(57)【要約】【課題】  外部からの水分及び不純物による端子部の腐食を抑制し、隣接する端子間でのショートの発生を抑制し、変換装置及び放射線検出装置の信頼性及び製造工程における歩留まりの低下を抑制する。【解決手段】  本発明の変換装置は、絶縁性の基板上に設けられたスイッチング素子と、スイッチング素子上に設けられスイッチング素子に接続された変換素子と、を含む画素と、画素に接続された配線と、を有し、端子部の表面を被覆する透明導電層と、端子部の端部を被覆し、開口を有する保護層と、を含み、端子部が、変換装置の最も上層の金属層によってのみ構成されている。【選択図】  図２
2007049122.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性の基板上に設けられたスイッチング素子と、前記スイッチング素子上に設けられ前記スイッチング素子に接続された変換素子と、を含む画素と、
前記画素に接続された配線と、を有し、
前記配線は外部回路に接続するための端子部を有し、
前記端子部の表面を被覆する透明導電層と、
前記端子部の端部を被覆し、開口を有する保護層と、を含む変換装置において、
前記配線は、外部駆動回路からの前記スイッチング素子を動作させる信号を印加するために前記スイッチング素子に接続される駆動配線、前記変換素子によって発生した電荷を前記スイッチング素子から外部信号処理回路に転送するために前記スイッチング素子に接続される信号配線、前記変換素子にバイアスを印加するために外部電源回路に接続されたバイアス配線、のうちのいずれか１つであり、
前記端子部は、前記変換装置の最も上層の金属層によってのみ構成されていることを特徴とする変換装置。
【請求項２】
前記端子は、前記バイアス配線と同一の金属層であることを特徴とする請求項１に記載の変換装置。
【請求項３】
前記保護層は、前記透明導電層上に配置され、前記透明導電層の端部を被覆することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の変換装置。
【請求項４】
前記保護層は、前記画素を被覆することを特徴とする請求項１ないし請求項３に記載の変換装置。
【請求項５】
前記端子部は前記基板上に設けられており、前記保護層は前記端子部の側面を被覆することを特徴とする請求項１ないし請求項４に記載の変換装置。
【請求項６】
前記端子部は前記基板上に設けられており、前記透明導電層は前記端子部の側面を被覆することを特徴とする請求項１ないし請求項５に記載の変換装置。
【請求項７】
前記端子部は前記端子部と隣接する他の端子部との間に、前記端子部の端部と対向する前記他の端子部の端部を少なくとも被覆して前記保護層が配されていることを特徴とする請求項１ないし請求項６に記載の変換装置。
【請求項８】
前記変換素子上に配され、入射した放射線を可視光に変換するための波長変換体を更に有することを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
【請求項９】
請求項８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検出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用画像診断装置、非破壊検査装置、放射線を用いた分析装置などに応用される光電変換用基板及び光電変換装置、放射線検出用基板及び放射線検出装置に関するものである。なお、本明細書では、可視光等の電磁波やＸ線、α線、β線、γ線なども、放射線に含まれるものとする。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療画像診断で用いられる撮影としては、レントゲン撮影などの静止画像を取得する一般撮影と、動画像を取得する透視撮影とに分類される。それぞれの撮影は、必要に応じて撮像装置を含めて選択される。
【０００３】
従来の一般撮影においては、主に以下に示す２つの方式により行われていた。ひとつは蛍光板とフィルムを組み合わせたスクリーンフィルムを用いてフィルムの露光、現像、及び定着により撮影するスクリーンフィルム撮影（以下ＳＦ撮影と略記する）方式である。もうひとつは、放射線画像を輝尽性蛍光体に潜像として記録し、その輝尽性蛍光体にレーザを走査して潜像に応じた光情報を出力し、出力された光情報をセンサで読み取るコンピューティドラジオグラフィ撮影（以下ＣＲ撮影と略記する）方式である。しかしながら、従来の一般撮影では、放射線画像を取得するための工程が煩雑であるといった課題があった。また、取得された放射線画像をデジタルデータとすることは可能であるが、間接的にデジタル化することとなり、デジタル化された放射線画像データを取得するまでに多くの時間を必要とするといった課題もあった。
【０００４】
次に、従来の透視撮影においては、蛍光体と電子管を用いたイメージインテンシファイア撮影（以下Ｉ．Ｉ．撮影と略記する）方式が主に行われていた。しかしながら、従来の透視撮影では、電子管を用いているため装置が大規模になってしまうといった課題があった。また、電子管を用いるために視野領域（検出面積）が小さく、大きな領域の画像を取得するのが困難であるといった課題もあった。また更に、電子管を用いているため得られた画像は解像度が低いといった課題もあった。
【０００５】
そこで近年、基板上に放射線もしくは蛍光体からの光を電荷に変換する変換素子とスイッチ素子とを有する画素が２次元マトリクス状に複数配置されて構成されたセンサーパネルが注目されている。変換素子は、絶縁基板上にアモルファスシリコン（以下ａ−Ｓｉと略記する）等の非単結晶半導体によって準備されている。スイッチ素子は、非単結晶半導体によって準備された薄膜トランジスタ（以下ＴＦＴと略記する）である。これらの変換素子とＴＦＴとを有する画素が２次元マトリクス状に複数配置されて構成されたフラットパネル検出器（以下ＦＰＤと略記する）が注目されている。
【０００６】
このＦＰＤは、画像情報を有する放射線を変換素子により電荷に変換し、この電荷をスイッチ素子によって読み出すことにより画像情報に基づいた電気信号を取得することができるものである。このことにより画像情報をデジタル信号情報として直接ＦＰＤから取り出すことが可能であるため、画像データの保管や加工、転送などの取り扱いが簡便となり、放射線画像情報の更なる利用が可能となる。また、ＦＰＤにおいて感度などの諸特性は、撮影条件に依存するが、従来のＳＦ撮影方式やＣＲ撮影方式と比較して、同等又はそれ以上である事が確認されている。更に、ＦＰＤから直接画像情報を有する電気信号を取得することが可能であるため、従来のＳＦ撮影方式やＣＲ撮影方式と比較して、画像取得に要する時間が短くなるという利点がある。
【０００７】
このようなＦＰＤとしては、ａ−Ｓｉにより形成されたＰＩＮ型フォトダイオードとＴＦＴとからなる画素が２次元マトリクス状に複数配置されて構成されたセンサーパネルを用いたＰＩＮ型ＦＰＤが知られている。このようなＰＩＮ型ＦＰＤは、基板上のＴＦＴを構成する層の上にＰＩＮ型フォトダイオードを構成する層を設けた積層構造となっている。また、ａ−Ｓｉにより形成されたＭＩＳ型フォトセンサとＴＦＴとからなる画素が２次元マトリクス状に複数配置されて構成されたセンサーパネルを用いたＭＩＳ型ＦＰＤも知られている。このようなＭＩＳ型ＦＰＤは、基板上のＴＦＴを構成する層と同一層構成によりＭＩＳ型フォトセンサを設けた平面構造となっている。また更に、特許文献１に記載されているような、基板上のＴＦＴを構成する層の上にＭＩＳ型フォトセンサを構成する層を設けた積層構造のＭＩＳ型ＦＰＤも知られている。
【０００８】
ここで、上述のＦＰＤについて特許文献１を例に図を用いて以下に説明する。ここでは、説明の簡略化のために３×３の２次元マトリクス状に配列されたＦＰＤを例にして説明する。
【０００９】
図６は、特許文献１に記載された、従来のＦＰＤの等価回路を示す模式的等価回路図である。図７は、特許文献１に記載された、従来のＦＰＤの１画素の模式的平面図である。図８は、図７のＸ−Ｘ’における模式的断面図である。
【００１０】
入射された放射線に応じて波長変換体より発光された光が、光電変換用のバイアス電圧が印加された複数の光電変換素子各々において信号電荷に変換される。各々の光電変換素子によって変換された信号電荷は、駆動回路によって駆動配線に印加された駆動信号に応じて複数のスイッチング素子が転送動作を行うことにより、信号配線を伝送して信号処理回路に並列的に読み出される。並列的に読み出された信号電荷は信号処理回路によって直列信号に変換され、Ａ／Ｄ変換部によってアナログ信号からデジタル信号に変換されて出力される。以上の動作により入射された画像情報を有する放射線に応じた１画像分の画像信号が得られる。
【００１１】
上述のＦＰＤを用いた放射線検出装置において、駆動配線は行方向に配列された複数のスイッチング素子のゲート電極に駆動信号を印加するための駆動回路に接続されている。また、信号配線は列方向に配列された複数のスイッチング素子のソース又はドレイン電極から光電変換素子で発生した信号電荷を処理するための信号処理回路に接続されている。また更に、バイアス配線は光電変換素子が光電変換するための第１の電圧値と、光電変換素子を初期状態にするためのバイアスを印加するための第２の電圧値とを有するバイアス電源部に接続されている。このような各配線と各外部回路との接続は、各配線の一端に設けられた各端子部において電気的に接続されている。ここで、特許文献２に開示されているＦＰＤを用いた放射線検出装置の端子部について説明する。
【００１２】
各端子部は、画素領域の外部の領域すべてにおいて光電変換素子及びスイッチング素子を被覆する保護層を除去して接続領域（開口領域）を形成し、各ＩＣとそれぞれ接続されている。
【００１３】
そして、これら各ＩＣが接続された放射線検出装置は、特許文献３に開示されているように、絶縁性基板上の各ＩＣが封止部材（不図示）によって被覆されて、外部から保護されている。
【特許文献１】特開２００４−０１５００２号公報
【特許文献２】特開２００３−３１９２７０号公報
【特許文献３】特表２００１−５０９３１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記ＦＰＤを用いた放射線検出装置において、各端子部に腐食が発生する場合がある。これは、各端子部は接続領域において保護層がすべて除去されて剥き出しの状態となっているため、大気中の水分や不純物などに汚染されやすい状態にある。特許文献３に開示されているように各端子部には封止部材が設けられているが、封止部材と絶縁性基板との界面からの水分や不純物を十分に遮断することはできない。そのため、各端子部の側面及び絶縁性基板との界面からの水分や不純物による汚染を十分抑制することができない。特に、医療検査用に用いられる放射線検出装置においては、消毒用のアルコールや水分などが直接放射線検出装置にかかる可能性があり、そのための対策が求められる。
【００１５】
また、各端子部は接続領域において保護層がすべて除去されて剥き出しの状態となっているため、隣接する各端子部の間に導電性接着剤が入り込んでしまった場合には、隣接する各端子部の間でショートが発生する可能性がある。そのため所望の駆動動作や画像の取得を行うことができなくなり、信頼性及び製造工程における歩留まりが低下する可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明に係る変換装置及び放射線検出装置は、絶縁性の基板上に設けられたスイッチング素子と、該スイッチング素子上に設けられ前記スイッチング素子に接続された変換素子と、を含む画素と、該画素に接続された配線と、を有し、前記配線は外部回路に接続するための端子部を有し、前記端子部の表面を被覆する透明導電層と、前記端子部の端部を被覆し、開口を有する保護層と、を含み、前記配線は、外部駆動回路からの前記スイッチング素子を動作させる信号を印加するために前記スイッチング素子に接続される駆動配線、前記変換素子によって発生した電荷を前記スイッチング素子から外部信号処理回路に転送するために前記スイッチング素子に接続される信号配線、前記変換素子にバイアスを印加するために外部電源回路に接続されたバイアス配線、のうちのいずれか１つであり、前記端子部は、前記変換装置の最も上層の金属層によってのみ構成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、各端子部の側面及び各端子と絶縁性基板との界面からの水分や不純物による汚染を十分抑制することが可能となる。更に、隣接する各端子部の間の絶縁性が高く確保され、信頼性及び製造工程における歩留まりの低下を抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を、図面を用いて詳細に説明する。
【００１９】
（第１の実施形態）
図１〜３を用いて、本発明の第１の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施形態における光電変換装置及び放射線検出装置を説明する概念的平面図である。図２は、本発明の第１の実施形態における光電変換装置及び放射線検出装置の周辺領域を拡大した概念的平面図である。図３は、図２のＡ−Ａ’における模式的断面図である。また、図１〜３において、図６〜８で示した従来のＦＰＤと同様の構成要素は同一の番号で示し、その詳細な説明は割愛する。
【００２０】
図１〜３において、１００は絶縁性基板、１０１は変換素子である光電変換素子、１０２はスイッチング素子、１０３は駆動配線、１０４は信号配線、１０５はバイアス配線である。絶縁性基板１００は、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板などが好適に用いられる。光電変換素子１０１はａ−ＳｉからなるＭＩＳ型フォトセンサであり、スイッチング素子はａ−ＳｉからなるＴＦＴであり、この光電変換素子１０１とスイッチング素子１０２により１つの画素が構成されている。これらの画素が２次元マトリクス状に配置され、画素領域Ｐを構成している。画素領域Ｐより外側のコンタクトホール領域Ｃには、コンタクトホールが配置されている。コンタクトホール領域Ｃは、画素領域Ｐから端子部に向かって、絶縁基板からのトータル膜厚が減少するように層が配置されていることが好ましい。このような構成により、段差が小さくなり、段差上に配置される配線の不良が減少する。駆動配線１０３は行方向に配列された複数のスイッチング素子１０２のゲート電極１１０に接続されており、スイッチング素子１０２のゲート電極１１０と同一の層である第１の金属層Ｍ１によって形成された配線である。信号配線１０４は列方向に配列された複数のスイッチング素子１０２のソース又はドレイン電極１１４に接続されており、スイッチング素子のソース又はドレイン電極１１４と同一の層である第２の金属層Ｍ２によって形成された配線である。バイアス配線１０５は光電変換素子１０１にバイアス電圧を印加するために上部電極層１２０に接続されてセンサ上部電極を構成しており、Ａｌなどの金属材料により形成された第４の金属層Ｍ４によって形成された配線である。
【００２１】
本発明の第１の実施形態において、１０３ａは駆動配線引き出し配線部であり、画素領域Ｐの外側でコンタクトホール１２６を介して各駆動配線１０３と接続されている。また、駆動配線引き出し配線部１０３ａには、駆動回路１０７と電気的に接続するための駆動配線端子部１２３が設けられている。これら駆動配線引き出し配線部１０３ａ及び駆動配線端子部１２３は、積層構造のＦＰＤにおいて最も上層の金属層であるバイアス配線１０５と同一の層である第４の金属層Ｍ４によって形成されている。そのため、駆動配線引き出し配線部１０３ａ上には保護層１２１が積層されるだけの構造となるため、駆動回路１０７との電気的接続のために設けられる接続領域（開口領域）ＯＰ１の形成が容易である。また、駆動配線引き出し配線部１０３ａ及び駆動配線端子部１２３がバイアス配線１０５と同じ第４の金属層Ｍ４で形成されているため、バイアス配線１０５と同様に、その表面が上部電極層１２０により被覆される。そのため、駆動配線端子部１２３において第４の金属層Ｍ４の腐食を低減することが可能となる。
【００２２】
また、１０４ａは信号配線引き出し配線部であり、画素領域Ｐの外側でコンタクトホール１２７を介して各信号配線１０４と接続されている。また、信号配線引き出し配線部１０４ａには、信号処理回路１０６と電気的に接続するための信号配線端子部１２４が設けられている。これら信号配線引き出し配線部１０４ａ及び信号配線端子部１２４は、積層構造のＦＰＤにおいて最も上層の金属層であるバイアス配線１０５と同一の層である第４の金属層Ｍ４によって形成されている。そのため、信号配線端子部１２４の上には保護層１２１が積層されるだけの構造となるため、信号処理回路１０６との電気的接続のために設けられる接続領域（開口領域）ＯＰ２の形成が容易である。また、信号配線引き出し配線部１０４ａ及び信号配線端子部１２４がバイアス配線１０５と同じ第４の金属層Ｍ４で形成されているため、バイアス配線１０５と同様に、その表面が上部電極層１２０により被覆される。そのため、信号配線端子部１２４において第４の金属層Ｍ４の腐食を低減することが可能となる。
【００２３】
次に、１０５ａは第１のバイアス配線引き出し配線部であり、画素領域Ｐの外側でコンタクトホール１２８を介して各バイアス配線１０５と接続されている。この第１のバイアス配線引き出し配線部１０５ａは積層構造のＦＰＤにおいて最も下層の金属層である駆動配線１０３と同一の層である第１の金属層Ｍ１によって形成されている。また、第１のバイアス配線引き出し配線部１０５ａはコンタクトホール１２９を介して第２のバイアス配線引き出し配線部１０５ｂと接続されている。さらに第２のバイアス配線引き出し配線部１０５ｂには、バイアス電源部１０９と電気的に接続するためのバイアス配線端子部１２５が設けられている。ここで、これらバイアス配線引き出し配線部１０５ｂ及びバイアス配線端子部１２５は、積層構造のＦＰＤにおいて最も上層の金属層であるバイアス配線１０５と同一の層である第４の金属層Ｍ４によって形成されている。そのため、バイアス配線端子部１２５の上には保護層１２１が積層されるだけの構造となるため、バイアス電源部１０９との電気的接続のために設けられる接続領域（開口領域）ＯＰ３の形成が容易である。また、バイアス配線引き出し配線部１０５ｂ及びバイアス配線端子部１２５がバイアス配線１０５と同じ第４の金属層Ｍ４で形成されているため、バイアス配線１０５と同様に、その表面が上部電極層１２０により被覆される。そのため、バイアス配線端子部１２５において第４の金属層Ｍ４の腐食を防止することが可能となる。
【００２４】
本実施形態においては、各端子部１２３〜１２５はバイアス配線１０５と同じ第４の金属層Ｍ４で、つまり、ＦＰＤにおける最も上層の金属層を用いて形成されている。各端子部１２３〜１２５として第１の金属層Ｍ１や第２の金属層Ｍ２を用いてもよいが、最も上層である第４の金属層Ｍ４を用いることが好ましい。駆動配線１０３などを形成している第１の金属層Ｍ１は、形成された後に、第１の絶縁層１１１、第１の半導体層１１２、第１の不純物半導体層１１３、第２の金属層Ｍ２が積層して形成される。さらに層間絶縁層１１５が積層され形成される。さらに第３の金属層Ｍ３、第２の絶縁層１１７、第２の半導体層１１８、第２の不純物半導体層１１９、第４の金属層Ｍ４、上部電極層１２０、保護層１２１が積層して形成される。そのため第１の金属層Ｍ１はその各層の形成工程において、それぞれ加熱、エッチングなどの処理により層にダメージを受けてしまう。また、信号配線１０４などを形成している第２の金属層Ｍ２も、形成された後に、層間絶縁層１１５が積層して形成される。さらに第３の金属層Ｍ３、第２の絶縁層１１７、第２の半導体層１１８、第２の不純物半導体層１１９、第４の金属層Ｍ４、上部電極層１２０、保護層１２１が積層して形成される。そのため第２の金属層Ｍ２はその各層の形成工程において、それぞれ加熱、エッチングなどの処理により層にダメージを受けてしまう。このような金属層が受けるダメージが大きければ大きいほど、外気の水分や不純物による汚染およびそれによる腐食が起こりやすくなる。例えば、加熱により金属表面が酸化されると、表面の濡れ性が向上し、乾燥が困難となる。その結果、薬液などの洗浄不良がおこり、腐食に繋がることになる。さらに、加熱によって金属層の表面が酸化して電気抵抗が高くなってしまうという問題がある。また、エッチングによる金属層の表面の損傷や、エッチング材料の残渣等による影響により、腐食に繋がることになる。一方、本実施形態のように、各端子部１２３〜１２５などを形成する第４の金属層Ｍ４は、その上方には保護層１２１しか形成されない。そのため、第４の金属層Ｍ４にダメージを与える工程は保護層１２１の形成工程と、各端子部１２３〜１２５に接続領域（開口領域）ＯＰ１〜ＯＰ３を設けるための工程だけであるため、他の金属層Ｍ１〜Ｍ３に比べて受けるダメージは少ない。そのため、第４の金属層Ｍ４の表面状態は良好で、外気の水分や不純物による汚染およびそれによる腐食が起こりにくくなる。
【００２５】
次に、図３を用いて、信号配線端子部１２４とバイアス配線端子部１２５を例として端子部の断面構造を説明する。図３において、絶縁性基板１００上に設けられた信号配線端子部１２４の表面及び側面を被覆するように、ＩＴＯなどの合金酸化材料により形成された透明導電層からなる上部電極層１２０を設けて、信号配線用端子１３１を形成している。そして、少なくとも信号配線用端子１３１の絶縁性基板１００との接触界面（信号配線用端子１３１の端部）を被覆するように保護層１２１及び接続領域（開口領域）ＯＰ２を設ける。同様に、絶縁性基板１００上に設けられたバイアス配線端子部１２５の表面及び側面を被覆するように、上部電極層１２０を設けて、バイアス配線用端子１３２を形成している。そして、少なくともバイアス配線用端子１３２の絶縁性基板１００との接触界面（バイアス配線用端子１３２の端部）を被覆するように保護層１２１及び接続領域（開口領域）ＯＰ３を設ける。ここで、図示していないが、駆動配線端子部１２３も同様にその表面及び側面が被覆されるように上部電極層１２０が設けられて駆動配線用端子１３０（不図示）が構成されている。更に、少なくともこの駆動配線用端子１３０の絶縁性基板１００との接触界面（駆動配線用端子１３０の端部）を被覆するように保護層１２１及び接続領域（開口領域）ＯＰ１が設けられている。このような構成とすることにより、各端子部１２３〜１２５の側面及び各端子１３０〜１３２と絶縁性基板１００との界面からの水分や不純物による汚染を十分抑制することが可能となる。ここで、本実施形態では各端子部１２３〜１２５が上部電極層１２０によって被覆されている形態を示した。しかしながら、本発明はそれに限定されることはなく、各端子部１２３〜１２５の側面及び絶縁性基板１００との接触界面を被覆するように保護層１２１及び各接続領域ＯＰ１〜ＯＰ３を設けても構わない。しかしながら、金属材料より耐湿性に優れた合金酸化材料からなる透明導電層である上部電極層１２０によって金属層からなる各端子部１２３〜１２５を被覆することによって、より良好に大気中の水分や不純物による汚染を抑制することが可能となる。
【００２６】
また本実施形態では、隣接する端子部の間に各端子部の側面及び絶縁性基板１００との接触界面を被覆するように保護層１２１を除去せずに配置している。図３においては、信号配線用端子１３１とバイアス配線用端子１３２との間に、各端子１３１，１３２の側面及び絶縁性基板１００との接触界面を被覆するように保護層１２１を除去せずに配置している。このように、隣接する各端子部の間に保護層１２１を配置している。このような構成とすることにより、外部回路を有する各ＩＣと接続するための導電性接着剤が隣接する端子部に流入することにより発生するショートを防ぐことが可能となる。そのため各端子部の間の絶縁性が高く確保され、信頼性及び製造工程における歩留まりの低下を抑制することが可能となる。
【００２７】
また、各端子１３０〜１３２の絶縁性基板１００との接触界面（各端子１３０〜１３２の端部）を被覆するように保護層１２１が設けられている。しかしながら本発明はこれに限定されるものではなく、保護層１２１とは別途設けられた、少なくとも各配線もしくは各端子１３０〜１３２を被覆する保護層により接触界面（端部）が被覆されていてもよい。
【００２８】
ここで、本実施形態では、光電変換素子１０１としてＭＩＳ型フォトセンサを用いた積層構造のＭＩＳ型ＦＰＤについて説明したが、図４に示すような光電変換素子としてＰＩＮ型フォトダイオード１３４を用いたＰＩＮ型ＦＰＤを用いてもよい。図４において、１３３は第２の不純物半導体層１１９と異なる導電型の不純物が導入された第３の不純物半導体層である。ＰＩＮ型フォトダイオードにおいては第２の不純物半導体層１１９はｎ型のａ−Ｓｉ層が、第３の不純物半導体層１３３はＰ型のａ−Ｓｉ層が好適に用いられる。また、光電変換素子１０１上には、放射線を可視光に変換する波長変換体１２２が配置されている。また、本実施の形態では、スイッチング素子１０２であるＴＦＴとしてギャップエッチング型のＴＦＴを用いて説明した。しかしながら本発明はそれに限られるものではなく、たとえばギャップストッパー型のＴＦＴや、ｐｏｌｙ−Ｓｉ  ＴＦＴで採用されるプレイナー型のＴＦＴを用いてもよい。即ち、スイッチング素子１０２と光電変換素子１０１との組み合わせで、少なくとも駆動配線１０３、信号配線１０４、バイアス配線１０５の３層以上の金属層を使用した場合には、本発明に従って改良可能なものである。また、本実施の形態では、信号配線１０４やソース又はドレイン電極１１４を第２の金属層Ｍ２で、センサ下部電極を第３の金属層Ｍ３でそれぞれ別の金属層を用いて形成している。しかしながら本発明はそれに限られるものではなく、信号配線１０４やソース又はドレイン電極１１４とセンサ下部電極（第３の金属層）１１６とを同一の金属層を用いて形成してもよい。ただし、その場合には信号配線１０４とセンサ下部電極とを重ねて配置することができず、また、光電変換素子をスイッチング素子上には完全に重ねることができないため、ＦＰＤの開口率は異なる金属層を用いて形成されたものに比べると低下してしまう。また本実施形態では、変換素子としてａ−Ｓｉからなる第２の半導体層１１８を用いたＭＩＳ型フォトセンサ１０１及びＰＩＮ型フォトダイオードを用いたＦＰＤを用いて説明した。しかしながら本発明はこれに限定されるものでなく、変換素子としてａ−ＳｅやＣｄＴｅを第２の半導体層として用いた、放射線を直接電荷に変換する変換素子を用いたＦＰＤを用いてもよい。
【００２９】
（応用例）
図５は、本発明によるＦＰＤ型の放射線検出装置を用いたＸ線診断システムへの応用例を示したものである。
【００３０】
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、シンチレータ（蛍光体）を上部に実装した放射線検出装置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。
【００３１】
また、イメージプロセッサ６０７０は、イメージセンサ６０４０から出力された電気信号を電話回線６０９０等の伝送処理手段を介して遠隔地へ転送し、ドクタールーム等の別の場所にある表示手段（ディスプレイ）６０８１に表示することもできる。また、イメージセンサ６０４０から出力された電気信号を光ディスク等の記録手段に保存し、この記録手段を用いて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によりフィルム６１１０に記録することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、医療診断機器、非破壊検査機器等に用いられる、光電変換装置、放射線検出用基板及び放射線検出装置に用いられるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明における光電変換装置及び放射線検出装置の概念的平面図である。
【図２】第１の実施形態における光電変換装置及び放射線検出装置の一部の領域を拡大した概念的平面図である。
【図３】第１の実施形態における光電変換装置及び放射線検出装置の模式的断面図である。
【図４】本発明における光電変換装置及び放射線検出装置の別の例を示す概念的断面図である。
【図５】本発明に係る放射線検出装置を用いた放射線検出システムへの応用を説明する図である。
【図６】従来の光電変換装置及び放射線検出装置を示す概念的平面図である。
【図７】従来の光電変換装置及び放射線検出装置の１画素を示す概念的平面図である。
【図８】従来の光電変換装置及び放射線検出装置を示す概念的断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１００  絶縁性基板
１０１  光電変換素子（ＭＩＳ型フォトセンサ）
１０２  スイッチング素子
１０３  駆動配線
１０３ａ  駆動配線引き出し部
１０４  信号配線
１０４ａ  信号配線引き出し部
１０５  バイアス配線
１０５ａ  第１のバイアス配線引き出し部
１０５ｂ  第２のバイアス配線引き出し部
１０６  信号処理回路
１０７  駆動回路
１０８  Ａ／Ｄ変換部
１０９  バイアス電源部
１１０  第１の金属層Ｍ１（スイッチング素子１０２のゲート電極）
１１１  第１の絶縁層
１１２  第１の半導体層
１１３  第１の不純物半導体層
１１４  第２の金属層Ｍ２（スイッチング素子１０２のソース又はドレイン電極）
１１５  層間絶縁層
１１６  第３の金属層Ｍ３（センサ下部電極）
１１７  第２の絶縁層
１１８  第２の半導体層
１１９  第２の不純物半導体層
１２０  上部電極層（透明電極層）
１２１  保護層
１２２  波長変換体
１２３  駆動配線端子部
１２４  信号配線端子部
１２５  バイアス配線端子部
１２６〜１２９  コンタクト
１３１  信号配線用端子
１３２  バイアス配線用端子
１３３  第３の不純物半導体層
１３４  光電変換素子（ＰＩＮ型フォトダイオード）
【図１】
2007049122.tif 000003
【図２】
2007049122.tif 000004
【図３】
2007049122.tif 000005
【図４】
2007049122.tif 000006
【図５】
2007049122.tif 000007
【図６】
2007049122.tif 000008
【図７】
2007049122.tif 000009
【図８】
2007049122.tif 000010