(57)【要約】【課題】ＴＦＴ上に配置されるセンサ個別電極が電位変動を起こした場合に、ＴＦＴ素子のリークによる特性変動が発生する。【解決手段】ＴＦＴ素子のゲート電極層１７をチャネル領域の上に配置するトップゲート構造として、ＴＦＴチャネル部をゲート電極で保護し、センサ個別電極の出力に応じた電位変動があっても、ＴＦＴ素子がバックゲート効果によりＯＮすることなく、安定したＴＦＴ特性を得る。ＴＦＴ素子を直列に接続することで、ＯＦＦ特性の改善を図り、また、ゲート絶縁層を介した上下間ショート、半導体層内のショートなどの不良に対しても冗長性を持たせる。【選択図】      図３
2004265933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を電気信号に変換するセンサ素子と、該センサ素子に接続される複数の薄膜トランジスタとを備えた画素が複数配列された放射線検出装置において、
前記複数の薄膜トランジスタは直列に接続され且つ同一のゲート配線が用いられ、
前記複数の薄膜トランジスタと接続される前記センサ素子の電極は、前記複数の薄膜トランジスタ上に配置され、
前記複数の薄膜トランジスタは、基板上に半導体層、ゲート絶縁層、ゲート電極層が順次積層されたトップゲート型構成であることを特徴とする放射線検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｘ線、γ線などの放射線を検出する放射線検出装置に関する。特に、医療画像診断装置、非破壊検査装置、放射線を用いた分析装置などに応用可能な放射線検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年の液晶ＴＦＴ技術の進歩、情報インフラの整備が充実した現在では、非単結晶シリコン、例えば、非晶質シリコン（以下、ａ−Ｓｉと略記）を用いた光電変換素子とスイッチＴＦＴにより構成されたセンサアレイと、放射線を可視光などの光に変換する蛍光体とを組み合わせたフラットパネル検出器（以下、ＦＰＤと略記）が提案され、医療画像分野においても大面積、且つ、デジタル化が達成されている。
【０００３】
このＦＰＤは、放射線画像を瞬時に読み取り、瞬時にディスプレイ上に表示できるものであり、また、画像は、デジタル情報として直接取り出すことが可能であるため、データーの保管、或いは、加工、転送など取り扱いが便利であると言った特徴がある。また、感度などの諸特性は、撮影条件に依存するが、従来のスクリーンフィルム系（以下Ｓ／Ｆ系と略記）撮影法、コンピューティッドラジオグラフィ（以下、ＣＲと略記）撮影法に比較して、同等又はそれ以上であることが確認されている。
【０００４】
このＦＰＤの１ビットの等価回路図を図１０に示す。また、３×３ビットの模式的等価回路図を図１１に示す。図中、１０１及びＳ１１〜Ｓ３３は光電変換素子部、１０２及びＴ１１〜Ｔ３３は転送用ＴＦＴ部、１０４及びＶｇ１〜Ｖｇ２は転送用ＴＦＴ駆動配線、１０６及びＳｉｇ１〜Ｓｉｇ３は信号線、１０７及びＶｓ１〜Ｖｓ３は光電変換素子バイアス配線、Ａは信号処理回路、Ｂはバイアス電源、ＤはＴＦＴ駆動回路、ＣはＡ／Ｄ変換部である。
【０００５】
Ｘ線などの放射線は図１１の紙面上部より入射し、不図示の蛍光体により可視光等の光に変換される。変換光は、光電変換部Ｓ１１〜Ｓ３３により電荷に変換され、光電変換素子部Ｓ１１〜Ｓ３３内に蓄積される。その後、ＴＦＴ駆動回路Ｄより、ＴＦＴ駆動配線から転送ＴＦＴ部Ｔ１１〜Ｔ３３を動作させ、この蓄積電荷を信号線Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ３に転送し、信号処理回路Ａにて処理され、更に、Ａ／Ｄ変換部ＣにてＡ／Ｄ変換され出力される。
基本的には、上述の様な素子構成が一般的であり、特に、前記光電変換素子はＰＩＮ型フォトディテクター（以下、ＰＩＮ型ＰＤと略記）、或いは、本発明者等が採用しているＭＩＳ型フォトディテクター（以下、ＭＩＳ型ＰＤと略記）が一般的であり、その他、様々な素子が提案されている。
【０００６】
以上の様に、ＦＰＤの製品化が達成されている一方、更なる感度向上を目指して種々の提案がなされている。例えば、ＳＰＩＥ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｉｍａｇｉｎｇ  ＶＩ，Ｆｅｂｒｕａｒｙ  ２３−２７，１９９２、Ｌ．Ｅ  Ａｎｔｏｎｕｋ等による報告では、ＴＦＴ素子上にセンサ素子を積層した構造が開示されている。この提案では、前記構造を採用することでセンサ素子の開口率を向上させ、感度向上が可能としている。また、この時、ＴＦＴ素子はセンサ素子の直下に配置されているため、不要な寄生容量を形成し、故に、接地されたＰｌａｎｅを配置することが記載されているが、具体的な内容は不明であり、効果も不明である。
【０００７】
また、特許文献１による提案においては、同様に、開口率を向上させるため、ＴＦＴ素子上にセンサ素子を積層する構造が示されている。この提案では、ＴＦＴ素子のソース−ドレイン電極に接続された電極がＴＦＴ素子上を被覆し、且つ、センサ個別電極となっている構造である。
【０００８】
一方、特許文献２による提案においても、ＴＦＴ素子上にセンサ素子を積層し、開口率の向上を目的とした構造が示されている。この提案では、ＴＦＴ素子上に層間膜を介して、センサが積層されている構造である。
【０００９】
【特許文献１】
米国特許第５，４９８，８８０号
【特許文献２】
特開２０００−１５６５２２号
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来例では、ＴＦＴのチャネル部が様々な形で電位変動を受ける構造となっており、また、シールドを配置すると言った記載においても、具体的には不明である。
【００１１】
即ち、従来の積層構造のＦＰＤにおいては、センサ素子の個別電極がＴＦＴ素子のバックゲート電極として作用することになり、個別電極の電位変動により、ＴＦＴ素子のリークと言った問題を発生させ、画像品位の劣化を引き起こす。
【００１２】
例えば、センサ出力が大きい領域と小さい領域が隣接した場合、境界がにじむ様なクロストークが現れる。また、センサ飽和出力が低下し、ダイナミックレンジが低下すると言った問題が生じる。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、ＴＦＴ素子上に配置したセンサ素子の個別電極が電位変動を起こした場合においても、ＴＦＴ素子のリークによる特性変動を抑えることを可能し、感度向上を達成するにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の放射線検出装置は、放射線を電気信号に変換するセンサ素子と、該センサ素子に接続される複数の薄膜トランジスタとを備えた画素が複数配列された放射線検出装置において、
前記複数の薄膜トランジスタは直列に接続され且つ同一のゲート配線が用いられ、前記複数の薄膜トランジスタと接続される前記センサ素子の電極は、前記複数の薄膜トランジスタ上に配置され、前記複数の薄膜トランジスタは、基板上に半導体層、ゲート絶縁層、ゲート電極層が順次積層されたトップゲート型構成であることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明は、ＴＦＴ素子をトップゲート構造とすることにより、ＴＦＴ上に複雑なシールド構造を配置することなく、ＴＦＴチャネル部はゲート電極に保護する構造とし、その結果、センサ電極の出力に応じた電位変動により、ＴＦＴ素子がバックゲート効果によりＯＮすることなく、安定したＴＦＴ特性を得ることにある。即ち、画像品位においても大きく改善が可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００１７】
（実施形態１）
本発明の第１の実施形態として、夫々の画素に転送ＴＦＴ素子とリセットＴＦＴ素子が配置された光電変換装置、及び放射線検出装置について述べる。本実施形態は、光電変換装置上に放射線を可視光などの光に波長変換する波長変換体を配し、その変換光を光電変換装置で読み取る間接型放射線検出装置である。光電変換装置の光電変換素子はＭＩＳ型ＰＤ、或いは、ＰＩＮ型ＰＤ共に用いることが可能である。
【００１８】
光電変換装置の１ビット（１画素）の等価回路図を図１に示す。図中、１は光電変換素子部、２は転送ＴＦＴ部、３はリセットＴＦＴ部、４は転送ＴＦＴ駆動配線、５はリセットＴＦＴ駆動配線、６は信号線、７はバイアス配線、８はリセット配線である。
【００１９】
同図を用いて、駆動方法の概略を述べる。Ｘ線等の放射線は蛍光体等の波長変換体により、波長変換され、光電変換素子部１に入射する。入射光は光電変換され光電変換素子部１に電荷蓄積される。
【００２０】
その後、転送ＴＦＴ部２のゲート電極に転送ＴＦＴ駆動配線４からＯＮ電圧が与えられ、転送ＴＦＴ部２がＯＮし、光電変換素子から電気信号が信号線６に転送され、別付けの読出しＩＣにより読み出される。読出し後、転送ＴＦＴ部２のゲート電極に転送ＴＦＴ駆動配線４からＯＦＦ電圧が与えられ、転送ＴＦＴ部２がＯＦＦし、一連の読出し動作が終了する。
【００２１】
次に、リセットＴＦＴ部３のゲート電極にリセットＴＦＴ駆動配線５からＯＮ電圧が与えられ、リセット配線８からリセット電圧が与えられ、光電変換素子部１がリセットされる。その後、リセットＴＦＴ部３のゲート電極にリセットＴＦＴ駆動配線５からＯＦＦ電圧が与えられ終了する。
【００２２】
以上、説明を簡略化するために１ビットの等価回路により説明をしたが、実際には、各画素（１ビット）が２次元に配列され、各画素の転送ＴＦＴ、リセットＴＦＴ部は夫々共通の駆動配線に接続され、また、その他、信号線等においても同様に共通に接続される。
【００２３】
１画素の模式的平面図を図２に示す。図２において、図１と同一構成部については同一番号を付する。図３は図２のＡ−Ａ′断面を示す断面図である。なお、図３は転送ＴＦＴ部２とリセットＴＦＴ部３との間の幅が縮小されて示されている。
【００２４】
先ず、転送ＴＦＴ部２から説明する。図３において、１１は基板、１２は多結晶半導体層、１３はソース−ドレイン領域、１４はソース−ドレイン領域１３と同様な導電型の低濃度領域からなるオフセット領域、１５はゲート絶縁層、１６は転送ＴＦＴゲート駆動配線、１７はゲート電極、１８は層間絶縁層、１９はソース−ドレイン電極である。転送ＴＦＴ部２は直列に接続された２つのＴＦＴを備え、２つのＴＦＴの２つのゲート電極１７は共に転送ＴＦＴ駆動配線４に共通接続されている。各ＴＦＴはＬＤＤ構造をなしている。
【００２５】
転送ＴＦＴ部２と同様な構造で、リセットＴＦＴ部３が形成され、２１はリセットＴＦＴゲート駆動配線、２２はリセット配線である。リセットＴＦＴ部３も直列に接続された２つのＴＦＴを備え、２つのＴＦＴの２つのゲート電極は共にリセットＴＦＴ駆動配線５に共通接続されている。各ＴＦＴはＬＤＤ構造をなしている。
【００２６】
また図３において、２３は層間絶縁層、２４はセンサ個別電極、２５はＭＩＳ型ＰＤ（絶縁層、半導体層、オーミックコンタクト層の積層構造）、２６は透明電極、２７はセンサバイアス配線である。ＭＩＳ型ＰＤ２５からの電気信号は、センサ個別電極２４に接続されるドレイン電極１９に転送され、転送ＴＦＴ部２を介して、ソース電極１９に接続される信号線６から読み出される。
【００２７】
尚、不図示の蛍光体は光電変換素子部（ここではＭＩＳ型ＰＤ）上に配置され、放射線検出装置を構成する。以上の様な構成を採用することにより、ＭＩＳ型ＰＤに接続されたセンサ個別電極２４の電位変動に対して、夫々のＴＦＴのチャネル部がゲート電極によりシールドされる構造となる。
【００２８】
なお、転送ＴＦＴ部、リセットＴＦＴ部のいずれか一方を、直列に接続された２つのＴＦＴを備えた構成とすることもできる。
【００２９】
その結果、センサ個別電極２４の光出力に応じたＴＦＴリークが低減できるなど、画像品位が格段に向上される。また、画素サイズに係わらず、開口率は略１００％を達成することになり、微細化に対してＴＦＴの占有面積が大きくなるが、それには無関係に開口率が確保でき、大きな構造的な利点となる。
【００３０】
更に、ＴＦＴを直列に複数接続することにより、ＴＦＴ特性、特に、ＯＦＦ特性の改善が図られ、また、ゲート絶縁層を介した上下間ショート、半導体層内のショートなどの不良に対しても冗長性を持たせることも可能となる。
【００３１】
（実施形態２）
本発明の第２の実施形態として、夫々の画素に転送ＴＦＴ素子とリセットＴＦＴ素子が配置された放射線検出装置について述べる。本実施形態はａ−Ｓｅなどを用いて、放射線を直接、電気信号に変換する直接型放射線検出装置である。
【００３２】
１ビットの等価回路図を図４に示す。図１と同一構成部ついては同一番号を付する。ただし、１は放射線変換素子部を示している。図中、１は放射線変換素子部であり、ここでは放射線を直接、電気信号に変換する直接型である。２は転送ＴＦＴ部、３はリセットＴＦＴ部、４は転送ＴＦＴ駆動配線、５はリセットＴＦＴ駆動配線、６は信号線、７はバイアス配線、８はリセット配線である。９は直接変換された電荷の蓄積コンデンサである。
【００３３】
基本動作は、実施形態１と略同様である。放射線は放射線変換素子部１にて直接電荷に変換され、蓄積コンデンサ９に蓄積され、転送ＴＦＴ部２により読み出される、その後、リセット動作において、放射線変換素子部１（ここでは直接型変換部材）と蓄積コンデンサ９が同時にリセットされる。
【００３４】
１画素の模式的平面図を図５に示す。図５において、図４と同一構成部については同一番号を付する。図６は図５のＡ−Ａ′断面を示す断面図である。なお、図６は転送ＴＦＴ部２とリセットＴＦＴ部３との間の幅が縮小されて示されている。
【００３５】
先ず、転送ＴＦＴ部２から説明する。図６において、１１は基板、１２は多結晶半導体層、１３はソース−ドレイン領域、１４はソース−ドレイン領域１３と同様な導電型の低濃度領域からなるオフセット領域、１５はゲート絶縁層、１６は転送ＴＦＴゲート駆動配線、１７はゲート電極、１８は層間絶縁層、１９はソース−ドレイン電極である。転送ＴＦＴ部２は直列に接続された２つのＴＦＴを備え、２つのＴＦＴの２つのゲート電極１７は共に転送ＴＦＴ駆動配線４に共通接続されている。各ＴＦＴはＬＤＤ構造をなしている。
【００３６】
転送ＴＦＴ部２と同様な構造で、リセットＴＦＴ部３が形成され、２１はリセットＴＦＴゲート駆動配線、２２はリセット配線である。リセットＴＦＴ部３も直列に接続された２つのＴＦＴを備え、２つのＴＦＴの２つのゲート電極は共にリセットＴＦＴ駆動配線５に共通接続されている。各ＴＦＴはＬＤＤ構造をなしている。
【００３７】
また図６において、２３は層間絶縁層、２４はセンサ個別電極、２９は直接変換部材（ａ−Ｓｅ、その他ＧａＡｓ、ＰｂＩ２などがある）、３０はセンサ上部電極である。
【００３８】
また、蓄積コンデンサ９の構成は、コンデンサ下電極２８、層間絶縁層１８、ソース−ドレイン電極１９を用いて形成される構造である。
【００３９】
尚、同様に、以上の様な構成を採用することにより、直接変換部材２９に接続されたセンサ個別電極２４の電位変動に対して、夫々のＴＦＴのチャネル部がゲート電極によりシールドされる構造となる。
【００４０】
その結果、センサ個別電極２４の出力に応じたＴＦＴリークが低減できるなど、画像品位が格段に向上される。また、画素サイズに係わらず、開口率は略１００％を達成することになり、微細化に対して大きな構造的な利点となる。
【００４１】
更に、ＴＦＴを直列に複数接続することにより、ＴＦＴ特性、特に、ＯＦＦ特性の改善が図られ、また、ゲート絶縁層を介した上下間ショート、半導体層内のショートなどの不良に対しても冗長性を持たせることも可能となる。
【００４２】
（実施形態３）
本発明の第３の実施形態として、光電変換素子に発生した電荷をゲート電極に受けるＡｍｐＴＦＴ（増幅用ＴＦＴ）とその電荷に応じた信号を転送する転送ＴＦＴなどから構成される放射線検出装置について述べる。本実施形態は、放射線を一旦、可視光などの光に波長変換し、その変換光を光電変換素子で読み取る間接型放射線検出装置である。光電変換素子はＭＩＳ型ＰＤ、或いは、ＰＩＮ型ＰＤ共に用いることが可能である。
【００４３】
光電変換装置の１ビットの等価回路図を図７に示す。図１と同一構成部については同一番号を付する。図中、１は光電変換素子部、３１はＡｍｐＴＦＴ部、２は転送ＴＦＴ部、３はリセットＴＦＴ部、４は転送ＴＦＴ駆動配線、５はリセットＴＦＴ駆動配線、６は信号線、７はバイアス配線、８はリセット配線、３２は転送ＴＦＴバイアス配線である。ＡｍｐＴＦＴ部３１も直列に接続された２つのＴＦＴを備えている。
【００４４】
同図を用いて、駆動方法の概略を述べる。Ｘ線等の放射線は蛍光体等の波長変換体により、波長変換され、光電変換素子部１に入射する。入射光は光電変換され光電変換素子部１に電荷蓄積される。
【００４５】
この電荷により、ＡｍｐＴＦＴ３１のゲート電極には光入射量に応じた電位変動が起こる。その後、転送ＴＦＴ部２のゲート電極に転送ＴＦＴ駆動配線４からＯＮ電圧が印加され、転送ＴＦＴ部２がＯＮし、光入射量に応じた出力が信号線６を介して発生する。
【００４６】
外付けＩＣによる読出し後、転送ＴＦＴ部２のゲート電極に転送ＴＦＴ駆動配線４からＯＦＦ電圧が与えられ、転送ＴＦＴ部２がＯＦＦし、一連の読出し動作が終了する。
【００４７】
次に、リセットＴＦＴ部３のゲート電極にリセットＴＦＴ駆動配線５からＯＮ電圧が与えられ、リセット配線８からリセット電圧が与えられ、光電変換素子部１がリセットされる。その後、リセットＴＦＴ部３のゲート電極にリセットＴＦＴ駆動配線５からＯＦＦ電圧が与えられ終了する。
【００４８】
以上、説明を簡略化するために１ビットの等価回路により説明をしたが、実際には、各画素（１ビット）が２次元に配列され、各画素の転送ＴＦＴ、リセットＴＦＴは夫々共通の駆動配線に接続され、また、その他、信号線等においても同様に共通に接続される。
【００４９】
１画素の模式的平面図を図８に示す。図８において、図１及び図７と同一構成部については同一番号を付する。本実施形態の様に３種類のＴＦＴを用いた場合、従来では、開口率が著しく低下し、十分な感度が確保できないため、機能的な回路設計が困難であったが、本例の様にＴＦＴ素子上にセンサ素子を配置することにより、設計自由度の高い放射線検出装置の実現が可能とる。言い換えれば、画像品の高い装置が実現可能となる。
【００５０】
（実施形態４）
本実施形態は前述の実施形態１において、ＴＦＴ構造をオフセット構造とした場合について述べる。模式的平面図を図９に示す。
【００５１】
同図より、ＴＦＴのゲート電極１７に対して、チャネル領域１２が幅広となっているオフセット構造としている。本実施形態は、実施形態１のＬＤＤ構造と同様、オフセット構造においても、ＴＦＴにおいてはＯＦＦ電流の安定化など同様の効果がある。
【００５２】
次に以上説明した各実施形態の放射線検出装置を用いたＸ線診断システムについて説明する。
【００５３】
図１２は本発明による放射線検出装置のＸ線診断システムへの応用例を示したものである。
【００５４】
Ｘ線チューブ６０５０で発生したＸ線６０６０は患者あるいは被験者６０６１の胸部６０６２を透過し、本実施形態の放射線検出装置（例えば光電変換装置の前に蛍光体を配置した装置）６０４０に入射する。この入射したＸ線には患者６０６１の体内部の情報が含まれている。Ｘ線の入射に対応してシンチレータは発光し、これを光電変換素子が光電変換して、電気的情報を得る。この情報はディジタルに変換され信号処理手段となるイメージプロセッサ６０７０により画像処理され制御室の表示手段となるディスプレイ６０８０で観察できる。
【００５５】
また、この情報は電話回線６０９０等の伝送手段により遠隔地へ転送でき、別の場所のドクタールームなどディスプレイ６０８１に表示もしくは光ディスク等の記録手段に保存することができ、遠隔地の医師が診断することも可能である。また記録手段となるフィルムプロセッサ６１００により記録媒体たるフィルム６１１０に記録することもできる。
【００５６】
以上本発明の実施形態について説明したが、本発明の好適な実施の態様は以下に説明する態様である。
【００５７】
（実施態様１）  入射光を電気信号に変換するセンサ素子と、該センサ素子に接続される複数の薄膜トランジスタとを備えた画素が複数配列された光電変換装置において、
前記複数の薄膜トランジスタは直列に接続され且つ同一のゲート配線が用いられ、
前記複数の薄膜トランジスタと接続される前記センサ素子の電極は、前記複数の薄膜トランジスタ上に配置され、
前記複数の薄膜トランジスタは、基板上に半導体層、ゲート絶縁層、ゲート電極層が順次積層されたトップゲート型構成であることを特徴とする光電変換装置。
【００５８】
（実施態様２）  実施態様１に記載の光電変換装置において、前記複数の薄膜トランジスタは、前記センサ素子から電気信号を転送する複数の転送用薄膜トランジスタと、前記センサ素子をリセットする複数のリセット用薄膜トランジスタとを含んでいる光電変換装置。
【００５９】
（実施態様３）  実施態様１に記載の光電変換装置において、前記複数の薄膜トランジスタは、前記センサ素子から電気信号が入力される複数の増幅用薄膜トランジスタと、該電気信号を出力するための複数の転送用薄膜トランジスタと、前記センサ素子をリセットする複数のリセット用薄膜トランジスタとを含んでいる光電変換装置。
【００６０】
（実施態様４）  実施態様１〜３のいずれかに記載の光電変換装置において、前記複数の薄膜トランジスタは、チャネル領域がゲート電極より幅が広い光電変換装置。
【００６１】
（実施態様５）  実施態様１〜４のいずれかに記載の光電変換装置と、該光電変換装置の光入射側に、放射線を光に変換する変換体とを備えた放射線検出装置。
【００６２】
（実施態様６）  放射線を電気信号に変換するセンサ素子と、該センサ素子に接続される複数の薄膜トランジスタとを備えた画素が複数配列された放射線検出装置において、
前記複数の薄膜トランジスタは直列に接続され且つ同一のゲート配線が用いられ、
前記複数の薄膜トランジスタと接続される前記センサ素子の電極は、前記複数の薄膜トランジスタ上に配置され、
前記複数の薄膜トランジスタは、基板上に半導体層、ゲート絶縁層、ゲート電極層が順次積層されたトップゲート型構成であることを特徴とする放射線検出装置。
【００６３】
（実施態様７）  実施態様６に記載の放射線検出装置において、前記センサ素子に蓄積用コンデンサが接続されている放射線検出装置。
【００６４】
（実施態様８）  実施態様６又は７に記載の放射線検出装置において、前記複数の薄膜トランジスタは、前記センサ素子から電気信号を転送する複数の転送用薄膜トランジスタと、前記センサ素子をリセットする複数のリセット用薄膜トランジスタとを含んでいる放射線検出装置。
【００６５】
（実施態様９）  実施態様６又は７に記載の放射線検出装置において、前記複数の薄膜トランジスタは、前記センサ素子から電気信号が入力される複数の増幅用薄膜トランジスタと、該電気信号を出力するための複数の転送用薄膜トランジスタと、前記センサ素子をリセットする複数のリセット用薄膜トランジスタとを含んでいる放射線検出装置。
【００６６】
（実施態様１０）  実施態様６〜９のいずれかに記載の放射線検出装置において、前記複数の薄膜トランジスタは、チャネル領域がゲート電極より幅が広い放射線検出装置。
【００６７】
（実施形態１１）  実施形態５〜９のいずれかに記載の放射線検出装置と、
前記放射線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記録するための記録手段と、
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、
前記放射線を発生させるための放射線源とを具備することを特徴とする放射線撮像システム。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、特別なシールド構造を配置することなく、センサ素子をＴＦＴ上に配置することが可能となる。その結果、高精細化による画素サイズの縮小においても、十分な開口率、即ち、感度を確保でき、また、ＴＦＴリークによる画像品位の低下を防ぐことが可能となる。
【００６９】
また、各々のＴＦＴ素子は複数のＴＦＴを直列に接続することにより、ＴＦＴの冗長性が得られると共に、ＯＦＦ電流の安定性が確保でき、動作マージンの確保、画像品位の向上が達成できる。
【００７０】
更に、複数のＴＦＴを１画素内に配置することが可能となるため、回路設計の自由度が増し、画像品位を向上させる駆動が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１の１ビットの等価回路図である。
【図２】実施形態１の模式的平面図である。
【図３】実施形態１のＡ−Ａ′部の模式的断面図である。
【図４】実施形態２の１ビットの等価回路図である。
【図５】実施形態２の模式的平面図である。
【図６】実施形態２のＡ−Ａ′部の模式的断面図である。
【図７】実施形態３の１ビットの等価回路図である。
【図８】実施形態３の模式的平面図である。
【図９】実施形態４の模式的断面図である。
【図１０】従来の１ビットの模式的等価回路である。
【図１１】従来の３×３の模式的等価回路である。
【図１２】本発明の放射線検出装置によるＸ線撮影システムの構成を示す概念図である。
【符号の説明】
１  光電変換素子部
２  転送ＴＦＴ部
３  リセットＴＦＴ部
４  転送ＴＦＴ駆動配線
５  リセットＴＦＴ駆動配線
６  信号線
７  バイアス配線
８  リセット配線
９  蓄積コンデンサ
１１  基板
１２  多結晶半導体層（チャネル領域）
１３  ソース−ドレイン領域
１４  オフセット領域
１５  ゲート絶縁層
１６  転送ＴＦＴゲート駆動配線
１７  ゲート電極
１８  層間絶縁層
１９  ソース−ドレイン電極
２１  リセットＴＦＴゲート駆動配線
２２  リセット配線
２３  層間絶縁層
２４  センサ個別電極
２５  ＭＩＳ型ＰＤ
２６  透明電極
２７  センサバイアス配線
２８  コンデンサ下電極
２９  直接変換部材
３０  センサ上部電極
３１  Ａｍｐ  ＴＦＴ部
３２  転送ＴＦＴバイアス配線
Ｓ１１〜Ｓ３３  光電変換素子部
Ｔ１１〜Ｔ３３  転送用ＴＦＴ部
Ｖｇ１〜Ｖｇ２  転送用ＴＦＴ駆動配線
Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ３  信号線
Ｖｓ１〜Ｖｓ３  光電変換素子バイアス配線
Ａ  信号処理回路
Ｂ  バイアス電源
Ｃ  Ａ／Ｄ変換部
Ｄ  ＴＦＴ駆動回路
【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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