JP2010245080A - 光電変換装置、エックス線撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】接続信頼性を高めた光電変換装置を提供する。
【解決手段】本発明の光電変換装置は、複数の層からなる素子層と、素子層内に設けられた光電変換素子と、前記素子層内に設けられた読出回路と、素子層の表層２９４に設けられて読出回路を外部に接続する外部接続端子２１１と、を備える。素子層には、読出回路の一部を構成する配線２１２上に、表層２９４を貫通して配線２１２の一部に通じるコンタクトホールＨ２が形成されている。外部接続端子２１１は、コンタクトホール内Ｈ２と表層２９４上とにわたって設けられて配線２１２と導通接続された導電膜を含む。導電膜において外部４１に導通接続される接続領域Ａ３が、コンタクトホールＨ２の開口と重ならない領域になっている。
【選択図】図５

Description

本発明は、光電変換装置、エックス線撮像装置に関する。

従来から、フォトダイオードに入射した光を検知してイメージを読取るイメージセンサー（光電変換装置）が提案されている。イメージセンサーにおける光の入射領域には、行列状に区画された複数の画素領域が設けられている。複数の画素領域には、それぞれフォトダイオードと薄膜トランジスター（以下、ＴＦＴと略記する）とが設けられている。フォトダイオードの一方の電極は、ＴＦＴのソース領域と導通させて接続（以下、導通接続と称する）されている。フォトダイオードの他方の電極は、複数の画素領域で共通の共通電極になっている。行方向に並ぶ複数のＴＦＴのドレイン領域は、一括してデータ線と導通接続されている。列方向に並ぶ複数のＴＦＴのゲート電極は、一括して走査線と導通接続されている。

このようなイメージセンサーにおいて、フォトダイオードに光が入射するとフォトダイオードに電荷が発生する。走査線駆動回路により走査線に電圧が印加されるとＴＦＴがオンになり、フォトダイオードに発生した電荷（電気信号）がデータ線に読出される。読出されたデータは、データ線駆動回路に出力される。複数の画素領域から電荷を順に読出すことにより、イメージを読取ることが可能になっている。

近年、イメージセンサーをエックス線撮像装置に適用する試みがなされている。エックス線撮像装置の１つとして、エックス線を受けて蛍光等を発するシンチレーターをイメージセンサーに組み合わせたものがある。このようなエックス線撮像装置は、例えば医療用機器への応用が考えられている。エックス線撮像装置は、エックス線フィルム等を用いた静止画撮像装置と比較して、透視画像をリアルタイムで得られるという長所がある。また、光電子増倍管とＣＣＤ素子を組み合わせた動画撮像装置等と比較して、高解像度な透視画像が得られるという長所もある。

ところで、前記のような光電変換装置において、走査線やデータ線は入射領域の周辺部に設けられた外部接続端子と導通接続されている。外部接続端子上には、外部接続回路を含んだ電子部品が実装される。電子部品は、例えばフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）やＩＣチップ等である。このような実装構造には、信頼性の向上が求められている。実装構造の信頼性を向上させる技術として、特許文献１に開示されている技術が挙げられる。

特許文献１では、ＴＦＴの保護膜とフォトダイオードの保護膜とを貫通するコンタクトホールを形成している。コンタクトホールは、底部から頂部に向うにつれて内径が大きくなるテーパー形状になっている。コンタクトホールの底部に走査線やデータ線等の配線を露出させ、コンタクトホール内の壁面に配線と接触する導電膜を形成して、配線を表面に引き出している。コンタクトホール上とその周辺の導電膜上にＦＰＣが実装されている。

特開平１０−２０６２２９号公報

特許文献１の技術において、引き出された配線にＦＰＣ等を押圧して実装すると、コンタクトホール上で押圧力が緩和されることや空隙を生じること等により配線がＦＰＣ側と十分に密着しないおそれがある。また、押圧力を強くすると、コンタクトホール上でＦＰＣが撓むことにより、ＦＰＣが破損してしまうおそれもある。

本発明は、前記事情に鑑み成されたものであって、接続信頼性を高めた光電変換装置、エックス線撮像装置を提供することを目的の１つとする。

本発明の光電変換装置は、複数の層からなる素子層と、前記素子層内に設けられた光電変換素子と、前記素子層内に設けられて前記光電変換素子から信号を読出す読出回路と、前記素子層の表層に設けられて前記読出回路を外部に接続する外部接続端子と、を備え、前記素子層には、前記読出回路の一部を構成する配線上に、前記表層を貫通して前記配線の一部に通じるコンタクトホールが形成されており、前記外部接続端子は、前記コンタクトホール内と前記表層上とにわたって設けられて前記配線と導通接続された導電膜を含み、前記導電膜において前記外部に導通接続される接続領域が、前記コンタクトホールの開口と重ならない領域になっていることを特徴とする。

このようにすれば、導電膜が配線と導通接続されており、表層上にわたって設けられているので、導電膜を介して配線を外部に導電接続することができる。導電膜において外部に導通接続される接続領域が、コンタクトホールの開口と重ならない領域になっているので、接続領域に実装される実装対象物を接続領域に良好に密着させることができる。したがって、配線と外部との接続信頼性が高くなり、読出回路を良好に動作させることができる。よって、光電変換装置を良好に動作させることができ、光電変換装置が高信頼性なものになる。

また、前記素子層は、前記表層の下層に配置された平坦化膜を含んでいることが好ましい。
このようにすれば、表層上が平坦化されるので接続領域における導電膜が平坦になり、接続領域と外部とを良好に密着させることができる。また、接続領域上と、接続領域以外の表層上とが平坦化されるので、表層上の凹凸がスペーサとなり接続領域と外部とが密着しなくなることが回避される。

また、前記導電膜において面方向の中心位置が、前記コンタクトホールの開口内に位置していないことが好ましい。
このようにすれば、導電膜においてコンタクトホールの開口と重ならない領域の面積が確保されるので、接続領域の面積を確保することができ、接続領域と外部との接続信頼性を高めることができる。

また、外部駆動回路を含んだ電子部品を備え、前記電子部品の接続端子が、前記接続領域における前記外部接続端子と電気的に接続されている構成にしてもよい。
このようにすれば、電子部品の接続端子が接続領域における導電膜と良好に導通接続されるので、外部駆動回路からの信号を確実に読出回路に伝達させることができる。したがって、読出回路を良好に動作させることができ、光電変換装置を良好に動作させることができる。

本発明のエックス線撮像装置は、前記の本発明の光電変換装置と、入射したエックス線を該エックス線よりも長波長の光に変換して該光を前記光電変換装置に向けて射出する光変換部と、を備えていることを特徴とする。
本発明の光電変換装置は高信頼性なものになっているので、本発明のエックス線撮像装置も高信頼性なものになる。

エックス線撮像装置の概略構成を示す斜視図である。 光電変換装置の回路構成を示す模式図である。 光電変換装置の画素領域の構成を示す平面図である。 図３のＢ−Ｂ’線に沿う断面図である。 第１端子部の構成を示す、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。 第２端子部の構成を示す、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。 （ａ）、（ｂ）は、第１、第２変形例の端子部の構成を示す平面図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。説明に用いる図面において、特徴的な部分を分かりやすく示すために、図面中の構造の寸法や縮尺を実際の構造に対して異ならせている場合がある。また、実施形態において同様の構成要素については、同じ符号を付して図示し、その詳細な説明を省略する場合がある。

図１は、本実施形態に係るエックス線撮像装置１の概略構成を示す斜視図である。図１に示すようにエックス線撮像装置１は、光電変換装置２とシンチレーター（光変換部）３を含んでいる。光電変換装置２は、本発明の光電変換装置を適用したものである。

光電変換装置２は、略矩形状の光検出領域Ａ１を有している。光検出領域Ａ１は、略矩形状の複数の画素領域Ａ２に区画されている。複数の画素領域Ａ２は、行列状に配置されている。複数の画素領域Ａ２域の各々に、後述する光電変換素子が配置されている。光検出領域Ａ１の一辺に沿う周辺部（額縁）には、複数の第１外部接続端子２１１が設けられている。第１外部接続端子２１１は、第１のＦＰＣ４と接続されている。第１のＦＰＣ４は、複数の接続端子、接続端子の各々に接続された配線等を含んでいる。第１のＦＰＣ４の接続端子は、第１外部接続端子２１１と導通接続されている。第１のＦＰＣ４の配線は、図示略の走査線駆動回路（外部駆動回路）と接続されている。

光検出領域Ａ１の他辺に沿う周辺部には、複数の第２外部接続端子２２１が設けられている。第２外部接続端子２２１は、第２のＦＰＣ５と接続されている。第２のＦＰＣ５は、複数の接続端子、接続端子の各々に接続された配線等を含んでいる。第２のＦＰＣ５の接続端子は、第２外部接続端子２２１と１対１で導通接続されている。第２のＦＰＣ５の配線は、図示略のデータ駆動回路（外部駆動回路）と接続されている。エックス線撮像装置１は、概略すると以下のように動作する。

例えば、エックス線撮像装置１は医療用機器であり、撮像対象物９は人である。エックス線Ｌ１の射出源８から射出されたエックス線Ｌ１は、撮像対象物９に入射する。撮像対象物９に入射したエックス線Ｌ１の一部は、撮像対象物９で散乱・吸収される。これにより、撮像対象物９を透過したエックス線Ｌ２の強度分布は、撮像対象物９の内部組成や内部構造を反映した分布になる。撮像対象物９を透過したエックス線Ｌ２は、シンチレーター３に入射する。シンチレーター３は、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）等からなる膜により構成されており、実際には光電変換装置２の光検出領域Ａ１側に当接して配置されている。シンチレーター３は、入射したエックス線Ｌ２をエックス線Ｌ２よりも長波長の蛍光Ｌ３に変換して射出する。射出された蛍光Ｌ３の強度分布は、シンチレーター３に入射するエックス線Ｌ２の強度分布を反映した分布になる。

シンチレーター３から射出された蛍光Ｌ３は、光電変換装置２の複数の画素領域Ａ２に空間的に分かれて入射する。画素領域Ａ２に入射した光は、この画素領域Ａ２に配置された光電変換素子に電荷を発生させる。この電荷は、読出回路により画素領域Ａ２ごとに読出され、撮像対象物９の透視画像を示すデータになる。

図２は、光電変換装置２の読出回路の構成を示す模式図であり、図３は、画素領域Ａ２の平面構成を拡大して示す平面図である。図３では、図を見やすくするために光電変換装置２のいくつかの構成要素の図示を省いている。

図２に示すように、読出回路は、互いに平行して延在する複数の走査線（配線）２１２を含んでいる、複数の走査線２１２は、走査線２１２ごとに第１外部接続端子２１１と導通接続されている。走査線２１２と略直交する方向に沿って、複数のデータ線２２２が延設されている。複数のデータ線（配線）２２２は、データ線２２２ごとに第２外部接続端子２２１と導通接続されている。データ線２２２と略平行な方向に沿って、複数のバイアス線２３が延設されている。複数のバイアス線２３は、図示略のグランドラインに一括して接続されている。

走査線駆動回路２１、データ線駆動回路２２は、それぞれシフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン及びアナログスイッチ等を含んでいる。走査線駆動回路２１、データ線駆動回路２２は、それぞれ第１のＦＰＣ４の接続端子、第２のＦＰＣ５の接続端子を介して、第１外部接続端子２１１、第２外部接続端子２２１と電気的に接続されている。

走査線２１２とデータ線２２２とにより区画される領域の各々が画素領域Ａ２になっている。画素領域Ａ２は、例えば５０〜１００μｍ角の概略矩形状の領域である。図３に示すように、複数の画素領域Ａ２の各々に、フォトダイオード（光電変換素子）２５が配置されている。画素領域Ａ２において走査線２１２がデータ線２２２と交差する領域付近には、ＴＦＴ（薄膜トランジスター）２４が配置されている。

ＴＦＴ２４のゲート電極２４１は、走査線２１２と一体に形成されている。走査線２１２において、画素領域Ａ２に張り出して形成された部分がゲート電極２４１になっている。ＴＦＴ２４のドレイン領域２４２は、データ線２２２において画素領域Ａ２に張り出して形成された部分と導通接続されている。ＴＦＴ２４のソース領域２４３は、導電部２８１と導通接続されている。フォトダイオード２５の第１電極２５１は、コンタクトホールＨ１内に埋め込まれており、コンタクトホールＨ１内で導電部２８１と導通接続されている。フォトダイオード２５の第２電極２５２は、バイアス線２３と導通接続されている。

本実施形態の第２電極２５２は、画素領域Ａ２ごとに独立して設けられている。バイアス線２３の延在方向に並ぶ複数のフォトダイオード２５の第２電極２５２は、このバイアス線２３に一括して導電接続されている。走査線２１２やデータ線２２２は、画素領域Ａ２の間に設けられており、第２電極２５２は、走査線２１２やデータ線２２２と平面的に重なり合わないようになっている。これにより、第２電極２５２と走査線２１２との間の容量、第２電極２５２とデータ線２２２との間の容量が低減される。

フォトダイオード２５に蛍光Ｌ３が入射すると、フォトダイオード２５の光電変換層に電荷が生じる。走査線駆動回路２１から走査線２１２に走査信号が供給されると、この走査線２１２に接続された複数のＴＦＴ２４がオンになる。ＴＦＴ２４がオンになると、フォトダイオード２５に生じた電荷がＴＦＴ２４のチャネル領域を通ってデータ線２２２に流れ、この電流が電気信号としてデータ線駆動回路２２に読出される。このように、１つの走査線２１２に接続された複数のＴＦＴ２４から電気信号が並行して読出される。

１つの走査線２１２に対応するＴＦＴ２４から電気信号が読出された後に、複数のデータ線２２２は放電されて所定の電位に保持される。複数のデータ線２２２が所定の電位になった後に、次の走査線２１２に走査線駆動回路２１から走査信号が供給される。同様にして複数のフォトダイオード２５に発生した電荷の各々に対応した電気信号が順に読出される。前記のように、走査線２１２やデータ線２２２と第２電極２５２との間の容量が低減されているので、走査線２１２やデータ線２２２を通る電気信号に容量に起因するノイズを生じることが低減される。

図４は、図３におけるＢ−Ｂ’線に沿う断面図である。図４に示すように、光電変換装置２は、例えばガラス等からなる基板２０上に素子層が形成された構造になっている。本実施形態の素子層は、第３パッシベーション膜２９４を表層として、表層、及び表層と基板２０との間に配置された各層により構成されている。基板２０上には、ＴＦＴ２４が設けられている。ＴＦＴ２４は、ゲート電極２４１、ドレイン領域２４２、ソース領域２４３、ゲート絶縁膜２４４、半導体層２４５を含んでいる。

ゲート電極２４１は、適宜選択される配線材料、例えばアルミニウム、モリブデン、チタン、銀、タンタル、クロム、タングステン等のメタル材料の単体や合金からなる。本実施形態のゲート電極２４１は、アルミニウム・モリブデンからなる。ゲート絶縁膜２４４は、ゲート電極２４１を覆って、基板２０上のほぼ全面に設けられている。ゲート絶縁膜２４４は、シリコン窒化物やシリコン酸化物等の絶縁材料からなる。本実施形態のゲート絶縁膜２４４は、シリコン窒化物等からなり、厚みが２００〜５００ｎｍ程度のものである。

半導体層２４５は、例えばポリシリコンやアモルファスシリコン等からなる。ドレイン領域２４２、ソース領域２４３は、半導体層２４５上において、互いに離れた位置に設けられている。ドレイン領域２４２、ソース領域２４３は、例えば不純物が高濃度に注入されたアモルファスシリコンからなる。半導体層２４５においてドレイン領域２４２、ソース領域２４３間の領域が、チャネル領域として機能する。

ドレイン領域２４２に接触して、データ線２２２が設けられている。ソース領域２４３と接触して、ソース領域２４３上からゲート絶縁膜２４４上に連続して導電部２８１が設けられている。データ線２２２、導電部２８１は、例えばアルミニウム・モリブデン等の配線材料からなる。データ線２２２、導電部２８１、ゲート絶縁膜２４４等を覆って、ＴＦＴ２４を保護する第１パッシベーション膜２９１が設けられている。第１パッシベーション膜２９１は、基板２０のほぼ全面にわたって設けられている。第１パッシベーション膜２９１は、例えばシリコン窒化物からなり、厚みが２００ｎｍ〜５００ｎｍ程度のものである。

第１パッシベーション膜２９１には、導電部２８１に通じるコンタクトホールＨ１が設けられている。コンタクトホールＨ１内と第１パッシベーション膜２９１上とに連続して、第１電極２５１が設けられている。第１電極２５１は、コンタクトホールＨ１内で導電部２８１と接触している。第１パッシベーション膜２９１上に引き出された第１電極２５１上に、ｐ型の半導体層２５３、ｉ型の半導体層２５４、ｎ型の半導体層２５５が、第１電極２５１側からこの順に配置されている。半導体層２５３〜２５５により、光電変換層が構成されている。光電変換層上には、第２電極２５２が形成されている。第２電極２５２は、光の入射側になっており、例えばインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）等の透明導電材料からなっている。

第２電極２５２の中央部を除いたフォトダイオード２５を覆って第２パッシベーション膜２９２が設けられている。ここでは、第２パッシベーション膜２９２が基板２０上のほぼ全面に設けられている。第２パッシベーション膜２９２は、例えばシリコン窒化物からなり、厚みが２００〜５００ｎｍ程度のものである。

フォトダイオード２５の中央部を除いた基板２０上のほぼ全面を覆って、平坦化膜２９３が設けられている。平坦化膜２９３は、例えばポリイミド樹脂やアクリル樹脂等の樹脂材料からなり、厚みが１〜５μｍ程度のものである。

平坦化膜２９３の間に露出した第２電極２５２の中央部に接触して、バイアス線２３が形成されている。バイアス線２３は、画素領域Ａ２の第２電極２５２上から平坦化膜２９３上を経て別の画素領域Ａ２上に延設されている。バイアス線２３は、平坦化膜２９３上にて走査線２１２と立体的に交差している。バイアス線２３は、第２電極２５２よりも導電性が高い配線材料、例えばアルミニウム・モリブデン等のメタル材料からなる。

平坦化膜２９３と、平坦化膜２９３の間に露出したフォトダイオード２５と、バイアス線２３とを覆って、第３パッシベーション膜２９４が設けられている。第３パッシベーション膜２９４が基板２０上のほぼ全面に設けられている。第３パッシベーション膜２９４は、例えばシリコン窒化物からなり、厚みが２００〜５００ｎｍ程度のものである。

次に、第１外部接続端子２１１、第２外部接続端子２２１の構造について説明する。図５（ａ）は、第１外部接続端子２１１を含んだ第１端子部の平面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＣ−Ｃ’線矢視断面図である。図６（ａ）は、第２外部接続端子２２１を含んだ第２端子部の平面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＤ−Ｄ’線矢視断面図である。図５（ａ）、図６（ａ）では、図を見やすくするために、パッシベーション膜等の図示を省略している。

図５（ａ）、（ｂ）に示すように、第１端子部は、コンタクトホールＨ２、第１外部接続端子２１１、走査線２１２の端部を含んでいる。コンタクトホールＨ２は、走査線２１２の端部と平面的に重なる位置に設けられている。コンタクトホールＨ２は、第３パッシベーション膜２９４、平坦化膜２９３、第２パッシベーション膜２９２、第１パッシベーション膜２９１、ゲート絶縁膜２４４を貫通して設けられている。コンタクトホールＨ２の走査線２１２側の開口は、その全体が平面視した走査線２１２内に収まるように形成されている。

第１外部接続端子２１１は、コンタクトホールＨ２内と第３パッシベーション膜２９４上とに連続して設けられた導電膜により構成されている。この導電膜は、コンタクトホールＨ２内で走査線２１２と接触して導通接続されている。本実施形態の第１外部接続端子２１１は、ＩＴＯからなっており、走査線２１２等を腐食や酸化から保護する保護膜としても機能する。

本実施形態の第１外部接続端子２１１は、平面視略矩形状のものである。ここでは、第１外部接続端子２１１の面方向の中心位置が、コンタクトホールＨ２の開口外側に位置するように、第１外部接続端子２１１を構成する導電膜が形成されている。換言すると、コンタクトホールＨ２は、第１外部接続端子２１１の中心位置よりも長辺方向の一端（光電変換装置２の中央側）に寄せて配置されている。コンタクトホールＨ２よりも第１外部接続端子２１１の他端側（光電変換装置２の外周側）は、接続領域Ａ３になっている。第１のＦＰＣ４の接続端子４１は、接続領域Ａ３内に位置するように位置合わせされており、接続領域Ａ３の第１外部接続端子２１１と接続導電部４３を介して間接的に当接している。接続導電部４３は、例えば異方性導電フィルム（ＡＣＦ）や異方性導電ペースト（ＡＣＰ）等からなり、接続領域Ａ３の第１外部接続端子２１１と接続端子４１とを導通接続している。接続端子４１は、第１のＦＰＣ４の配線４２と一体に形成されており、図示略の走査線駆動回路と電気的に接続されている。

図６（ａ）、（ｂ）に示すように、第２端子部は、第１端子部と同様の構成になっており、コンタクトホールＨ３、第２外部接続端子２２１、データ線２２２の端部を含んでいる。コンタクトホールＨ３は、データ線２２２の端部と平面的に重なる位置に設けられている。コンタクトホールＨ３は、第３パッシベーション膜２９４、平坦化膜２９３、第２パッシベーション膜２９２、第１パッシベーション膜２９１を貫通して設けられている。第２外部接続端子２２１は、コンタクトホールＨ２内と第３パッシベーション膜２９４上とに連続して設けられた導電膜により構成されている。この導電膜は、第１端子部の導電膜と同一の工程で形成されたものであり、ここではＩＴＯからなっている。

本実施形態の第２外部接続端子２２１は、平面視略矩形状のものである。コンタクトホールＨ３は、第２外部接続端子２２１の中心位置よりも長辺方向の一端に寄せて配置されている。コンタクトホールＨ３よりも第２外部接続端子２２１の他端側は、接続領域Ａ４になっている。第２のＦＰＣ５の接続端子５１は、接続領域Ａ３の第２外部接続端子２２１と接続導電部５３を介して間接的に当接している。接続導電部５３は、例えばＡＣＦやＡＣＰ等からなり、接続領域Ａ４の第２外部接続端子２２１と接続端子５１とを導通接続している。接続端子５１は、第２のＦＰＣ５の配線５２と一体に形成されており、図示略のデータ駆動回路と電気的に接続されている。

ところで、光電変換装置２に第１のＦＰＣ４を実装する方法としては、例えば以下のような方法が挙げられる。まず、複数の第１外部接続端子２１１の接続領域Ａ３に一括してＡＣＦを配置し、接続領域Ａ３と第１のＦＰＣ４の接続端子４１とを位置合わせする。そして、第１外部接続端子２１１と接続端子４１との間にＡＣＦが挟まれた状態で、ＡＣＦを加熱しつつ、第１のＦＰＣ４を第１外部接続端子２１１に押圧する。すると、ＡＣＦ内に分散されている導電粒子が互いに押し付けられることで、導電粒子間に導電経路が構成される。このような導電経路の一端が接続端子４１と接触し、他端が第１外部接続端子２１１と接触することにより、接続端子４１が第１外部接続端子２１１と導電接続される。

光電変換装置２において、接続領域Ａ３がコンタクトホールＨ２の開口と重ならない領域であるので、接続領域Ａ３内にコンタクトホールＨ２に起因する段差がない。したがって、第１外部接続端子２１１と接続端子４１とを互いに押圧する力が接続領域Ａ３において均一に作用し、第１外部接続端子２１１と接続端子４１とを良好に密着させることができる。よって、第１外部接続端子２１１と接続端子４１との接続信頼性が高くなり、走査線駆動回路２１からの走査信号を、第１外部接続端子２１１、走査線２１２を介してＴＦＴ２４のゲート電極２４１に良好に伝達することが可能になる。

また、第２のＦＰＣ５についても同様にして、第２外部接続端子２２１と接続端子５１とを良好に密着させることができ、フォトダイオード２５からの電気信号をデータ線２２２、第２外部接続端子２２１を介して、データ線駆動回路２２に良好に読出すことが可能になる。以上のように、光電変換装置２にあっては、ＴＦＴ２４のゲート電極２４１に走査信号が良好に伝達されるので、ＴＦＴ２４を正確なタイミングでオンオフすることができる。また、フォトダイオード２５からの電気信号が高信頼性で読出されるので、良好な透視画像が得ることが可能になっている。

なお、本発明の技術範囲は前記実施形態に限定されるものではない。本発明の主旨を逸脱しない範囲内で多様な変形が可能である。例えば、第１外部接続端子２１１と第２外部接続端子２２１とを配線の引き回し等により、光検出領域Ａ１の一辺に沿う周辺部に配列し、１つのＦＰＣあるいはＩＣチップと接続させた構成を採用してもよい。

また、前記実施形態では、データ線２２２がバイアス線２３と略平行になっているが、走査線２１２がバイアス線２３と略平行になっていてもよい。フォトダイオード２５に生じた電荷を保持する保持容量や、電流を増幅する増幅用ＴＦＴ等を設けてもよい。
また、外部接続端子の態様についても様々な変形が考えられる。以下、第１、第２変形例の第１端子部について説明する。

図７（ａ）は、第１変形例の第１端子部の構成を示す平面図である。図７（ａ）に示すように、第１変形例が前記実施形態と異なる点は、走査線２１２の延在方向に対する直交方向において、第１外部接続端子２１１の中心から第１外部接続端子２１１の一端に寄せて、コンタクトホールＨ２が配置されている点である。

接続端子４１の延在方向は、走査線２１２の延在方向と略平行になっている。走査線２１２や接続端子４１は、第１外部接続端子２１１よりも導電率が高い形成材料からなっている。接続端子４１は、コンタクトホールＨ２に近接させて配置されている。コンタクトホールＨ２内に露出した走査線２１２の露出部２１２ａは、走査線２１２の延在方向の長さが、延在方向に対する幅よりも長くなっている。接続端子４１は、露出部２１２ａと、延在方向に沿った一辺、すなわち長辺を向かい合わせて配置されている。接続端子４１と露出部２１２ａとが前記直交方向において重なり合う部分の長さは、接続端子４１の幅や走査線２１２の幅よりも大きくなっている。

第１変形例の接続端子４１は、コンタクトホールＨ２に近接して配置されており、また走査線２１２の露出部と対面する長さが幅よりも大きくなっている。したがって、接続端子４１と第１外部接続端子２１１との間の抵抗値が低くなり、光電変換装置２の電気特性が良好になる。

図７（ｂ）は、第２変形例の第１端子部の構成を示す平面図である。図７（ｂ）に示すように、第２変形例が前記実施形態と異なる点は、走査線２１２の延在方向における第１外部接続端子２１１の幅が、コンタクトホールＨ２と対応する部分において接続領域Ａ３と対応する部分よりも狭くなっている点である。

接続領域Ａ３に比べてコンタクトホールＨ２の周辺では、コンタクトホールＨ２に起因する凹凸により、第１外部接続端子２１１を構成する導電膜のパターニング精度が低くなりやすい。第２変形例では、コンタクトホールＨ２と対応する部分において、複数の第１外部接続端子２１１の間隔が大きくなるので、複数の第１外部接続端子２１１間の短絡が防止される。

また、第１外部接続端子２１１において幅が変化する幅変化部２１１ａは、コンタクトホールＨ２と接続領域Ａ３との間に位置している。したがって、コンタクトホールＨ２と接続領域Ａ３とが並ぶ方向において第１のＦＰＣ４を位置合わせする際に、幅変化部２１１ａをアライメントマークとして用いることもできる。例えば、コンタクトホールＨ２と接続領域Ａ３とが並ぶ方向に直交する第１のＦＰＣ４の外周を、第幅変化部２１１ａと位置合わせすることにより、コンタクトホールＨ２と重ならない領域に接続端子４１を配置することができる。

以上のような第１、第２変形例の他にも、例えば第１外部接続端子２１１を保護する保護膜を絶縁材料で形成しておき、接続領域Ａ３上の保護膜を除去して接続領域Ａ３を露出させた構成等も考えられる。これにより、コンタクトホールＨ２の形成領域と、接続領域Ａ３とを区画することができる。

１・・・エックス線撮像装置、２・・・光電変換装置、３・・・シンチレーター、４・・・第１のＦＰＣ（電子部品）、５・・・第２のＦＰＣ（電子部品）、２４・・・ＴＦＴ（読出回路）、２５・・・フォトダイオード（光電変換素子）、２１１・・・第１外部接続端子（外部接続端子）、２１２・・・走査線（配線）、２２１・・・第２外部接続端子（外部接続端子）、２２２・・・データ線（配線）、２９３・・・平坦化膜、Ａ３・・・接続領域、Ｈ２・・・コンタクトホール

Claims (5)

1. 複数の層からなる素子層と、
   前記素子層内に設けられた光電変換素子と、
   前記素子層内に設けられて前記光電変換素子から信号を読出す読出回路と、
   前記素子層の表層に設けられて前記読出回路を外部に接続する外部接続端子と、を備え、
   前記素子層には、前記読出回路の一部を構成する配線上に、前記表層を貫通して前記配線の一部に通じるコンタクトホールが形成されており、
   前記外部接続端子は、前記コンタクトホール内と前記表層上とにわたって設けられて前記配線と導通接続された導電膜を含み、
   前記導電膜において前記外部に導通接続される接続領域が、前記コンタクトホールの開口と重ならない領域になっていることを特徴とする光電変換装置。
2. 前記素子層は、前記表層の下層に配置された平坦化膜を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置。
3. 前記導電膜において面方向の中心位置が、前記コンタクトホールの開口内に位置していないことを特徴とする請求項１又は２に記載の光電変換装置。
4. 外部駆動回路を含んだ電子部品を備え、
   前記電子部品の接続端子が、前記接続領域における前記外部接続端子と電気的に接続されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光電変換装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の光電変換装置と、
   入射したエックス線を該エックス線よりも長波長の光に変換して該光を前記光電変換装置に向けて射出する光変換部と、を備えていることを特徴とするエックス線撮像装置。

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