(57)【要約】【課題】フィルファクタの低下を抑制しつつ信号配線の配線容量の低減させることができるＸ線検出素子を提供する。【解決手段】基板１の裏面上に、照射されたＸ線に応じた光を発生するシンチレータ３０、発光部で発生した光の照射に応じて電荷が発生する半導体層６、及び半導体層６に発生した電荷を収集する下部電極１１を設け、基板１の表面上にＴＦＴスイッチ４を設けてスルーホール２８の導電体を介して下部電極１１とＴＦＴスイッチ４とを接続する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面及び裏面に開口し且つ内部に導電体が形成されたスルーホールが所定領域毎に穿設された絶縁性基板と、
前記絶縁性基板の表面及び裏面の一方の面上の前記所定領域毎に設けられ、照射された放射線に応じた電荷を発生する放射線検出部と、
前記絶縁性基板の他方の面上の前記所定領域毎に設けられ、前記スルーホールの前記導電体を介して前記放射線検出部に接続され、当該放射線検出部に発生した電荷を読み出すためのスイッチング素子と、
を備えた放射線検出素子。
【請求項２】
前記放射線検出部を、
照射された放射線に応じた光を発生する発光部と、
前記発光部で発生した光の照射に応じて電荷が発生するセンサ部と、
前記センサ部に発生した電荷を収集する収集電極と、を含んで構成した
請求項１記載の放射線検出素子。
【請求項３】
前記放射線検出部を、
放射線が照射されると電荷を発生する半導体層と、
前記半導体層に発生した電荷を収集する収集電極と、を含んで構成した
請求項１記載の放射線検出素子。
【請求項４】
前記所定領域は、放射線画像を構成する画素の情報として放射線を検出する領域である、
請求項１〜請求項３の何れか１項記載の放射線検出素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線検出素子に係り、特に、照射された放射線により示される画像を検出する放射線検出素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
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Ｘ線検出素子が実用化されている。このＸ線検出素子は、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。
【０００３】
この種のＸ線検出素子は、種々のタイプのものが提案されており、例えば、Ｘ線などの放射線を直接、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。
【０００４】
このＸ線検出素子は、例えば、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、当該走査配線及び信号配線の各交差部に対応して電荷蓄積部及びＴＦＴスイッチが設けられ、各交差部の電荷蓄積部及びＴＦＴスイッチ素子を覆うように半導体層及び半導体層に発生した電荷を収集する収集電極が設けられている。
【０００５】
このようなＸ線検出素子を用いた放射線画像撮影装置では、放射線画像を撮影する場合、Ｘ線が照射される間、各走査配線に対してＯＦＦ信号を出力して各ＴＦＴスイッチをオフにして半導体層に発生した電荷を収集電極で収集して各電荷蓄積部に蓄積し、画像を読み出す場合、各走査配線に対して１ラインずつ順にＯＮ信号を出力して各電荷蓄積部に蓄積された電荷を電気信号として読み出し、読み出した電気信号をデジタルデータへ変換することにより、放射線画像を得ている。
【０００６】
ところで、Ｘ線検出素子において信号配線に発生する電子ノイズは、信号配線の配線容量による影響が大きい。従って、電子ノイズを低減させて検出画像の画質を向上させるためには、信号配線の配線容量の低減が課題となっている。
【０００７】
そこで、特許文献１には、基板の表面と裏面を貫通するスルーホールを設け、信号配線やバイアス配線、走査配線を裏面側に形成する構成が記載されている。
【０００８】
この特許文献１の技術を用いて信号配線を裏面側に形成してスルーホールにより表面と接続した場合、信号配線と収集電極が離れて信号配線の配線容量を小さく抑えることができる。
【特許文献１】特開２０００−１６２３２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、スルーホールは、最新技術でも最小で直径が１００μｍ程度である。
【００１０】
このため、例えば、基板の一方の面にＴＦＴスイッチ素子や、半導体層、収集電極を設け、基板の他方の面の信号配線を設けて、基板に形成したスルーホールを介してＴＦＴスイッチ素子と信号配線を接続した場合、スルーホールの占める領域が大きいため、他の配線を配置可能な画素領域を十分に確保できず、フィルファクタが低下する場合がある、という問題点があった。
【００１１】
なお、上記では、Ｘ線検出素子がＸ線を検出対象としているため、Ｘ線の場合について記載したが、検出対象がガンマ線線や中性子線等の放射線による放射線画像を得る場合にも共通する課題である。
【００１２】
本発明は、上記の事情に鑑み、フィルファクタの低下を抑制しつつ信号配線の配線容量の低減させることができる放射線検出素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明の放射線検出素子は、表面及び裏面に開口し且つ内部に導電体が形成されたスルーホールが所定領域毎に穿設された絶縁性基板と、前記絶縁性基板の表面及び裏面の一方の面上の前記所定領域毎に設けられ、照射された放射線に応じた電荷を発生する放射線検出部と、前記絶縁性基板の他方の面上の前記所定領域毎に設けられ、前記スルーホールの前記導電体を介して前記放射線検出部に接続され、当該放射線検出部に発生した電荷を読み出すためのスイッチング素子と、を備を備えている。
【００１４】
本発明の放射線検出素子は、絶縁性基板に、表面及び裏面に開口し且つ内部に導電体が形成されたスルーホールが所定領域毎に穿設されており、絶縁性基板の表面及び裏面の一方の面上の所定領域毎に放射線検出部が設けられ、各放射線検出部に照射された放射線に応じた電荷を発生する。
【００１５】
また、本発明の放射線検出素子は、絶縁性基板の他方の面上の所定領域毎に、スルーホールの導電体を介して放射線検出部に接続されたスイッチング素子が設けられ、スイッチング素子により、放射線検出部に発生した電荷が読み出される。
【００１６】
このように、本発明によれば、絶縁性基板の一方の面上に、照射された放射線に応じた電荷を発生する放射線検出部を設け、絶縁性基板の他方の面上にスイッチング素子が設けてスルーホールの導電体を介して放射線検出部とスイッチング素子とを接続しているので、フィルファクタの低下を抑制しつつ信号配線の配線容量の低減させることができる。
【００１７】
なお、本発明は、請求項２に記載の発明のように、前記放射線検出部を、照射された放射線に応じた光を発生する発光部と、前記発光部で発生した光の照射に応じて電荷が発生するセンサ部と、前記センサ部に発生した電荷を収集する収集電極と、を含んで構成してもよい。
【００１８】
また、本発明は、請求項３に記載の発明のように、前記放射線検出部を、放射線が照射されると電荷を発生する半導体層と、前記半導体層に発生した電荷を収集する収集電極と、を含んで構成してもよい。
【００１９】
また、本発明は、請求項３に記載の発明のように、前記所定領域が、放射線画像を構成する画素の情報として放射線を検出する領域であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の放射線検出素子は、絶縁性基板の一方の面上に、照射された放射線に応じた電荷を発生する放射線検出部を設け、絶縁性基板の他方の面上にスイッチング素子が設けてスルーホールの導電体を介して放射線検出部とスイッチング素子とを接続しているので、フィルファクタの低下を抑制しつつ信号配線の配線容量の低減させることができる、という優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明を、Ｘ線などの放射線による放射線画像を撮影する放射線画像撮影装置１００に適用した場合ついて説明する。
【００２２】
図１には、本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。
【００２３】
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、Ｘ線検出素子１０を備えている。
【００２４】
Ｘ線検出素子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Ｘ線などの放射線をシンチレータで変換した光を受けて電荷を蓄積するセンサ部１０３と、センサ部１０３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２０が２次元状に多数設けられている。
【００２５】
また、Ｘ線検出素子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。
【００２６】
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されることによりセンサ部１０３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。
【００２７】
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２０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。
【００２８】
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。
【００２９】
次に、図２及び図３を参照して、本実施の形態に係るＸ線検出素子１０についてより詳細に説明する。なお、図２には、本実施の形態に係るＸ線検出素子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。
【００３０】
本実施の形態に係るＸ線検出素子１０は、ポリイミド等の絶縁体を用いたフレキシブルプリント（ＦＰＣ）基板（以下、「基板」という。）１を備えている。この基板１には、内部に導電体が形成され、かつ表面及び裏面に開口したスルーホール２８が画素２０を設ける画素領域毎に穿設されている。また、基板１は、スルーホール２８の表面及び裏面部分にメタルキャップ３１Ａ、３１Ｂが形成されている。メタルキャップ３１Ａとメタルキャップ３１Ｂはスルーホール２８によって電気的に接続されている。基板１にスルーホール２８やメタルキャップ３１Ａ、３１Ｂを形成する技術は、例えば、フジクラ技報  第１０８号（２００５年４月発行）  Ｐ４４〜４７、「市場の要求に応えるＦＰＣの量産技術」に記載されているため、詳細な説明を省略する。
【００３１】
この基板１の表面には、ゲート電極２、走査配線１０１（図２参照。）、及びコンタクト１４が形成されている。ゲート電極２は走査配線１０１に接続され（図２参照。）、コンタクト１４はメタルキャップ３１Ａに接続されている。このゲート電極２、走査配線１０１、及びコンタクト１４が形成された金属層（以下、この金属層を「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。
【００３２】
第１信号配線層上には、一面に絶縁膜１５が形成されている。この絶縁膜１５は、例えば、ＳｉＮＸ 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。
【００３３】
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。
【００３４】
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が形成された金属層には、ソース電極９、ドレイン電極１３とともに、信号配線３、及びコンタクト１４に対応する位置にコンタクト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（図２参照。）、ドレイン電極１３はコンタクト１８に接続され、コンタクト１８はコンタクト１４に接続されている。このソース電極９、ドレイン電極１３、信号配線３、及びコンタクト１８が形成された金属層（以下、この金属層を「第２信号配線層」ともいう。）も、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。
【００３５】
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。
【００３６】
本実施の形態に係るＸ線検出素子１０では、ゲート電極２や絶縁膜１５、ソース電極９、ドレイン電極１３、半導体活性層８によりＴＦＴスイッチ４が構成されている。なお、ＴＦＴスイッチ４はセンサ部１０３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。
【００３７】
第２信号配線層上には、ほぼ全面（ほぼ全領域）には、各配線を保護するための保護膜１２が形成されている。
【００３８】
一方、基板１の裏面には、各画素２０毎に、画素領域を覆うようにセンサ部１０３の下部電極１１が形成されており、この下部電極１１は、メタルキャップ３１Ｂと接続されている。この下部電極１１は、後述する半導体層６が１μｍ前後と厚い場合には導電性があれば材料に制限がほとんどない。このため、Ａｌ系材料、ＩＴＯ（酸化スズインジウム）など導電性の金属を用いて形成すれば問題ない。
【００３９】
一方、半導体層６の膜厚が薄い場合（０．２〜０．５μｍ前後）、半導体層６で光が吸収が十分でないため、ＴＦＴスイッチ４への光照射によるリーク電流の増加を防ぐため、遮光性メタルを主体とする合金、もしくは積層膜とすることが好ましい。
【００４０】
下部電極１１上には、画素領域のほぼ全面にフォトダイオードとして機能する半導体層６が一様に形成されている。本実施の形態では、半導体層６として、ＰＩＮ構造のフォトダイオードを採用しており、下層からｎ＋層、ｉ層、ｐ＋層を順に積層して形成する。なお、本実施の形態では、半導体層６のほぼ全面に一様に形成しているが、半導体層６を各画素領域毎に分割して設けてもよい。
【００４１】
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、例えば、ＩＴＯやＩＺＯ（酸化亜鉛インジウム）などの光透過性の高い材料を用いている。
【００４２】
上部電極７には、不図示のバイアス電源に接続されており、当該バイアス電源から数十Ｖ程度のバイアス電圧が供給されている。なお、ＩＴＯやＩＺＯなどの光透過性の高い材料は、アルミなどの低抵抗配線材料に比べて抵抗率が５０〜２００倍と非常に大きく、半導体層６に一律に同じバイアス電圧を印加できない場合がある。このため、上部電極７上に共通電極配線を配設し、共通電極配線を介して上部電極７にバイアス電圧を印加するものとしてもよい。
【００４３】
そして、このように形成されたＸ線検出素子１０には、光吸収性の低い接着樹脂等を用いてＧＯＳ等からなるシンチレータ３０が貼り付けられている。
【００４４】
図４には、本実施の形態に係るＸ線検出素子１０の構成を模式的に示した斜視図が示されてる。
【００４５】
同図に示すように、基板１には、表面及び裏面を貫通し、内部に導通体が形成されたスルーホール２８が複数設けらている。基板１の表面には、複数の走査配線１０１が並列に設けられ、走査配線１０１と交差して複数の信号配線３が並列に設けられている。また、基板１の表面には、走査配線１０１と信号配線３との交差部に対応してＴＦＴスイッチ４が設けられている。一方、基板１の裏面には、走査配線１０１と信号配線３との交差部に対応してセンサ部１０３が設けられており、センサ部１０３はスルーホール２８、コンタクト１４、１８を介してＴＦＴスイッチ４に接続されている。
【００４６】
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説明する。
【００４７】
図３の下方から放射線が照射されると、照射された放射線は、シンチレータ３０に吸収され、可視光に変換される。放射線は、図３の上方から照射してもかまわない。この場合にも、放射線はシンチレータ３０に吸収され、可視光に変換される。この発生した光は、上部電極７を通過して、半導体層６に照射される。
【００４８】
半導体層６には、上部電極７から所定のバイアス電圧が印加されており、光が照射されると内部に電荷が発生する。例えば、半導体層６が基板１側からｎ＋層、ｉ層、ｐ＋層（ｎ＋アモルファスシリコン、アモルファスシリコン、ｐ＋アモルファスシリコン）の順に積層したＰＩＮ構造の場合は、上部電極７に負のバイアス電圧が印加されるものとされており、Ｉ層の膜厚が１μｍ程度の場合、印加されるバイアス電圧が−５〜−１０Ｖ程度である。半導体層６には、このような状態で光が未照射の場合、数ｐＡ／ｍｍ２以下の電流しか流れない。一方、半導体層６には、このような状態で光が照射（１μＷ／ｃｍ２）されると、数〜数十ｎＡ／ｍｍ２程度の明電流が発生する。この発生した電荷は下部電極１１により収集される。下部電極１１は、メタルキャップ３１Ａ、スルーホール２８内部の導電体、メタルキャップ３１Ｂ、及びコンタクト１４、１８を介してＴＦＴスイッチ４のドレイン電極１３と接続されており、ＴＦＴスイッチ４のソース電極９は、信号配線３に接続されている。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オフ状態に保持されており、下部電極１１に収集された電荷が蓄積される。
【００４９】
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されることにより下部電極１１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に蓄積された電荷量を、画像を構成する各画素２０の情報として検出する。これにより、Ｘ線検出素子１０に照射された放射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。
【００５０】
ところで、本実施の形態に係るＸ線検出素子１０では、図３に示すように、基板１の表面に信号配線３を設け、基板１の裏面に下部電極１１を設けている。
【００５１】
このように、信号配線３と下部電極１１を基板１の別な面に設けることにより、信号配線３と下部電極１１とが離れ、信号配線３の配線容量が低下するため、信号配線３の電子ノイズを低減させることできる。
【００５２】
また、本実施の形態によれば、ＴＦＴスイッチ４と、放射線の検出を行うシンチレータ３０、半導体層６、及び下部電極１１とを基板１の別な面に設けてスルーホール２８の導電体を介して下部電極１１とＴＦＴスイッチ４とを接続することにより、画素領域を有効に活用することができるため、フィルファクタの低下を抑えることができる。特に、本実施の形態のように間接変換型のＸ線検出素子１０とした場合、下部電極１１を信号配線３と別な面に設けることにより信号配線３と下部電極１１の距離が離れて信号配線３と下部電極１１との交差による信号配線３の配線容量への影響が小さくなり、下部電極１１の領域を大きくするができるため、フィルファクタが向上する。
【００５３】
以上のように、本実施の形態によれば、基板１の裏面上に、照射された放射線に応じた光を発生するシンチレータ３０、発光部で発生した光の照射に応じて電荷が発生する半導体層６、及び半導体層６に発生した電荷を収集する下部電極１１を設け、基板１の表面上にＴＦＴスイッチ４を設けてスルーホール２８の導電体を介して下部電極１１とＴＦＴスイッチ４とを接続しているので、フィルファクタの低下を抑制しつつ信号配線の配線容量の低減させることができる。
【００５４】
［第２の実施の形態］
次に、基板１の裏面側に直接変換方式のセンサ部１０３を設けた場合について説明する。
【００５５】
図５には、第２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。なお、上記第１の実施の形態（図１参照）と同一部分については同一の符号を付して、ここでの説明は省略する。
【００５６】
Ｘ線検出素子１０は、画素２０毎に、センサ部１０３で発生した電荷を蓄積する電荷蓄積容量５をさらに備えている。電荷蓄積容量５の一方の電極は不図示の共通電極配線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５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。
【００５７】
図６には、本実施の形態に係るＸ線検出素子１０の１画素単位の構造を示す平面図が示されており、図７には、図６のＡ−Ａ線断面図が示されている。なお、上記第１の実施の形態（図２及び図３参照）と同一部分については同一の符号を付して、ここでの説明は省略する。
【００５８】
図７に示すように、第１信号配線層上には、一面に絶縁膜１６が形成されている。この絶縁膜１６も、例えば、ＳｉＮＸ 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。
【００５９】
絶縁膜１６上には、各画素２０毎に、コンタクト１８に対応する位置に電極１９が形成されている。この電極１９が形成された金属層には、電極１９とともに、共通電極配線２５（図６参照。）が形成されている。各電極１９は共通電極配線２５によって接続されている。電極１９、及び共通電極配線２５が形成された金属層（以下、この金属層を「第３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。
【００６０】
本実施の形態に係るＸ線検出素子１０では、コンタクト１８、絶縁膜１６、及び電極１９により電荷蓄積容量５が構成されている。
【００６１】
そして、これらの上層の基板１上のほぼ全面（ほぼ全領域）には、各配線を保護するための保護膜１２が形成されている。
【００６２】
一方、基板１の裏面の下部電極１１には、画素領域のほぼ全面に半導体層６が一様に形成されている。この半導体層６は、Ｘ線などの放射線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は導電性を有し、放射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。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。
【００６３】
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、不図示のバイアス電源が接続されており、バイアス電源から数ｋＶ程度のバイアス電圧が供給されている。
【００６４】
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説明する。
【００６５】
上部電極７に電圧を印加した状態で、半導体層６に放射線が照射されると、半導体層６内に電荷（電子−正孔対）が発生する。
【００６６】
半導体層６は、メタルキャップ３１Ａ、スルーホール２８内部の導電体、メタルキャップ３１Ｂ、及びコンタクト１４を介して電荷蓄積容量５と電気的に直列に接続された構造となっている。半導体層６内に発生した電子は＋電極側に移動すると共に、正孔は−電極側に移動し、その結果、電荷蓄積容量５に電荷が蓄積される。
【００６７】
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２０の情報として検出する。これにより、Ｘ線検出素子１０に照射された放射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。
【００６８】
本実施の形態に係るＸ線検出素子１０でも、図７に示すように、信号配線３と下部電極１１を基板１の別な面に設けることにより、信号配線３と下部電極１１とが離れ、信号配線３の配線容量が低下するため、信号配線３の電子ノイズを低減させることできる。
【００６９】
また、本実施の形態によれば、ＴＦＴスイッチ４と、半導体層６及び下部電極１１とを基板１の別な面に設けてスルーホール２８の導電体を介して下部電極１１とＴＦＴスイッチ４とを接続することにより、画素領域を有効に活用することができるため、フィルファクタの低下を抑えることができる。
【００７０】
以上のように、本実施の形態によれば、基板１の裏面上に、照射されると電荷を発生する半導体層６、及び半導体層６に発生した電荷を収集する下部電極１１を設け、基板１の表面上にＴＦＴスイッチ４を設けてスルーホール２８の導電体を介して下部電極１１とＴＦＴスイッチ４とを接続しているので、フィルファクタの低下を抑制しつつ信号配線の配線容量の低減させることができる。
【００７１】
なお、上記実施の形態では、基板１としてポリイミド等の絶縁体を用いた場合について説明したが、無アルカリガラス等からなる基板を用いもよい。この場合は、例えば、ウェットエッジ又はサンドブラスト工程を行うことにより基板にスルーホールを形成することができる。
【００７２】
また、上記実施の形態では、信号配線３を第２信号配線層に形成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、より多くの金属層を用いて形成してもよい。例えば、第３信号配線層に信号配線３を形成してもよい。
【００７３】
また、上記実施の形態では、各信号配線層を導電性を有する金属材料によって形成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、導電性を有すれば金属材料に限定されるものではない。
【００７４】
また、上記各実施の形態では、検出対象とする放射線としてＸ線を検出することにより画像を検出するＸ線検出素子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、検出対象とする放射線はガンマ線や中性子線、ガンマ線と中性子線等いずれであってもよい。
【００７５】
その他、上記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、図５参照。）及びＸ線検出素子１０の構成（図２〜図４、図６、図７参照）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。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】第１の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。
【図２】第１の実施の形態に係るＸ線検出素子の構成を示す平面図である。
【図３】第１の実施の形態に係るＸ線検出素子の線断面図である。
【図４】第１の実施の形態に係るＸ線検出素子の構成を模式的に示した斜視図である。
【図５】第２の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。
【図６】第２の実施の形態に係るＸ線検出素子の構成を示す平面図である。
【図７】第２の実施の形態に係るＸ線検出素子の線断面図である。
【符号の説明】
【００７７】
１    基板
４    ＴＦＴスイッチ
６    半導体層
１０  Ｘ線検出素子
１１  下部電極
１４  コンタクト
１８  コンタクト
１９  電極
２０  画素
２５  共通電極配線
２８  スルーホール
３０  シンチレータ
１００  放射線画像撮影装置
１０１  走査配線
１０３  センサ部
【図１】
2010080635.tif 000003
【図２】
2010080635.tif 000004
【図３】
2010080635.tif 000005
【図４】
2010080635.tif 000006
【図５】
2010080635.tif 000007
【図６】
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【図７】
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