(57)【要約】【課題】均一な厚みの膜を再現よく形成できる成膜装置、その装置を用いて形成した膜を備えた放射線検出器、および放射線検出器の製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】平板状ヒータ４７は、成膜チャンバ４１内に設けられ、平板状に形成されて平板全体が抵抗加熱により発熱し、トレイ側ヒータ４７ａと、支持基板側ヒータ４７ｂとで構成されている。従来のランプヒータを用いるイメージ炉に隔壁板が設けられた構成の場合では、成膜ごとに隔壁板への腐食や膜付着による曇りが生じ、その曇りによりランプヒータからの光照射がムラとなって温度分布が不均一となっていた。しかし、従来の構成に代えて平板状ヒータ４７を用いることで、腐食や膜付着による加熱への影響が抑えられ、ソースＳおよび支持基板５を均一に加熱することができ、支持基板５に均一な厚みの半導体多結晶膜２を再現よく形成できる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
膜の材料であるソースを入れるトレイと、
前記膜が形成される支持基板が前記トレイと対向配置するように、前記支持基板を支持する基板支持部と、
平板状に形成されて平板全体が抵抗加熱により発熱する一対の平板状ヒータとを成膜チャンバ内に備え、
前記一対の平板状ヒータは、前記トレイを加熱するトレイ側ヒータと、前記支持基板を加熱する支持基板側ヒータとで構成されていることを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
請求項１に記載の成膜装置において、
前記トレイ側ヒータおよび前記支持基板側ヒータのうちの少なくとも一方には、輻射熱を通過させる貫通穴部が設けられていることを特徴とする成膜装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の成膜装置において、
前記平板状ヒータは、カーボンを用いて形成されていることを特徴とする成膜装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の成膜装置において、
前記トレイ側ヒータおよび前記支持基板側ヒータのうちの少なくとも一方には、輻射熱を通過させる貫通穴部が設けられ、前記貫通穴部は、複数の前記平板状ヒータで構成されることを特徴とする成膜装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の成膜装置において、
前記平板状ヒータの表面には、ＳｉＣ、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ、ＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＤＬＣのいずれか１つ、またはこれらの混合材料がコーティングされていることを特徴とする成膜装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の成膜装置において、
前記膜は、半導体多結晶膜であることを特徴とする成膜装置。
【請求項７】
請求項６に記載の成膜装置において、
前記ソースは、ＣｄＴｅ、ＺｎＴｅまたはその混晶を含むことを特徴とする成膜装置。
【請求項８】
請求項７に記載の成膜装置において、
前記成膜チャンバ内には、前記半導体多結晶膜に添加するハロゲン元素が供給されるように構成されていることを特徴とする成膜装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載の成膜装置において、
前記平板状ヒータは、前記トレイ側ヒータのみで構成され、
前記トレイ側ヒータは、前記貫通穴部を有することを特徴とする成膜装置。
【請求項１０】
請求項６から９のいずれかに記載の成膜装置によって変換層として用いられる半導体多結晶膜を形成することを特徴とする放射線検出器の製造方法。
【請求項１１】
請求項６から９のいずれかに記載の成膜装置によって形成された半導体多結晶膜を変換層として備えていることを特徴とする放射線検出器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば医療・産業分野に用いられる放射線変換膜としての多結晶の半導体膜（以下、「半導体多結晶膜」と称する）などの膜を蒸着または昇華により形成する成膜装置、その装置を用いて形成された半導体多結晶膜を備えた放射線検出器、および放射線検出器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線検出器は、ＣｄＴｅ（テルル化カドミウム）またはＣｄＺｎＴｅ（テルル化亜鉛カドミウム）等で形成され、Ｘ線等の放射線を電荷（キャリア）に変換する半導体多結晶膜と、半導体多結晶膜で変換された電荷を蓄積して読み出すスイッチングマトリクス基板（アクティブマトリクス基板ともいう）とを備えている。半導体多結晶膜は、大面積でかつ均一な膜厚のものを高速で形成するために、「近接昇華法」が用いられる（例えば、特許文献１参照）。また、半導体多結晶膜の検出特性を向上させるために、半導体多結晶膜にＣｌ（塩素）などのハロゲン元素をドープする手法が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
図９は、従来の成膜装置１４０の概略構成を示す図である。成膜装置１４０は、半導体多結晶膜の材料であるソースＳを入れるトレイ（下部サセプタともいう）１４３と、半導体多結晶膜が形成される支持基板１０５がトレイ１４３と対向配置するように、支持基板１０５を支持するスペーサ１４５と、トレイ１４３と支持基板１０５とが対向配置してなる空間ｓｐの外側に設けられるトレイ側ヒータ１６８ａおよび支持基板側ヒータ１６８ｂとを備えている。なお、トレイ１４３、スペーサ１４５、トレイ側ヒータ１６８ａ、および支持基板側ヒータ１６８ｂは、成膜チャンバ１４１内に設けられている。
【０００４】
このような構成の成膜装置１４０によって半導体多結晶膜が形成される。まず、ソースＳが入ったトレイ１４３と対向するように支持基板１０５をスペーサ１４５に配置し、成膜チャンバ１４１内を予め設定された減圧雰囲気にする。トレイ側ヒータ１６８ａおよび支持基板側ヒータ１６８ｂでトレイ１４３と支持基板１０５を加熱することにより、トレイ１４３のソースＳが昇華し、支持基板１０５に半導体多結晶膜が形成される。
【０００５】
従来、トレイ側ヒータ１６８ａおよび支持基板側ヒータ１６８ｂは、図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すように、イメージ炉で用いられる棒状のランプヒータ１８２とＡｕ反射板１８４と等で構成されている。ランプヒータ１８２は、例えばハロゲンランプで構成され、複数で構成されている。複数のランプヒータ１８２は、面状に配置されている。また、Ａｕ反射板１８４は、ランプヒータ１８２の背面に配置され、ランプヒータ１８２からの光を反射する。このようにランプヒータ１８２の光をソースＳおよび支持基板１０５に照射させることにより、ソースＳおよび支持基板１０５を急速に昇降温させるようになっている。なお、ランプヒータ１８２は、フィラメント１８２ａと、外囲部１８２ｂとを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４５４７７６０号公報
【特許文献２】特許第４２６９６５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
半導体多結晶膜にＣｌなどのハロゲン元素をドープする方法は、特許文献２に示されるように、所望の放射線の検出特性を得るために、極めて有効であることが分かっている。しかしながら、半導体多結晶膜にＣｌなどのハロゲン元素をドープさせるので、成膜チャンバ１４１内が微量ながらハロゲン元素による腐食性雰囲気になる。そのため、腐食性雰囲気によりランプヒータ１８２の管状でかつ光透過性を有する外囲部１８２ｂや、Ａｕ反射板１８４が腐食してしまう問題が発生する。さらに、ランプヒータ１８２の外囲部１８２ｂに、半導体多結晶膜を形成させたときの半導体多結晶膜が付着してしまう。すなわち、ランプヒータ１８２への外囲部１８２ｂにおいて、成膜ごとに腐食や膜付着により曇りが生じ、また、Ａｕ反射板１８４の腐食して光の反射が十分に行えなくなる。
【０００８】
これらにより、ソースＳおよび支持基板１０５を面内で均一に加熱することが不可能になり、支持基板１０５に均一な厚みの半導体多結晶膜を再現よく成膜することが困難となってしまう。また、ランプヒータ１８２およびＡｕ反射板１８４は、腐食等により、修復不可能なダメージが与えられるので、これら部品の交換が必要となってしまう。
【０００９】
そこで、図９に示すように、成膜チャンバ１４１内には、ランプヒータ１８２およびＡｕ反射板１８４を成膜チャンバ１４１内の腐食性雰囲気等から保護するために、光透過性であり耐熱材料である石英板などの隔壁板１８６が設けられている。そのため、成膜チャンバ１４１は、半導体多結晶膜を基板に形成する成膜チャンバ本体１４１ａと、ランプヒータ１８２等を収容するヒータチャンバ１４１ｂとに分離される。しかしながら、この構造でも、半導体多結晶膜の成膜中において、隔壁板１８６への腐食や膜付着による曇りが生じ、上述した理由と同様に、支持基板上に均一な厚みの半導体多結晶膜を再現よく成膜することを困難にしている。
【００１０】
さらに、成膜チャンバ本体１４１ａとヒータチャンバ１４１ｂは同じ圧力に維持しなければならない。例えば、成膜チャンバ本体１４１ａ内を真空引きしている配管が詰まってしまうなどにより、成膜チャンバ本体１４１ａとヒータチャンバ１４１ｂとで圧力差が生じてしまうと、隔壁板１８６が破損してしまうおそれがある。この場合、成膜チャンバ本体１４１ａ内の腐食性雰囲気がヒータチャンバ１４１ｂに回り込み、上述のように、ランプヒータ１８２やＡｕ反射板１８４を腐食させてしまう。すなわち、図９に示す成膜装置１４０においても、腐食や膜付着等による問題は解消されないのである。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、均一な厚みの膜を再現よく形成できる成膜装置、その装置を用いて形成された膜を備えた放射線検出器、および放射線検出器の製造方法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】
【００１２】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、本発明に係る成膜装置は、膜の材料であるソースを入れるトレイと、前記膜が形成される支持基板が前記トレイと対向配置するように、前記支持基板を支持する基板支持部と、平板状に形成されて平板全体が抵抗加熱により発熱する一対の平板状ヒータとを成膜チャンバ内に備え、前記一対の平板状ヒータは、前記トレイを加熱するトレイ側ヒータと、前記支持基板を加熱する支持基板側ヒータとで構成されていることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明に係る成膜装置によれば、平板状ヒータは、成膜チャンバ内に設けられ、平板状に形成されて平板全体が抵抗加熱により発熱し、トレイを加熱するトレイ側ヒータと、支持基板を加熱する支持基板側ヒータとで構成されている。従来のランプヒータを用いるイメージ炉に隔壁板が設けられた構成の場合では、成膜ごとに隔壁板への腐食や膜付着による曇りが生じ、その曇りによりランプヒータからの光照射がムラとなって温度分布が不均一となっていた。しかしながら、従来の構成に代えて、平板状ヒータを用いることで、腐食や膜付着による加熱への影響が抑えられ、ソースおよび支持基板を均一に加熱することができるので、支持基板に均一な厚みの膜を再現よく形成することができる。
【００１４】
また、本発明に係る成膜装置において、前記トレイ側ヒータおよび前記支持基板側ヒータのうちの少なくとも一方には、輻射熱を通過させる貫通穴部が設けられていることが好ましい。
【００１５】
上述の発明において、本発明者は次のような知見を得た。平板状ヒータは、平板状ヒータ自体が熱を反射するリフレクタとして機能しまう。そのため、例えば、一旦加熱して成膜を終えた後、温度を下げる際に、支持基板や形成された膜の熱が平板状ヒータで反射するので、熱がこもってしまい温度が下がりにくいことが分かった。また、熱がこもってしまうので、ソース側と支持基板側に温度差を与えても所望の温度差が得られないことが分かった。すなわち、平板状ヒータが熱を反射してしまうので、膜の成膜後にソースおよび支持基板の温度が下がりにくく、また、成膜中にソースと支持基板との間で所望の温度差が得られないのである。そのため、放射線検出用の良質な膜が得られなくなっている。
【００１６】
そこで、本発明の平板状ヒータは、輻射熱を通過させる貫通穴部を有している。この貫通穴部により、ソースおよび支持基板からの輻射熱を直接、成膜チャンバの外壁に放熱することができる。そのため、ソースおよび支持基板を急速に冷却することができ、ソースおよび支持基板を急速に昇降温させることができる。また、成膜中に、貫通穴部からソースおよび支持基板の余分な熱を放熱することができるので、ソース支持基板間の温度差を大きくすることができ、ソースおよび支持基板の温度に大きく左右される膜のモフォロジー（結晶粒の大きさ等の結晶構造）の自由度が増す。これらにより、所望の検出特性に合わせた良質な膜の形成が可能となる。
【００１７】
また、本発明に係る成膜装置において、前記平板状ヒータは、カーボンを用いて形成されていることが好ましい。カーボン素材は、耐腐食性や熱効率に優れる。また、例えば、セラミックやＳｉＣのものに比べ加工が容易である。
【００１８】
また、本発明に係る成膜装置において、前記トレイ側ヒータおよび前記支持基板側ヒータのうちの少なくとも一方には、輻射熱を通過させる貫通穴部が設けられ、前記貫通穴部は、複数の前記平板状ヒータで構成されることが好ましい。平板状ヒータは、複数で構成されているので、各々の平板状ヒータを独立して制御することにより、面内温度均一性を向上させることができる。
【００１９】
また、本発明に係る成膜装置において、前記平板状ヒータの表面には、ＳｉＣ、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ、ＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＤＬＣのいずれか１つ、またはこれらの混合材料がコーティングされていることが好ましい。これにより、ＺｒＯ２およびＹ２Ｏ３は、高温耐性を高くなる。ＳｉＣは、酸素に対する耐性を高くなる。そして、ＤＬＣ、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮは、ハロゲン（Ｃｌ、Ｆ等）に対して耐性を有する。
【００２０】
また、本発明に係る成膜装置において、前記膜は、半導体多結晶膜であることが好ましい。これにより、支持基板に均一な厚みの半導体多結晶膜を再現よく形成することができる。また、所望の検出特性に合わせた良質な半導体多結晶膜を形成することができる。そのため、大面積の放射線検出器の放射線変換層に適応可能な半導体多結晶膜を形成することができる。
【００２１】
また、本発明に係る成膜装置において、前記ソースは、ＣｄＴｅ、ＺｎＴｅまたはその混晶を含むことが好ましい。これにより、感度および検出特性の高い放射線検出器用の半導体多結晶膜を得ることができる。
【００２２】
また、本発明に係る成膜装置において、前記成膜チャンバ内には、前記半導体多結晶膜に添加するハロゲン元素が供給されるように構成されていることが好ましい。これにより、半導体多結晶膜のドーパントとしてハロゲン元素を含ませることができるので、キャリア走行性の良い半導体多結晶膜が得られ、応答性および検出特性の高い放射線検出用の半導体多結晶膜を得ることができる。
【００２３】
また、本発明に係る成膜装置の一例において、前記平板状ヒータは、前記トレイ側ヒータのみで構成され、前記トレイ側ヒータは、前記貫通穴部を有することである。特に、支持基板側の温度制御が重要で無い場合や、支持基板側を積極的に加熱する必要のない場合に、適用させることができる。
【００２４】
また、本発明に係る放射線検出器の製造方法は、上述の発明に係る成膜装置によって変換層として用いられる半導体多結晶膜を形成するものである。すなわち、上述の発明に係る成膜装置は、ソースおよび支持基板の温度を急速に昇降温でき、また、ソースおよび支持基板の温度差を大きくすることができるので、所望の検出特性に合わせた良質な半導体多結晶膜の形成が可能となる。
【００２５】
また、本発明に係る放射線検出器は、上述の発明に係る成膜装置によって形成された半導体多結晶膜を変換層として備えていることを特徴とするものである。すなわち、上述の発明に係る成膜装置は、ソースおよび支持基板の温度を急速に昇降温でき、また、ソースおよび支持基板の温度差を大きくすることができるので、所望の検出特性に合わせた良質な半導体多結晶膜の形成が可能となる。そのため、その成膜装置を用いて形成された半導体多結晶膜を変換層として備えた放射線検出器は、大面積で高画質の放射線画像を得ることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係る成膜装置によれば、平板状ヒータは、成膜チャンバ内に設けられ、平板状に形成されて平板全体が抵抗加熱により発熱し、トレイを加熱するトレイ側ヒータと、支持基板を加熱する支持基板側ヒータとで構成されている。従来のランプヒータを用いるイメージ炉に隔壁板が設けられた構成の場合では、成膜ごとに隔壁板への腐食や膜付着による曇りが生じ、その曇りによりランプヒータからの光照射がムラとなって温度分布が不均一となっていた。しかしながら、従来の構成に代えて、平板状ヒータを用いることで、腐食や膜付着による加熱への影響が抑えられ、ソースおよび支持基板を均一に加熱することができるので、支持基板に均一な厚みの膜を再現よく形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施例に係るフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）の概略構成を示す縦断面図である。
【図２】実施例に係るフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）の概略構成を示す平面図である。
【図３】実施例に係るフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）の製造方法を示すフローチャートである。
【図４】実施例に係る成膜装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は、貫通穴部を有する平板状ヒータを示す平面図である。
【図６】（ａ）は、シミュレーション結果の説明に供し、疎密率１００％の平板状ヒータを備えた成膜装置の概略構成を示す縦断面図である。（ｂ）は、疎密率５０％の平板状ヒータを備えた成膜装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図７】変形例の成膜装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図８】変形例の成膜装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図９】従来の成膜装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図１０】（ａ）は、従来のヒータを示す平面図であり、（ｂ）は、その側面図である。
【実施例】
【００２８】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。図１は、実施例に係るフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）の概略構成を示す縦断面図であり、図２は、その平面図である。
【００２９】
＜フラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）＞
放射線検出器の一例としてフラットパネル型Ｘ線検出器（以下適宜、「ＦＰＤ」とする）の構成について説明する。図１を参照する。ＦＰＤ１は、半導体多結晶膜２を有するセンサ基板３と、スイッチングマトリクス基板（以下適宜、「マトリクス基板」とする）４とが貼り合わされて一体的に構成されたものである。半導体多結晶膜２は、入射したＸ線に感応して電荷（キャリア）を生成するものである。マトリクス基板４は、半導体多結晶膜２で生成された電荷を蓄積し、読み出すためのものである。なお、半導体多結晶膜２は本発明の膜に相当する。
【００３０】
センサ基板３は、Ｘ線（図１中の符号ｘ）の入射側から順番に、バイアス電圧Ｖｈを印加する導電性のグラファイトの支持基板５と、半導体多結晶膜２への電荷（電子）の注入を阻止する電子注入阻止層６と、半導体多結晶膜２と、半導体多結晶膜２への電荷（正孔）の注入を阻止する正孔注入阻止層７と、電荷収集用の収集電極８とを備えている。
【００３１】
一方、マトリクス基板４は、センサ基板３の収集電極８からの電荷を受け取る画素毎に設けられた画素電極１１と、生成された電荷を蓄積するコンデンサ１２と、コンデンサ１２に蓄積された電荷を読み出す薄膜トランジスタ（以下適宜、「ＴＦＴ」とする）１３と、絶縁基板１４とを備えている。画素電極１１とコンデンサ１２とＴＦＴ１３とは、絶縁基板１４上に形成されている。
【００３２】
センサ基板３とマトリクス基板４は、センサ基板３の収集電極８とマトリクス基板４の画素電極１１とがバンプ電極１５で接合されることにより、貼り合わされて構成されている。
【００３３】
図１中の符号ＤＵは、Ｘ線検出素子を示しており、Ｘ線検出素子ＤＵでの検出が１画素に相当する。図２において、Ｘ線検出素子ＤＵは、図示の便宜上、３×３個で構成されているが、実際には、例えば１５００×１５００個程度（２３０×２３０ｍｍ程度）などの個数で構成されている。
【００３４】
図２を参照する。ゲート線２１は、行（Ｘ）方向のＴＦＴ１３のゲートと接続されており、データ線２３は、列（Ｙ）方向のＴＦＴ１３のゲートを挟んでコンデンサ１２が接続されるＴＦＴ１３の反対側に接続されている。また、ゲート線２１は、ゲート駆動部２５と接続しており、データ線２３は、順番に電荷電圧変換アンプ２７、マルチプレクサ２９に接続している。ゲート駆動部２５、電荷電圧変換アンプ２７およびマルチプレクサ２９は、駆動制御部３１で制御されるようになっており、例えば図示しない外部装置からの信号で駆動される。
【００３５】
次に、ＦＰＤ１の動作について説明する。Ｘ線管から照射されて被検体を通過したＸ線は、ＦＰＤ１に入射する（Ｘ線管および被検体は図示しない）。図１に示すＦＰＤ１の半導体多結晶膜２にＸ線が入射されると、光導電効果により電荷が生成される。生成された荷は、バイアス電圧Ｖｈにより順番に、半導体多結晶膜２、正孔注入阻止層７、収集電極８、導電性バンプ電極１５、画素電極１１と送られ、画素毎のコンデンサ１２に蓄積される。
【００３６】
コンデンサ１２に蓄積された電荷は、ＴＦＴ１３の動作によりコンデンサ１２から読み出される。ゲート駆動部２５は、例えば図２中の上側のゲート線２１から１行ずつ順番に信号を送信することで、ＴＦＴ１３を接続（ＯＮ）の状態にさせる。これにより、コンデンサ１２に蓄積された電荷を、ＴＦＴ１３を通じてデータ線２３に移動させ、データ線２３を通じて電荷電圧変換アンプ２７に移動させる。電荷電圧変換アンプ２７は、電荷を電圧に変換して電気信号として出力し、マルチプレクサ２９に送る。マルチプレクサ２９は、複数の電圧信号から１つの電圧信号を選択して出力する。出力された電圧信号に基づいて２次元のＸ線画像が取得される。
【００３７】
＜ＦＰＤ１の製造方法＞
次に、ＦＰＤ１の製造方法について、図３に示すフローチャートに沿って説明する。図３において、ステップＳ０１〜Ｓ０４は、センサ基板３の製造工程を示し、ステップＳ１１，Ｓ１２は、スイッチマトリクス基板４とバンプ電極の製造工程を示す。そして、ステップＳ２１は、センサ基板３とマトリクス基板４の貼り合わせる工程を示す。
【００３８】
〔ステップＳ０１〕電子注入阻止層の形成
支持基板５上（図１では下側）に電子注入阻止層６を形成する。電子注入阻止層６は、ＺｎＴｅ、Ｓｂ２Ｓ３（硫化アンチモン）、またはＳｂ２Ｔｅ３（アンチモンテルル）等のｐ型半導体で構成され、支持基板５上に昇華法、蒸着もしくはスパッタリング、化学析出法、または電析法等によって形成される。
【００３９】
支持基板５は、Ｘ線の吸収係数が小さい材料で構成される。支持基板５は、例えば、導電性材料の一種であるグラファイトで構成される。また、支持基板５が絶縁性材料で構成される場合は、例えば、ガラス、セラミック（Ａｌ２Ｏ３，ＡｌＮ）、シリコン等で構成される。この場合、支持基板５と電子注入阻止層６との間には、バイアス電圧Ｖｈを印加する共通電極（図示しない）が設けられる。この共通電極は、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）や、Ａｕ（金）、Ｐｔ（白金）等の導電性材料で構成され、支持基板５上に蒸着法やスパッタリング等で形成される。
【００４０】
〔ステップＳ０２〕半導体多結晶膜の形成
電子注入阻止層６上（図１では下側）に半導体多結晶膜２を近接昇華法により形成する。半導体多結晶膜２は、ＣｄＴｅ、ＺｎＴｅ（テルル化亜鉛）、ＣｄＺｎＴｅ（テルル化カドミウム亜鉛）のいずれかからなる単層の多結晶膜、またはそれらの少なくとも１つを含む積層（２層以上）の多結晶膜で構成されている。また、半導体多結晶膜２には、ハロゲン元素の一種であるＣｌがドーピングされている。なお、半導体多結晶膜２は、後述する成膜装置４０により電子注入阻止層６を介在させて支持基板５上に形成される。
【００４１】
〔ステップＳ０３〕正孔注入阻止層の形成
半導体多結晶膜２上（図１では下側）に正孔注入阻止層７を形成する。正孔注入阻止層７は、ＣｄＳ（硫化カドミウム）、ＺｎＳ（硫化亜鉛）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）、またはＳｂ２Ｓ３（硫化アンチモン）等のｎ型半導体で構成され、昇華法、蒸着法、スパッタリング、化学析出法、または電析法等で形成される。正孔注入阻止層７は、必要に応じてパターニングして画素ごとに分離して形成する。但し、正孔注入阻止層７が高抵抗で隣接画素リークによる空間解像度低下などの弊害が無ければ、分離して形成しなくてもよい。
【００４２】
なお、必要に応じて、電子注入阻止層６と正孔注入阻止層７との配置を交換した構成としてもよいし、また、電子注入阻止層６および正孔注入阻止層７のいずれか一方あるいは両方を形成しない構成としてもよい。
【００４３】
〔ステップＳ０４〕収集電極の形成
正孔注入阻止層７上（図１では下側）に収集電極８を形成する。収集電極８は、ＩＴＯや、Ａｕ、Ｐｔ、グラファイトなどの導電材料から構成され、正孔注入阻止層７上に蒸着法やスパッタリング等で形成される。なお、必要に応じて、収集電極８を形成しない構成としてもよい。なお、この場合、バンプ電極１５が収集電極８として機能する。
【００４４】
〔ステップＳ１１〕スイッチマトリクス基板の作成
マトリクス基板４は、ガラス等で構成される絶縁基板１４上に、コンデンサ１２、ＴＦＴ１３、ゲート線２１およびデータ線２３等を形成することで作成される。また、この際に、画素電極１１を形成する。画素電極１１は、Ｔａ（タンタル）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｍｏ（モリブデン）等の金属膜で構成され、蒸着法またはスパッタリング等で形成される。
【００４５】
〔ステップＳ１２〕バンプ電極の形成
マトリクス基板４の画素電極１１上にバンプ電極１５を形成する。バンプ電極１５は、導電性ペーストで構成され、例えば、ゴムを主成分とした母材に、カーボンを主成分とした導電性材料と、常温で放置することにより有機物質が徐々に揮発して硬化する、あるいは空気中の水分と縮合反応して硬化するバインダー樹脂とを配合したもので構成される。バンプ電極１５は、スクリーン印刷等で画素電極１１上に形成される。
【００４６】
〔ステップＳ２１〕センサ基板とスイッチマトリクス基板の貼り合わせ
センサ基板３とマトリクス基板４とをプレス機で貼り合わせて一体にする。具体的には、センサ基板３の収集電極８とマトリクス基板４の画素電極１１とが導電性バンプ電極１５を介在させて接合されている。なお、本実施例では、バンプ電極１５を用いてセンサ基板３とマトリクス基板４を一体にしているが、その他既知の方法でセンサ基板３とマトリクス基板４を一体にしてもよい。
【００４７】
以上の工程によりＦＰＤ１を製造する。なお、この他に、ゲート駆動部２５、電荷電圧変換アンプ２７、マルチプレクサ２９、および駆動制御部３１等が設けられる。
【００４８】
＜成膜装置＞
次に、支持基板５上に電子注入阻止層６を介在させて半導体多結晶膜２を形成（成膜）する成膜装置４０について説明する。図４は、実施例に係る成膜装置４０の概略構成を示す縦断面図である。成膜装置４０は、図３中のステップＳ０２についてのものである。
【００４９】
成膜装置４０は、ＳＵＳ（ステンレス）製の成膜チャンバ４１を備えている。成膜チャンバ４１内には、半導体多結晶膜２の材料であるソースＳを入れるトレイ４３と、半導体多結晶膜２が形成される支持基板５がトレイ４３と対向配置するように、支持基板５を支持するスペーサ４５とが設けられている。すなわち、トレイ４３には、半導体多結晶膜２の材料となるソースＳが存在する。そして、支持基板５は、蒸着面をトレイ４３に向けた状態でスペーサ４５を介在させてトレイ４３上に載置される。なお、スペーサ４５は本発明の基板支持部に相当する。
【００５０】
また、成膜チャンバ４１内には、トレイ４３および支持基板５を各々加熱するための一対の平板状ヒータ４７が設けられている。すなわち、一対の平板状ヒータ４７は、ソースＳおよび支持基板５を独立して加熱制御するようになっている。一対の平板状ヒータ４７は、トレイ４３（ソースＳ）側を加熱するトレイ（ソース）側ヒータ４７ａと、支持基板５側を加熱する支持基板側ヒータ４７ｂとで構成される。トレイ側ヒータ４７ａおよび支持基板側ヒータ４７ｂは、トレイ４３（ソースＳ）および支持基板５よりも大きい面積で構成され、外側（成膜チャンバ４１の外壁側）から対向して加熱するようになっている。平板状ヒータ４７は、ハロゲン元素に対する耐腐食性材料で平板状（面状またはシート状ともいう）に形成されて平板全体が抵抗加熱により発熱するようになっている。
【００５１】
平板状ヒータ４７は、上述のように、ハロゲン元素に対する耐腐食性材料で構成される。耐腐食性材料としては、例えば、等方性グラファイト、カーボンコンポジット（Ｃ／Ｃ）等のカーボンを用いて構成される。等方性グラファイトを用いた場合は、より耐食性が得られ、カーボンコンポジットを用いた場合は、より強度が高いものが得られる。なお、カーボンコンポジットは、カーボン繊維を含んだ樹脂を熱処理して焼成させたものである。平板状ヒータ４７は、カーボンを用いて平板全体を構成している。また、例えば、平板状に形成された等方性グラファイトに電極を設けて平板全体に通電させることで、平板状の等方性グラファイト全体が、その抵抗により発熱するようになっている。
【００５２】
カーボンを用いて構成される平板状ヒータ４７は、例えば２５００℃までの安定した加熱が可能であり、昇温立ち上がり特性が速く、Ｃｌ等の腐食性雰囲気に対して比較的耐性を有する。但し、高温・高濃度の酸素およびハロゲンの雰囲気下では消耗する。
【００５３】
平板状ヒータ４７は、ヒータ表面全体がカーボンを用いて構成されておらず、貫通穴部（穴あき構造）４９を有している。貫通穴部４９は、平板状ヒータ４７を貫通するものである。貫通穴部４９は、ソースＳおよび支持基板５からの輻射熱を通過させるために設けられる。
【００５４】
例えば、図５（ａ）のように、各々複数の領域に分割して、各々の領域に間隙を設けるように構成してもよい。図５（ａ）において、貫通穴部４９は、複数の平板状ヒータ４７で構成される。すなわち、貫通穴部４９は、各平板状ヒータ４８間に設けられた間隙で構成される。平板状ヒータ４８それぞれに通電することで、各々の領域で面内の温度を微調整でき、平板状ヒータ４７の面内温度均一性をさらに確保することができる。なお、図５（ａ）において、複数の平板状ヒータそれぞれを符号４８で示す。
【００５５】
また、図５（ｂ）のように、螺旋状の一筆書き構造であってもよい。この場合も貫通穴部４９は、一筆書き構造の間隙部分で構成される。さらに、図５（ｃ）のように、複数個の貫通穴部４９が形成された構造であってもよい。貫通穴部４９は、図５（ｃ）のように、千鳥配列であってもよいし、その他の配列であってもよい。また、平板状ヒータ４７は、外周側で温度が下がりやすく面内温度均一性が悪くなる。そこで、平板状ヒータ４７は、図５（ｂ）に示す一筆書き構造の場合、外側ｕを内側ｖよりも幅を大きくする。すなわち、貫通穴部４９の間隔が内側ｖよりも外側ｕで大きくなる。これにより、温度が下がりやすい外側ｕでの発熱量を大きくすることができ、面内温度を均一にすることを容易にする。図５（ａ）および図５（ｃ）も同様である。
【００５６】
また、平板状ヒータ４７のうち貫通穴部４９でない部分の占める割合を「疎密率」で定義すると、例えば、平板状ヒータ４７は、疎密率５０％で構成される。この疎密率は、トレイ側ヒータ４７ａと支持基板側ヒータ４７ｂとで異なっていてもよい。例えば、支持基板側ヒータ４７ｂの疎密率は、トレイ側ヒータ４７ａよりも小さくすると、ソースＳと支持基板５との間の温度差が大きくすることができる。
【００５７】
また、平板状ヒータ４７は、ドーピング用のハロゲンガスや、成膜チャンバ４１および配管のリークによる酸素が、平板状ヒータ４７昇温時に混入にすることでカーボン等のヒータ材料の消耗する。この消耗を避けるために次のように構成することが望ましい。平板状ヒータ４７は、その表面に、ＳｉＣ（炭化珪素）、Ａｌ２Ｏ３（アルミナ）、ＡｌＮ（窒化アルミ）、ＺｒＯ２（ジルコニア）、Ｙ２Ｏ３（イットリア）、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）のいずれか、またはこれらのうち少なくとも２つの混合材料がコーティングされる。これにより、ＺｒＯ２およびＹ２Ｏ３は、高温耐性を高くなる。ＳｉＣは、酸素に対する耐性を高くなる。そして、ＤＬＣ、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮは、ハロゲン（Ｃｌ、Ｆ等）に対して耐性を有する。
【００５８】
図４に戻る。成膜チャンバ４１の上下側面には、例えば水冷の冷却配管５１が設けられている。冷却配管５１は、成膜チャンバ４１の外壁を冷却する。また、成膜チャンバ４１には、Ｃｌ等のハロゲンやその他ドーパントガスもしくは蒸気を成膜チャンバ４１外部から供給するための供給口５３と、成膜チャンバ４１内の空気を排気するための排気口５５とが設けられている。また、成膜チャンバ４１には、その他、成膜状態をモニタするビューポート（図示しない）や残留ガス分析用のポート（図示しない）が設けられている。排気口５５には、真空ポンプ５７が接続されており、真空ポンプ５７により、成膜チャンバ４１内を予め設定された圧力に調整することができる。また、支持基板５には、支持基板側ヒータ４７ｂ側に均熱板５９が設けられている。均熱板５９は、例えばグラファイトで構成されており、支持基板側ヒータ４７ｂからの熱を支持基板５にさらに均一に伝えるためのものである。
【００５９】
さらに、成膜装置４０は、成膜装置４０の各構成を統括的に制御する制御部６１と、成膜装置４０を操作するための操作部６３とを備えている。制御部６１は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）などで構成される。
【００６０】
次に、成膜装置４０の動作について説明する。成膜装置４０の動作として、支持基板５に電子注入阻止層６を介在させて半導体多結晶膜２を形成する図３中のステップＳ０２について説明する。
【００６１】
成膜チャンバ４１内のスペーサ４５に支持基板５を載置する。すなわち、成膜チャンバ４１内には、ソースＳを置くためのトレイ４３が配備されている。そのため、支持基板５の蒸着面がソースＳに向けた状態となるように、支持基板５を、スペーサ４５を介在させてトレイ４３上に載置する。真空ポンプ５７を動作させて成膜チャンバ４１内を予め設定された減圧雰囲気にした後に、平板状ヒータ４７（トレイ側ヒータ４７ａおよび支持基板側ヒータ４７ｂ）を予め設定された温度に加熱して、ソースＳおよび支持基板５を加熱する。さらに、成膜チャンバ４１の外部から供給口５３を通じて、ＣＨＣｌ３（クロロホルム）、またはＣＨＣｌＦ２（フロン）等のＣｌ含有ガスｇを、その流量を制御しながら、成膜中の成膜チャンバ４１内に供給する。なお、Ｃｌ含有ガスｇは、ＣＨＣｌ３、またはＣＨＣｌＦ２等をＮ２、Ｏ２、Ｈ２または希ガスで希釈したものであってもよい。
【００６２】
これによって、ソースＳが昇華しつつ、Ｃｌ含有ガスｇのＣｌやソースＳ中に含まれるＣｌが、形成される半導体多結晶膜２中に取り込まれる。そのため、１wtppm〜１０wtppmのＣｌがドープされたＣｄＴｅ，ＺｎＴｅまたはＣｄＺｎＴｅの多結晶膜が支持基板５（電子注入阻止層６）に付着して、半導体多結晶膜２が形成される。ソースＳおよび支持基板５の加熱に、貫通穴部４９を有する平板状ヒータ４７が用いられる。そのため、ソースＳおよび支持基板５からの輻射熱を、貫通穴部４９を通じて直接逃がすことができる。
【００６３】
これにより、ソースＳおよび支持基板５を急速に冷却することができ、急速な昇降温（加熱および冷却）させることができる。急速な昇降温できることにより、所望の結晶構造の半導体多結晶膜２を得ることができ、所望の検出特性を得ることができる。仮に、急速な昇降温できない場合は、半導体多結晶膜２と電子注入阻止層６等との界面など、半導体多結晶膜２の開始時および終了時において所望の結晶構造の半導体多結晶膜２が得られなくなってしまう。また、急速に冷却できないと、半導体多結晶膜２と電子注入阻止層６とが混晶化してしまい、電子注入阻止層６の機能が得られなくなってしまう。
【００６４】
また、平板状ヒータ４７は貫通穴部４９を有するので、ソースＳおよび支持基板５の余分な熱を放熱することができる。そのため、ソースＳと支持基板５との間の温度差を設定することができ、ソースＳおよび支持基板５の温度の自由度が増す。これにより、所望の結晶構造の半導体多結晶膜２を得ることができ、所望の検出特性を得ることができる。
【００６５】
なお、ここで、半導体多結晶膜２を６００μｍ程度の厚膜として形成した後、マトリクス基板４への一体化接合のために、半導体多結晶膜２の表面を研磨などにより平坦化し、４００μｍ程度の厚みに仕上げる。
【００６６】
トレイ４３にセットするソースＳとしては、Ｃｄ（カドミウム）単体、Ｔｅ（テルル）の単体、Ｚｎ（亜鉛）の単体、ＣｄＴｅ、ＺｎＴｅ、およびＣｄＺｎＴｅの少なくとも１つを含む第１の材料と、ＣｄＣｌ２（塩化カドミウム）またはＺｎＣｌ２（塩化亜鉛）の少なくとも１つを含む混合体が挙げられる。また、混合体を、成膜前に常圧不活性雰囲気中で予め加熱して焼結化しておく。この焼結化したものがソースＳとなる。
【００６７】
形成される半導体多結晶膜２の一例を説明する。例えば、ソースＳとして、ＣｄＣｌ２を含むＣｄＴｅをまずセットし、Ｃｌ含有ガスｇを外部から供給しつつ成膜する。その後、ソースＳを、ＣｄＣｌ２を含むＺｎＴｅに交換した後、同様に成膜する。これにより，半導体多結晶膜２の第１層にＣｌを含むＣｄＴｅ膜が形成され、半導体多結晶膜２の第２層にＣｌを含むＺｎＴｅ膜が形成される。なお、半導体多結晶膜２は、１層だけで構成してもよいし、３層以上で構成してもよい。
【００６８】
なお、ＣｄＴｅ、ＺｎＴｅまたはＣｄＺｎＴｅの半導体多結晶膜２を形成する際に、Ｃｄ、ＴｅまたはＺｎが不足する場合には、Ｃｄの単体、Ｔｅの単体またはＺｎの単体をソースＳで補えばよい。また、半導体多結晶膜２を形成した後に、必要に応じてさらにＣｌ含有ガスｇやＺｎを供給して加熱処理を行うことで、結晶粒界の保護が好適に行われ、Ｘ線検出特性の向上やリーク電流の低減を図ることができる。
【００６９】
本実施例によれば、平板状ヒータ４７は、成膜チャンバ４１内に設けられ、平板状に形成されて平板全体が抵抗加熱により発熱し、トレイ４３を加熱するトレイ側ヒータ４７ａと、支持基板５を加熱する支持基板側ヒータ４７ｂとで構成されている。従来のランプヒータ１８２を用いるイメージ炉に隔壁板１８６が設けられた構成（図８、図９（ａ）および図９（ｂ）参照）の場合では、成膜ごとに隔壁板１８６への腐食や膜付着による曇りが生じ、その曇りによりランプヒータ１８２からの光照射がムラとなって温度分布が不均一となっていた。しかしながら、従来の構成に代えて、平板状ヒータ４７を用いることで、腐食や膜付着による加熱への影響が抑えられ、ソースＳおよび支持基板５を均一に加熱することができるので、支持基板５に均一な厚みの半導体多結晶膜２を再現よく形成することができる。
【００７０】
また、平板状ヒータ４７は、輻射熱を通過させる貫通穴部４９を有している。この貫通穴部４９によって、ソースＳおよび支持基板５からの輻射熱を直接、成膜チャンバ４１の外壁に放熱することができる。そのため、ソースＳおよび支持基板５を急速に冷却することができ、ソースＳおよび支持基板５を急速に昇降温させることができる。また、成膜中に、貫通穴部４９からソースＳおよび支持基板５の余分な熱を放熱することができるので、ソースＳと支持基板５との間の温度差を大きくすることができ、ソースＳおよび支持基板５の温度に大きく左右される半導体多結晶膜２のモフォロジー（結晶粒の大きさ等の結晶構造）の自由度が増す。これらにより、所望の検出特性に合わせた良質な膜の形成が可能となる。
【００７１】
また、平板状ヒータ４７は、カーボンを用いて形成されている。カーボン素材は、耐腐食性や熱効率に優れる。また、例えば、セラミックやＳｉＣのものに比べ加工が容易である。
【００７２】
また、貫通穴部４９は、例えば、平板状ヒータ４７が複数で構成され、各平板状ヒータ４７間に設けられた間隙で構成される。平板状ヒータ４７は、複数で構成されているので、各々の平板状ヒータ４８を独立して制御することにより、面内温度均一性を向上させることができる。
【００７３】
また、変換層として半導体多結晶膜２が用いられる。これにより、大面積の半導体多結晶膜を形成することができ、大面積のＦＰＤ１のＸ線変換層に適応可能な半導体多結晶膜２を成膜することができる。
【００７４】
また、ソースＳは、ＣｄＴｅ、ＺｎＴｅまたはその混晶を含む。これにより、感度および検出特性の高いＸ線検出器用の半導体多結晶膜２を得ることができる。
【００７５】
また、成膜チャンバ４１内には、半導体多結晶膜２に添加するハロゲン元素が供給されるように構成されている。すなわち、供給口５３またはソースＳからＣｌが供給されるようになっている。これにより、半導体多結晶膜２のドーパントとしてハロゲン元素を含ませることができるので、キャリア走行性の良い半導体多結晶膜２が得られ、応答性および検出特性の高い放射線検出用の半導体多結晶膜２を得ることができる。
【００７６】
また、ＦＰＤ１は、半導体多結晶膜２の材料であるソースＳを入れるトレイ４３と、半導体多結晶膜２が形成される支持基板５がトレイ４３と対向配置するように、支持基板５を支持するスペーサ４５と、平板状に形成されて平板全体で発熱する一対の平板状ヒータ４７とを成膜チャンバ４１内に備え、一対の平板状ヒータ４１は、トレイ４３を加熱するトレイ側ヒータ４７ａと、支持基板５を加熱する支持基板側ヒータ４７ｂとで構成され、トレイ側ヒータ４７ａおよび支持基板側ヒータ４７ｂには、輻射熱を通過させる貫通穴部４９が設けられている成膜装置４０によって形成された半導体多結晶膜２を変換層として備えたものである。
【００７７】
成膜装置４０は、ソースＳおよび支持基板５の温度を急速に昇降温でき、また、ソースＳおよび支持基板５の温度差を大きくすることができるので、所望の検出特性に合わせた良質な半導体多結晶膜２の形成が可能となる。そのため、その成膜装置４０を用いて形成された半導体多結晶膜２を変換層として備えたＦＰＤ１は、大面積で高画質のＸ線画像を得ることができる。
【００７８】
＜貫通穴部の有無におけるソース支持基板間の温度差のシミュレーション結果＞
図６（ａ）および図６（ｂ）には、シミュレーションに用いる成膜装置４０の構成を示す。図６（ａ）では、貫通穴部４９無しの疎密率１００％の平板状ヒータ７０を用い、また、図６（ｂ）では、貫通穴部４９有りの疎密率５０％の平板状ヒータ４７を用いている。なお、疎密率とは、平板状ヒータ４７，７０の表面積のうちの貫通穴部（空隙）４９でない部分の占める割合であると定義する。
【００７９】
本シミュレーションでは、成膜工程中の成膜チャンバ４１内での熱収支を計算する。成膜工程中は、ソースＳの温度および支持基板５の温度を一定に保つため、成膜チャンバ４１内の各部が熱平衡状態に保たれる。通常の成膜工程では、支持基板５の温度をソースＳの温度よりも低く保つように制御するが、ここでは、トレイ側ヒータ４７ａ，７０ａのみを加熱して、ソースＳと支持基板５の温度差を最大で何℃程度保持できるかを計算する。
【００８０】
次に、本シミュレーションに使用する各部材の物性パラメータなどの条件を説明する。ソースＳおよびトレイ４３を６５０℃になるようにトレイ側ヒータ４７ａ，７０ａを加熱する。ソースＳと支持基板５との間の距離は、２ｍｍである。成膜チャンバ４１の下壁は５２℃であり、成膜チャンバ４１の上壁は３５℃である。支持基板側ヒータ４７ｂ、７０ｂの出力は０ｋＷであり、支持基板側ヒータ４７ｂ、７０ｂには通電しないと仮定する。各部材（トレイ側ヒータ４７ａ，７０ａ、ソースＳとトレイ４３、支持基板５と均熱板５９、支持基板側ヒータ４７ｂ、７０ｂ）が熱平衡状態であるとし、各部の熱の出入りが釣り合う（吸熱量＝放熱量）ように、各部の表面温度を計算した。
【００８１】
なお、各部材の物性パラメータの一例を次に示す。トレイ４３は、材質：グラファイト、形状：３２０（ｍｍ角）×２（ｍ厚）、断面積（ｍ２）：１．０Ｅ−０１、比熱（Ｊ／ｇ／Ｋ）：１．６８、密度（ｇ／ｃｍ３）：１．８０、熱伝導度（Ｗ／ｍ／Ｋ）：９０（ＲＴ）＆４９．５（６００℃）、熱輻射率ε：０．８５、重量（ｇ）：３６９である。また、ソースＳは、材質：ＣｄＴｅ、形状：３００（ｍｍ角）×５（ｍ厚）、断面積（ｍ２）：９．０Ｅ−０２、比熱（Ｊ／ｇ／Ｋ）：０．２１、密度（ｇ／ｃｍ３）：５．８５、熱伝導度（Ｗ／ｍ／Ｋ）：６（ＲＴ＆６００℃）、熱輻射率ε：０．７５、重量（ｇ）：２６３３である。
【００８２】
図６（ａ）および図６（ｂ）に計算結果を示す。ソースＳおよびトレイ４３が６５０℃であるのに対し、貫通穴部４９を有さない疎密率１００％の場合は、支持基板５および均熱板５９が５６０℃であり、９０℃程度しか温度差がつかない（図６（ａ）参照）。一方、貫通穴部４９を有する疎密率５０％の場合は、支持基板５および均熱板５９が５４５℃であり、１００℃以上の温度差が保持できる結果が得られた。
【００８３】
なお、矢印Ｅは、ソースＳおよびトレイ４３を６５０℃に保つためのトレイ側ヒータ４７ａ，７０ａの出力を示す。矢印Ｆは、キャリアガス（Ａｒガス）のガス伝導熱を示す。また、符号７３は、ヒータ保護板である。ヒータ保護板７３については後述する。
【００８４】
本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【００８５】
（１）上述した実施例では、平板状ヒータ４７は、貫通穴部４９を有していたが、図７に示すように、必要に応じて貫通穴部４９が無い構成としてもよい。
【００８６】
（２）上述した実施例および変形例（１）では、平板状ヒータ４７は、その表面をコーティングされ、また、コーティングされずにそのままの状態で構成されていた。さらに、平板状ヒータ４７の表面には、図８に示すように、平板状ヒータ４７への膜付着防止のためのヒータ保護板７３が設けられていてもよい。また、成膜チャンバ４１の内壁面には、内壁面への膜付着防止のための内壁保護板７５が設けられていてもよい。ヒータ保護板７３および内壁保護板７５は、石英などの耐熱性かつ絶縁性薄板から構成される。成膜工程において、ヒータ保護板７３および内壁保護板７５に膜付着しても交換することにより、成膜条件の変化を抑えることができるので、再現性のよい半導体多結晶膜２を得ることができる。なお、平板状ヒータ４７は、ランプヒータのように光照射により加熱するものではないので、ランプヒータのように膜付着による面内温度分布のばらつきが顕著に生じるものではない。
【００８７】
（３）上述した実施例および各変形例では、平板状ヒータ４７は、カーボンを用いて構成されたが、これに限定されない。例えば、耐腐食性を含む耐久性の優れたＳｉＣ（シリコンカーバイト）や、セラミック等、使用環境（雰囲気や温度等）や用途に応じて、他のヒータ材料を用いてもよい。なお、カーボンは、ＳｉＣおよびセラミックに対して比較的に加工しやすい性質を有する。
【００８８】
（４）上述した実施例および各変形例では、成膜装置４０は、トレイ側ヒータ４７ａと支持基板側ヒータ４７ｂとを備え、両方に貫通穴部４９が設けられていた。この点、トレイ側ヒータ４７ａおよび支持基板側ヒータ４７ｂのうち少なくとも一方に、貫通穴部４９が設けられるようになっていてもよい。両方に貫通穴部４９が設けられる構成に比べると効果は減少するが、実施例と同様の効果を有する。
【００８９】
（５）上述した実施例および各変形例において、支持基板５側の支持基板側ヒータ４７ｂを省略してもよい。すなわち、平板状ヒータ４７は、トレイ側ヒータ４７ａのみで構成されている。この場合、トレイ側ヒータ４７ａには、貫通穴部４９が設けられている。特に、支持基板５側の温度制御が重要で無い場合や、支持基板５側を積極的に加熱する必要のない場合に、適用させることができる。
【００９０】
（６）上述した実施例および各変形例では、放射線としてＸ線を例示したが、Ｘ線以外にγ線または赤外線などの光であってもよい。
【００９１】
（７）上述した実施例および各変形例では、基板支持部としてスペーサ４５を例示しているが、これに限定されない。すなわち、基板支持部は、支持基板５がソースＳと対向配置されるように、支持基板５を支持するものであればよい。
【００９２】
（８）上述した実施例および各変形例において、半導体多結晶膜２のドーパントにハロゲン元素の一種として主にＣｌを挙げて説明したが、ハロゲン元素は、Ｃｌ，Ｆ（フッ素），Ｂｒ（臭素），Ｉ（ヨウ素）の少なくともいずれかを含むものとする。
【００９３】
（９）上述した実施例および各変形例において、成膜装置４０によって半導体多結晶膜２を形成したが、成膜装置４０によって形成される膜は、半導体多結晶膜２に限定されない。例えば、収集電極８の金属膜が挙げられる。
【符号の説明】
【００９４】
１    …  フラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）
２    …  多結晶の半導体膜（半導体多結晶膜）
５    …  支持基板
４０  …  成膜装置
４１  …  成膜チャンバ
４３  …  トレイ
４５  …  スペーサ
４７  …  平板状ヒータ（貫通穴部有り）
４７ａ…  トレイ（ソース）側ヒータ
４７ｂ…  支持基板側ヒータ
４９  …  貫通穴部
５３  …  供給口
７０  …  平板状ヒータ（貫通穴部無し）
Ｓ    …  ソース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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