JP2003179220A - X-ray plane detector - Google Patents

X-ray plane detector

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JP2003179220A
JP2003179220A JP2002291532A JP2002291532A JP2003179220A JP 2003179220 A JP2003179220 A JP 2003179220A JP 2002291532 A JP2002291532 A JP 2002291532A JP 2002291532 A JP2002291532 A JP 2002291532A JP 2003179220 A JP2003179220 A JP 2003179220A
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photosensitive film
thin film
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panel detector
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Akira Konno
晃 金野
Kohei Suzuki
公平 鈴木
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an X-ray plane detector which prevents a pixel circuit from becoming complicated for protective action against a high voltage and which can acquire a satisfactory image even when a pixel is made fine. <P>SOLUTION: The X-ray plane detector is provided with an X-ray photosensitive film which generates signal charges photosensitized by incident X-rays, a plurality of pixel electrodes which are arranged so as to be adjacent to the X-ray photosensitive film, a voltage application means by which a bias voltage is applied to the photosensitive film in such a way that holes or electrons of higher mobilities from among holes and electrons as the signal charges generated by the photosensitive film are collected to the plurality of pixel electrodes, capacitors which are installed at the pixel electrodes and which store the signal charges generated by the photosensitive film, a plurality of switching TFTs which are installed at the pixel electrodes and which read out the signal charges stored in the capacitors, a plurality of scanning lines which supply control signals used to on-off-control the plurality of TFTs and a plurality of signal wires which are connected to the plurality of switching TFTs and which read out the signal charges when the switching TFTs are turned off. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、医用X線診断装置
等に使用されるX線平面検出器に係わり、特に2次元配
置されたX線検出画素内に設けるスイッチング素子とし
て薄膜トランジスタを用いたX線平面検出器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an X-ray flat panel detector used in a medical X-ray diagnostic apparatus or the like, and more particularly, an X-ray detector using a thin film transistor as a switching element provided in a two-dimensionally arranged X-ray detection pixel. It relates to a line plane detector.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、X線診断装置の一つとして、X線
像を電気的に検出するX線平面検出器が開発されてい
る。このX線平面検出器では、X線の照射により信号電
荷を発生するX線感光画素が2次元配置されている。入
射したX線により各感光画素で発生した信号電荷を信号
電荷蓄積部に蓄積し、スイッチング素子としての薄膜ト
ランジスタにより信号電荷を読み出すようになってい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, an X-ray flat panel detector for electrically detecting an X-ray image has been developed as one of X-ray diagnostic apparatuses. In this X-ray flat panel detector, X-ray photosensitive pixels that generate signal charges by X-ray irradiation are two-dimensionally arranged. The signal charge generated in each photosensitive pixel by the incident X-ray is stored in the signal charge storage section, and the signal charge is read out by the thin film transistor as a switching element.

【0003】図13は、このX線平面検出器の1画素の
回路構成を示している。図13に示すように、アレイ状
に配列された複数の画素101を有し、各画素101
は、スイッチング素子として用いられるアモルファスシ
リコン(以下、a−Siと記す)からなる薄膜トランジ
スタ(以下、TFTと記す)102、SeからなるX線
感光膜103、画素容量(以下、Cstと記す)10
4、及び保護用TFT111から構成されている。Cs
t104は、Cstバイアス線105に接続されてい
る。
FIG. 13 shows a circuit configuration of one pixel of this X-ray flat panel detector. As shown in FIG. 13, each pixel 101 has a plurality of pixels 101 arranged in an array.
Is a thin film transistor (hereinafter referred to as TFT) 102 made of amorphous silicon (hereinafter referred to as a-Si) used as a switching element, an X-ray photosensitive film 103 made of Se, and a pixel capacitance (hereinafter referred to as Cst) 10
4 and the protection TFT 111. Cs
At t104, the Cst bias line 105 is connected.

【0004】スイッチング用TFT102は、ゲートが
走査線107に接続され、ソースは信号線108に接続
される。スイッチング用TFT102は、走査線駆動回
路109によってオン/オフ制御される。信号線108
の終端は、信号検出用の増幅器110に接続されてい
る。保護用TFT111のソースとゲートはスイッチン
グ用TFT102のドレインに接続され、ドレインがバ
イアス線112を通り電源113に接続されている。な
お、保護用TFT111は、設けられない場合もある。
The switching TFT 102 has a gate connected to the scanning line 107 and a source connected to the signal line 108. The switching TFT 102 is on / off controlled by the scanning line drive circuit 109. Signal line 108
Is connected to the amplifier 110 for signal detection. The source and the gate of the protection TFT 111 are connected to the drain of the switching TFT 102, and the drain is connected to the power supply 113 through the bias line 112. The protective TFT 111 may not be provided in some cases.

【0005】X線が入射すると、X線はX線感光膜10
3によって電荷に変換され、Cst104に電荷が蓄積
される。走査線駆動回路109によって走査線107が
駆動され、1つの走査線107に接続している1列のス
イッチング用TFT102がオン状態になると、Cst
104に蓄積された電荷は信号線108を通って増幅器
110側に転送される。増幅器110側に転送された電
荷は、増幅器110によって増幅され、所定の処理を受
けた後CRT等に表示できるような点順次信号に変換さ
れる。なお、画素101に入射するX線の量によって電
荷量が異なることから、増幅器110の出力振幅には変
動がある。また、Cst104に過度に電荷が蓄積され
るのを防止するために、バイアス電圧以上の電荷は、保
護用TFT111によりバイアス線112から逃がされ
る。しかしながら、このような保護用TFT111等の
保護するための保護回路の存在により、例えば次のよう
な問題が発生する。第1に、画素回路が複雑化し、TF
Tアレイ基板の良品歩留まりが減少してしまう。第2
に、解像度を増すために画素数を増加させ、画素サイズ
を微細化すると、保護用TFT111やスイッチング用
TFT102等からの配線を十分狭いピッチで引き出す
ことが困難となる。第3に、微細化した画素内に占める
保護用TFT111の面積が大きいため、Cst104
の面積を十分に確保できない。
When an X-ray is incident, the X-ray is exposed to the X-ray photosensitive film 10.
The electric charges are converted into electric charges by 3, and the electric charges are accumulated in Cst104. When the scanning line 107 is driven by the scanning line driving circuit 109 and one row of the switching TFTs 102 connected to one scanning line 107 is turned on, Cst
The charges accumulated in 104 are transferred to the amplifier 110 side through the signal line 108. The charges transferred to the amplifier 110 side are amplified by the amplifier 110, subjected to predetermined processing, and then converted into dot-sequential signals that can be displayed on a CRT or the like. Since the amount of electric charge varies depending on the amount of X-rays that enter the pixel 101, the output amplitude of the amplifier 110 varies. Further, in order to prevent excessive accumulation of charges in Cst104, charges above the bias voltage are released from the bias line 112 by the protective TFT 111. However, the existence of such a protection circuit for protecting the protection TFT 111 or the like causes the following problems, for example. First, the pixel circuit becomes complicated and TF
The yield of non-defective T array substrates decreases. Second
In addition, if the number of pixels is increased and the pixel size is reduced in order to increase the resolution, it becomes difficult to draw out the wiring from the protection TFT 111, the switching TFT 102, etc. at a sufficiently narrow pitch. Thirdly, since the area of the protective TFT 111 occupying the miniaturized pixel is large, Cst104
Cannot secure enough area.

【0006】また、解像度を増すために画素数を増加さ
せ、画素サイズを微細化すると、以下のような問題が発
生することが分かった。先のスイッチング用TFT10
2,X線感光膜103,Cst104,及び保護用TF
T111等を配置したTFTアレイ基板には、検出画素
エリア外にスイッチング用TFTを駆動するための駆動
回路や信号を読み出すためのLSIを実装したTABを
外付けするために、これらの配線を接続する必要があ
る。このとき、画素サイズを微細化すると、十分狭いピ
ッチで配線を接続することが困難となる。また、微細化
した画素内に占めるTFTの面積割合が大きすぎて信号
蓄積容量の面積を十分に取れなくなる。さらに、画素数
が増加すると1ライン当たりの信号読み取り時間が短く
なるが、a−Siに設けたTFTではこの短いアドレス
時間に十分に信号を読み出すことができない。このた
め、従来のX線平面検出器、特にa−SiTFTを用い
たX線平面検出器においては、解像度を上げるために画
素を微細化し、画素数を増やすとTFTの駆動能力の不
足により良好な検出画像が得られないと言う問題があ
る。
Further, it has been found that the following problems occur when the number of pixels is increased to increase the resolution and the pixel size is miniaturized. The switching TFT 10
2, X-ray photosensitive film 103, Cst104, and protective TF
These wirings are connected to the TFT array substrate on which T111 and the like are arranged in order to externally attach a driving circuit for driving the switching TFT and a TAB on which an LSI for reading out a signal is mounted outside the detection pixel area. There is a need. At this time, if the pixel size is reduced, it becomes difficult to connect the wirings at a sufficiently narrow pitch. In addition, the area ratio of the TFT in the miniaturized pixel is too large, and the area of the signal storage capacitor cannot be sufficiently obtained. Further, as the number of pixels increases, the signal reading time per line becomes shorter, but the TFT provided in a-Si cannot sufficiently read the signal in this short address time. Therefore, in the conventional X-ray flat panel detector, particularly in the X-ray flat panel detector using a-SiTFT, if the pixels are miniaturized to increase the resolution and the number of pixels is increased, the driving capability of the TFT is insufficient, which is preferable. There is a problem that a detected image cannot be obtained.

【0007】また、医療用のX線検出器では人体への影
響を低く抑えるためになるべく低いX線量で診断できる
ことが重要である。このためには、低いX線量で生成さ
れた微少な電荷を検出可能とするためにスイッチング用
TFTのオフ電流を低くすることが重要である。一方
で、正確な診断のためには良好が画質が必要である。こ
の場合には、強いX線量でSN比の良い画像を撮像する
ことが必要である。従って、微弱なX線から強いX線量
までの画像を撮像できることが好ましい。このために
は、大きな電荷に対応する高い画素電圧に対してもスイ
ッチング用TFTが正常に動作することが必要であり、
さらにスイッチング用TFTのオフ電流は小さくする必
要がある。また、このようなX線平面検出器に用いられ
るスイッチング用TFTはX線の照射により欠陥が生成
され特性が劣化することが多いが、スイッチング用TF
Tが劣化後でも動作できるようなTFT特性が必要であ
る。
Further, it is important for a medical X-ray detector to be able to make a diagnosis with as low an X-ray dose as possible in order to suppress the influence on the human body. For this purpose, it is important to reduce the off-current of the switching TFT in order to detect the minute charge generated with a low X-ray dose. On the other hand, good image quality is necessary for accurate diagnosis. In this case, it is necessary to capture an image with a high X-ray dose and a good SN ratio. Therefore, it is preferable to be able to capture an image from a weak X-ray to a strong X-ray dose. For this purpose, it is necessary that the switching TFT normally operates even for a high pixel voltage corresponding to a large electric charge.
Further, it is necessary to reduce the off current of the switching TFT. Further, in the switching TFT used in such an X-ray flat panel detector, defects are often generated due to X-ray irradiation and the characteristics are deteriorated.
TFT characteristics are required so that T can operate even after deterioration.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
鑑みてなされたもので、高電圧に対する保護作用のため
に画素回路が複雑化するのを防止し、画素を微細化して
画素数や種々の配線数が増加した場合であっても、良好
な画像を取得できるX線平面検出器を提供することを目
的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and prevents the pixel circuit from becoming complicated due to the protection action against a high voltage, and miniaturizes the pixel to reduce the number of pixels. An object of the present invention is to provide an X-ray flat panel detector capable of acquiring a good image even when the number of various wirings is increased.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、次のような手段を講じている。
The present invention takes the following means in order to achieve the above object.

【0010】請求項1に記載の発明は、入射するX線に
より感光され信号電荷を発生するX線感光膜と、前記X
線感光膜に接して二次元的に配置された複数の画素電極
と、前記X線感光膜において発生する信号電荷としての
正孔及び電子のうち、移動度の高い方を前記複数の画素
電極に収集されるように、前記X線感光膜にバイアス電
圧を印加するバイアス電圧印加手段と、前記画素電極毎
に設けられ、前記X線感光膜が発生する電荷を蓄積する
複数のキャパシタと、前記画素電極毎に設けられ、前記
キャパシタが蓄積する電荷を読み出す複数のスイッチン
グ用薄膜トランジスタと、前記複数のスイッチング用薄
膜トランジスタを開閉制御するための制御信号を供給す
る複数の走査線と、前記複数のスイッチング用薄膜トラ
ンジスタに接続され、前記スイッチング用薄膜トランジ
スタが閉じたときに前記電荷を読み出すための複数の信
号線とを具備することを特徴とするX線平面検出器であ
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an X-ray photosensitive film which is exposed to incident X-rays to generate signal charges, and the X-ray photosensitive film.
Of a plurality of pixel electrodes two-dimensionally arranged in contact with the X-ray photosensitive film and holes and electrons as signal charges generated in the X-ray photosensitive film, whichever has a higher mobility is set to the plurality of pixel electrodes. Bias voltage applying means for applying a bias voltage to the X-ray photosensitive film so as to be collected, a plurality of capacitors provided for each of the pixel electrodes for accumulating charges generated by the X-ray photosensitive film, and the pixel. A plurality of switching thin film transistors which are provided for each electrode and read out charges accumulated in the capacitor, a plurality of scanning lines which supply a control signal for controlling opening and closing of the plurality of switching thin film transistors, and the plurality of switching thin film transistors. And a plurality of signal lines for reading the electric charges when the switching thin film transistor is closed. An X-ray flat panel detector characterized by and.

【0011】請求項9に記載の発明は、入射するX線に
より感光され信号電荷を発生するX線感光膜と、前記X
線感光膜に接して二次元的に配置された複数の画素電極
と、前記X線感光膜において発生する信号電荷としての
正孔及び電子のうち、移動度の高い方を前記複数の画素
電極に収集されるように、前記X線感光膜にバイアス電
圧を印加するバイアス電圧印加手段と、前記画素電極毎
に設けられ、前記X線感光膜が発生する電荷を蓄積する
複数のキャパシタと、前記画素電極毎に設けられ、前記
X線感光膜において発生する信号電荷としての正孔及び
電子のうち、移動度の高い方をキャリアとし、前記キャ
パシタが蓄積する電荷を読み出す複数のスイッチング用
薄膜トランジスタと、前記複数のスイッチング用薄膜ト
ランジスタを開閉制御するための制御信号を供給する複
数の走査線と、前記複数のスイッチング用薄膜トランジ
スタに接続され、前記スイッチング用薄膜トランジスタ
が閉じたときに前記電荷を読み出すための複数の信号線
とを具備するX線平面検出器である。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided an X-ray photosensitive film which is exposed to incident X-rays to generate signal charges, and the X-ray photosensitive film.
Of a plurality of pixel electrodes two-dimensionally arranged in contact with the X-ray photosensitive film and holes and electrons as signal charges generated in the X-ray photosensitive film, whichever has a higher mobility is set to the plurality of pixel electrodes. Bias voltage applying means for applying a bias voltage to the X-ray photosensitive film so as to be collected, a plurality of capacitors provided for each of the pixel electrodes for accumulating charges generated by the X-ray photosensitive film, and the pixel. A plurality of switching thin film transistors which are provided for each electrode and which use a hole or electron as a signal charge generated in the X-ray photosensitive film having higher mobility as a carrier and read out charges accumulated in the capacitor; A plurality of scanning lines supplying a control signal for controlling the opening and closing of a plurality of switching thin film transistors, and connected to the plurality of switching thin film transistors, Serial is an X-ray flat panel detector having a plurality of signal lines for reading out the charges when the switching thin film transistor is closed.

【0012】請求項16に記載の発明は、正孔の移動度
が電子の移動度よりも大きい素材からなり、入射するX
線により感光され信号電荷を発生するX線感光膜と、前
記X線感光膜に接して二次元的に配置された複数の画素
電極と、前記X線感光膜において発生する信号電荷とし
ての正孔が前記複数の画素電極に収集されるように、前
記X線感光膜にバイアス電圧を印加するバイアス電圧印
加手段と、前記画素電極毎に設けられ、前記X線感光膜
が発生する電荷を蓄積する複数のキャパシタと、絶縁基
板上に前記画素電極毎に設けられ、前記絶縁基板上に島
状に設けられた多結晶シリコン膜を有し、前記キャパシ
タが蓄積する信号電荷を読み出す複数のpチャネル薄膜
トランジスタと、前記複数のpチャネル薄膜トランジス
タを開閉制御するための制御信号を供給する複数の走査
線と、前記複数のpチャネル薄膜トランジスタに接続さ
れ、前記pチャネル薄膜トランジスタが閉じたときに前
記信号電荷を読み出すための複数の信号線とを具備する
X線平面検出器である。
According to a sixteenth aspect of the present invention, the mobility of holes is higher than that of electrons, and the incident X
X-ray photosensitive film which is exposed to a line to generate a signal charge, a plurality of pixel electrodes which are two-dimensionally arranged in contact with the X-ray photosensitive film, and holes as a signal charge generated in the X-ray photosensitive film. So as to be collected in the plurality of pixel electrodes, bias voltage applying means for applying a bias voltage to the X-ray photosensitive film, and a charge voltage generated by the X-ray photosensitive film, which is provided for each pixel electrode. A plurality of p-channel thin film transistors having a plurality of capacitors and a polycrystalline silicon film provided on the insulating substrate for each of the pixel electrodes and provided in an island shape on the insulating substrate, for reading signal charges accumulated in the capacitors. A plurality of scan lines that supply a control signal for controlling the opening and closing of the plurality of p-channel thin film transistors, and the p-channel thin film transistor connected to the plurality of p-channel thin film transistors. An X-ray flat panel detector having a plurality of signal lines for reading out the signal charge when the thin film transistor is closed.

【0013】請求項20に記載の発明は、電子の移動度
が正孔の移動度よりも大きい素材からなり、入射するX
線により感光され電子及び正孔を発生するX線感光膜
と、前記X線感光膜に接して二次元的に配置された複数
の画素電極と、前記画素電極毎に設けられ、前記X線感
光膜が発生する電子を蓄積する複数のキャパシタと、前
記画素電極毎に設けられ、前記キャパシタが蓄積する電
子を読み出す複数のnチャネル薄膜トランジスタと、前
記複数のnチャネル薄膜トランジスタを開閉制御するた
めの制御信号を供給する複数の走査線と、前記複数のn
チャネル薄膜トランジスタに接続され、前記nチャネル
薄膜トランジスタが閉じたときに前記電子を読み出すた
めの複数の信号線とを具備するX線平面検出器である。
According to a twentieth aspect of the present invention, a material having a higher electron mobility than a hole mobility is used, and the incident X
An X-ray photosensitive film that is exposed to rays to generate electrons and holes; a plurality of pixel electrodes that are two-dimensionally arranged in contact with the X-ray photosensitive film; A plurality of capacitors for accumulating electrons generated by the film, a plurality of n-channel thin film transistors provided for each of the pixel electrodes to read out the electrons accumulated by the capacitors, and a control signal for controlling opening / closing of the plurality of n-channel thin film transistors. A plurality of scan lines for supplying
An X-ray flat panel detector comprising a plurality of signal lines connected to a channel thin film transistor and for reading out the electrons when the n channel thin film transistor is closed.

【0014】請求項24に記載の発明は、入射するX線
により感光され信号電荷を発生するX線感光膜と、前記
X線感光膜に接して二次元的に配置された複数の画素電
極と、前記X線感光膜にバイアス電圧を印加するバイア
ス電圧印加手段と、前記画素電極毎に設けられ、前記X
線感光膜が発生する電荷を蓄積する複数のキャパシタ
と、前記画素電極毎に設けられ、前記キャパシタが蓄積
する電荷を読み出す複数の多結晶シリコンの多結晶シリ
コンのpチャネル薄膜トランジスタと、前記複数のスイ
ッチング用薄膜トランジスタを開閉制御するための制御
信号を供給する複数の走査線と、前記複数のスイッチン
グ用薄膜トランジスタに接続され、前記スイッチング用
薄膜トランジスタが閉じたときに前記電荷を読み出すた
めの複数の信号線と、を具備することを特徴とするX線
平面検出器である。
According to a twenty-fourth aspect of the present invention, there is provided an X-ray photosensitive film which is exposed to incident X-rays to generate signal charges, and a plurality of pixel electrodes which are two-dimensionally arranged in contact with the X-ray photosensitive film. Bias voltage applying means for applying a bias voltage to the X-ray photosensitive film, and the X
A plurality of capacitors for accumulating charges generated by the line photosensitive film, a plurality of polycrystalline silicon p-channel thin film transistors provided for each pixel electrode for reading out charges accumulated by the capacitors, and a plurality of the switching elements. A plurality of scanning lines for supplying a control signal for controlling the opening / closing of the thin film transistor, and a plurality of signal lines connected to the plurality of switching thin film transistors for reading the charges when the switching thin film transistor is closed; An X-ray flat panel detector comprising:

【0015】このような構成によれば、高電圧に対する
保護作用のために画素回路が複雑化するのを防止し、画
素を微細化しても良好な画像を取得できるX線平面検出
器を実現することができる。
According to such a configuration, the pixel circuit is prevented from becoming complicated due to the protection action against a high voltage, and an X-ray flat panel detector capable of obtaining a good image even if the pixel is miniaturized is realized. be able to.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の第1実施形態〜第
3実施形態を図面に従って説明する。なお、以下の説明
において、略同一の機能及び構成を有する構成要素につ
いては、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ
行う。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First to third embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, constituent elements having substantially the same functions and configurations are designated by the same reference numerals, and redundant description will be given only when necessary.

【0017】(第1の実施形態)図1は、本発明の第1
の実施形態に係わるX線平面検出器の基本構成を示す回
路図である。図1に示すように、入射X線を電気信号に
変換するX線検出画素1が2次元に配置されて撮像領域
2を構成している。画素1は、入射X線を電気信号に変
換するX線感光膜1a、このX線感光膜1aに接続され
た画素電極1b、画素電極1bに接続された蓄積容量1
c、画素電極1bにソースが接続されたスイッチング用
薄膜トランジスタ(TFT)1dを具備している。図1
では、簡略化して2×2の画素構成を示しているが、実
際はより多数行、多数列のm×nの画素構成となってい
る。
(First Embodiment) FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
2 is a circuit diagram showing a basic configuration of an X-ray flat panel detector according to the embodiment of FIG. As shown in FIG. 1, an X-ray detection pixel 1 for converting an incident X-ray into an electric signal is two-dimensionally arranged to form an imaging region 2. The pixel 1 includes an X-ray photosensitive film 1a that converts an incident X-ray into an electric signal, a pixel electrode 1b connected to the X-ray photosensitive film 1a, and a storage capacitor 1 connected to the pixel electrode 1b.
c, a switching thin film transistor (TFT) 1d whose source is connected to the pixel electrode 1b. Figure 1
Shows a 2 × 2 pixel configuration for simplification, but in reality, it has an m × n pixel configuration with more rows and columns.

【0018】本発明の重要な点の一つは、X線感光膜1
aの種類に応じて、当該X線感光膜1aに印加するバイ
アス電圧の方向を選択することである。すなわち、正孔
の移動度が電子の移動度よりも高いX線感光膜1aを使
用する場合には、当該X線感光膜1aに対し、画素電極
に正孔が収集される方向でバイアス電圧を印加する。一
方、電子の移動度が正孔の移動度よりも高いX線感光膜
を使用する場合には、当該X線感光膜1aに対し、画素
電極に電子が収集される方向でバイアス電圧を印加す
る。以下の各実施形態においては、説明を具体的にする
ため、X線感光膜1aは、正孔の移動度が電子の移動度
よりも高いものを使用するX線平面検出器を例とする。
One of the important points of the present invention is that the X-ray photosensitive film 1 is used.
The direction of the bias voltage applied to the X-ray photosensitive film 1a is selected according to the type of a. That is, when using the X-ray photosensitive film 1a in which the hole mobility is higher than the electron mobility, a bias voltage is applied to the X-ray photosensitive film 1a in the direction in which holes are collected in the pixel electrode. Apply. On the other hand, when an X-ray photosensitive film having electron mobility higher than hole mobility is used, a bias voltage is applied to the X-ray photosensitive film 1a in the direction in which electrons are collected in the pixel electrode. . In each of the following embodiments, for the sake of concrete description, an X-ray flat panel detector using an X-ray photosensitive film 1a having a hole mobility higher than an electron mobility is taken as an example.

【0019】撮像領域2には、複数本の走査線3と複数
本の信号線4が、互いに直交する関係で配置されてい
る。走査線3は、撮像領域2内でスイッチング用TFT
1dのゲートに接続され、撮像領域2外で画素を選択的
に駆動するためのゲートドライバ5に接続されている。
また、信号線4は、撮像領域2内でスイッチング用TF
T1dのドレインに接続され、撮像領域2外で読み出し
回路7により読み出されて出力されるようになってい
る。
In the image pickup area 2, a plurality of scanning lines 3 and a plurality of signal lines 4 are arranged so as to be orthogonal to each other. The scanning line 3 is a switching TFT in the imaging area 2.
It is connected to a gate 1d and is connected to a gate driver 5 for selectively driving pixels outside the imaging region 2.
In addition, the signal line 4 is a switching TF in the imaging area 2.
It is connected to the drain of T1d, and is read out by the readout circuit 7 outside the imaging region 2 and output.

【0020】図2は画素1の構成を示す平面図であり、
図3は、画素1の構成を示す断面図(図2の3B−3B
に沿った断面)である。ガラス基板10上にアンダーコ
ート絶縁膜11として、SiNx(50nm)/SiO
2 (100nm)を形成し、その上にアモルファスSi
(a−Si)膜を50nmの膜厚で形成する。
FIG. 2 is a plan view showing the structure of the pixel 1.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the pixel 1 (3B-3B in FIG. 2).
Is a cross section along). SiNx (50 nm) / SiO as an undercoat insulating film 11 on the glass substrate 10.
2 (100 nm) is formed and amorphous Si is formed on it.
An (a-Si) film is formed with a film thickness of 50 nm.

【0021】続いて、ELA(エキシマレーザアニー
ル;Excimer Laser Anneal)でa−Si膜を多結晶化
して50nmの多結晶Si(p−Si)膜12を形成す
る。次いで、p−Si膜12をエッチングして、トラン
ジスタ領域の島12−1とキャパシタ領域の島12−2
を形成する。次いで、PCVD又は熱CVDによりゲー
トSiO2 膜13を150nm成膜する。次いで、トラ
ンジスタ領域の島12−1にゲート電極14−1を、キ
ャパシタ領域の島12−2にゲート電極14−2を、M
oWのゲートとして300nmの厚さで形成する。
Subsequently, the a-Si film is polycrystallized by ELA (Excimer Laser Annealing) to form a polycrystal Si (p-Si) film 12 of 50 nm. Then, the p-Si film 12 is etched to form an island 12-1 in the transistor region and an island 12-2 in the capacitor region.
To form. Then, a gate SiO 2 film 13 is formed to a thickness of 150 nm by PCVD or thermal CVD. Next, the gate electrode 14-1 is formed on the island 12-1 in the transistor region, the gate electrode 14-2 is formed on the island 12-2 in the capacitor region, and M
It is formed with a thickness of 300 nm as an OW gate.

【0022】次いで、ゲート電極又はレジストをマスク
としてイオン注入により、Bを1×1014cm-2〜5×
1016cm-2、好ましくは1×1015cm-2〜1×10
16cm-2、本実施形態では3×1015cm-2の高濃度ド
ープして、p+ 領域15を形成する。即ち、トランジス
タ領域にp+ 領域からなるドレイン15−1とソース1
5−2を形成し、キャパシタ領域にp+ 領域15−3を
形成する。ここでは、ゲート幅Wとゲート長Lを例えば
W/L=10/5μmとしている。
Next, by ion implantation using the gate electrode or the resist as a mask, B is added at 1 × 10 14 cm −2 to 5 ×.
10 16 cm -2 , preferably 1 x 10 15 cm -2 to 1 x 10
16 cm -2, and heavily doped of 3 × 10 15 cm -2 in this embodiment, to form the p + region 15. That is, the drain 15-1 and the source 1 which are p + regions in the transistor region
5-2 is formed, and the p + region 15-3 is formed in the capacitor region. Here, the gate width W and the gate length L are set to W / L = 10/5 μm, for example.

【0023】次いで、層間絶縁膜としてSiO2 膜16
をPCVDで500nm形成する。次いで、SiO2
16のソース・ドレインコンタクト部に穴を開け、Mo
/Al/Mo膜17によりTFT1dのドレイン15−
1に接続される信号線17−1、TFT1dのソース1
5−2及び蓄積容量1cのp+ 領域15−3に接続され
るCs線17−2及び蓄積容量を接続する容量線17−
3を形成する。次いで、パシベーション用のSiNx膜
(図示せず)をPCVDにより400nmの厚さに形成
する。その後、アクリル系樹脂を2〜5μm、好ましく
は3μmコートして保護膜18を形成する。そして、ア
クリル系感光性樹脂を用いコンタクト部を露光、現像し
て形成する。次いで、ITOを100nm成膜し、これ
を所望形状にパターニングしてITOの画素電極19を
形成する。
Then, a SiO 2 film 16 is formed as an interlayer insulating film.
To a thickness of 500 nm by PCVD. Next, a hole is formed in the source / drain contact portion of the SiO 2 film 16 to remove Mo.
/ Al / Mo film 17 allows drain 15d of TFT 1d
Signal line 17-1 connected to 1 and source 1 of TFT 1d
5-2 and the Cs line 17-2 connected to the p + region 15-3 of the storage capacitor 1c and the capacitance line 17- connecting the storage capacitor
3 is formed. Next, a SiNx film (not shown) for passivation is formed by PCVD to a thickness of 400 nm. After that, an acrylic resin is coated in an amount of 2 to 5 μm, preferably 3 μm to form the protective film 18. Then, the contact portion is exposed and developed using an acrylic photosensitive resin. Next, an ITO film is formed to a thickness of 100 nm and is patterned into a desired shape to form an ITO pixel electrode 19.

【0024】次いで、X線感光膜1aとして、p型のS
e層21,i型のSe層22,n型のSe層23を上記
順に形成する。具体的には、TFTアレイ基板上にp型
Se又はp型As2 Se3 膜21を5〜100μm、好
ましくは10μm蒸着により形成する。この上に無添加
の高抵抗Se膜22を900μm形成する。続いて、こ
の上にn型Se膜23を5〜100μm、好ましくは1
0μm形成する。そして、最上部にCrを100nm、
Alを300nm蒸着して、上部電極25を形成する。
ガラス基板上に形成するために全ての製造工程は500
℃以下で形成し、TFTアレイとして最適化されてい
る。このため、高温度ではバリケードされたLSIで用
いられるp−Siとは異なる特性を持つ。
Then, as the X-ray photosensitive film 1a, p-type S
The e-layer 21, the i-type Se layer 22, and the n-type Se layer 23 are formed in the above order. Specifically, the p-type Se or p-type As 2 Se 3 film 21 is formed on the TFT array substrate by vapor deposition of 5 to 100 μm, preferably 10 μm. An undoped high-resistance Se film 22 having a thickness of 900 μm is formed thereon. Then, an n-type Se film 23 is deposited thereon in an amount of 5 to 100 μm, preferably 1
0 μm is formed. And, Cr is 100 nm on the top,
Al is vapor-deposited to a thickness of 300 nm to form the upper electrode 25.
500 steps for manufacturing on glass substrate
It is formed at a temperature of ℃ or below, and is optimized as a TFT array. Therefore, it has a characteristic different from that of p-Si used in a barricade LSI at a high temperature.

【0025】なお、X線感光膜1aは、正孔の移動度が
電子の移動度よりも高い感光材料からなるものであれ
ば、どのようなものであってもよい。代表例としては、
GaP、AlSb、a−Se等の感光材料が挙げられ
る。一方、電子の移動度が正孔の移動度よりも高いX線
感光膜の素材としては、CdZnTe、CdSe、Hg
、PbI、ZnTe、CdTe、CdS等が挙げ
られる。
The X-ray photosensitive film 1a has a hole mobility of
If it is made of a photosensitive material having a higher electron mobility,
If it is, it may be anything. As a typical example,
Examples include photosensitive materials such as GaP, AlSb, and a-Se.
It On the other hand, X-rays in which electron mobility is higher than hole mobility
The material of the photosensitive film is CdZnTe, CdSe, Hg
I Two, PbITwo, ZnTe, CdTe, CdS, etc.
To be

【0026】また、X線感光膜1aには、上部電極25
を介して、正孔及び電子のうち移動度の高い方が画素電
極1bに収集されるようにバイアス電圧が印加される。
今の場合、X線感光膜1aは、正孔の移動度が電子の移
動度よりも高い感光材料を使用しているから、正孔が画
素電極1bに収集されるように、上部電極25が正極と
なるようにバイアス電圧が印加される。
The upper electrode 25 is formed on the X-ray photosensitive film 1a.
A bias voltage is applied to the pixel electrode 1b so that the hole or electron having the higher mobility is collected by the pixel electrode 1b.
In this case, since the X-ray photosensitive film 1a uses a photosensitive material in which hole mobility is higher than electron mobility, the upper electrode 25 is formed so that holes are collected in the pixel electrode 1b. A bias voltage is applied so that it becomes a positive electrode.

【0027】スイッチング用薄膜トランジスタ(TF
T)1dは、X線感光膜1aの種類に応じた極性を有す
る。すなわち、X線感光膜1aにおいて正孔の移動度が
電子の移動度よりも高い場合には、スイッチング用薄膜
トランジスタ1dとしてp−チャネルTFTを使用す
る。一方、X線感光膜1aにおいて電子の移動度が正孔
の移動度よりも高い場合には、スイッチング用薄膜トラ
ンジスタ1dとしてn−チャネルTFTを使用する。本
実施形態においては、正孔の移動度が電子の移動度より
も高いX線感光膜1aを使用しているから、スイッチン
グ用薄膜トランジスタ(TFT)1dはp−チャネルT
FTである。
Switching thin film transistor (TF)
T) 1d has a polarity depending on the type of the X-ray photosensitive film 1a. That is, when the mobility of holes is higher than the mobility of electrons in the X-ray photosensitive film 1a, a p-channel TFT is used as the switching thin film transistor 1d. On the other hand, when the electron mobility is higher than the hole mobility in the X-ray photosensitive film 1a, an n-channel TFT is used as the switching thin film transistor 1d. In this embodiment, since the X-ray photosensitive film 1a in which the hole mobility is higher than the electron mobility is used, the switching thin film transistor (TFT) 1d is a p-channel T.
It is FT.

【0028】また、スイッチング用薄膜トランジスタ1
dは、多結晶SiTFT(以下、「p−SiTFT」と
表記する。)である。このようにp−SiTFTを使用
するのは、例えば次の理由による。
Further, the switching thin film transistor 1
d is a polycrystalline SiTFT (hereinafter referred to as "p-SiTFT"). The reason why the p-Si TFT is used in this way is, for example, as follows.

【0029】すなわち、高精細、多画素のX線平面検出
器を駆動するためにはスイッチ速度の速いTFTが必要
であるが、従来の非晶質SiTFT(以下、「a−Si
TFT」と表記する。)では電子の移動度が小さいため
に駆動が十分にできない。このため、従来では、スイッ
チ速度の速いTFTとして移動度の高いp−SiのTF
Tを用いている。p−Siの電子の移動度と正孔の移動
度は、a−Siのそれよりもオーダーにして二つほど高
い。具体的には、p−Siの電子の移動度は100〜4
00であり、p−Siの正孔の移動度は50〜200で
ある。
That is, in order to drive a high-definition, multi-pixel X-ray flat panel detector, a TFT having a high switching speed is required, but a conventional amorphous SiTFT (hereinafter referred to as "a-Si").
"TFT". In), the electron mobility is low, so that it cannot be driven sufficiently. Therefore, conventionally, a p-Si TF having high mobility is used as a TFT having a high switching speed.
T is used. The electron mobility and hole mobility of p-Si are about two orders of magnitude higher than that of a-Si. Specifically, the electron mobility of p-Si is 100 to 4
00, and the hole mobility of p-Si is 50 to 200.

【0030】また、単結晶のSiを用いることも可能で
あるが、単結晶Siの基板のサイズは小さいためX線検
出器で必要とされる大面積のTFTアレイを形成するこ
とは困難である。これに対してp−Siはガラス基板等
に形成できるため大面積のTFTアレイが形成できる。
Although it is possible to use single crystal Si, it is difficult to form a large-area TFT array required for an X-ray detector because the size of the single crystal Si substrate is small. . On the other hand, since p-Si can be formed on a glass substrate or the like, a large area TFT array can be formed.

【0031】しかしながら、発明者らは、n−chのp
−SiTFTでは、図4に示すようにX線照射によりス
イッチ特性の立ち上がりが大きく劣化することを見出し
た。このスイッチ特性の立ち上がりの劣化は、a−Si
TFTには見られず、p−SiTFTに特に顕著な問題
である。従って、この劣化により、n−chのp−Si
TFTは、必ずしもX線平面検出器に好適ではないこと
を見出した。また、保護ダイオードとして作用させるた
めには、大きなドレイン電圧Vdで駆動することが必要
であることが考えられる。
However, the inventors have found that the p of n-ch is
In the -SiTFT, it has been found that the rise of the switch characteristics is greatly deteriorated by X-ray irradiation as shown in FIG. The deterioration of the rising of this switch characteristic is caused by a-Si.
It is not found in TFT and is a particularly remarkable problem in p-Si TFT. Therefore, due to this deterioration, n-ch p-Si
We have found that TFTs are not always suitable for X-ray flat panel detectors. Further, it is considered necessary to drive with a large drain voltage Vd in order to act as a protection diode.

【0032】そこで、発明者らは、鋭意研究の結果、p
−chのp−SiTFTはドレイン電圧Vdの耐性が大
きく、X線耐性も大きいため、スイッチング用薄膜トラ
ンジスタ1dに好適であることを見出した。このp−c
hのp−SiTFTを使用したことによる顕著な効果
は、後で詳しく説明する。従来、p−SiTFTは液晶
表示装置(TFT−LCD)に使用されているが、LC
DではX線耐性は必要でないため移動度の高いn−ch
p−SiTFTが従来は用いられていた。X線照射に
対してはp−chTFTが優れていることを初めて見出
した。
Therefore, as a result of earnest research, the inventors have found that p
It has been found that the -ch p-Si TFT has a large drain voltage Vd resistance and a large X-ray resistance, and thus is suitable for the switching thin film transistor 1d. This pc
The remarkable effect of using the h-type p-Si TFT will be described in detail later. Conventionally, p-SiTFT has been used for liquid crystal display (TFT-LCD), but LC
In D, X-ray resistance is not required, so n-ch with high mobility
The p-Si TFT has been used conventionally. It was discovered for the first time that p-ch TFTs are superior to X-ray irradiation.

【0033】このような構成によれば、上部電極25に
正電圧を印加することで、正孔が画素電極1bに収集さ
れるようなバイアス電圧をX線感光膜1aに印加するこ
とができる。このバイアス電圧により、X線感光膜1a
においてX線の入射量に応じて発生した正孔を、蓄積容
量1cに信号電荷として蓄積することができる。そし
て、走査線3を介して、p−chのp−SiTFTであ
るスイッチング用TFT1dをオンすることにより、蓄
積された信号電荷を高速且つ高いSN比によって信号線
4に読み出すことができる。より具体的には、本X線平
面検出器は、次のように動作する。
According to this structure, by applying a positive voltage to the upper electrode 25, a bias voltage that collects holes in the pixel electrode 1b can be applied to the X-ray photosensitive film 1a. By this bias voltage, the X-ray photosensitive film 1a
In, the holes generated according to the incident amount of X-rays can be stored in the storage capacitor 1c as signal charges. Then, by turning on the switching TFT 1d which is a p-ch p-Si TFT via the scanning line 3, the accumulated signal charges can be read out to the signal line 4 at high speed and with a high SN ratio. More specifically, the X-ray flat panel detector operates as follows.

【0034】図5は、本実施形態に係るX線平面検出器
の動作について説明するための図である。図5におい
て、上部電極25から10kVの正電圧を印加すること
により、X線感光膜1aにバイアス電圧を印加する。そ
して、スイッチング用TFT1dを図5のように駆動す
る。即ち、ゲートオフ時には例えば10Vを印加してお
き、ゲートパルスとして例えば−25Vを印加すること
によりスイッチング用TFTをオンする。なお、撮影を
行う場合には、ゲートパルス印加時においてX線照射は
停止される。また、連続透視を行う場合には、X線照射
中においてゲートパルスは適宜印加され、信号電荷の読
み出し操作が行われる。
FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the X-ray flat panel detector according to this embodiment. In FIG. 5, a bias voltage is applied to the X-ray photosensitive film 1a by applying a positive voltage of 10 kV from the upper electrode 25. Then, the switching TFT 1d is driven as shown in FIG. That is, for example, 10V is applied in advance when the gate is off, and -25V is applied as a gate pulse to turn on the switching TFT. It should be noted that, when performing imaging, X-ray irradiation is stopped when the gate pulse is applied. Further, when performing continuous fluoroscopy, a gate pulse is appropriately applied during the X-ray irradiation, and a signal charge reading operation is performed.

【0035】このようにすることにより、非常に強いX
線が照射されて画素電位が非常に大きくなり、ゲートパ
ルスのオフ電圧とスイッチング用TFTのしきい値の和
以上の電圧になると、スイッチング用TFTがオン状態
になり、画素の電荷(蓄積容量の過剰電荷)は信号線に
流出する。
By doing this, a very strong X
When the line is irradiated and the pixel potential becomes very large and becomes a voltage equal to or higher than the sum of the off voltage of the gate pulse and the threshold value of the switching TFT, the switching TFT is turned on, and the pixel charge (storage capacitor Excess charge) flows out to the signal line.

【0036】また、画素電位はゲートパルスのオフ電圧
とスイッチング用TFTのしきい値の和以上にはならな
いため、高電圧によりスイッチング用TFTのゲート絶
縁膜が絶縁破壊されることはない。このため、スイッチ
ング用TFTを高電圧から保護することができる。図6
に、pチャネルTFTの本来のTFT特性と共に、ゲー
トオフ時に10Vを印加した場合のダイオード特性を示
す。なお、ダイオード特性においては、横軸はゲート電
位ではなく画素電極の電位である。
Further, since the pixel potential does not exceed the sum of the off voltage of the gate pulse and the threshold value of the switching TFT, the high voltage does not cause dielectric breakdown of the gate insulating film of the switching TFT. Therefore, the switching TFT can be protected from high voltage. Figure 6
The original TFT characteristics of the p-channel TFT and the diode characteristics when 10 V is applied when the gate is off are shown in FIG. In the diode characteristics, the horizontal axis represents the pixel electrode potential, not the gate potential.

【0037】すなわち、本実施形態に係るX線平面検出
器によれば、スイッチング用TFT1dに保護回路の機
能を持たせることができるため、別途蓄積容量1cに過
度に電荷が蓄積されるのを防止するための保護回路を設
ける必要がなくなる。従って、従来のX線平面検出器の
様に、スイッチング用TFT,X線感光膜,Cst,及
び保護用TFT等を配置したTFTアレイ基板におい
て、保護用TFT用のバイアス線を実装したTABを外
付けするための配線を接続する必要がない。その結果、
画素サイズを微細化した場合であっても、十分狭いピッ
チで配線を接続することができる。さらに、別途保護回
路を必要としないから、微細化した画素内でも蓄積容量
の面積を十分に確保することができる。
That is, according to the X-ray flat panel detector of the present embodiment, since the switching TFT 1d can be provided with the function of the protection circuit, it is possible to prevent excessive accumulation of charges in the additional storage capacitor 1c. It is not necessary to provide a protection circuit for doing so. Therefore, like the conventional X-ray flat panel detector, in the TFT array substrate on which the switching TFT, the X-ray photosensitive film, Cst, and the protective TFT are arranged, the TAB on which the bias line for the protective TFT is mounted is removed. There is no need to connect wiring for attachment. as a result,
Even when the pixel size is miniaturized, the wiring can be connected with a sufficiently narrow pitch. Furthermore, since a separate protection circuit is not required, a sufficient storage capacitor area can be secured even in a miniaturized pixel.

【0038】また、本実施形態に係るX線平面検出器
は、スイッチング用TFT1dとして、p−Siからな
るpチャネルTFTを用いている。当該構成により、以
下の効果を得ることが出来る。
Further, the X-ray flat panel detector according to this embodiment uses the p-channel TFT made of p-Si as the switching TFT 1d. With this configuration, the following effects can be obtained.

【0039】第1に、電子の移動度に比較してホールの
移動度が高いSeをX線感光膜として使用するX線平面
検出器において、電荷として移動度の高いホールを検出
するから、S/N比を向上させることができる。すなわ
ち、X線感光膜としてのSeでは、仮に蓄積容量に蓄積
する電荷として移動度の低い電子を用いると、欠陥領域
で捕獲された低移動度の電子によって空間電荷が形成さ
れ易いために、クーロン力により電子が曲げられ隣接画
素に電子が到達することになる。このために蓄積した空
間電荷により焼き付きが発生するという可能性が生じ
る。これに対して本実施形態では、移動度の高く空間電
荷が形成されにくいホールを蓄積電荷に溜めるため、解
像度の劣化は殆ど無く、焼き付きも殆ど見られない。
First, in an X-ray flat panel detector that uses Se, which has a higher hole mobility as compared with electron mobility, as an X-ray photosensitive film, holes having a high mobility are detected as electric charges. The / N ratio can be improved. That is, in Se as the X-ray photosensitive film, if electrons having a low mobility are used as the charges accumulated in the storage capacitor, space charges are easily formed by the electrons having a low mobility captured in the defect region. The electrons are bent by the force and reach the adjacent pixels. Therefore, there is a possibility that burn-in will occur due to the accumulated space charge. On the other hand, in the present embodiment, since holes having high mobility and in which space charges are hard to be formed are accumulated in the accumulated charges, there is almost no deterioration in resolution and almost no burn-in is observed.

【0040】第2に、スイッチング用TFT1dのドレ
イン電圧による破壊に対する耐圧を十分に高くすること
ができる。発明者らの実験によれば、本実施形態で説明
した手法により製造されたpチャネルTFTは、L長が
2μmでも25V程度のVdまで動作可能である。これ
に対し、従来のX線平面検出器が有するnチャネルTF
Tでは、ドレイン耐圧は約1/2の15Vである。この
ドレイン電圧によるTFT特性劣化は、ドレイン電界に
より加速された高エネルギのキャリアがゲート絶縁膜に
飛び込み欠陥を生成して劣化させることに起因する。
Secondly, the breakdown voltage of the switching TFT 1d against the breakdown due to the drain voltage can be made sufficiently high. According to the experiments by the inventors, the p-channel TFT manufactured by the method described in this embodiment can operate up to Vd of about 25 V even if the L length is 2 μm. On the other hand, the n-channel TF included in the conventional X-ray flat panel detector
At T, the drain breakdown voltage is about 1/2, which is 15V. The deterioration of the TFT characteristics due to the drain voltage is caused by the high-energy carriers accelerated by the drain electric field plunging into the gate insulating film and causing deterioration.

【0041】本実施形態に係るX線平面検出器は、p−
chのp−SiTFTをスイッチング用TFT1dに用
いている。従って、正孔は電子より移動度が低くドレイ
ンでのエネルギが小さいため、ドレイン電圧によるTF
T特性劣化を小さくすることができる。また、このTF
T特性劣化の原因となる欠陥電荷は、プラス電荷を有す
る。従って、スイッチング用TFT1dのキャリアとし
ての正孔は、この欠陥の存在するゲート絶縁膜との界面
から少し離れて走行することになり、当該欠陥電荷から
の影響を小さいくすることができる。
The X-ray flat panel detector according to this embodiment is p-
The ch p-Si TFT is used as the switching TFT 1d. Therefore, since holes have lower mobility than electrons and less energy at the drain, TF due to the drain voltage is increased.
The T characteristic deterioration can be reduced. Also, this TF
The defect charge that causes the deterioration of the T characteristic has a positive charge. Therefore, the holes as carriers of the switching TFT 1d travel a little away from the interface with the gate insulating film having the defect, and the influence from the defective charge can be reduced.

【0042】第3に、本実施形態に係るX線平面検出器
は、スイッチング用TFT1dとしてpチャネルTFT
を使用しているから、高いX線耐性を有している。すな
わち、一般に、X線平面検出器に用いられるスイッチン
グ用TFTは、X線の照射により欠陥が生成され、その
特性が劣化する。この特性の劣化により、従来のX線平
面検出器は、正常に動作しない場合がある。しかしなが
ら、我々は後述のように、この劣化がn−ch p−S
iTFTでは平面検出器として動作が困難な程度に大き
いが、p−ch p−SiTFTではX線照射によるT
FTのVthやS−ファクタの劣化がp−ch p−S
iTFTより小さいため使用可能なことを見出した。こ
のことは、単結晶SiのMOSトランジスタの結果、例
えばL.K.Wang著「X−ray Lithogr
aphy Induced Radiation Da
mage in CMOS and Bipolar
Devices」(Jornal of Electr
onic Materials,vol.21, N
o.7,1992)中テーブル1からわかるように、X
線照射による劣化、即ちVthの変動とスイッチ領域で
の特性の傾きS−ファクタの変動が、pチャネルSiM
OSトランジスタの方がn−chSiMOSトランジス
タよりも小さいことと同様な効果と考えられるが、多結
晶Siの方が顕著である。
Thirdly, the X-ray flat panel detector according to the present embodiment uses a p-channel TFT as the switching TFT 1d.
Has high X-ray resistance. That is, generally, in the switching TFT used in the X-ray flat panel detector, a defect is generated by the irradiation of the X-ray, and the characteristic thereof is deteriorated. Due to the deterioration of this characteristic, the conventional X-ray flat panel detector may not operate normally. However, we will see that this degradation is n-ch p-S, as described below.
The iTFT is large enough to be difficult to operate as a flat panel detector, but the p-ch p-Si TFT has a T
Degradation of FT Vth and S-factor is p-ch p-S
It was found that it can be used because it is smaller than iTFT. This is the result of single-crystal Si MOS transistors, eg L. K. Wang "X-ray Lithogr
aphy Induced Radiation Da
image in CMOS and Bipolar
Devices "(Journal of Electr
onic Materials, vol. 21, N
o. 7, 1992) As you can see from Table 1, X
Deterioration due to the line irradiation, that is, the fluctuation of Vth and the fluctuation of the characteristic slope S-factor in the switch region are caused by the p-channel SiM.
It is considered that the OS transistor has a similar effect to that of the n-ch SiMOS transistor, but the polycrystalline Si is more remarkable.

【0043】第4に、オフリーク電流を小さくすること
ができ、低いX線量で生成された微少な電荷を高いS/
N比で検出することができる。図7は、本実施形態のよ
うにして作製したp−SiからなるpチャネルTFT1
dのオフリーク電流を示した図である。なお、同図に示
すように、スイッチング用TFT1dがLDD構造をも
つ場合には、オフリーク電流をより小さくすることがで
きる。この内容については、第2の実施形態において詳
しく説明する。
Fourthly, the off-leakage current can be made small, and the minute charge generated at a low X-ray dose can be converted to a high S / S.
It can be detected by the N ratio. FIG. 7 shows a p-channel TFT 1 made of p-Si manufactured according to this embodiment.
It is the figure which showed the off leak current of d. As shown in the figure, when the switching TFT 1d has an LDD structure, the off leak current can be further reduced. The contents will be described in detail in the second embodiment.

【0044】図8は、本実施形態におけるpチャネルT
FTのX線照射前後の特性を示した図である。図中の◇
印が照射前、□印が照射後の特性を示している。X線照
射前に対してX線照射後では、TFTのしきい値Vth
が変化しサブスレッショールドの傾きが緩やかになる。
このX線照射による劣化はp−chのp−SiTFTの
方がn−chのp−SiTFTよりも小さい。従って、
電流駆動能力を保つためには、より大きなVdが必要で
ある。Vd電圧の上昇によりTFT特性は劣化するが、
上述の如くVd耐圧及びX線耐性がnチャネルTFTよ
りもpチャネルTFTの方が大きいために、より大きな
Vd電圧でも駆動できることになる。これにより、蓄積
容量に蓄積できる信号電荷を大きくできるため、より強
いX線に対しても飽和せずに信号を高いS/N比で検出
できる。
FIG. 8 shows the p-channel T in this embodiment.
It is a figure showing the characteristic before and behind X-ray irradiation of FT. ◇ in the figure
The mark shows the characteristics before irradiation and the mark □ shows the characteristics after irradiation. The threshold value Vth of the TFT after the X-ray irradiation is compared with that before the X-ray irradiation.
Changes and the slope of the subthreshold becomes gentle.
The deterioration due to this X-ray irradiation is smaller in the p-ch p-Si TFT than in the n-ch p-Si TFT. Therefore,
A larger Vd is required to maintain the current drive capability. Although the TFT characteristics are deteriorated by the increase of the Vd voltage,
As described above, since the p-channel TFT has higher Vd withstand voltage and X-ray resistance than the n-channel TFT, it is possible to drive even with a larger Vd voltage. As a result, the signal charge that can be stored in the storage capacitor can be increased, and thus a signal can be detected with a high S / N ratio without being saturated even with a stronger X-ray.

【0045】(第2の実施形態)図9は、本発明の第2
の実施形態に係わるX線平面検出器の1画素構成を示す
平面図である。また、図10は、本X線平面検出器の1
画素構成を示す断面図(図9の6B−6Bに沿った断
面)である。なお、図2と同一部分には同一符号を付し
て、その詳しい説明は省略する。
(Second Embodiment) FIG. 9 shows a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a plan view showing a one-pixel configuration of the X-ray flat panel detector according to the embodiment of FIG. In addition, FIG. 10 shows one of the X-ray flat panel detectors.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a pixel configuration (a cross section taken along 6B-6B in FIG. 9). The same parts as those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0046】第2の実施形態が第1の実施形態と異なる
点は、スイッチング用TFTをLDD(Lightly Doped
Drain)構造にしたことにある。本X線平面検出器の製
造工程において、ガラス基板10上にアンダーコート絶
縁膜11、p−Si膜12、ゲートSiO2 膜13、ゲ
ート電極14を形成するまでは、先の第1の実施形態と
同様である。
The difference between the second embodiment and the first embodiment is that the switching TFT is LDD (Lightly Doped).
Drain) structure. In the manufacturing process of the present X-ray flat panel detector, until the undercoat insulating film 11, the p-Si film 12, the gate SiO 2 film 13, and the gate electrode 14 are formed on the glass substrate 10, the first embodiment described above is used. Is the same as.

【0047】次いで、ゲート電極又はレジストをマスク
としてイオン注入により、Bを1×1011cm-2から5
×1014cm-2、好ましくは3×1012cm-2から5×
10 13cm-2、本実施形態では2×1013cm-2ドープ
してLDDのp- 領域35−1,35−2を形成する。
これはほぼ1×1017cm-3から1×1020cm-3の不
純物濃度に相当する。LDD長は0.5〜5μm、好ま
しくは1μmから4μmを選択する。本実施形態では2
μmのLDD長とした。また、W/L=10/5μmと
した。
Next, the gate electrode or the resist is masked
As a result of ion implantation, B is 1 × 1011cm-2From 5
× 1014cm-2, Preferably 3 × 1012cm-2From 5x
10 13cm-2, 2 × 10 in this embodiment13cm-2Dope
Then p of LDD-Regions 35-1 and 35-2 are formed.
This is almost 1 × 1017cm-3From 1 × 1020cm-3No
It corresponds to the pure substance concentration. LDD length is 0.5-5 μm, preferred
Specifically, 1 μm to 4 μm is selected. In this embodiment, 2
The LDD length was μm. Also, W / L = 10/5 μm
did.

【0048】次いで、レジストをマスクにしてイオン注
入により、Bを1×1014〜5×1016cm-2、好まし
くは1×1015cm-2〜1×1016cm-2、本実施形態
では3×1015cm-2の高濃度ドープしてソース・ドレ
イン電極のp+ 領域15−1,15−2を形成する。
Then, by ion implantation using the resist as a mask, B is 1 × 10 14 to 5 × 10 16 cm -2 , preferably 1 × 10 15 cm -2 to 1 × 10 16 cm -2 . Then, high-concentration doping of 3 × 10 15 cm −2 is performed to form p + regions 15-1 and 15-2 of the source / drain electrodes.

【0049】これ以降は第1の実施形態と同様に、層間
絶縁膜のSiO2 膜16を形成した後、ソース・ドレイ
ンコンタクト部に穴を開け、Mo/Al/Moにより信
号線17−1とCs線17−2を形成する。さらに、パ
シベーション用のSiNx膜、アクリル系樹脂からなる
保護膜18を形成した後、コンタクト部を形成し、IT
Oからなる画素電極19を形成する。そして、X線感光
膜1aを形成し、最上部に電極25を形成する。
After that, as in the first embodiment, after forming the SiO 2 film 16 of the interlayer insulating film, holes are formed in the source / drain contact portions and the signal line 17-1 is formed by Mo / Al / Mo. Cs line 17-2 is formed. Further, after forming a passivation SiNx film and a protective film 18 made of an acrylic resin, a contact portion is formed and the IT
A pixel electrode 19 made of O is formed. Then, the X-ray photosensitive film 1a is formed, and the electrode 25 is formed on the uppermost part.

【0050】このようにして作製したp−Siからなる
pチャネルTFTのオフリーク電流を、前記図7にLD
D無しの場合と比較して示す。LDDが無い場合に比べ
て、LDDを形成することによりオフ電流を低下させる
ことができる。X線検出器の画素駆動用のTFTのオフ
電流は1×10-12 A以下であることが必要であるが、
LDDを形成することにより、オフ電流を3×10-14
A以下と十分に小さくすることができる。液晶用TFT
ではX線検出器より大きな信号を取り扱うためにオフ電
流は1x10−10A程度で使用可能であるため、p−
ch p−SiTFTのLDD構造は用いられておら
ず、X線平面検出器で特に有効な構造である。
The off-leakage current of the p-channel TFT made of p-Si thus manufactured is shown in FIG.
Compared with the case without D. The off current can be reduced by forming the LDD, as compared with the case without the LDD. The off current of the pixel driving TFT of the X-ray detector needs to be 1 × 10 −12 A or less.
By forming LDD, the off current is reduced to 3 × 10 -14
It can be made sufficiently small as A or less. TFT for liquid crystal
In order to handle a signal larger than that of the X-ray detector, the off current can be used at about 1 × 10 −10 A, so p−
The LDD structure of the chp-SiTFT is not used, and the structure is particularly effective for the X-ray flat panel detector.

【0051】X線感光膜としてSeを用いる場合には、
Seは特に高抵抗で非常に小さなリーク電流のフォトダ
イオードとして作用する。このため、スイッチ用TFT
のオフ時のリーク電流を小さくすることにより微弱X線
による微弱な信号も取り扱うことができ、高感度のX線
検出器を実現することができる。なお、発明者らの研究
によれば、p−SiTFTの中でLDD付きのp−ch
のp−SiTFTが最もオフ時の電流を下げられること
が分かった。このため、非常に小さな暗電流特性を有す
るSeをX線感光膜とし、p−chのp−SiTFTを
スイッチング素子として使用すれば、従来に比して、よ
り高感度なX線平面検出器を実現することができる。
When Se is used as the X-ray photosensitive film,
Se acts as a photodiode having a particularly high resistance and a very small leak current. Therefore, the switching TFT
By reducing the leak current at the off time, a weak signal due to a weak X-ray can be handled, and a highly sensitive X-ray detector can be realized. According to the research conducted by the inventors, a p-ch with LDD in a p-Si TFT is used.
It was found that the p-Si TFT of 1) can reduce the current at the most off time. Therefore, if Se having an extremely small dark current characteristic is used as an X-ray photosensitive film and a p-ch p-SiTFT is used as a switching element, an X-ray flat panel detector having higher sensitivity than the conventional one can be obtained. Can be realized.

【0052】また、pチャネルTFTは、nチャネルT
FTに比べドレイン電圧の耐性が高いため、より大きい
X線信号を取り扱うことができ、これによりダイナミッ
クレンジが拡大できる。
The p-channel TFT is an n-channel T
Since the drain voltage resistance is higher than that of the FT, it is possible to handle a larger X-ray signal, thereby expanding the dynamic range.

【0053】さらに、本X線平面検出器のX線照射前後
のTFT特性は、第1の実施形態で説明した図8の場合
と同様に、X線照射後ではVthが変化しサブスレッシ
ョールドの傾きが緩やかになる。しかし、pチャネルT
FTを用いたことにより、より大きなVd電圧でも駆動
でき、蓄積容量に蓄積できる信号電荷を大きくできる。
従って、より強いX線に対しても飽和せずに信号を検出
でき、ダイナミックレンジを拡大することができる。ま
たサブスレッショールドのX線照射による劣化が少ない
ため信号処理できる信号電荷の量を大きくできる。
Further, the TFT characteristics of the present X-ray flat panel detector before and after X-ray irradiation are similar to those in the case of FIG. 8 described in the first embodiment, after the X-ray irradiation, Vth changes and the subthreshold is changed. The inclination of becomes gentle. However, p channel T
By using the FT, it is possible to drive even with a larger Vd voltage, and it is possible to increase the signal charge that can be stored in the storage capacitor.
Therefore, a signal can be detected without being saturated even with a stronger X-ray, and the dynamic range can be expanded. Further, since the sub-threshold is less deteriorated by X-ray irradiation, the amount of signal charges that can be processed by the signal can be increased.

【0054】(第3の実施形態)図11は、本発明の第
3の実施形態に係わるX線平面検出器におけるドライバ
回路を示す回路構成図である。また。図12は、同ドラ
イバ回路の断面図である。なお、図12において、図3
と同一部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省
略する。
(Third Embodiment) FIG. 11 is a circuit configuration diagram showing a driver circuit in an X-ray flat panel detector according to a third embodiment of the present invention. Also. FIG. 12 is a sectional view of the driver circuit. In addition, in FIG.
The same parts as those of the above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0055】第3の実施形態は、スイッチング用TFT
を駆動するために周辺回路に設けるドライバ回路であ
り、このドライバ回路をpチャネルTFTとnチャネル
TFTを用いて構成している。各々のTFTの製造は、
撮像領域におけるTFTの製造と同時に行われる。
The third embodiment is a switching TFT.
Is a driver circuit provided in a peripheral circuit for driving the driver circuit. This driver circuit is configured by using a p-channel TFT and an n-channel TFT. The manufacturing of each TFT is
This is performed at the same time as the manufacturing of the TFT in the imaging area.

【0056】撮像領域と同様に、ガラス基板10上にア
ンダーコート絶縁膜11としてのSiNx(50nm)
/SiO2 (100nm)を形成し、その上にa−Si
膜を50nmの膜厚で形成する。続いて、ELAでa−
Si膜を多結晶化して50nmのp−Si膜を形成す
る。次いで、p−Si膜12をエッチングして、前記し
たトランジスタ領域の島12−1及びキャパシタ領域の
島12−2と共に、周辺回路の島12−3,12−4を
形成する。次いで、PCVD又は熱CVDによりゲート
SiO2 膜13を150nm成膜する。
Similar to the imaging area, SiNx (50 nm) as the undercoat insulating film 11 is formed on the glass substrate 10.
/ SiO 2 (100 nm) is formed and a-Si is formed on it.
A film is formed with a film thickness of 50 nm. Then, a-
The Si film is polycrystallized to form a 50 nm p-Si film. Then, the p-Si film 12 is etched to form islands 12-3 and 12-4 of the peripheral circuit together with the island 12-1 of the transistor region and the island 12-2 of the capacitor region. Then, a gate SiO 2 film 13 is formed to a thickness of 150 nm by PCVD or thermal CVD.

【0057】次いで、MoWのゲート14を300nm
の厚さに形成する。ここでは、撮像領域におけるトラン
ジスタ領域のゲート電極14−1及びキャパシタ領域の
ゲート電極14−2と共に、周辺回路におけるCMOS
トランジスタのゲート電極14−3,14−4を形成す
る。
Next, the MoW gate 14 is set to 300 nm.
To the thickness of. Here, together with the gate electrode 14-1 in the transistor region and the gate electrode 14-2 in the capacitor region in the imaging region, the CMOS in the peripheral circuit is used.
The gate electrodes 14-3 and 14-4 of the transistor are formed.

【0058】次いで、撮像領域と同様に、ゲート電極又
はレジストをマスクとしてBを2×1013cm-2ドープ
してLDDのp- 領域35−4,35−5を形成する。
これは、ほぼ1×1017cm-3から1×1020cm-3
不純物濃度に相当する。ここでは、LDD長は、例えば
2μmとし、また、W/L=10/5μmとしている。
次いで、レジストをマスクにしてBを3×1015cm-2
の高濃度ドープしてソース・ドレイン電極のp+ 領域1
5−4,15−5を形成する。
[0058] Then, similarly to the imaging area, the B gate electrode or a resist as a mask to 2 × 10 13 cm -2 doped LDD of to form p - regions 35-4,35-5.
This corresponds to an impurity concentration of approximately 1 × 10 17 cm −3 to 1 × 10 20 cm −3 . Here, the LDD length is, for example, 2 μm, and W / L = 10/5 μm.
Then, using the resist as a mask, B is 3 × 10 15 cm -2
P + region 1 of the source / drain electrodes after being heavily doped
5-4 and 15-5 are formed.

【0059】次いで、撮像領域とは別に、ゲート電極又
はレジストをマスクとしてイオン注入により、Pを1×
1011cm-2から5×1014cm-2、好ましくは3×1
12cm-2から5×1014cm-2、本実施形態では2×
1013cm-2ドープしてLDDのn- 領域55−4,5
5−5を形成する。これは、ほぼ3×1016cm-3から
2×1021cm-3の不純物濃度に相当する。LDD長は
0.5〜5μm、好ましくは1μmから4μmを選択す
る。本実施形態では、例えば2μmのLDD長とし、W
/L=10/5μmとする。次いで、レジストをマスク
にしてPを1が1014cm-2〜5×1016cm-2、好ま
しくは3×1014cm-3〜5×1015cm-2、本実施形
態では2×1015cm-2の高濃度ドープしてソース・ド
レイン電極のn+ 領域45−4,45−5を形成する。
Next, apart from the imaging region, P is 1 × by ion implantation using the gate electrode or the resist as a mask.
10 11 cm -2 to 5 × 10 14 cm -2 , preferably 3 × 1
0 12 cm −2 to 5 × 10 14 cm −2 , 2 × in this embodiment
N - region 55-4,5 of LDD doped with 10 13 cm -2
5-5 is formed. This corresponds to an impurity concentration of approximately 3 × 10 16 cm −3 to 2 × 10 21 cm −3 . The LDD length is selected to be 0.5 to 5 μm, preferably 1 to 4 μm. In this embodiment, the LDD length is, for example, 2 μm, and W
/ L = 10/5 μm. Then, using the resist as a mask, P is set to 1 10 14 cm −2 to 5 × 10 16 cm −2 , preferably 3 × 10 14 cm −3 to 5 × 10 15 cm −2 , and 2 × 10 in the present embodiment. High-concentration doping of 15 cm −2 is performed to form n + regions 45-4 and 45-5 of the source / drain electrodes.

【0060】次いで、撮像領域と同様に、層間絶縁膜の
SiO2 膜16をPCVDで500nm形成する。次い
で、ソース・ドレインコンタクト部に穴を開け、Mo/
Al/Moにより前記した信号線17−1とCs線17
−2を形成すると共に、ゲート電極14−4,14−5
に接続される配線54−1,54−2を形成する。その
後、パシベーション用のSiNx膜をPCVDにより形
成し、さらにアクリル系感光樹脂を2〜5μm好ましく
は3μmコートして保護膜18を形成する。保護膜18
は感光樹脂であるために、露光及び現像のみによりコン
タクトホールが形成できる。
Then, similarly to the image pickup region, an SiO 2 film 16 as an interlayer insulating film is formed by PCVD to a thickness of 500 nm. Next, a hole is opened in the source / drain contact part, and Mo /
The signal line 17-1 and the Cs line 17 described above are made of Al / Mo.
-2 and form gate electrodes 14-4 and 14-5
Wirings 54-1 and 54-2 connected to are formed. After that, a SiNx film for passivation is formed by PCVD, and an acrylic photosensitive resin is further coated in a thickness of 2 to 5 μm, preferably 3 μm to form a protective film 18. Protective film 18
Since is a photosensitive resin, a contact hole can be formed only by exposure and development.

【0061】このようなプロセスにより、画素回路はp
チャネルTFTで、周辺の駆動回路はpチャネルTFT
とnチャネルTFTのCMOSで作製する。
By such a process, the pixel circuit has p
With channel TFT, the peripheral drive circuit is p-channel TFT
And an n-channel TFT CMOS.

【0062】本実施形態に係るX線平面検出器によれ
ば、周辺回路の回路特性を改善し、消費電力を低減する
ことができる。また、本実施形態により作製したp−S
iからなるTFTのCMOS構造の駆動回路を用いるこ
とにより、短いアドレス時間であっても信号電荷を十分
に読み出すことができるため、微細なピッチの画素を駆
動することができる。本構成は、例えば画素サイズが6
0μm□の乳房検査用のX線平面検出器に適用すること
ができる。なお、従来の技術では、60μmピッチの実
装ができなかったため、このような微細な画素のX線平
面検出器の製造が困難である。
The X-ray flat panel detector according to this embodiment can improve the circuit characteristics of the peripheral circuits and reduce the power consumption. In addition, p-S manufactured according to this embodiment
By using the driving circuit of the CMOS structure of the TFT made of i, the signal charges can be sufficiently read out even in a short address time, and thus pixels with a fine pitch can be driven. This configuration has a pixel size of 6
It can be applied to an X-ray flat panel detector for 0 μm square breast examination. It is difficult to manufacture such an X-ray flat panel detector having such fine pixels because the conventional technique could not be mounted with a pitch of 60 μm.

【0063】なお、本発明は上述した各実施形態に限定
されるものではない。高感度X線感光膜としては、既述
のSe等に限らず、PbTe,HgTe,ZnS等の多
結晶又は単結晶の高効率のX線感光材料及びこれらの混
晶であれば何でもよい。高感度X線感光膜の膜厚はX線
を十分に吸収できる膜厚とすればよい。また、高抵抗半
導体膜の膜厚は、光キャリア(電子又は正孔)がアドレ
ス時間の1/10程度の時間に高抵抗膜を走行できるよ
うに選べばよい。
The present invention is not limited to the above embodiments. The high-sensitivity X-ray photosensitive film is not limited to Se as described above, but may be any polycrystalline or single-crystal high-efficiency X-ray photosensitive material such as PbTe, HgTe, ZnS, or a mixed crystal thereof. The film thickness of the high sensitivity X-ray photosensitive film may be a film thickness capable of sufficiently absorbing X-rays. Further, the film thickness of the high resistance semiconductor film may be selected so that the photo carriers (electrons or holes) can travel through the high resistance film in about 1/10 of the address time.

【0064】基板としては、ガラス基板に限るものでは
なく、TFTが形成されるものならは何でもよい。実施
形態で用いたX線感光膜は低温で塗布形成可能であるた
め、基板として耐熱性の低いプラスチック等を用いても
よい。この場合、X線平面検出器全体に可塑性を持たせ
ることが可能となる。また、TFTの構造としては、ゲ
ート上置きでもゲート下置きでもよい。
The substrate is not limited to the glass substrate, and any substrate can be used as long as it can form a TFT. Since the X-ray photosensitive film used in the embodiment can be formed by coating at a low temperature, a plastic or the like having low heat resistance may be used as the substrate. In this case, the entire X-ray flat panel detector can be made to have plasticity. Further, the structure of the TFT may be on the gate or below the gate.

【0065】また、保護膜としては、無機のSiNx
SiO2 、更には有機のポリイミド類(ε=約3.3、
耐圧約300V/mm)や、ベンゾシクロブテン(ε=
約2.7、耐圧約400V/mm)、JSR(株)製ア
クリル系感光樹脂HRC(ε=約3.2)、黒レジスト
等を用いればよく、これらを必要に応じて積層してもよ
い。保護膜としては、弗素系樹脂も比誘電率が小さい
(ε=約2.1)ために有効である。また、保護膜は感
光性でなくてもよいが、感光性の材料の方がパターニン
グが容易であるために有効である。
As the protective film, inorganic SiN x and SiO 2 , and organic polyimides (ε = about 3.3,
Withstand voltage of about 300 V / mm) and benzocyclobutene (ε =
Approximately 2.7, withstand voltage of approximately 400 V / mm), acrylic photosensitive resin HRC (ε = approximately 3.2) manufactured by JSR Corporation, black resist, etc. may be used, and these may be laminated as necessary. . As the protective film, a fluorine-based resin is also effective because it has a small relative dielectric constant (ε = about 2.1). The protective film may not be photosensitive, but a photosensitive material is effective because patterning is easier.

【0066】以上、本発明を実施形態に基づき説明した
が、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各
種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら
変形例及び修正例についても本発明の範囲に属するもの
と了解される。例えば、上記実施形態では、入射したX
線を光電変換膜によって電子正孔対に変換する直接変換
方式のX線平面検出器を例に説明した。しかしながら、
本発明の技術的思想は、入射したX線を蛍光体によって
一旦光に変換し、当該光は光電変換膜によって電子正孔
対に変換する間接変換方式のX線平面検出器ついても、
適用可能である。
The present invention has been described above based on the embodiments. However, within the scope of the idea of the present invention, those skilled in the art can come up with various modifications and modifications, and the modifications and modifications. It is understood that the examples also belong to the scope of the present invention. For example, in the above embodiment, the incident X
The X-ray flat panel detector of the direct conversion system for converting the rays into electron-hole pairs by the photoelectric conversion film has been described as an example. However,
The technical idea of the present invention is that even with an indirect conversion type X-ray flat detector in which incident X-rays are once converted into light by a phosphor and the light is converted into electron-hole pairs by a photoelectric conversion film,
Applicable.

【0067】また、各実施形態は可能な限り適宜組み合
わせて実施してもよく、その場合組合わせた効果が得ら
れる。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含
まれており、開示される複数の構成要件における適宜な
組合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実
施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削
除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた
課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果
の少なくとも1つが得られる場合には、この構成要件が
削除された構成が発明として抽出され得る。
Further, the respective embodiments may be combined as much as possible, and in that case, combined effects can be obtained. Further, the embodiments include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements. For example, even if some constituent elements are deleted from all the constituent elements shown in the embodiment, the problem described in the section of the problem to be solved by the invention can be solved, and the effect described in the section of the effect of the invention can be solved. When at least one of the above is obtained, the configuration in which this constituent element is deleted can be extracted as the invention.

【0068】[0068]

【発明の効果】以上本発明によれば、高電圧に対する保
護作用のために画素回路が複雑化するのを防止し、画素
を微細化しても良好な画像を取得できるX線平面検出器
を実現できる。
As described above, according to the present invention, it is possible to realize an X-ray flat panel detector which prevents the pixel circuit from becoming complicated due to the protection action against a high voltage and can obtain a good image even if the pixel is miniaturized. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は、本発明の第1の実施形態に係わるX線
平面検出器の基本構成を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a basic configuration of an X-ray flat panel detector according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図2は、画素1の構成を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing a configuration of a pixel 1.

【図3】図3は、画素1の構成を示す断面(図2のの3
B−3Bに沿った断面)図である。
3 is a cross-sectional view showing the structure of a pixel 1 (3 in FIG. 2).
It is a section along B-3B).

【図4】図4は、従来のX線平面検出器に使用されるn
−chのp−SiTFTの、X線照射前後のスイッチ特
性の立ち上がり変化を示した図である。
FIG. 4 is a schematic diagram of n used in a conventional X-ray flat panel detector.
FIG. 8 is a diagram showing a change in the rising edge of the switch characteristics of a −ch p-SiTFT before and after X-ray irradiation.

【図5】図5は、第1の実施形態に係るX線平面検出器
の動作について説明するための図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the X-ray flat panel detector according to the first embodiment.

【図6】図6は、pチャネルp−SiTFTの本来のT
FT特性と、ゲートオフ時に10Vを印加した場合の従
来のダイオードの特性を示した図である。
FIG. 6 shows the original T of a p-channel p-Si TFT.
FIG. 10 is a diagram showing FT characteristics and characteristics of a conventional diode when 10 V is applied when the gate is off.

【図7】図7は、第1の実施形態のようにして作製した
p−SiからなるpチャネルTFT1dのオフリーク電
流を示した図である。
FIG. 7 is a diagram showing an off-leakage current of a p-channel TFT 1d made of p-Si manufactured as in the first embodiment.

【図8】図8は、第1の実施形態におけるpチャネルT
FTのX線照射前後の特性を示した図である。
FIG. 8 is a p-channel T in the first embodiment.
It is a figure showing the characteristic before and behind X-ray irradiation of FT.

【図9】図9は、本発明の第2の実施形態に係わるX線
平面検出器の1画素構成を示す平面図である。
FIG. 9 is a plan view showing a one-pixel configuration of an X-ray flat panel detector according to a second embodiment of the present invention.

【図10】図10は、第2の実施形態に係わるX線平面
検出器の1画素構成を示す断面図(図9の6B−6Bに
沿った断面)である。
FIG. 10 is a cross-sectional view (cross-section taken along line 6B-6B in FIG. 9) showing a one-pixel configuration of the X-ray flat panel detector according to the second embodiment.

【図11】図11は、本発明の第3の実施形態に係わる
X線平面検出器におけるドライバ回路を示す回路構成図
である。
FIG. 11 is a circuit configuration diagram showing a driver circuit in an X-ray flat panel detector according to a third embodiment of the present invention.

【図12】図12は、図11に示したドライバ回路の断
面図である。
12 is a cross-sectional view of the driver circuit shown in FIG.

【図13】図13は、従来のX線平面検出器の1画素の
回路構成を示している。
FIG. 13 shows a circuit configuration of one pixel of a conventional X-ray flat panel detector.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a…X線感光膜 1b、19…画素電極 1c…蓄積容量 1d…スイッチング用薄膜トランジスタ 2…撮像領域 3…走査線 4、17−1…信号線 5…ゲートドライバ 10…ガラス基板 11…アンダーコート絶縁膜 12…p−Si膜 13…ゲートSiO2 膜 14…ゲート電極 15−2…ソース 15−1…ドレイン 15−3…p+ 領域 17…Mo/Al/Mo膜 18…保護膜1a ... X-ray photosensitive film 1b, 19 ... Pixel electrode 1c ... Storage capacitor 1d ... Switching thin film transistor 2 ... Imaging area 3 ... Scan line 4, 17-1 ... Signal line 5 ... Gate driver 10 ... Glass substrate 11 ... Undercoat insulation Film 12 ... p-Si film 13 ... gate SiO 2 film 14 ... gate electrode 15-2 ... source 15-1 ... drain 15-3 ... p + region 17 ... Mo / Al / Mo film 18 ... protective film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 5/32 H01L 27/14 K (72)発明者 鈴木 公平 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 Fターム(参考) 2G088 EE01 FF02 GG21 JJ05 JJ09 JJ31 JJ33 JJ35 JJ37 KK32 LL12 LL18 4M118 AA08 AB01 BA05 CA05 CA32 CB05 CB08 CB14 EA05 FB09 FB13 FB16 GA10 5C024 AX11 CX37 CY47 5F088 AA03 AB01 BA20 BB03 BB07 CB05 CB06 CB08 CB12 DA01 DA20 EA04 EA08 EA16 GA02 KA03 KA08 LA08 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H04N 5/32 H01L 27/14 K (72) Inventor Kohei Suzuki 1 Komukai Toshiba Town, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture address Co., Ltd., Toshiba research and development Center in the F-term (reference) 2G088 EE01 FF02 GG21 JJ05 JJ09 JJ31 JJ33 JJ35 JJ37 KK32 LL12 LL18 4M118 AA08 AB01 BA05 CA05 CA32 CB05 CB08 CB14 EA05 FB09 FB13 FB16 GA10 5C024 AX11 CX37 CY47 5F088 AA03 AB01 BA20 BB03 BB07 CB05 CB06 CB08 CB12 DA01 DA20 EA04 EA08 EA16 GA02 KA03 KA08 LA08

Claims (28)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】入射するX線により感光され信号電荷を発
生するX線感光膜と、 前記X線感光膜に接して二次元的に配置された複数の画
素電極と、 前記X線感光膜において発生する信号電荷としての正孔
及び電子のうち、移動度の高い方を前記複数の画素電極
に収集されるように、前記X線感光膜にバイアス電圧を
印加するバイアス電圧印加手段と、 前記画素電極毎に設けられ、前記X線感光膜が発生する
電荷を蓄積する複数のキャパシタと、 前記画素電極毎に設けられ、前記キャパシタが蓄積する
電荷を読み出す複数のスイッチング用薄膜トランジスタ
と、 前記複数のスイッチング用薄膜トランジスタを開閉制御
するための制御信号を供給する複数の走査線と、 前記複数のスイッチング用薄膜トランジスタに接続さ
れ、前記スイッチング用薄膜トランジスタが閉じたとき
に前記電荷を読み出すための複数の信号線と、 を具備することを特徴とするX線平面検出器。
1. An X-ray photosensitive film that is exposed to incident X-rays to generate signal charges, a plurality of pixel electrodes that are two-dimensionally arranged in contact with the X-ray photosensitive film, and Bias voltage applying means for applying a bias voltage to the X-ray photosensitive film so that one of holes and electrons as generated signal charges, which has a higher mobility, is collected by the plurality of pixel electrodes, and the pixel. A plurality of capacitors provided for each electrode for accumulating electric charges generated by the X-ray photosensitive film; a plurality of switching thin film transistors provided for each pixel electrode for reading out electric charges accumulated by the capacitors; A plurality of scanning lines for supplying a control signal for controlling the opening and closing of the thin film transistor for switching, and the switching line connected to the plurality of switching thin film transistors. X-ray flat panel detector characterized by comprising: a plurality of signal lines for reading out the charge when the thin film transistor is closed.
【請求項2】前記複数のスイッチング用薄膜トランジス
タは、LDD構造を有することを特徴とする請求項1記
載のX線平面検出器。
2. The X-ray flat panel detector according to claim 1, wherein the plurality of switching thin film transistors have an LDD structure.
【請求項3】前記複数のスイッチング用薄膜トランジス
タは、前記X線感光膜において発生する信号電荷として
の正孔及び電子のうち、移動度の高い方をキャリアとす
ることを特徴とする請求項1又は2記載のX線平面検出
器。。
3. The plurality of switching thin film transistors are characterized in that, of holes and electrons as signal charges generated in the X-ray photosensitive film, one having a higher mobility is used as a carrier. The X-ray flat panel detector described in 2. .
【請求項4】前記X線感光膜は、正孔の移動度が電子の
移動度よりも大きい素材からなり、 前記複数のスイッチング用薄膜トランジスタは、単結晶
シリコン又は多結晶シリコンのpチャネル薄膜トランジ
スタであること、 特徴とする請求項3記載のX線平面検出器。
4. The X-ray photosensitive film is made of a material having hole mobility higher than electron mobility, and the plurality of switching thin film transistors are single crystal silicon or polycrystalline silicon p-channel thin film transistors. The X-ray flat panel detector according to claim 3, characterized in that
【請求項5】前記X線感光膜はnip構造であり、 p側に設けられる前記画素電極と、 n側に設けられるアノードとしての共通電極と、を有す
ることを特徴とする請求項4記載のX線平面検出器。
5. The X-ray photosensitive film has a nip structure, and has the pixel electrode provided on the p side, and a common electrode as an anode provided on the n side. X-ray flat panel detector.
【請求項6】前記X線感光膜は、電子の移動度が正孔の
移動度よりも大きい素材からなり、 前記複数のスイッチング用薄膜トランジスタは、単結晶
シリコン又は多結晶シリコンのnチャネル薄膜トランジ
スタであること、 特徴とする請求項3記載のX線平面検出器。
6. The X-ray photosensitive film is made of a material having electron mobility higher than hole mobility, and the plurality of switching thin film transistors are single-crystal silicon or polycrystalline silicon n-channel thin film transistors. The X-ray flat panel detector according to claim 3, characterized in that
【請求項7】前記X線感光膜はnip構造であり、 n側に設けられる前記画素電極と、 p側に設けられるカソードとしての共通電極と、を有す
ること、 を特徴とする請求項6記載のX線平面検出器。
7. The X-ray photosensitive film has a nip structure, and has the pixel electrode provided on the n side, and a common electrode as a cathode provided on the p side. X-ray flat panel detector.
【請求項8】前記X線感光膜は、Se、PbI、Pb
Te、HgTe、HgI、ZnS、ZnTe、Ga
P、AlSb、CdZnTe、CdTe、CdSe、C
dSのうちの少なくとも一つの非晶質半導体、多結晶半
導体、単結晶半導体、又は混晶半導体であることを特徴
とする請求項1乃至3のうちいずれか一項記載のX線平
面検出器。
8. The X-ray photosensitive film is made of Se, PbI 2 , Pb.
Te, HgTe, HgI 2 , ZnS, ZnTe, Ga
P, AlSb, CdZnTe, CdTe, CdSe, C
4. The X-ray flat panel detector according to claim 1, wherein at least one of dS is an amorphous semiconductor, a polycrystalline semiconductor, a single crystal semiconductor, or a mixed crystal semiconductor.
【請求項9】入射するX線により感光され信号電荷を発
生するX線感光膜と、 前記X線感光膜に接して二次元的に配置された複数の画
素電極と、 前記X線感光膜において発生する信号電荷としての正孔
及び電子のうち、移動度の高い方を前記複数の画素電極
に収集されるように、前記X線感光膜にバイアス電圧を
印加するバイアス電圧印加手段と、 前記画素電極毎に設けられ、前記X線感光膜が発生する
電荷を蓄積する複数のキャパシタと、 前記画素電極毎に設けられ、前記X線感光膜において発
生する信号電荷としての正孔及び電子のうち、移動度の
高い方をキャリアとし、前記キャパシタが蓄積する電荷
を読み出す複数のスイッチング用薄膜トランジスタと、 前記複数のスイッチング用薄膜トランジスタを開閉制御
するための制御信号を供給する複数の走査線と、 前記複数のスイッチング用薄膜トランジスタに接続さ
れ、前記スイッチング用薄膜トランジスタが閉じたとき
に前記電荷を読み出すための複数の信号線と、 を具備することを特徴とするX線平面検出器。
9. An X-ray photosensitive film that is exposed to incident X-rays to generate signal charges, a plurality of pixel electrodes that are two-dimensionally arranged in contact with the X-ray photosensitive film, and the X-ray photosensitive film. Bias voltage applying means for applying a bias voltage to the X-ray photosensitive film so that one of holes and electrons as generated signal charges, which has a higher mobility, is collected by the plurality of pixel electrodes, and the pixel. A plurality of capacitors provided for each electrode for accumulating charges generated by the X-ray photosensitive film; and holes and electrons as signal charges generated in the X-ray photosensitive film provided for each pixel electrode, A plurality of switching thin film transistors for reading out charges accumulated in the capacitor, with a higher mobility as a carrier, and a control signal for controlling opening / closing of the plurality of switching thin film transistors. X-rays comprising: a plurality of scanning lines for supplying a plurality of scanning lines; and a plurality of signal lines that are connected to the plurality of switching thin film transistors and read out the charges when the switching thin film transistors are closed. Planar detector.
【請求項10】前記複数のスイッチング用薄膜トランジ
スタは、LDD構造を有することを特徴とする請求項9
記載のX線平面検出器。
10. The plurality of switching thin film transistors have an LDD structure.
X-ray flat panel detector described.
【請求項11】前記X線感光膜は、正孔の移動度が電子
の移動度よりも大きい素材からなり、 前記複数のスイッチング用薄膜トランジスタは、単結晶
シリコン又は多結晶シリコンのpチャネル薄膜トランジ
スタであること、 を特徴とする請求項9又は10記載のX線平面検出器。
11. The X-ray photosensitive film is made of a material having hole mobility higher than electron mobility, and the plurality of switching thin film transistors are single crystal silicon or polycrystalline silicon p-channel thin film transistors. The X-ray flat panel detector according to claim 9 or 10, characterized in that.
【請求項12】前記X線感光膜はnip構造であり、 p側に設けられる前記画素電極と、 n側に設けられるアノードとしての共通電極と、を有す
ること、 を特徴とする請求項11記載のX線平面検出器。
12. The X-ray photosensitive film has a nip structure, and has the pixel electrode provided on the p side, and a common electrode as an anode provided on the n side. X-ray flat panel detector.
【請求項13】前記X線感光膜は、電子の移動度が正孔
の移動度よりも大きい素材からなり、 前記複数のスイッチング用薄膜トランジスタは、単結晶
シリコン又は多結晶シリコンのnチャネル薄膜トランジ
スタであること、 を特徴とする請求項9又は10記載のX線平面検出器。
13. The X-ray photosensitive film is made of a material having electron mobility higher than hole mobility, and the plurality of switching thin film transistors are single-crystal silicon or polycrystalline silicon n-channel thin film transistors. The X-ray flat panel detector according to claim 9 or 10, characterized in that.
【請求項14】前記X線感光膜はpin構造であり、 n側に設けられる前記画素電極と、 p側に設けられるカソードとしての共通電極と、を有す
ること、 を特徴とする請求項13記載のX線平面検出器。
14. The X-ray photosensitive film has a pin structure, and has the pixel electrode provided on the n side and a common electrode as a cathode provided on the p side. X-ray flat panel detector.
【請求項15】前記X線感光膜は、Se、PbI、P
bTe、HgTe、HgI、ZnS、ZnTe、Ga
P、AlSb、CdZnTe、CdTe、CdSe、C
dSのうちの少なくとも一つの非晶質半導体、多結晶半
導体、単結晶半導体、又は混晶半導体であることを特徴
とする請求項9又は10記載のX線平面検出器。
15. The X-ray photosensitive film is made of Se, PbI 2 , P.
bTe, HgTe, HgI 2 , ZnS, ZnTe, Ga
P, AlSb, CdZnTe, CdTe, CdSe, C
The X-ray flat panel detector according to claim 9 or 10, wherein at least one of dS is an amorphous semiconductor, a polycrystalline semiconductor, a single crystal semiconductor, or a mixed crystal semiconductor.
【請求項16】正孔の移動度が電子の移動度よりも大き
い素材からなり、入射するX線により感光され信号電荷
を発生するX線感光膜と、 前記X線感光膜に接して二次元的に配置された複数の画
素電極と、 前記X線感光膜において発生する信号電荷としての正孔
が前記複数の画素電極に収集されるように、前記X線感
光膜にバイアス電圧を印加するバイアス電圧印加手段
と、 前記画素電極毎に設けられ、前記X線感光膜が発生する
電荷を蓄積する複数のキャパシタと、 絶縁基板上に前記画素電極毎に設けられ、前記絶縁基板
上に島状に設けられた多結晶シリコン膜を有し、前記キ
ャパシタが蓄積する信号電荷を読み出す複数のpチャネ
ル薄膜トランジスタと、 前記複数のpチャネル薄膜トランジスタを開閉制御する
ための制御信号を供給する複数の走査線と、 前記複数のpチャネル薄膜トランジスタに接続され、前
記pチャネル薄膜トランジスタが閉じたときに前記信号
電荷を読み出すための複数の信号線と、 を具備することを特徴とするX線平面検出器。
16. An X-ray photosensitive film which is made of a material having a hole mobility higher than an electron mobility and which is exposed to an incident X-ray to generate a signal charge, and a two-dimensional film in contact with the X-ray photosensitive film. And a bias for applying a bias voltage to the X-ray photosensitive film so that holes as signal charges generated in the X-ray photosensitive film are collected in the plurality of pixel electrodes. Voltage applying means, a plurality of capacitors provided for each of the pixel electrodes and accumulating charges generated by the X-ray photosensitive film, provided for each of the pixel electrodes on an insulating substrate, and having an island shape on the insulating substrate. A plurality of p-channel thin film transistors having a provided polycrystalline silicon film for reading out signal charges accumulated in the capacitor, and a control signal for controlling opening / closing of the plurality of p-channel thin film transistors are supplied. X-ray plane, comprising: a plurality of scanning lines; and a plurality of signal lines that are connected to the plurality of p-channel thin film transistors and read out the signal charges when the p-channel thin film transistors are closed. Detector.
【請求項17】前記複数のpチャネル薄膜トランジスタ
は、LDD構造を有することを特徴とする請求項16記
載のX線平面検出器。
17. The X-ray flat panel detector according to claim 16, wherein each of the plurality of p-channel thin film transistors has an LDD structure.
【請求項18】前記X線感光膜は、Se、AlSb、G
aPののうちの少なくとも一つの非晶質半導体、多結晶
半導体、単結晶半導体、又は混晶半導体であることを特
徴とする請求項16又は17記載のX線平面検出器。
18. The X-ray photosensitive film is made of Se, AlSb, G
18. The X-ray flat panel detector according to claim 16, wherein at least one of aP is an amorphous semiconductor, a polycrystalline semiconductor, a single crystal semiconductor, or a mixed crystal semiconductor.
【請求項19】前記X線感光膜、pチャネル薄膜トラン
ジスタ、及び蓄積容量部が配置された撮像領域の周辺領
域に設けられた島状の多結晶シリコン膜に形成され、前
記複数のpチャネル薄膜トランジスタを駆動する複数の
駆動回路をさらに具備することを特徴とする請求項16
乃至18のうちいずれか一項記載のX線平面検出器。
19. An X-ray photosensitive film, a p-channel thin film transistor, and an island-shaped polycrystalline silicon film provided in a peripheral region of an imaging region where a storage capacitor section is arranged. The drive circuit further comprises a plurality of drive circuits for driving.
19. The X-ray flat panel detector according to claim 18.
【請求項20】電子の移動度が正孔の移動度よりも大き
い素材からなり、入射するX線により感光され電子及び
正孔を発生するX線感光膜と、 前記X線感光膜に接して二次元的に配置された複数の画
素電極と、 前記画素電極毎に設けられ、前記X線感光膜が発生する
電子を蓄積する複数のキャパシタと、 前記画素電極毎に設けられ、前記キャパシタが蓄積する
電子を読み出す複数のnチャネル薄膜トランジスタと、 前記複数のnチャネル薄膜トランジスタを開閉制御する
ための制御信号を供給する複数の走査線と、 前記複数のnチャネル薄膜トランジスタに接続され、前
記nチャネル薄膜トランジスタが閉じたときに前記電子
を読み出すための複数の信号線と、 を具備することを特徴とするX線平面検出器。
20. An X-ray photosensitive film, which is made of a material having electron mobility higher than hole mobility, is exposed to incident X-rays to generate electrons and holes, and is in contact with the X-ray photosensitive film. A plurality of two-dimensionally arranged pixel electrodes, a plurality of capacitors that are provided for each of the pixel electrodes and store electrons generated by the X-ray photosensitive film, and a plurality of capacitors that are provided for each of the pixel electrodes and that store the capacitors. A plurality of n-channel thin film transistors that read out electrons, a plurality of scanning lines that supply a control signal for controlling the opening and closing of the plurality of n-channel thin film transistors, and a plurality of n-channel thin film transistors connected to the n-channel thin film transistors. An X-ray flat panel detector comprising: a plurality of signal lines for reading the electrons when
【請求項21】前記複数のnチャネル薄膜トランジスタ
は、LDD構造を有することを特徴とする請求20記載
のX線平面検出器。
21. The X-ray flat panel detector according to claim 20, wherein each of the plurality of n-channel thin film transistors has an LDD structure.
【請求項22】前記X線感光膜はpin構造であり、 n側に設けられる前記画素電極と、 p側に設けられるカソードとしての共通電極と、を有す
ること、 を特徴とする請求項20又は21記載のX線平面検出
器。
22. The X-ray photosensitive film has a pin structure, and has the pixel electrode provided on the n side and a common electrode as a cathode provided on the p side. 21. The X-ray flat panel detector described in 21.
【請求項23】前記X線感光膜は、PbI、CdS
e、CdTe、CdS、ZnTe、ZnTe、CdZn
Te、HgIのうちの少なくとも一つの非晶質半導
体、多結晶半導体、単結晶半導体、又は混晶半導体であ
ることを特徴とする請求項20乃至22のうちいずれか
一項記載のX線平面検出器。
23. The X-ray photosensitive film is made of PbI 2 , CdS.
e, CdTe, CdS, ZnTe, ZnTe, CdZn
23. The X-ray plane according to claim 20, wherein at least one of Te and HgI 2 is an amorphous semiconductor, a polycrystalline semiconductor, a single crystal semiconductor, or a mixed crystal semiconductor. Detector.
【請求項24】入射するX線により感光され信号電荷を
発生するX線感光膜と、 前記X線感光膜に接して二次元的に配置された複数の画
素電極と、 前記X線感光膜にバイアス電圧を印加するバイアス電圧
印加手段と、 前記画素電極毎に設けられ、前記X線感光膜が発生する
電荷を蓄積する複数のキャパシタと、 前記画素電極毎に設けられ、前記キャパシタが蓄積する
電荷を読み出す複数の多結晶シリコンの多結晶シリコン
のpチャネル薄膜トランジスタと、 前記複数のスイッチング用薄膜トランジスタを開閉制御
するための制御信号を供給する複数の走査線と、 前記複数のスイッチング用薄膜トランジスタに接続さ
れ、前記スイッチング用薄膜トランジスタが閉じたとき
に前記電荷を読み出すための複数の信号線と、 を具備することを特徴とするX線平面検出器。
24. An X-ray photosensitive film which is exposed to incident X-rays to generate a signal charge; a plurality of pixel electrodes which are two-dimensionally arranged in contact with the X-ray photosensitive film; Bias voltage applying means for applying a bias voltage, a plurality of capacitors provided for each pixel electrode for accumulating charges generated by the X-ray photosensitive film, and charges provided for each pixel electrode and accumulated by the capacitor A plurality of polycrystalline silicon p-channel thin film transistors for reading out, a plurality of scanning lines supplying a control signal for controlling the opening and closing of the plurality of switching thin film transistors, and connected to the plurality of switching thin film transistors, A plurality of signal lines for reading the charges when the switching thin film transistor is closed; X-ray flat panel detector.
【請求項25】前記複数のスイッチング用薄膜トランジ
スタは、LDD構造を有することを特徴とする請求項2
4記載のX線平面検出器。
25. The plurality of switching thin film transistors have an LDD structure.
The X-ray flat panel detector according to item 4.
【請求項26】前記X線感光膜は、PbI、CdS
e、CdTe、CdS、ZnTe、ZnTe、CdZn
Te、HgIのうちの少なくとも一つの非晶質半導
体、多結晶半導体、単結晶半導体、又は混晶半導体であ
ることを特徴とする請求項24又は25記載のX線平面
検出器。
26. The X-ray photosensitive film is made of PbI 2 , CdS.
e, CdTe, CdS, ZnTe, ZnTe, CdZn
26. The X-ray flat panel detector according to claim 24, wherein at least one of Te and HgI 2 is an amorphous semiconductor, a polycrystalline semiconductor, a single crystal semiconductor, or a mixed crystal semiconductor.
【請求項27】前記複数のスイッチング用薄膜トランジ
スタは、前記X線感光膜において発生する信号電荷とし
ての正孔及び電子のうち、移動度の高い方をキャリアと
することを特徴とする請求項24又は25記載のX線平
面検出器。
27. The switching thin-film transistor according to claim 24, wherein one of holes and electrons as a signal charge generated in the X-ray photosensitive film has a higher mobility as a carrier. 25. The X-ray flat panel detector described in 25.
【請求項28】前記X線感光膜は、Se、AlSb、G
aPののうちの少なくとも一つの非晶質半導体、多結晶
半導体、単結晶半導体、又は混晶半導体であることを特
徴とする請求項24又は25に記載のX線平面検出器。
28. The X-ray photosensitive film is made of Se, AlSb, G
26. The X-ray flat panel detector according to claim 24, wherein at least one of aP is an amorphous semiconductor, a polycrystalline semiconductor, a single crystal semiconductor, or a mixed crystal semiconductor.
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