摄像装置和摄像显示系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及摄像装置和采用该摄像装置的摄像显示系统。所述摄像装置包括多个像素。各所述像素包括：光电转换装置，所述光电转换装置用于将入射的电磁辐射转换成电信号；及至少一个晶体管，所述至少一个晶体管包括第一栅电极和位于所述第一栅电极上方的第二栅电极。所述第一栅电极和所述第二栅电极在非重叠区域中彼此不重叠。根据本发明专利技术，能够抑制散粒噪声并从而能够提高摄像质量。

【技术实现步骤摘要】
摄像装置和摄像显示系统
本专利技术涉及摄像装置和采用了该摄像装置的显示系统，该摄像装置适用于医疗及无伤害检测中广泛使用的X射线摄像技术。
技术介绍
近年来，已经开发出诸如在不使用放射摄像胶片的情况下获得基于辐射的图像以作为电信号的人体胸部X线摄影装置等摄像装置。在这类摄像装置中，每个像素上都布置有用于读取累积信号电荷的场效应薄膜晶体管(TFT)，且通过使用包括该晶体管的像素电路得到基于辐射量的电信号。通常，将诸如所谓的顶栅型晶体管或底栅型晶体管等采用单栅极结构的晶体管用作此类晶体管。然而，对于前述用于获得基于辐射的图像的摄像装置，已知的是，尤其当将氧化硅膜用于晶体管的栅极绝缘膜时，阈值电压(Vth)会由于辐射的影响而偏移到负侧(例如，参见日本未审查申请公开号2008-252074)。于是，提出了如下晶体管，该晶体管通过采用所谓的双栅极结构(双侧栅极结构)来缓解上述阈值电压偏移，在该双栅极结构中设有两个栅电极，且在这两个栅电极之间插入有半导体层(例如，参见日本未审查申请公开号2004-265935)。然而，对于日本未审查申请公开号2004-265935所披露的双栅极结构晶体管，与普通型的单栅极结构的晶体管相比，在从开启操作切换到关闭操作时可能会出现漏电流，这导致了容易产生所谓的散粒噪声(shotnoise)。从而存在如下缺点：由于该噪声而导致图像质量劣化。
技术实现思路
因此，期望提供一种能提高成像质量的摄像装置和使用该摄像装置的摄像显示系统。根据本专利技术的实施例的摄像装置包括光电转换装置和至少一个晶体管。所述光电转换装置用于将入射的电磁辐射转换成电信号。所述至少一个晶体管包括第一栅电极和位于所述第一栅电极上方的第二栅电极。所述第一栅电极和所述第二栅电极在非重叠区域中彼此不重叠。根据本专利技术实施例的摄像显示系统设有基于摄像装置获得的信号来显示图像的显示装置和包括多个像素的所述摄像装置。每个所述像素包括光电转换装置和至少一个晶体管，所述至少一个晶体管包括第一栅电极和位于所述第一栅电极上方的第二栅电极。所述第一栅电极和所述第二栅电极在非重叠区域中彼此不重叠。根据本专利技术实施例的摄像显示装置包括多个像素，各所述像素包括光电转换装置和场效应晶体管。所述晶体管包括：半导体层，第一栅电极和第二栅电极，所述第一栅电极和所述第二栅电极布置成隔着所述半导体层彼此相对，且所述半导体层布置在所述第一栅电极和所述第二栅电极之间；源电极和漏电极，所述源电极和所述漏电极电连接到所述半导体层；及非重叠区域，在所述非重叠区域处所述第一栅电极和所述第二栅电极部分地彼此不重叠。根据本专利技术实施例的摄像显示系统具有摄像装置和显示装置。所述显示装置基于由所述摄像装置获得的摄像信号来显示图像。所述摄像装置包括：多个像素，各所述像素包括光电转换装置和场效应晶体管。所述晶体管包括：半导体层，第一栅电极和第二栅电极，所述第一栅电极和所述第二栅电极布置成隔着所述半导体层彼此相对，且所述半导体层布置在所述第一栅电极和所述第二栅电极之间；源电极和漏电极，所述源电极和所述漏电极电连接到所述半导体层；及非重叠区域，在所述非重叠区域处所述第一栅电极和所述第二栅电极部分地彼此不重叠。在本专利技术的上述各实施例的摄像装置和摄像显示系统中，各个像素中的与光电转换装置一起设置的场效应晶体管具有第一栅电极和第二栅电极，且第一栅电极和第二栅电极之间布置有半导体层。晶体管包括第一栅电极和第二栅电极彼此不重叠的非重叠区域。于是，这减少了第一栅电极和第二栅电极之间的电容(栅极重叠电容)，并从而抑制了晶体管从开启操作切换到关闭操作时出现的电流泄漏。根据本专利技术的上述各实施例的摄像装置和摄像显示系统，在各个像素的与光电转换装置一起设置的场效应晶体管中设置有第一栅电极和第二栅电极彼此不重叠的非重叠区域。这能够抑制抑制晶体管从开启操作切换到关闭操作时出现的电流泄漏，并减轻了散粒噪声的影响。因此，能够实现摄像质量的提高。应当理解，上文的简要说明和下文的详细说明都是示范性的，并意在对所要求保护的技术提供进一步的解释。附图说明所包含的附图用于提供对本专利技术的进一步理解，且这些附图包含在说明书中以构造说明书的一部分。附图图示了实施方式，并与说明书一起用于解释本专利技术的技术原理。图1是表示本专利技术实施例的摄像装置的整体构造的示例的示意性框图。图2是表示图1所示的摄像部的简化构造的示例的示意图。图3是表示图1所示的像素等部分的详细构造的示例的电路图。图4是表示图3所示的晶体管的详细构造的示例的剖面图。图5是表示图4所示的晶体管的平面构造的示例的示意图。图6是表示变形示例1-1的晶体管的详细构造的示例的剖面图。图7是表示图6所示的晶体管的平面构造的示例的示意图。图8是表示变形示例1-2的晶体管的详细构造的示例的剖面图。图9是表示图8所示的晶体管的平面构造的示例的示意图。图10是表示变形示例1-3的晶体管的详细构造的示例的剖面图。图11是表示图10所示的晶体管的平面构造的示例的示意图。图12是表示变形示例1-4的晶体管的详细构造的示例的剖面图。图13是表示图12所示的晶体管的平面构造的示例的示意图。图14是表示变形示例3-1的像素等部分的详细构造的电路图。图15是表示变形示例3-2的像素等部分的详细构造的电路图。图16是表示变形示例3-3的像素等部分的详细构造的电路图。图17是表示变形示例3-4的像素等部分的详细构造的电路图。图18A是表示变形示例4-1的摄像部的简化构造的示意图。图18B是表示变形示例4-2的摄像部的简化构造的示意图。图19是表示应用示例的摄像显示系统的简化构造的示意图。具体实施方式在下文中，将参照附图说明本专利技术的实施例。应注意到，将以下述顺序进行说明。1.实施例(在沟道层上具有设置在漏极侧的端部处的非重叠区域的摄像装置的示例)2.变形示例1-1～1-4(非重叠区域的其他示例)3.变形示例2(设计成使沟道层的顶侧和底侧之间的栅极-沟道电容栅极-沟道间电容存在差异的示例)4.变形示例3-1和3-2(被动型像素电路的其它示例)5.变形示例3-3和3-4(主动型像素电路的示例)6.变形示例4-1和4-2(间接转换型摄像装置和直接转换型摄像装置的示例)7.应用示例(摄像显示系统的示例)实施例构造图1示出了本专利技术实施例的摄像装置(摄像装置1)的整体块构造。摄像装置1基于入射光(摄像光)读取物体的信息(获取物体的图像)。摄像装置1包括摄像部11、行扫描部13、A/D转换部14、列扫描部15和系统控制部16。摄像部11摄像部11生成取决于入射光(摄像光)的电信号。在摄像部11中，像素(摄像像素，单元像素)20可二维地布置成行-列图案(矩阵图案)，且每个像素20具有光电转换装置(下文所述的光电转换装置21)，光电转换装置产生具有与摄像光的量相对应的电荷量的光电电荷，并在内部将获得的光电电荷累积起来。应注意到，在下文中以下述方式给出说明：如图1所示，摄像部11中的水平方向(行方向)称为“H”方向，而垂直方向(列方向)称为“V”方向。图2示出了摄像部11的简化构造的示例。摄像部11具有光电转换层111，在光电转换层111上针对每个像素20布置有光电转换装置21。如图2所示，光电转换层111上执行基于入射摄像光Lin的光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摄像装置，所述摄像装置包括多个像素，各所述像素包括：光电转换装置，所述光电转换装置用于将入射的电磁辐射转换成电信号；及至少一个晶体管，所述至少一个晶体管包括第一栅电极和位于所述第一栅电极上方的第二栅电极，其中，所述第一栅电极和所述第二栅电极在非重叠区域中彼此不重叠。

【技术特征摘要】
2012.05.28 JP 2012-1205511.一种摄像装置，所述摄像装置包括多个像素，各所述像素包括：光电转换装置，所述光电转换装置用于将入射的电磁辐射转换成电信号；及至少一个晶体管，所述至少一个晶体管包括第一栅电极和位于所述第一栅电极上方的第二栅电极，其中，所述至少一个晶体管还包括：半导体层，所述半导体层位于所述第一栅电极和所述第二栅电极之间；源电极，所述源电极电连接到所述半导体层的第一端部；及漏电极，所述漏电极电连接到所述半导体层的第二端部，其中，所述半导体层包括沟道层，所述沟道层具有朝向所述源电极的第一端部和朝向所述漏电极的第二端部，其中，所述第一栅电极和所述第二栅电极在第一非重叠区域和第二非重叠区域中彼此不重叠，所述沟道层的所述第一端部位于所述第一非重叠区域中，且所述沟道层的所述第二端部位于所述第二非重叠区域中，其中，所述第一端部在所述第一非重叠区域中从所述第一栅电极露出，且所述第二端部在所述第二非重叠区域中从所述第二栅电极露出，或者所述第一端部在所述第一非重叠区域中从所述第二栅电极露出，且所述第二端部在所述第二非重叠区域中从所述第一栅电极露出，并且其中，所述半导体层还包括与所述第一端部和所述第二端部中的至少一者邻近的轻掺杂漏极层。2.如权利要求1所述的摄像装置，其中，所述第一栅电极的宽度等于或大于所述第二栅电极的宽度。3.如权利要求1所述的摄像装置，其中，所述第一栅电极与所述沟道层之间的电容等于或大于所述第二栅电极与所述沟道层之间的电容。4.如权利要求1所述的摄像装置，其中，所述半导体层还包括：第一活性层，所述第一活性层位于所述半导体层的所述第一端部处，并电连接到所述源电极；及第二活性层，所述第二活性层位于所述半导体层的所述第二端部处，并电连接到所述漏电极，其中，所述轻掺杂漏极层位于所述沟道层和所述第二活性层之间。5.如权利要求4所述的摄像装置，其中，所述第一活性层是第一N+层，且所述第二活性层是第二N+层。6.如权利要求1所述的摄像装置，其中，所述至少一个晶体管还包括：第一栅极绝缘膜，所述第一栅极绝缘膜位于所述第一栅电极和所述半导体层之间；及第二栅极绝缘膜，所述第二栅极绝缘膜位于所述第二栅电极和所述半导体层之间，其中，所述第一栅极绝缘膜的厚度小于所述第二栅极绝缘膜的厚度。7.如权利要求1-6中任一项所述的摄像装置，其中，所述至少一个晶体管包括串联电连接的第一晶体管和第二晶体管。8.如权利要求1-6中任一项所述的摄像装置，其中，所述电磁辐射包括X射线光谱中的光线、α射线光谱中的光线、β射线光谱中的光线、γ射线光谱中的光线和可见光谱中的光线中的至少一者。9.一种摄像显示系统，所述摄像显示系统包括显示装置和权利要求1-8中任一项所述的摄像装置，其中，所述显示装置基于由所述摄像装置获得的信号来显示图像。10.一种辐射射线感测装置，所述辐射射线感测装置包括多个像素，各所述像素包括：光电转换装置，所述光电转换装置用于将入射的X射线辐射转换成电信号；及至少一个晶体管，所述至少一个晶体管包括第一栅电极和位于所述第一栅电极上方的第二栅电极，其中，所述至少一个晶体管还包括：半导体层，所述半导体层位于所述第一栅电极和所述第二栅电极之间；源电极，所述源电极电连接到所述半导体层的第一端部；及漏电极，所述漏电极电连接到所述半导体层的第二端部，其中，所述半导体层包括沟道层，所述沟道层具有朝向所述源电极的第一端部和朝向所述漏电极的第二端部，其中，所述第一栅电极和所述第二栅电极在第一非重叠区域和...

【专利技术属性】
技术研发人员：山田泰弘，高德真人，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：