JP2007214236A - X-ray detector and manufacturing method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、X線を検出するX線検出器の製造方法およびX線検出器に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing an X-ray detector for detecting X-rays and an X-ray detector.
新世代のX線診断用画像検出器として、アクティブマトリクス型の平面形のX線検出器が注目を集めている。このX線検出器では、照射されたX線を検出することにより、X線撮影像またはリアルタイムのX線画像がデジタル信号として出力される。また、このX線検出器は固体検出器であることから、画質性能や安定性の面においても極めて期待が大きい。 As a new generation image detector for X-ray diagnosis, an active matrix type planar X-ray detector is attracting attention. In this X-ray detector, an X-ray image or a real-time X-ray image is output as a digital signal by detecting the irradiated X-ray. In addition, since this X-ray detector is a solid state detector, it is highly expected in terms of image quality performance and stability.
実用化の最初の用途として、比較的大きな線量で、静止画像を収集する胸部あるいは一般撮影用に開発され、近年商品化されている。より高性能で、透視線量下において毎秒30フレーム以上のリアルタイム動画を実現させる必要のある循環器、消化器分野への応用に対しても近い将来に商品化が予想される。この動画用途に対しては、S/Nの改善や微小信号のリアルタイム処理技術などが重要な開発項目となっている。 As the first application for practical use, it has been developed for the chest or general radiography for collecting still images with a relatively large dose, and has been commercialized in recent years. Commercialization is expected in the near future for applications in the fields of circulatory organs and digestive organs that require higher performance and real-time moving images of 30 frames per second under fluoroscopic dose. For this moving image application, improvement of S / N and real-time processing technology of minute signals are important development items.
この種のX線検出器には、大きく分けて直接方式と間接方式との二通りの方式がある。直接方式は、X線をa−Seなどの光導電膜により直接電荷信号に変換し、変換した信号電荷を電荷蓄積用キャパシタに蓄積する方式である。これに対し、間接方式は、シンチレータ層によりX線を受けて一旦可視光に変換し、この可視光をa−SiフォトダイオードやCCDにより信号電荷に変換して、この信号電荷を電荷蓄積用キャパシタに蓄積する方式である。 This type of X-ray detector is roughly divided into two types, a direct method and an indirect method. The direct method is a method in which X-rays are directly converted into a charge signal by a photoconductive film such as a-Se, and the converted signal charge is stored in a charge storage capacitor. In contrast, the indirect method receives X-rays from the scintillator layer and converts them to visible light. The visible light is converted to signal charges by an a-Si photodiode or CCD, and the signal charges are converted into charge storage capacitors. It is a method to accumulate in.
直接方式のX線検出器としては、基板上にマトリクス状に配列された画素毎に、電荷蓄積用キャパシタ、スイッチング素子および画素電極のそれぞれが設けられたアクティブマトリクス基板が用いられ、このアクティブマトリクス基板の表面にX線光導電層が積層された構成が知られている(例えば、特許文献1参照。)。 As the direct X-ray detector, an active matrix substrate in which a charge storage capacitor, a switching element, and a pixel electrode are provided for each pixel arranged in a matrix on the substrate is used. A structure is known in which an X-ray photoconductive layer is laminated on the surface (see, for example, Patent Document 1).
そして、X線検出器の主な用途としては人体を透過させその情報を医療用として使用する場合が多く、人体を十分にカバーできるだけの大きさを必要としている。そのため、通常使用される大きさとしては一辺40cmほどのX線検出器が良く用いられている。この場合、直接方式のX線検出器を実現しようとすると、それ以上の大きさを持つアクティブマトリクス基板の表面にX線光導電層を均一に形成しなければならない。また、入射X線を十分に検出するためには、重金属で構成された大きな比重を持つ材料を用いて数百μmの厚みを持つX線光導電層を必要としている。つまり40cmもの大きさを持つ一種の半導体膜をアクティブマトリクス基板の表面に形成することが必要となる。 And as a main application of the X-ray detector, the human body is often transmitted and the information is used for medical purposes, and the X-ray detector needs to be large enough to cover the human body. For this reason, an X-ray detector having a side of about 40 cm is often used as a normally used size. In this case, in order to realize a direct X-ray detector, an X-ray photoconductive layer must be uniformly formed on the surface of an active matrix substrate having a size larger than that. Further, in order to sufficiently detect incident X-rays, an X-ray photoconductive layer having a thickness of several hundred μm using a material having a large specific gravity made of heavy metal is required. That is, it is necessary to form a kind of semiconductor film having a size of 40 cm on the surface of the active matrix substrate.
X線光導電材料は、半導体の一種なので、その結晶構造や組成によって特性が大きく変化してしまう可能性が非常に高い。また、通常の半導体材料の特性は単結晶において最高の特性が得られるが、X線検出器の大きさをカバーできるだけの半導体単結晶材料は実現されていない。そこで、直接方式のX線検出器を実現するには、アクティブマトリクス基板の表面にX線光導電材料を直接形成することが必要となる。 Since the X-ray photoconductive material is a kind of semiconductor, there is a very high possibility that the characteristics will change greatly depending on its crystal structure and composition. Moreover, although the characteristics of a normal semiconductor material are the best in a single crystal, a semiconductor single crystal material that can cover the size of an X-ray detector has not been realized. Therefore, in order to realize a direct X-ray detector, it is necessary to directly form an X-ray photoconductive material on the surface of the active matrix substrate.
通常のX線検出器のアクティブマトリクス基板は、液晶表示装置の製造プロセスを流用して作られている。そのため、X線光導電層と直接接触する画素電極にはアルミニウムまたはITOなどが多く用いられ、それら画素電極を取り囲むように酸化ケイ素(SiO2)の絶縁層もX線光導電層に接触する構造となっている。このアクティブマトリクス基板の表面にX線光導電層を形成するのであるが、通常数百μmにもなるX線光導電層を形成するのに、真空蒸着を用いて、X線を効率良く電荷信号に変換する特性をもつ沃化鉛(PbI2)や沃化水銀(HgI2)、沃化ビスマス(BiI3)、沃化インジウム(InI)、臭化タリウム(TlBr)などのX線光導電物質を膜状に形成している。さらに、このX線光導電層に電荷を補給する役割を持つ電極層を形成している。
従来の直接方式のX線検出器では、液晶表示装置の製造プロセスを流用して作られたアクティブマトリクス基板の表面にX線光導電層を形成している。ここで用いるX線光導電層は、半導体の一種であるが、通常のシリコンやガリウム砒素といった半導体とは異なり、X線を効率よく吸収するために原子番号の大きな元素で構成されていることが必要である。このような条件を満たす半導体物質としては、セレンや沃化鉛や沃化水銀、沃化インジウム、臭化タリウムといった物質が挙げられる。 In the conventional direct X-ray detector, an X-ray photoconductive layer is formed on the surface of an active matrix substrate made by diverting the manufacturing process of a liquid crystal display device. The X-ray photoconductive layer used here is a kind of semiconductor, but unlike ordinary semiconductors such as silicon and gallium arsenide, the X-ray photoconductive layer is composed of an element having a large atomic number in order to efficiently absorb X-rays. is necessary. Examples of semiconductor materials that satisfy such conditions include selenium, lead iodide, mercury iodide, indium iodide, and thallium bromide.
一般的に半導体材料はその結晶状態により特性が変化することが知られている。結晶構造が不完全であるとX線に対する感度や雑音特性、また寿命にも大きな影響を及ぼすことが多い。半導体材料で構成されるX線光導電層はアクティブマトリクス基板の表面に接しており、その表面の状態によってその結晶性が大きく左右されることから、アクティブマトリクス基板の表面の状態はX線検出器の特性に大きな影響を及ぼすことになる。 In general, it is known that characteristics of a semiconductor material change depending on its crystal state. If the crystal structure is incomplete, the sensitivity to X-rays, noise characteristics, and lifetime are often greatly affected. Since the X-ray photoconductive layer made of a semiconductor material is in contact with the surface of the active matrix substrate and its crystallinity is greatly influenced by the surface state, the surface state of the active matrix substrate is determined by the X-ray detector. Will greatly affect the characteristics of
アクティブマトリクス基板は、その内部に多数の電極や配線、絶縁膜、半導体薄膜が多数にわたり積層した構造を有するため、アクティブマトリクス基板の表面は内部の多層構造の積み重ねによる凹凸が多く発生する。その凹凸は最大で数千Åにもなるため、アクティブマトリクス基板の表面に真空蒸着法などを用いて形成されるX線光導電層の内部の結晶状態に大きな影響を及ぼし、結晶のひずみや結晶欠陥などを引き起こす。これが原因となってX線光導電層の特性が悪化し、ひいてはX線検出器の性能に悪影響を及ぼすことになる。 Since the active matrix substrate has a structure in which a large number of electrodes, wirings, insulating films, and semiconductor thin films are laminated in the inside thereof, the surface of the active matrix substrate is often uneven due to the stacking of the internal multilayer structure. Since the unevenness can be several thousand at maximum, it greatly affects the crystalline state inside the X-ray photoconductive layer formed on the surface of the active matrix substrate by using vacuum deposition, etc. Causes defects. This deteriorates the characteristics of the X-ray photoconductive layer, which in turn adversely affects the performance of the X-ray detector.
また、特性悪化を引き起こす要因のアクティブマトリクス基板の表面の凹凸であるが、その凹凸を解消して平坦な表面を得るのは困難である場合が多い。一般的には、アクティブマトリクス基板の表面の凹部のみに他の材料を充填することにより平坦化を試みる。 Further, the unevenness of the surface of the active matrix substrate that causes the deterioration of the characteristics is often difficult to obtain a flat surface by eliminating the unevenness. In general, flattening is attempted by filling only the recesses on the surface of the active matrix substrate with other materials.
その手法として代表的なのは、アクティブマトリクス基板の表面全体に絶縁性樹脂を塗布し、その後に砥石や研磨剤を用いてアクティブマトリクス基板の表面を均等に研磨し、画素電極の表面が露出した時点で研磨を終了することで、平坦化する手法がある。この手法では、凹部領域以外の画素電極の表面の絶縁性樹脂は完全に取り除く必要があり、極めて薄い画素電極を残しながら絶縁性樹脂の部分のみを研磨することは、極めて高精度の研磨技術が必要であることから技術的に非常に困難となってしまう。 A typical method is to apply an insulating resin to the entire surface of the active matrix substrate, and then uniformly polish the surface of the active matrix substrate using a grindstone or a polishing agent, when the surface of the pixel electrode is exposed. There is a method of flattening by finishing the polishing. In this method, it is necessary to completely remove the insulating resin on the surface of the pixel electrode other than the concave region, and polishing only the insulating resin portion while leaving an extremely thin pixel electrode is an extremely accurate polishing technique. It becomes technically difficult because it is necessary.
他の手法としては、感光性である絶縁性樹脂をアクティブマトリクス基板の表面全体に塗布し、その後にアクティブマトリクス基板の凹凸の領域にしたがって絶縁性樹脂を露光し、その後の現像処理により凸部領域のみの絶縁性樹脂を除去することで、平坦化することが考えられる。この手法では、露光、現像技術を実現するためには高額な製造設備が必要で、X線検出器の価格の上昇を起こすことになり、また、アクティブマトリクス基板の凹部に残された絶縁性樹脂はアクティブマトリクス基板の表面に凸状になって残るため、この凸状になって残された絶縁性樹脂に対する平坦化技術が別途必要となり、根本的な解決にはならない。 As another method, a photosensitive insulating resin is applied to the entire surface of the active matrix substrate, and then the insulating resin is exposed according to the uneven region of the active matrix substrate, and then the convex region is formed by a subsequent development process. It may be possible to planarize by removing only the insulating resin. In this method, expensive manufacturing equipment is required to realize the exposure and development technology, which causes an increase in the price of the X-ray detector, and the insulating resin left in the recesses of the active matrix substrate. Is left on the surface of the active matrix substrate in a convex shape, so that a flattening technique for the insulating resin remaining in the convex shape is required, which is not a fundamental solution.
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、安価な手法により回路基板の表面の平坦化を実現し、X線光導電層の特性を向上し、製品としての性能向上および長寿命化を図ることができるX線検出器の製造方法およびX線検出器を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of these points, and realizes flattening of the surface of the circuit board by an inexpensive method, improves the characteristics of the X-ray photoconductive layer, improves the performance as a product, and extends the lifetime. An object of the present invention is to provide an X-ray detector manufacturing method and an X-ray detector capable of achieving the above.
本発明のX線検出器の製造方法は、回路基板の複数の画素電極が設けられた表面に、エッチングによる除去性が回路基板の表面の材質より高い材質の平坦化層を形成し、前記エッチングにより画素電極の表面までの平坦化層を除去して回路基板の表面より窪む凹部に平坦化層を残して回路基板の表面を平坦化し、この回路基板の表面にX線光導電層を形成し、このX線光導電層の表面に電極層を形成するものである。 According to the method of manufacturing the X-ray detector of the present invention, a planarization layer having a higher removability by etching than a material of the surface of the circuit board is formed on the surface of the circuit board on which the plurality of pixel electrodes are provided, To remove the planarization layer up to the surface of the pixel electrode, leave the planarization layer in the recess recessed from the surface of the circuit board, planarize the surface of the circuit board, and form an X-ray photoconductive layer on the surface of the circuit board Then, an electrode layer is formed on the surface of the X-ray photoconductive layer.
また、本発明のX線検出器の製造方法は、回路基板の複数の画素電極が設けられた表面に保護膜を形成し、この回路基板の表面にエッチングによる除去性が保護膜の材質より高い材質の平坦化層を形成し、前記エッチングにより保護膜の表面までの平坦化層を除去して保護膜の表面より窪む凹部に平坦化層を残して回路基板の表面を平坦化し、この回路基板の表面にX線光導電層を形成し、このX線光導電層の表面に電極層を形成するものである。 In the X-ray detector manufacturing method of the present invention, a protective film is formed on the surface of the circuit board on which the plurality of pixel electrodes are provided, and the removability by etching is higher on the surface of the circuit board than the material of the protective film. A planarizing layer of material is formed, the planarizing layer up to the surface of the protective film is removed by the etching, and the surface of the circuit board is planarized by leaving the planarizing layer in a recess recessed from the surface of the protective film. An X-ray photoconductive layer is formed on the surface of the substrate, and an electrode layer is formed on the surface of the X-ray photoconductive layer.
また、本発明のX線検出器は、表面に複数の画素電極を備えた回路基板と、エッチングによる除去性が前記回路基板の表面の材質より高い材質で、前記回路基板の表面に形成された後にエッチングにより画素電極の表面まで除去されて回路基板の表面の凹部に設けられ、回路基板の表面を平坦化する平坦化層と、この平坦化層が形成された回路基板の表面に設けられたX線光導電層と、このX線光導電層の表面に設けられた電極層とを具備しているものである。 In addition, the X-ray detector of the present invention is formed on the surface of the circuit board with a circuit board having a plurality of pixel electrodes on the surface and a material whose removability by etching is higher than that of the surface of the circuit board. Later, the surface of the pixel electrode was removed by etching and provided in a recess in the surface of the circuit board, and a flattening layer for flattening the surface of the circuit board and provided on the surface of the circuit board on which the flattening layer was formed An X-ray photoconductive layer and an electrode layer provided on the surface of the X-ray photoconductive layer are provided.
また、本発明のX線検出器は、表面に複数の画素電極を備えた回路基板と、この回路基板の表面に設けられた保護膜と、エッチングによる除去性が前記保護膜の材質より高い材質で、前記回路基板の表面に形成された後にエッチングにより保護膜の表面まで除去されて保護膜の表面より窪む凹部に設けられ、回路基板の表面を平坦化する平坦化層と、この平坦化層が形成された回路基板の表面に設けられたX線光導電層と、このX線光導電層の表面に設けられた電極層とを具備しているものである。 The X-ray detector according to the present invention includes a circuit board having a plurality of pixel electrodes on the surface, a protective film provided on the surface of the circuit board, and a material whose removability by etching is higher than that of the protective film. And a planarizing layer that is formed on the surface of the circuit board and then is removed by etching to the surface of the protective film and is provided in a recess that is recessed from the surface of the protective film, and planarizes the surface of the circuit board. An X-ray photoconductive layer provided on the surface of the circuit board on which the layer is formed, and an electrode layer provided on the surface of the X-ray photoconductive layer are provided.
本発明によれば、回路基板の複数の画素電極が設けられた表面に、エッチングによる除去性が回路基板の表面の材質より高い材質の平坦化層を形成し、そのエッチングにより画素電極の表面までの平坦化層を除去して回路基板の表面より窪む凹部に平坦化層を残して回路基板の表面を平坦化するため、安価な手法により回路基板の表面の平坦化を実現し、X線光導電層の特性を向上し、X線検出器としての性能向上および長寿命化を図ることができる。 According to the present invention, a planarizing layer made of a material whose removability by etching is higher than that of the surface of the circuit board is formed on the surface of the circuit board on which the plurality of pixel electrodes are provided. In order to flatten the surface of the circuit board by removing the flattening layer and leaving the flattening layer in the recesses recessed from the surface of the circuit board, the surface of the circuit board is planarized by an inexpensive method, and X-ray The characteristics of the photoconductive layer can be improved, and the performance and life of the X-ray detector can be improved.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1ないし図7に第1の実施の形態を示す。 1 to 7 show a first embodiment.
図1および図6において、1はX線検出器で、このX線検出器1は、直接方式のX線平面画像検出器であり、マトリクス状に配列された複数の画素2を有する回路基板としての光電変換基板であるアクティブマトリクス基板3を備えている。
1 and 6, reference numeral 1 denotes an X-ray detector. The X-ray detector 1 is a direct X-ray planar image detector, and is a circuit board having a plurality of
アクティブマトリクス基板3の表面には、入射する放射線であるX線を電気信号に変換するX線光導電層4が積層されて形成されている。このX線光導電層4は、アクティブマトリクス基板3の表面に接しており、このアクティブマトリクス基板3の表面に直接形成されている。さらに、このX線光導電層4の表面には、上部電極である電極層としてのバイアス電極層5が積層されて形成されている。
On the surface of the
アクティブマトリクス基板3は、矩形平板状の透光性を有する絶縁基板としてのガラス基板6を備えている。このガラス基板6の表面には、スイッチング素子としての薄膜トランジスタ(TFT)7と、電荷蓄積用キャパシタ8と、画素電極9とが各画素2毎に形成されている。そして、図7に示すように、これら薄膜トランジスタ7、電荷蓄積用キャパシタ8および画素電極9は、これらを1組とした格子状の配列を有しており、各組がX線画像の画素2に対応するように構成されている。
The
ガラス基板6の表面には、このガラス基板6の行方向に沿った複数の制御ラインとしての制御電極11が配線されている。各制御電極11は、ガラス基板6の表面の各画素2間に位置し、このガラス基板6の列方向に離間されて設けられている。各制御電極11には、同じ行に位置する各薄膜トランジスタ7のゲ−ト電極12が電気的に接続されている。また、ガラス基板6の表面には、このガラス基板6の列方向に沿った複数の読出電極13が配線されている。各読出電極13は、ガラス基板6の表面の各画素2間に位置し、このガラス基板6の行方向に離間されて設けられている。各読出電極13には、同じ列に位置する各薄膜トランジスタ7のソース電極14が電気的に接続されている。また、各薄膜トランジスタ7のドレイン電極15は、電荷蓄積用キャパシタ8および画素電極9にそれぞれ電気的に接続されている。
On the surface of the
薄膜トランジスタ7、電荷蓄積用キャパシタ8、制御電極11およびゲート電極12の表面に、例えば酸化珪素(SiO2)などの絶縁層17が積層形成されている。この絶縁層17の一部には、薄膜トランジスタ7のドレイン電極15に連通したコンタクトホールとしてのスルーホール18が開口形成されている。このスルーホール18を含む絶縁層17上には、画素電極9が積層されて形成されている。この画素電極9は、スルーホール18にて薄膜トランジスタ7のドレイン電極15に電気的に接続されている。
An insulating
そして、アクティブマトリクス基板3の表面には各構成要素の積み重ねによる段差やスルーホール18などによってアクティブマトリクス基板3の表面より窪む複数の凹部20があり、アクティブマトリクス基板3の表面が凹凸状になっている。各凹部20には平坦化層21が充填された状態に積層されて形成されており、アクティブマトリクス基板3の表面が平坦化されている。平坦化層21は、エッチングによる除去性であって溶媒による溶解性またはプラズマエッチングによる分解性がアクティブマトリクス基板3の表面に位置する画素電極9および絶縁層17などより高く、つまり溶解または分解しやすい例えば樹脂材料で形成されている。この平坦化層21は、画素電極9内の凹部20にも形成されるため、導電性材料であることが好ましい。溶媒としては、例えば、トルエンやアセトンなどの有機溶剤、アルカリ性溶液および酸性溶液などが用いられる。プラズマエッチングには、例えば、酸素イオン、水素イオン、フッ素イオン、塩素イオンおよび窒素イオンなどを主成分とするプラズマが用いられる。
The surface of the
また、X線光導電層4は、平坦化されたアクティブマトリクス基板3の表面に真空蒸着などの手法を用いて形成されている。
The
また、バイアス電極層5は、X線光導電層4上の全面に面一に形成されている。
The bias electrode layer 5 is formed flush with the entire surface of the
次に、本実施の形態の作用について説明する。 Next, the operation of the present embodiment will be described.
まず、X線検出器1のX線光導電層4へと入射したX線は、このX線光導電層4にて励起されて光導電電荷となる。
First, X-rays incident on the
この光導電電荷は、バイアス電極層5による印加電界によって各画素電極9へと移動する。
This photoconductive charge moves to each
この後、これら各画素電極9へと移動して流入した光導電電荷は、これら各画素電極9に接続された薄膜トランジスタ7のゲート電極12が駆動状態となるまで、これら各画素電極9に接続された電荷蓄積用キャパシタ8へと移動して保持されて蓄積される。
Thereafter, the photoconductive charges that have flowed into and flowed into the
このとき、制御電極11の1つを駆動状態にすると、この駆動状態となった制御電極11に接続された1行の薄膜トランジスタ7が駆動状態となる。
At this time, when one of the
そして、この駆動状態となった各薄膜トランジスタ7に接続された電荷蓄積用キャパシタ8に蓄積された光導電電荷が読出電極13へと出力される。
Then, the photoconductive charge accumulated in the
駆動状態とする制御電極11を順次切り換えることにより、全体の画像情報を画像信号として出力する。
By sequentially switching the
このようにして、X線画像の特定の行の画素2に対応する信号が出力されるため、駆動状態とする制御電極11を順次切り換えることにより、全ての画素2に対応する信号を出力でき、この出力信号をデジタル画像信号として出力する。
Thus, since signals corresponding to the
次に、X線検出器1の製造方法について説明する。 Next, a method for manufacturing the X-ray detector 1 will be described.
図2に示すように、ガラス基板6上の各画素2毎に薄膜トランジスタ7、電荷蓄積用キャパシタ8および画素電極9がそれぞれ形成されたアクティブマトリクス基板3の表面は、各構成要素の積み重ねによる段差やスルーホール18などの影響から複数の凹部20を有する凹凸状に形成されている。
As shown in FIG. 2, the surface of the
図3に示すように、アクティブマトリクス基板3の表面に、樹脂成分を溶媒中に溶解させた樹脂溶液を例えばスピンコート法にて塗布する。塗布した樹脂溶液は、樹脂溶液自身の表面張力や重力の作用により表面が平坦になる。
As shown in FIG. 3, a resin solution in which a resin component is dissolved in a solvent is applied to the surface of the
樹脂溶液の塗布後に、アクティブマトリクス基板3全体を加熱処理し、塗布した樹脂溶液中の溶媒成分を蒸発させて樹脂を固化させることで、アクティブマトリクス基板3の表面全域に平坦化層21を形成する。このように形成された平坦化層21の表面形状は、アクティブマトリクス基板3の表面形状よりも平坦性が大幅に向上する。
After the application of the resin solution, the entire
図4に示すように、アクティブマトリクス基板3の表面に平坦化層21を形成した後に、その平坦化層21をエッチング処理する。
As shown in FIG. 4, after the
エッチングの手法としては、溶媒を用いたエッチングがある。溶媒には、平坦化層21を容易に溶解し、画素電極9および絶縁層17の溶解が困難か溶解しにくい条件を満たすものであって、例えば、有機溶剤、アルカリ性溶液および酸性溶液などが用いられる。そして、溶媒によるエッチングにより、図5に示すように、平坦化層21を画素電極9の表面が露出するまで溶解し、凹部20のみに平坦化層21を残し、好ましくは画素電極9と平坦化層21とが面一になるように、アクティブマトリクス基板3の表面を平坦化する。この平坦化層21を画素電極9の表面が露出するまで溶解し、凹部20のみに平坦化層21を残すことは、溶媒によるエッチングの時間によって容易に制御可能であり、用いる技術も安価な手法で十分に対応可能である。また、画素電極9および絶縁層17は使用した溶媒では溶解が困難か溶解しにくいため、画素電極9の溶解による消失や絶縁層17の溶解による絶縁性能の低下などの問題は発生しない。
As an etching method, there is etching using a solvent. As the solvent, the
他のエッチングの手法としては、プラズマ技術を用いたエッチングも有効である。プラズマには、平坦化層21を容易に分解し、画素電極9および絶縁層17の分解が困難か分解しにくい条件を満たすものであって、例えば、平坦化層21の樹脂が有機材料を主成分としていれば、酸素イオン、水素イオン、フッ素イオン、塩素イオンおよび窒素イオンなどを主成分とするプラズマが用いられる。そして、プラズマの照射によるエッチングにより、図5に示すように、平坦化層21を画素電極9の表面が露出するまで分解してガス成分として除去し、凹部20のみに平坦化層21を残し、好ましくは画素電極9と平坦化層21とが面一になるように、アクティブマトリクス基板3の表面を平坦化する。この平坦化層21を画素電極9の表面が露出するまで分解し、凹部20のみに平坦化層21を残すことは、プラズマによるエッチングの時間によって容易に制御可能であり、特にプラズマによるエッチングは溶媒を用いるよりも高精度なエッチングの制御が可能であり、用いる技術も安価な手法で十分に対応可能である。また、画素電極9および絶縁層17は使用したプラズマでは分解が困難か分解しにくいため、画素電極9の溶解による消失や絶縁層17の溶解による絶縁性能の低下などの問題は発生しない。
Etching using plasma technology is also effective as another etching method. The plasma satisfies the condition that the
アクティブマトリクス基板3の表面を平坦化した後に、図1に示すように、アクティブマトリクス基板3の表面にX線光導電層4を形成する。このとき、アクティブマトリクス基板3の表面形状は平坦化前の表面形状に比べて凹凸が格段に少なくなっている。そのため、X線光導電層4の内部の結晶の乱れが少なくなり、半導体物質であるX線光導電層4の特性を向上できる。
After the surface of the
このように、アクティブマトリクス基板3の画素電極9が設けられた表面に、溶媒による溶解性またはプラズマエッチングによる分解性がアクティブマトリクス基板3の表面の材質より高い材質の平坦化層21を形成し、その溶媒またはプラズマエッチングにより画素電極9の表面までの平坦化層21を溶解または分解してアクティブマトリクス基板3の表面より窪む凹部20に平坦化層21を残してアクティブマトリクス基板3の表面を平坦化するため、安価な手法によりアクティブマトリクス基板3の表面の平坦化を実現できる。そのため、X線光導電層4の特性を向上でき、X線検出器1としての性能向上および長寿命化を図ることができる。
In this way, the
次に、図8に第2の実施の形態を示す。 Next, FIG. 8 shows a second embodiment.
アクティブマトリクス基板3の画素電極9の表面には、平坦化層21を形成する前に、保護膜23を形成する。この保護膜23は、例えば、アルミニウム、モリブデン、チタン、クロムなどの金属材料や、ITO、IZO、SnO2などの無機材料であって、溶媒による溶解性またはプラズマエッチングによる分解性が平坦化層21よりも低いか、溶媒に対して不溶またはプラズマエッチングに対して分解しない材質が用いられている。溶媒としては、例えば、有機溶剤、アルカリ性溶液および酸性溶液などを対象とする。プラズマとしては、例えば、酸素イオン、水素イオン、フッ素イオン、塩素イオンおよび窒素イオンなどを主成分とするプラズマを対象とする。
A protective film 23 is formed on the surface of the
すなわち、平坦化層21は、溶媒による溶解性またはプラズマエッチングによる分解性が保護膜23および絶縁層17などより高く、つまり溶解または分解しやすい例えば樹脂材料で形成されている。
In other words, the
そして、X線検出器1を製造する際、画素電極9の表面に保護膜23を形成したアクティブマトリクス基板3の表面全体に平坦化層21を形成した後、その平坦化層21を溶媒またはプラズマを用いてエッチングする。エッチングでは、平坦化層21を画素電極9の保護膜23の表面が露出するまで溶解し、凹部20のみに平坦化層21を残すように、アクティブマトリクス基板3の表面を平坦化する。このとき、画素電極9の保護膜23は使用した溶媒またはプラズマでは溶解または分解しにくいか溶解または分解が困難であるため、画素電極9の消失による絶縁性能の低下を防止できる。
Then, when the X-ray detector 1 is manufactured, after the
このように、アクティブマトリクス基板3の表面に設けられた複数の画素電極9の表面に保護膜23を形成し、このアクティブマトリクス基板3の表面に溶媒による溶解性またはプラズマエッチングによる分解性が保護膜23の材質より高い材質の平坦化層21を形成し、その溶媒またはプラズマエッチングにより保護膜23の表面までの平坦化層21を溶解または分解してアクティブマトリクス基板3の表面より窪む凹部20に平坦化層21を残してアクティブマトリクス基板3の表面を平坦化するため、安価な手法によりアクティブマトリクス基板3の表面の平坦化を実現できる。そのため、X線光導電層4の特性を向上し、X線検出器1としての性能向上および長寿命化を図ることができる。
In this way, the protective film 23 is formed on the surface of the plurality of
1 X線検出器
3 回路基板としてのアクティブマトリクス基板
4 X線光導電層
5 電極層としてのバイアス電極層
9 画素電極
20 凹部
21 平坦化層
23 保護膜
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
20 Recess
21 Planarization layer
23 Protective film
Claims (6)
前記エッチングにより画素電極の表面までの平坦化層を除去して回路基板の表面より窪む凹部に平坦化層を残して回路基板の表面を平坦化し、
この回路基板の表面にX線光導電層を形成し、
このX線光導電層の表面に電極層を形成する
ことを特徴とするX線検出器の製造方法。 On the surface of the circuit board on which the plurality of pixel electrodes are provided, a planarizing layer made of a material whose removability by etching is higher than the material of the surface of the circuit board is formed.
The planarization layer up to the surface of the pixel electrode is removed by the etching, and the surface of the circuit board is planarized by leaving the planarization layer in a recess recessed from the surface of the circuit board.
An X-ray photoconductive layer is formed on the surface of the circuit board,
An electrode layer is formed on the surface of the X-ray photoconductive layer. A method for manufacturing an X-ray detector.
この回路基板の表面にエッチングによる除去性が保護膜の材質より高い材質の平坦化層を形成し、
前記エッチングにより保護膜の表面までの平坦化層を除去して保護膜の表面より窪む凹部に平坦化層を残して回路基板の表面を平坦化し、
この回路基板の表面にX線光導電層を形成し、
このX線光導電層の表面に電極層を形成する
ことを特徴とするX線検出器の製造方法。 Forming a protective film on the surface of the circuit board on which the plurality of pixel electrodes are provided;
A flattening layer made of a material whose removability by etching is higher than that of the protective film is formed on the surface of the circuit board.
The flattening layer up to the surface of the protective film is removed by the etching, and the surface of the circuit board is flattened by leaving the flattening layer in the recess recessed from the surface of the protective film.
An X-ray photoconductive layer is formed on the surface of the circuit board,
An electrode layer is formed on the surface of the X-ray photoconductive layer. A method for manufacturing an X-ray detector.
ことを特徴とする請求項1または2記載のX線検出器の製造方法。 The method for manufacturing an X-ray detector according to claim 1, wherein either one of dissolution by a solvent and decomposition by plasma etching is used for the etching.
エッチングによる除去性が前記回路基板の表面の材質より高い材質で、前記回路基板の表面に形成された後にエッチングにより画素電極の表面まで除去されて回路基板の表面の凹部に設けられ、回路基板の表面を平坦化する平坦化層と、
この平坦化層が形成された回路基板の表面に設けられたX線光導電層と、
このX線光導電層の表面に設けられた電極層と
を具備していることを特徴とするX線検出器。 A circuit board having a plurality of pixel electrodes on the surface;
Etching removability is higher than that of the surface of the circuit board, and after being formed on the surface of the circuit board, the surface of the pixel electrode is removed by etching and provided in the recesses on the surface of the circuit board. A planarization layer for planarizing the surface;
An X-ray photoconductive layer provided on the surface of the circuit board on which the planarizing layer is formed;
An X-ray detector comprising: an electrode layer provided on a surface of the X-ray photoconductive layer.
この回路基板の表面に設けられた保護膜と、
エッチングによる除去性が前記保護膜の材質より高い材質で、前記回路基板の表面に形成された後にエッチングにより保護膜の表面まで除去されて保護膜の表面より窪む凹部に設けられ、回路基板の表面を平坦化する平坦化層と、
この平坦化層が形成された回路基板の表面に設けられたX線光導電層と、
このX線光導電層の表面に設けられた電極層と
を具備していることを特徴とするX線検出器。 A circuit board having a plurality of pixel electrodes on the surface;
A protective film provided on the surface of the circuit board;
The material having higher removability by etching than the material of the protective film is formed on the surface of the circuit board, and then removed to the surface of the protective film by etching and provided in a recess recessed from the surface of the protective film. A planarization layer for planarizing the surface;
An X-ray photoconductive layer provided on the surface of the circuit board on which the planarizing layer is formed;
An X-ray detector comprising: an electrode layer provided on a surface of the X-ray photoconductive layer.
ことを特徴とする請求項4または5記載のX線検出器。 The X-ray detector according to claim 4 or 5, wherein any one of dissolution by a solvent and decomposition by plasma etching is used for the etching.
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JP2006030615A JP2007214236A (en) | 2006-02-08 | 2006-02-08 | X-ray detector and manufacturing method therefor |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009105201A (en) * | 2007-10-23 | 2009-05-14 | Fujifilm Corp | Image detector |
-
2006
- 2006-02-08 JP JP2006030615A patent/JP2007214236A/en not_active Withdrawn
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