CN103534808B - 放射线检测器 - Google Patents
放射线检测器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103534808B CN103534808B CN201180070671.XA CN201180070671A CN103534808B CN 103534808 B CN103534808 B CN 103534808B CN 201180070671 A CN201180070671 A CN 201180070671A CN 103534808 B CN103534808 B CN 103534808B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mentioned
- distribution
- radiation detector
- base plate
- matrix base
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title claims abstract description 57
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 175
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 84
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 19
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 15
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 claims description 15
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 14
- 241000219793 Trifolium Species 0.000 claims description 9
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 claims description 9
- 239000010410 layer Substances 0.000 abstract description 131
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 71
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 abstract description 71
- 239000011669 selenium Substances 0.000 abstract description 71
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 54
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 23
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 abstract description 8
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 48
- 239000010408 film Substances 0.000 description 21
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 17
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 17
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 101100048473 Fowlpox virus (strain NVSL) UNG gene Proteins 0.000 description 1
- 230000018199 S phase Effects 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 125000003748 selenium group Chemical group *[Se]* 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/14636—Interconnect structures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/14603—Special geometry or disposition of pixel-elements, address-lines or gate-electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/14618—Containers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
- H01L31/10—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by potential barriers, e.g. phototransistors
- H01L31/115—Devices sensitive to very short wavelength, e.g. X-rays, gamma-rays or corpuscular radiation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14665—Imagers using a photoconductor layer
- H01L27/14676—X-ray, gamma-ray or corpuscular radiation imagers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Abstract
本发明提供一种放射线检测器，该放射线检测器防止隔着层间绝缘层互相交叉的电配线彼此之间短路，而防止检测元件发生缺损。根据本发明的结构，为了防止非晶硒层（1）和有源矩阵基板（4）的电配线短路而进行了研究。即，电配线设于非晶硒层（1）的被层厚度较厚的中央部覆盖的位置。通过设为这样的结构，由于电配线能够可靠地与电极层隔离，因此能够提供一种能够经得住长时间使用的放射线检测器。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于将放射线成像的放射线检测器，特别是涉及一种通过抑制缺损像素的增加而提高了耐久性的放射线检测器。
背景技术
用于使放射线成像的放射线检测器应用于以医疗领域为首的各种领域。对该放射线检测器的具体结构进行说明。如图15所示，以往的放射线检测器60包括：非晶硒层51，其用于将放射线转换为电子·空穴的载流子对；高电阻膜52、高电阻膜57，其以覆盖非晶硒层51的两表面的方式层叠；有源矩阵基板54，其与高电阻膜57相接触地设置，在玻璃基板上形成有薄膜晶体管、电配线、层间绝缘层；电极层53，其层叠于高电阻膜52；绝缘树脂层55，其设为覆盖非晶硒层51、高电阻膜52及电极层53；以及玻璃板56，其设为覆盖绝缘树脂层55(详细参照专利文献1、专利文献2、专利文献3)。
这样的放射线检测器60的两表面由玻璃板覆盖。通过设为这样的结构，放射线检测器60不会因温度变化而翘曲，而能够防止放射线检测器60的内部断裂。
高电阻膜52不仅具有阻止来自电极层53的电荷的注入的载流子选择性的作用，还具有将非晶硒层51自绝缘树脂层55隔离的作用。设置绝缘树脂层55的目的在于将电极层53电屏蔽。
设置配线58的目的在于向放射线检测器60所具有的检测元件分别供给接地的电位。该配线58被高电阻膜52和非晶硒层51自电极层53电隔离。通过设为这样的结构，使电极层53和配线58之间不发生短路。
图16表示放射线检测器60的端部。如图16所示，非晶硒层51具有在其端部膜厚变为较薄的端部51a以及膜厚并未变薄的中央部51b。另外，上述配线58还被配置在放射线检测器60的端部。放射线检测器60的端部的配线58设置在相当于非晶硒层51的端部51a的位置。根据以往的结构，高电阻膜52设为还将非晶硒层51的端部51a覆盖。另一方面，在非晶硒层51的端部51a未设有电极层53。
专利文献1：日本特开2004-228448号公报
专利文献2：日本特开2008-227347号公报
专利文献3：日本特开2009-9941号公报
然而，在以往的放射线检测器存在以下这样的问题。
即，根据以往的结构，存在由于不同种类的电配线彼此之间短路而放射线检测器60发生损坏的问题点。
在放射线检测器60纵横附设有多种电配线。为了不使这些电配线在配线的交点彼此短路，这些电配线隔着层间绝缘层而绝缘。当配线的交点位于非晶硒层51的膜厚较薄的端部时，在该部分容易发生配线的短路。
对互相立体交叉的、处于立体交叉的位置关系的两个电配线之间短路的情况进行说明。如图17所示，依次层叠配线58、配线59、非晶硒层51、电极层53。不同种类的配线58与配线59处于立体交叉的位置关系，且立体交叉。
在配线58与配线59之间的交叉部，当考虑电极层53与配线58之间的电压时，则认为电压被分配到两个电阻。即，非晶硒层51所形成的第1电阻r1和配线58与配线59之间的省略了图示的层间绝缘层所形成的第2电阻r2(参照图17)。
接着，考虑这两个电阻分配有何种程度的电压。如图17左侧所示，在交叉部存在于非晶硒层51的层厚较厚的部分的情况下，非晶硒层51所形成的电阻的电阻值变得较大，在第1电阻r1施加较高的电压。与其相对应地，在第2电阻r2上并未施加那么高的电压。
另一方面，如图17右侧所示，在交叉部存在于非晶硒层51的层厚较薄的部分的情况下，非晶硒层51所形成的电阻的电阻值变得较小。于是，施加于第1电阻r1的电压变得较低。于是，与其相对应地，在第2电阻r2施加更高的电压。另外，在非晶硒层51的层厚较薄的部分，未设有用于供给电压的电极层53，但高电阻膜52具有某种程度的导电性。因而，非晶硒层51在层厚较薄的部分也由电极层53暴露于电场。
以被夹持在配线58与配线59之间的方式存在的省略了图示的层间绝缘层的绝缘承受性并不是很高。当在配线58与配线59之间的交叉部对层间绝缘层(第2电阻r2)施加较高的电压时，层间绝缘层被破坏，而配线58和配线59之间短路。
于是，在配线58与配线59之间的短路部发生检测元件的缺损。如图18所示，该检测元件的缺损并不止于放射线检测器60的端部，排列为一列的检测元件会同时缺损，从而呈现为线状的缺损h。线状的缺损的部分已经无法检测放射线。
这样的线状的缺损h在以放射线检测器60的检测信号为基础生成的放射线图像中呈现为伪影。因而，因不同种类的电配线局部短路而引起线状的伪影呈现在放射线图像。该线状的伪影成为诊断的障碍。
发明内容
发明要解决的问题
本发明是鉴于这样的情况而完成的发明，其目的在于提供一种能够防止隔着层间绝缘层互相交叉的电配线彼此之间短路，而能够防止检测元件发生缺损的放射线检测器。
用于解决问题的方案
本发明为了解决上述的课题采用以下的结构。
即，本发明的放射线检测器的特征在于，该放射线检测器依次地层叠有：矩阵基板，其以二维排列且用于自各检测元件读出信号；半导体层，其通过入射放射线而生成载流子；以及电极层，其被施加电压；半导体层具有电极层下的具有层厚的中央部以及厚度比中央部薄的楔形形状的端部，矩阵基板具有分别沿纵向延伸和沿横向延伸的电配线，该电配线处于立体交叉的位置关系，在自半导体层侧看矩阵基板时电配线所重叠的交叉部设于半导体层的被中央部覆盖的位置。
(作用·效果)根据本发明的结构，为了防止不同种类的电配线彼此之间短路而进行了研究。即，电配线的交叉部设于半导体层的被层厚较厚的中央部覆盖的位置。通过设为这样的结构，由于使电配线的交叉部与电极层可靠地隔离，因此互相交叉的电配线不会短路。因而，根据本发明，由于能够防止因不同种类的电配线彼此之间短路而产生的检测元件的缺损，因此能够提供一种能够经得住长时间使用的放射线检测器。
另外，在上述的放射线检测器中，优选是，电配线为干线配线，该干线配线将电连接于检测元件所具有的电容器的接地电极的总线配线并联连接并供给基准电位。
(作用·效果)上述的结构表示本发明的放射线检测器的具体结构。即，若电极层和将电连接于检测元件所具有的电容器的接地电极的总线配线并联连接并供给基准电位的干线配线构成为利用层厚较厚的半导体层隔绝，则能够防止在放射线检测器中频发的检测元件的缺损的发生。由于干线配线为在放射线检测器中设于最靠周缘部的配线，因此使其他配线可靠地存在于半导体层的层厚较厚的部分。
另外，本发明的放射线检测器的特征在于，该放射线检测器依次层叠有：矩阵基板，其以二维排列且自各检测元件读出信号；半导体层，其通过入射放射线而生成载流子；电阻膜，其用于选择性地使载流子通过；以及电极层，其被施加电压；矩阵基板具有分别沿纵向延伸和沿横向延伸的电配线，该电配线处于立体交叉的位置关系，在矩阵基板的端部设有未被电阻膜覆盖的暴露区域，在自半导体层侧看矩阵基板时，电配线所重叠的交叉部避开被电阻膜覆盖的位置而设于上述矩阵基板的暴露区域。
(作用·效果)上述的结构为能够达成本发明的目的的另一种结构。即，容易发生电配线彼此之间的短路的交叉部避开被电阻膜覆盖的位置而设于矩阵基板的暴露区域。由于电阻膜具有选择性地使载流子通过的性质，因此某种程度地具有使电流通过的性质。因而，在将电配线设置在被电阻膜覆盖的位置时，会发生电流经由电阻膜在电极层到电配线之间流动的现象，而使检测元件发生缺损。根据本发明的结构，由于电配线的交叉部设于矩阵基板的未被电阻膜覆盖的暴露区域，因此电阻膜不存在于电配线的交叉部的位置。通过设为这样的结构，互相交叉的电配线之间不会短路。因而，根据本发明，由于能够防止因电配线彼此之间短路而产生的检测元件的缺损，因此能够提供一种能够经得住长时间使用的放射线检测器。
另外，优选是，在上述的放射线检测器中，包括覆盖电极层和矩阵基板的暴露区域的环氧树脂层(绝缘层)，电配线的交叉部设于被绝缘层覆盖的位置。
(作用·效果)上述的结构表示本发明的放射线检测器的具体结构。若将电配线的交叉部设置在被绝缘层覆盖的位置，则能够以可靠地避开被电阻膜覆盖的位置的方式设置电配线的交叉部。
另外，优选是，在上述的放射线检测器中，包括绝缘层，该绝缘层覆盖电极层和矩阵基板的暴露区域，该放射线检测器包括：辅助板，其覆盖绝缘层；以及间隔件，其仿照矩阵基板的周缘部的形状而成为筒状，设为在辅助板的周缘部和矩阵基板的周缘部将辅助板和矩阵基板之间桥接；电配线的交叉部设于被间隔件覆盖的位置。
(作用·效果)上述的结构表示本发明的放射线检测器的具体结构。若将电配线的交叉部设置在被间隔件覆盖的位置，则能够以可靠地避开被电阻膜覆盖的位置的方式设置电配线的交叉部。
发明的效果
根据本发明的结构，为了防止电配线彼此之间短路而进行了研究。即，电配线的交叉部设于半导体层的被层厚较厚的中央部覆盖的位置。通过设为这样的结构，由于电配线能够可靠地与电极层隔离，因此电配线彼此之间不会短路。因而，根据本发明，由于能够防止因电配线彼此之间短路而产生的检测元件的缺损，因此能够提供一种能够经得住长时间使用的放射线检测器。
附图说明
图1是用于说明实施例1的X射线检测器的结构的剖视图。
图2是用于说明实施例1的X射线检测器的结构的剖视图。
图3是用于说明实施例1的X射线检测器的结构的俯视图。
图4是用于说明实施例1的X射线检测器的结构的示意图。
图5是用于说明实施例1的X射线检测器的结构的示意图。
图6是用于说明实施例1的X射线检测器的结构的示意图。
图7是用于说明实施例1的X射线检测器的结构的示意图。
图8是用于说明实施例1的X射线检测器的结构的剖视图。
图9是用于说明实施例1的X射线检测器的结构的剖视图。
图10是用于说明实施例1的X射线检测器的结构的剖视图。
图11是用于说明实施例1的X射线检测器的结构的剖视图。
图12是用于说明实施例1的X射线检测器的结构的剖视图。
图13是用于说明实施例1的X射线检测器的结构的示意图。
图14是用于说明实施例1的X射线检测器的结构的剖视图。
图15是用于说明以往结构的X射线检测器的剖视图。
图16是用于说明以往结构的X射线检测器的剖视图。
图17是用于说明以往结构的X射线检测器的剖视图。
图18是用于说明以往结构的X射线检测器的俯视图。
附图标记说明
R、暴露区域；S、干线配线(电配线)；1、非晶硒层(半导体层)；1a、端部；1b、中央部；2、第2高电阻膜(电阻膜)；3、共用电极(电极层)；4、有源矩阵基板(矩阵基板)；5、环氧树脂层(绝缘层)；6、辅助板。
具体实施方式
以下，对本发明的最佳的实施方式进行说明。实施例中的X射线相当于本发明的放射线。
实施例1
X射线检测器的整体结构
如图1所示，实施例1的X射线检测器10具有：有源矩阵基板4，其用于积蓄并读出利用载流子的移动诱发的电荷；非晶硒层1，其用于将X射线转换为载流子对；第2高电阻膜2；共用电极3；环氧树脂层5，其是常温固化型环氧树脂固化而构成的；以及辅助板6，其利用玻璃构成。另外，X射线检测器10构成为依次层叠有源矩阵基板4、第1高电阻膜7、非晶硒层1、第2高电阻膜2、共用电极3、环氧树脂层5及辅助板6。X射线检测器相当于本发明的放射线检测器。
非晶硒层1相当于本发明的半导体层，第2高电阻膜2相当于本发明的电阻膜。另外，共用电极3相当于本发明的电极层，有源矩阵基板4相当于本发明的矩阵基板。而且，环氧树脂层5相当于本发明的绝缘层。
非晶硒层1利用电阻率在109Ωcm以上(优选在1011Ωcm以上)的高纯度的非晶硒构成。其层叠方向的厚度为0.2mm～3.0mm。当X射线入射于该非晶硒层1时，产生空穴和电子这一对载流子对。由于非晶硒层1放置在较强的电场，因此载流子随着电场而移动，且向形成于有源矩阵基板4的收集电极4a诱发电荷。
图2是用于说明非晶硒层1的结构的图。非晶硒层1在端部1a成为层厚较薄的楔形形状。这是因为在有源矩阵基板4上沉积形成非晶硒层1时，化合物渗出到掩模的外侧且粘附在有源矩阵基板4。另一方面，在非晶硒层1中，位于比端部1a靠非晶硒层1的另一端侧(内部侧)的中央部1b的层厚成为并不变薄的平坦部。共用电极3设于非晶硒层1的中央部1b。若将中央部1b的平均层厚设为100％，则端部1a的层厚为0％以上且80％以下。
图3是表示了非晶硒层1的端部1a与中央部1b的位置关系的俯视图。在成为矩形的有源矩阵基板4，具有未设有第2高电阻膜2、非晶硒层1及第1高电阻膜7的边框状的暴露部R。非晶硒层1分为位于有源矩阵基板4的暴露部R的内侧的边框状的端部1a以及设于该端部1a的内侧的中央部1b。
有源矩阵基板4构成为以二维排列且用于自各检测元件读出信号。对其详情进行说明。在有源矩阵基板4中，在玻璃基板上形成有用于收集载流子的收集电极4a。收集电极4a与第1高电阻膜7相接触，并且二维排列在有源矩阵基板4的表面。如图1所示，该收集电极4a连接于用于积蓄电荷的电容器4c。电容器4c积蓄利用收集电极4a收集的电荷。电容器4c连接于晶体管4t。该晶体管4t除具有与电容器4c连接的输入端子以外，还具有用于控制电流的栅极G以及用于读出检测信号的读出电极P。当晶体管4t的栅极G打开时，积蓄于电容器4c的电荷朝向读出电极P流动。
二维排列的晶体管4t连接于沿纵横方向以格子状延伸的配线。即，图4中的纵向排列的晶体管4t的读出电极P连接于所有共用电极放大器Q1～Q4中的任一者，图4中的横向排列的晶体管4t的栅极G连接于所有共用栅极控制电极H1～H4中的任一者。栅极控制电极H1～H4与栅极驱动器13连接，电极放大器Q1～Q4与放大器阵列14连接。
对用于读出积蓄于各电容器4c的电荷的结构进行说明。使图4的各电容器4c积蓄有电荷。栅极驱动器13通过栅极控制电极H1将晶体管4t同时打开。打开后的横向排列的四个晶体管4t通过电极放大器Q1～Q4将电荷(原信号)传递到放大器阵列14。
接着，栅极驱动器13通过栅极控制电极H2将晶体管4t同时打开。这样，栅极驱动器13按顺序地打开栅极控制电极H1～H4。每次打开不同行的晶体管4t。这样，FPD4构成为逐行读出积蓄于各电容器4c的电荷。
在放大器阵列14中，在各电极放大器Q1～Q4设有用于放大信号的放大器。自电极放大器Q1～Q4输入到放大器阵列14的原信号在此以预定放大率被放大。图像生成部15以自放大器阵列14输出的原信号为基准生成X射线透视图像。
收集电极4a、电容器4c及晶体管4t构成用于检测X射线的检测元件。检测元件在有源矩阵基板4形成例如以3072×3072的长宽排列的二维矩阵。
共用电极3利用金构成，设置共用电极3的目的在于借助第2高电阻膜2对非晶硒层1施加偏置电压。如图1所示，共用电极3连接于节点3a。通过对节点3a供给高电位，而在共用电极3施加有电位，例如施加有10kV的正偏置电压。
第1高电阻膜7和第2高电阻膜2例如由Sb2S3构成，为选择性地使电子或空穴中的任一者通过的膜。其膜厚为0.1μm～5μm水平，电阻率在109Ωcm以上。
图5是用于说明干线配线(CS干线配线)S的图。如图5所示，干线配线S配线为在检测元件4a、4c、4t的矩阵排列的两端沿纵向延伸。而且，在横向排列的检测元件4a、4c、4t分别设有沿横向延伸的总线配线b，干线配线S将各个总线配线b并联连接地构成，干线配线S的粗细大于总线配线b的粗细。总线配线b电连接于图1中的电容器4c的接地电极GND。在干线配线S施加有接地电位等基准电位。干线配线S也相当于本发明的电配线。
对电配线的交叉部进行说明。图6表示沿横向延伸的总线配线b与沿纵向延伸的电极放大器Q的配线之间相交叉的状态。如图6所示，总线配线b与在有源矩阵基板4的上层部配置的电极放大器Q的配线(图6中利用虚线表示)立体交叉，各配线处于立体交叉的位置关系。将在自非晶硒层1看有源矩阵基板4时两配线Q、b重叠的交叉点称为交叉部D1。由于两配线Q、b立体交叉，因此两配线Q、b的交叉部D1成为两配线Q、b互相最接近的地点。该交叉部D1在各个以沿纵向排列的方式配置的多个总线配线b与以沿横向排列的方式配置的多个电极放大器Q的配线之间都能够看到，在自非晶硒层1看有源矩阵基板4时，交叉部D1配置为二维矩阵状。
将彼此在横向相邻的交叉部D1之间的宽度设为W2。该宽度W2成为与检测元件的排列间距相同的宽度。将干线配线S与自横向与该干线配线S相邻的交叉部D1之间的宽度设为W1。该宽度W1不受检测元件的排列间距限制，能够自由地进行设计变更。
进一步对电配线的交叉部进行说明。图7表示沿横向延伸的栅极控制电极H的配线与沿纵向延伸的干线配线S之间相交叉的状态。如图7所示，干线总线配线S与配置在有源矩阵基板4的上层部的栅极控制电极H的配线(图7中利用虚线表示)立体交叉，各配线处于立体交叉的位置关系。在自非晶硒层1看有源矩阵基板4时，将两配线H、S重叠的交叉点称为交叉部D2。由于两配线H、S立体交叉，因此，两配线H、S的交叉部D2成为两配线H、S互相最接近的地点。该交叉部D2在各个以沿横向排列的方式配置的多个栅极控制电极H的配线与以沿纵向延伸的配置的干线配线S之间都能够看到，在自非晶硒层1看有源矩阵基板4时，交叉部D2沿纵向排列。
绝缘性的环氧树脂层5设为将共用电极3覆盖。通过使环氧树脂层5覆盖共用电极3，能够封锁共用电极3的高电位。环氧树脂层5设为还将使用图3说明的有源矩阵基板4的边框状的暴露部R覆盖。
也就是说，环氧树脂层5在X射线检测器10的周缘部还覆盖第2高电阻膜2、非晶硒层1及第1高电阻膜7的侧端。因而，在X射线检测器10的周缘部，环氧树脂层5成为与有源矩阵基板4相接触。也就是说，共用电极3、第2高电阻膜2、非晶硒层1及第1高电阻膜7被有源矩阵基板4和环氧树脂层5密封。换言之，共用电极3、第2高电阻膜2、非晶硒层1及第1高电阻膜7的侧端利用环氧树脂层5覆盖。通过这样，能够防止由施加于共用电极3的电压导致的沿未密封的侧端向外部放电的沿面放电。
辅助板6为绝缘性的玻璃制的板，面向环氧树脂层5。辅助板6的厚度为0.5mm～1.5mm。辅助板6的热膨胀系数为与有源矩阵基板4的热膨胀系数相同的水平。通过这样，在外界气温的变化时，辅助板6和有源矩阵基板4相同地伸缩。于是，X射线检测器10整体不会根据外界气温的变化而翘曲，而能够防止各层的断裂。
间隔件8仿照有源矩阵基板4的周缘部的形状而成为方筒状，设为在辅助板6的周缘部和有源矩阵基板4的周缘部将辅助板6和有源矩阵基板4之间桥接。间隔件8的一端的开口部抵接于有源矩阵基板4，另一端的开口部抵接于辅助板6。这样，间隔件8设为将源矩阵基板4和辅助板6之间桥接，间隔件8的开口的内部存在共用电极3、第2高电阻膜2、非晶硒层1、第1高电阻膜7及环氧树脂层5。
图8为X射线检测器10的端部的剖视图，用于说明本发明的特征性的结构。即，如图8所示，沿有源矩阵基板4的周缘的一边设置的干线配线S与栅极控制电极H之间的交叉部D2设于有源矩阵基板4的被非晶硒层1的中央部1b覆盖的位置。即，交叉部D2避开被端部1a覆盖的位置，而设于被中央部1b覆盖的位置。
通过设为这样的结构，设于共用电极3与干线配线S之间的非晶硒层1的膜厚成为足够用于防止两配线H、S之间短路的膜厚。由于干线配线S设于离开非晶硒层1的端部的位置，因此，不会发生电流在第2高电阻膜2、第1高电阻膜7传导而流入两配线H、S之间的情况。
这样的结构并不限定于交叉部D2。即，位于有源矩阵基板4的周缘部的两配线Q、b之间的交叉部D1也避开被端部1a覆盖的位置而设于被中央部1b覆盖的位置。在有源矩阵基板4存在各种配线的交叉部。其中，干线配线S和栅极控制电极H的配线之间的交叉部D2位于有源矩阵基板4的距周缘部最近的位置。若通过将交叉部D2设在被非晶硒层1的中央部1b覆盖的位置，则能够使比交叉部D2更位于有源矩阵基板4的内侧的交叉部D1可靠地位于非晶硒层1的中央部1b。由此，不仅能够在交叉部D2防止配线的短路，还能够在交叉部D1防止配线的短路。
图9是X射线检测器10的端部的剖视图，表示与图8不同的另一种结构。即，图9中的在有源矩阵基板4的周缘沿其一边设置的干线配线S与栅极控制电极H的配线的交叉部D2避开被第2高电阻膜2、第1高电阻膜7覆盖的位置而设于相当于有源矩阵基板4的暴露部R的位置。另一方面，如图8所示，两配线Q、b的交叉部D1避开被端部1a覆盖的位置而设于被中央部1b覆盖的位置。由此，两配线Q、b不会短路。
通过设为这样的结构，由于干线配线S设于离开非晶硒层1的端部的位置，因此不会发生电流在第2高电阻膜2、第1高电阻膜7传导而流入两配线H、S之间的情况。
该暴露部R被环氧树脂层5或间隔件8覆盖。图10表示交叉部D2设于被环氧树脂层5覆盖的位置的例子，图11表示交叉部D2设于被间隔件8覆盖的位置的例子。在任一情况下，都能实现利用图9所说明的结构。如利用图6所说明的那样，由于能够自由地变更交叉部D1与干线配线S之间的宽度W1，因此能够容易地实现图9、图10这样的结构。
图8、图9所示的两个结构虽然设有干线配线S的位置是不同的，但在任一结构中，都能够防止栅极控制电极H的配线与干线配线S之间的短路，能够防止在X射线图像中产生线状的伪影。
图12表示本发明的与图9类似的结构。即，图12的非晶硒层1的端部1a较大地向有源矩阵基板4的外侧扩展。在图12中，有源矩阵基板4的未被非晶硒层1覆盖的区域过于狭窄，而无法在未被非晶硒层1覆盖的区域设置干线配线S。
在该情况下，如图12所示，第1高电阻膜7形成为不覆盖所有非晶硒层1的端部。于是，如图12所示，非晶硒层1的端部自第1高电阻膜7暴露。而且，干线配线S避开被第1高电阻膜7覆盖的位置而设于有源矩阵基板4的暴露区域R。交叉部D2也设于暴露区域R。在该情况下的暴露区域R指的是自第1高电阻膜7暴露，并不是指自非晶硒层1暴露。未图示的交叉部D1设于被非晶硒层1的中央部1b覆盖的位置。
由于通过实验确认出根据这样的图12的结构也能够获得本发明的效果，因此对该结果进行说明。图13表示实际测量出的在基板上沉积了的非晶硒层1的端部的膜厚的结果。如图13所示，由非晶硒组成的厚度为0μm以上且5μm以下的较薄层存在于基板的较广的范围内。对在该5μm以下的较薄层的部分设置了干线配线S的情况下的X射线检测器10进行了耐久试验。
表1
| 耐久时间(h) | |
| A1 | 5544以上 |
| A2 | 4440以上 |
| B1 | 5422以上 |
| B2 | 2769以上 |
| C1 | 2769以上 |
| C2 | 2769以上 |
| C3 | 2769以上 |
| control 1 | 2250 |
| control 2 | 2450 |
| control 3 | 2250 |
上述的图表表示：在各结构中，因栅极控制电极H的配线和干线配线S之间局部短路而使得检测元件产生缺损为止的时间(耐久时间)。表中的A1、A2表示使用了图8说明的结构的X射线检测器的实验结果。即，A1、A2的X射线检测器的干线配线S设于被非晶硒层1的中央部1b覆盖的位置。另外，B1、B2表示使用了图9说明的结构的X射线检测器的实验结果。即，B1、B2的X射线检测器的干线配线S设于有源矩阵基板4的暴露部R，并且未设于被高电阻膜2、高电阻膜7和非晶硒层1覆盖的位置。
表中的C1、C2、C3表示使用了图12说明的结构的X射线检测器的实验结果。即，C1、C2、C3的X射线检测器的干线配线S设于有源矩阵基板4的暴露部R，并且未设于被高电阻膜2、高电阻膜7覆盖的位置。而且，干线配线S设于被非晶硒层1覆盖的位置。设有干线配线S的位置的非晶硒层1的膜厚为5μm以下。
表中的“control”表示使用了以往的X射线检测器的实验结果。即，如图14所示，“control”的X射线检测器的干线配线S设于被非晶硒层1的端部1a覆盖的位置。因而，交叉部D2也设于被端部1a覆盖的位置。
以往结构(“control”的结构)的X射线检测器在从实验开始到经过了2450小时以内发生了检测元件的缺损。以往结构中的平均耐久时间为2317小时。与此相比，在本发明中的图8的结构(A1、A2的结构)中，在从实验开始到经过了4440小时以上都未发生检测元件的缺损。图8的结构的平均耐久时间为4992小时以上。
在本发明的图9的结构(B1、B2的结构)中，从实验开始到经过了2769小时以上都未发生检测元件的缺损。图9的结构的平均耐久时间为4096小时以上。
在本发明的图12的结构(C1、C2、C3的结构)中，从实验开始到经过了2769小时以上都未发生检测元件的缺损。图12的结构的平均耐久时间为2769小时以上。
本发明的结构的任一结构的耐久时间均长于以往结构。因而，如图12的结构所示，即使干线配线S设于被非晶硒层1覆盖的位置，由实验也表示出X射线检测器的耐久性非偶然地提高了。这样，若存在于将干线配线S覆盖的位置的非晶硒层1的层厚为5μm以下，则能够期待本发明的效果。理想上更期望非晶硒层1的层厚为0μm以上且1μm以下。
如上所述，根据本发明的结构，为了防止另一种类的电配线彼此之间短路而进行了研究。即，电配线的交叉部D1、交叉部D2设于非晶硒层1的被层厚较厚的中央部1b覆盖的位置。通过这样，由于使电配线的交叉部D1、交叉部D2可靠地与共用电极3隔离，因此，互相交叉的配线不会短路。因而，根据本发明，由于能够防止因不同种类的电配线彼此之间短路而产生的检测元件的缺损，因此，能够提供一种能够经得住长时间使用的放射线检测器。
另外，图9至图12表示能够达到本发明的目的的另外的结构。即，若共用电极3和电连接于检测元件所具有的电容器的接地电极的干线配线S构成为由厚度较厚的非晶硒层1隔绝，则能够防止在放射线检测器频发的检测元件的缺损的发生。
由于干线配线S为在放射线检测器设于最靠周缘部的配线，因此其他的配线可靠地存在于非晶硒层1的厚度较厚部分。
另外，如图9所说明的那样，容易发生电配线彼此之间的短路的交叉部D2还可以避开被第2高电阻膜2覆盖的位置而设于有源矩阵基板4的暴露区域R。由于第2高电阻膜2具有选择性地使载流子通过的性质，因此某种程度地具有使电流通过的性质。因而，在将干线配线S设置在被第2高电阻膜2覆盖的位置时，会发生电流经由第2高电阻膜在共用电极3到干线配线S之间流动的现象，而检测元件会发生缺损。根据本发明的结构，由于干线配线S的交叉部D2设于有源矩阵基板4的未被第2高电阻膜2覆盖的暴露区域R，因此第2高电阻膜2不存在于干线配线S的交叉部D2的位置。通过设为这样的结构，互相交叉的电配线不会短路。因而，根据本发明，由于能够防止因电配线彼此之间短路而产生的检测元件的缺损，因此能够提供一种能够经得住长时间使用的放射线检测器。
本发明不限定于上述的结构，能够如下所述地实施变形。
(1)在上述的实施例中，制造了有源矩阵基板，但也可以替代有源矩阵基板而制造无源矩阵基板。
(2)在上述的实施例中，制造了底部栅极型有源矩阵基板，但也可以替代底部栅极型有源矩阵基板而制造顶部栅极型有源矩阵基板。
(3)在上述的实施例中，表示了总线配线b平行于栅极控制电极H的配线地延伸的例子，但也可以构成为总线配线b平行于电极放大器Q的配线地延伸。在该情况下，将总线配线b并联连接的干线配线S与电极放大器Q的配线互相交叉。
产业上的可利用性
本发明适用于医用放射线摄影装置。
Claims (5)
1.一种放射线检测器，其特征在于，
该放射线检测器依次层叠有：
矩阵基板，其以二维排列且用于自各检测元件读出信号；
半导体层，其通过入射放射线而生成载流子；以及
电极层，其被施加电压；
上述半导体层具有：
上述电极层下的具有层厚的中央部；以及
厚度比上述中央部薄的楔形形状的端部；
上述矩阵基板具有分别沿纵向延伸和沿横向延伸的电配线，该电配线处于立体交叉的位置关系，
在自上述半导体层侧看上述矩阵基板时，上述电配线所重叠的交叉部避开上述半导体层的被上述端部覆盖的位置而设于上述半导体层的被上述中央部覆盖的位置。
2.根据权利要求1所述的放射线检测器，其特征在于，
上述电配线为干线配线，该干线配线将电连接于检测元件所具有的电容器的接地电极的总线配线并联连接并供给基准电位。
3.一种放射线检测器，其特征在于，
该放射线检测器依次层叠有：
矩阵基板，其以二维排列且自各检测元件读出信号；
半导体层，其通过入射放射线而生成载流子；
电阻膜，其用于选择性地使载流子通过；以及
电极层，其被施加电压；
上述矩阵基板具有分别沿纵向延伸和沿横向延伸的电配线，该电配线处于立体交叉的位置关系，
在上述矩阵基板的端部设有未被上述电阻膜覆盖的暴露区域，
在自上述半导体层侧看上述矩阵基板时，上述电配线所重叠的交叉部避开被上述电阻膜覆盖的位置而设于上述矩阵基板的暴露区域，
上述电配线为干线配线，该干线配线将电连接于检测元件所具有的电容器的接地电极的总线配线并联连接并供给基准电位。
4.根据权利要求3所述的放射线检测器，其特征在于，
该放射线检测器包括绝缘层，该绝缘层覆盖上述电极层和上述矩阵基板的暴露区域，
上述电配线的交叉部设于被上述绝缘层覆盖的位置。
5.根据权利要求3所述的放射线检测器，其特征在于，
该放射线检测器包括绝缘层，该绝缘层覆盖上述电极层和上述矩阵基板的暴露区域，
该放射线检测器包括：
辅助板，其覆盖上述绝缘层；以及
间隔件，其仿照上述矩阵基板的周缘部的形状而成为筒状，设为在上述辅助板的周缘部和上述矩阵基板的周缘部将上述辅助板和上述矩阵基板之间桥接；
上述电配线的交叉部设于被上述间隔件覆盖的位置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2011/003001 WO2012164605A1 (ja) | 2011-05-30 | 2011-05-30 | 放射線検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103534808A CN103534808A (zh) | 2014-01-22 |
| CN103534808B true CN103534808B (zh) | 2016-02-10 |
Family
ID=47258502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201180070671.XA Expired - Fee Related CN103534808B (zh) | 2011-05-30 | 2011-05-30 | 放射线检测器 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9054006B2 (zh) |
| JP (1) | JPWO2012164605A1 (zh) |
| CN (1) | CN103534808B (zh) |
| WO (1) | WO2012164605A1 (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6060752B2 (ja) * | 2013-03-18 | 2017-01-18 | 株式会社島津製作所 | フラットパネル型放射線検出器とその製造方法 |
| DE102015202320B4 (de) * | 2015-02-10 | 2023-07-27 | Siemens Healthcare Gmbh | Detektorvorrichtung für einen Computertomographen |
| EP3623848B1 (en) * | 2015-06-26 | 2021-12-22 | Prismatic Sensors AB | Scatter estimation and/or correction in x-ray imaging |
| JP6929267B2 (ja) * | 2018-12-26 | 2021-09-01 | キヤノン株式会社 | 撮像装置及び撮像システム |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101390213A (zh) * | 2006-02-23 | 2009-03-18 | 株式会社岛津制作所 | 放射线检测器 |
| CN101971338A (zh) * | 2008-04-08 | 2011-02-09 | 株式会社岛津制作所 | 辐射检测器 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4376522B2 (ja) | 2003-01-24 | 2009-12-02 | シャープ株式会社 | 電磁波検出器 |
| JP4323827B2 (ja) * | 2003-02-14 | 2009-09-02 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置及び放射線撮像装置 |
| JP5159065B2 (ja) * | 2005-08-31 | 2013-03-06 | キヤノン株式会社 | 放射線検出装置、放射線撮像装置および放射線撮像システム |
| JP5171077B2 (ja) | 2007-03-15 | 2013-03-27 | 富士フイルム株式会社 | 放射線検出装置 |
| JP4879875B2 (ja) * | 2007-09-21 | 2012-02-22 | 富士フイルム株式会社 | 放射線検出器 |
| JP5264291B2 (ja) * | 2007-09-28 | 2013-08-14 | 富士フイルム株式会社 | 放射線検出器 |
| JP4990084B2 (ja) * | 2007-09-28 | 2012-08-01 | 富士フイルム株式会社 | 放射線検出器 |
-
2011
- 2011-05-30 JP JP2013517687A patent/JPWO2012164605A1/ja active Pending
- 2011-05-30 US US14/119,404 patent/US9054006B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2011-05-30 CN CN201180070671.XA patent/CN103534808B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2011-05-30 WO PCT/JP2011/003001 patent/WO2012164605A1/ja active Application Filing
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101390213A (zh) * | 2006-02-23 | 2009-03-18 | 株式会社岛津制作所 | 放射线检测器 |
| CN101971338A (zh) * | 2008-04-08 | 2011-02-09 | 株式会社岛津制作所 | 辐射检测器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103534808A (zh) | 2014-01-22 |
| US9054006B2 (en) | 2015-06-09 |
| US20140167194A1 (en) | 2014-06-19 |
| WO2012164605A1 (ja) | 2012-12-06 |
| JPWO2012164605A1 (ja) | 2014-07-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102642536B1 (ko) | 디지털 엑스레이 검출기용 기판, 이를 포함하는 디지털 엑스레이 검출기 및 제조 방법 | |
| CN103283024B (zh) | 高电荷容量像素架构、辐射图像摄像系统及其方法 | |
| CN103534808B (zh) | 放射线检测器 | |
| JP6242601B2 (ja) | ２次元ガード構造およびそれを用いた放射線検出器 | |
| JP3905981B2 (ja) | 高耐圧半導体装置 | |
| US7956313B2 (en) | Solid-state image pickup device | |
| US8637828B2 (en) | Radiation detection element | |
| JPS61138285A (ja) | 液晶表示素子 | |
| US20110174957A1 (en) | Radiation detection element | |
| TW574758B (en) | Surge protection circuit for semiconductor devices | |
| CN102157533A (zh) | 具有存储电容结构的非晶硅图像传感器 | |
| US9293506B2 (en) | Detection apparatus, detection system, and method for manufacturing detection apparatus | |
| CN104396017B (zh) | 制造x射线平板检测器的方法和x射线平板检测器tft阵列基板 | |
| TW200837469A (en) | Lower substrate of a liquid crystal display device | |
| US7488944B2 (en) | Radiation image detector | |
| DE102008023216A1 (de) | Verfahren zur Betriebstemperaturmessung eines MOS-gesteuerten Halbleiterleistungsbauelementes und Bauelement zur Ausführung des Verfahrens | |
| JP3588053B2 (ja) | 電磁波検出器 | |
| CN108550601A (zh) | 用于具有减少的掩模数目的金属氧化物薄膜晶体管的射线照相成像阵列制备工艺 | |
| CN103456718A (zh) | 金属互连线电迁移测试结构 | |
| JP6052313B2 (ja) | 放射線検出器 | |
| CN103765589B (zh) | 放射线检测元件、放射线图像检测面板及放射线图像检测装置 | |
| JP4940098B2 (ja) | 画像検出器 | |
| US8815627B2 (en) | Method of manufacturing an ionizing radiation detection device | |
| JP2009272452A (ja) | 固体撮像装置 | |
| CN109633731B (zh) | 一种探测器及其制作方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160210 Termination date: 20170530 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |