(57)【要約】【課題】高感度のアモルファスシリコンフォトダイオードおよびその製造方法ならびにそのアモルファスシリコンフォトダイオードを用いた低被爆量型のＸ線撮像装置を提供する。【解決手段】絶縁性基板と、前記絶縁性基板の上に形成された第１導電型アモルファスシリコン層と、前記第１導電型アモルファスシリコン層の上に形成されたｉ型アモルファスシリコン層と、前記ｉ型アモルファスシリコン層の上に形成された第２導電型のアモルファスシリコン層と、前記絶縁性基板と前記第１導電型アモルファスシリコン層との間において、その周端面が前記第１導電型のアモルファスシリコン層の周端面よりも内側となるように設けられた金属電極と、を備えたことを特徴とするアモルファスシリコンフォトダイオードが提供される。【選択図】図１
2008244251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性基板と、
前記絶縁性基板の上に形成された第１導電型アモルファスシリコン層と、
前記第１導電型アモルファスシリコン層の上に形成されたｉ型アモルファスシリコン層と、
前記ｉ型アモルファスシリコン層の上に形成された第２導電型のアモルファスシリコン層と、
前記絶縁性基板と前記第１導電型アモルファスシリコン層との間において、その周端面が前記第１導電型のアモルファスシリコン層の周端面よりも内側となるように設けられた金属電極と、
を備えたことを特徴とするアモルファスシリコンフォトダイオード。
【請求項２】
絶縁性基板と、
前記絶縁性基板の上に形成された第１導電型アモルファスシリコン層と、
前記第１導電型アモルファスシリコン層の上に形成されたｉ型アモルファスシリコン層と、
前記ｉ型アモルファスシリコン層の上に形成された第２導電型のアモルファスシリコン層と、
前記絶縁性基板と前記第１導電型アモルファスシリコン層との間において、その信号取りだし部を除いた周端面が前記第１導電型のアモルファスシリコン層の周端面よりも内側となるように設けられた金属電極と、
を備えたことを特徴とするアモルファスシリコンフォトダイオード。
【請求項３】
前記第１導電型は、ｎ型であり、
前記第２導電型は、ｐ型であることを特徴とする請求項１または２に記載のアモルファスシリコンフォトダイオード。
【請求項４】
絶縁性基板の上に金属膜を形成する工程と、
前記金属膜をパターニングして金属電極を形成する工程と、
前記金属電極が形成された前記絶縁性基板上に、第１導電型アモルファスシリコン層、ｉ型アモルファスシリコン層および第２導電型アモルファスシリコン層をこの順に積層する工程と、
前記アモルファスシリコン層を、前記金属電極の周端面より外側で選択エッチングする工程と、
を備えたことを特徴とするアモルファスシリコンフォトダイオードの製造方法。  
【請求項５】
Ｘ線を放出するＸ線発生手段と、
請求項１〜３のいずれか１つに記載のアモルファスシリコンフォトダイオードと、
を備えたことを特徴とするＸ線撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アモルファスシリコンフォトダイオードおよびその製造方法、Ｘ線撮像装置に関し、例えば、被検体を透過するＸ線を検出するＸ線検出器においてＸ線を検出するアモルファスシリコンフォトダイオードおよびその製造方法とアモルファスシリコンフォトダイオードを用いて構成されるＸ線撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、医用のＸ線撮像装置として、イメージ・インテンシファイア（Ｉ・Ｉ）を用いたシステムに替わり、高感度化の可能性を有するＸ線半導体平面検出器を用いたシステムが注目されている。そして、検出素子としてはアモルファスシリコンフォトダイオードが用いられている。
また、アモルファスシリコンフォトダイオードの新しい用途としては、光学緩衝フィルタと組み合わせたポータブルな高速ＤＮＡ分析器による緊急医療現場での遺伝子特定や、携帯電話などのバックライト照明省電力化のための赤外光カットフィルタを用いない環境照度センシングと輝度コントロールなどがあげられる。
【０００３】
上述のようなＸ線撮像装置として特許文献１に開示されたものが知られている。Ｘ線半導体平面検出器においては、画素毎に半導体検出素子がマトリックス状に配置され、各半導体検出素子は、蛍光体を介して光に変換したＸ線を薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）などのスイッチング素子を用いて電気信号として読み出す。各画素からの電気信号は画像伝送部に送られ画像化される。Ｘ線を蛍光体を介さず直接受光する型を「直接変換型」と呼び、蛍光体を介して光に変換するものを「間接変換型」と呼ぶ。
【０００４】
間接変換型の半導体検出素子は、画素毎に基板にＴＦＴおよびＰＩＮフォトダイオード（以下、ＰＤと略す）を一つずつ備え、画素は二次元に配置される。ＴＦＴおよびＰＤはＳｉＮｘ、ＳｉＯ２などで被覆されたガラス基板上に薄膜半導体技術により形成され、透明樹脂保護膜で被覆される。透明樹脂を挟んで画素の上方に入射Ｘ線をＰＤで検出可能な光に変換する蛍光体層が形成され、蛍光体層上面はＸ線以外の光が入射しないよう光反射膜が設けられている。
【０００５】
ＰＤの陽極側に設けられる透明電極（ＩＴＯ電極）に逆負バイアスをかけた状態では、ＰＤ自身が持つ静電容量が担うコンデンサに電荷が蓄積する。ＰＤに光が入射すると光はｉ層で吸収され、電子−正孔対が生成するが、蓄積された電荷を打ち消す方向に電子と正孔が流れる。ＰＤと基板間に設けられる下部電極をＴＦＴのソース電極と接続し、ＴＦＴを駆動することにより消失した電荷量を読み出すことができる。この電荷量は、入射したＸ線の強度に比例する。
【０００６】
ここで、被検体に対するＸ線被爆量の低減化の要請から、Ｘ線撮像装置に用いられるＰＤには高い感度とＳ／Ｎ比が要求される。高感度化のためには、ＩＴＯ膜の透明度、ｐ層の薄層化およびｐ、ｉ、ｎ各層の膜質向上によるキャリアトラップの低減化が検討され、また、低ノイズ対策としては回路ノイズ、ＴＦＴノイズや暗電流の抑制が検討される。このうち暗電流については、膜質の向上と端面リーク電流の抑制が求められる。
しかし、通常、ＰＤの製造プロセスにおいては、基板上に電極、ｎ層、ｉ層、ｐ層、ＩＴＯ電極の順で積層した後、選択エッチングを行う。このプロセスでは、下部電極は選択エッチングの最終段階においてスパッタリングなどにより飛散し、ＰＤ端面に付着する。その結果、端面を経由するリーク電流が増大し、Ｓ／Ｎ比を抑制するという問題があった。
【特許文献１】特開平１１−２２６００１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、高感度のアモルファスシリコンフォトダイオードおよびその製造方法、並びにそのアモルファスシリコンフォトダイオードを用いた低被爆量型のＸ線撮像装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様によれば、 絶縁性基板と、前記絶縁性基板の上に形成された第１導電型アモルファスシリコン層と、前記第１導電型アモルファスシリコン層の上に形成されたｉ型アモルファスシリコン層と、前記ｉ型アモルファスシリコン層の上に形成された第２導電型のアモルファスシリコン層と、前記絶縁性基板と前記第１導電型アモルファスシリコン層との間において、その周端面が前記第１導電型のアモルファスシリコン層の周端面よりも内側となるように設けられた金属電極と、を備えたことを特徴とするアモルファスシリコンフォトダイオードが提供される。
また、本発明の他の一態様によれば、絶縁性基板と、前記絶縁性基板の上に形成された第１導電型アモルファスシリコン層と、前記第１導電型アモルファスシリコン層の上に形成されたｉ型アモルファスシリコン層と、前記ｉ型アモルファスシリコン層の上に形成された第２導電型のアモルファスシリコン層と、前記絶縁性基板と前記第１導電型アモルファスシリコン層との間において、その信号取りだし部を除いた周端面が前記第１導電型のアモルファスシリコン層の周端面よりも内側となるように設けられた金属電極と、を備えたことを特徴とするアモルファスシリコンフォトダイオードが提供される。
また、本発明の他の一態様によれば、絶縁性基板の上に金属膜を形成する工程と、前記金属膜をパターニングして金属電極を形成する工程と、前記金属電極が形成された前記絶縁性基板上に、第１導電型アモルファスシリコン層、ｉ型アモルファスシリコン層および第２導電型アモルファスシリコン層をこの順に積層する工程と、前記アモルファスシリコン層を、前記金属電極の周端面より外側で選択エッチングする工程と、を備えたことを特徴とするアモルファスシリコンフォトダイオードの製造方法が提供される。
また、本発明の他の一態様によれば、Ｘ線を放出するＸ線発生手段と、上記のいずれかのアモルファスシリコンフォトダイオードと、を備えたことを特徴とするＸ線撮像装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、高感度のアモルファスシリコンフォトダイオードおよびその製造方法、並びにそのアモルファスシリコンフォトダイオードを用いた低被爆量型のＸ線撮像装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。  
図１は、本発明の実施の形態に係るアモルファスシリコンフォトダイオードの部分模式断面図である。
アモルファスシリコンフォトダイオード（以下、ａ−ＰＤと略す）は、全面を約１５ｎｍの厚さのＳｉＯ２層２２２で被覆されたガラス基板１００上に、ｎ電極２２４、ａ−Ｓｉ：Ｈ層２２６、ＩＴＯ電極２３０が積層された構造を有しており、この積層構造は、透明樹脂２３４で埋められている。さらに、透明樹脂２３４にはｐ電極２３２が埋め込まれ、再度透明樹脂２３６で埋め込まれた構造となっている。
【００１１】
ａ−ＰＤの受光部の大きさは、１辺がそれぞれ１５０μｍ、５００μｍおよび２ｍｍの３種類とした。１辺が１５０μｍのａ−ＰＤは１６９個を、１辺が５００μｍのａ−ＰＤは１６個を、１辺が２ｍｍのａ−ＰＤは１個を、それぞれ１辺約２ｍｍの正方形領域に形成したものを１０個ずつ１辺２５ｍｍの大きさのチップに集積した。このようなチップ９個を５インチのガラス基板上に作製した。なお、上記の１０個のうち、図１に示す構造のａ−ＰＤを５個とし、他の５個は比較例に示す構造のａ−ＰＤとした。透明樹脂としてはアクリル樹脂などが用いられる。
【００１２】
さらに、ｎ電極２２４は、Ｍｏ／Ａｌからなる積層膜で、厚さは、例えば５０／１５０ｎｍである。その上に形成されるａ−Ｓｉ：Ｈ層２２６は、ｎ電極２２４の周端面を覆っており、ａ−Ｓｉ：Ｈ層端面２２６０とｎ電極２２４の周端面の間の距離は約１５μｍである。
ａ−Ｓｉ：Ｈ層２２６は、ｎ電極２２４側からｎ＋ａ−Ｓｉ：Ｈ層２２７、ｉ  ａ−Ｓｉ：Ｈ層２２８、ｐ＋ａ−Ｓｉ：Ｈ層２２９の順で積層され、厚さは、順に例えば、１０ｎｍ、１５００ｎｍ、５０ｎｍである。また、ＩＴＯ電極２３０の厚さは、例えば７０ｎｍ、透明樹脂２３４、２３６の厚さは、例えば２．５μｍである。ｐ電極２３２は、Ｍｏ／Ａｌ／Ｍｏの三層構造を有し、厚さは、例えば５０／３００／５０ｎｍである。ｐ電極２３２とＩＴＯ電極２３０の接触幅及び線幅は、例えばそれぞれ１０μｍおよび３０μｍである。図１に示す構造をａ−Ｓｉ外側構造と呼ぶ。
【００１３】
ａ−Ｓｉ外側構造においては、ｎ電極２２４が、ａ−Ｓｉ：Ｈ層２２６の形成時にその内部に収容されるため、後に製造方法において詳述するように、ａ−Ｓｉ：Ｈ層２２６の選択エッチングの最終段階で、露出したｎ電極２２４の形成金属であるＡｌやＭｏが、スパッタリングなどによりａ−Ｓｉ：Ｈ層端面２２６０に飛散したり付着することがない。
図２は、比較例に係るアモルファスシリコンダイオードの部分模式断面図である。
この構造では、ｎ電極２２４の周端面がａ−Ｓｉ：Ｈ層端面２２６０の外側に位置しているため、ａ−Ｓｉ：Ｈ層２２６の選択エッチングにおいて、ｎ電極２２４の形成金属であるＡｌやＭｏがａ−Ｓｉ：Ｈ層端面２２６０に飛散し付着し、端面リーク電流２２６１が発生する。図２に示す構造をａ−Ｓｉ内側構造と呼ぶ。
【００１４】
図３は、本発明の実施の形態に係るａ−ＰＤの製造工程を示すフローチャートである。
すなわち、ＳｉＯ２付きの基板上にｎ電極を形成する工程（ステップＳ１０２）、ｎ電極のパターニングの工程（ステップＳ１０４）、ａ−Ｓｉ：Ｈ層（ｎ／ｉ／ｐ）およびＩＴＯ膜を順に形成する工程（ステップＳ１０６）、ＩＴＯ膜のパターニング工程（ステップＳ１０８）、ａ−Ｓｉ：Ｈ層の選択エッチング工程（ステップＳ１１０）、透明樹脂によるａ−Ｓｉ：Ｈ層端面絶縁工程（ステップＳ１１２）、透明樹脂へのコンタクトホール形成とｐ電極形成の工程（ステップＳ１１４）、再度透明樹脂による保護膜を形成する工程（ステップＳ１１６）より構成される。
【００１５】
図４（ａ）乃至（ｈ）及び図５（ａ）乃至（ｃ）は、本実施形態のａ−ＰＤの製造方法の工程断面図である。  
図４（ａ）に示すように、ステップＳ１０２においてｎ電極２２４となる金属膜をガラス基板１００全面に形成する。次に、図４（ｂ）に示すように、ステップＳ１０４においてｎ電極２２４のパターニングを行う。この後、図４（ｃ）に示すように、ステップＳ１０６でａ−Ｓｉ：Ｈ層２２６をＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）により形成し、ｎ電極２２４を覆う。その結果、ｎ電極２２４がａ−Ｓｉ：Ｈ層２２６の外側に露出することにより、ａ−Ｓｉ：Ｈ層２２６の選択エッチング時に電極材料のＡｌやＭｏがａ−Ｓｉ：Ｈ層端面２２６０に飛散したり付着するのを防止することができ、端面リーク電流２２６１を抑制することが可能となる。
【００１６】
ａ−Ｓｉ：Ｈ層２２６のうちｉ  ａ−Ｓｉ：Ｈ層２２８は入射光を吸収し電子−正孔対を形成する役割を持つため、入射光を十分吸収できるよう１０００ｎｍ以上あることが望ましく、本実施形態では１５００ｎｍとした。
また、ｎ電極２２４の周端面はａ−Ｓｉ：Ｈ層端面２２６０より出来るだけ内側にあることが、端面リーク電流２２６１の抑制の観点からは望ましいが、ａ−Ｓｉ：Ｈ層端面２２６０近傍で生成された電子−正孔対を有効かつ確実に電流として取り込むことも感度向上の観点からは考慮すべき点であり、本実施形態では、ｎ電極２２４の周端面とａ−Ｓｉ：Ｈ層端面２２６０の間の距離を約１５μｍとした。
【００１７】
次に、ＩＴＯ膜をスパッタリング法で形成し、図４（ｄ）に示すように、ステップＳ１０８では受光部を規定するため、ＩＴＯを王水でエッチングしパターニングを行う。このパターニングに使うマスクを次のステップＳ１１０におけるａ−Ｓｉ：Ｈ層２２６の選択エッチングにも使う。マスクを別にしても良いが、その場合にはＩＴＯ膜のエッチング領域が大きくなる。また、ＩＴＯ膜のサイドエッチの影響でエッチング領域は本来的に拡大する傾向にある。一方、ＩＴＯ電極２３０の面積は受光面の大きさに影響し、また受光面の大きさは感度に影響する。そのため、ＩＴＯ電極２３０の面積が小さくなるのを避けるように、ＩＴＯ膜のエッチングと同一マスクでａ−Ｓｉ：Ｈ層２２６の選択エッチングを行うことが望ましい。
【００１８】
図４（ｅ）に示すように、ステップＳ１１０におけるａ−Ｓｉ：Ｈ層２２６の選択エッチングは、ＣＦ４＋ＳＦ６プラズマによるＲＩＥ（Reactive Ion Etching）により行われる。また、ａ−Ｓｉ：Ｈ層２２６はミクロンの大きさの厚みがあるため、ウェットプロセスによるエッチングを行ってもよい。その場合には、ａ−Ｓｉ：Ｈ層端面２２６０には汚染物が付着しやすく、端面リーク電流２２６１を増加させる要因ともなるため、ａ−ＰＤの構造をａ−Ｓｉ外側構造とすることが望ましい。
【００１９】
次に、図５（ａ）に示すように、ステップＳ１１２において、透明樹脂２３４によりａ−Ｓｉ：Ｈ層端面２２６０を絶縁し、ａ−ＰＤを保護する。図５（ｂ）に示すように、ステップＳ１１４では、ＩＴＯ電極２３０上の透明樹脂２３４にコンタクトホールを形成し、ＩＴＯ電極２３０から信号を取り出すためのｐ電極２３２の配線層を形成する。最後に、図５（ｃ）に示すように、ステップＳ１１６において、再度透明樹脂２３６により埋め込み保護層を形成し、パッドの開口（図示せず）を行う。
【００２０】
図６は、本発明の実施の形態に係るａ−ＰＤの暗電流のバイアス依存性および温度依存性を示す。
縦軸は受光面積１ｍｍ２あたりの暗電流値を示す。暗電流の測定は、遮光環境で０℃から約９５℃の範囲で行った。電流測定には、微小電流計（Ｋｅｉｔｈｌｅｙ  ６５１４）と定電圧電源（ＷＡＶＥＦＡＣＴＯＲＹ  ＷＦ１９４６）を使用し、電圧は、負バイアス０．２Ｖから２．０Ｖまで０．２Ｖ刻みで増加させた。また、正バイアスは０．２Ｖから０．６Ｖまでとした。暗電流の測定は、電圧安定後３分経過後の値とした。
【００２１】
図６の曲線群は、それぞれバイアス電圧を変化させて得られた一連の結果を表す。曲線群２５０は、ａ−Ｓｉ内側構造を有する１辺が１５０μｍの１６９個のａ−ＰＤの暗電流を、曲線群２５２は、ａ−Ｓｉ外側構造を有する１辺が１５０μｍの１６９個のａ−ＰＤの暗電流を、曲線群２５４は、ａ−Ｓｉ外側構造を有する１辺が２ｍｍの１個のａ−ＰＤの暗電流を示す。
【００２２】
曲線群２５０の暗電流が曲線群２５２の暗電流より大きいのは、曲線群２５０では端面リーク電流２２６１の寄与が大きいためと考えられる。室温近辺ではおよそ半桁の違いがある。また、１辺が１５０μｍの１６９個のａ−ＰＤの全受光面積は３．８ｍｍ２で、１辺が２ｍｍの１個のａ−ＰＤの受光面積４ｍｍ２とほぼ同一である。しかし、曲線群２５２の暗電流は、曲線群２５４の暗電流よりも大きい。これは、全受光面積は同一でも、曲線群２５２に対応するａ−ＰＤは、ａ−Ｓｉ：Ｈ層端面２２６０の面積が大きく、端面電流２２６１の暗電流に対する寄与が大きいためと考えられる。
以上のことから、ａ−ＰＤの低ノイズ化のためには、ａ−Ｓｉ外側構造が望ましい。
【００２３】
ａ−Ｓｉ内側構造でのリーク電流発生要因としては、他に以下の項目が想定される。
すなわち、ｎ電極周端面がａ−Ｓｉ：Ｈ層端面２２６０よりも外側である場合、構造上ＩＴＯ電極との距離が近いため、キャリアの放出源となる可能性がある。また、ａ−Ｓｉ：Ｈ端面２２６０はａ−Ｓｉの切断面であるため、本来的にリーク電流が発生しやすいと考えられる。
以上の理由からも、ａ−ＰＤの低ノイズ化のためには、ａ−Ｓｉ外側構造であることが望ましい。
【００２４】
図７は、本発明の実施の形態に係るＸ線撮像装置におけるＸ線平面検出器を模式的に示す斜視断面図である。
Ｘ線変換部２６０、高感度低ノイズフォトダイオード２２０および低ノイズＴＦＴ３３０から構成されるＸ線検出素子２００、ベースプレート３５０、高速信号処理部３７０、デジタル画像伝送部３８０から構成される。
Ｘ線変換部２６０の高分解能・高感度ＣｓＩシンチレータで、入射Ｘ線は光に変換され、高感度低ノイズフォトダイオード２２０で電気信号に変換された後、選択信号により駆動するＴＦＴ３３０の駆動により各画素毎に読み出されて画像データとして高速信号処理部３７０に送られる。さらに、デジタル画像伝送部３８０で画像情報として処理される。
【００２５】
医用のＸ線撮像装置においては、人体の大きさに合わせてＸ線平面検出器を構成するため、Ｘ線平面検出器は相当程度の大きさであることが要請される。そのため、検出素子を配列するベースプレート３５０にはガラス基板が用いられる。
【００２６】
図８は、本発明の実施の形態に係るＸ線撮像装置におけるＸ線平面検出器の回路構成を示すブロック図である。
各画素毎に、Ｘ線検出素子２００の光電変換部２１０と、光電変換部２１０からの電荷読み出しや光入射前の状態へリセットするスイッチングを行うＴＦＴ３３０とが接続され、各ＴＦＴへはゲート駆動線３６２で共通に接続されたゲートドライバ３６０から駆動信号が供給される。また、各ＴＦＴのドレインはデータ信号線３７２に共通に接続され、データ信号線は低ノイズアンプ３４０を介して画像データを撮像信号として時系列的に出力するマルチプレクサ３７５に接続される。
【００２７】
図９は、本発明の第一の実施の形態に係るＸ線撮像装置におけるＸ線検出器を構成するＸ線検出素子の要部模式断面図である。
ガラス基板１００上に高感度低ノイズフォトダイオード２２０とＴＦＴ３３０が半導体薄膜技術により一体的に形成されている。ＴＦＴ３３０は、絶縁層ＳｉＮｘ３３２、ゲート電極３３３、ａ−Ｓｉ／ＳｉＮｘ／ｎ＋ａ−Ｓｉ構造３３５、ソース電極３３４、ドレイン電極３３６、絶縁層ＳｉＮｘ３３７から構成され、高感度低ノイズフォトダイオード２２０の下方には、ＳｉＮｘ層３３２、ソース電極３３４および絶縁層ＳｉＮｘ３３７が延伸している。従って、高感度低ノイズフォトダイード２２０はＴＦＴ３３０を被覆する絶縁層ＳｉＮｘ３３７の上に形成される構造となっている。
【００２８】
本実施形態では、ｉ  ａ−Ｓｉ：Ｈ層２２８内で生成される電子−正孔対を引き出すｎ電極２２４がａ−Ｓｉ：Ｈ層端面２２６０の内側に位置するａ−Ｓｉ外側構造であることにより端面電流の発生は十分に抑制される。
ｎ電極２２４は絶縁層ＳｉＮｘ３３７に開けたコンタクトホール２２４１を介してＴＦＴのソース電極３３４に接続している。
電極３３３，３３４および３３６の構成材料にはＡｌを用いている。
【００２９】
図１の場合と異なり、ａ−Ｓｉ：Ｈ層２２６の選択エッチングにおける下地は、ＴＦＴ３３０のパッシベーション膜であり、本実施形態においては、絶縁層ＳｉＮｘ３３７である。ＣＦ４＋ＳＦ６を用いるａ−Ｓｉ膜のＲＩＥにおいて、ＳｉＮｘに対し、例えば３程度の選択比を得ることは容易であり、ＴＦＴのパッシベーション膜を損なうことなく、選択エッチングが可能である。
【００３０】
高感度低ノイズフォトダイオード２２０とＴＦＴ３３０を埋め込んだ透明樹脂２３６の上方には、ＣｓＩシンチレータ２６２が設けられる。厚さは、Ｘ線を十分吸収できるよう６００乃至８００μｍである。さらに、Ｘ線以外の光の入射を抑制するための反射防止膜２６４および防湿膜２６６が設けられる。
【００３１】
図１０は、本発明の第一の実施の形態に係るＸ線撮像装置におけるＸ線検出器の要部平面図である。
ｎ電極２２４をＴＦＴのソース電極３３４に接続するコンタクトホール２２４１は、ａ−Ｓｉ：Ｈ層２２６の下に位置している。ＴＦＴのゲート電極３３３はゲート駆動線３６２に、ドレイン電極３３６はデータ信号線３７２に接続している。ｐ電極２３２はコンタクトホール２３０１を介してａ−Ｓｉ：Ｈ層２２６上のＩＴＯ電極（図示せず）２３０と接続している。ｐ電極２３２がＴＦＴ部上に拡張されているのは、ｐ電極がＴＦＴの斜め上方に位置することによるｐ電極とＴＦＴ電極間の電界不均一を避けるためである。
【００３２】
図１１は、本発明の第二の実施の形態に係るＸ線撮像装置におけるＸ線検出器を構成するＸ線検出素子の要部模式断面図である。
ｎ電極２２４とソース電極３３４を接続するコンタクトホール２２４１がａ−Ｓｉ：Ｈ層端面２２６０の外側に位置することが、図９と異なっている。ｎ電極２２４の一部はａ−Ｓｉ：Ｈ層２２６に覆われていないため、構成金属であるＡｌやＭｏがａ−Ｓｉ：Ｈ層２２６の選択エッチング時にスパッタなどにより飛散し、ａ−Ｓｉ：Ｈ層端面２２６０に付着し、端面電流２２６２が発生する可能性がある。しかし、ｎ電極２２４がａ−Ｓｉ：Ｈ層２２６の周囲を囲むように露出するａ−Ｓｉ内側構造に比べ、ｎ電極２２４の露出面積は各段に小さく、端面電流２２６２は、比較例の図２に示した端面電流２２６１に比べて小さいので大きな暗電流を生むには至らない。
【００３３】
図１２は、本発明の第二の実施の形態に係るＸ線撮像装置におけるＸ線検出器の要部平面図である。
コンタクトホール２２４１はａ−Ｓｉ：Ｈ層２２６の外にあるが、ｎ電極２２４の露出面積が小さく、大きな暗電流を発生させることはない。
【００３４】
図１３は、本発明の第三の実施の形態に係るＸ線撮像装置におけるＸ線検出器を構成するＸ線検出素子の要部模式断面図である。
ＴＦＴ３３０のソース電極３３４と高感度低ノイズフォトダイオード２２０のｎ電極２２４とが一体の構造を形成している。すなわち、高感度低ノイズフォトダイオード２２０のｎ電極２２４が、ＴＦＴ３３０のソース電極３３４と共通に形成されている。ＴＦＴ３３０と高感度低ノイズフォトダイオード２２０が同層に設けられている点が図８と異なる。この構造においては、ｎ電極２２４とソース電極３３４はともにａ−Ｓｉ：Ｈ層２２６または絶縁層３３７に覆われる。
【００３５】
半導体薄膜技術によるＴＦＴ作製において、ｎ電極２２４を兼用する形状にソース電極３３４を形成し、ＴＦＴ３３０をパッシベーション膜で被覆した後、ａ−Ｓｉ：Ｈ層２２６を形成して選択エッチングを行うことにより、端面リーク電流を抑制した構造を得ることが可能である。
【００３６】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、前述した具体例に限られることはなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
例えば、本具体例においては、用途を医用のＸ線撮像装置として説明したが、半導体技術を用いたアモルファスシリコンフォトダイオードは、小型の各種機器にも適用可能である。例えば、半導体基板に直接検出器を設けることにより、種々の携帯型の検査機器を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の形態に係るアモルファスシリコンフォトダイオードの部分模式断面図である。
【図２】比較例に係るアモルファスシリコンフォトダイオードの部分模式断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るアモルファスシリコンフォトダイオードの製造工程を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態に係るアモルファスシリコンフォトダイオードの製造方法の工程断面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るアモルファスシリコンフォトダイオードの製造方法の工程断面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るアモルファスシリコンフォトダイオードの暗電流のバイアス依存性および温度依存性を示す。
【図７】本発明の実施の形態に係るＸ線撮像装置におけるＸ線平面検出器を模式的に示す斜視断面図である。
【図８】本発明の実施の形態に係るＸ線撮像装置におけるＸ線平面検出器の回路構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第一の実施の形態に係るＸ線撮像装置におけるＸ線検出器を構成するＸ線検出素子の要部模式断面図である。
【図１０】本発明の第一の実施の形態に係るＸ線撮像装置におけるＸ線検出器の要部平面図である。
【図１１】本発明の第二の実施の形態に係るＸ線撮像装置におけるＸ線検出器を構成するＸ線検出素子の要部模式断面図である。
【図１２】本発明の第二の実施の形態に係るＸ線撮像装置におけるＸ線検出器の要部平面図である。
【図１３】本発明の第三の実施の形態に係るＸ線撮像装置におけるＸ線検出器を構成するＸ線検出素子の要部模式断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１００：ガラス基板  ２２４：ｎ電極  ２２６：ａ−Ｓｉ：Ｈ層  
２２７：ｎ＋ａ−Ｓｉ：Ｈ層  ２２８：ｉ  ａ−Ｓｉ：Ｈ層  
２２９：ｐ＋ａ−Ｓｉ：Ｈ層  ２２６０：ａ−Ｓｉ：Ｈ層端面
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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