JP2009246274A - 電磁波検出素子 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体層で電荷がトラップされることを抑制することができる電磁波検出素子を提供する。
【解決手段】半導体層６に発生した電荷を収集する複数の下部電極１１を、それぞれ隣接する走査配線１０１の長さ方向の少なくとも一部分を幅方向には全て覆うように設けて、走査配線１０１の配設位置に下部電極１１を配置する。
【選択図】図２

Description

本発明は、電磁波検出素子に係り、特に、電磁波が照射されて半導体層に発生した電荷を収集する複数の収集電極を備えた電磁波検出素子に関する。

近年、ＴＦＴ（Thin film transistor）アクティブマトリックス基板上にＸ線感応層を配置し、Ｘ線情報を直接デジタルデータに変換できるＦＰＤ（flat panel detector）等の電磁波検出素子が実用化されている。このＦＰＤは、従来のイメージングプレートに比べて、即時に画像を確認でき、動画も確認できるといったメリットがあり、急速に普及が進んでいる。

この種の放射線画像撮影装置は、種々のタイプのものが提案されており、例えば、放射線を直接、半導体層で電荷に変換して蓄積する直接変換方式や、放射線を一度ＣｓＩ：Ｔｌ、ＧＯＳ（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ）などのシンチレータで光に変換し、変換した光を半導体層で電荷に変換して蓄積する間接変換方式がある。

一例として、図８には、直接変換型の電磁波検出素子１０’の１画素単位の構造を示す平面図が示されており、図９には、図８のＡ−Ａ線断面図が示されている。

図８に示すように、電磁波検出素子１０’は、互いに交差して配設された複数の走査配線１０１’及び複数の信号配線３’の交差部に対応してセンサ部１０３’及びＴＦＴスイッチ４’が設けられている。

このセンサ部１０３’は、図９に示されるように、Ｘ線が照射されることにより電荷が発生する半導体層６’、当該半導体層６’に対してバイアス電圧を印加する上部電極７’、及び当該半導体層６’に発生した電荷を収集する下部電極１１’を備えている。

例えば、図９の上方よりＸ線が照射されると半導体層６’は内部に電荷を発生する。上部電極７’が下部電極１１’に対して正の電位になるように上部電極７’に正のバイアス電圧を印加した場合は、半導体層６’の内部に発生した電荷のうち正孔が下部電極１１’に集められ、下部電極１１’に電気的に接続された電荷蓄積容量５’に蓄積される。一方、上部電極７’に負のバイアスを印加した場合は、半導体層６’の内部に発生した電荷のうち電子が下部電極１１’に集められ、電荷蓄積容量５’に蓄積されることになる。半導体層６’は照射されたＸ線量に応じて発生する電荷量が異なるため、Ｘ線が担持した画像情報に応じた電荷が各画素の電荷蓄積容量に蓄積される。その後、図８に示される走査配線１０１’を介してＴＦＴスイッチ４’をＯＮ状態にする信号を順次加え、信号配線３’を介して各電荷蓄積容量５’に蓄積された電荷を取り出す。

ところで、この種の電磁波検出素子１０’では、半導体層６’で発生した電荷の一部が半導体層６’でトラップされることにより、発生した電荷の一部が下部電極１１’により収集できず、残像が発生する場合があるという問題がある。

図１０には、本実施の形態に係る電磁波検出素子１０’の走査配線１０１’部分の半導体層６’内に発生した電荷が収集される様子が模式的に示されている。なお、図１０は、図８のＢ−Ｂ線断面図である。

同図に示すように、発生した電荷は下部電極１１’により収集されるが、発生した電荷の一部が半導体層６’でトラップされる。

そこで、特許文献１には、電磁波検出素子１０’の裏面に光発生器（バックライト装置）を配置し、電磁波検出素子１０’に対して光発生器より光を照射することにより、残像の発生を抑制する技術が記載されている。
特開２００４−３３６５９号公報

特許文献１に記載の技術を用いて電磁波検出素子１０’に対して光を照射した場合、電荷のトラップに起因する残像の発生の抑制に一定の効果がある。

しかしながら、近年、残像のさらなる抑制が求められており、そのためには半導体層６’での電荷のトラップ自体の抑制が不可欠である。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、半導体層で電荷がトラップされることを抑制することができる電磁波検出素子を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の電磁波検出素子は、絶縁性基板と、前記絶縁性基板上に、第１の絶縁膜を介して異なる配線層により互いに交差して配設された複数の走査配線及び複数の信号配線と、前記複数の走査配線と前記複数の信号配線の各交差部に対応して各々個別に、前記複数の走査配線及び複数の信号配線よりも上層に第２の絶縁膜を介して設けられ、発生した電荷を収集する複数の収集電極と、前記複数の収集電極の上層に一様に形成され、所定の電磁波が照射されると電荷を発生する半導体層と、を備え、前記複数の収集電極は、それぞれ隣接する前記走査配線及び前記信号配線の少なくなくとも一方の配線の長さ方向の少なくとも一部分を幅方向には全て覆うように設けられていることを特徴としている。

本発明の電磁波検出素子は、絶縁性基板上に、第１の絶縁膜を介して異なる配線層により複数の走査配線及び複数の信号配線が互いに交差して配設されており、発生した電荷を収集する複数の収集電極が、複数の走査配線と複数の信号配線の各交差部に対応して各々個別に、複数の走査配線及び複数の信号配線よりも上層に第２の絶縁膜を介して設けられ、所定の電磁波が照射されると電荷を発生する半導体層が、複数の収集電極の上層に一様に形成されている。

そして、本発明では、複数の収集電極が、それぞれ隣接する前記走査配線及び前記信号配線の少なくなくとも一方の配線の長さ方向の少なくとも一部分を幅方向には全て覆うように設けられている。

このように、本発明によれば、半導体層に発生した電荷を収集する複数の収集電極を、それぞれ隣接する前記走査配線及び前記信号配線の少なくなくとも一方の配線の長さ方向の少なくとも一部分を幅方向には全て覆うように設けて、走査配線や信号配線の配設位置に収集電極を配置することにより、走査配線や信号配線の配設位置部分の半導体層に発生した電荷がトラップされずに収集電極により収集されるため、半導体層で電荷がトラップされることを抑制することができる。

なお、上記複数の収集電極は、それぞれ一部が前記第２の絶縁膜上を延設されることにより、前記走査配線及び前記信号配線の少なくなくとも一方の配線の長さ方向の少なくとも一部分を幅方向には全て覆うように設けてもよい。

また、上記複数の収集電極は、それぞれ隣接する前記走査配線の長さ方向の少なくとも一部分を幅方向には全て覆うように設けることが好ましい。

また、上記複数の走査配線は、それぞれ信号配線方向の一方側に隣接する前記収集電極に収集された電荷の前記信号配線への取り出しを制御するものとし、前記複数の収集電極は、前記信号配線方向の一方側に隣接する前記走査配線と重畳してもよい。

また、上記複数の収集電極は、所定のアライメントマージンを持ってそれぞれ前記信号配線方向の一方側に隣接する前記走査配線と重畳することが好ましい。

さらに、前記複数の走査配線と前記複数の信号配線の各交差部に対応して各々個別に設けられ、前記走査配線にゲート電極が電気的に接続され、前記信号配線又は前記収集電極の何れか一方にソース電極が電気的に接続され、他方にドレイン電極が電気的に接続された複数の薄膜トランジスタをさらに備え、前記複数の収集電極は、それぞれ自身が電気的に接続された薄膜トランジスタを覆うように設けてもよい。

ここで、前記電磁波は上記半導体層において検出されて電荷を発生させる電磁波を意味し、たとえば間接変換方式の電磁波検出素子の場合はシンチレータによって発せられる光がこれに相当する。ただし、間接変換方式の場合、本発明は半導体層が収集電極の上に一様に形成されたものだけに適用可能である。

このように、本発明によれば、半導体層に発生した電荷を収集する複数の収集電極を、それぞれ隣接する前記走査配線及び前記信号配線の少なくなくとも一方の配線の長さ方向の少なくとも一部分を幅方向には全て覆うように設けて、走査配線や信号配線の配設位置に収集電極を配置することにより、走査配線や信号配線の配設位置部分の半導体層に発生した電荷がトラップされずに収集電極により収集されるため、半導体層で電荷がトラップされることを抑制することができる、という優れた効果を有する。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。なお、以下では、本発明を、直接変換型の電磁波検出素子１０を用いた放射線画像撮影装置１００に適用した場合について説明する
［第１の実施の形態］
図１には、第１の実施の形態に係る放射線画像撮影装置１００の全体構成が示されている。

同図に示すように、本実施の形態に係る放射線画像撮影装置１００は、電磁波検出素子１０を備えている。

電磁波検出素子１０は、後述する上部電極と半導体層と下部電極を備え、照射された放射線を受けて電荷を発生するセンサ部１０３と、画像センサ部１０３で発生した電荷を蓄積する電荷蓄積容量５と、電荷蓄積容量５に蓄積された電荷を読み出すためのＴＦＴスイッチ４と、を含んで構成される画素が２次元状に多数設けられている。電荷蓄積容量５の一方の電極は後述する蓄積容量配線１０２（図２参照。）を介して接地されてグランドレベルとされている。なお、図１では、電荷蓄積容量５の一方の電極が個別にグランドに接続されているものとして示している。

また、電磁波検出素子１０には、上記ＴＦＴスイッチ４をＯＮ／ＯＦＦするための複数の走査配線１０１と、上記電荷蓄積容量５に蓄積された電荷を読み出すための複数の信号配線３と、が互いに交差して設けられている。

各信号配線３には、当該信号配線３に接続された何れかのＴＦＴスイッチ４がＯＮされることにより電荷蓄積容量５に蓄積された電荷量に応じた電気信号が流れる。各信号配線３には、各信号配線３に流れ出した電気信号を検出する信号検出回路１０５が接続されており、各走査配線１０１には、各走査配線１０１にＴＦＴスイッチ４をＯＮ／ＯＦＦするための制御信号を出力するスキャン信号制御装置１０４が接続されている。

信号検出回路１０５は、各信号配線３毎に、入力される電気信号を増幅する増幅回路を内蔵している。信号検出回路１０５では、各信号配線３より入力される電気信号を増幅回路により増幅して検出することにより、画像を構成する各画素の情報として、各電荷蓄積容量５に蓄積された電荷量を検出する。

この信号検出回路１０５及びスキャン信号制御装置１０４には、信号検出回路１０５において検出された電気信号に所定の処理を施すとともに、信号検出回路１０５に対して信号検出のタイミングを示す制御信号を出力し、スキャン信号制御装置１０４に対してスキャン信号の出力のタイミングを示す制御信号を出力する信号処理装置１０６が接続されている。

次に、図２及び図３を参照して、本実施形態に係る電磁波検出素子１０についてより詳細に説明する。なお、図２には、本実施形態に係る電磁波検出素子１０の１画素単位の構造を示す平面図が示されており、図３には、図２のＡ−Ａ線断面図が示されている。

図３に示すように、電磁波検出素子１０は、無アルカリガラス等からなる絶縁性の基板１上に、走査配線１０１、蓄積容量下部電極１４、ゲート電極２及び蓄積容量配線１０２（図２参照。）が形成されており、ゲート電極２は走査配線１０１に接続され、蓄積容量下部電極１４は蓄積容量配線１０２に接続されている。この走査配線１０１、蓄積容量下部電極１４、ゲート電極２及び蓄積容量配線１０２が形成された配線層（以下、この配線層を「第１信号配線層」ともいう。）は、Ａｌ若しくはＣｕ、又はＡｌ若しくはＣｕを主体とした積層膜を用いて形成されているが、これらに限定されるものではない。

この第１信号配線層上には、一面に絶縁膜１５が形成されており、ゲート電極２上に位置する部位がＴＦＴスイッチ４におけるゲート絶縁膜として作用する。この絶縁膜１５は、例えば、ＳｉＮ_Ｘ 等からなっており、例えば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）成膜により形成される。

絶縁膜１５上のゲート電極２に対応する位置には、半導体活性層８が形成されている。この半導体活性層８は、ＴＦＴスイッチ４のチャネル部であり、例えば、アモルファスシリコン膜からなる。

これらの上層には、ソース電極９、及びドレイン電極１３が形成されている。このソース電極９及びドレイン電極１３が形成された配線層には、ソース電極９、ドレイン電極１３とともに、信号配線３が形成され、また、絶縁膜１５上の蓄積容量下部電極１４に対応する位置に蓄積容量上部電極１８が形成されている。ソース電極９は信号配線３に接続され、ドレイン電極１３は蓄積容量上部電極１８に接続されている（図２参照。）。なお、ＴＦＴスイッチ４は蓄積容量配線１０２に蓄積される電荷の極性によってソース電極９とドレイン電極１３が逆となる。ソース電極９、ドレイン電極１３、蓄積容量上部電極１８及び信号配線３が形成された配線層（以下、この配線層を「第２信号配線層」ともいう。）は、Ａｌ若しくはＣｕ、又はＡｌ若しくはＣｕを主体とした積層膜が用いて形成されるが、これらに限定されるものではない。

このソース電極９及びドレイン電極１３と半導体活性層８との間にはコンタクト層（不図示）が形成されている。このコンタクト層は、不純物添加アモルファスシリコン等の不純物添加半導体からなる。本実施の形態に係る電磁波検出素子１０では、ゲート電極２やゲート絶縁膜１５、ソース電極９、ドレイン電極１３、半導体層６によりＴＦＴスイッチ４が構成されており、蓄積容量下部電極１４やゲート絶縁膜１５、蓄積容量上部電極１８により電荷蓄積容量５が構成されている。

そして、これら第２信号配線層を覆い、基板１上の画素が設けられた領域のほぼ全面（ほぼ全領域）には、層間絶縁膜１２が形成されている。この層間絶縁膜１２は、感光性を有するアクリル樹脂などの有機材料からなり、膜厚が１〜４μｍ、比誘電率が２〜４である。本実施の形態に係る電磁波検出素子１０では、この層間絶縁膜１２によって層間絶縁膜１２上層と下層に配置される金属間の容量を低く抑えている。また、一般的にこのような材料は平坦化膜としての機能も有しており、下層の段差が平坦化される効果も有する。これにより、上層に配置される半導体層６の形状が平坦化されるため、半導体層６の凹凸による吸収効率の低下や、リーク電流の増加を抑制することができる。この層間絶縁膜１２には、蓄積容量上部電極１８と対向する位置にコンタクトホール１６が形成されている。

層間絶縁膜１２上には、各画素毎に、各々コンタクトホール１６を埋めつつ、画素領域を覆うようにセンサ部１０３の下部電極１１が形成されおり、この下部電極１１は、非晶質透明導電酸化膜（ＩＴＯ）からなり、蓄積容量上部電極１８と接続されている。

ここで、本実施の形態では、この下部電極１１を、層間絶縁膜１２上を信号配線方向に延設して、自身が電気的に接続されたＴＦＴスイッチ４を覆うと共に、所定のアライメントマージン（例えば、２〜５μｍ）を持ってＴＦＴスイッチ４を介して自身が電気的に接続された走査配線１０１の長さ方向の少なくとも一部分を幅方向には全て覆うように設けて、当該走査配線１０１の配設位置の一部分を全て覆っており、それぞれ信号配線方向に互いに隣接する下部電極１１の間のギャップ１９が走査配線１０１の配設位置を避けるように設けている。

下部電極１１上の基板１上の画素が設けられた画素領域（検出対象領域）のほぼ全面には、半導体層６が一様に形成されている。この半導体層６は、Ｘ線などの電磁波が照射されることにより、内部に電荷（電子−正孔）を発生するものである。つまり、半導体層６は電磁波導電性を有し、Ｘ線による画像情報を電荷情報に変換するためのものである。また、半導体層６は、例えば、セレンを主成分とする非晶質のａ−Ｓｅ（アモルファスセレン）からなる。ここで、主成分とは、５０％以上の含有率を有するということである。

この半導体層６上には、上部電極７が形成されている。この上部電極７には、後述するバイアス電源３０（図４参照。）が接続されており、バイアス電源３０からバイアス電圧が供給されている。

次に、本実施の形態に係る放射線画像撮影装置１００の動作原理について簡単に説明する。

上部電極７と蓄積容量下部電極１４との間にバイアス電圧を印加した状態で、半導体層６にＸ線が照射されると、半導体層６内に電荷（電子−正孔対）が発生する。

半導体層６と電荷蓄積容量５とは電気的に直列に接続された構造となっている。このため、半導体層６内に発生した電子は＋（プラス）電極側に、正孔は−（マイナス）電極側に移動する。画像検出時には、ＴＦＴスイッチ４のゲート電極２に負バイアスが印加されてＯＦＦ状態に保持されている。この結果、半導体層６内に発生した電子は下部電極１１により収集されて電荷蓄積容量５に蓄積されるが、発生した電荷の一部が半導体層６でトラップされる。

ここで、本発明者は、半導体層６の走査配線１０１及び信号配線３との配設位置において電荷が多くトラップされることを見出した。これは、画像検出時には、走査配線１０１及び信号配線３が特定の電位に固定されているため、本来、上部電極７と下部電極１１（収集電極）との間に加えられるべき電界が、上部電極７と走査配線１０１あるいは信号配線３との間に加えられることに起因する。すなわち、上部電極７から走査配線１０１あるいは信号配線３に対し生じる電気力線によって、半導体層６内で発生した電荷は下部電極１１に向かうことなく、走査配線１０１あるいは信号配線３上層に位置する半導体層６と層間絶縁膜１２の界面近傍にトラップされやすくなる。

そこで、本実施の形態では、下部電極１１を層間絶縁膜１２上を信号配線方向に延設して下部電極１１で走査配線１０１の長さ方向の少なくとも一部分を幅方向には全て覆って、信号配線方向に互いに隣接する下部電極１１の間のギャップ１９が走査配線１０１の配設位置を避けるように設けている。

図４には、本実施の形態に係る電磁波検出素子１０の走査配線１０１部分の半導体層６内に発生した電荷が収集される様子が模式的に示されている。なお、図４は、図２のＢ−Ｂ線断面図である。

同図に示すように、下部電極１１を走査配線１０１と重畳することにより、走査配線１０１の配設位置に下部電極１１を配置されて半導体層６の電荷が収集されるため、半導体層で電荷がトラップされることが抑制される。これは、ギャップ１９部分に特定電位に固定された配線がないことにより、ギャップ１９部分の電気力線は下部電極方向に湾曲し、これによりトラップされる電荷が減少したものと考えられる。

なお、信号配線３との配設位置においても電荷が多くトラップされる。このため、下部電極１１を層間絶縁膜１２上を走査配線方向に延設して信号配線３と重畳することにより信号配線３との配設位置に下部電極１１を配置してもよい。しかし、信号配線３と下部電極１１を重畳させた場合、信号配線３の静電容量が大きくなって信号配線３に発生するノイズが大きくなる。そこで、本実施の形態では、下部電極１１を走査配線１０１のみと重畳させている。

また、本実施の形態では、下部電極１１を所定のアライメントマージンを持って走査配線１０１と重畳させている。これにより、下部電極１１が走査配線１０１と完全に重なるようになり、下部電極１１による走査配線１０１の静電容量の変化を抑えることができる。すなわち、走査配線１０１の静電容量は下部電極１１と重畳している領域の大きさによって変化する。このため、例えば、アライメントマージンが無い場合は、電磁波検出素子１０製造時の製造誤差やアライメントずれ等により下部電極１１の位置が信号配線方向にずれた場合、下部電極１１が走査配線１０１の全てを覆えず、走査配線１０１に一部が重なるようになり、重なり度合によって静電容量が大きく変化する。このため、本実施の形態では、下部電極１１を所定のアライメントマージンを持って走査配線１０１と重畳している。

また、本実施の形態では、下部電極１１を自身が電気的に接続されたＴＦＴスイッチ４を覆うように設けている。これにより、半導体層６に大量の電荷が発生して下部電極１１により収集され、電荷蓄積容量５に蓄積された場合、下部電極１１の電位が上昇してＴＦＴスイッチ４がオンとなり、信号配線３に電荷が流れ出すため、過剰な電荷から画像センサ部１０３やＴＦＴスイッチ４を保護する保護回路として機能する。

画像読出時には、ＴＦＴスイッチ４のゲート電極２に走査配線１０１を介して順次ＯＮ信号（＋１０〜２０Ｖ）が印加される。これにより、ＴＦＴスイッチ４が順次ＯＮされ、電荷蓄積容量５に蓄積された電荷量に応じた電気信号が信号配線３に流れ出す。信号検出回路１０５は、信号配線３に流れ出した電気信号に基づいて各センサ部１０３の電荷蓄積容量５に蓄積された電荷量を、画像を構成する各画素の情報として検出する。これにより、電磁波検出素子１０に照射されたＸ線により示される画像を示す画像情報を得ることができる。

以上のように、本実施の形態によれば、半導体層６に発生した電荷を収集する複数の下部電極１１を、それぞれ隣接する走査配線１０１の長さ方向の少なくとも一部分を幅方向には全て覆うように設けて、走査配線１０１の配設位置に下部電極１１を配置することにより、半導体層６で電荷がトラップされることを抑制することができる。

［第２の実施の形態］
第２の実施の形態に係る放射線画像撮影装置１００の構成は、上記第１の実施の形態（図１参照）と同一であるので、ここでの説明は省略する。

図５には、本実施形態に係る電磁波検出素子１０の１画素単位の構造を示す平面図が示されている。第１の実施形態と同一の部分には同一の符号を付し、説明を省略する。

同図に示すように、走査配線１０１は、それぞれ信号配線方向の一方側（図５の上方向）に隣接するＴＦＴスイッチ４に電気的に接続されて、信号配線方向の一方側に隣接する下部電極１１に収集された電荷の信号配線３への取り出しを制御している。

また、本実施の形態では、下部電極１１の一部を信号配線方向の一方側に延設して一方側に隣接する走査配線１０１と所定のアライメントマージンを持って重畳しており、また、下部電極１１の他の一部を信号配線方向の他方側に延設して自身が電気的に接続されたＴＦＴスイッチ４を覆うように設けている。なお、ＴＦＴスイッチ４と走査配線１０１との接続部位の全てを所定のアライメントマージンを持って下部電極１１と重畳させることは下部電極１１の配置の関係から難しい。このため、本実施の形態では、ＴＦＴスイッチ４と走査配線１０１との接続部位以外において、信号配線方向に互いに隣接する下部電極１１の間のギャップ１９が走査配線１０１の配設位置を避けるように設けている。

図６には、本実施の形態に係る電磁波検出素子１０の走査配線１０１部分の半導体層６内に発生した電荷が収集される様子が模式的に示されている。なお、図６は、図５のＢ−Ｂ線断面図である。

同図に示すように、下部電極１１の一部を信号配線方向の一方側に延設して下部電極１１を走査配線１０１と重畳することにより、走査配線１０１の配設位置に下部電極１１を配置されて半導体層６の電荷が収集されるため、半導体層６で電荷がトラップされることを抑制することができる。

また、第１の実施の形態のように下部電極１１を自身が電気的に接続された走査配線１０１と重畳させた場合、ＴＦＴスイッチ４をスイッチングする際に発生するスイッチングノイズが大きくなる。すななち、下部電極１１を自身が電気的に接続された走査配線１０１と重畳させた場合は、ＴＦＴスイッチ４のスイッチング時に、走査配線１０１に印加される電圧の変動に起因したカップリングにより下部電極１１の電位も変動しまい、これがノイズの原因となる。一方、本実施の形態のように、下部電極１１を信号配線方向の一方側に隣接する走査配線１０１と重畳させた場合は、対象画素のＴＦＴスイッチ４のスイッチング時（読み取り時）に、下部電極１１とカップリングする走査配線１０１の電位が変動しないため、ノイズを抑制することができる。

以上のように、本実施の形態によれば、下部電極１１の一部を延設してそれぞれ隣接する下部電極１１との間のギャップ１９の一部が走査配線１０１の配設位置を避けるように設けて、走査配線１０１の配設位置の一部に下部電極１１を配置することにより、半導体層６で電荷がトラップされることを抑制することができる。

これにより、発明者らの実験結果によれば、従来、６００ｍＲ照射１０秒後に０．２ｍＲの残像が発生していたが、本構造を採用したことにより、０．０４ｍＲまで残像を削減することができた。

なお、上記各実施の形態では、下部電極１１を信号配線方向に延設することにより、下部電極１１を走査配線１０１と重畳させる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図１１に示すように、下部電極１１を信号配線方向にずらして設けることにより、下部電極１１を自身が電気的に接続されたＴＦＴスイッチ４を覆いつつ、隣接する走査配線１０１と重畳させてもよい。また、下部電極１１を信号配線方向にさらにずらして、例えば、図７に示すように、下部電極１１を隣接する画素のＴＦＴスイッチ４及び隣接する走査配線１０１と重畳させてもよい。

また、上記各実施の形態では、検出対象とする電磁波としてＸ線を検出することにより画像を検出する放射線画像撮影装置１００に本発明を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、検出対象とする電磁波は可視光や紫外線、赤外線等いずれであってもよい。

また、上記各実施の形態では、放射線を直接、半導体層で電荷に変換して蓄積する直接変換方式の電磁波検出素子１０を用いた放射線画像撮影装置１００に本発明を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、放射線を一度シンチレータで光に変換し、変換した光を半導体層で電荷に変換して蓄積する間接変換方式の電磁波検出素子を用いた放射線画像撮影装置に適用してもよい。

その他、上記各実施の形態で説明した放射線画像撮影装置１００の構成（図１参照。）及び電磁波検出素子１０の構成（図２〜図７）は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。

実施の形態に係る放射線画像撮影装置の全体構成を示す構成図である。 第１の実施の形態に係る電磁波検出素子の１画素単位の構成を示す平面図である。 第１の実施の形態に係る電磁波検出素子の線断面図である。 第１の実施の形態に係る電磁波検出素子の走査配線部分の半導体層内に発生した電荷が収集される様子を示す模式図である。 第２の実施の形態に係る電磁波検出素子の１画素単位の構成を示す平面図である。 第２の実施の形態に係る電磁波検出素子の走査配線部分の半導体層内に発生した電荷が収集される様子を示す模式図である。 実施の形態に係る電磁波検出素子の他の構成を示す平面図である。 従来の電磁波検出素子の１画素単位の構成を示す平面図である。 従来の電磁波検出素子の線断面図である。 従来の電磁波検出素子の走査配線部分の半導体層内に発生した電荷が収集される様子を示す模式図である。 実施の形態に係る電磁波検出素子の他の構成を示す平面図である。

符号の説明

１ 基板（絶縁性基板）
３ 信号配線
４ ＴＦＴスイッチ（薄膜トランジスタ）
６ 半導体層
７ 上部電極（収集電極）
１０ 電磁波検出素子
１１ 下部電極
１２ 層間絶縁膜（第２の絶縁膜）
１５ 絶縁膜（第１の絶縁膜）
１９ ギャップ
１０１ 走査配線

Claims (6)

1. 絶縁性基板と、
   前記絶縁性基板上に、第１の絶縁膜を介して異なる配線層により互いに交差して配設された複数の走査配線及び複数の信号配線と、
   前記複数の走査配線と前記複数の信号配線の各交差部に対応して各々個別に、前記複数の走査配線及び複数の信号配線よりも上層に第２の絶縁膜を介して設けられ、発生した電荷を収集する複数の収集電極と、
   前記複数の収集電極の上層に一様に形成され、所定の電磁波が照射されると電荷を発生する半導体層と、を備え、
   前記複数の収集電極は、それぞれ隣接する前記走査配線及び前記信号配線の少なくなくとも一方の配線の長さ方向の少なくとも一部分を幅方向には全て覆うように設けられていることを特徴とする
   電磁波検出素子。
2. 前記複数の収集電極は、それぞれ一部が前記第２の絶縁膜上を延設されることにより、前記走査配線及び前記信号配線の少なくなくとも一方の配線の長さ方向の少なくとも一部分を幅方向には全て覆うように設けられている
   請求項１記載の電磁波検出素子。
3. 前記複数の収集電極は、それぞれ隣接する前記走査配線の長さ方向の少なくとも一部分を幅方向には全て覆うように設けられている
   請求項１又は請求項２記載の電磁波検出素子。
4. 前記複数の走査配線は、それぞれ信号配線方向の一方側に隣接する前記収集電極に収集された電荷の前記信号配線への取り出しを制御し、
   前記複数の収集電極は、前記信号配線方向の一方側に隣接する前記走査配線と重畳している
   請求項３記載の電磁波検出素子。
5. 前記複数の収集電極は、所定のアライメントマージンを持ってそれぞれ前記信号配線方向の一方側に隣接する前記走査配線と重畳している
   請求項４記載の電磁波検出素子。
6. 前記複数の走査配線と前記複数の信号配線の各交差部に対応して各々個別に設けられ、前記走査配線にゲート電極が電気的に接続され、前記信号配線又は前記収集電極の何れか一方にソース電極が電気的に接続され、他方にドレイン電極が電気的に接続された複数の薄膜トランジスタをさらに備え、
   前記複数の収集電極は、それぞれ自身が電気的に接続された薄膜トランジスタを覆うように設けられた
   請求項１〜請求項５の何れか１項記載の電磁波検出素子。

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