムなどに適
用して好適な半導体Ｘ線検出装置及びその製造方法に関
する。詳しくは、Ｘ線光子を導く光導電層の前面側及び
後面側に所定厚みの板状の鉛部材を設け、より多くの電
子・ホールペアを光導電層内に発生させて、電気信号を
より多く出力できるようにすると共に、透過Ｘ線を軽減
できるようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、人体の胸部などの比較的に広
い範囲をＸ線撮影する医療用のＸ線撮影システムを始
め、工業製品や建築材料などの骨材の精密検査を行う工
業用のＸ線撮影システムが使用されている。現在広く用
いられている方法は、ポリエスエル支持体の両面にハロ
ゲン化銀乳剤を塗布した写真感光材料の乳剤面に蛍光増
感紙（Ｘ線の照射により青色もしくは緑色の光を発光し
て、フィルム乳剤面にＸ線画像を感光させるもの）を密
着してＸ線写真画像を得る、いわゆるスクリーン・フィ
ルムシステムや、増感紙を使用せずに直接にＸ線を曝射
してＸ線画像を得るシステムが知られている。

【０００３】前者は被曝線量をできるだけ少なくするこ
とが要求される医療用に主に用いられ、後者は被曝線量
は問題にならず、むしろ鮮鋭性をより重視する工業に用
いられることが多い。これらの方法はＸ線画像の画質は
非常に優れているが、ハロゲン化銀写真感光材料を用い
るので、Ｘ線写真画像を観察するためには現像処理をし
なければならない。

【０００４】近年においては、上記スクリーン・フィル
ムシステムの代わりにＸ線による画像信号を検出するた
めに輝尽性蛍光体が用いられることがある。この輝尽性
蛍光体はＸ線が照射される照射量に応じたエネルギーが
蓄積され、その照射後に特定波長の光（例えば、レーザ
ー光等）が照射されると、蓄積されたエネルギーに応じ
た発光が得られる。

【０００５】この輝尽性蛍光体を使用したＸ線画像撮影
システムによれば、輝尽性蛍光体が被写体の患部に配置
され、その後、被写体の患部にＸ線を放射される。そし
て患部を透過したＸ線が輝尽性蛍光体に到達する。これ
により、この輝尽性蛍光体に画像が蓄積される。更に、
Ｘ線透過画像が記録された輝尽性蛍光体に励起光が走査
され、この励起光により走査された蛍光体から発生され
た輝尽性発光による光が読み取られ、この光が電気信号
に変換される。この電気信号を画像処理した後に、その
Ｘ線画像から病変が診断される。

【０００６】しかしながら、輝尽性蛍光体を用いたＸ線
画像撮影システムによれば、Ｘ線透過画像記録済みの輝
尽性蛍光体に励起光を照射する手段、その励起光を走査
する手段、及び、残存電荷を消去する手段などがＸ線検
出手段ひいてはＸ線画像撮影システムの簡素化及び軽量
化の妨げとなっている。

【０００７】そして、この方法では、得られた電気信号
を用いて陰極線管（ＣＲＴ）などでＸ線画像を観察する
ことができるが、この方法の本来的な性質からスクリー
ン・フィルムシステムなどハロゲン化銀写真フィルムを
用いる方法に比べて画質、特に鮮鋭性が大きく劣るとい
う欠点をもっていた。

【０００８】そこで、近頃、Ｘ線光子を直接電気信号に
変換する半導体検出手段を備えたＸ線画像撮影システム
が開発されるようになってきた。このシステムでは被写
体を透過したＸ線光子が半導体検出手段によって直接電
気信号に変換される。この電気信号はＸ線照射により光
導電層内に発生した電子・ホールペアによるものであっ
て、この電子・ホールペアに所定の電界をかけ、これを
電荷分離することにより得られる。この電界によって集
められた電荷を読み出すことによりＸ線画像情報が得ら
れる。

【０００９】この方法によれば、電界をかけることから
電子・ホールペアの拡散が起こらないので、画像の鮮鋭
性がきわめて優れており、スクリーン・フィルムに匹敵
するもしくは、それを凌駕する画質が得られる。その優
れた画質は上記、輝尽性蛍光体のような光励起による画
像を読み出す方法は必要ないので、撮影直後に簡便にＣ
ＲＴ上でＸ線画像を観察することができる。

【００１０】従って、半導体検出手段を備えたＸ線撮影
システムでは従来のスクリーン・フィルムシステムで得
られるＸ線画像よりも、高い鮮鋭性の画像を極めて簡便
に得ることができる。そして、輝尽性蛍光体システムの
ように光励起により画像を読み出す必要がないために、
システムをより軽量化及び小型化を図ることができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】医療用のＸ線画像撮影
システムを用いるときは、生殖機能に支障が及ばないよ
うにするために、人体に対するＸ線被曝量を軽減する必
要がある。この半導体Ｘ線検出装置をＸ線画像撮影に用
いた場合に、そのＸ線の多くは検出装置内を透過してし
まい、撮影者や、その協力者にＸ線被曝を与えてしまう
おそれがある。

【００１２】従って、半導体検出装置の感度を向上せし
め、かつ検出装置を通過するＸ線を軽減することは、患
者や放射線技師へのＸ線被曝量の軽減することにつなが
る。また、工業用のＸ線画像検査では厚い鉄板などを透
過させるＸ線を発生させるためにＸ線発生電圧が非常に
高い。それゆえにＸ線管の消耗が激しく、できるだけ管
電流を少なくすることが望まれている。このためにはＸ
線検出装置の感度を高める必要がある。

【００１３】そこで、この発明は上述した課題を解決し
たものであって、光導電層内により多くの電子・ホール
ペアを発生させて電気信号をより多く出力できるように
し、かつ、透過Ｘ線を軽減できるようにした半導体Ｘ線
検出装置及びその製造方法を提供することを目的とす
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明に係る半導体Ｘ線検出装置は、基板と、こ
の基板上に画素単位にＸ線光子を受けるために設けられ
た画素電極が複数と、各画素電極で受けたＸ線光子によ
る電荷を蓄積するために画素電極毎に設けられた容量
と、この容量に蓄積された電荷を読み出し制御するトラ
ンジスタと、このトランジスタ、容量及び画素電極上を
覆うように設けられた光導電層と、この光導電層上を覆
うように設けられた電界発生用の電極とを備え、光導電
層の前面側及び後面側に所定厚みの板状の鉛部材が設け
られることを特徴とするものである。

【００１５】本発明の半導体Ｘ線検出装置によれば、例
えば電界発生用の電極上に設けられた鉛部材を介在して
光導電層にＸ線を照射すると、この鉛部材にＸ線の一部
が吸収されて、このエネルギーにより鉛部材より二次Ｘ
線が発生して、光導電層内部のＸ線光子が増加し、結果
的にＸ線が増加したと同じ効果が得られる。更に、光導
電層の後面側の鉛部材は光導電層を通過してきたＸ線を
吸収することにより、半導体Ｘ線検出装置を貫通してき
たＸ線を軽減することができる。

【００１６】本発明の半導体Ｘ線検出装置の製造方法
は、基板上に画素単位にＸ線光子を受けるために画素電
極を複数形成する工程と、この画素電極で受けたＸ線光
子による電荷を蓄積するために画素電極毎に容量を形成
する工程と、この容量に蓄積された電荷を読み出すため
のトランジスタを形成する工程と、このトランジスタ、
容量及び画素電極上が形成された基板の全面に所定厚み
の光導電層を形成する工程と、この光導電層が形成され
た基板に電界発生用の電極を形成した後に該基板の全面
に所定厚みの第１の鉛部材を形成する工程と、この第１
の鉛部材が形成された基板の裏側の全面に所定厚みの第
２の鉛部材を形成する工程とを有することを特徴とする
ものである。

【００１７】本発明の半導体Ｘ線検出装置の製造方法に
よれば、Ｘ線光子を導く光導電層の前面側及び後面側に
所定厚みの板状の鉛部材を再現性良く形成できるので、
高出力かつ高感度の半導体Ｘ線検出装置を製造すること
ができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、この
発明の実施形態としての半導体Ｘ線検出装置及びその製
造方法について説明をする。

【００１９】図１は、本発明の実施形態としての半導体
Ｘ線検出装置１００のセル構造例を示す断面図である。
本実施の形態では、Ｘ線光子を導く光導電層の前面側及
び後面側に所定厚みの板状の鉛部材を設け、より多くの
電子・ホールペアを光導層内に発生させて、電気信号を
より多く出力できるようにすると共に、透過Ｘ線を軽減
できるようにしたものである。

【００２０】この半導体Ｘ線検出装置１００は図１にお
いて、基板としての例えばガラス基板（誘電基板）４０
上に基板電極４２、画素電極４６および絶縁層｛（Ｓｉ
Ｏ₂）などの誘電体層｝４４がそれぞれ被着形成されて
コンデンサ（容量：Ｃ）２４が構成される。このコンデ
ンサ２４によって画素電極４６で受けたＸ線光子による
電荷が蓄積される。このために、コンデンサ２４も画素
電極４６毎に設けられている。

【００２１】また、コンデンサ２４に隣接してスイッチ
ングトランジスタ（以下単にトランジスタという）２６
が設けられるのも従来と同じである。コンデンサ２４に
蓄積された電荷はトランジスタ２６によって読み出し制
御される。トランジスタ２６は図示するようにゲート電
極５０、ドレイン電極５４およびソース電極５６がそれ
ぞれ被着形成されて構成されるものであり、ソース電極
５６はコンデンサ２４の画素電極４６に接続される。

【００２２】コンデンサ２４およびスイッチング用トラ
ンジスタ２６の上面には所定の厚みを有する電荷生成部
２２が設けられる。この電荷生成部２２を構成する光導
電層５７としてこの発明では、Ｘ線吸収率が高く、光導
電性を有する無機化合物が用いられる。この例では光導
電層５７として膜厚が５００μｍ程度のアモルファスセ
レンなどが使用される。アモルファスセレンはコンデン
サ２４およびトランジスタ２６の上面に蒸着される。

【００２３】この光導電層（アモルファスセレン層）５
７の上面にはさらに従来と同じく誘電層５８と電界発生
用の電極としての表面電極６０がそれぞれ被着形成され
る。このときの誘電層５８には厚さ０．５〜９μｍ程度
のポリエチレンテレフタレート樹脂などが用いられる。

【００２４】この表面電極６０上には第１の鉛部材とし
ての鉛箔板１０が被着形成されている。この鉛箔板１０
に金属銅などをメッキ処理して表面電極６０として使用
してもよい。この鉛箔板１０の厚さは０．０１〜０．０
５ｍｍ程度のものが好ましい。この厚さはＸ線が鉛箔板
１０を容易に通過できる数値であり、しかも、Ｘ線が鉛
箔板１０を通過するとき、その一部を吸収して二次Ｘ線
を発生し易くするためである。この例で、表面電極６０
を鉛部材で形成して鉛箔板１０を兼用してもよい。ま
た、誘電層５８の代わりに鉛箔板１０を設けてもよい。

【００２５】更にこの例では、ガラス基板４０下には第
２の鉛部材としての鉛箔板２０が被着形成されている。
この鉛箔板２０の厚さは０．０５〜０．５ｍｍ程度のも
のが好ましい。このように表面電極６０上の鉛箔板１０
に比べてガラス基板４０下の鉛箔板２０に厚いものを使
用する。鉛箔板２０には、半導体Ｘ線検出装置１００の
大きさにもよるが、１０ｍｍ程度のものまで使用され
る。必要以上に厚くすると携帯性に支障をきたからであ
る。この厚さはＸ線が鉛箔板２０を容易に通過できない
ようにするためであり、Ｘ線の照射エネルギーにもよる
がＸ線を外部に漏れないようにできればよい。この例で
画素電極４６を鉛部材で形成して鉛箔板２０を兼用して
もよい。

【００２６】また、ガラス基板４０には厚みが０．５μ
ｍ〜２ｃｍ程度の樹脂部材を用いてもよい。この樹脂部
材が薄く強度的に不十分な場合には、更に鉛箔板２０の
下部に他の基板を設けてもよい。これにより、半導体Ｘ
線検出装置１００の構造強度を高くすることができる。

【００２７】この半導体Ｘ線検出装置１００では、鉛箔
板１０を介して光導電層５７に入射したＸ線光子が直接
電気信号に変換される。この電気信号はＸ線照射により
光導電層５７内に発生した電子・ホールペアによるもの
である。この電子・ホールペアに所定の電界をかける
と、電荷分離が行われる。この際の電界は電源２８から
表面電極６０と基板電極４２とに印加された所定電位に
よって生ずる。

【００２８】また、図１の破線に示すように鉛箔板１０
とから基板電極４２との間に電圧を供給してもよい。こ
の場合に、鉛箔板１０には０Ｖ（接地線電位）で基板電
極４２には負の電圧（例えば−１２００Ｖ）を印加す
る。鉛箔板１０を０Ｖとしたのは、被写体への感電防止
のためである。この電界によって集められた電荷がコン
デンサ２４に蓄積され、この電荷をスイッチングトラン
ジスタ２６によってコンデンサ２４から読み出すことに
よりＸ線画像情報が得られる。

【００２９】このように本実施の形態によれば、表面電
極６０下の鉛箔板１０を介在して光導電層５７にＸ線を
照射すると、この鉛箔板１０にＸ線１５の一部が吸収さ
れて、このエネルギーにより鉛箔板１０より二次Ｘ線が
発生し、光導電層５７内部のＸ線光子が増加し、結果的
にＸ線１５が増加したと同じ効果が得られる。更に、光
導電層５７の後方の鉛箔板２０は光導電層５７を通過し
てきたＸ線１５を吸収することにより、半導体Ｘ線検出
装置１００を貫通してきたＸ線１５を軽減することがで
きる。

【００３０】続いて、半導体Ｘ線検出装置１００の形成
方法について説明する。この例では、液晶パネルの製造
方法のように、まず、図２Ａにおいて、ガラス基板４０
の全面に所定の厚みの導電性の膜を形成して、所定のレ
ジストをパターニングし、該レジスト膜をマスクにして
選択的に導電性の膜を除去する。これにより、ゲート電
極５０及び基板電極４２を形成する。この膜には多結晶
シリコンなどに所望の不純物を所望量ドープして電極構
造とする。膜の成長にはＣＶＤ装置を用い、不要な膜の
除去にはドライエッチング装置など使用する。

【００３１】その後、図２Ｂにおいて、ゲート電極５０
及び基板電極４２が形成されたガラス基板４０上に絶縁
性の膜を形成して、所定のレジストをパターニングし、
該レジスト膜をマスクにして選択的に絶縁性の膜を除去
する。これにより、ゲート絶縁膜５２及び誘電体膜４４
を形成する。この膜にはＳｉＯ₂またはＳｉＮ₃などを用
いる。

【００３２】その後、図２Ｃにおいて、ゲート絶縁膜５
２及び誘電体膜４４が形成されたガラス基板４０上に、
導電性の膜を形成して、所定のレジストをパターニング
し、該レジスト膜をマスクにして選択的に導電性の膜を
除去する。これにより、活性層５１を形成する。この膜
には多結晶シリコンなどにｎ型もしくはｐ型の不純物を
所望量ドープしてｎ型活性層またはｐ型活性層５１とす
る。

【００３３】その後、図３Ａにおいて、例えば、ｐ型活
性層５１が形成されたガラス基板４０上に導電性の膜を
形成して、所定のレジストをパターニングし、該レジス
ト膜をマスクにして選択的に導電性の膜を除去する。こ
の膜には多結晶シリコンなどにｎ型の不純物を所望量ド
ープする。その後、ガラス基板４０を熱処理すると、ｐ
型活性層５１にｎ型不純物が拡散してゲート電極５０上
方の両側に一対のｎチャネル層ｎ⁺が形成される。これ
と共に、ドレイン電極５４及びソース電極４６が形成さ
れ、このソース電極４６から誘電体層４４上に至る領域
に延在した画素電極４６が形成される。これにより、図
３Ａの左側にはドレイン電極５４及びソース電極４６を
有したｎ型ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）２６が形成され
る。その右側には基板電極４２、誘電体層４４及び画素
電極４６を有したコンデンサ（容量：Ｃ）２４が形成さ
れる。

【００３４】その後、図３Ｂにおいて、ｎ型ＴＦＴ２６
及び容量Ｃが形成されたガラス基板４０の全面に膜厚５
００μｍ程度のアモルファスセレンを形成した後に、該
基板４０上のアモルファスセレン層（光導電層）５７を
平坦化する。この層の平坦化にはポリシャ装置を使用す
る。

【００３５】その後、アモルファスセレン層５７が形成
されたガラス基板４０の全面に絶縁性の膜及び導電性の
膜を所定の厚みで積層して、誘電層５８及び表面電極６
０を形成する。これまでは従来の製造方法によるもので
ある。

【００３６】この実施形態では図４Ａにおいて、表面電
極６０上に所望の厚さｔ１の鉛箔板１０を被着するもの
である。鉛箔板１０は樹脂系の接着剤で接合する。この
鉛箔板１０の厚さｔ１は０．０１〜０．０５ｍｍ程度の
ものが好ましい。この鉛箔板１０に金属銅などをメッキ
処理して、表面電極６０の代わりに誘電層５８上に被着
してもよい。また、表面電極６０を鉛部材で形成して鉛
箔板１０を省略してもよい。

【００３７】その後、図４Ｂにおいて、ガラス基板４０
の下部に所望の厚さｔ２の鉛箔板２０を被着するもので
ある。鉛箔板２０は樹脂系の接着剤で接合する。この鉛
箔板２０の厚さｔ２は０．０５〜０．５ｍｍ程度のもの
が好ましい。

【００３８】これにより、アモルファスセレン５７の前
面側であって表面電極６０上に所定厚みの鉛箔板１０を
有し、かつ、その後面側であってガラス基板４０下に所
定厚みの鉛箔板２０を有した半導体Ｘ線検出装置１００
を再現性良く製造することができる。

【００３９】続いて、半導体Ｘ線検出装置１００を集積
したフラットパネルディテクタ（Flat Panel Detecto
r、以下ＦＰＤという）４について説明する。

【００４０】なお、ＦＰＤの具体例が特開平６−３４２
０９８に開示されている。つまり、被写体を透過したＸ
線をａ−Ｓｅ層等の光導電層で吸収してＸ線強度に応じ
た電荷を発生させ、その電荷量を画素毎に検知するもの
である。他の方式のＦＰＤの例としては、特開平９−９
００４８に開示されているようにＸ線を増感紙等の蛍光
体層に吸収させて蛍光を発生させ、その蛍光の強度を画
素毎に設けたフォトダイオ−ド等の光検出器で検知する
ものがある。蛍光の検知手段としては他に、ＣＣＤやＣ
−ＭＯＳセンサを用いる方法もある。

【００４１】特に上記の特開平６−３４２０９８に開示
された方式のＦＰＤでは、Ｘ線量を画素毎の電荷量に直
接変換するため、ＦＰＤでの鮮鋭性の劣化が少なく、鮮
鋭性の優れた画像が得られるので、本発明のＸ線撮影シ
ステムによる効果が大きく好適である。

【００４２】以下、ＦＰＤ４の内部醸造について図面を
参照しながら説明する。図５はＦＰＤ４のパネル構成を
示す回路図である。図５において、ＦＰＤ４は縦が３５
ｃｍで、横が４３ｃｍで、厚さが４ｃｍで、重さが１５
ｋｇ程度の平坦パネル状を有している。ＦＰＤ４はＸ線
撮像パネル１３の他、垂直および水平の各走査部３０、
３２および信号処理回路３４などで構成される。

【００４３】Ｘ線撮像パネル１３自身の基本的な構成は
上述した半導体Ｘ線検出装置１００をマトリックス状
（ｍ×ｎ）に集積化したものである。その基本単位であ
る変換セル１４は、電荷生成部２２の他に、生成電荷を
蓄積するコンデンサ２４および蓄積電荷を取り出すＴＦ
Ｔ構成のスイッチングトランジスタ２６を有する。電荷
生成部２２は被写体のＸ線画像に関して画素単位にＸ線
光子を受けるために画素電極４６が画定され、その画素
電極４６がガラス基板４０にｍ行×ｎ列だけ設けられ
る。その断面構成は図１に示した通りである。

【００４４】上述のトランジスタ２６は垂直走査部３０
によってゲート制御（オン・オフ制御）され、各々のト
ランジスタ２６が時系列的に選択されると、その選択さ
れたトランジスタ２６のドレイン電極５４から読み出さ
れた電荷が水平走査部３２を介して信号処理回路３４に
出力される。信号処理回路３４では電気信号を増幅した
後のオリジナル画像信号Ｓorgが図示しない画像処理手
段などに出力される。

【００４５】この例では、人体などの組織内を透過した
Ｘ線がＦＰＤ４に投影され、このＦＰＤ４内ではＸ線画
像が直接電気信号（オリジナル画像信号）Ｓorgに変換
されて出力される。このオリジナル画像信号Ｓorgは非
常に鮮鋭性の高いものである。

【００４６】続いて、第１及び第２の鉛箔板１０、２０
が有る場合とそれが無い場合について、Ｘ線の検出感度
とその遮断性について比較した結果を説明する。図６は
Ｘ線の検出感度とその遮断性を評価するための測定回路
図である。

【００４７】この例ではＦＰＤ４のＸ線検出感度を測定
するために、図６に示すＸ線管１とＦＰＤ４との間に銅
アルミフィルタ２が配置され、Ｘ線管１からのＸ線１５
が銅アルミフィルタ２を介在してＦＰＤ４に照射され
る。Ｘ線管１によるＦＰＤ４への露光処理は０．１秒露
光（６０ｍＡ露光）により行う。Ｘ線曝射時のＦＰＤ４
による電流Ｉ0はアンプで増幅された後に電流計５によ
って測定した。

【００４８】また、この例ではＦＰＤ４のＸ線遮断性を
測定するために、デンタルフィルム（阪神製）６をＦＰ
Ｄ４の裏面に張り付け、２０回Ｘ線曝射を行った後に、
そのデンタルフィルム６を現像処理してその黒化濃度を
測定した。ここで、黒化濃度上昇値をＸ線透過のパラメ
ータとしたときに、その濃度が高くなるほど、鉛箔板２
０を透過したＸ線量が多いことを示すものとする。

【００４９】その際のＸ線照射条件は次の通りである。
Ｘ線管１にはタングステン管球を使用する。Ｘ線発生電
圧Ｖｘは１２０ｋＶｐとし、銅アルミフィルタ６とＦＰ
Ｄ４との離隔距離Ｌは５０ｃｍとする。電源２８からＦ
ＰＤ４に供給する電界発生用の電圧Ｖｆは１５００Ｖと
した。鉛箔板１０、２０の厚みは０〜２．０ｍｍの範囲
で可変した。

【００５０】上述のＸ線照射条件で鉛箔板１０、２０の
有無について、Ｘ線の検出感度とその遮断性について比
較した。

【００５１】その比較結果をまとめたものが図７に示す
表図である。この表図では、鉛箔板１０、２０が無い場
合を「１」として、ＦＰＤの前面側に鉛箔板１０を装着
した場合、ＦＰＤ４の前面側に鉛箔板１０を装着すると
共に、ＦＰＤ４の後面側にも鉛箔板２０を装着した場合
に関してその相対値で示した。

【００５２】図７に示した比較例では処理番号（１）が
ＦＰＤに鉛箔板１０、２０を装着していない場合であ
る。処理番号（２）〜（７）がＦＰＤの前面側に鉛箔板
１０を装着した場合である。処理番号（８）〜（１６）
がＦＰＤの前面側に鉛箔板１０を装着すると共に、後面
側にも鉛箔板２０を装着した場合である。

【００５３】図７の比較結果によると、処理番号（２）
〜（７）のＦＰＤに関しては鉛箔板１０が装着されてい
るので、処理番号（１）のＦＰＤに比べて電流値を多く
得ることができる。特に、鉛箔板１０の厚みｔ１が０．
０３ｍｍを越える処理番号（３）〜（７）のＦＰＤに関
しては処理番号（１）のＦＰＤに比べて約２．７倍の電
流値を取り出すことができる。

【００５４】Ｘ線遮断性に関しては処理番号（２）〜
（７）のＦＰＤに鉛箔板２０が装着されていないので、
処理番号（１）のＦＰＤと大きな差が見られないが、鉛
箔板１０の厚みが増加するにつれて多少向上している。

【００５５】また、処理番号（８）〜（１６）のＦＰＤ
に関しては鉛箔板１０、２０が装着されているので、処
理番号（１）のＦＰＤに比べてＸ線遮断性が向上してい
る。特に、鉛箔板２０の厚みｔ２が１．０ｍｍを越える
処理番号（１４）〜（１５）のＦＰＤに関してはほぼ完
全に外部へのＸ線の漏洩を遮断することができる。処理
番号（９）〜（１３）のＦＰＤでも半分に改善されてい
る。電流値に関して、処理番号（８）〜（１６）のＦＰ
Ｄでは、処理番号（１）のＦＰＤに比べて２．５〜３．
５倍を出力することができる。

【００５６】このように、ＦＰＤ４の前面側に所望の厚
みｔ１の鉛箔板１０を装着することにより、電流Ｉ0を
多く取り出せるので検出感度を向上させることができ
る。これと共に、ＦＰＤ４の後面側に所望の厚みｔ２の
鉛箔板２０を装着することにより、ＦＰＤ４内部を通過
してきたＸ線を遮断できるので、外部へのＸ線の漏洩を
軽減することができる。

【００５７】

【発明の効果】 以上説明したように、本発明の半導体
Ｘ線検出装置によれば、Ｘ線光子を導く光導電層の前面
側及び後面側に所定厚みの板状の鉛部材が設けられるも
のである。

【００５８】この構成によって、光導電層内に二次・三
次のＸ線を発生させることができるので、より多くの電
子・ホールペアを光導層内に発生させることができる。
従って、所定電位の電界によって容量に蓄積された電荷
を被写体のＸ線画像に関するオリジナル画像信号として
読み出すことができる。これにより、高感度かつ高出力
の半導体Ｘ線検出装置を提供できる。

【００５９】本発明の半導体Ｘ線検出装置の製造方法に
よれば、Ｘ線光子を導く光導電層の前面側及び後面側に
所定厚みの板状の鉛部材を再現性良く形成できるので、
高出力かつ高感度の半導体Ｘ線検出装置を製造すること
ができる。

【００６０】この発明は被写体の局部的なＸ線透過画像
を取得するＸ線写真撮影システムに適用して極めて好適
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態としての半導体Ｘ線検出装置１００
のセル構造例を示す断面図である。

【図２】Ａ〜Ｃは半導体Ｘ線検出装置１００の断面の形
成例を示す工程図（その１）である。

【図３】Ａ及びＢは半導体Ｘ線検出装置１００の断面の
形成例を示す工程図（その２）である。

【図４】Ａ及びＢは半導体Ｘ線検出装置１００の断面の
形成例を示す工程図（その３）である。

【図５】半導体Ｘ線検出装置１００を応用したＦＰＤ４
の構成例を示す回路図である。

【図６】ＦＰＤ４の評価時の測定回路例を示すブロック
図である。

【図７】ＦＰＤ４に関して鉛箔板１０、２０が有る場合
と無い場合の比較結果例を示す表図である。

【符号の説明】

１０・・・鉛箔板（第１の鉛部材）、２０・・・鉛箔板
（第２の鉛部材）、４０・・・ガラス基板（基板）、４
６・・・画素電極、２４・・・コンデンサ（容量）、２
６・・・トランジスタ、５７・・・アモルファスセレン
層（光導電層）、６０・・・表面電極（電界発生用の電
極）

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板と、 前記基板上に画素単位にＸ線光子を受けるために設けら
   れた画素電極が複数と、 前記画素電極で受けた前記Ｘ線光子による電荷を蓄積す
   るために前記画素電極毎に設けられた容量と、 前記容量に蓄積された電荷を読み出し制御するトランジ
   スタと、 前記トランジスタ、容量及び画素電極上を覆うように設
   けられた光導電層と、 前記光導電層上を覆うように設けられた電界発生用の電
   極とを備え、 前記光導電層の前面側及び後面側に所定厚みの板状の鉛
   部材が設けられることを特徴とする半導体Ｘ線検出装
   置。
2. 【請求項２】 前記光導電層の前面側の鉛部材は、該光
   導電層の後面側の鉛部材に比べて薄いものが使用される
   ことを特徴とする請求項１記載の半導体Ｘ線検出装置。
3. 【請求項３】 前記鉛部材には、厚さが０．０１〜１０
   ｍｍのものが使用されることを特徴とする請求項２記載
   の半導体Ｘ線検出装置。
4. 【請求項４】 前記鉛部材は、前記画素電極を兼用する
   ことを特徴とする請求項１記載の半導体Ｘ線検出装置。
5. 【請求項５】 前記鉛部材は、前記電界発生用の電極を
   兼用することを特徴とする請求項１記載の半導体Ｘ線検
   出装置。
6. 【請求項６】 前記光導電層にはアモルファスセレンを
   使用することを特徴とする請求項１記載の半導体Ｘ線検
   出装置。
7. 【請求項７】 前記鉛部材は、アモルファスセレン層に
   接するかもしくは該アモルファスセレン層に接触しない
   状態で、前記アモルファスセレン層の前面側または後面
   側に設けられることを特徴とする請求項６記載の半導体
   Ｘ線検出装置。
8. 【請求項８】 基板上に画素単位にＸ線光子を受けるた
   めに画素電極を複数形成する工程と、 前記画素電極で受けた前記Ｘ線光子による電荷を蓄積す
   るために前記画素電極毎に容量を形成する工程と、 前記容量に蓄積された電荷を読み出すためのトランジス
   タを形成する工程と、 前記トランジスタ、容量及び画素電極上が形成された基
   板の全面に所定厚みの光導電層を形成する工程と、 前記光導電層が形成された基板に電界発生用の電極を形
   成した後に該基板の全面に所定厚みの第１の鉛部材を形
   成する工程と、 前記第１の鉛部材が形成された基板の裏側の全面に所定
   厚みの第２の鉛部材を形成する工程とを有することを特
   徴とする半導体Ｘ線検出装置の製造方法。