JP2002214351A - 放射線検出装置 - Google Patents
放射線検出装置Info
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- JP2002214351A JP2002214351A JP2001005309A JP2001005309A JP2002214351A JP 2002214351 A JP2002214351 A JP 2002214351A JP 2001005309 A JP2001005309 A JP 2001005309A JP 2001005309 A JP2001005309 A JP 2001005309A JP 2002214351 A JP2002214351 A JP 2002214351A
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- circuit element
- substrate
- drive circuit
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＧａＡｓ等の材料を用いたセンサ基板は大面
積のものがないため、センサ基板をタイリングしている
が、駆動回路素子基板の大きさに限定されてしまう。 【解決手段】 基台パネル１０３と、放射線を検出し電
気信号に変換する複数のセンサ部を有するタイリングさ
れた複数のセンサ基板１０１と、センサ基板１０１のセ
ンサ部の駆動回路素子部を有するタイリングされた複数
の駆動回路素子基板１０２とを具備する。
積のものがないため、センサ基板をタイリングしている
が、駆動回路素子基板の大きさに限定されてしまう。 【解決手段】 基台パネル１０３と、放射線を検出し電
気信号に変換する複数のセンサ部を有するタイリングさ
れた複数のセンサ基板１０１と、センサ基板１０１のセ
ンサ部の駆動回路素子部を有するタイリングされた複数
の駆動回路素子基板１０２とを具備する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、医療用放射線診断
装置、非破壊検査装置等に用いられる放射線検出装置に
関するものである。
装置、非破壊検査装置等に用いられる放射線検出装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、レントゲン撮影のデジタル化の流
れの中、種々のＸ線エリアセンサが発表されている。そ
の方式はダイレクト方式（Ｘ線を直接電気信号に変換し
て読み取るタイプ）とインダイレクト方式（Ｘ線を一旦
可視光に変換して可視光を電気信号に変換して読み取る
タイプ）の２つに大別される。
れの中、種々のＸ線エリアセンサが発表されている。そ
の方式はダイレクト方式（Ｘ線を直接電気信号に変換し
て読み取るタイプ）とインダイレクト方式（Ｘ線を一旦
可視光に変換して可視光を電気信号に変換して読み取る
タイプ）の２つに大別される。
【０００３】図１３はダイレクト方式の代表的なＸ線エ
リアセンサを示す図である。図１３（ａ）は平面図、図
１３（ｂ）はその断面図である。図中、８０１はIII −
Ｖ族化合物等よりなるもので、例えば、ＧａＡｓ基板で
ある。基板８０１の上部表面から下部裏面にかけてＰＩ
Ｎ構造をとるダイオード型のセンサとなっている。な
お、ＧａＡｓ基板等の特殊な単結晶基板は大きなサイズ
のものがなく、ここでは正方形状に切断した４枚分の基
板を一枚の駆動回路素子基板にタイリングして必要な面
積にしている。
リアセンサを示す図である。図１３（ａ）は平面図、図
１３（ｂ）はその断面図である。図中、８０１はIII −
Ｖ族化合物等よりなるもので、例えば、ＧａＡｓ基板で
ある。基板８０１の上部表面から下部裏面にかけてＰＩ
Ｎ構造をとるダイオード型のセンサとなっている。な
お、ＧａＡｓ基板等の特殊な単結晶基板は大きなサイズ
のものがなく、ここでは正方形状に切断した４枚分の基
板を一枚の駆動回路素子基板にタイリングして必要な面
積にしている。
【０００４】８０２はアモルファスシリコンを用いたＴ
ＦＴ（薄膜トランジスタ）とコンデンサからなる駆動回
路素子部が形成された基板である。８１１はセンサ下部
に設けられた信号取り出し用のＡｌ等の金属材料からな
るバンプ部、８１２は各センサ基板の表面側を電気的に
接続するための接続材料、８２１は駆動回路素子部、８
５１はバンプ部８１１と駆動回路素子部８２１を電気的
に接続するための導電材料である。ＧａＡｓ基板８０１
側の各センサと基板８０２側の各駆動回路素子は１対１
に対応した状態で２次元に配列されており、お互いが８
５１の導電材料によって電気的に接続されている。
ＦＴ（薄膜トランジスタ）とコンデンサからなる駆動回
路素子部が形成された基板である。８１１はセンサ下部
に設けられた信号取り出し用のＡｌ等の金属材料からな
るバンプ部、８１２は各センサ基板の表面側を電気的に
接続するための接続材料、８２１は駆動回路素子部、８
５１はバンプ部８１１と駆動回路素子部８２１を電気的
に接続するための導電材料である。ＧａＡｓ基板８０１
側の各センサと基板８０２側の各駆動回路素子は１対１
に対応した状態で２次元に配列されており、お互いが８
５１の導電材料によって電気的に接続されている。
【０００５】ここで、ＧａＡｓ基板８０１に入射したＸ
線情報はＧａＡｓで吸収されるが、この時ＧａＡｓ基板
内の空乏層内では吸収されたＸ線のエネルギーによって
電子とホールが発生する。これらの電気信号は導電材８
５１を介して駆動回路素子部に転送され、タイミングを
合せて蓄積及びスイッチングを行うことによって図示し
ない外部信号処理回路へと転送される。このようにして
各センサ毎に吸収されたＸ線信号が等量の電気信号に変
換されて画像に展開されるのである。
線情報はＧａＡｓで吸収されるが、この時ＧａＡｓ基板
内の空乏層内では吸収されたＸ線のエネルギーによって
電子とホールが発生する。これらの電気信号は導電材８
５１を介して駆動回路素子部に転送され、タイミングを
合せて蓄積及びスイッチングを行うことによって図示し
ない外部信号処理回路へと転送される。このようにして
各センサ毎に吸収されたＸ線信号が等量の電気信号に変
換されて画像に展開されるのである。
【０００６】図１４は図１３のエリアセンサの等価回路
を示す図である。９０２は信号転送用ＴＦＴ、９１２は
信号転送用ＴＦＴのゲート線、９３２は信号線、９０３
はリセット用ＴＦＴ、９１３はリセット用ＴＦＴのゲー
ト線、９３３はリセット電圧供給用のバイアス線、９０
４は電気信号蓄積用のコンデンサである。これら９０２
〜９０４，９１２，９１３，９３２，９３３は、全て基
板８０２上に形成されている。９４２は外部回路に設け
たアンプ、９４３はリセット電源、９５２は転送用ゲー
ト電源、９５３はリセット用ゲート電源である。
を示す図である。９０２は信号転送用ＴＦＴ、９１２は
信号転送用ＴＦＴのゲート線、９３２は信号線、９０３
はリセット用ＴＦＴ、９１３はリセット用ＴＦＴのゲー
ト線、９３３はリセット電圧供給用のバイアス線、９０
４は電気信号蓄積用のコンデンサである。これら９０２
〜９０４，９１２，９１３，９３２，９３３は、全て基
板８０２上に形成されている。９４２は外部回路に設け
たアンプ、９４３はリセット電源、９５２は転送用ゲー
ト電源、９５３はリセット用ゲート電源である。
【０００７】一方、９０１はＧａＡｓ基板によって形成
されたダイオード型センサ部で、ＧａＡｓ基板８０１の
表側（上側）から裏側（下側）にかけてのバルク中に形
成されている。９２１はＧａＡｓ基板表面に形成された
Ａｌ等よりなるバイアス線である。なお、バイアス線と
表現したが、実際にはＧａＡｓ基板の上面全体に形成さ
れているものである。９２２は導電材料によって形成さ
れた抵抗成分である。この抵抗成分９２２はＧａＡｓ基
板をタイリングするが故に発生してしまうものである。
９２３はバイアス電源である。図面中心部に示すＣは実
際の中心部に相当する。また、図１４では４×４次元で
示しているが、必要に応じてＮ×Ｍ次元のセンサ配列が
可能である。
されたダイオード型センサ部で、ＧａＡｓ基板８０１の
表側（上側）から裏側（下側）にかけてのバルク中に形
成されている。９２１はＧａＡｓ基板表面に形成された
Ａｌ等よりなるバイアス線である。なお、バイアス線と
表現したが、実際にはＧａＡｓ基板の上面全体に形成さ
れているものである。９２２は導電材料によって形成さ
れた抵抗成分である。この抵抗成分９２２はＧａＡｓ基
板をタイリングするが故に発生してしまうものである。
９２３はバイアス電源である。図面中心部に示すＣは実
際の中心部に相当する。また、図１４では４×４次元で
示しているが、必要に応じてＮ×Ｍ次元のセンサ配列が
可能である。
【０００８】ここで、簡単に駆動について説明する。バ
イアス線９２１には一定のマイナス電圧を投入した状態
にしてダイオード型センサ９０１を常に逆バイアスにし
ておく。最初、リセット用ゲート線９１３にリセット用
ゲート電源９５３からのプラスの電圧を投入し、リセッ
トＴＦＴ９０３をＯＮ状態にして、蓄積コンデンサ部９
０４をリセット電圧供給用のバイアス線９３３の電位に
固定しておく、この状態で、Ｘ線を爆射する。そうする
と、ＧａＡｓバルク中に形成された各センサ内では、そ
れぞれ入射したＸ線に相当する量の電子とホールのペア
が発生し、電子が蓄積コンデンサ９０４に蓄積される。
イアス線９２１には一定のマイナス電圧を投入した状態
にしてダイオード型センサ９０１を常に逆バイアスにし
ておく。最初、リセット用ゲート線９１３にリセット用
ゲート電源９５３からのプラスの電圧を投入し、リセッ
トＴＦＴ９０３をＯＮ状態にして、蓄積コンデンサ部９
０４をリセット電圧供給用のバイアス線９３３の電位に
固定しておく、この状態で、Ｘ線を爆射する。そうする
と、ＧａＡｓバルク中に形成された各センサ内では、そ
れぞれ入射したＸ線に相当する量の電子とホールのペア
が発生し、電子が蓄積コンデンサ９０４に蓄積される。
【０００９】この状態で、転送ＴＦＴゲートライン９１
２より転送用ゲート電源９５２からのプラス電圧を投入
すると、転送用ＴＦＴ９０２がＯＮ状態になり、蓄積さ
れていた電子がシグナルライン９３２に流れる。これを
アンプ９４２によって増幅し、図示しないシグナル読み
出し装置で信号処理を行うことによって、信号出力を取
り出すことができる。
２より転送用ゲート電源９５２からのプラス電圧を投入
すると、転送用ＴＦＴ９０２がＯＮ状態になり、蓄積さ
れていた電子がシグナルライン９３２に流れる。これを
アンプ９４２によって増幅し、図示しないシグナル読み
出し装置で信号処理を行うことによって、信号出力を取
り出すことができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、以上のよう
な直接型放射線検出器を用いると、Ｘ線エネルギーを光
に変換する工程を経ないので、エネルギーの損失が少な
く、一般的には間接型に比べ、高感度にすることが可能
とされている。中でもＧａＡｓ、ＣｄＴｅ、ＰｂＩ2 、
ＨｇＩ2 等は、Ｘ線吸収効率が高いため、高感度にする
にふさわしい材料とされている。
な直接型放射線検出器を用いると、Ｘ線エネルギーを光
に変換する工程を経ないので、エネルギーの損失が少な
く、一般的には間接型に比べ、高感度にすることが可能
とされている。中でもＧａＡｓ、ＣｄＴｅ、ＰｂＩ2 、
ＨｇＩ2 等は、Ｘ線吸収効率が高いため、高感度にする
にふさわしい材料とされている。
【００１１】しかしながら、このような特殊な材料を用
いた場合、大面積なものが世の中に存在せず、小さなも
のに限られてしまうため用途も限られていた。従来例に
示したものは、下側にセンサ材料基板よりも大きな基板
を置き、その大きさに合せてセンサ基板をタイリングし
ている。これにより、センサ材料だけを用いるものより
も大きな面積が実現できるので、用途も広くできるもの
であったが、それでも駆動素子回路基板の大きさに限定
されるという問題があった。
いた場合、大面積なものが世の中に存在せず、小さなも
のに限られてしまうため用途も限られていた。従来例に
示したものは、下側にセンサ材料基板よりも大きな基板
を置き、その大きさに合せてセンサ基板をタイリングし
ている。これにより、センサ材料だけを用いるものより
も大きな面積が実現できるので、用途も広くできるもの
であったが、それでも駆動素子回路基板の大きさに限定
されるという問題があった。
【００１２】本発明は、上記従来の事情に鑑みなされた
もので、その目的は、センサ基板及び駆動回路素子基板
の面積に限定されない有効検出面積を持つ放射線検出装
置を提供することにある。
もので、その目的は、センサ基板及び駆動回路素子基板
の面積に限定されない有効検出面積を持つ放射線検出装
置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、基台パ
ネルと、放射線を検出し電気信号に変換する複数のセン
サ部を有するタイリングされた複数のセンサ基板と、前
記センサ基板のセンサ部の駆動回路素子部を有するタイ
リングされた複数の駆動回路素子基板とを備えたことを
特徴とする放射線検出装置によって達成される。
ネルと、放射線を検出し電気信号に変換する複数のセン
サ部を有するタイリングされた複数のセンサ基板と、前
記センサ基板のセンサ部の駆動回路素子部を有するタイ
リングされた複数の駆動回路素子基板とを備えたことを
特徴とする放射線検出装置によって達成される。
【００１４】このような構成にすることによって、セン
サ基板と駆動回路素子基板の大きさを様々に組み合わせ
ることができ、全体の大きさを基台の大きさに合せられ
るものである。基台には、特別な素子を形成する必要は
ないので、大きくすることが可能である。
サ基板と駆動回路素子基板の大きさを様々に組み合わせ
ることができ、全体の大きさを基台の大きさに合せられ
るものである。基台には、特別な素子を形成する必要は
ないので、大きくすることが可能である。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。
を参照して詳細に説明する。
【００１６】（第１の実施形態）図１は本発明の放射線
検出装置の第１の実施形態の構成を示す図である。図１
（ａ）は平面図、図１（ｂ）はその断面図である。な
お、以下の実施形態においてはＸ線を検出する場合を例
として説明する。図１において、１０１はＧａＡｓ等の
III −Ｖ族化合物半導体等よりなるセンサ基板である。
各々のセンサ基板１０１には、上部表面から下部裏面に
かけてＰＩＮ構造をとるダイオード型のセンサ群が形成
されている。
検出装置の第１の実施形態の構成を示す図である。図１
（ａ）は平面図、図１（ｂ）はその断面図である。な
お、以下の実施形態においてはＸ線を検出する場合を例
として説明する。図１において、１０１はＧａＡｓ等の
III −Ｖ族化合物半導体等よりなるセンサ基板である。
各々のセンサ基板１０１には、上部表面から下部裏面に
かけてＰＩＮ構造をとるダイオード型のセンサ群が形成
されている。
【００１７】１０２はアモルファスシリコンを用いたＴ
ＦＴ（薄膜トランジスタ）とコンデンサからなる駆動回
路素子部が形成された駆動回路素子基板（ガラス基板）
である。１１１はセンサ下部に設けられた信号取り出し
用のＡｌ等の金属材料からなるバンプ部、１３１は各セ
ンサ基板の表面側を電気的に接続するための導電性接着
剤等からなる導電材料、１２１は駆動回路素子部、１５
１は１１１と１２１を電気的に接続するための導電性接
着剤等からなる導電材料である。
ＦＴ（薄膜トランジスタ）とコンデンサからなる駆動回
路素子部が形成された駆動回路素子基板（ガラス基板）
である。１１１はセンサ下部に設けられた信号取り出し
用のＡｌ等の金属材料からなるバンプ部、１３１は各セ
ンサ基板の表面側を電気的に接続するための導電性接着
剤等からなる導電材料、１２１は駆動回路素子部、１５
１は１１１と１２１を電気的に接続するための導電性接
着剤等からなる導電材料である。
【００１８】また、１０３はパネル基台、１４１は駆動
素子基板１０２と基台１０３を貼り合せるための接着剤
である。図１に示す通り、センサ基板１０１側の各セン
サとガラス基板１０２側の各駆動回路素子は１対１に対
応した状態で２次元に配列されており、お互いが１５１
の導電材料によって電気的に接続されている。本実施形
態では、１枚の駆動回路素子基板１０２に４枚のセンサ
基板１０１をタイリングし、更に４枚の駆動回路素子基
板１０２をパネル基台１０３にタイリングした構造をと
っている。
素子基板１０２と基台１０３を貼り合せるための接着剤
である。図１に示す通り、センサ基板１０１側の各セン
サとガラス基板１０２側の各駆動回路素子は１対１に対
応した状態で２次元に配列されており、お互いが１５１
の導電材料によって電気的に接続されている。本実施形
態では、１枚の駆動回路素子基板１０２に４枚のセンサ
基板１０１をタイリングし、更に４枚の駆動回路素子基
板１０２をパネル基台１０３にタイリングした構造をと
っている。
【００１９】この事によって、センサ基板１０１の１６
枚分、駆動回路素子基板１０２の４枚分の有効面積を実
現している。図１においては、一例としてこのような組
み合わせを示したが、それぞれの枚数はどのような組み
合わせでも構わず、供給体制や歩留まり等様々な観点か
ら最適な組み合わせを用いればよい。また、センサ基板
１０１としては、Ｘ線を吸収して電子とホールを発生す
る半導体であればよく、この他にもII−VI族化合物や金
属沃化物、アモルファスセレン等を用いることが可能で
ある。
枚分、駆動回路素子基板１０２の４枚分の有効面積を実
現している。図１においては、一例としてこのような組
み合わせを示したが、それぞれの枚数はどのような組み
合わせでも構わず、供給体制や歩留まり等様々な観点か
ら最適な組み合わせを用いればよい。また、センサ基板
１０１としては、Ｘ線を吸収して電子とホールを発生す
る半導体であればよく、この他にもII−VI族化合物や金
属沃化物、アモルファスセレン等を用いることが可能で
ある。
【００２０】また、駆動回路素子を形成したガラス基板
１０２は、ガラス以外にシリコンウエハーを用いても構
わない。シリコンウエハーを用いる場合は、ガラスほど
大きなものはできないが、スピードの早いものが形成可
能である。最近では、φ３００ｍｍのものも実用化され
つつあるので、少なくともIII −Ｖ族化合物、II−VI族
化合物等よりも大きなもので形成可能である。また、導
電材料１３１としては電気的接続がとれる構造であれば
良く、小型フレキ基板や金属板等を用いても構わない。
更に、導電材料１５１も電気的接続がとれる構造であれ
ば良く、異方性導電材等を圧着しても構わない。
１０２は、ガラス以外にシリコンウエハーを用いても構
わない。シリコンウエハーを用いる場合は、ガラスほど
大きなものはできないが、スピードの早いものが形成可
能である。最近では、φ３００ｍｍのものも実用化され
つつあるので、少なくともIII −Ｖ族化合物、II−VI族
化合物等よりも大きなもので形成可能である。また、導
電材料１３１としては電気的接続がとれる構造であれば
良く、小型フレキ基板や金属板等を用いても構わない。
更に、導電材料１５１も電気的接続がとれる構造であれ
ば良く、異方性導電材等を圧着しても構わない。
【００２１】ここで、従来と同様に上部から入射したＸ
線情報はＧａＡｓで吸収されるが、この時ＧａＡｓ基板
内の空乏層内では吸収されたＸ線のエネルギーによって
電子とホールが発生する。これらの電気信号を導電材１
５１を介して駆動回路素子部に転送し、タイミングを合
せて蓄積及びスイッチングを行うことによって、図示し
ない外部信号処理回路へと転送する。こうして各センサ
毎に吸収されたＸ線信号が等量の電気信号に変換されて
画像に展開されるのである。
線情報はＧａＡｓで吸収されるが、この時ＧａＡｓ基板
内の空乏層内では吸収されたＸ線のエネルギーによって
電子とホールが発生する。これらの電気信号を導電材１
５１を介して駆動回路素子部に転送し、タイミングを合
せて蓄積及びスイッチングを行うことによって、図示し
ない外部信号処理回路へと転送する。こうして各センサ
毎に吸収されたＸ線信号が等量の電気信号に変換されて
画像に展開されるのである。
【００２２】図２は図１の放射線検出装置の等価回路を
示す回路図である。２０２は信号転送用ＴＦＴ、２１２
は信号転送用ＴＦＴのゲート線、２３２は信号線、２０
３はリセット用ＴＦＴ、２１３はリセット用ＴＦＴのゲ
ート線、２３３はリセット電圧供給用のバイアス線、２
０４は電気信号蓄積用のコンデンサである。これら２０
２〜２０４，２１２，２１３，２３２，２３３は、全て
ガラス基板１０２上に形成されている。一方、２０１は
ＧａＡｓ基板によって形成されたダイオード型センサ部
で、センサ基板１０１の表側（上側）から裏側（下側）
にかけてのバルク中に形成されている。
示す回路図である。２０２は信号転送用ＴＦＴ、２１２
は信号転送用ＴＦＴのゲート線、２３２は信号線、２０
３はリセット用ＴＦＴ、２１３はリセット用ＴＦＴのゲ
ート線、２３３はリセット電圧供給用のバイアス線、２
０４は電気信号蓄積用のコンデンサである。これら２０
２〜２０４，２１２，２１３，２３２，２３３は、全て
ガラス基板１０２上に形成されている。一方、２０１は
ＧａＡｓ基板によって形成されたダイオード型センサ部
で、センサ基板１０１の表側（上側）から裏側（下側）
にかけてのバルク中に形成されている。
【００２３】また、２２１はＧａＡｓ基板表面に形成さ
れたＡｌ等よりなるバイアス線である。なお、バイアス
線と表現したが、実際にはＧａＡｓ上面全体に形成され
ている。２２２は導電材料によって形成された抵抗成分
である。この抵抗成分２２２は、ＧａＡｓ基板をタイリ
ングするが故に発生してしまうものである。図面中心付
近に示すＡは、実際の中心部に相当する。
れたＡｌ等よりなるバイアス線である。なお、バイアス
線と表現したが、実際にはＧａＡｓ上面全体に形成され
ている。２２２は導電材料によって形成された抵抗成分
である。この抵抗成分２２２は、ＧａＡｓ基板をタイリ
ングするが故に発生してしまうものである。図面中心付
近に示すＡは、実際の中心部に相当する。
【００２４】ここで、従来例の等価回路は、４×４次元
で全体が分かるように示したが、本実施形態では従来例
と異なる部分のみを示している。即ち、Ａを基準に左
上、右上、右下、左下の方向は、全て駆動回路素子が独
立しているため、それぞれのゲート線２１２及び２１３
と信号線２３２、そしてバイアス線２３３は独立してい
る。従来例では、独立していない。また、図２では２×
２次元で一つのセンサ基板を表記している。そのため、
バイアス線２２１は、お互いに抵抗成分２２２によって
電気的に接続されている。駆動方法は、従来例と全く同
じであるので、説明は割愛する。
で全体が分かるように示したが、本実施形態では従来例
と異なる部分のみを示している。即ち、Ａを基準に左
上、右上、右下、左下の方向は、全て駆動回路素子が独
立しているため、それぞれのゲート線２１２及び２１３
と信号線２３２、そしてバイアス線２３３は独立してい
る。従来例では、独立していない。また、図２では２×
２次元で一つのセンサ基板を表記している。そのため、
バイアス線２２１は、お互いに抵抗成分２２２によって
電気的に接続されている。駆動方法は、従来例と全く同
じであるので、説明は割愛する。
【００２５】次に、本実施形態の放射線検出装置の製造
方法を図３〜図５を参照して詳細に説明する。なお、図
３〜図５において（ａ）は平面図、（ｂ）はその断面図
である。まず、図３に示すようにアモルファスシリコン
半導体プロセス及びスライス工程によって形成した駆動
回路素子基板１０２の各素子部１２１に導電性接着剤等
の導電材１５１をスクリーン印刷等の方法によってドッ
ト印刷する。続いて、図４に示すように半導体プロセス
及びスライス工程によって形成されたＧａＡｓセンサ基
板１０１を図示しない装置によってアライメントした状
態で駆動回路素子基板１０２に接続し、この際、各セン
サのバンプ部１１１と駆動回路素子部１２１を導電材１
５１を用いて接続する。
方法を図３〜図５を参照して詳細に説明する。なお、図
３〜図５において（ａ）は平面図、（ｂ）はその断面図
である。まず、図３に示すようにアモルファスシリコン
半導体プロセス及びスライス工程によって形成した駆動
回路素子基板１０２の各素子部１２１に導電性接着剤等
の導電材１５１をスクリーン印刷等の方法によってドッ
ト印刷する。続いて、図４に示すように半導体プロセス
及びスライス工程によって形成されたＧａＡｓセンサ基
板１０１を図示しない装置によってアライメントした状
態で駆動回路素子基板１０２に接続し、この際、各セン
サのバンプ部１１１と駆動回路素子部１２１を導電材１
５１を用いて接続する。
【００２６】この時、図４（ｂ）の左の端面は次工程で
タイリングする際の合せ辺となるので、センサ基板側も
駆動素子回路側も同時に垂直性を確保しなければならな
い。次いで、図５に示すようにパネル基台１０３に予め
接着剤１４１を塗布しておき、センサ基板１０１がタイ
リングされた駆動回路素子基板１０２を４枚タイリング
する。ここまでは、先に駆動回路素子基板にセンサ基板
を貼り合せた例を示したが、逆にパネル基台１０３に駆
動回路素子基板１０２をタイリングしてから、センサ基
板１０１をタイリングしても構わない。続いて、各セン
サ基板１０１同士を導電性接着剤１３１で接続すること
で図１に示すような放射線検出装置が完成する。
タイリングする際の合せ辺となるので、センサ基板側も
駆動素子回路側も同時に垂直性を確保しなければならな
い。次いで、図５に示すようにパネル基台１０３に予め
接着剤１４１を塗布しておき、センサ基板１０１がタイ
リングされた駆動回路素子基板１０２を４枚タイリング
する。ここまでは、先に駆動回路素子基板にセンサ基板
を貼り合せた例を示したが、逆にパネル基台１０３に駆
動回路素子基板１０２をタイリングしてから、センサ基
板１０１をタイリングしても構わない。続いて、各セン
サ基板１０１同士を導電性接着剤１３１で接続すること
で図１に示すような放射線検出装置が完成する。
【００２７】本実施形態による放射線検出装置の構造及
び製造方法によれば、小さなセンサ基板１０１と駆動回
路素子基板１０２を平面的につなぎ合わせているので、
センサ基板１０１や駆動回路素子基板１０２の面積によ
らず、大画面の放射線検出装置を実現することができ
る。
び製造方法によれば、小さなセンサ基板１０１と駆動回
路素子基板１０２を平面的につなぎ合わせているので、
センサ基板１０１や駆動回路素子基板１０２の面積によ
らず、大画面の放射線検出装置を実現することができ
る。
【００２８】（第２の実施形態）次に、本発明の第２の
実施形態について説明する。図６は本発明の放射線検出
装置の第２の実施形態の構成を示す図である。図６
（ａ）は平面図、図６（ｂ）はその断面図である。図６
では図１と同一部分は同一符号を付している。１０１は
ＧａＡｓ等のIII −Ｖ族化合物半導体等よりなるセンサ
基板で、上部表面から下部裏面にかけてＰＩＮ構造をと
るダイオード型のセンサ群が形成されている。１０２は
アモルファスシリコンを用いたＴＦＴとコンデンサから
なる駆動回路素子部が形成された駆動回路素子基板（ガ
ラス基板）である。１１１はセンサ下部に設けられた信
号取り出し用のＡｌ等の金属材料からなるバンプ部、１
２１は駆動回路素子部、１５１は１１１と１２１を電気
的に接続するための導電性接着剤等からなる導電材料で
ある。
実施形態について説明する。図６は本発明の放射線検出
装置の第２の実施形態の構成を示す図である。図６
（ａ）は平面図、図６（ｂ）はその断面図である。図６
では図１と同一部分は同一符号を付している。１０１は
ＧａＡｓ等のIII −Ｖ族化合物半導体等よりなるセンサ
基板で、上部表面から下部裏面にかけてＰＩＮ構造をと
るダイオード型のセンサ群が形成されている。１０２は
アモルファスシリコンを用いたＴＦＴとコンデンサから
なる駆動回路素子部が形成された駆動回路素子基板（ガ
ラス基板）である。１１１はセンサ下部に設けられた信
号取り出し用のＡｌ等の金属材料からなるバンプ部、１
２１は駆動回路素子部、１５１は１１１と１２１を電気
的に接続するための導電性接着剤等からなる導電材料で
ある。
【００２９】１０３はパネル基台、１３１はＡｌ等の金
属薄膜等からなる電極、１３２はセンサ基板１０１と基
台１０３を貼り合わせるための導電性の接着剤である。
図６においても、センサ基板１０１側の各センサとガラ
ス基板１０２側の各駆動回路素子は１対１に対応した状
態で２次元に配列されており、お互いが１５１の導電材
料によって電気的に接続されている。
属薄膜等からなる電極、１３２はセンサ基板１０１と基
台１０３を貼り合わせるための導電性の接着剤である。
図６においても、センサ基板１０１側の各センサとガラ
ス基板１０２側の各駆動回路素子は１対１に対応した状
態で２次元に配列されており、お互いが１５１の導電材
料によって電気的に接続されている。
【００３０】本実施形態においても、１枚の駆動回路素
子基板１０２に４枚のセンサ基板１０１をタイリング
し、更に４枚の駆動回路素子基板１０２をパネル基台１
０３にタイリングした構造をとっている。パネル基台１
０３がセンサ基板１０１側に位置していることが第１の
実施形態との違いである。この構造を取ることによって
センサ基板１０１の上部バイアス電極は、導電性の接着
剤１３２と金属薄膜１３１によって、お互いに電気的な
接続がなされている。このため、パネル基台１０３をセ
ンサのバイアス線同士の電気接続に利用することが可能
となり、第１の実施形態のように導電材１３１を設ける
工程を省略できるので、その分、製造が容易でコストダ
ウンが可能である。
子基板１０２に４枚のセンサ基板１０１をタイリング
し、更に４枚の駆動回路素子基板１０２をパネル基台１
０３にタイリングした構造をとっている。パネル基台１
０３がセンサ基板１０１側に位置していることが第１の
実施形態との違いである。この構造を取ることによって
センサ基板１０１の上部バイアス電極は、導電性の接着
剤１３２と金属薄膜１３１によって、お互いに電気的な
接続がなされている。このため、パネル基台１０３をセ
ンサのバイアス線同士の電気接続に利用することが可能
となり、第１の実施形態のように導電材１３１を設ける
工程を省略できるので、その分、製造が容易でコストダ
ウンが可能である。
【００３１】次に、本実施形態の放射線検出装置の製造
方法を図７〜図１０を参照して詳細に説明する。なお、
図７〜図１０においては（ａ）は平面図、（ｂ）はその
断面図である。まず、図７に示すように基台１０３上に
Ａｌ等の金属薄膜１３１を形成しておき、その上にスク
リーン印刷等の方法によって導電性接着剤１３２を塗布
する。続いて、図８に示すように半導体プロセス及びス
ライス工程によって形成されたＧａＡｓセンサ基板１０
１を図示しない装置によって互いをアライメントした状
態で導電性接着剤１３２を用いて基台１０３に接続す
る。また、図９に示すようにセンサ基板１０１のバンプ
部１１１上にスクリーン印刷等の方法によって導電性接
着剤１５１を塗布する。
方法を図７〜図１０を参照して詳細に説明する。なお、
図７〜図１０においては（ａ）は平面図、（ｂ）はその
断面図である。まず、図７に示すように基台１０３上に
Ａｌ等の金属薄膜１３１を形成しておき、その上にスク
リーン印刷等の方法によって導電性接着剤１３２を塗布
する。続いて、図８に示すように半導体プロセス及びス
ライス工程によって形成されたＧａＡｓセンサ基板１０
１を図示しない装置によって互いをアライメントした状
態で導電性接着剤１３２を用いて基台１０３に接続す
る。また、図９に示すようにセンサ基板１０１のバンプ
部１１１上にスクリーン印刷等の方法によって導電性接
着剤１５１を塗布する。
【００３２】次いで、図１０に示すようにアモルファス
シリコン半導体プロセス及びスライス工程によって形成
した駆動回路素子基板１０２を互いにアライメントした
状態でセンサ基板１０１との間で先に塗布した導電性接
着剤１５１によって貼り合わせる。なお、この工程説明
の断面図は説明の都合上図６と上下反対にして示してあ
る。この製法によれば第１の実施形態のようにセンサ基
板側も駆動素子回路側も同時に垂直性を確保しなければ
ならないという難しさを軽減できる。本実施形態によれ
ば、センサ基板１０１と駆動回路素子基板１０２の位置
を反対にしているので、第１の実施形態の効果に加えて
センサ基板を接続する導電材１３１を不要にでき、その
分、安価に作製することができる。
シリコン半導体プロセス及びスライス工程によって形成
した駆動回路素子基板１０２を互いにアライメントした
状態でセンサ基板１０１との間で先に塗布した導電性接
着剤１５１によって貼り合わせる。なお、この工程説明
の断面図は説明の都合上図６と上下反対にして示してあ
る。この製法によれば第１の実施形態のようにセンサ基
板側も駆動素子回路側も同時に垂直性を確保しなければ
ならないという難しさを軽減できる。本実施形態によれ
ば、センサ基板１０１と駆動回路素子基板１０２の位置
を反対にしているので、第１の実施形態の効果に加えて
センサ基板を接続する導電材１３１を不要にでき、その
分、安価に作製することができる。
【００３３】（第３の実施形態）次に、本発明の第３の
実施形態について説明する。図１１は本発明の第３の実
施形態の構成を示す図である。図１１（ａ）は平面図、
図１１（ｂ）はその断面図である。なお、図１１では図
６と同一部分は同一符号を付している。本実施形態で
は、４枚の駆動回路素子基板１０２のタイリングと９枚
のセンサ基板１０１のタイリングによる構造をとってお
り、第１、第２の実施形態と違ってセンサ基板１０１と
駆動回路素子基板１０２のタイリング境界部が全て不一
致にしている例である。本実施形態のようにセンサ基板
と駆動回路素子基板は、任意の大きさのものをとること
が可能である。
実施形態について説明する。図１１は本発明の第３の実
施形態の構成を示す図である。図１１（ａ）は平面図、
図１１（ｂ）はその断面図である。なお、図１１では図
６と同一部分は同一符号を付している。本実施形態で
は、４枚の駆動回路素子基板１０２のタイリングと９枚
のセンサ基板１０１のタイリングによる構造をとってお
り、第１、第２の実施形態と違ってセンサ基板１０１と
駆動回路素子基板１０２のタイリング境界部が全て不一
致にしている例である。本実施形態のようにセンサ基板
と駆動回路素子基板は、任意の大きさのものをとること
が可能である。
【００３４】図１２は図１１の等価回路図である。図１
２では図２と同一部分は同一符号を付している。但し、
２４０は導電材料１３２と金属薄膜１３１によって形成
された抵抗成分である。図面中心付近に示すＢは、実際
の中心部に相当する。また、従来例の等価回路は、４×
４次元で全体が分かるように示したが、図１２において
も従来例と異なる部分のみを示している。図面からＢを
基準に左上、右上、右下、左下の方向は、全て駆動回路
素子が独立しているため、それぞれのゲート線２１２及
び２１３と信号線２３２、そしてバイアス線２３３は独
立している。これは、第１の実施形態と同じである。ま
た、図１２でも２×２次元で一つのセンサ基板を表記し
ている。特に、Ｂを含むセンサ基板は４つの駆動回路素
子基板にまたがった構造となっている。
２では図２と同一部分は同一符号を付している。但し、
２４０は導電材料１３２と金属薄膜１３１によって形成
された抵抗成分である。図面中心付近に示すＢは、実際
の中心部に相当する。また、従来例の等価回路は、４×
４次元で全体が分かるように示したが、図１２において
も従来例と異なる部分のみを示している。図面からＢを
基準に左上、右上、右下、左下の方向は、全て駆動回路
素子が独立しているため、それぞれのゲート線２１２及
び２１３と信号線２３２、そしてバイアス線２３３は独
立している。これは、第１の実施形態と同じである。ま
た、図１２でも２×２次元で一つのセンサ基板を表記し
ている。特に、Ｂを含むセンサ基板は４つの駆動回路素
子基板にまたがった構造となっている。
【００３５】駆動方法は、従来例と全く同じである。ま
た、製造方法も第２の実施形態と同じなので説明を省略
する。このように本実施形態によれば、センサ基板１０
１と駆動回路素子基板１０２の平面サイズが整数倍の関
係になくても大画面のセンサを実現することができる。
た、製造方法も第２の実施形態と同じなので説明を省略
する。このように本実施形態によれば、センサ基板１０
１と駆動回路素子基板１０２の平面サイズが整数倍の関
係になくても大画面のセンサを実現することができる。
【００３６】なお、以上の実施形態では、Ｘ線を検出す
る場合を例として説明したが、本発明は、これに限るこ
となく、例えば、α線、β線、γ線等を使用する場合に
も適用することができる。
る場合を例として説明したが、本発明は、これに限るこ
となく、例えば、α線、β線、γ線等を使用する場合に
も適用することができる。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように本発明は以下のよう
な効果がある。 （１）大画面基板が存在しない直接型の放射線検出装置
を容易に大画面にすることができる。 （２）センサ基板と駆動回路素子基板と基台の上下位置
関係を自由に設定することが可能となり、コストダウン
も可能となる。 （３）センサ基板サイズと駆動回路素子基板サイズを整
数倍に限定する必要もなく、生産工程の事情に合せ、自
由に選択することができる。
な効果がある。 （１）大画面基板が存在しない直接型の放射線検出装置
を容易に大画面にすることができる。 （２）センサ基板と駆動回路素子基板と基台の上下位置
関係を自由に設定することが可能となり、コストダウン
も可能となる。 （３）センサ基板サイズと駆動回路素子基板サイズを整
数倍に限定する必要もなく、生産工程の事情に合せ、自
由に選択することができる。
【図１】本発明の放射線検出装置の第１の実施形態の構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図２】図１の放射線検出装置の等価回路図である。
【図３】図１の放射線検出装置の製造方法を示す図であ
る。
る。
【図４】図１の放射線検出装置の製造方法を示す図であ
る。
る。
【図５】図１の放射線検出装置の製造方法を示す図であ
る。
る。
【図６】本発明の放射線検出装置の第２の実施形態の構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図７】図６の放射線検出装置の製造方法を示す図であ
る。
る。
【図８】図６の放射線検出装置の製造方法を示す図であ
る。
る。
【図９】図６の放射線検出装置の製造方法を示す図であ
る。
る。
【図１０】図６の放射線検出装置の製造方法を示す図で
ある。
ある。
【図１１】本発明の放射線検出装置の第３の実施形態の
構成を示す図である。
構成を示す図である。
【図１２】図１１の放射線検出装置の等価回路図であ
る。
る。
【図１３】従来例のダイレクト方式Ｘ線エリアセンサを
示す図である。
示す図である。
【図１４】図１３のＸ線エリアセンサの等価回路図であ
る。
る。
【符号の説明】 １０１ センサ基板 １０２ 駆動回路素子基板（ガラス基板） １０３ パネル基台 １１１ バンプ部 １２１ 駆動回路素子部 １３１ 導電材料 １４１ 接着剤 １５１ 導電材料 ２０１ ダイオード型センサ部 ２０２ 信号転送用ＴＦＴ ２０３ リセット用ＴＦＴ ２０４ 電気信号蓄積用のコンデンサ ２１２ 信号転送用ＴＦＴのゲート線 ２１３ リセット用ＴＦＴのゲート線 ２２１ バイアス線 ２２２ 抵抗成分 ２３２ 信号線 ２３３ リセット電圧供給用のバイアス線 ２４０ 抵抗成分 Ａ 中心部
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G088 EE01 EE29 FF02 FF04 FF05 FF06 GG21 JJ05 JJ37 4M118 AB01 BA05 BA19 CA05 CB02 CB05 DD11 DD12 FB09 FB13 FB16 FB19 GA10 HA22 HA26 HA27 HA31 5F088 AB07 AB09 BB03 BB07 EA04 EA08 JA03 KA03 LA07
Claims (12)
- 【請求項１】 基台パネルと、放射線を検出し電気信号
に変換する複数のセンサ部を有するタイリングされた複
数のセンサ基板と、前記センサ基板のセンサ部の駆動回
路素子部を有するタイリングされた複数の駆動回路素子
基板とを備えたことを特徴とする放射線検出装置。 - 【請求項２】 前記センサ基板のセンサ部は２次元に配
列されていることを特徴とする請求項１に記載の放射線
検出装置。 - 【請求項３】 前記センサ基板は、III −Ｖ族化合物、
II−VI族化合物、金属沃化物、又はアモルファスセレン
から構成されていることを特徴とする請求項１〜２のい
ずれか１項に記載の放射線検出装置。 - 【請求項４】 前記駆動回路素子基板は、前記センサ部
の電荷を蓄積するコンデンサ部、前記コンデンサ部に蓄
積された電荷を転送するＴＦＴ部を有することを特徴と
する請求項１に記載の放射線検出装置。 - 【請求項５】 前記駆動回路素子基板は、シリコンによ
り構成されていることを特徴とする請求項１、４のいず
れか１項に記載の放射線検出装置。 - 【請求項６】 前記複数のセンサ基板は、センサ部の配
列が揃うようにアライメントされていることを特徴とす
る請求項１〜３のいずれか１項に記載の放射線検出装
置。 - 【請求項７】 前記複数のセンサ基板は、上部バイアス
電極同士が電気的に接続されていることを特徴とする請
求項１〜３、６のいずれか１項に記載の放射線検出装
置。 - 【請求項８】 前記複数の駆動回路素子基板は、駆動回
路素子部の配列が揃うようにアライメントされているこ
とを特徴とする請求項１、４、５のいずれか１項に記載
の放射線検出装置。 - 【請求項９】 前記複数のセンサ基板と駆動回路素子基
板は、前記センサ部の配列と駆動素子部の配列が揃うよ
うにアライメントされていることを特徴とする請求項１
に記載の放射線検出装置。 - 【請求項１０】 前記センサ基板のセンサ部と前記駆動
回路素子基板の駆動回路素子部は電気的に接続されてい
ることを特徴とする請求項１に記載の放射線検出装置。 - 【請求項１１】 前記センサ基板と駆動回路素子基板
は、前記基台パネル上に駆動回路素子基板、センサ基板
の順に積層されていることを特徴とする請求項１に記載
の放射線検出装置。 - 【請求項１２】 前記センサ基板と駆動回路素子基板
は、前記基台パネル上にセンサ基板、駆動回路素子基板
の順に積層されていることを特徴とする請求項１に記載
の放射線検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001005309A JP2002214351A (ja) | 2001-01-12 | 2001-01-12 | 放射線検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001005309A JP2002214351A (ja) | 2001-01-12 | 2001-01-12 | 放射線検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002214351A true JP2002214351A (ja) | 2002-07-31 |
Family
ID=18873367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001005309A Pending JP2002214351A (ja) | 2001-01-12 | 2001-01-12 | 放射線検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002214351A (ja) |
Cited By (10)
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|---|---|---|---|---|
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| JP2006521683A (ja) * | 2003-03-27 | 2006-09-21 | アジャト オイ， リミテッド | 放射線撮像デバイスのための伝導性接着剤で結合された半導体基板 |
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-
2001
- 2001-01-12 JP JP2001005309A patent/JP2002214351A/ja active Pending
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