JP6576357B2 - 撮像装置およびその製造方法 - Google Patents
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Description
前記光電変換層は、光電変換可能に構成された複数の画素領域を有する。
前記導光層は、前記光電変換層の反対側へ向けて凸に形成された凸状領域を前記画素領域ごとに有し、前記光電変換層上に設けられる。
前記シンチレータ層は、前記導光層上に直接形成されるように設けられる。
このような構成によれば、導光層とシンチレータ層との間に平坦化層等の別途の層を形成することなく、導光層上に直接シンチレータ層が形成されるので、シンチレータ層から発生した光が、導光層において集光可能な凸状領域に直接入射する。これにより、集光ロスを抑えることができ、集光率を高めることができる。
この構造によれば、シンチレータ材料と空隙部との界面でシンチレータ層内の光が反射させられるので、集光率が向上する。
そして、前記導光層上にシンチレータ材料が蒸着される。
この製造方法によれば、導光層とシンチレータ層との間に平坦化層等の別途の層を形成することなく、導光層上に直接シンチレータ材料が蒸着されることにより、シンチレータ層が形成される。これにより、製造工程の省略、材料コストの低減化を図ることができる。
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
(撮像装置の構成)
図1は、本技術の実施形態に係る第1の実施形態に係る撮像装置の構造を示す断面図である。撮像装置100は、図1中、下から順に、光電変換層12を含むセンサ基板10、絶縁層20、導光層30、およびシンチレータ層40を備える。
図3A〜Dは、撮像装置100の製造方法を示す。図3Aに示すように、センサ基板10が用意され、センサ基板10上に絶縁層20が形成される。絶縁層20は塗布でも、蒸着でもよい。上述したように絶縁層20はなくてもよい。
以上のように構成された撮像装置100の作用を説明する。シンチレータ層40に入射したX線等の放射線は、シンチレータ材料により光に変換される。シンチレータ層40で発生した光は、導光層30のレンズ部31Lで集光され、光電変換層12へ導かれる。光電変換層12に入射した光は電気信号に変換される。放射線は、X線に限られず、シンチレータ材料に応じて、α線、β線等の他の放射線も本技術に適用可能である。
以上のように、本実施形態に係る撮像装置100では、導光層30とシンチレータ層40との間に平坦化層等の別途の層を形成することなく、導光層30上に直接シンチレータ層40が形成される。したがって、シンチレータ層40から発生した光が、導光層30においてレンズ部31Lに直接入射する。これにより、集光ロスを抑えることができ、集光率を高めることができる。その結果、少ない放射線量で、撮像に必要な輝度を確保することができる。
図4は、本技術の第2の実施形態に係る撮像装置の構造を示す断面図である。これ以降の説明では、第1の実施形態に係る撮像装置100が含む部材や機能等について実質的に同様の要素については同一の符号を付し、その説明を簡略化または省略し、異なる点を中心に説明する。
本技術は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態を実現することができる。
(1)
光電変換可能に構成された複数の画素領域を有する光電変換層と、
前記光電変換層の反対側へ向けて凸に形成された凸状領域を前記画素領域ごとに有し、前記光電変換層上に設けられた導光層と、
前記導光層上に直接形成されるように設けられたシンチレータ層と
を備える撮像装置。
(2)
前記(1)に記載の撮像装置であって、
前記シンチレータ層は、前記画素領域の境界に沿って設けられた空隙部を有する
撮像装置。
(3)
前記(1)または(2)に記載の撮像装置であって、
前記導光層の凸状領域は、レンズ状の領域である
撮像装置。
(4)
前記(1)または(2)に記載の撮像装置であって、
前記導光層は、前記凸状領域と前記凸状領域以外の領域とで構成される段差状の領域を有する
撮像装置。
(5)
前記(1)から(4)のうちいずれか1つに記載の撮像装置であって、
前記導光層の材料は、前記シンチレータ層の材料の屈折率と同じ、またはそれより高い屈折率を持つ
撮像装置。
(6)
前記(5)に記載の撮像装置であって、
前記導光層の材料は、1.6〜2.0の屈折率を持つ
撮像装置。
(7)
前記(5)または(6)に記載の撮像装置であって、
前記シンチレータ層の材料は、1.6〜2.0の屈折率を持つ
撮像装置。
(8)
前記(5)から(7)のうちいずれか1つに記載の撮像装置であって、
前記導光層の材料は、SiN、SiON、または有機材料である
撮像装置。
(9)
光電変換可能に構成された複数の画素領域を有する光電変換層上に、前記光電変換層の反対側へ向けて凸に形成された凸状領域を前記画素領域ごとに有する導光層を設け、
前記導光層上にシンチレータ材料を蒸着する
撮像装置の製造方法。
11…基板
12…光電変換層
20…絶縁層
30、130…導光層
31、131…凸状領域
31L…レンズ部
40…シンチレータ層
42…空隙部
100、200…撮像装置
Claims (6)
- 光電変換可能に構成された複数の画素領域を有する光電変換層と、
前記光電変換層の反対側へ向けて凸に形成されたレンズ状の凸状領域を前記画素領域ごとに有し、前記光電変換層上に設けられた導光層と、
前記導光層上に直接形成されるように設けられ、前記画素領域の間において、前記導光層から離間した位置でシンチレータ材料が結合し、前記導光層に近接した位置でシンチレータ材料が結合しないことにより前記画素領域の境界に沿って空隙部が設けられているシンチレータ層と
を備える撮像装置。 - 請求項1に記載の撮像装置であって、
前記導光層の材料は、前記シンチレータ層の材料の屈折率と同じ、またはそれより高い屈折率を持つ
撮像装置。 - 請求項2に記載の撮像装置であって、
前記導光層の材料は、1.6〜2.0の屈折率を持つ
撮像装置。 - 請求項2に記載の撮像装置であって、
前記シンチレータ層の材料は、1.6〜2.0の屈折率を持つ
撮像装置。 - 請求項2に記載の撮像装置であって、
前記導光層の材料は、SiN、SiON、または有機材料である
撮像装置。 - 光電変換可能に構成された複数の画素領域を有する光電変換層上に、前記光電変換層の反対側へ向けて凸に形成されたレンズ状の凸状領域を前記画素領域ごとに有する導光層を設け、
前記導光層上にシンチレータ材料を蒸着し、前記画素領域の間において、前記導光層から離間した位置でシンチレータ材料が結合し、前記導光層に近接した位置でシンチレータ材料が結合しないことにより前記画素領域の境界に沿って空隙部が設けられているシンチレータ層を形成する
撮像装置の製造方法。
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