JP6053379B2 - 検出装置の製造方法、検出装置及び検出システム - Google Patents
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Description
まず、図1(a)、図1(b)、図2(a)、及び、図2(b)を用いて、本発明の第1の実施形態に係る検出装置を説明する。図1(a)は、第1の実施形態に係る検出装置の概略的等価回路図である。なお、図1(a)では説明の簡便化のため3行3列の等価回路図を用いたが、本発明はそれに限定されるものではなく、検出装置はn行m列(n,mはいずれも2以上の自然数)の画素アレイである変換部3を有する。図1(b)は、1画素の平面模式図であり、簡便化のため、各絶縁層と変換素子の半導体層を省略し変換素子については第1電極122のみを示している。図2(a)は図1(b)の正常な画素のA−A’での断面模式図であり、図2(b)は図1(b)の欠陥画素のB−B’での断面模式図である。なお、図2(a)及び図2(b)では、図1(b)で省略した各絶縁層と変換素子の半導体層も記載する。
次に、図5(a)を用いて第2の実施形態に係る検出装置の概略的等価回路を説明する。なお、第1の実施形態で説明したものと同じものは同じ番号を付与し、詳細な説明は割愛する。
次に、図8、図9(a)、及び、図9(b)を用いて、第3の実施形態に係る検出装置の構成を説明する。図8は、1画素の平面模式図であり、簡便化のため、各絶縁層と変換素子の半導体層を省略し変換素子については第1電極122のみを示している。図9(a)は図8の正常な画素のA−A’での断面模式図であり、図9(b)は図8の欠陥画素のB−B’での断面模式図である。なお、図9(a)及び図9(b)では、図8で省略した各絶縁層と変換素子の半導体層も記載する。なお、先の実施形態で説明したものと同じものは同じ番号を付与し、詳細な説明は割愛する。
次に、図12、図13(a)、及び、図13(b)を用いて、第3の実施形態に係る検出装置の構成を説明する。図12は、1画素の平面模式図であり、簡便化のため、各絶縁層と変換素子の半導体層を省略し変換素子については第1電極122のみを示している。図13(a)は図12の正常な画素のA−A’での断面模式図であり、図13(b)は図12の欠陥画素のB−B’での断面模式図である。なお、図13(a)及び図13(b)では、図12で省略した各絶縁層と変換素子の半導体層も記載する。なお、先の実施形態で説明したものと同じものは同じ番号を付与し、詳細な説明は割愛する。
次に、図16、図17(a)、及び、図17(b)を用いて、第5の実施形態に係る検出装置の構成を説明する。図16は、1画素の平面模式図であり、簡便化のため、各絶縁層と変換素子の半導体層を省略し変換素子については第1電極122と第1導電層141と第2導電層142のみを示している。図17(a)は図16の正常な画素のA−A’での断面模式図であり、図17(b)は図16の欠陥画素のB−B’での断面模式図である。なお、図17(a)及び図17(b)では、図16で省略した各絶縁層と変換素子の半導体層も記載する。なお、先の実施形態で説明したものと同じものは同じ番号を付与し、詳細な説明は割愛する。
次に、図18を用いて、検出装置を用いた放射線検出システムを説明する。
2 駆動回路
3 変換部
4 読出回路
12 変換素子
13 スイッチ素子
14 電極配線
15 制御配線
16 信号配線
17 定電位配線
18 接続部材
100 基板
122 第1電極
123 第1導電型の不純物半導体層
124 半導体層
125 第2導電型の不純物半導体層
126 第2電極
Claims (15)
- 検出装置の製造方法であって、
基板の上に、複数の信号配線と、前記複数の信号配線に電気的に接続された複数のスイッチ素子と、定電位が供給される定電位配線と、を形成する第1工程と、
前記定電位配線に電気的に接続されずに前記複数のスイッチ素子に電気的に接続され、前記複数のスイッチ素子の上に形成された複数の第1電極と、前記複数の第1電極の上に跨って形成された半導体層と、を含む複数の変換素子を形成し、各々が前記複数のスイッチ素子のうちの1つのスイッチ素子と前記複数の変換素子のうちの1つの変換素子とを含む複数の画素を形成する第2工程と、
前記複数の画素のうちの欠陥を有する画素の変換素子の第1電極と前記定電位配線とを電気的に接続する第3工程と、
を有する検出装置の製造方法。 - 前記第3工程において、前記複数の信号配線のうち前記欠陥を有する画素のスイッチ素子に接続された信号配線と前記欠陥を有する画素のスイッチ素子との間の接続を、レーザーを照射することによって切断することを特徴とする請求項1に記載の検出装置の製造方法。
- 前記第1工程において、更に、前記欠陥を有する画素の変換素子の第1電極と前記定電位配線とを電気的に接続するための複数の接続部材を、絶縁層を介して前記定電位配線と少なくとも一部が重なるように形成し、
前記第2工程において、前記複数の第1電極はそれぞれ前記複数の接続部材のうちの所定の接続部材の上に形成され、且つ、前記所定の接続部材と電気的に接続されており、
前記第3の工程において、前記複数の接続部材のうち前記欠陥を有する画素の変換素子の第1電極の下に位置する接続部材と前記定電位配線とが重なる位置にレーザーを照射することによって前記絶縁層を蒸散し、前記欠陥を有する画素の変換素子の第1電極と前記定電位配線とを電気的に接続することを特徴とする請求項2に記載の検出装置の製造方法。 - 前記第1工程において、前記欠陥を有する画素の変換素子の第1電極と前記定電位配線とを電気的に接続するための複数の接続部材を更に形成し、
前記第2工程において、前記複数の第1電極はそれぞれ前記複数の接続部材のうちの所定の接続部材の上に形成され、且つ、前記接続部材と電気的に接続されており、
前記第3工程において、前記複数の接続部材のうち前記欠陥を有する画素の変換素子の第1電極の下に位置する接続部材と前記定電位配線とが露出するように開口を設け、前記開口に前記接続部材と前記定電位配線とを電気的に接続するための導電層を形成することを特徴とする請求項2に記載の検出装置の製造方法。 - 前記第1工程において、前記複数の信号配線と前記複数のスイッチ素子を覆う第1層間絶縁層を形成し、前記第1層間絶縁層の上に前記定電位配線と接続された前記複数の接続部材と前記定電位配線とを形成し、前記定電位配線と前記複数の接続部材とを覆う第2層間絶縁層を形成し、
前記第2工程において、前記複数の第1電極を前記第2層間絶縁層の上に形成し、
前記第3工程において、前記複数の接続部材のうち前記欠陥を有する画素の変換素子の第1電極の下に位置する接続部材の上からレーザーを照射することによって前記第2層間絶縁層を蒸散し、前記欠陥を有する画素の変換素子の第1電極と前記定電位配線とを電気的に接続することを特徴とする請求項2に記載の検出装置の製造方法。 - 前記スイッチ素子は、ゲート電極とソースとドレインとチャネルとを有する薄膜トランジスタであり、前記ソースと前記ドレインのうちの一方は前記第1電極と電気的に接続され、前記ソースと前記ドレインのうちの他方は前記信号配線に接続され、
前記複数の接続部材のうちの1つの接続部材は、前記1つの接続部材の上に形成された第1電極に電気的に接続された薄膜トランジスタのチャネルの上に形成されることを特徴とする請求項5に記載の検出装置の製造方法。 - 前記第3工程の後に、前記欠陥を有する画素の変換素子を含む前記複数の変換素子を覆うパッシベーション層を形成する第4工程を更に有することを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の検出装置の製造方法。
- 前記変換素子は光電変換素子であり、
前記第4工程の後に、放射線を前記光電変換素子が感知可能な光に変換するシンチレータを、前記パッシベーション層の上に形成する第5工程を更に有することを特徴とする請求項7に記載の検出装置の製造方法。 - 基板の上に配置された複数の画素と複数の信号配線とを含み、
前記複数の画素はそれぞれ、前記基板の上に配置されたスイッチ素子と、前記スイッチ素子の上に配置された変換素子と、を含み、
前記変換素子は、前記スイッチ素子の上に配置され前記スイッチ素子に電気的に接続された第1電極と、複数の前記第1電極の上に跨って配置された半導体層と、を含み、
複数の前記スイッチ素子は、前記複数の信号配線と電気的に接続されている検出装置であって、
定電位が供給される定電位配線を更に含み、
前記複数の画素のうちの欠陥を有する画素において、前記第1電極と前記定電位配線とが電気的に接続されていることを特徴とする検出装置。 - 前記欠陥を有する画素のスイッチ素子と、前記複数の信号配線のうち前記欠陥を有する画素のスイッチ素子と電気的に接続された信号配線と、の間の接続が切断されていることを特徴とする請求項9に記載の検出装置。
- 前記欠陥を有する画素の変換素子の第1電極と前記定電位配線とを電気的に接続するための複数の接続部材を更に有し、
前記複数の接続部材は、絶縁層を介して前記定電位配線と少なくとも一部が重なるように配置され、且つ、前記複数の接続部材のうちの所定の接続部材は複数の前記第1電極のうちの所定の第1電極と電気的に接続されており、
前記複数の接続部材のうち前記欠陥を有する画素の変換素子の第1電極の下に位置する接続部材と前記定電位配線とが重なる位置において、前記接続部材と前記定電位配線とが電気的に接続していることを特徴とする請求項10に記載の検出装置。 - 前記複数の第1電極はそれぞれ前記複数の接続部材のうちの所定の接続部材の上に形成され、且つ、前記所定の接続部材と電気的に接続されており、
前記複数の接続部材のうち前記欠陥を有する画素の変換素子の第1電極の下に位置する接続部材と前記定電位配線とを露出するように設けられた開口を更に有し、
前記接続部材と前記定電位配線を接続するための導電層が前記開口に配置されていることを特徴とする請求項10に記載の検出装置。 - 前記複数の信号配線と前記複数のスイッチ素子の上に配置された第1層間絶縁層と、前記第1層間絶縁層の上に配置された第2層間絶縁層と、を更に有し、
前記定電位配線に接続された前記複数の接続部材及び前記定電位配線は、前記第1層間絶縁層と前記第2層間絶縁層との間に配置されており、
複数の前記第1電極は、前記第2層間絶縁層の上に配置されており、
前記欠陥を有する画素において、前記接続部材の上に位置する領域を介して前記接続部材と前記第1電極とが電気的に接続されていることを特徴とする請求項10に記載の検出装置。 - 前記スイッチ素子は、ゲート電極とソースとドレインとチャネルとを有する薄膜トランジスタであり、前記ソースと前記ドレインのうちの一方は前記第1電極と電気的に接続され、前記ソースと前記ドレインのうちの他方は前記信号配線に接続され、
前記複数の接続部材のうちの1つの接続部材は、前記1つの接続部材の上に配置された第1電極に電気的に接続されたトランジスタのチャネルの上に形成されることを特徴とする請求項13に記載の検出装置。 - 請求項9から14のいずれか1項に記載の検出装置と、
前記検出装置からの信号を処理する信号処理手段と、
前記信号処理手段からの信号を表示するための表示手段と、
前記信号処理手段からの信号を伝送するための伝送処理手段と、
を具備する検出システム。
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