成像设备和辐射成像设备制造技术

包括光电转换元件１、电连接到所述光电转换元件的信号传输ＴＦＴ（薄膜晶体管）２、以及电连接到所述光电转换元件且用于施加偏压到所述光电转换元件的复位ＴＦＴ　３的像素被二维地设置在绝缘基板上，且通过公共的接触孔９电连接光电转换元件１、信号传输ＴＦＴ　２和复位ＴＦＴ　３。从公共的导电层形成所述信号传输ＴＦＴ　２的源极电极或漏极电极与所述复位ＴＦＴ　３的源极电极或漏极电极。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及应用于使用医学诊断成像设备、非破坏性检查设备和辐射(radiation)的分析仪器等的光学成像设备和辐射成像设备。顺 便提及，在本说明书中，辐射是指包括诸如X射线、Y射线或oc射线 和P射线的微粒(corpuscular)射线的辐射。而且，转换元件是指将 至少光信号或辐射转换成电信号的半导体元件。
技术介绍
近年来，使用薄膜晶体管(TFT)的液晶显示面板的制造技术一 直在进展，且面板和显示单元屏幕的尺寸正在增大。这种制造技术被 用于具有包括半导体的转换元件(光电转换元件)和诸如TFT的开关 元件的大的面型传感器(area sensor)。这样的面型传感器(辐射成 像传感器面板)结合有将辐射转换成诸如可见光的光的闪烁体 (scintillator),而且被用于诸如医学X射线成像设备的辐射成像设 备的领域中。迄今，医学图像诊断使用的成像方法已被粗略地分为用于得到静 止图像的普通射线照相术(plain radiography)和用于得到运动图像 的荧光(fluoroscopic)射线照相术。然而，目前，上述辐射成像设备 开始被主要用于普通射线照相术。同时，情况是对于荧光射线照相术 来说读取速度是不够的。从而，在US 2005/145800 (日本专利申请公开No. 2003-218339 ) 中，面型传感器的一个像素包括转换元件、用于传输来自转换元件 的信号的传输开关(传输TFT等)、以及用于复位转换元件的复位开 关(复位TFT)。通过这种配置，提出了缩短读取速度的辐射成像设 备。通常，面型传感器(辐射成像传感器面板)的像素的结构被粗略地分为两种类型将转换元件和开关元件设置在相同平坦表面上的平 坦型和将转换元件设置在开关元件的上侧上的层叠型。前者能够简化 制造工艺，因为能够用同样的半导体制造工艺形成转换元件和开关元 件。与平坦型相比，后者能够在一个像素中形成较大的转换元件的区 域，因为转换元件被设置在开关元件上。因此，能够使得像素的开口 率较大，从而像素变得高度灵敏。由于这个缘故，在专利文件l中也 描述了层叠型的传感器。图11是使用传统的层叠型结构的辐射成像设备的平面图。虽然 闪烁体被设置在辐射成像设备的像素上，但它在图11中被略去。传统的辐射成像设备在如图11中所示的一个像素内包括转换 元件(光电转换元件)101、传输开关(传输TFT ) 102和复位开关(复 位TFT) 103。孔连接。类似地，转换元件的下电极和复位开关的源极电极或漏极电 极也通过接触孔连接。从而，为各开关元件提供接触孔。
技术实现思路
在US 2005/145800 (日本专利申请^Hf No. 2()03 - 218339 )中， 如图11所示，传输开关102和复位开关103被分别独立地设置，且包 括转换元件101的光电转换元件和用于连接所述开关元件的接触孔 109被分别独立地提供在一个像素内。因此，例如，即4吏当在某个像 素中在复位开关103的接触孔109中出现连接故障时，如果传输开关 102是正常的，则一些种类的转换元件的信号也能被读取，因此，经 常存在在缺陷检查过程中难以指出缺陷像素的情况。而且，尽管接触孔的尺寸通常例如到达10 jim到20 jim的程度， 但当如图11中所示像素间距(pitch ) dl和d2较大到达200 nm的程 度时，这种接触孔的这样的尺寸也不导致任何大的问题，且可以自由 地设置各开关元件。与此相比，当需要类似于乳房X线照片(mammogram)的高清 晰度图像时，图像间距变得较小，但到达100 nm的程度的像素间距 d3和d4是两个开关元件可以被设置在一个像素内的极限，如图12中 所示。而且，当像素间距d3和d4变得较小诸如80nm和50nm时， 存在接触孔109最终与诸如栅极配线(wiring) 105和信号配线106 的各配线重叠的可能性。当辐射成像传感器面板内的层间绝缘层的膜厚度出现波动时，接 触孔109的尺寸发生波动。结果，在辐射成像传感器面板内各配线和 转换元件101之间的寄生电容发生波动，且这导致灵敏度的波动。为 了防止这种波动，例如，当栅极配线105被制造得薄时，栅极配线105 的电阻变得较大。从而，施加到栅极配线105的栅极驱动脉冲变得较 小。因此，为了通过传输开关102进行充分的信号的传输，传输开关 102的导电时间增加，且读取速度降低。而且，例如，当信号配线106 被制造得薄时，信号配线106的电阻变得较大，且这增大噪声，导致 S/N即灵敏度最终被降低。即，在任一情况中，都可能导致特性劣化。从上清楚可见，本专利技术的目的是，防止具有小的像素间距的成像 设备和辐射成像设备中的特性劣化，且能够在缺陷检查过程中容易地 指出缺陷像素。作为解决上述问题的手段，本专利技术提供一种光电转换设备，在所 述光电转换设备中，像素被二维地设置在绝缘基板上，所述像素包括 将至少光信号转换成电信号的转换元件、电连接到转换元件的信号传 输开关、以及电连接到转换元件且施加偏压到转换元件的复位开关， 其中，通过公共接触孔电连接转换元件、信号传输开关和复位开关。可以将闪烁体设置在上述转换元件上以构成辐射成像设备，所述 闪烁体将诸如X射线、Y射线或a射线和P射线的微粒射线的辐射转 换成光。而且，本专利技术提供一种辐射成像设备，在所述辐射成像设备中， 像素被二维地设置在绝缘基板上，所述像素包括将至少辐射转换成电 信号的转换元件、电连接到转换元件的信号传输开关、以及电连接到转换元件且施加偏压到转换元件的复位开关，其中，通过^^共接触孔 电连接转换元件、信号传输开关和复位开关。根据本专利技术，容易在缺陷检查过程中指出缺陷像素。而且，即使 在具有小的像素间距的成像设备和辐射成像设备中也能防止特性劣 化。本专利技术的其它特征和优点将从下面结合附图进行的描述而变得 明显，在附图中，相似的附图标记在所有附图中指代相同或类似的部 件。附图说明被并入说明书中并构成说明书一部分的附图说明本专利技术的实施 例，且与描述一起，用于解释本专利技术的原理。图l是解释作为本专利技术第一实施例的辐射成像设备的顶视图2是沿图1中线2-2切取以解释作为本专利技术第一实施例的辐射成像设备的剖面图3是解释作为本专利技术第二实施例的辐射成像设备的顶视图； 图4是沿图3中线4-4切取以解释作为本专利技术第三实施例的辐射成像设备的剖面图5是解释作为本专利技术第三实施例的辐射成像设备的剖面图； 图6是解释作为本专利技术第四实施例的辐射成像设备的剖面图7是在像素间距为50 fim的情况下比较例的辐射成像设备的顶视图8是沿图7中线8-8切取的剖面图9是根据本专利技术第五实施例的平坦型辐射成像设备的顶视图； 图IO是解释将本专利技术的辐射成像设备应用到X射线诊断系统的 例子的示意图11是解释传统的辐射成像设备的顶视图；以及 图12是解释传统的辐射成像设备的问题的顶视图。具体实施例方式下面，将参考附图详细描述执行本专利技术的最佳模式。在下面的描 述中，将采用辐射成像设备。使用闪烁体和光电转换元件的辐射成像设备被设置有将诸如X射线、Y射线或a射线和P射线的微粒射线转 换成可见光的闪烁体，且这种成像设备是本专利技术的成像设备的最佳模 式。在下面的描述中，将示出检测X射线的辐射检测器的例子。而且， 本专利技术也适于应用到检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种成像设备，包含：　绝缘基板；和　设置在所述绝缘基板上的像素，所述像素包含：　用于将光信号转换成电信号的转换元件；　电连接到所述转换元件的信号传输开关；和　电连接到所述转换元件并且用于施加偏压到所述转换元件的复位开关，　其中，通过公共的接触孔电连接所述转换元件、所述信号传输开关和所述复位开关。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2006-1-27 019032/20061.一种成像设备，包含绝缘基板；和设置在所述绝缘基板上的像素，所述像素包含用于将光信号转换成电信号的转换元件；电连接到所述转换元件的信号传输开关；和电连接到所述转换元件并且用于施加偏压到所述转换元件的复位开关，其中，通过公共的接触孔电连接所述转换元件、所述信号传输开关和所述复位开关。2、 根据权利要求1的成像设备，其中，所述信号传输开关的一 个电极被电连接到所述转换元件，且所述复位开关的一个电极被电连 接到所述转换元件，并且其中，从公共的导电层形成其至少一部分形成所述信号传输开关 的所述一个电极的导电层与其至少一部分形成所述复位开关的所述一 个电极的导电层，且通过所述公共的接触孔形成所述公共的导电层和 所述转换元件之间的电连接。3、 根据权利要求2的成像设备，其中，所述信号传输开关和所 述复位开关是薄膜晶体管，且所述信号传输开关的所述一个电极和所 述复位开关的所述一个电极是所述薄膜晶体管的源极电极或漏极电 极。4、 根据权利要求1的成像设备，其中，所述信号传输开关和所 述复位开关被设置在所述绝缘基板上，并且其中，所述转换元件被设置在所述绝缘基板上排除其中形成所述 信号传输开关和所述复位开关的区域的至少一部分的区域中。5、 根据权利要求1的成像设备，其中，所述信号传输开关和所 述复位开关被设置在所述绝缘基板上，并且其中，所述转换元件通过绝缘层被设置在所述绝缘基板上包括其中设置所述信号传输开关和所述复位开关的区域的区域中。6、 根据权利要求1所述的成像设备，其中，在所述转换元件上 设置将辐射转换成光的闪烁体。7、 一种辐射成像设备，包含 绝缘基板；和设置在所述绝...

【专利技术属性】
技术研发人员：石井孝昌，望月千织，渡边实，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]