JP2006054485A - 二次元画像検出器の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】二次元画像検出器の製造工程において、アクティブ素子アレイや半導体層の性能が劣化することを避ける。
【解決手段】ガラス基板上にＴＦＴアレイを形成する（工程Ｐ１）。ＴＦＴアレイを形成した領域を覆う表面保護層をガラス基板に形成する（工程Ｐ２）。表面保護層を形成した状態でガラス基板を分断してアクティブマトリクス基板を形成する（工程Ｐ３）。分断したアクティブマトリクス基板のエッジの面取りを行う（工程Ｐ４）。アクティブマトリクス基板から表面保護層を除去する（工程Ｐ５）。表面保護層を除去した領域におけるＴＦＴアレイ上にＸ線導電層を形成する（工程Ｐ６）。以上の工程により、ガラス基板の分断や面取りの際に生じる汚染物が、ＴＦＴアレイやＸ線導電層を汚染することを防止する。
【選択図】図１

Description

本発明は、Ｘ線等の放射線、可視光線、赤外線などを受けて画像を検出する二次元画像検出器の製造方法に関するものである。

従来、放射線二次元画像検出器（以下、単に二次元画像検出器と称す）として、Ｘ線などの放射線（以下、単に放射線と称す）を感知して電荷（電子−正孔）を発生する半導体センサを二次元行列状に配置し、これらにそれぞれスイッチング素子を設けたものが知られている。この二次元画像検出器では、一行のスイッチング素子を全てオンにして、各列ごとに半導体センサの電荷を読み出す動作を、各行に対して行うことにより二次元画像を検出することができる。

上記の二次元画像検出器に関しては、例えば、L.S.Jeromin,et al., "Application of a-Si Active-Matrix Technology in a X-Ray Detector Panel",SID 97 DIGEST,pp.91-94,1997、特開平６−３４２０９８などに具体的な構造や原理が開示されている。

以下では、上記従来の二次元画像検出器の構造と原理について図１３および図１４を用いて説明する。図１３は、二次元画像検出器の構造を模式的に示した斜視図である。また、図１４は、図１３の１画素当たりの構造を示す断面図である。

上記二次元画像検出器は、アクティブマトリクス基板１００、光導電膜１１２、誘電体層１１４、上部電極１１６、高圧電源１１８およびアンプ１２０を有している。

アクティブマトリクス基板１００は、ガラス基板１０２、ガラス基板１０２上にＸＹマトリクス状（二次元行列状）に配置された電極配線（ゲート電極線１０４ａおよびデータ電極線１０４ｂ）１０４、電極配線１０４に接続された薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと称す）１０６、およびＴＦＴ１０６に接続された電荷蓄積容量１０８などから構成されている。

このアクティブマトリクス基板１００は、液晶表示装置を製造する過程で形成されるものを流用することが可能である。アクティブマトリクス型液晶表示装置（ＡＭＬＣＤ）に用いられるアクティブマトリクス基板１００は、例えば、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）やポリシリコン（ｐ−Ｓｉ）によって形成されたＴＦＴ１０６や、電極配線１０４、電荷蓄積容量１０８などを備えた構造になっているため、若干の設計変更を行うことにより上記二次元画像検出器として用いることができる。

そして、このアクティブマトリクス基板１００のほぼ全面を覆うように、光導電膜１１２、誘電体層１１４および上部電極１１６が形成されている。

この光導電膜１１２には、放射線が照射されることで電荷（電子−正孔）を発生する半導体材料が用いられている。上記各文献では、暗抵抗が高く、放射線（Ｘ線）照射に対して良好な光電特性を示し、蒸着により大面積成膜が容易であることから、光導電膜１１２として非晶質（アモルファス）セレニウム（以下、ａ−Ｓｅと称す）が用いられている。そして、このａ−Ｓｅを真空蒸着法によって３００μｍから６００μｍの間の厚みとなるように成膜することにより、光導電膜１１２が形成されている。

次に、上記二次元画像検出器の動作原理について説明する。

ａ−Ｓｅ膜などにより形成された光導電膜１１２に放射線が入射すると、光導電膜１１２内に電荷（電子−正孔）が発生する。図１３および図１４に示すように、上部電極１１６と電荷蓄積容量１０８のＣｓ電極１０８ａとは、電気的に直列に接続された構造になっている。これにより、上部電極１１６とＣｓ電極１０８ａとの間に電圧を印加することで、光導電膜１１２に発生した電子および正孔が、それぞれ＋電極側および−電極側に移動し、その結果、電荷蓄積容量１０８に電荷が蓄積されることになる。

上記のようにして電荷蓄積容量１０８に蓄積された電荷は、ゲート電極線１０４ａの入力信号によってＴＦＴ１０６をオン状態にすることで、データ電極線１０４ｂを通じてアンプ１２０に取り出される。ここで、電極配線１０４（ゲート電極線１０４ａおよびデータ電極線１０４ｂ）、ＴＦＴ１０６、電荷蓄積容量１０８は、上記のようにＸＹマトリクス状に配置されているため、各ゲート電極線１０４ａに入力する入力信号を順次走査することで、放射線による二次元的な画像情報を得ることが可能になる。

なお、この二次元画像検出器は、光導電膜１１２が放射線に対する光導電性だけでなく、可視光や赤外光に対しても光導電性を有する場合は、可視光や赤外光に対する二次元画像検出器としても用いることができる。例えば、上記のａ−Ｓｅ膜は、可視光に対して良好な光導電性を有しており、高電界印加時のアバランシェ効果を利用した高感度イメージセンサ（二次元画像検出器）の開発なども進められている。

上記のような二次元画像検出器の製造工程においては、アクティブマトリクス素子（ＴＦＴ１０６や電荷蓄積容量１０８など）を形成した後に続く工程として、次のＡからＣの３つの工程が必ず必要となる。
Ａ．ａ−Ｓｅ成膜工程
この工程は、アクティブマトリクス基板１００上の、少なくともアクティブマトリクス素子が形成されている領域に、真空蒸着法によってａ−Ｓｅ膜を成膜する工程である。
Ｂ．ガラス分断工程
この工程は、スクライブ法やダイシング法により、マザーガラスからアクティブマトリクス基板１００を切り出す工程である。

ここで、マザーガラスとは、アクティブマトリクス素子が形成されているガラスの母材であり、このマザーガラスを所定のサイズに分断することによりアクティブマトリクス基板１００が形成される。

また、この工程では、アクティブマトリクス基板１００を切り出した後、必要に応じてアクティブマトリクス基板１００の分断部におけるエッジの面取り処理を行う。

なお、アクティブマトリクス素子形成後にガラス分断工程を行うのは次の理由による。第１の理由は、アクティブマトリクス基板１００の製造ラインが、特定の基板サイズを対象とした専用装置からなっていることにある。したがって、マザーガラスとして、それらの専用装置に適したサイズのものを用い、アクティブマトリクス素子形成後に、二次元画像検出器として必要なサイズに分断する必要がある。

第２の理由は、アクティブマトリクス素子形成工程においてガラス基板の周辺部では、正常なアクティブマトリクス素子の形成が困難となることにある。これは、アクティブマトリクス素子を形成するための適切な条件をガラス基板の周辺部で得ることが困難であること、ガラス基板の周辺部にはハンドリング部品が触れることなどによる。したがって、マザーガラスとしては、二次元画像検出器として実際に必要なサイズとこれらの周辺部とを考慮したサイズのものを用いる必要があるため、アクティブマトリクス素子形成後に、不要である周辺部を切り落とす必要がある。
Ｃ．実装工程
この工程は、アクティブマトリクス基板１００から電荷などの情報を取り出すために必要な部品、回路などをアクティブマトリクス基板１００に実装する工程である。
特開平６−３４２０９８（１９９４年１２月１３日公開） L.S.Jeromin,et al., "Application of a-Si Active-Matrix Technology in a X-Ray Detector Panel",SID 97 DIGEST,pp.91-94,1997

ところが、アクティブマトリクス基板１００のほぼ全域にａ−Ｓｅ膜が成膜されてなる構成の二次元画像検出器では、その製造工程において以下の問題が発生する。

一般にａ−Ｓｅ膜は、その成膜後に、水分や空気中の汚染物、ゴミなどが付着すると、それらが付着した部分からａ−Ｓｅ膜が結晶化するなどの特性変化が発生しやすいことが知られている。

したがって、Ａ．ａ−Ｓｅ成膜工程を行った後、Ｂ．ガラス分断工程やＣ．実装工程を行うと、ガラス基板を分断する際に発生するガラス粉や、ダイシング処理および面取り処理の際に使用する処理水、実装工程におけるダストなどがａ−Ｓｅ膜に触れることになり、ａ−Ｓｅ膜の劣化を招来するという問題がある。

一方、Ｂ．ガラス分断工程やＣ．実装工程を行った後、Ａ．ａ−Ｓｅ成膜工程を行うと、上記のガラス粉や処理水、ダストなどの影響によりアクティブマトリクス基板１００の表面が汚染されることになる。

ここで、特にガラス粉は、アクティブマトリクス素子を傷付けるおそれがある。特に、小さなガラス粉の場合は、一旦アクティブマトリクス基板１００の表面に付着すると超音波洗浄などでは除去することが困難である。また、アクティブマトリクス素子として形成されるＴＦＴ１０６は、汚染に対して非常に敏感である。さらに、汚染されたアクティブマトリクス素子上にａ−Ｓｅ膜を形成すると、ａ−Ｓｅ膜も汚染されることになる。したがって、この場合は、ａ−Ｓｅ膜およびアクティブマトリクス素子の劣化を招来するという問題が生じる。

さらに、二次元画像検出器の完成後においても、その使用環境によっては、二次元画像検出器の内部で結露などが起こることがあり、この水分によってａ−Ｓｅ膜の特性劣化を招来するという問題もある。

また、上述の二次元画像検出器では、電荷の収集効率を向上させるために光導電膜１１２に１０Ｖ／μｍ程度の高い電界を印加する必要があり、上部電極１１６には数千ボルトから１万ボルト程度の高圧が印加される。このため、上部電極１１６の周辺で放電が発生しやすく、この放電に伴う素子の破壊や性能劣化が生じやすかった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ａ−Ｓｅ膜およびアクティブマトリクス基板１００の性能劣化を防止することにある。そのために、製造工程においてａ−Ｓｅ膜およびアクティブマトリクス基板１００を汚染することがない二次元画像検出器の製造方法を提供する。

本発明の二次元画像検出器の製造方法は、上記の課題を解決するために、入射する電磁波に応じて電荷を生じる半導体層と、該半導体層の電荷を読み出すためのアクティブ素子アレイを有する基板とを備える二次元画像検出器の製造方法において、前記基板上に前記アクティブ素子アレイを形成する工程と、前記アクティブ素子アレイを形成した領域を覆う保護部材を前記基板に形成する工程と、前記保護部材を形成した状態で前記基板を分断する工程と、分断した前記基板から前記保護部材を除去する工程と、前記保護部材を除去した領域における前記アクティブ素子アレイ上に前記半導体層を形成する工程とを含むことを特徴としている。

上記の方法によれば、基板上にアクティブ素子アレイを形成し、その上に保護部材を形成して基板を分断する。そして、保護部材を除去した後、保護部材により保護されていたアクティブ素子アレイの表面上に半導体層を形成する。

上記したように、アクティブ素子アレイを有する基板（アクティブマトリクス基板）の製造ライン上の都合によって、基板上にアクティブ素子アレイを形成した後、基板を分断して所望のサイズのアクティブマトリクス基板を形成する必要が生じる場合がある。また、基板を分断する際には、例えばガラス粉や処理水など、アクティブ素子アレイを傷つける、または汚染する物質（以下、両者を含めて汚染物と称す）が基板に触れることになる。なお、基板の分断後に分断部の面取りなどを行う場合も同様である。

これに対して、上記の方法では、基板の分断時にアクティブ素子アレイを保護部材により覆うことになる。これにより、基板の分断時に発生する汚染物が、アクティブ素子アレイに直接触れることを防止することができる。

したがって、アクティブ素子アレイが無傷で清浄な状態に保たれることになり、アクティブ素子アレイ自身の性能の劣化を防止することができる。その結果、上記の方法では、アクティブ素子アレイの動作が確実で信頼性が高いアクティブマトリクス基板を得ることが可能になる。また、アクティブマトリクス基板の製造歩留りを向上させることもできる。

また、電磁波情報を電荷情報に変換する半導体層を、基板の分断後に、保護部材を除去することにより露出する清浄なアクティブ素子アレイの表面上に形成することができる。そのため、半導体層は、基板の分断時に生じる汚染物に触れることを防止することが可能となる。したがって、上記の方法では、半導体層として例えばａ−Ｓｅ膜などのように汚染物に対して非常に敏感なものを形成する場合であっても、その性能の劣化を防止し信頼性を向上させることができる。

その結果、アクティブ素子アレイおよび半導体層の性能が良好で、信頼性の高い二次元画像検出器を製造することが可能となる。

本発明の二次元画像検出器の製造方法は、上記の二次元画像検出器の製造方法において、さらに、前記基板を分断した後、かつ、前記保護部材を除去する前に、前記アクティブ素子アレイに接続される回路部品を前記基板に実装する工程を含むことが好ましい。

上記の方法によれば、基板上にアクティブ素子アレイを形成し、その上に保護部材を形成して基板を分断する。さらに、保護部材が形成されている状態で、アクティブ素子アレイに接続する回路部品を基板に実装する。そして、保護部材を除去した後、保護部材により保護されていたアクティブ素子アレイの表面上に半導体層を形成する。

回路部品を基板に実装する際には、アクティブ素子アレイや半導体層に対する汚染物となるガスやダストが発生することがある。これらの汚染物が、アクティブ素子アレイや半導体層に触れると、アクティブ素子アレイや半導体層の性能劣化を招来する。

ところが、上記の方法では、基板分断時に加えて回路部品の実装時においても、アクティブ素子アレイを保護部材により保護する。また、回路部品の実装後に半導体層を形成する。そのため、アクティブ素子アレイおよび半導体層が実装時の汚染物に触れることを防止することができる。したがって、アクティブ素子アレイおよび半導体層の性能劣化に対する防止効果、および信頼性をさらに向上させることが可能となる。

その結果、アクティブ素子アレイおよび半導体層の性能がさらに良好で、信頼性がさらに高い二次元画像検出器を製造することが可能となる。

本発明の二次元画像検出器の製造方法は、上記の二次元画像検出器の製造方法において、前記保護部材が感光性樹脂からなることが好ましい。

基板を分断する方法としては、用いる装置が簡易であること、処理能力が優れていることなどの理由から、スクライブ法を用いることが好ましい。ここで、保護部材などにより基板の分断部分が覆われているとスクライブ線を形成することが困難であるため、スクライブ法を用いる場合は分断部分において基板を露出させておく必要がある。

上記の方法では、保護部材として感光性樹脂を用いるため、例えばフォトリソグラフィのように塗布・露光・現像などを行うことによって保護部材を容易にパターニングすることができる。したがって、基板上において、アクティブ素子アレイを形成した領域に保護部材が存在し、後に分断する部分に保護部材が存在しないようにすることができる。これにより、上記スクライブ法を用いることが可能になる。

その結果、より簡易な工程によって信頼性の高い二次元画像検出器を製造することが可能になる。

または、本発明の二次元画像検出器の製造方法は、上記の二次元画像検出器の製造方法において、前記保護部材が水溶性樹脂からなることが好ましい。

上記の方法では、保護部材として水溶性樹脂を用いるため、後の工程で保護部材を除去する際に、水や温水によって除去することができる。したがって、保護部材を除去する工程に特別な装置を導入する必要性を回避することができ、製造ラインを簡素化することが可能になる。また、特別な溶剤を用いることなく保護部材を除去することができるので、溶剤を用いることによって生じる、アクティブ素子アレイや基板に設置されている部品への悪影響、および二次元画像検出器の製造における環境への悪影響を軽減することが可能になる。

その結果、簡素で、かつ環境への影響を配慮した工程により、信頼性の高い二次元画像検出器を製造することが可能になる。

本発明の二次元画像検出器の製造方法は、上記の課題を解決するために、入射する電磁波に応じて電荷を生じる半導体層と、該半導体層の電荷を読み出すためのアクティブ素子アレイを有する基板とを備える二次元画像検出器の製造方法において、前記基板上に前記アクティブ素子アレイを形成する工程と、前記アクティブ素子アレイ上に前記半導体層を形成する工程と、前記半導体層を形成した領域を覆う保護部材を前記基板に形成する工程と、前記保護部材を形成した状態で前記基板を分断する工程とを含むことを特徴としている。

上記の方法によれば、基板上にアクティブ素子アレイを形成し、その上に半導体層を形成する。そして、半導体層を形成した領域を覆う保護部材を形成し、基板を分断する。

上記の方法では、アクティブ素子アレイを形成した後、汚染物が発生する工程を介することなくアクティブ素子アレイ上に半導体層を形成することができる。

したがって、アクティブ素子アレイが汚染されることを避け、かつ、半導体層を清浄な面上に形成することができる。

また、上記の方法では、半導体層を形成した領域を保護部材で覆って基板を分断するので、基板の分断時に半導体層が上記の汚染物により汚染されることを回避することができる。

さらに、上記の方法では、保護部材を除去する工程を省くことも可能である。したがって、工程が簡略化されるとともに、後に回路部品などの実装工程を行う場合や、二次元画像検出器の完成後においても保護部材が半導体層を保護した状態を維持することができる。そのため、半導体層を二次元画像検出器の最終形態まで半永久的に保護することが可能になる。

その結果、アクティブ素子アレイおよび半導体層の性能が良好で、信頼性が高い状態を長期間持続する二次元画像検出器を製造することが可能となる。

本発明の二次元画像検出器の製造方法は、上記の課題を解決するために、入射する電磁波に応じて電荷を生じる半導体層と、該半導体層の電荷を読み出すためのアクティブ素子アレイを有する基板とを備える二次元画像検出器の製造方法において、前記基板上に前記アクティブ素子アレイを形成する工程と、前記アクティブ素子アレイを覆うように前記半導体層を形成する工程と、前記半導体層上に、当該半導体層にバイアス電圧を印加するための表面電極層を形成する工程と、前記半導体層および前記表面電極層を覆うように保護部材を前記基板上に形成する工程と、前記保護部材を形成した状態で前記基板を分断する工程とを含むことを特徴としている。

上記の方法によれば、基板上にアクティブ素子アレイを形成し、その上に半導体層および表面電極層を順次積層し、半導体層および表面電極層を覆うように保護部材を前記基板上に形成する。その後、保護部材を形成した状態で前記基板を分断する。

このように、基板の分断前に、半導体層および表面電極層を覆う保護部材を基板上に形成し、その後に基板を分断するので、分断時におけるガラス粉や処理水が半導体層および表面電極層を直接汚染することがない。つまり、半導体層および表面電極層は、保護部材によってガラス粉や処理水による汚染から確実に保護されることになる。また、アクティブ素子アレイは、保護部材によって保護される半導体層で覆われているため、アクティブ素子アレイ自身がガラス粉や処理水によって汚染されることもない。

したがって、アクティブ素子アレイ、半導体層および表面電極層が無傷で清浄な状態に保たれることになり、アクティブ素子アレイ、半導体層および表面電極層の性能の劣化を防止することができる。その結果、上記の方法では、アクティブ素子アレイの動作が確実で、半導体層および表面電極層の性能も良好に維持されることになり、信頼性が高いアクティブマトリクス基板、ひいては二次元画像検出器を得ることが可能になる。また、アクティブマトリクス基板の製造歩留りを向上させることもできる。

本発明の二次元画像検出器の製造方法は、以上のように、基板上にアクティブ素子アレイを形成する工程と、アクティブ素子アレイを形成した領域を覆う保護部材を形成する工程と、基板を分断する工程と、保護部材を除去する工程と、アクティブ素子アレイ上に半導体層を形成する工程とを含む方法である。

上記の方法では、基板の分断時に発生する汚染物が、アクティブ素子アレイに直接触れることを防止することができ、清浄で、かつ、信頼性の高いアクティブ素子アレイを備えた基板を製造することができる。さらに、アクティブ素子アレイの表面上に形成する半導体層の汚染も防止することができる。したがって、半導体層の劣化を防止し信頼性を向上させることができる。その結果、アクティブ素子アレイおよび半導体層の性能が良好で、信頼性の高い二次元画像検出器を製造することが可能となる。

本発明の二次元画像検出器の製造方法は、上記の二次元画像検出器の製造方法において、さらに、基板を分断した後であり、保護部材を除去する前に、アクティブ素子アレイに接続される回路部品を基板に実装する工程を含むことが好ましい。

上記の方法によれば、基板分断時に加えて回路部品の実装時においても、アクティブ素子アレイを保護部材により保護する。また、回路部品の実装後に半導体層を形成する。そのため、アクティブ素子アレイおよび半導体層が実装時の汚染物に触れることを防止することができる。その結果、アクティブ素子アレイおよび半導体層の性能がさらに良好で、信頼性がさらに高い二次元画像検出器を製造することが可能となる。

本発明の二次元画像検出器の製造方法は、上記の二次元画像検出器の製造方法において、保護部材が感光性樹脂からなることが好ましい。

上記の方法では、保護部材として感光性樹脂を用いるため、保護部材を容易にパターニングすることができる。これにより、基板上において、後に分断する部分に保護部材が存在しないようにすることができ、基板の分断をスクライブ法により行うことができるようになる。その結果、より簡易な工程によって信頼性の高い二次元画像検出器を製造することが可能になる。

または、本発明の二次元画像検出器の製造方法は、上記の二次元画像検出器の製造方法において、保護部材が水溶性樹脂からなることが好ましい。

上記の方法では、後の工程で保護部材を除去する際に、特別な溶剤を用いることなく水や温水によって除去することができる。したがって、保護部材を除去する工程に特別な装置を導入する必要性を回避することができ、また、基板上の素子や環境への悪影響を軽減することが可能になる。その結果、簡素で、かつ環境への影響を配慮した工程により、信頼性の高い二次元画像検出器を製造することが可能になる。

本発明の二次元画像検出器の製造方法は、以上のように、基板上にアクティブ素子アレイを形成する工程と、アクティブ素子アレイ上に半導体層を形成する工程と、半導体層を形成した領域を覆う保護部材を形成する工程と、基板を分断する工程とを含む方法である。

上記の方法では、アクティブ素子アレイが汚染されることを避け、かつ、半導体層を清浄な面上に形成することができる。また、基板の分断時に半導体層が汚染物により汚染されることを回避することができる。さらに、半導体層を二次元画像検出器の最終形態まで半永久的に保護することが可能になる。その結果、アクティブ素子アレイおよび半導体層の性能が良好で、信頼性が高い状態を長期間持続する二次元画像検出器を製造することが可能となる。

本発明の二次元画像検出器の製造方法は、以上のように、前記基板上に前記アクティブ素子アレイを形成する工程と、前記アクティブ素子アレイを覆うように前記半導体層を形成する工程と、前記半導体層上に、当該半導体層にバイアス電圧を印加するための表面電極層を形成する工程と、前記半導体層および前記表面電極層を覆うように保護部材を前記基板上に形成する工程と、前記保護部材を形成した状態で前記基板を分断する工程とを含む構成である。

上記の方法によれば、基板の分断前に、半導体層および表面電極層を覆う保護部材を基板上に形成し、その後に基板を分断するので、分断時におけるガラス粉や処理水が半導体層および表面電極層を直接汚染することがない。また、アクティブ素子アレイは、保護部材によって保護される半導体層で覆われているため、アクティブ素子アレイ自身がガラス粉や処理水によって汚染されることもない。

したがって、アクティブ素子アレイ、半導体層および表面電極層が無傷で清浄な状態に保たれることになり、アクティブ素子アレイ、半導体層および表面電極層の性能の劣化を防止することができる。その結果、上記の方法では、アクティブ素子アレイの動作が確実で、半導体層および表面電極層の性能も良好に維持されることになり、信頼性が高いアクティブマトリクス基板、ひいては二次元画像検出器を得ることが可能になる。また、アクティブマトリクス基板の製造歩留りを向上させることもできる。

〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態について図１から図７に基づいて説明すれば、以下の通りである。

まず、本実施の形態に係る製造工程により形成される二次元画像検出器について、図３から図５を用いて説明する。

図３は、本実施の形態に係る製造工程により形成される二次元画像検出器の基本構造を模式的に示す斜視図である。本二次元画像検出器は、アクティブマトリクス基板１、Ｘ線導電層（半導体層、光導電膜）１２、および表面電極層（表面電極、上部電極、電極）１６によって構成されている。

まず、アクティブマトリクス基板１の構造について説明する。アクティブマトリクス基板１は、ガラス基板（基板）２と、その上に形成された電極配線（ゲート電極線４ａおよびデータ電極線４ｂ）４、スイッチング素子である薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと称す）（アクティブ素子）６、電荷蓄積容量８、画素電極１０などを有している。

ここで、ＴＦＴ６、電荷蓄積容量８、画素電極１０などから画素１１が構成されており、この画素１１がＸＹマトリクス状（二次元行列状）に配置されている。そして、ＴＦＴ６のゲート電極６ａおよびデータ電極６ｂ（後述する図４参照）が、それぞれゲート電極線４ａおよびデータ電極線４ｂに接続されている。なお、画素１１が、例えばＸＹマトリクス状のように規則的に集合配置されたものをＴＦＴアレイ（アクティブ素子アレイ）３２と称する。また、このＴＦＴアレイ３２が形成されている領域を、アクティブ素子形成エリアと称することもある。

ゲート電極線４ａおよびデータ電極線４ｂは、それぞれアクティブマトリクス基板１の行方向および列方向に延びており、その端部でドライバＬＳＩ（回路部品）２２およびアンプＬＳＩ（回路部品）２０に接続されている。

また、表面電極層１６は、高圧電源１８と接続されており、後述するＣｓ電極９に対して電圧を印加できるようになっている。

次に図４に基づいて、１つの画素１１の構造を詳細に説明する。図４は、上記二次元画像検出器における１つの画素１１の断面図である。上記画素電極１０は、ＴＦＴ６のドレイン電極６ｃを拡張して形成されているものである。そして、画素電極１０は、ゲート電極線４ａ（図３参照）によりＴＦＴ６のゲート電極６ａへ信号が印加されることにより、ＴＦＴ６のデータ電極６ｂに対してスイッチング可能なように、すなわちデータ電極線４ｂ（図３参照）と、画素電極１０（図３参照）との間の電気的接続状態に対してスイッチング可能なように形成されている。

また、画素電極１０は、ゲート絶縁膜２４を介して対向するＣｓ電極９との間で電荷蓄積容量８を形成している。そして、この電荷蓄積容量８は、Ｃｓ電極９と表面電極層１６との間に高圧電源１８により電圧が印加されることにより、Ｘ線導電層１２からの画像情報としての電荷を受けて保持するものである。

上記ＴＦＴ６は、薄膜を順次積層することにより形成されており、ゲート電極６ａ、ゲート絶縁膜２４、アモルファスシリコン層（ａ−Ｓｉ層、チャネル層）２６を有している。また、ＴＦＴ６は、それぞれ別々のコンタクト層（ａ−Ｓｉ（ｎ⁺ 型）層）２８を介してアモルファスシリコン層２６上に積層されているデータ電極６ｂおよびドレイン電極６ｃを有している。

そして、画素１１の画素電極１０上を除く部分に絶縁保護膜３０が形成されており、これによりＴＦＴ６などが保護されている。

上記のような構成であるアクティブマトリクス基板１上には、その周辺部を除くほぼ全面に、例えば非晶質（アモルファス）セレニウム（以下、ａ−Ｓｅと称す）からなるＸ線導電層１２が形成されており、さらにその上に表面電極層１６が形成されている。

なお、上記は、二次元画像検出器の基本構造について説明しているため、実際には上記以外の構成要素を含む場合もある。例えば、画素電極１０や表面電極層１６からの漏れ電流を防止するために、各電極とＸ線導電層１２との間に電荷阻止層や誘電層（図示せず）などを設ける場合もある。

次に、上記二次元画像検出器の動作原理について図３および図４に基づいて説明する。

Ｘ線導電層１２にＸ線が入射すると、Ｘ線導電層１２内に電荷（電子−正孔）が発生する。つまり、Ｘ線導電層１２は、電磁波情報を電荷情報に変換する作用を有している。発生した電子および正孔は、高圧電源１８により表面電極層１６とＣｓ電極９との間に印加された電圧の作用で、それぞれ＋電極側（図では表面電極層１６側）および−電極側（図ではＣｓ電極９側）に移動し、その結果、電荷蓄積容量８に電荷が蓄積されることになる。

上記のようにして電荷蓄積容量８に蓄積された電荷は、ドライバＬＳＩ２２からゲート電極線４ａに入力される信号によってＴＦＴ６をオン状態にすることで、データ電極線４ｂを通じてアンプＬＳＩ２０に取り出される。ここで、電極配線４（ゲート電極線４ａおよびデータ電極線４ｂ）、ＴＦＴ６、電荷蓄積容量８は、上記のようにＸＹマトリクス状に配置されているため、各ゲート電極線４ａに入力する入力信号を順次走査することで、放射線による二次元的な画像情報を得ることが可能になる。

以上のような基本構造を有する二次元画像検出器の全体的な構成について図５を用いて説明する。図５は、本実施の形態に係る製造工程により形成される二次元画像検出器の全体的な構成を示す平面図である。

図５に示すように、アクティブマトリクス基板１には、その周辺部を除いてＸＹマトリクス状に画素１１が配置されており、その画素１１上をＸ線導電層１２および表面電極層１６が覆っている。なお、同図では、破線で囲んだ最小の領域が画素１１を表しており、画素１１の集合がＴＦＴアレイ３２である。また、Ｘ線導電層１２が形成されている領域を太い実線で囲んだ領域で表している。

また、アクティブマトリクス基板１の周辺部には、アンプＬＳＩ２０およびドライバＬＳＩ２２が配置されている。そして、アンプＬＳＩ２０およびドライバＬＳＩ２２と、データ電極線４ｂおよびゲート電極線４ａ（図３参照）とは、例えばＴＡＢ（Tape Automated Bonding）形態やＣＯＧ（Chip on Glass ）形態で接続されている。なお、図５では、その接続部分を省略している。また、同図では、ドライバＬＳＩ２２およびアンプＬＳＩ２０を一部省略し、実際に設置されるドライバＬＳＩ２２およびアンプＬＳＩ２０の数より少なく表している。

次に、上記二次元画像検出器の製造方法について図１および図２を用いて説明する。図１は、本実施の形態に係る二次元画像検出器の製造工程を順に示した工程図であり、図２（ａ）から図２（ｈ）は、図１の各工程における二次元画像検出器の状態を示す断面図である。

図１に示すように、本実施の形態に係る二次元画像検出器の製造工程は、ＴＦＴアレイ作製工程（工程Ｐ１）、表面保護層形成工程（工程Ｐ２）、ＴＦＴアレイ分断工程（工程Ｐ３）、エッジ面取り工程（工程Ｐ４）、表面保護層除去工程（工程Ｐ５）、Ｘ線導電層形成工程（工程Ｐ６）、表面電極層形成工程（工程Ｐ７）、実装工程（工程Ｐ８）を含んでいる。これらの各工程における二次元画像検出器の断面を、それぞれ図２（ａ）から図２（ｈ）に表している。以下において、各工程について対応する図２（ａ）から図２（ｈ）に基づいて説明する。

ＴＦＴアレイ作製工程（工程Ｐ１）では、アクティブマトリクス型液晶表示装置と同様の製造工程により、マザーガラス基板（基板）１ａ上にＴＦＴアレイ３２を作製する。具体的には、マザーガラス基板１ａ上に上記電極配線（ゲート電極線４ａおよびデータ電極線４ｂ）４や、各画素１１に設けられたＴＦＴ６、電荷蓄積容量８、画素電極１０など（図３または図４参照）を形成する。なお、図２（ａ）では、図を簡略化してマザーガラス基板１ａおよび画素電極１０のみを表している（以下においても同様に表す）。

ここで、マザーガラス基板１ａとしては、５５０ｍｍ×６５０ｍｍ×厚み１．１ｍｍのものを用いた。これは、ＴＦＴアレイ３２を作製する製造装置が、一般に特定のサイズの基板にのみ対応するものであり、上記マザーガラス基板１ａとしては、そのサイズに適合するものを使用する必要があるためである。また、ＴＦＴアレイ３２を形成する有効領域は、４３０ｍｍ×４３０ｍｍとなるようにした。これは、作製する二次元画像検出器に必要な画像取込み領域から決定される。

なお、ＴＦＴアレイ３２の具体的な製造方法としては、アクティブマトリクス型液晶表示装置の分野で周知のため、詳細の説明は省略する。

次に、表面保護層形成工程（工程Ｐ２）では、マザーガラス基板１ａ上のＴＦＴアレイ３２を形成した領域を覆うようにして表面保護層（保護部材）３４を形成する。ここでは、表面保護層３４として感光性樹脂を用いる。具体的には、液晶や半導体などの製造工程におけるフォトリソグラフィ工程で用いるフォトレジストを用いることができる。

このフォトレジストを用いた表面保護層３４の形成は、次のようにして行う。まず、フォトレジストをスピン塗布することにより、マザーガラス基板１ａの表面に約２μｍの厚みのフォトレジストを付与する。次に、通常のフォトリソグラフィ工程と同様に、露光・現像を行うことにより、フォトレジストをパターニングする。

ここで、フォトレジストのパターンは、ＴＦＴアレイ３２が形成されている領域にフォトレジストが存在し、かつ、次の工程（工程Ｐ３）においてマザーガラス基板１ａからアクティブマトリクス基板１を所定のサイズに切り出す際の分断ライン１ｂ近傍にはフォトレジストが存在しないようにする。このようにしてマザーガラス基板１ａ上に形成したフォトレジストを表面保護層３４とする。

なお、感光性樹脂としては、上記のフォトレジスト以外にも、感光性アクリル樹脂など、ネガ型／ポジ型を問わず用いることが可能である。具体的には、東京応化工業株式会社製のフォトレジストＯＦＰＲ（登録商標）シリ−ズや、帝人株式会社製のＴＦＲ（登録商標）シリ−ズなどを用いることができる。

上記では、感光性樹脂を用いて表面保護層３４を形成する方法について説明したが、その他にも次の各方法により表面保護層３４を形成することができる。

まず、印刷法による表面保護層３４の形成が可能である。印刷法としては、スクリーン印刷、凹版印刷、凸版印刷など周知の印刷法を利用することができる。これらの印刷法では、感光性を有しない各種の材料であっても、その材料の塗布およびパターニングを同時に行うことができる。

また、水溶性樹脂（例えば、水溶性ワックスなど）を用いて表面保護層３４を形成することも可能である。表面保護層３４を水溶性樹脂で形成すると、後の表面保護層除去工程（工程Ｐ５）において表面保護層３４を除去する際に、特殊な溶剤を用いることなく水や温水を用いることができる。したがって、溶剤によるＸ線導電層１２の汚染や、環境汚染などの問題を軽減することができる。

この場合、水溶性樹脂の塗布方法としては、上記と同様にスピン塗布により塗布することができる。また、水溶性樹脂が熱可塑性のものである場合は、一般的に知られている加熱しながら塗っていく方法を用いることもできる。いずれの場合も、この水溶性樹脂が感光性でないときは、上記分断ライン１ｂの近傍を予め治具などにより保護しておいて塗布を行うか、またはマザーガラス基板１ａ全面に塗布した後で分断ライン１ｂ近傍の水溶性樹脂を除去するようにする。

次に、ＴＦＴアレイ分断工程（工程Ｐ３）では、マザーガラス基板１ａからアクティブマトリクス基板１を所定のサイズに切り出す。アクティブマトリクス基板１として必要なサイズは、ＴＦＴアレイ３２が形成されている有効領域（ここでは、４３０ｍｍ×４３０ｍｍ）と、その周辺に駆動回路（アンプＬＳＩ２０、ドライバＬＳＩ２２（図５参照））を実装するための領域とを含むサイズである。ここでは、アクティブマトリクス基板１のサイズを、４８０ｍｍ×４８０ｍｍとする。

マザーガラス基板１ａを切断する手段としては、ダイヤモンドスクライブ法を用いる。ダイヤモンドスクライブ法とは、ダイヤモンド刃を用いてガラスなどの表面にスクライブ線（罫書き線）を引くことによりマイクロクラックを形成し、その部分に力を加えてガラスなどを分断する方法である。このダイヤモンドスクライブ法は、用いる装置が安価であり、スループット（処理能力）が優れているという利点を有する一方、スクライブ線を形成する際にガラスの破片（カレット）が飛散しやすいという問題点も併せて有している。

しかし、本実施の形態では、上記の表面保護層形成工程（工程Ｐ２）において、ＴＦＴアレイ３２を形成した領域を覆うようにして表面保護層３４を形成しているため、ガラスの破片が直接ＴＦＴアレイ３２の表面に付着することを防止することができる。そのため、ＴＦＴアレイ３２が汚染されたり、ＴＦＴアレイ３２に傷が付くことを防ぐことができる。

また、本実施の形態では、上記の表面保護層形成工程（工程Ｐ２）において、表面保護層３４をパターニングして形成しており、分断ライン１ｂ近傍には表面保護層３４が存在しないため、スクライブ線の形成が容易である。

なお、マザーガラス基板１ａを切断する手段としては、上記のダイヤモンドスクライブ法以外に、ダイヤモンドブレードなどを用いたダイシング法を用いることもできる。この方法は、切断部に処理水をかけながら切断処理を行うものであり、その際に、処理水、ガラスの研削粉、ブレードの摩耗粉などの汚染物が発生する。この方法を用いた場合であっても、上記と同様、表面保護層３４によりこれらの汚染物からＴＦＴアレイ３２を保護することができる。

上記ダイヤモンドスクライブ法やダイシング法により切断したアクティブマトリクス基板１の切断辺は、エッジが脆く欠けやすい状態にある。したがって、次のエッジ面取り工程（工程Ｐ４）により面取り処理を行うことが望ましい。

エッジ面取り工程（工程Ｐ４）では、上記エッジの面取りを行う。面取り処理は、通常、面取り部分（エッジ部分）に処理水をかけながら砥石を用いて研磨する方法が一般的であり、本実施の形態でもこの方法を用いる。この場合も、処理水、ガラスの研磨粉、砥石の摩耗粉などの汚染物が発生する。しかし、上記のＴＦＴアレイ分断工程（工程Ｐ３）と同様、表面保護層３４によりこれらの汚染物からＴＦＴアレイ３２を保護することができる。

次に、表面保護層除去工程（工程Ｐ５）において、アクティブマトリクス基板１から表面保護層３４を除去する。表面保護層３４としてフォトレジストを用いた場合では、表面保護層３４を除去するために専用のレジスト剥離液を用いることが好ましく、その他にも各種有機溶剤を用いることができる。また、表面保護層３４として水溶性樹脂を用いた場合では、水または温水を用いることができ、超音波洗浄やジャグジーなどを使用するとさらに効果的である。

次に、Ｘ線導電層形成工程（工程Ｐ６）において、アクティブマトリクス基板１上にＸ線導電層１２を形成する。ここでは、真空蒸着法によりａ−Ｓｅ膜を成膜することにより、Ｘ線導電層１２を形成する。そして、ＴＦＴアレイ３２が形成された領域のほぼ全面をａ−Ｓｅ膜が覆い、かつ、ａ−Ｓｅ膜の膜厚が約５００〜１５００μｍとなるように成膜する。

このとき、Ｘ線導電層１２を形成する下地となるアクティブマトリクス基板１の表面は、上記の表面保護層３４の作用により、汚染されずにクリーンな状態が保たれている。したがって、この上に成膜するａ−Ｓｅ膜は、膜質が非常に安定したものとなる。

次に、表面電極層形成工程（工程Ｐ７）において、Ｘ線導電層１２上に表面電極層１６を形成する。ここでは、表面電極層１６として、Ａｕ（金）を真空蒸着法により約０．５μｍの膜厚となるように成膜する。

次に、実装工程（工程Ｐ８）において、アクティブマトリクス基板１の周辺部にドライバＬＳＩ２２やアンプＬＳＩ２０を実装する。これらの実装形態としては、前述したＴＡＢ形態やＣＯＧ形態などの形態をとることができる。ただし、これらの実装時に発生する熱によりＸ線導電層１２としてのａ−Ｓｅ膜が結晶化しないように、アクティブマトリクス基板１の温度をコントロールし、温度上昇を抑制しながら実装を行う。ここでは、ＴＡＢ形態をとるものとする。

また、表面電極層１６と高圧電源１８（図３参照）を接続するためのセンサバイアスリード線１６ａを表面電極層１６に接続する。

そして、上記のようにして形成した二次元画像検出器を、これ以降の組み立て工程へと送り、高圧電源１８（図３参照）などの他の部品と組み立てることにより装置が完成する。これ以降の工程については説明を省略する。

なお、上記の工程（図１参照）において、工程Ｐ６から工程Ｐ８の順序を入れ替え、実装工程（工程Ｐ８）、Ｘ線導電層形成工程（工程Ｐ６）、表面電極層形成工程（工程Ｐ７）の順に行ってもよい。

以上の工程では、ＴＦＴアレイ分断工程（工程Ｐ３）およびエッジ面取り工程（工程Ｐ４）の際に、ＴＦＴアレイ３２が表面保護層３４によって保護されている。したがって、これらの工程により発生する汚染物が、ＴＦＴアレイ３２に直接触れることを回避することができる。そのため、ＴＦＴアレイ３２の性能を良好に保ち、かつ、Ｘ線導電層１２の膜質を向上させることができる。その結果、本実施の形態に係る製造工程では、二次元画像検出器の製造歩留り、および二次元画像検出器の信頼性を向上させることができる。

なお、本実施の形態では、Ｘ線による画像を検出するための二次元画像検出器について説明しており、光導電膜としてはＸ線導電層１２について説明した。しかし、本発明は、これに限られるものではなく、Ｘ線の他にも可視光線、赤外線、紫外線など、様々な波長域の電磁波を対象とすることができる。Ｘ線以外の電磁波を対象とする場合には、対象とする電磁波に合わせて上記Ｘ線導電層１２を適宜変更すればよい。

また、上記のＸ線導電層１２としてのａ−Ｓｅ膜は、可視光線に対しても良好な光導電性を有している。そこで、これを用いて高電界印加時のアバランシェ効果を利用した高感度イメージセンサの開発も進められている。この高感度イメージセンサの製造工程においても、本発明は有効である。

上記したａ−Ｓｅ膜が、汚染や加熱により結晶化（特性劣化）する現象は、結晶化温度の高低差はあるものの、非晶質材料全般に共通の現象である。したがって、例えば、アモルファスＳｉ、アモルファスＳｉＣ、アモルファスＳｉＧｅなどを光導電膜とした場合であっても本発明は有効である。

さらに、上記では、Ｘ線導電層１２を形成することにより二次元画像検出器を製造する場合について説明したが、Ｘ線導電層１２を形成する前の段階までの工程は、アクティブマトリクス基板１の製造工程である。したがって、二次元画像検出器以外であっても、例えば液晶表示装置などのようにアクティブマトリクス基板１を用いる装置の製造工程に応用することができる。

（変形例）
次に、本実施の形態における一変形例について図６および図７に基づいて説明すれば、以下の通りである。図６は、本変形例に係る二次元画像検出器の製造工程を順に示した工程図であり、図７（ａ）から図７（ｉ）は、図６の各工程における二次元画像検出器の状態を示す断面図である。

図６に示すように、本変形例に係る二次元画像検出器の製造工程は、ＴＦＴアレイ作製工程（工程Ｐ１）、表面保護層形成工程（工程Ｐ２）、ＴＦＴアレイ分断工程（工程Ｐ３）、エッジ面取り工程（工程Ｐ４）、ドライバ・アンプ実装工程（工程Ｐ８ａ）、表面保護層除去工程（工程Ｐ５）、Ｘ線導電層形成工程（工程Ｐ６）、表面電極層形成工程（工程Ｐ７）、バイアスリード線実装工程（工程Ｐ８ｂ）を含んでいる。

また、これらの各工程における二次元画像検出器の断面を、それぞれ図７（ａ）から図７（ｉ）に表している。以下において、各工程について対応する図７（ａ）から図７（ｉ）に基づいて説明する。なお、上記の工程と同等の処理を行う工程については、同一の符号を付記し、その説明を省略する。

本変形例においては、上記の実装工程（工程Ｐ８）を、ドライバ・アンプ実装工程（工程Ｐ８ａ）およびバイアスリード線実装工程（工程Ｐ８ｂ）に分割して行う。そして、ドライバ・アンプ実装工程（工程Ｐ８ａ）を、エッジ面取り工程（工程Ｐ４）と表面保護層除去工程（工程Ｐ５）との間で行う。

つまり、エッジ面取り工程（工程Ｐ４）を行った後、表面保護層３４がＴＦＴアレイ３２を覆っている状態でドライバＬＳＩ２２やアンプＬＳＩ２０を実装する（ドライバ・アンプ実装工程（工程Ｐ８ａ））。これらの実装に関しては上記と同様にして行う。

ここで、ドライバＬＳＩ２２やアンプＬＳＩ２０を実装する際には、例えばＡＣＦ（anisotropic conductive film ）を用いた異方導電接続や、半田を用いたワイヤーボンディング接続などのように、熱を加えることにより接着する処理が含まれる。このような処理においては、汚染物となり得るガスやダストが発生し、ＴＦＴアレイ３２やＸ線導電層１２が汚染される可能性がある。しかし、本変形例においては、ドライバＬＳＩ２２やアンプＬＳＩ２０を実装する際に、ＴＦＴアレイ３２は表面保護層３４により保護されており、またＸ線導電層１２は未形成であるため、これらが汚染されることを回避することができる。

そして、ドライバＬＳＩ２２やアンプＬＳＩ２０を実装した後、表面保護層除去工程（工程Ｐ５）において表面保護層３４を除去し、Ｘ線導電層形成工程（工程Ｐ６）、表面電極層形成工程（工程Ｐ７）を行う。

さらに、表面電極層形成工程（工程Ｐ７）により表面電極層１６を形成した後、表面電極層１６にセンサバイアスリード線１６ａを接続するバイアスリード線実装工程（工程Ｐ８ｂ）を行う。

以上の工程では、ＴＦＴアレイ分断工程（工程Ｐ３）およびエッジ面取り工程（工程Ｐ４）に加えて、ドライバ・アンプ実装工程（工程Ｐ８ａ）においてもＴＦＴアレイ３２が表面保護層３４によって保護されている。また、Ｘ線導電層１２は、これらの工程終了後に形成される。したがって、これらの工程により発生する汚染物が、ＴＦＴアレイ３２やＸ線導電層１２に直接触れることを回避することができる。

そのため、ＴＦＴアレイ３２の性能をさらに良好に保ち、かつ、Ｘ線導電層１２の膜質をさらに向上させることができる。その結果、本変形例に係る製造工程では、二次元画像検出器の製造歩留りおよび信頼性をさらに向上させることができる。

また、上記の工程では、Ｘ線導電層形成工程（工程Ｐ６）より前の段階でドライバ・アンプ実装工程（工程Ｐ８ａ）を行うので、ドライバ・アンプ実装時に熱処理を行ったとしても、その熱でＸ線導電層１２に悪影響を与えることはない。

〔実施の形態２〕
本発明の別の実施の形態について図８から図９に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、実施の形態１において説明した構成要素と同等の機能を有する構成要素については、同一の符号を付記しその説明を省略する。

図８は、本実施の形態に係る二次元画像検出器の製造工程を順に示した工程図であり、図９（ａ）から図９（ｇ）は、図８の各工程における二次元画像検出器の状態を示す断面図である。

図８に示すように、本実施の形態に係る二次元画像検出器の製造工程は、ＴＦＴアレイ作製工程（工程Ｐ１）、Ｘ線導電層形成工程（工程Ｐ６）、表面電極層形成工程（工程Ｐ７）、表面保護部材形成工程（工程Ｐ２ａ）、ＴＦＴアレイ分断工程（工程Ｐ３）、エッジ面取り工程（工程Ｐ４）、実装工程（工程Ｐ８ｃ）を含んでいる。

また、これらの各工程における二次元画像検出器の断面を、それぞれ図９（ａ）から図９（ｇ）に表している。以下において、各工程について対応する図９（ａ）から図９（ｇ）に基づいて説明する。なお、実施の形態１において説明した工程と同等の処理を行う工程については、同一の符号を付記し、その説明を一部省略する。

まず、ＴＦＴアレイ作製工程（工程Ｐ１）によってマザーガラス基板１ａ上にＴＦＴアレイ３２を形成する。

次に、Ｘ線導電層形成工程（工程Ｐ６）によってＸ線導電層１２としてのａ−Ｓｅ膜を形成する。ここで、マザーガラス基板１ａにＴＦＴアレイ３２を形成した直後にＸ線導電層１２を形成するので、Ｘ線導電層１２を形成する下地となるＴＦＴアレイ３２の表面が汚染される可能性は極めて小さい。したがって、ＴＦＴアレイ３２が汚染されることなく、Ｘ線導電層１２の膜質を良好に形成することができるので、非常に安定したＴＦＴアレイ３２およびＸ線導電層１２を形成することができる。

次に、表面電極層形成工程（工程Ｐ７）により、Ｘ線導電層１２上に表面電極層１６を形成する。

次に、表面保護部材形成工程（工程Ｐ２ａ）により、実施の形態１における表面保護層３４（図２（ｂ）から図２（ｄ）参照）の代わりに表面保護部材（保護部材）３５を設置する。この表面保護部材３５は、保護ガラス板３５ａ、シール材（接合材）３５ｂおよびシールテープ３５ｃから構成されている。

この表面保護部材３５を次のようにして設置することにより、Ｘ線導電層１２および表面電極層１６を保護する。

まず、マザーガラス基板１ａにおけるＸ線導電層１２が形成されている領域の外周に、Ｘ線導電層１２を取り囲んでシール材３５ｂを形成する。シール材３５ｂとしては、マザーガラス基板１ａおよび保護ガラス板３５ａとの密着性が良好であり、ａ−Ｓｅ膜に熱の影響を与えることなく硬化することが可能なものが適している。このようなシール材３５ｂとして、例えば光硬化性接着剤やシリコーンシール材などが好ましい。

そして、このシール材３５ｂを介してマザーガラス基板１ａに対向するように、つまり、Ｘ線導電層１２および表面電極層１６を覆うようにして洗浄済みの保護ガラス板３５ａを設置する。ここでは、板厚０．７ｍｍのものを用いた。

上記のように、保護ガラス板３５とマザーガラス基板１ａとの材質が同じであると、両者が固定された状態になっても、両者の熱膨張係数が等しいために熱膨張差に起因する基板の反りの発生を回避することができる。なお、保護ガラス板３５ａの代わりに、ＰＥＴ（polyethylene terephthalate）などの樹脂シートを用いることも可能である。

保護ガラス板３５ａには、後にセンサバイアスリード線１６ａを実装するための貫通孔３５ｄを形成し、その貫通孔３５ｄを予めシールテープ３５ｃにより封止しておく。なお、シール材３５ｂを保護ガラス板３５ａに形成した後、マザーガラス基板１ａに設置するようにしてもよい。

ここで、シール材３５ｂとマザーガラス基板１ａとの間、シール材３５ｂと保護ガラス板３５ａとの間、およびシールテープ３５ｃと保護ガラス板３５ａとの間が、それぞれ密封される（気密性を有する）ようにする。そうすることにより、後の工程で用いる処理水や、発生するガラス粉などが表面保護部材３５の内部に進入することを防ぐことができ、Ｘ線導電層１２および表面電極層１６を汚染物から保護することができる。

次に、ＴＦＴアレイ分断工程（工程Ｐ３）により、マザーガラス基板１ａからアクティブマトリクス基板１を所定のサイズに切り出す。そして、エッジ面取り工程（工程Ｐ４）により、アクティブマトリクス基板１の切断辺の面取りを行う。

ここで、実施の形態１において説明した、ダイヤモンドスクライブ法またはダイヤモンドブレードを用いたダイシング法、および砥石による研磨を行う。この際に、上記したようにガラスの破片などの発生や、処理水の使用などにより、汚染物がアクティブマトリクス基板１に接することになる。しかし、本実施の形態では、表面保護部材３５の作用により、実施の形態１と同様に、Ｘ線導電層１２および表面電極層１６が汚染されることや損傷を受けることを防止することができる。

次に、実装工程（工程Ｐ８ｃ）により、ドライバＬＳＩ２２やアンプＬＳＩ２０、およびセンサバイアスリード線１６ａを実装する。ここで、ドライバＬＳＩ２２やアンプＬＳＩ２０の実装は、実施の形態１における実装工程（工程Ｐ８）と同様にして行う。また、センサバイアスリード線１６ａの実装は、保護ガラス板３５ａからシールテープ３５ｃを剥がすことにより、貫通孔３５ｄを介して行う。そして、貫通孔３５ｄからセンサバイアスリード線１６ａを引き出す。

ドライバＬＳＩ２２やアンプＬＳＩ２０の実装は、貫通孔３５ｄがシールテープ３５ｃにより封止されている状態で行うことが好ましい。これにより、実施の形態１における変形例と同様に、ドライバＬＳＩ２２やアンプＬＳＩ２０の実装時におけるＸ線導電層１２および表面電極層１６の汚染を防ぐことができる。

なお、図１５（ａ）は、保護ガラス板３５ａにセンサバイアスリード線１６ａを引き出す貫通孔３５ｄを設けた図９（ｄ）の状態を上方から見たとき（保護ガラス板３５ａに対してマザーガラス基板１ａとは反対側から見たとき）の平面図を示している。例えば、図１５（ｂ）の平面図で示すように、予め保護ガラス板３５ａのコーナー部分や周縁部分に切り欠き３５ｅを設けて表面電極層１６の一部を露出させ、この露出した部分においてセンサバイアスリード線１６ａを実装するようにしてもよい。

また、保護ガラス板３５ａに上記の貫通孔３５ｄや切り欠き３５ｅを設けずに、図１６に示すように、保護ガラス板３５ａの外部で露出されるように、表面電極層１６の一部を外部に引き出した表面電極引き出し部１６ｂを表面電極層１６に形成するようにしてもよい。

このような貫通孔３５ｄ、切り欠き３５ｅ、表面電極引き出し部１６ｂは、アクティブマトリクス基板１へのドライバＬＳＩ２２やアンプＬＳＩ２０の実装領域を避けて設置する必要があるため、保護ガラス板３５ａのコーナー部分、もしくはその部分と表面電極層１６で対応する部分に形成することが好ましい。また、貫通孔３５ｄ、切り欠き３５ｅは、保護ガラス板３５ａの対角コーナーの２か所、あるいは全コーナーの４か所など、必要に応じて複数箇所に設けてもよく、表面電極引き出し部１６ｂについても同様に、表面電極層１６の複数箇所に設けても構わない。

このように、保護ガラス板３５ａに貫通孔３５ｄや切り欠き３５ｅを設けたり、表面電極層１６に表面電極引き出し部１６ｂを設けることで、センサバイアスリード線１６ａを簡便に実装することが可能となる。そして、保護ガラス板３５ａをマザーガラス基板１ａに設置した状態でも、上記の貫通孔３５ｄや切り欠き３５ｅまたは表面電極引き出し部１６ｂを介して表面電極層１６に簡便にバイアス電圧を印加することが可能となる。

なお、実装工程（工程Ｐ８ｃ）後において再度シール材３５ｂを用いることにより、表面保護部材３５の内部（表面保護部材３５とアクティブマトリクス基板１とで囲まれた空間）を、電気絶縁性を有する物質により充填された状態に保つことが好ましい。

ここで、電気絶縁性を有する物質としては、絶縁性ガス（例えば、Ｎ₂ など）や、電気絶縁材（例えば、信越化学工業製のシリコーンオイルＫＦ９６や、住友スリーエム製の不活性液体フロリナートＦＣ−４０など）などが適している。

これにより、表面電極層１６とＣｓ電極９（図４参照）との間に印加する電圧が大きくなった際に、放電が起こることを抑制することができる。また、さらに、大気中の水分が結露することによりＸ線導電層１２やＴＦＴアレイ３２が汚染されることを防ぐことができ、二次元画像検出器の対環境性を向上させることができる。

なお、図１７に示すように、保護ガラス板３５ａの外側表面（保護ガラス板３５ａにおけるＸ線導電層１２との対向面とは反対側の面）の略全面にＡｌ、Ｎｉなどの金属膜４５を設けるようにしてもよい。この金属膜４５を設けることにより、二次元画像検出器の電気的シールドや遮光を強化することが可能となり、さらには静電気の蓄積を防止することができる。

以上の工程では、ＴＦＴアレイ分断工程（工程Ｐ３）、エッジ面取り工程（工程Ｐ４）、および実装工程（工程Ｐ８ｃ）において、ＴＦＴアレイ３２およびＸ線導電層１２が表面保護部材３５によって保護されている。したがって、これらの工程により発生する汚染物が、ＴＦＴアレイ３２やＸ線導電層１２に直接触れることを回避することができる。そのため、ＴＦＴアレイ３２の性能を良好に保ち、かつ、Ｘ線導電層１２の膜質を向上させることができる。その結果、二次元画像検出器の製造歩留りおよび信頼性を向上させることができる。

また、表面保護部材３５は、二次元画像検出器の完成後においても設置しておくことができ、半永久的にＸ線導電層１２が形成された領域を保護することができる。そして、表面保護部材３５の内部を、放電や結露が生じにくい状態に保つことが可能になる。これにより、さらに、二次元画像検出器の信頼性および対環境性を向上させることができる。

また、表面保護部材３５は、アクティブマトリックス基板１上に設けられているため、ＴＦＴアレイ３２やＸ線導電層１２を含む最小領域を保護することができる。したがって、例えばメンテナンスなどにおいて二次元画像検出器を部品単位で細かく分解する場合などにおいても、ＴＦＴアレイ３２やＸ線導電層１２が汚染物から保護されている状態を維持することができる。

上述してきた例においては、表面保護部材３５を構成する部材として、保護ガラス板３５ａを用いた例を示したが、保護ガラス板３５ａの代替品として、各種セラミック基板や樹脂シート（板）を使用することも可能である。セラミック基板（ガラス基板を含む）からなる固体基板を用いれば、アクティブ素子アレイが形成されている基板を補強することができるというメリットがある。一方、樹脂シート（板）からなる固体基板を用いれば、加工性が良いため前述した貫通孔や切り欠きを簡便に形成することができるというメリットと、セラミック基板に比べて軽量であるために、二次元画像検出器の軽量化が可能であるというメリットとがある。

ところで、保護ガラス板３５ａの代替品としては、Ｘ線導電層１２へのＸ線の入射をできるだけ妨げない材質から構成することが望ましい。たとえば、セラミック基板の場合、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、酸化シリコン、窒化シリコン、炭化シリコンの何れか１つのセラミック材料を用いることが好ましい。なぜなら、Ｂａ、Ｐｂ、Ｓｎなどの原子番号が大きく原子を多く含有するセラミック基板は、それ自身でＸ線を多く吸収してしまうため、二次元画像検出器の感度低下を招く可能性が高くなるためである。したがって、上記のような材料からなるセラミック基板を用いれば、セラミック基板自身でのＸ線の吸収量が減り、セラミック基板を設置することによる二次元画像検出器の感度低下を回避することが可能となる。

また、上記の各セラミック材料を任意の割合で混合するようにすれば、その混合割合に応じて熱膨張係数を任意に設定することができ、アクティブ素子アレイが形成されている基板に略等しい熱膨張係数のセラミック基板を作成することが可能になる。したがって、両基板（セラミック基板とアクティブ素子アレイが形成されている基板）を固着した場合に、熱膨張係数差に起因する基板の反りの発生を抑制することができる。

一方、樹脂シート（板）の場合、特にＳｉ元素を含有しない樹脂材料（例えばアクリル樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリスチレン、ポリイミド、塩化ビニル樹脂、ナイロン、ＡＢＳ樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン）を選択して使用すれば、樹脂シート自身ではＸ線をほとんど吸収せず、二次元画像検出器の感度低下をさらに回避することが可能になる。例えば、上述のセラミック基板と樹脂シートとでＸ線の吸収量を比較すると、同じ１ｍｍ厚の基板を想定した場合、セラミック基板では平均１０％程度のＸ線が吸収されるが、樹脂シート（板）の場合は平均３％程度しか吸収されない。さらに樹脂シートの場合は、薄いフレキシブルなシート形態で使用することも可能であり、その場合、さらにＸ線の吸収量を減らすことが可能であるため有用である。

以上のことから、表面保護部材３５は、Ｘ線導電層１２へのＸ線の入射を妨げない材質から構成するものとする。以下においても、二次元画像検出器の完成後においてＸ線導電層１２上に存在する部材は、上記と同様とする。

なお、上記のように表面保護部材３５を設置する二次元画像検出器では、表面電極層１６への給電方法を図１０に示すように変更することができる。図１０は、本実施の形態に係る二次元画像検出器の製造工程を応用して形成される二次元画像検出器の断面図である。

この二次元画像検出器では、保護ガラス板３５ａの表面電極層１６に対応する面に導電層４０を有しており、保護ガラス板３５ａと表面電極層１６との間に導電材（導電性部材）４２が充填されている。そして、センサバイアスリード線１６ａが、Ｘ線導電層１２にＸ線が入射する領域以外の部分（例えば、図１０に示すように、Ｘ線導電層１２と対向していない保護ガラス板３５ａの部分）における導電層４０に接続されている。

このような構成とすることで、Ｘ線導電層１２に電界を印加するための表面電極層１６への給電部分、つまりセンサバイアスリード線１６ａをより柔軟に設置することが可能になる。したがって、Ｘ線画像を取り込む領域にセンサバイアスリード線１６ａがかぶさることを回避でき、画像を検出する際に影などが生じることによる画質低下を回避できる。

また、導電材４２が存在することによりＸ線導電層１２周辺が同電位となるため、上記した電気絶縁材により保護ガラス板３５ａと表面電極層１６との間を充填する場合と同様に、この場合もＸ線導電層１２周辺での放電を防止することが可能になる。

この二次元画像検出器を形成するためには、上記工程において、予め一方の面に導電層４０を形成した保護ガラス板３５ａを用い、上記表面保護部材形成工程（工程Ｐ２ａ）を行う際に、表面電極層１６と導電層４０との隙間に導電材４２を挟み込むとよい。そして、実装工程（工程Ｐ８ｃ）において、上記位置にセンサバイアスリード線１６ａを接続すればよい。導電材４２としては、例えば導電性ゴムシートや導電性粘着シート、導電性ペースト、導電性接着剤などを用いることが好ましい。さらにこれらの中でも、Ｘ線の吸収量が比較的少ないカーボンを導電性顔料として用いた材料が特に好ましい。なお、この場合、貫通孔３５ｄは不要である。

また、他の形成方法としては、上記工程において、予め一方の面に導電層４０を形成した保護ガラス板３５ａを用いることにより、上記表面保護部材形成工程（工程Ｐ２ａ）を行い、また実装工程（工程Ｐ８ｃ）において、上記位置にセンサバイアスリード線１６ａを接続するとともに、貫通孔３５ｄから導電材４２を注入する方法も可能である。この導電材４２としては、例えば導電性液晶や導電性樹脂、液体金属などを用いることが好ましい。

ここで、以上の工程により形成される二次元画像検出器の特徴点およびその作用・効果をまとめると、次のようになる。

本実施の形態により形成される二次元画像検出器は、基板（ガラス基板２）と、該基板上に設けられたアクティブ素子アレイ（ＴＦＴアレイ３２）と、入射する電磁波に応じて電荷を生じ、該電荷が前記アクティブ素子アレイによって読み出されるように前記アクティブ素子アレイ上に設けられた半導体層と、前記基板上に設けられ、前記半導体層（Ｘ線導電層１２）を覆う保護部材（表面保護部材３５）とを備えていることを特徴としている。

上記の構成では、二次元画像検出器の使用環境において生じる汚染物が、アクティブ素子アレイや半導体層に直接触れることを防止することができ、アクティブ素子アレイや半導体層の性能劣化を防止し、信頼性の高い二次元画像検出器を提供することができる。

ここで、前記保護部材の前記半導体層と対向する部分が固体基板（保護ガラス板３５ａ）からなることが好ましい。

上記の構成では、固体基板として、例えばガラス基板や樹脂シートのように最初から固体材料であり、溶剤などの半導体層に対する汚染物を含まないものを用いることができる。したがって、保護部材が半導体層に接触することがあっても、半導体層を汚染することを回避することができる。

さらに、上記二次元画像検出器は、前記保護部材が気密性を有していることが好ましい。

上記の構成では、保護部材により半導体層が外部に対して気密された状態を維持させることができる。したがって、二次元画像検出器の使用環境によって生じる結露などの現象を防止することができ、アクティブ素子アレイや半導体層の性能劣化をさらに効果的に防止し、さらに信頼性の高い二次元画像検出器を提供することができる。

また、上記二次元画像検出器は、前記半導体層と前記保護部材との間が絶縁性部材により充填されていてもよい。

上記の構成では、半導体層と保護部材との間を絶縁性部材で充填することにより、二次元画像検出器を使用する際に半導体層に高電圧を印加するような場合であっても、半導体層周辺で放電が起こることを回避することができる。したがって、上記したアクティブマトリクス素子や半導体層の汚染防止に加えて、放電による半導体層の性能劣化を防止することができる。したがって、さらに信頼性の高い二次元画像検出器を提供することができる。

さらに、上記二次元画像検出器は、前記絶縁性部材が絶縁性ガスであることが好ましい。

絶縁性部材がガスであることによって、半導体層と保護部材との間をより確実に絶縁性ガスで充填することができる。

さらに、上記二次元画像検出器は、前記半導体層上に形成された電極（表面電極層１６）と、前記保護部材の前記電極に対向する面に形成された導電層４０と、前記電極と前記導電層との間に充填された導電材４２とを備えていることが好ましい。

上記の構成では、Ｘ線画像を取り込む領域にセンサバイアスリード線１６ａがかぶさることを回避でき、画像を検出する際に影などが生じることによる画質低下を回避できる。

（変形例）
次に、本実施の形態における一変形例について図１１および図１２に基づいて説明すれば、以下の通りである。図１１は、本変形例に係る二次元画像検出器の製造工程を順に示した工程図であり、図１２（ａ）から図１２（ｇ）は、図１１の各工程における二次元画像検出器の状態を示す断面図である。

図１１に示すように、本変形例に係る二次元画像検出器の製造工程は、ＴＦＴアレイ作製工程（工程Ｐ１）、Ｘ線導電層形成工程（工程Ｐ６）、表面電極層形成工程（工程Ｐ７）、表面保護膜形成工程（工程Ｐ２ｂ）、ＴＦＴアレイ分断工程（工程Ｐ３）、エッジ面取り工程（工程Ｐ４）、実装工程（工程Ｐ８ｄ）を含んでいる。

また、これらの各工程における二次元画像検出器の断面を、それぞれ図１２（ａ）から図１２（ｇ）に表している。以下において、各工程について対応する図１２（ａ）から図１２（ｇ）に基づいて説明する。なお、上記において説明した工程と同等の処理を行う工程については、同一の符号を付記し、その説明を一部省略する。

上記では、保護ガラス板３５ａや樹脂シートを用いて構成される表面保護部材３５を設置する場合について説明したが、本変形例においては、常温で成形可能な樹脂を用いることにより表面保護部材３５に代わる表面保護膜（保護部材）３６を形成する場合について説明する。

まず、上記と同様にして、ＴＦＴアレイ作製工程（工程Ｐ１）、Ｘ線導電層形成工程（工程Ｐ６）、および表面電極層形成工程（工程Ｐ７）を行う。

次に、表面保護膜形成工程（工程Ｐ２ｂ）により、上記における表面保護部材３５（図９（ｄ）から図９（ｇ）参照）の代わりに表面保護膜３６を形成する。

ここで、表面保護膜３６形成時に加熱が必要な場合は、Ｘ線導電層１２としてのａ−Ｓｅ膜が結晶化するおそれがある。このａ−Ｓｅ膜は、結晶化が促進される温度（耐熱温度）が６０〜８０℃と比較的低温であり、耐熱温度以上に熱すると光電変換の特性が劣化することになる。

したがって、表面保護膜３６としては、Ｘ線導電層１２の耐熱温度未満の温度で成形可能な材料、例えば、光硬化性材料や室温硬化性樹脂などが適している。具体的には、光硬化性アクリル樹脂、２液硬化性エポキシ樹脂、１液硬化性および２液硬化性シリコーン樹脂、２液硬化性ポリウレタン樹脂、２液硬化性ポリエステル樹脂などの幅広い材料を、表面保護膜３６として用いることができる。また、常温で硬化が可能な光硬化性樹脂やシリコーンシール材を表面保護膜３６として用いることができるとも言える。

これらを用いて、Ｘ線導電層１２を覆うようにして表面保護膜３６としての樹脂層を形成する。形成方法としては、Ｘ線導電層１２が形成されている領域およびその周辺領域にのみ樹脂を塗布できるように、印刷法やマスクを利用したスプレー塗布法などを用いることができる。ここで、印刷法としては、スクリーン印刷、凹版印刷、凸版印刷など周知の印刷法を利用することができる。また、スプレー塗布法では、表面保護膜３６を形成する領域以外の部分をマスクしたマザーガラス基板１ａに、表面保護膜３６を形成する樹脂を霧状にして吹き付けることにより塗布を行う。

また、上記以外にも、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂などのフレキシブルシートを、粘着剤（または接着剤）を用いて、Ｘ線導電層１２や表面電極層１６が形成されている領域に貼り付ける（または、転写する）ことにより表面保護膜３６として用いてもよい。この場合、マザーガラス基板１ａへの設置時点では既に固体状態にある樹脂材料を固体基板として使用することになるので、表面保護膜３６として常温硬化が可能な樹脂（例えばポリイミド樹脂など）を使用することができる。

つまり、ポリイミドなどの絶縁性フレキシブルシートからなる粘着シート（粘着テープ）を、マザーガラス基板１ａ上のＸ線導電層１２が形成されている領域に貼り付けることにより表面保護膜３６としてもよいということである。この方法は、工程を簡素化できる簡便な方法であり、それゆえ、表面保護膜３６の形成を容易に行うことができる。

このようにして形成した表面保護膜３６は、上記と同様に、Ｘ線導電層１２における放電や結露を防止することができる。

次に、上記と同様にして、ＴＦＴアレイ分断工程（工程Ｐ３）およびエッジ面取り工程（工程Ｐ４）を順次行う。

そして、実装工程（工程Ｐ８ｄ）を行う。ここで、ドライバＬＳＩ２２やアンプＬＳＩ２０の実装は、上記実装工程（工程Ｐ８ｃ）と同様にして行う。また、センサバイアスリード線１６ａの実装は、表面保護膜３６の一部に孔をあけて表面電極層１６を露出させ、表面電極層１６の露出した部分にセンサバイアスリード線１６ａを接続することにより行う。

以上の工程では、上記と同様に、汚染物がＴＦＴアレイ３２やＸ線導電層１２に直接触れることを回避することができる。そのため、ＴＦＴアレイ３２の性能を良好に保ち、かつ、Ｘ線導電層１２の膜質を向上させることができる。その結果、二次元画像検出器の製造歩留りおよび信頼性を向上させることができる。

また、表面保護膜３６は、二次元画像検出器の完成後においても設置しておくことができ、半永久的にＸ線導電層１２が形成された領域を保護することができる。そして、表面保護膜３６により、Ｘ線導電層１２に放電や結露が生じにくい状態に保つことが可能になる。これにより、さらに、二次元画像検出器の信頼性および対環境性を向上させることができる。

なお、本変形例における表面保護膜３６を形成後、さらに、上記の表面保護部材３５（図９（ｄ）参照）を設置するようにしてもよい。これにより、Ｘ線導電層１２をより確実に保護することができる。

ここで、以上の工程により形成される二次元画像検出器の特徴点およびその作用・効果をまとめると、次のようになる。

本実施の形態により形成される二次元画像検出器は、基板（ガラス基板２）と、該基板上に設けられたアクティブ素子アレイ（ＴＦＴアレイ３２）と、入射する電磁波に応じて電荷を生じ、該電荷が前記アクティブ素子アレイによって読み出されるように前記アクティブ素子アレイ上に設けられた半導体層と、前記基板上に設けられ、前記半導体層（Ｘ線導電層１２）を覆う保護部材（表面保護膜３６）とを備えており、前記保護部材が、前記半導体層の耐熱温度未満の温度で形成可能な材料からなることが好ましい。

上記の半導体層は、例えばａ−Ｓｅ膜のように結晶化が促進される温度（耐熱温度）が６０〜８０℃と比較的低温のものがある。この半導体層を耐熱温度以上にすると、光電変換の特性が劣化することになる。上記の構成では、保護部材を、半導体層の耐熱温度未満の温度で形成可能な材料（例えば、シリコーン樹脂など）で形成するため、上記のように半導体層の特性を劣化させることを回避することができる。

さらに、上記二次元画像検出器は、前記保護部材が、樹脂からなる表面保護膜３６と、該表面保護膜３６を覆う固体基板（保護ガラス板３５ａ）と、該固体基板を前記基板に固定する接合材（シール材３５ｂ）とからなることが好ましい。

上記の構成では、半導体層を二重に保護することになり、より一層半導体層の保護効果を向上させることができる。

なお、本発明において、表面保護部材３５、表面保護膜３６は、二次元画像検出器の製造過程における課題と、二次元画像検出器の完成後の課題との２つの課題を両方とも解決する目的で導入した。このとき、上記後者の課題を解決することだけに着目した場合は、二次元画像検出器の製法は上述してきた製法に限定される必要はない。たとえ、本発明とは異なる製法で製造された二次元画像検出器であっても、完成品としての構造が本発明と同じものであれば、その完成品において本発明の二次元画像検出器と同様の効果を得ることができる。

なお、上述した各実施形態には、二次元画像検出器における結露や放電などに代表される使用環境上の問題を解決し、対環境性の良好な二次元画像検出器に係る発明も含まれている。

すなわち、基板と、該基板上に設けられたアクティブ素子アレイと、入射する電磁波に応じて電荷を生じ、該電荷が前記アクティブ素子アレイによって読み出されるように前記アクティブ素子アレイ上に設けられた半導体層と、前記基板上に設けられ、前記半導体層を覆う保護部材とを備えていることを特徴とする二次元画像検出器に係る発明が、上述した各実施形態に含まれている。

上記の構成では、アクティブ素子アレイ上の半導体層を覆う保護部材が設けられている。したがって、二次元画像検出器の使用環境において生じる汚染物が、アクティブ素子アレイや半導体層に直接触れることを防止することができる。ここで、保護部材は、基板上に設けられているため、アクティブ素子アレイや半導体層を含む最小領域を保護することができる。したがって、例えばメンテナンスなどにおいて二次元画像検出器を部品単位で細かく分解する場合などにおいても、アクティブ素子アレイや半導体層が汚染物から保護されている状態を維持することができる。

その結果、製造後においても、アクティブ素子アレイや半導体層の性能劣化を防止し、信頼性の高い二次元画像検出器を提供することができる。

また、半導体層を覆うように保護部材を設けることにより、半導体層に高電圧を印加するような場合であっても、半導体層周辺で放電が起こることを回避することができる。したがって、上記したアクティブマトリクス素子や半導体層の汚染防止や性能劣化の防止に加えて、放電による素子破壊をも防止することができる。さらに、保護部材によって、半導体層が外気と接触することがなくなり、結露によって半導体層の特性が劣化するのを防止することができる。

上記の二次元画像検出器において、前記半導体層と前記保護部材との間が、電気絶縁性を有する物質により充填された状態であることが好ましい。

上記の構成では、半導体層と保護部材との間を、電気絶縁性を有する物質により充填された状態にすることにより、二次元画像検出器を使用する際に半導体層に高電圧を印加するような場合であっても、半導体層周辺で放電が起こることを回避することができる。したがって、上記したアクティブマトリクス素子や半導体層の汚染防止に加えて、放電による半導体層の性能劣化を防止することができる。したがって、さらに信頼性の高い二次元画像検出器を提供することができる。

あるいは、上記の二次元画像検出器において、前記半導体層と前記保護部材との間が、導電性部材により充填された状態であることが好ましい。

上記の構成では、半導体層と保護部材との間が導電性部材により充填されていることにより、この領域を同電位に保つことができる。したがって、この場合も半導体層周辺で放電が起こることを回避することができる。

さらに、上記の構成では、半導体層に電界を印加する場合には、導電性部材に給電すればよいため、給電部分をより柔軟に設置することが可能になる。したがって、画像を取り込む領域にリード線などがかぶさることを回避でき、画像を検出する際に影などが生じることによる画質低下を防止できる。

その結果、信頼性が高く、かつ、画質が良好な二次元画像検出器を提供することが可能になる。

上記の二次元画像検出器において、さらに、前記保護部材が、樹脂からなる表面保護膜と、該表面保護膜を覆う固体基板と、該固体基板を前記基板に固定する接合材とからなることが好ましい。

上記の構成では、半導体層を二重に保護することになり、より一層半導体層の保護効果を向上させることができる。

また、基板と、該基板上に設けられたアクティブ素子アレイと、入射する電磁波に応じて電荷を生じ、該電荷が前記アクティブ素子アレイによって読み出されるように前記アクティブ素子アレイ上に設けられた半導体層と、前記半導体層にバイアス電圧を印加できるように前記半導体層上に設けられた表面電極層と、前記基板上に設けられ、前記半導体層および前記表面電極層を覆う保護部材とを備えていることを特徴とする二次元画像検出器に係る発明も、上述の各実施形態に含まれている。

上記の構成では、アクティブ素子アレイ上の半導体層および表面電極層を覆う保護部材が設けられている。したがって、二次元画像検出器の使用環境において生じる汚染物が、アクティブ素子アレイや半導体層あるいは表面電極層に直接触れることを防止することができる。

ここで、保護部材は、基板上に設けられているため、アクティブ素子アレイや半導体層、表面電極層を含む最小領域を保護することができる。したがって、例えばメンテナンスなどにおいて二次元画像検出器を部品単位で細かく分解する場合などにおいても、アクティブ素子アレイや半導体層、表面電極層が汚染物から保護されている状態を維持することができる。

その結果、製造後においても、アクティブ素子アレイや半導体層、表面電極層の性能劣化を防止し、信頼性の高い二次元画像検出器を提供することができる。

また、半導体層および表面電極層を覆うように保護部材を設けることにより、表面電極層を介して半導体層に高電圧を印加するような場合であっても、半導体層および表面電極層の周辺で放電が起こることを回避することができる。したがって、上記したアクティブマトリクス素子や半導体層および表面電極層の汚染防止や性能劣化の防止に加えて、放電による素子破壊をも防止することができる。さらに、保護部材によって、半導体層および表面電極層が外気と接触することがなくなるので、結露によって半導体層および表面電極層の特性が劣化するのを防止することもできる。

上記の二次元画像検出器において、さらに、前記保護部材が塗布または転写によって形成される樹脂材料からなることが好ましい。

上記の構成では、保護部材として、例えばスプレー法や印刷法などの塗布、粘着剤を用いた転写により簡便に形成が可能な塗布型の樹脂材料を用いるので、保護部材を簡便に形成することができる。

また、上記樹脂材料として、例えば低温で成膜できる材料を用いれば、二次元画像検出器の半導体層として耐熱温度の低いａ−Ｓｅを用いた場合でも、ａ−Ｓｅの光電変換特性を劣化させることなく保護部材を形成することができる。

上記の二次元画像検出器において、さらに、前記保護部材が前記基板への設置時に既に固体状態である固体基板からなることが好ましい。

上記の構成では、基板への設置時に既に固体状態である固体基板は、半導体層に対する汚染物（例えば溶剤、イオンなど）を含まない。したがって、保護部材の基板への設置時に、保護部材が半導体層や表面電極層に接触することがあっても、半導体層や表面電極層の汚染を確実に回避することができる。

上記の二次元画像検出器において、さらに、前記保護部材が前記基板への設置時に既に固体状態である固体基板と、前記固体基板を前記基板に固定する接合材とからなっていることが好ましい。

上記の構成では、保護部材が基板への設置時に既に固体状態である固体基板と、固体基板を基板に固定する接合材とからなっている。このとき、接合材を、例えば固体基板の周辺部に枠状に配置すれば、接合材と固体基板とによって、半導体層や表面電極層が外部に対して気密された状態を維持することができる。したがって、二次元画像検出器の使用環境によって生じる汚染、結露などの発生を防止することができ、アクティブ素子アレイや半導体層、表面電極層の性能劣化を効果的に防止し、さらに信頼性の高い二次元画像検出器を提供することができる。

上記の二次元画像検出器において、さらに、前記固体基板がセラミック基板であることが好ましい。

上記の構成では、セラミック基板からなる固体基板を、アクティブ素子アレイが形成されている基板に設置したときに、当該基板を補強することができる。

上記の二次元画像検出器において、さらに、前記セラミック基板がガラス基板であることが好ましい。

セラミック基板（固体基板）をガラス基板で構成すれば、アクティブ素子アレイが形成されている基板をガラス基板で構成したときに、上記両基板の熱膨張係数が同じになる。これにより、アクティブ素子アレイが形成されている基板と固体基板（保護部材）とが固定された状態でも、熱膨張係数の差に起因する基板の反りの発生を回避することができる。

上記の二次元画像検出器において、さらに、前記セラミック基板が酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、酸化シリコン、炭化シリコンのうち何れか１つで形成されていることが好ましい。

上記構成のように、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、酸化シリコン、炭化シリコンのうち何れか１つでセラミック基板（固体基板）を構成すれば、セラミック基板をガラスで構成した場合に比べて、固体基板でのＸ線吸収量が減るため、固体基板の設置による二次元画像検出器の感度低下を回避することが可能になる。

上記の二次元画像検出器において、さらに、前記セラミック基板が酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、酸化シリコン、炭化シリコンのうち、複数の材料を任意の割合で混合して形成されていることが好ましい。

上記の各セラミック材料を任意の割合で混合して固体基板を構成する場合は、その混合割合に応じて熱膨張係数を任意に設定することができる。これにより、アクティブ素子アレイが形成されている基板と略等しい熱膨張係数のセラミック基板を作成して、熱膨張係数の差に起因する基板の反りの発生を確実に回避することができる。

上記の二次元画像検出器において、さらに、前記固体基板が樹脂基板であることが好ましい。

上記の構成では、樹脂基板からなる固体基板を、アクティブ素子アレイが形成されている基板に設置したときに、当該基板を補強することができる。また、樹脂基板は加工性に優れており、例えば、貫通孔や切り欠きを簡便に形成することができる。これにより、上記貫通孔や切り欠きを介して表面電極層にバイアス電圧を確実に印加することができる。また、樹脂基板はガラス等のセラミック基板に比べて軽量であるため、二次元画像検出器の軽量化に寄与できる。

上記の二次元画像検出器において、さらに、前記樹脂基板がＳｉ元素を含有しない樹脂から形成されていることが好ましい。

上記の構成では、Ｓｉ元素を含有しない樹脂基板を用いることで、Ｓｉを含有するガラス基板やセラミック基板に比べて、固体基板でのＸ線吸収量が減る。これにより固体基板の設置による二次元画像検出器の感度低下を確実に回避することが可能になる。

上記の二次元画像検出器において、さらに、前記半導体層と前記保護部材との間が、電気絶縁性を有する物質により充填された状態であることが好ましい。

上記の構成では、半導体層と保護部材との間を、電気絶縁性を有する物質により充填された状態にすることにより、二次元画像検出器を使用する際に表面電極層を介して半導体層に高電圧を印加するような場合であっても、半導体層または表面電極層の周辺で放電が起こることを回避することができる。したがって、上記したアクティブマトリクス素子や半導体層および表面電極層の汚染防止、結露防止に加えて、放電による素子破壊や半導体層および表面電極層の性能劣化を確実に防止することができる。

上記の二次元画像検出器において、さらに、前記半導体層と前記保護部材との間が、導電性部材により充填された状態であることが好ましい。

上記の構成では、半導体層と保護部材との間が導電性部材により充填されていることにより、この領域を同電位に保つことができる。したがって、表面電極層を介して半導体層に高電圧を印加するような場合であっても、半導体層または表面電極層の周辺で放電が起こることを回避することができる。したがって、上記したアクティブマトリクス素子や半導体層および表面電極層の汚染防止、結露防止に加えて、放電による素子破壊や半導体層および表面電極層の性能劣化を確実に防止することができる。

さらに、上記の構成では、半導体層に電界を印加する場合には、導電性部材に給電すればよいため、給電部分をより柔軟に設置することが可能になる。したがって、画像を取り込む領域にリード線などがかぶさることを回避でき、画像を検出する際に影などが生じることによる画質低下を防止できる。

上記の二次元画像検出器において、さらに、前記保護部材における前記半導体層との対向面とは反対側の面に金属膜が形成されていることが好ましい。

上記の構成では、保護部材における半導体層との対向面とは反対側の面に金属膜を形成することにより、二次元画像検出器の電気的シールドや遮光を強化することができ、さらには静電気の蓄積を防止することができる。

上記の二次元画像検出器において、さらに、前記保護部材には、前記表面電極層にバイアス電圧を印加するための貫通孔または切り欠きが設けられていることが好ましい。

上記の構成では、保護部材に貫通孔または切り欠きが設けられているので、保護部材を基板に設置した状態でも、上記の貫通孔または切り欠きを介して表面電極層に簡便にバイアス電圧を印加することができる。なお、上記の貫通孔や切り欠きは、保護部材の例えば周縁部分に形成される場合を想定することができる。

上記の二次元画像検出器において、さらに、前記表面電極層には、前記表面電極層にバイアス電圧を印加するための表面電極引き出し部が、前記保護部材から一部露出するように設けられていることが好ましい。

上記の構成では、表面電極層に、保護部材から一部露出するように表面電極引き出し部が設けられているので、保護部材を基板に設置した状態でも、この表面電極引き出し部を介して表面電極層に簡便にバイアス電圧を印加することができる。

本発明によれば、アクティブ素子アレイおよび半導体層の性能が良好で、信頼性の高い二次元画像検出器を製造することが可能となる。

本発明の第１の実施の形態に係る二次元画像検出器の製造工程を示した工程図である。 （ａ）から（ｈ）は、図１の各工程における二次元画像検出器の状態を示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る製造工程により形成される二次元画像検出器の基本構造を模式的に示す斜視図である。 図３の二次元画像検出器における１つの画素の断面図である。 図３の二次元画像検出器の全体的な構成を示す平面図である。 本発明の第１の実施の形態における一変形例に係る二次元画像検出器の製造工程を示した工程図である。 （ａ）から（ｉ）は、図６の各工程における二次元画像検出器の状態を示す断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る二次元画像検出器の製造工程を順に示した工程図である。 （ａ）から（ｇ）は、図８の各工程における二次元画像検出器の状態を示す断面図である。 図８の製造工程を応用して形成される二次元画像検出器の断面図である。 本発明の第２の実施の形態における一変形例に係る二次元画像検出器の製造工程を順に示した工程図である。 （ａ）から（ｇ）は、図１１の各工程における二次元画像検出器の状態を示す断面図である。 従来の二次元画像検出器の構造を模式的に示した斜視図である。 図１３の１画素当たりの構造を示す断面図である。 （ａ）は、保護ガラス板に貫通孔を設けた状態を示す平面図である。（ｂ）は、保護ガラス板に切り欠きを設けた状態を示す平面図である。 表面電極層に表面電極引き出し部を設けた状態を示す平面図である。 保護ガラス板に金属膜を設けたアクティブマトリクス基板の概略の構成を示す断面図である。

符号の説明

１ アクティブマトリクス基板
１ａ マザーガラス基板（基板）
１ｂ 分断ライン
２ ガラス基板（基板）
６ 薄膜トランジスタ（アクティブ素子）
１２ Ｘ線導電層（半導体層）
１６ 表面電極層（電極）
２０ アンプＬＳＩ（回路部品）
２２ ドライバＬＳＩ（回路部品）
３２ ＴＦＴアレイ（アクティブ素子アレイ）
３４ 表面保護層（保護部材）
３５ 表面保護部材（保護部材）
３５ａ 保護ガラス板（固体基板）
３５ｂ シール材（接合材）
３６ 表面保護膜（保護部材）
４０ 導電層
４２ 導電材（導電性部材）
４５ 金属膜

Claims (6)

1. 入射する電磁波に応じて電荷を生じる半導体層と、該半導体層の電荷を読み出すためのアクティブ素子アレイを有する基板とを備える二次元画像検出器の製造方法において、
   前記基板上に前記アクティブ素子アレイを形成する工程と、
   前記アクティブ素子アレイを形成した領域を覆う保護部材を前記基板に形成する工程と、
   前記保護部材を形成した状態で前記基板を分断する工程と、
   分断した前記基板から前記保護部材を除去する工程と、
   前記保護部材を除去した領域における前記アクティブ素子アレイ上に前記半導体層を形成する工程とを含むことを特徴とする二次元画像検出器の製造方法。
2. 請求項１に記載の二次元画像検出器の製造方法において、
   前記基板を分断した後、かつ、前記保護部材を除去する前に、前記アクティブ素子アレイに接続される回路部品を前記基板に実装する工程を含むことを特徴とする二次元画像検出器の製造方法。
3. 請求項１または２に記載の二次元画像検出器の製造方法において、前記保護部材が感光性樹脂からなることを特徴とする二次元画像検出器の製造方法。
4. 請求項１または２に記載の二次元画像検出器の製造方法において、前記保護部材が水溶性樹脂からなることを特徴とする二次元画像検出器の製造方法。
5. 入射する電磁波に応じて電荷を生じる半導体層と、該半導体層の電荷を読み出すためのアクティブ素子アレイを有する基板とを備える二次元画像検出器の製造方法において、
   前記基板上に前記アクティブ素子アレイを形成する工程と、
   前記アクティブ素子アレイ上に前記半導体層を形成する工程と、
   前記半導体層を形成した領域を覆う保護部材を前記基板に形成する工程と、
   前記保護部材を形成した状態で前記基板を分断する工程とを含むことを特徴とする二次元画像検出器の製造方法。
6. 入射する電磁波に応じて電荷を生じる半導体層と、該半導体層の電荷を読み出すためのアクティブ素子アレイを有する基板とを備える二次元画像検出器の製造方法において、
   前記基板上に前記アクティブ素子アレイを形成する工程と、
   前記アクティブ素子アレイを覆うように前記半導体層を形成する工程と、
   前記半導体層上に、当該半導体層にバイアス電圧を印加するための表面電極層を形成する工程と、
   前記半導体層および前記表面電極層を覆うように保護部材を前記基板上に形成する工程と、
   前記保護部材を形成した状態で前記基板を分断する工程とを含むことを特徴とする二次元画像検出器の製造方法。

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