(57)【要約】【課題】直接型放射線検出器における対放射線耐久性能の向上を可能にする放射線検出技術を提供する。【解決手段】放射線を電気信号に変換する半導体基板（１）と、前記電気信号を、前記半導体基板上に形成される複数の画素電極を通して読み出すための信号処理基板（５）との間に、前記半導体基板を透過した放射線を遮断するための放射線遮断基板（１００）を配置し、前記半導体検出基板を透過した放射線が前記信号処理基板に入射するのを防止する。【選択図】  図１
2004209117.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半導体基板と、前記半導体基板面に形成された複数の第１の画素電極と、前記第１の画素電極に対応して形成され、前記電気信号を前記第１の画素電極を通して読み出すための複数の第２の画素電極を備えた信号処理基板と、前記半導体基板と前記信号処理基板との間に設けられ、前記半導体基板を透過した放射線を遮断するための放射線遮断基板とを有することを特徴とする放射線検出装置。
【請求項２】
放射線を電気信号に変換する半導体基板と、前記半導体基板面に形成された複数の第１の画素電極と、前記第１の画素電極に対応して形成され、前記電気信号を前記第１の画素電極を通して読み出すための複数の第２の画素電極を備えた信号処理基板と、前記半導体基板と前記信号処理基板との間に設けられ、前記半導体基板を透過した放射線を遮断するための放射線遮断基板とを有し、かつ、前記放射線遮断基板は、前記第１の画素電極と前記第２の画素電極とを電気的に接続する複数の接続部材と、複数の前記接続部材を互いに電気的に略絶縁する絶縁部材とを備えてなることを特徴とする放射線検出装置。
【請求項３】
前記接続部材が、複数の略柱状の導電部材で構成され、かつ、前記導電部材は、前記絶縁部材によりコーテイングされ、前記放射線遮断基板面内にマトリクス状に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の放射線検出装置。
【請求項４】
前記放射線遮断基板は、対応する前記第１の画素電極と前記第２の画素電極とを接続する信号線を配置するためのホールが形成されていることを特徴とする請求項２に記載の放射線検出装置。
【請求項５】
前記放射線遮断基板は、略同一の形状を有する複数の基板の積み重ねにより構成されていることを特徴とする請求項２に記載の放射線検出装置。
【請求項６】
前記放射線遮断基板の前記ホールの内面および前記信号線の表面のうちいずれか一方もしくは両方が、前記絶縁部材でコーティングされていることを特徴とする請求項４に記載の放射線検出装置。
【請求項７】
前記放射線遮断基板は、前記画素電極のピッチ以下の長さの辺を一方向に有し、前記画素電極のピッチ以上の長さの辺を他方向に有する略柱状の短冊型基板を、前記信号線を挟んで複数個配置した第１の基板と、前記第１の基板と略同一な構成を有し、前記第１の基板の長手方向と略直交する方向に前記信号線を挟んで配置された複数個の第２の基板とを具備することを特徴とする請求項２に記載の放射線検出装置。
【請求項８】
前記短冊型基板は、前記信号線に相対する表面および前記信号線の表面のうちいずれか一方もしくは両方が、前記絶縁部材でコーティングされていることを特徴とする請求項７に記載の放射線検出装置。
【請求項９】
（１）放射線を電気信号に変換する半導体基板に分離して形成された複数の画素電極のピッチ以下の長さの辺を一方向とし、前記画素電極のピッチ以上の長さの辺を他方向に有する、放射線を遮断するための複数の短冊型基板を、前記一方向に配置して、前記短冊型基板の各間に絶縁板を挟んで一体化し、平板を作製する工程と、前記平板を、前記短冊型基板の長辺方向で前記画素電極のピッチ以下の長さで切断して、複数の平板断片を作成する工程と、前記複数の平板断片を、前記平板断片の各切断面が相対するように前記絶縁板を挟んで一体化して、放射線遮断基板を作製する工程と、（２）前記半導体基板と、前記画素電極に対応して形成され、前記電気信号を前記画素電極を通して読み出すための読み出し電極が形成された信号処理基板との間に、前記放射線遮断基板を配置して、前記放射線遮断基板を介して前記画素電極と前記読み出し電極との間を電気的に接続する工程とを有することを特徴とする放射線検出装置の製造方法。
【請求項１０】
（１）放射線を電気信号に変換する半導体基板に分離して形成された複数の画素電極のピッチでマトリックス状に配置される複数の孔を形成し、前記孔を介して、絶縁部材でコーティングされ信号線が挿入される複数の絶縁板、および、導電性を有し、放射線を遮断する１つ又は複数の平板を作製する工程と、（２）前記平板を、前記絶縁板の間に前記各孔の位置が略一致するように配置し、前記各孔に前記信号線を貫通させて、前記絶縁板、前記平板、および前記信号線を一体化し、前記絶縁板の外部に出ている前記信号線を切断して、放射線遮断基板を作製する工程と、（３）前記半導体基板と、前記各画素電極に対応して形成され、前記電気信号を前記画素電極を通して読み出すための読み出し電極が形成される信号処理基板との間に、前記放射線遮断基板を配置して、前記信号線と前記画素電極との間、および前記信号線と前記読み出し電極との間を、電気的に接続する工程とを有することを特徴とする放射線検出装置の製造方法。
【請求項１１】
（１）放射線を電気信号に変換する半導体基板に分離して形成された複数の画素電極のピッチでマトリックス状に配置される複数の孔を形成し、前記孔を介して、絶縁部材でコーティングされ前記画素電極に通ずる信号線が挿入される絶縁板を作製する工程と、（２）前記画素電極のピッチ以下の長さの辺を一方向とし、前記画素電極のピッチ以上の長さの辺を他方向に有する、導電性で、放射線を遮断するための短冊型基板を、前記一方向で前記信号線を挟んで、前記絶縁板上に複数個配置し、次に前記短冊型基板を前記他方向で前記信号線を挟んで複数個配置して、前記絶縁板の前記孔に前記信号線を挿入させ、前記絶縁板、前記短冊型基板、および前記信号線を一体化せしめ、前記絶縁板の外部に出ている前記信号線を切断して、放射線遮断基板を作成する工程と、（３）前記半導体基板と、前記各画素電極に対応して形成され、前記電気信号を前記画素電極を通して読み出すための読み出し電極が形成される信号処理基板との間に、前記放射線遮断基板を配置して、前記信号線と前記画素電極との間、および前記信号線と前記読み出し電極との間を、電気的に接続する工程とを有することを特徴とする放射線検出装置の製造方法。
【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ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置等に用いられる放射線検出技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
放射線検出器の分野において、近年、直接変換型ＦＰＤ（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）と呼ばれる検出器が開発されている。
【０００３】
直接変換型ＦＰＤは、図１２に示すように、一般に放射線を電気信号に変換する半導体基板１と電気信号を読み出す信号処理基板５の２層で構成される。半導体基板１の材料としては、Ｓｉ，  ａ−Ｓｅ，  ＣｄＴｅ，  ＣｄＺｎＴｅ，  ＧａＡｓ，  ＰｂＩ２，  ＨｇＩ２，  ＴｌＢｒ等が使用される。半導体基板１の両表面には、基板に電圧を加えるための共通電極２および画素電極３ａが設けられる。画素電極３ａは画素毎に分割されて形成されており、共通電極２は１画素もしくは複数画素にわたって短絡された状態で形成されている。半導体基板１の内部において、放射線１４による光電効果によって生成されたキャリアは上記両電極間の電圧によって半導体基板１の内部を流れ、電気信号を発生する。画素電極３ａは、信号処理基板電極３ｂを通して信号処理基板５に電気的に接続されている。信号処理基板５には、画素毎にコンデンサ６が設けられており、上記電気信号によって発生した電荷を画素毎に蓄積する。また、スイッチ７を画素毎に順次切り替えることで、コンデンサ６に蓄積された電荷を順次読み出す。スイッチ７にはアモルファスシリコンまたはポリシリコンを材料とするＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）素子や、単結晶シリコンを材料とするＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）素子が用いられる。
【０００４】
直接変換型ＦＰＤの例として、半導体基板１にａ−Ｓｅを使用し、信号処理基板５にＴＦＴスイッチを使用した提案がある（例えば、非特許文献１参照）。
【０００５】
また、半導体基板１にＣｄＴｅを使用し、信号処理基板５にＭＯＳスイッチを使用した提案がある（例えば、非特許文献２参照）。
【０００６】
【非特許文献１】
Ｗｅｉ  Ｚｈａｏ，  ｅｔ  ａｌ：“Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｌａｇ  ａｎｄ  ｇｈｏｓｔｉｎｇ  ｉｎ  ａｍｏｒｐｈｏｕｓｓｅｌｅｎｉｕｍ  ｆｌａｔ−ｐａｎｅｌ  ｘ−ｒａｙ  ｄｅｔｅｃｔｏｒｓ”，  Ｐｒｏｃ．  ＳＰＩＥ  ｖｏｌ．４６８２，
ｐ９−２０
【非特許文献２】
Ｆｒａｎｃｉｓ  Ｇｌａｓｓｅｒ，  ｅｔ  ａｌ：“Ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ  ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｓ  ｏｆ  ａ  ｎｅｗ  ｈｙｂｒｉｄ  ＣｄＴｅ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ｆｏｒ  Ｘ−ｒａｙ  ｄｅｎｔａｌ  ｉｍａｇｉｎｇ”，  Ｐｒｏｃ．  ＳＰＩＥ
ｖｏｌ．  ２４３２，  ｐ４４２−４５３
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
直接変換型ＦＰＤに入射する放射線の大部分は、半導体基板１によって吸収され電気信号へ変換される。しかし、一部の放射線は半導体基板１を透過した後に信号処理基板５に入射して、コンデンサ６、スイッチ７等にダメージを与える。このため検出器の使用に伴い、信号処理基板１の特性が経時的に劣化するという問題があった。特に、このような劣化はポリシリコンデバイスや単結晶シリコンデバイスを用いた信号処理基板１においては顕著であり、対策が必要である。
【０００８】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、対放射線耐久性能の向上を可能にする放射線検出技術を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、放射線検出装置において、放射線を電気信号に変換する半導体基板と、前記電気信号を、前記半導体基板上に形成される複数の画素電極を通して読み出すための信号処理基板との間に、前記半導体基板を透過した放射線を遮断するための放射線遮断基板を配置する。
【００１０】
以下、本発明の代表的な構成例を列挙する。
【００１１】
（１）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半導体基板と、前記半導体基板面に形成された複数の第１の画素電極と、前記第１の画素電極に対応して形成され、前記電気信号を前記第１の画素電極を通して読み出すための複数の第２の画素電極（読み出し電極）を備えた信号処理基板と、前記半導体基板と前記信号処理基板との間に設けられ、前記半導体基板を透過した放射線を遮断するための放射線遮断基板とを有することを特徴とする。
【００１２】
これにより、信号処理基板に入射する放射線を遮断できるため、信号処理基板の劣化を防止できる。
【００１３】
（２）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半導体基板と、前記半導体基板面に形成された複数の第１の画素電極と、前記第１の画素電極に対応して形成され、前記電気信号を前記第１の画素電極を通して読み出すための複数の第２の画素電極を備えた信号処理基板と、前記半導体基板と前記信号処理基板との間に設けられ、前記半導体基板を透過した放射線を遮断するための放射線遮断基板とを有し、かつ、前記放射線遮断基板は、前記第１の画素電極と前記第２の画素電極とを電気的に接続する複数の接続部材と、複数の前記接続部材を互いに電気的に略絶縁する絶縁部材とを備えてなることを特徴とする。
【００１４】
これにより、放射線遮断基板と信号線を一体に構成できるため、放射線遮断基板の構造を簡略化できる。
【００１５】
（３）前記（２）に記載の放射線検出装置において、前記接続部材が、複数の略柱状の導電部材で構成され、かつ、前記導電部材は、前記絶縁部材によりコーテイングされ、前記放射線遮断基板面内にマトリクス状に配置されていることを特徴とする。
【００１６】
これにより、予め作製した柱状の導電材料をマトリクス状に配置するだけで容易に放射線遮断基板を作製できる。
【００１７】
（４）前記（２）に記載の放射線検出装置において、前記放射線遮断基板は、対応する前記第１の画素電極と前記第２の画素電極とを接続する信号線を配置するためのホールが形成されていることを特徴とする。
【００１８】
これにより、放射線遮断基板を画素毎に分割することなく一体型で作製できるため、基板の強度および画素間隔の精度を保ったまま容易に放射線遮断基板を作製できる。
【００１９】
（５）前記（２）に記載の放射線検出装置において、前記放射線遮断基板は、略同一の形状を有する複数の基板の積み重ねにより構成されていることを特徴とする。
【００２０】
これにより、ホール製作が比較的容易な薄型放射線遮断基板を複数枚重ね合わせて、厚い放射線遮断基板を容易に作製できる。
【００２１】
（６）前記（４）に記載の放射線検出装置において、前記放射線遮断基板の前記ホールの内面および前記信号線の表面のうちどちらか一方もしくは両方が、前記絶縁部材でコーティングされていることを特徴とする。
【００２２】
これにより、放射線遮断基板が重金属のような導電体である場合も信号線と放射線遮断基板との間を絶縁できる。
【００２３】
（７）前記（２）に記載の放射線検出装置において、前記放射線遮断基板は、前記画素電極のピッチ以下の長さの辺を一方向に有し、前記画素電極のピッチ以上の長さの辺を他方向に有する略柱状の短冊型基板を、前記信号線を挟んで複数個配置した第１の基板と、前記第１の基板と略同一な構成を有し、前記第１の基板の長手方向と略直交する方向に前記信号線を挟んで配置された複数個の第２の基板とを具備することを特徴とする。
【００２４】
これにより、信号線を貫通させるためのホールを放射線遮断基板中に容易に作製できる。
【００２５】
（８）前記（７）に記載の放射線検出装置において、前記短冊型基板は、前記信号線に相対する表面および前記信号線の表面のうちいずれか一方もしくは両方が、前記絶縁部材でコーティングされていることを特徴とする。
【００２６】
これにより、短冊型小基板が重金属のような導電体である場合も信号線と放射線遮断基板との間を絶縁できる。
【００２７】
（９）本発明の放射線検出装置の製造方法は、（ａ）放射線を電気信号に変換する半導体基板に分離して形成された複数の画素電極のピッチ以下の長さの辺を一方向とし、前記画素電極のピッチ以上の長さの辺を他方向に有する、放射線を遮断するための複数の短冊型基板を、前記一方向に配置して、前記短冊型基板の各間に絶縁板を挟んで一体化し、平板を作製する工程と、前記平板を、前記短冊型基板の長辺方向で前記画素電極のピッチ以下の長さで切断して、複数の平板断片を作成する工程と、前記複数の平板断片を、前記平板断片の各切断面が相対するように前記絶縁板を挟んで一体化して、放射線遮断基板を作製する工程と、（ｂ）前記半導体基板と、前記画素電極に対応して形成され、前記電気信号を前記画素電極を通して読み出すための読み出し電極が形成された信号処理基板との間に、前記放射線遮断基板を配置して、前記放射線遮断基板を介して前記画素電極と前記読み出し電極との間を電気的に接続する工程とを有することを特徴とする。
【００２８】
（１０）本発明の放射線検出装置の製造方法は、（ａ）放射線を電気信号に変換する半導体基板に分離して形成された複数の画素電極のピッチでマトリックス状に配置される複数の孔を形成し、前記孔を介して、絶縁部材でコーティングされ信号線が挿入される複数の絶縁板、および、導電性を有し、放射線を遮断する１つ又は複数の平板を作製する工程と、（ｂ）前記平板を、前記絶縁板の間に前記各孔の位置が一致するように配置し、前記各孔に前記信号線を貫通させて、前記絶縁板、前記平板、および前記信号線を一体化し、前記絶縁板の外部に出ている前記信号線を切断して、放射線遮断基板を作製する工程と、（ｃ）前記半導体基板と、前記各画素電極に対応して形成され、前記電気信号を前記画素電極を通して読み出すための読み出し電極が形成される信号処理基板との間に、前記放射線遮断基板を配置して、前記信号線と前記画素電極との間、および前記信号線と前記読み出し電極との間を、電気的に接続する工程とを有することを特徴とする。
【００２９】
（１１）本発明の放射線検出装置の製造方法は、（ａ）放射線を電気信号に変換する半導体基板に分離して形成された複数の画素電極のピッチでマトリックス状に配置される複数の孔を形成し、前記孔を介して、絶縁部材でコーティングされ前記画素電極に通ずる信号線が挿入される絶縁板を作製する工程と、（ｂ）前記画素電極のピッチ以下の長さの辺を一方向とし、前記画素電極のピッチ以上の長さの辺を他方向に有する、導電性で、放射線を遮断するための短冊型基板を、前記一方向で前記信号線を挟んで、前記絶縁板上に複数個配置し、次に前記短冊型基板を前記他方向で前記信号線を挟んで複数個配置して、前記絶縁板の前記孔に前記信号線を挿入させ、前記絶縁板、前記短冊型基板、および前記信号線を一体化せしめ、前記絶縁板の外部に出ている前記信号線を切断して、放射線遮断基板を作成する工程と、（ｃ）前記半導体基板と、前記各画素電極に対応して形成され、前記電気信号を前記画素電極を通して読み出すための読み出し電極が形成される信号処理基板との間に、前記放射線遮断基板を配置して、前記信号線と前記画素電極との間、および前記信号線と前記読み出し電極との間を、電気的に接続する工程とを有することを特徴とする。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を、図面を参照して詳細に説明する。
【００３１】
（実施例１）
図１は、本実施例１に係る放射線検出装置の側面断面図である。なお、図１において、紙面上方をｚ軸、紙面右方向をｙ軸、紙面垂直方向をｘ軸とする。
【００３２】
本実施例１に係る放射線検出装置は、半導体基板１、共通電極２、画素電極（第１の電極）３ａ、画素電極（第２の電極、あるいは読み出し電極）３ｂ、信号処理基板５、コンデンサ６、スイッチ７、ゲートライン８、ゲートドライバ９、バイアスライン１０、データライン１１、アンプ１２、帰還容量１３、放射線遮断板１００、ｘ方向絶縁板１０１ｂ、およびｙ方向絶縁板１０１ａ等により構成される。なお、以下で、放射線遮断板１００、ｘ方向絶縁板１０１ｂ、およびｙ方向絶縁板１０１ａから構成される基板を放射線遮断基板と呼ぶ。半導体基板１、放射線遮断基板、および信号処理基板５は、ｘｙ方向を基板面とする。
【００３３】
共通電極２および画素電極３ａは、それぞれ半導体基板１の表面に形成されている。このうち画素電極３ａは、半導体基板１の下面上にマトリクス状に形成されており、個々の画素電極３ａは本放射線検出器の検出画素を構成する。また、共通電極２は半導体基板１の上面上に形成されている。共通電極２は本実施例１においては半導体基板１の全面にわたって短絡した状態で形成されているが、１画素毎に個別に、あるいは複数画素毎に個別に形成してもよい。画素マトリクスの代表的な個数は２４個（ｘ方向）×３２個（ｙ方向）であるが、これに限定されるものではない。
【００３４】
なお、図１では、説明の便宜上、ｙ方向の３画素のみを示してある。放射線遮断板１００は、その上面において画素電極３ａに電気的に接続されている。放射線遮断板１００はまた、その下面において画素電極３ｂに接続されている。画素電極３ｂは信号処理基板５の上面に形成されている。放射線遮断板１００は画素毎にｘ方向およびｙ方向に分割されており、それぞれの放射線遮断板１００はｘ方向絶縁板１０１ｂおよびｙ方向絶縁板１０１ａによって互いに電気的に絶縁されている。
【００３５】
半導体基板１には放射線フォトンを直接電子に変換する半導体材料が使用される。上記半導体材料の代表例としては結晶ＣｄＴｅが挙げられるが、これに限定されるものではない。例えばＣｄＴｅの代わりにＳｉ、  Ｓｅ、  ＣｄＺｎＴｅ、  ＧａＡｓ、  ＰｂＩ２、  ＨｇＩ２、  ＴｌＢｒ等、他の材料を用いてもよい。また、結晶型材料だけでなく、多結晶型、非結晶型材料を用いてもよい。半導体基板１の材料として結晶ＣｄＴｅを使用した場合、半導体基板１の厚さ（ｚ方向）の代表例は１．２［ｍｍ］である。ただし、上記厚さは使用する放射線のエネルギーや用途に応じて設計時に種々変更できる。共通電極２および画素電極３ａの代表的な材料はＰｔであるが、Ｉｎ等の他の材料でこれらの一方または両方を代用してもよい。画素電極３ａのｘ方向およびｙ方向ピッチの代表例は１［ｍｍ］である。従って、画素マトリクスの個数を２４個（ｘ方向）ラ３２個（ｙ方向）とした場合、半導体基板１のｘｙ方向のサイズは２４［ｍｍ］（ｘ方向）×３２［ｍｍ］（ｙ方向）である。
【００３６】
画素電極３ａと放射線遮断板１００は、フリップチップボンディング等の公知の技術を用いて電気的に接続される。放射線遮断板１００の代表的な材料はＭｏであり、そのｘおよびｙ方向のサイズは０．９５［ｍｍ］である。また放射線遮断板１００のｚ方向のサイズ（厚さ）は６［ｍｍ］である。このとき放射線遮断板１００のｚ軸方向の放射線透過率αは、次式で計算できる。
α＝ｅｘｐ（−μρΔｚ）                  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥（数１）
ただし、（数１）において、μおよびρをそれぞれ放射線遮断板１００の質量吸収係数および密度とする。また、Δｚを放射線遮断板１００のｚ方向の厚さとする。放射線遮断板１００として厚さ６［ｍｍ］のＭｏを使用した場合、例えばエネルギー１００［ｋｅＶ］の放射線に対するＭｏの質量吸収係数は１．１［ｃｍ２／ｇ］である。またＭｏの密度は約１０．２［ｇ／ｃｍ３］であることから、（数１）より放射線遮断板１００の放射線透過率αは０．１２％と計算される。従って、導体基板１を透過した放射線の大部分は放射線遮断板１００において吸収されるため、上記透過放射線が信号処理基板５に与えるダメージを抑えることができる。
【００３７】
なお、放射線遮断板１００の材料は、上記例のみに限定されるものではなく、例えば、Ｃｕ、  Ｆｅ、  Ｎｉ、  Ｚｎ、  Ａｇ、  Ｓｎ、  Ｔａ、  Ｗ、  Ａｕ、  Ｐｂ等の金属、あるいは真鍮、ステンレス等の合金他、種々の材料でこれを代用してもよい。この場合、放射線遮断板１００の放射線透過率が十分に小さくなるように、（数１）を用いて放射線遮断板１００の適当な厚さΔｚを決定する。
【００３８】
ｘ方向絶縁板１０１ｂおよびｙ方向絶縁板１０１ａのそれぞれｘ方向およびｙ方向の厚さは、０．０４［ｍｍ］である。ｘ方向絶縁板１０１ｂおよびｙ方向絶縁板１０１ａの材質には、フッ素系樹脂、アクリル系樹脂等の公知の低誘電率材料が用いられる。また、隣接する放射線遮断板１００とｘ方向絶縁板１０１ｂおよびｙ方向絶縁板１０１ａは、エポキシ樹脂等の絶縁接着材料（図示してない）によって互いに接着されている。上記絶縁接着材料の乾燥固定後におけるｘ方向およびｙ方向の幅は０．０１［ｍｍ］である。なお、放射線遮断基板の作製方法については、後述する。
【００３９】
放射線遮断板１００と画素電極３ｂは、フリップチップボンディング等の公知の技術を用いて電気的に接続される。画素電極３ｂの代表的な材料はＡｌであるが、これに限定されるものではない。
【００４０】
信号処理基板５は、コンデンサ６、スイッチ７、ゲートライン８、ゲートドライバ９、バイアスライン１０、データライン１１、アンプ１２、帰還容量１３等から構成されている。信号処理基板５上の各素子は、単結晶Ｓｉを用いた公知のＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｉｌｉｃｏｎ）デバイスとして作製されるが、これに限定されるものではない。例えば、多結晶Ｓｉおよび非結晶Ｓｉを用いた公知のＴＦＴデバイス等で上記素子を代用してもよい。ＭＯＳデバイスおよびＴＦＴデバイスを用いた信号処理基板５の例としては、例えば、前述した非特許文献１および２参照に記載されている。
【００４１】
次に、本実施例１に示される放射線検出装置の動作説明を行う。半導体基板１に入射した放射線１４は、その大部分が半導体基板１の内部で吸収されキャリアを生成する。半導体基板１は共通電極２と画素電極３ａの間で電圧が付加されており、上記キャリアは付加電圧により発生した電界によって半導体基板１の内部を移動し、電流を発生する。なお、上記付加電圧の代表例は６０［Ｖ］であるが、これに限定されるものではない。
【００４２】
コンデンサ６の一端は画素電極３ｂに接続されており、もう一端はバイアスライン１０に接続されている。上記電流によって発生した信号電荷は、画素電極３ａ、放射線遮断板１００、および画素電極３ｂを通じてコンデンサ６に蓄積される。コンデンサ６の容量の代表例は１００［ｐＦ］である。また、コンデンサ６の最大蓄積電荷量は上記容量とコンデンサ６の両端電圧の積で決定される。例えば、上記両端電圧を１［Ｖ］とすると、コンデンサ６の最大蓄積電荷量は１００［ｐＣ］となり、約６．３×１０８個の電子を蓄積できる。コンデンサ６の両端電圧は、バイアスライン１０を通して制御される。ゲートドライバ９はゲートライン８を通してスイッチ７のゲートに電圧を加え、スイッチ７のＯＮおよびＯＦＦを画素毎に順次切り替える。スイッチ７がＯＮ状態になると同時にコンデンサ６に蓄積された信号電荷はデータライン１１を通してアンプ１２に送られる。アンプ１２は上記信号電荷を帰還容量１３に蓄積し、電圧信号として出力する。
【００４３】
なお、半導体基板１に入射する放射線１４は、その一部が半導体基板１を透過して放射線遮断板１００に入力する。このような放射線は、その大部分が放射線遮断板１００において吸収され、信号処理基板５に上記放射線がダメージを与えるのを防止する。
【００４４】
図２は、本実施例１に係る信号処理基板５の構成を説明するための図である。なお、図２において、紙面右方向をｘ軸、紙面下方向をｙ軸とする。また本放射線検出装置の画素マトリクスの代表的な個数は２４個（ｘ方向）×３２個（ｙ方向）であるが、図２では、説明の便宜上、ｘ方向およびｙ方向にそれぞれ３画素のみを示してある。
【００４５】
既に説明したように、ゲートドライバ９はゲートライン８を通してスイッチ７のＯＮおよびＯＦＦを順次ｙ方向に切り替え、信号電荷を読み出す。信号電荷は、アンプ１２および帰還容量１３によって電圧信号に変換される。また、マルチプレクサ１５はｘ方向に複数出力される上記電圧信号から１つを選択してＡＤ変換器１６に入力する。マルチプレクサ１５はまた、上記電圧信号の選択位置をｘ方向に順次切り替えてＡＤ変換器１６に入力する。ＡＤ変換器１６は入力された電圧信号を順次デジタル信号に変換して出力する。信号処理基板５、信号処理基板５上に配置される放射線遮断基板および半導体基板１、マルチプレクサ１５、およびＡＤ変換器１６の全体はモジュール基板１７の上に固定される。
【００４６】
図３は、本実施例１に係る放射線検出器の全体構成を説明するための図である。モジュール基板１７はＸ線管１８の図示しない放射線発生点を略中心とする円弧上に３８個配置され、ＣＴ用放射線検出器の全体を構成する。各モジュール基板１７が有する画素マトリクスのサイズは２４個（ｘ方向）×３２個（ｙ方向）である。従って放射線検出器全体で９１２個（ｘ方向）×３２個（ｙ方向）から成るマルチスライスＣＴ用放射線検出器を構成する。各モジュール基板１７は、画素マトリクスのｘ方向のピッチが全体的に均等（＝１［ｍｍ］）となるように密接して配置される。モジュール基板１７の上記配置方法に関しては、例えば、特開平１１−３１１６７３号公報に一例が示されている。
【００４７】
なお、モジュール基板１７の配置は上記例に限定されるものではなく、種々変更可能である。例えば、モジュール基板１７をｙ方向に複数配置することでｙ方向の全体の画素数６４個、９６個、・・・等と変更してもよい。
【００４８】
図４は，本実施例１に係る放射線遮断基板の構造を説明するための図である。また、図５は、本実施例１に係る放射線遮断基板の作製方法を説明するための図である。なお、本放射線検出装置の画素マトリクスの代表的な個数は２４個（ｘ方向）×３２個（ｙ方向）であるが、図４および図５では、説明の便宜上、ｘ方向およびｙ方向にそれぞれ５画素のみを示してある。
【００４９】
放射線遮断基板は、画素毎に分割された放射線遮断板１００と隣接する隣同士の放射線遮断板を分割するｘ方向絶縁板１０１ｂおよびｙ方向絶縁板１０１ａから構成される。図４に示されるようにｙ方向絶縁板１０１ａは、ｘ方向絶縁板１０１ｂによってｘ方向に分断されている。一方、ｘ方向絶縁板１０１ｂはｙ方向を長手方向とする一枚の板で構成される。
【００５０】
放射線遮断基板の作製は、図５の（Ａ）に示されるように、まずｚ方向を高さ方向とする角柱状の放射線遮断板１００およびｙ方向絶縁板１０１ａをｙ方向に交互に配置し、それぞれをエポキシ樹脂等の絶縁接着材料（図示してない）によって互いに接着する。放射線遮断板１００のｘ方向およびｙ方向のサイズはそれぞれ０．９５［ｍｍ］である。また、ｙ方向絶縁板１０１ａのｘ方向およびｙ方向のサイズはそれぞれ０．９５［ｍｍ］、０．０４［ｍｍ］である。絶縁接着材料は、放射線遮断板１００またはｙ方向絶縁板１０１ａのｙ方向側面の一部または全部に塗布され、その後ｙ軸両端方向５０１に加圧した状態で接着される。このとき、絶縁接着材料の乾燥収縮後のｙ軸方向の厚さが平均０．０１［ｍｍ］程度となるように、上記加圧量を制御する。接着後の放射線遮断板１００およびｙ方向絶縁板１０１ａは、ｙｚ面およびｘｙ面方向の絶縁接着剤のはみ出しを研磨した後にｚ軸方向の位置５００において切断され、複数の列状放射線遮断基板５０２が作製される。なお、上記切断位置５００は、列状放射線遮断基板５０２のｚ軸方向のサイズが６［ｍｍ］となるように決定される。
【００５１】
次に、図５（Ｂ）に示されるように、列状放射線基板５０２およびｘ方向絶縁板１０１ｂがｘ方向に交互に配置され、それぞれが図示しないエポキシ樹脂等の絶縁接着材料によって互いに接着される。列状放射線遮断板５０２のｘ方向およびｚ方向のサイズはそれぞれ０．９５［ｍｍ］、６［ｍｍ］である。また、ｘ方向絶縁板１０１ｂのｘ方向およびｚ方向のサイズはそれぞれ０．０４［ｍｍ］、６［ｍｍ］である。絶縁接着材料は、列状放射線基板５０２またはｘ方向絶縁板１０１ｂのｘ方向側面の一部または全部に塗布され、その後ｘ軸両端方向５０３に加圧した状態で接着が行われる。このとき、絶縁接着材料の乾燥収縮後のｘ軸方向の厚さが平均０．０１［ｍｍ］程度となるように、上記加圧量を制御する。接着後の列状放射線基板５０２およびｘ方向絶縁板１０１ｂは、ｘｚ面およびｘｙ面方向の絶縁接着剤のはみ出しが研磨され、図４に示されるような放射線遮断基板が作製される。
【００５２】
以上、実施例１に係る放射線検出器およびその作製方法を示したが、本発明は本実施例１のみに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更しうることはいうまでもない。例えば、図５において、切断位置５００における切断は放射線遮断板１００およびｙ方向絶縁板１０１ａを接着する以前に行ってもよい。また、上記切断を、ｘ方向およびｙ方向の全ての接着が終了した後に行ってもよい。
【００５３】
さらには、放射線遮断板１００のｘ方向およびｙ方向の側面に予めフッ素系樹脂、アクリル系樹脂等の公知の低誘電率材料を塗布した後に、これらをｘ方向およびｙ方向にマトリクス配置することで、図４に示した放射線遮断基板と同様の効果を持つ放射線遮断基板を作製してもよいことは勿論である。
【００５４】
（実施例２）
図６は、本実施例２に係る放射線検出装置の側面断面図である。なお、図６において、紙面上方をｚ軸、紙面右方向をｙ軸、紙面垂直方向をｘ軸とする。
【００５５】
本実施例２に係る放射線検出装置は、半導体基板１、共通電極２、画素電極３ａ、画素電極３ｂ、信号処理基板５、コンデンサ６、スイッチ７、ゲートライン８、ゲートドライバ９、バイアスライン１０、データライン１１、アンプ１２、帰還容量１３、放射線遮断板６００ａ〜ｃ、絶縁板６０１ａ、６０１ｂ、信号細線６０３、および信号細線絶縁膜６０２等により構成される。以下では、放射線遮断板６００ａ〜ｃ、絶縁板６０１ａ、６０１ｂ、信号細線６０３、および信号細線絶縁膜６０２から構成される基板を放射線遮断基板と呼ぶ。半導体基板１、放射線遮断基板、および信号処理基板５はｘｙ方向を基板面とする。
【００５６】
画素電極３ａは、半導体基板１の下面上にマトリクス状に形成されており、個々の画素電極３ａは本放射線検出器の検出画素を構成する。画素マトリクスの代表的な個数は２４個（ｘ方向）ラ３２個（ｙ方向）であるが、これに限定されるものではない。なお、図６では、説明の便宜上、ｙ方向の３画素のみを示してある。
【００５７】
また、本実施例２に示される半導体基板１および信号処理基板５の構造および動作は、実施例１に示したものと同一であるため説明を省略する。以下では、放射線遮断基板を中心に、実施例１との相違点のみについて説明する。
【００５８】
信号細線６０３の側面部は信号細線絶縁膜６０２によってコーティングされており、そのｚ軸方向の端面のみが剥き出しになっている。絶縁板６０１ａおよび６０１ｂにはｚ方向に貫通するホール（孔）６０５ａおよび６０５ｂがそれぞれ設けられている。また、放射線遮断板６００ａ〜ｃにはｚ方向に貫通するホール６０４ａ〜ｃがそれぞれ設けられている。上記ホール６０５ａ、６０５ｂ、および６０４ａ〜ｃは、それぞれｘｙ平面方向にマトリクス状に配置された画素電極３ａおよび３ｂに対応して、複数個設けられている。信号細線絶縁膜６０２がコーティングされた信号細線６０３は、上記各ホールを貫通して配置される。信号細線６０３と放射線遮断板６００ａ〜ｃの間は、信号細線絶縁膜６０２によって互いに電気的に絶縁されている。信号細線６０３の上端面および下端面は、フリップチップボンディング等の公知の技術を用いて画素電極３ａおよび３ｂにそれぞれ電気的に接続されている。
【００５９】
また、放射線遮断板６００ａと画素電極３ａおよび放射線遮断板６００ｃと画素電極３ｃはそれぞれ絶縁板６０１ａおよび６０１ｂによって電気的に絶縁されている。放射線１４によって半導体基板１において発生した信号電荷は、画素電極３ａ、信号細線６０３、および画素電極３ｂを通じてコンデンサ６に蓄積される。また半導体基板１を透過した放射線の大部分は放射線遮断板６００ａ〜ｃにおいて吸収されるため、上記透過放射線が信号処理基板５に与えるダメージを抑えることができる。
【００６０】
画素電極３ａのｘ方向およびｙ方向ピッチの代表例は、１「ｍｍ」である。従って画素マトリクスの個数を２４個（ｘ方向）×３２個（ｙ方向）とした場合、放射線遮断板６００ａ〜ｃおよび絶縁板６０１ａおよび６０１ｂのｘｙ方向のサイズは２４［ｍｍ］（ｘ方向）×３２［ｍｍ］（ｙ方向）である。絶縁板６０１ａおよび６０１ｂには、ガラスやフッ素系樹脂、アクリル系樹脂等の公知の低誘電率材料が用いられ、それぞれ放射線遮断板６００ａの上面および放射線遮断板６００ｃの下面上に塗布または接着される。なお、上記接着にはエポキシ樹脂等の絶縁接着材料（図示してない）が用いられる。絶縁板６０１ａおよび６０１ｂのｚ軸方向のサイズ（厚さ）は１ｍｍある。放射線遮断板６００ａ〜ｃは接着材（図示してない）によって互いに接着されている。放射線遮断板６００ａ〜ｃの代表的な素材はＭｏであり、それぞれのｚ軸方向のサイズ（厚さ）は２  ［ｍｍ］である。従って放射線遮断板６００ａ〜ｃのｚ方向サイズは合計６［ｍｍ］である。
【００６１】
なお、放射線遮断板６００ａ〜ｃの材料は上記例のみに限定されるものではなく、種々の材料でこれを代用してもよい。この場合、実施例１の場合と同様、放射線遮断板６００ａ〜ｃ全体の放射線透過率が十分に小さくなるように、（数１）を用いて放射線遮断板６００ａ〜ｃの適当な厚さΔｚを決定する。
【００６２】
ホール６０５ａ、６０５ｂ、および６０４ａ〜ｃの内径は  １２０「μｍ」である。信号細線６０３の線径は７０［μｍ］であり、信号細線絶縁膜６０２を含めた場合の線形は１１０［μｍ］である。信号細線６０３の代表的な材質はＴａであるが、黄銅系合金やその他の導電性物質でこれを代用してもよい。また信号細線絶縁膜６０２の材質にはフッ素系樹脂、アクリル系樹脂等の公知の低誘電率材料が用いられる。信号細線絶縁膜６０２の外面とホール６０５ａ、６０５ｂ、および６０４ａ〜ｃは図示しないエポキシ樹脂等の絶縁接着材料によって互いに接着されている。
【００６３】
図７は、本実施例２に係る放射線遮断基板の構造を説明するための図である。また、図８は、本実施例２に係る放射線遮断基板の作製方法を説明するための図である。なお、本放射線検出装置の画素マトリクスの代表的な個数は２４個（ｘ方向）×３２個（ｙ方向）であるが、図７および図８では、説明の便宜上、ｘ方向およびｙ方向にそれぞれ５画素のみを示してある。
【００６４】
放射線遮断基板は、絶縁板６０１ａ、３層の放射線遮断基板６００ａ〜ｃ、および絶縁板６０１ｂから構成される。また、表面に信号細線絶縁膜６０２をコーティングした信号細線６０３が、ｚ軸方向に上記各層を貫通して配置される。放射線遮断基板作製時は、図８に示されるように、予めホール６０５ａを空けた絶縁板６０１ａ、ホール６０４ａ〜ｃを空けた放射線遮断基板６００ａ〜ｃ、およびホール６０５ｂを空けた絶縁板６０１ｂを、これらのホールのｘｙ方向の位置を略一致させた状態でエポキシ樹脂等の絶縁接着材料（図示してない）にて接着する。
【００６５】
続いて、上記接着材料が乾燥する前に、予め信号細線絶縁膜６０２をコーティングした信号細線６０３を上記各ホールに貫通させる。なお、信号細線絶縁膜６０２の外表面には予めエポキシ樹脂等の絶縁接着材料（図示してない）を塗布し、信号配線６０３および上記各ホールの内側面を接着する。上記絶縁接着材料が乾燥固定した後に、絶縁板６０１ａおよび６０１ｂのｚ方向の外表面よりはみ出した信号細線６０３を上記外表面位置において切断する。
【００６６】
最後に放射線基板全体の外表面にはみ出した上記絶縁接着材料を研磨して、図７に示すような放射線基板を作製する。なお、ホール６０５ａおよび６０５ｂ、およびホール６０４ａ〜ｃは、ＹＡＧレーザーやＣＯ２レーザー等による公知のホール加工技術を用いて作製される。本実施例２においてはホール加工を容易にするために放射線遮断基板を３層に分割しているが、使用する放射線遮断基板の材質によっては１層または２層で構成したり、あるいは３層以上に分割してもよい。
【００６７】
以上、実施例２に係る放射線検出器およびその作製方法を示したが、本発明は本実施例２のみに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更しうることはいうまでもない。例えば、絶縁板６０１ａおよび６０１ｂを放射線遮断基板６００ａ〜ｃと独立して個別に作製したが、放射線基板６００ａおよび６００ｃのｚ方向の外表面上に予めフッ素系樹脂、アクリル系樹脂等の公知の低誘電率材料を塗布してもよい。この場合、上記低誘電率材料の塗布後にホール加工を行うことで、ホールのｘｙ方向の位置ずれを防止できる。
【００６８】
（実施例３）
図９は、本実施例３に係る放射線検出装置の側面断面図である。なお、図６において、紙面上方をｚ軸、紙面右方向をｙ軸、紙面垂直方向をｘ軸とする。
【００６９】
本実施例３に係る放射線検出装置は、半導体基板１、共通電極２、画素電極３ａ、画素電極３ｂ、信号処理基板５、コンデンサ６、スイッチ７、ゲートライン８、ゲートドライバ９、バイアスライン１０、データライン１１、アンプ１２、帰還容量１３、ｘ方向放射線遮断板９００ａ、ｙ方向放射線遮断板９００ｂ、ｘ方向側部放射線遮断板９０１ａ、ｙ方向側部放射線遮断板９０１ｂ、ｘ方向接着材９０２ａ、ｙ方向接着材９０２ｂ、絶縁板６０１ａ、６０１ｂ、信号細線６０３、および信号細線絶縁膜６０２等により構成される。
【００７０】
以下では、ｘ方向放射線遮断板９００ａ、ｙ方向放射線遮断板９００ｂ、ｘ方向側部放射線遮断板９０１ａ、ｙ方向側部放射線遮断板９０１ｂ、ｘ方向接着材９０２ａ、ｙ方向接着材９０２ｂ、絶縁板６０１ａ、６０１ｂ、信号細線６０３、および信号細線絶縁膜６０２から構成される基板を放射線遮断基板と呼ぶ。また、ｘ方向放射線遮断板９００ａとｘ方向側部放射線遮断板９０１ａを合わせてｘ方向放射線遮断層、ｙ方向放射線遮断板９００ｂとｙ方向側部放射線遮断板９０１ｂを合わせてｙ方向放射線遮断層と呼ぶ。さらに、ｘ方向放射線遮断層とｙ方向放射線遮断層を合わせて放射線遮断層と呼ぶ。半導体基板１、放射線遮断基板、および信号処理基板５はｘｙ方向を基板面とする。
【００７１】
画素電極３ａは半導体基板１の下面上にマトリクス状に形成されており、個々の画素電極３ａは本放射線検出器の検出画素を構成する。画素マトリクスの代表的な個数は２４個（ｘ方向）×３２個（ｙ方向）であるが、これに限定されるものではない。なお、図９では、説明の便宜上、ｙ方向の３画素のみを示してある。本実施例３に示される半導体基板１および信号処理基板５の構造および動作は、実施例１に示したものと同一であるため説明を省略する。以下では、放射線遮断基板を中心に、実施例１との相違点のみについて説明する。
【００７２】
信号細線６０３の側面部は、信号細線絶縁膜６０２によってコーティングされており、そのｚ軸方向の端面のみが剥き出しになっている。絶縁板６０１ａおよび６０１ｂには、ｚ方向に貫通するホール６０５ａおよび６０５ｂがそれぞれ設けられている。上記ホール６０５ａ、６０５ｂはそれぞれｘｙ平面方向にマトリクス状に配置された画素電極３ａおよび３ｂに対応して、複数個設けられている。信号細線絶縁膜６０２がコーティングされた信号細線６０３は、上記各ホールを貫通して配置される。
【００７３】
ｘ方向放射線遮断板９００ａおよびｘ方向側部放射線遮断板９０１ａは、ｘ軸方向に半導体基板１と同一のサイズを有し、絶縁板６０１ａの下面に接着配置される。また、ｘ方向放射線遮断板９００ａはｙ方向に隣り合う信号細線６０３の間に配置される。さらに、ｘ方向側部放射線遮断板９０１ａは、放射線遮断基板のｙ方向の両端部位置に配置される。一方、ｙ方向放射線遮断板９００ｂおよびｘ方向側部放射線遮断板９０１ｂは、ｙ軸方向に半導体基板１と同一のサイズを有し、ｘ方向放射線遮断板９００ａおよびｘ方向側部放射線遮断板９０１ａの下面および絶縁板６０１ｂの上面に接着配置される。また、ｙ方向放射線遮断板９００ｂは、ｘ方向に隣り合う信号細線６０３の間に配置される。さらに、ｙ方向側部放射線遮断板９０１ｂは放射線遮断基板のｘ方向の両端部位置に配置される。信号細線６０３とｘ方向放射線遮断板９００ａ、ｘ方向側部放射線遮断板９０１ａ、ｙ方向放射線遮断板９００ｂ、ｙ方向側部放射線遮断板９０１ｂの間は、信号細線絶縁膜６０２によって互いに電気的に絶縁されている。
【００７４】
信号細線６０３の上端面および下端面は、フリップチップボンディング等の公知の技術を用いて画素電極３ａおよび３ｂにそれぞれ電気的に接続されている。また、画素電極３ａとｘ方向放射線遮断板９００ａおよびｘ方向側部放射線遮断板９０１ａの間、および画素電極３ｂとｙ方向放射線遮断板９００ｂおよびｙ方向側部放射線遮断板９０１ｂの間は、それぞれ絶縁板６０１ａおよび６０１ｂによって電気的に絶縁されている。
【００７５】
放射線１４によって半導体基板１において発生した信号電荷は、画素電極３ａ、信号細線６０３、および画素電極３ｂを通じてコンデンサ６に蓄積される。また半導体基板１を透過した放射線の大部分は放射線遮断層おいて吸収されるため、上記透過放射線が信号処理基板５に与えるダメージを抑えることができる。
【００７６】
画素電極３ａのｘ方向およびｙ方向ピッチの代表例は１［ｍｍ］である。従って、画素マトリクスの個数を２４個（ｘ方向）×３２個（ｙ方向）とした場合、絶縁板６０１ａおよび６０１ｂのｘｙ方向のサイズは２４［ｍｍ］（ｘ方向）×３２［ｍｍ］（ｙ方向）である。また、ｘ方向放射線遮断層のｘ方向サイズは２４［ｍｍ］、ｙ方向放射線遮断層のｙ方向サイズは３２［ｍｍ］である。
【００７７】
絶縁板６０１ａおよび６０１ｂには、ガラスやフッ素系樹脂、アクリル系樹脂等の公知の低誘電率材料が用いられ、絶縁板６０１ａはｘ方向放射線遮断層の上面上に、また、絶縁板６０１ｂはｙ方向放射線遮断層の下面上に接着される。上記接着にはエポキシ樹脂等の絶縁接着材料（図示してない）が用いられる。絶縁板６０１ａおよび６０１ｂのｚ軸方向のサイズ（厚さ）は１ｍｍである。ｘ方向放射線遮断板層の下面とｙ方向放射線遮断層の上面は、接着材（図示してない）によって互いに接着されている。ｘ方向放射線遮断板層およびｙ方向放射線遮断板層の代表的な素材はＭｏであり、それぞれのｚ軸方向のサイズ（厚さ）は３［ｍｍ］である。従って、放射線遮断層全体のｚ方向サイズは６［ｍｍ］である。
【００７８】
なお、放射線遮断層の材料は上記例のみに限定されるものではなく、種々の材料でこれを代用してもよい。この場合、実施例１の場合と同様、放射線遮断層全体の放射線透過率が十分に小さくなるように、（数１）を用いて放射線遮断層の適当な厚さΔｚを決定する。
【００７９】
ｘ方向放射線遮断板９００ａのｙ方向サイズおよびｙ方向放射線遮断板のｘ方向サイズはそれぞれ８８０［μｍ］である。またｘ方向側部放射線遮断板９０１ａのｙ方向サイズおよびｙ方向側部放射線遮断板のｘ方向サイズはそれぞれ４４０［μｍ］である。ｙ方向に隣接するｘ方向放射線遮断板９００ａの間、およびｘ方向放射線遮断板９００ａとｘ方向側部放射線遮断板９０１ａの間の間隔は１２０［μｍ］である。また同様に、ｘ方向に隣接するｙ方向放射線遮断板９００ｂの間、およびｙ方向放射線遮断板９００ｂとｙ方向側部放射線遮断板９０１ｂの間の間隔は１２０［μｍ］である。上記間隔には信号細線絶縁膜６０２がコーティングされた信号細線６０３が放射線遮断層全体をｚ方向に貫通するように配置される。また、上記間隔の他の部分は、ｘ方向接着材９０２ａおよびｙ方向接着材９０２ｂによって埋められており、ｘ方向放射線遮断板９００ａ、ｘ方向側部放射線遮断板９０１ａ、ｙ方向放射線遮断板９００ｂ、ｙ方向側部放射線遮断板９０１ｂ、および信号細線絶縁膜６０２がコーティングされた信号細線６０３同士を接着固定する。なおｘ方向接着材９０２ａおよびｙ方向接着材９０２ｂにはエポキシ樹脂等の公知の接着材料が用いられる。
【００８０】
信号細線６０３の線径は７０［μｍ］であり、信号細線絶縁膜６０２を含めた場合の線径は１１０［μｍ］である。信号細線６０３の代表的な材質はＴａであるが、黄銅系合金やその他の導電性物質でこれを代用してもよい。また信号細線絶縁膜６０２の材質にはフッ素系樹脂、アクリル系樹脂等の公知の低誘電率材料が用いられる。
【００８１】
図１０は、本実施例３に係る放射線遮断基板の構造を説明するための図である。また、図１１は、本実施例３に係る放射線遮断基板の作製方法を説明するための図である。なお、本放射線検出装置の画素マトリクスの代表的な個数は２４個（ｘ方向）×３２個（ｙ方向）であるが、図１０および図１１では、説明の便宜上、ｘ方向およびｙ方向にそれぞれ５画素のみを示してある。
【００８２】
放射線遮断基板は、絶縁板６０１ａ、ｘ方向放射線遮断板９００ａとｘ方向側部放射線遮断板９０１ａから構成されるｘ方向放射線遮断層、ｙ方向放射線遮断板９００ｂとｘ方向側部放射線遮断板９０１ｂから構成されるｙ方向放射線遮断層、および絶縁板６０１ｂから構成される。また、表面に信号細線絶縁膜６０２をコーティングした信号細線６０３が、ｚ軸方向に上記各層を貫通して配置される。
【００８３】
放射線遮断基板作製時は、まず、図１１（Ａ）に示されるように、予めホール６０５ｂを空けた絶縁板６０１ｂに予め信号細線絶縁膜６０２をコーティングした信号細線６０３を貫通させる。
【００８４】
次に、図１１（Ｂ）に示されるように、ｙ方向放射線遮断板９００ｂがｘ軸方向に隣接する信号細線６０３の間に配置される。また、ｙ方向側部放射線遮断板９０１ｂが、ｘ軸方向の端部位置に配置される。ｙ方向放射線遮断板９００ｂおよびｙ方向側部放射線遮断板９０１ｂは長手方向がｙ方向と平行となるように、絶縁板６０１ｂ上に接着固定される。上記接着固定終了後、隣接するｙ方向放射線遮断板９００ｂ、およびｙ方向放射線遮断板９００ｂとｙ方向側部放射線遮断板９０１ｂとの間の隙間にｙ方向接着材９０２ｂを流し込む。
【００８５】
次に、ｙ方向接着剤９０２ｂが乾燥する前に、図１１（Ｃ）に示されるようにｘ方向放射線遮断板９００ａがｙ軸方向に隣接する信号細線６０３の間に配置される。また、ｘ方向側部放射線遮断板９０１ａが、ｙ軸方向の端部位置に配置される。ｘ方向放射線遮断板９００ａおよびｘ方向側部放射線遮断板９０１ａは長手方向がｘ方向と平行となるように、ｙ方向放射線遮断層の上面に接着される。また同時に、隣接するｘ方向放射線遮断板９００ａ、およびｘ方向放射線遮断板９００ａとｘ方向側部放射線遮断板９０１ａの間の隙間にｘ方向接着材９０２ａを流し込む。次に、ｘ方向接着剤９０２ａが乾燥する前に、絶縁板６０１ａのホール６０５ａに信号細線絶縁膜６０２をコーティングした信号細線６０３を貫通させ、続いて絶縁板６０１ａをｘ方向放射線遮断層の上面に接着する。
【００８６】
次に、上記ｘ方向接着材９０２ａおよびｙ方向接着９０２ｂが乾燥固定した後に、絶縁板６０１ａおよび６０１ｂのｚ方向の外表面よりはみ出した信号細線６０３を上記外表面位置において切断する。最後に、放射線基板全体の外表面にはみ出した上記絶縁接着材料を研磨して、図１０に示すような放射線基板を作製する。なお、ホール６０５ａおよび６０５ｂは、ＹＡＧレーザーやＣＯ２レーザー等による公知のホール加工技術を用いて作製される。
【００８７】
以上、実施例３に係る放射線検出器およびその作製方法を示したが、本発明は本実施例３のみに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更しうることはいうまでもない。例えば、信号細線６０３の表面を信号細線絶縁膜６０２でコーティングする代わりに、ｘ方向放射線遮断板９００ａ、ｘ方向側部放射線遮断板９０１ａ、ｙ方向放射線遮断板９００ｂ、およびｙ方向側部放射線遮断板９０１ｂの表面をフッ素系樹脂、アクリル系樹脂等の公知の低誘電率材料でコーティングしてもよい。
【００８８】
以上の実施例で詳述したように、本発明になる直接型放射線検出器または放射線検出装置は、半導体検出基板を透過して信号処理基板に入射する放射線の量を大幅に低減できる。その結果、直接型放射線検出器の対放射線耐久性能を向上させ、装置寿命を拡大できる。また、高い空間分解能および対放射線耐久性能を有する３次元ＣＴ検出器が提供できる。
【００８９】
【発明の効果】
本発明によれば、対放射線耐久性能の向上を可能ならしめる直接型放射線検出器または放射線検出装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の本実施例１に係る放射線検出装置を示す側面断面図。
【図２】本実施例１に係る信号処理基板の構成を説明するための図。
【図３】本実施例１に係る放射線検出器の全体構成を説明するための図。
【図４】本実施例１に係る放射線遮断基板の構造を説明するための図。
【図５】本実施例１に係る放射線遮断基板の作製方法を説明するための図。
【図６】本発明の本実施例２に係る放射線検出装置を示す側面断面図。
【図７】本実施例２に係る放射線遮断基板の構造を説明するための図。
【図８】本実施例２に係る放射線遮断基板の作製方法を説明するための図。
【図９】本発明の本実施例３に係る放射線検出装置を示す側面断面図。
【図１０】本実施例３に係る放射線遮断基板の構造を説明するための図。
【図１１】本実施例３に係る放射線遮断基板の作製方法を説明するための図。
【図１２】一般的な直接型放射線検出器の構成を説明するための図。
【符号の説明】
１・・・半導体基板、２・・・共通電極、３ａ、３ｂ・・・画素電極、５・・・信号処理基板、６・・・コンデンサ、７・・・スイッチ、８・・・ゲートライン、９・・・ゲートドライバ、１０・・・バイアスライン、１１・・・データライン、１２・・・アンプ、１３・・・帰還容量、１５・・・マルチプレクサ、１６・・・ＡＤ変換器、１７・・・モジュール基板、１８・・・Ｘ線管、１００・・・放射線遮断板、１０１ａ・・・ｙ方向絶縁板、１０１ｂ・・・ｘ方向絶縁板、５００・・・切断位置、５０１・・・ｙ軸両端方向、５０２・・・列状放射線遮断基板、６００ａ〜６００ｃ・・・放射線遮断板、６０１ａ、６０１ｂ・・・絶縁板、６０２・・・信号細線絶縁膜、６０３・・・信号細線、６０４ａ〜６０４ｃ、６０５ａ、６０５ｂ・・・ホール、９００ａ・・・ｘ方向放射線遮断板、９００ｂ・・・ｙ方向放射線遮断板、９０１ａ・・・ｘ方向側部放射線遮断板、９０１ｂ・・・ｙ方向側部放射線遮断板、９０２ａ・・・ｘ方向接着材、９０２ｂ・・・ｙ方向接着材。
【図１】
2004209117.tif 000003
【図２】
2004209117.tif 000004
【図３】
2004209117.tif 000005
【図４】
2004209117.tif 000006
【図５】
2004209117.tif 000007
【図６】
2004209117.tif 000008
【図７】
2004209117.tif 000009
【図８】
2004209117.tif 000010
【図９】
2004209117.tif 000011
【図１０】
2004209117.tif 000012
【図１１】
2004209117.tif 000013
【図１２】
2004209117.tif 000014