JP2011238897A - 検出装置及びその製造方法並びに検出システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板101と、複数の電極を有するスイッチ素子109と、スイッチ素子109の複数の電極のうちの第1の電極107と電気的に接合する導電線102と、スイッチ素子109及び導電線102の上方に成膜されて配置されており、2つの電極114、116の間に配置された半導体層115を有し、2つの電極114、116のうちの一方の電極114はスイッチ素子109の複数の電極のうちの第1の電極107とは異なる第2の電極106と電気的に接合する変換素子117と、を含む検出装置100が提供され、変換素子117の一方の電極114と、スイッチ素子109の第1の電極107又は導電線102との間に空間120が存在する。
【選択図】図1B
Description
本実施形態では、PIN型のフォトダイオードを採用した光電変換素子に対して本発明を適用した場合を扱う。図1A、図1Bを用いて本実施形態に係る検出装置100の構成の一例を説明する。図1Aは複数の画素を有する検出装置100の一つの画素に注目した平面図であり、図1B(a)はそのA−A線断面模式図、図1B(b)はB−B線断面模式図である。また、図1B(c)はC−C線断面模式図であり、図1B(d)はD−D線断面模式図である。見易さのために、図1Aでは一部の構成要素のみを記載している。
本実施形態では、MIS型の光電変換素子を採用した光電変換素子に対して本発明を適用した場合を扱う。図6を用いて本実施形態に係る検出装置600の構成の一例を説明する。ただし、図6は第1の実施形態で説明された図1B(a)に対応し、共通部分は同一の参照番号を付して説明を省略する。
図7(a)〜(c)を用いて本実施形態に係る、光電変換素子としてのMIS型の光電変換素子とスイッチ素子としてのトランジスタとを含む複数の画素を備えた検出装置700の構成の一例を説明する。ただし、図7は第2の実施形態で説明された図6の画素に対応し、共通部分は同一の参照番号を付して説明を省略する。ゲート線103及び信号線108の配置は図1Aと同じである。
本実施形態は、第3の実施形態の検出装置の変形例であり、図8を用いて本実施形態に係る光電変換素子としてのMIS型の光電変換素子とスイッチ素子としてのトランジスタとを含む複数の画素を備えた検出装置800の構成の一例を説明する。図8(a)は、図7(a)のE−E線に沿った断面図であり、図8(b)は、図7(a)のG−G線に沿った断面図である。
本実施形態は、機械強度を更に向上し、バイアス線の抵抗を低減するために、バイアス線の配置方向の光電変換素子を延在する構成とした検出装置である。図9は、例として3×3の画素群の検出装置900の平面図であり、バイアス線701の配置方向に光電変換素子が延在している。PIN型光電変換素子の場合、半導体層、上部電極116がバイアス線701の配置方向に延在している。不図示であるが、第3の保護膜118も同様に延在して配置されている。
図10は本発明に係る放射線用の検出装置のX線診断システム(放射線検出システム)への応用例を示した図である。X線チューブ6050(放射線源)で発生した放射線としてのX線6060は被験者又は患者6061の胸部6062を透過し、シンチレータの柱状結晶501を含むシンチレータを本発明の検出装置の上部に配置した検出装置6040に入射する。ここで、シンチレータを本発明の検出装置の上部に配置した検出装置は放射線用の検出装置を構成する。この入射したX線には患者6061の体内部の情報が含まれている。X線の入射に対応してシンチレータは発光し、これを光電変換して、電気的情報を得る。この情報はデジタル信号に変換され信号処理手段となるイメージプロセッサ6070により画像処理され制御室の表示手段となるディスプレイ6080で観察できる。なお、放射線検出システムは、検出装置と、検出装置からの信号を処理する信号処理手段とを少なくとも有する。
Claims (11)
- 基板と、
前記基板の上方に配置されており、複数の電極を有するスイッチ素子と、
前記基板の上方に配置されており、前記スイッチ素子の前記複数の電極のうちの第1の電極と電気的に接合する導電線と、
前記スイッチ素子及び前記導電線の上方に成膜されて配置されており、2つの電極の間に配置された半導体層を有し、前記2つの電極のうちの一方の電極は前記スイッチ素子の前記複数の電極のうちの前記第1の電極とは異なる第2の電極と電気的に接合する変換素子と、
を含む検出装置であって、
前記変換素子の前記一方の電極は、前記スイッチ素子の前記第1の電極又は前記導電線との間に空間を介して前記スイッチ素子及び前記導電線の上方に配置されていることを特徴とする検出装置。 - 前記空間は、前記導電線及び前記スイッチ素子を覆う膜を除去することにより形成されることを特徴とする請求項1に記載の検出装置。
- 前記膜は層間絶縁膜であることを特徴とする請求項2に記載の検出装置。
- 前記空間と前記導電線との間に配置された第1の保護膜と、
前記変換素子の前記一方の電極と前記空間との間に配置された第2の保護膜と、
前記光電変換素子の上面及び側面を覆うように配置された第3の保護膜と、
を更に含み、
前記第2の保護膜と前記第3の保護膜とは前記変換素子の側面において接していることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の検出装置。 - 前記空間と前記導電線との間に配置された第1の保護膜を更に含み、
前記変換素子の前記一方の電極と前記空間とが接しており、前記変換素子の前記一方の電極がITOで形成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の検出装置。 - 前記変換素子はPIN型又はMIS型の光電変換素子を含むことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の検出装置。
- 前記変換素子は、前記光電変換素子の上方に配置されたシンチレータを含むことを特徴とする請求項6に記載の検出装置。
- 前記スイッチ素子はトランジスタであり、前記スイッチ素子の前記第1の電極は制御電極であり、前記導電線は制御線であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の検出装置。
- 前記スイッチ素子はトランジスタであり、前記スイッチ素子の前記第1の電極は前記トランジスタの主電極の一方であり、前記導電線は信号線であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の検出装置。
- 請求項1乃至9のいずれか1項に記載の検出装置と、
前記検出装置によって得られた信号を処理する信号処理手段と、
を備えることを特徴とする検出システム。 - 検出装置の製造方法であって、
基板の上方に配置された、複数の電極を有するスイッチ素子と、前記複数の電極のうちの第1の電極と接合する導電線と、を覆う膜を形成する第1工程と、
前記膜の上方且つ前記スイッチ素子及び前記導電線の上方に、2つの電極の間に半導体層を有し、前記2つの電極のうちの一方の電極は前記スイッチ素子の前記複数の電極のうちの前記第1の電極とは異なる第2の電極と電気的に接合する変換素子を形成する第2工程と、
前記膜の少なくとも一部を除去することにより、前記変換素子の前記一方の電極と前記スイッチ素子の前記第1の電極との間又は前記変換素子の前記一方の電極と前記導電線との間の少なくとも一方に空間を形成する第3工程と、
を有することを特徴とする製造方法。
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