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JP2011108890A - Radiation detecting element - Google Patents

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JP2011108890A
JP2011108890A JP2009263178A JP2009263178A JP2011108890A JP 2011108890 A JP2011108890 A JP 2011108890A JP 2009263178 A JP2009263178 A JP 2009263178A JP 2009263178 A JP2009263178 A JP 2009263178A JP 2011108890 A JP2011108890 A JP 2011108890A
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JP
Japan
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pixel
radiation
wiring
signal
radiation detection
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Application number
JP2009263178A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiro Okada
美広 岡田
Takaaki Ito
孝明 伊藤
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Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
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Publication date
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Abstract

【課題】欠陥画素を分離してリペアしつつ、欠陥画素を分離するための切断箇所を保護した放射線検出素子を提供する。
【解決手段】欠陥画素7AのTFTスイッチ4に接続された走査配線101と信号配線3の少なくとも一方を検出領域S外でかつ保護部32で覆われた部分で切断する。
【選択図】図6
The present invention provides a radiation detection element that protects a cut portion for separating a defective pixel while separating and repairing the defective pixel.
At least one of a scanning wiring 101 and a signal wiring 3 connected to a TFT switch 4 of a defective pixel 7A is cut at a portion outside a detection region S and covered with a protection part 32.
[Selection] Figure 6

Description

本発明は、放射線検出素子に係り、特に、放射線検出素子の欠陥画素のリペアに関する。   The present invention relates to a radiation detection element, and more particularly to repair of defective pixels of a radiation detection element.

近年、TFT(Thin film transistor)アクティブマトリックス基板上にX線感応層を配置し、X線情報を直接デジタルデータに変換できるFPD(flat panel detector)等の放射線検出素子が実用化されている。このFPDは、従来のイメージングプレートに比べて、即時に画像を確認でき、動画も確認できるといったメリットがあり、急速に普及が進んでいる。   In recent years, radiation detection elements such as an FPD (flat panel detector) that can arrange an X-ray sensitive layer on a TFT (Thin film transistor) active matrix substrate and convert X-ray information directly into digital data have been put into practical use. Compared with conventional imaging plates, this FPD has the advantage that images can be confirmed instantly and moving images can be confirmed, and is rapidly spreading.

この種の放射線検出素子は、種々のタイプのものが提案されており、例えば、X線を直接、半導体層で電荷に変換して蓄積する直接変換方式や、X線を一度CsI:Tl、GOS(Gd2O2S:Tb)などのシンチレータで光に変換し、変換した光を半導体層で電荷に変換して蓄積する間接変換方式がある。   Various types of radiation detecting elements of this type have been proposed. For example, a direct conversion method in which X-rays are directly converted into electric charges in a semiconductor layer and stored, or X-rays are once converted into CsI: Tl, GOS. There is an indirect conversion method in which a scintillator such as (Gd2O2S: Tb) converts light into light, and the converted light is converted into electric charges in a semiconductor layer and accumulated.

この放射線検出素子は、例えば、複数の走査配線及び複数の信号配線が互いに交差して配設され、当該走査配線及び信号配線の各交差部に対応して電荷蓄積部及びTFTスイッチなどのスイッチ素子が設けられ、各交差部の電荷蓄積部及びスイッチ素子を覆うように半導体層が設けられている。   In this radiation detection element, for example, a plurality of scanning wirings and a plurality of signal wirings are arranged so as to intersect with each other, and a switching element such as a charge storage unit and a TFT switch corresponding to each intersection of the scanning wirings and signal wirings. And a semiconductor layer is provided so as to cover the charge storage portion and the switch element at each intersection.

このような放射線検出素子を用いた放射線画像撮影装置では、放射線画像を撮影する場合、X線が照射される間、各走査配線に対してOFF信号を出力して各スイッチ素子をオフにして半導体層に発生した電荷を各電荷蓄積部に蓄積し、画像を読み出す場合、各走査配線に対して1ラインずつ順にON信号を出力して各電荷蓄積部に蓄積された電荷を電気信号として読み出し、読み出した電気信号をデジタルデータへ変換することにより、放射線画像を得ている。   In a radiographic image capturing apparatus using such a radiation detection element, when capturing a radiographic image, an X-ray is emitted, an OFF signal is output to each scanning wiring, and each switch element is turned off to turn off the semiconductor. When the charge generated in the layer is stored in each charge storage unit and the image is read out, an ON signal is sequentially output to each scanning wiring line by line, and the charge stored in each charge storage unit is read as an electric signal, A radiographic image is obtained by converting the read electrical signal into digital data.

ところで、放射線検出素子は、絶縁性基板上に、各種の材料を堆積させ、レジスト塗布、露光、現像、エッチング、レジスト剥離などの各工程が行われて形成される。   By the way, the radiation detection element is formed by depositing various materials on an insulating substrate and performing processes such as resist coating, exposure, development, etching, and resist stripping.

この放射線検出素子の製造プロセスにおいて、欠陥画素が生じる場合がある。この欠陥画素はリークが発生して正常なデータが得られない場合や、欠陥画素と同じ信号配線に接続された他の画素のデータにもリークにより影響を与えてしまう場合がある。   In this radiation detection element manufacturing process, defective pixels may occur. This defective pixel may cause a leak and normal data cannot be obtained, or the data of other pixels connected to the same signal wiring as the defective pixel may be affected by the leak.

このような欠陥画素を補正する技術として、特許文献1には、欠陥画素のスイッチ素子に対してレーザ光を照射してスイッチ素子部分の配線を切断し、欠陥画素を電気的に分離する技術が記載されている。   As a technique for correcting such a defective pixel, Patent Document 1 discloses a technique for electrically irradiating a defective pixel by irradiating a laser beam to the switch element of the defective pixel to cut the wiring of the switch element portion. Are listed.

また、特許文献2には、欠陥画素のスイッチ素子に対してレーザ光を照射して欠陥画素を分離すると共に、欠陥画素が接続された信号配線に対してもレーザ光を照射して欠陥画素が接続された信号配線を切断して電気的に分離する技術が記載されている。   Patent Document 2 discloses that defective pixels are separated by irradiating a defective pixel switching element by irradiating a laser beam to a defective pixel. A technique for cutting and electrically separating connected signal wirings is described.

特許4311693号Japanese Patent No. 4311893 特開2001−15514号公報JP 2001-15514 A

しかしながら、特許文献1、2に記載の技術のように、欠陥画素のスイッチ素子に対してレーザ光を照射してスイッチ素子部分の配線を切断し、その上層に半導体層を形成した場合、切断されたスイッチ素子部分の配線の側面に半導体が堆積され、切断されたスイッチ素子部分の配線部分でリークが発生する場合がある。   However, as in the techniques described in Patent Documents 1 and 2, when the switch element part wiring is cut by irradiating the switch element of the defective pixel with the laser beam and the semiconductor layer is formed on the upper layer, the switch element is cut off. In some cases, a semiconductor is deposited on the side surface of the wiring of the switch element portion, and leakage occurs in the wiring portion of the cut switch element portion.

また、特許文献2に記載の技術のように、レーザ光を照射して信号配線を切断する場合、切断箇所において信号配線を保護する上層の保護層もなくなり、信号配線にリークや腐食が発生する場合がある。   Further, when the signal wiring is cut by irradiating the laser beam as in the technique described in Patent Document 2, there is no upper protective layer for protecting the signal wiring at the cut portion, and the signal wiring is leaked or corroded. There is a case.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、欠陥画素を分離してリペアしつつ、欠陥画素を分離するための切断箇所を保護した放射線検出素子を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a radiation detection element that protects a cut portion for separating a defective pixel while separating and repairing the defective pixel.

上記目的を達成するために、本発明の放射線検出素子は、放射線が照射されることにより電荷を発生するセンサ部及び当該センサ部に発生した電荷を読み出すためのスイッチ素子を備えた画素がマトリクス状に複数設けられ、各画素に備えられた各スイッチ素子をスイッチングする制御信号が流れる複数の走査配線と前記各スイッチ素子のスイッチング状態に応じて前記画素に蓄積された電荷に応じた電気信号が流れる複数の信号配線とが設けられた基板と、前記基板の前記画素がマトリクス状に設けられた検出領域を覆うように形成され、当該検出領域を保護する保護部と、を備え、欠陥画素のスイッチ素子に接続された前記走査配線と前記信号配線の少なくとも一方が前記検出領域外でかつ前記保護部で覆われた部分で切断されている。   In order to achieve the above object, the radiation detection element of the present invention has a matrix of pixels each including a sensor unit that generates charges when irradiated with radiation and a switch element for reading the charges generated in the sensor unit. And a plurality of scanning wirings through which a control signal for switching each switch element provided in each pixel flows, and an electric signal corresponding to the charge accumulated in the pixel flows according to the switching state of each switch element A defective pixel switch, comprising: a substrate provided with a plurality of signal wirings; and a protection portion formed so as to cover the detection region in which the pixels of the substrate are provided in a matrix and protecting the detection region. At least one of the scanning wiring and the signal wiring connected to the element is cut off at a portion outside the detection region and covered with the protection portion.

本発明の放射線検出素子は、基板に放射線が照射されることにより電荷を発生するセンサ部及びセンサ部に発生した電荷を読み出すためのスイッチ素子を備えた画素がマトリクス状に複数設けられ、当該基板にさらに各画素に備えられた各スイッチ素子をスイッチングする制御信号が流れる複数の走査配線と各スイッチ素子のスイッチング状態に応じて画素に蓄積された電荷に応じた電気信号が流れる複数の信号配線とが設けられている。また、基板の画素がマトリクス状に設けられた検出領域を覆うように検出領域を保護する保護部が形成されている。   The radiation detection element of the present invention is provided with a plurality of pixels in a matrix, each of which includes a sensor unit that generates charges when the substrate is irradiated with radiation and a switch element for reading the charges generated in the sensor unit. In addition, a plurality of scanning wirings through which control signals for switching each switching element provided in each pixel flow, and a plurality of signal wirings through which an electrical signal corresponding to the charge accumulated in the pixel according to the switching state of each switching element flows. Is provided. In addition, a protection portion that protects the detection region is formed so that the pixels of the substrate cover the detection region provided in a matrix.

そして、本発明では、欠陥画素のスイッチ素子に接続された走査配線と信号配線の少なくとも一方が検出領域外でかつ保護部で覆われた部分で切断されている。ここで、欠陥画素とは、絶縁膜を介した2つの金属層間で絶縁膜を破るような静電破壊が発生した画素や、異物が混入したり、異物の混入後、当該異物が剥離して欠陥部が発生した画素、絶縁膜の堆積時にピンホールが発生した画素などである。異物とは、画素を構成する構成物質と異なる物質、及び画素を複数の物質で複数層により構成する際に本来とは異なる層、位置に混入した物質をいう。   In the present invention, at least one of the scanning wiring and the signal wiring connected to the switch element of the defective pixel is cut off at a portion outside the detection region and covered with the protection portion. Here, a defective pixel is a pixel in which an electrostatic breakdown has occurred that breaks the insulating film between two metal layers via an insulating film, or a foreign object is mixed in. For example, a pixel in which a defective portion has occurred, a pixel in which a pinhole has occurred during deposition of an insulating film, and the like. A foreign substance refers to a substance that is different from a constituent substance that constitutes a pixel, and a substance that is mixed in a layer and a position different from the original when the pixel is composed of a plurality of layers.

このように、本発明の放射線検出素子は、欠陥画素のスイッチ素子に接続された走査配線と信号配線の少なくとも一方を検出領域外でかつ保護部で覆われた部分で切断しているので、欠陥画素を分離してリペアしつつ、欠陥画素を分離するための切断箇所を保護できる。   As described above, the radiation detection element according to the present invention cuts at least one of the scanning wiring and the signal wiring connected to the switch element of the defective pixel at a portion outside the detection region and covered with the protection portion. While separating and repairing the pixels, it is possible to protect the cut portion for separating the defective pixels.

なお、本発明は、請求項2に記載の発明のように、スイッチ素子を覆うようにセンサ部を形成してもよい。   In the present invention, the sensor portion may be formed so as to cover the switch element as in the invention described in claim 2.

また、本発明は、請求項3に記載の発明のように、センサ部に、放射線が照射されることにより電荷を発生する半導体層が各画素毎に個別に形成され、欠陥画素のスイッチ素子に接続された走査配線が少なくとも切断されることが好ましい。   Further, according to the present invention, as in the invention described in claim 3, a semiconductor layer that generates an electric charge when irradiated with radiation is individually formed in the sensor portion for each pixel, and is used as a switch element of a defective pixel. It is preferable that the connected scanning wiring is cut at least.

また、本発明は、請求項4に記載の発明のように、センサ部に、放射線が照射されることにより電荷を発生する半導体層が各画素で連続的に形成され、欠陥画素のスイッチ素子に接続された信号配線が切断されることが好ましい。   Further, according to the present invention, as in the invention described in claim 4, a semiconductor layer that generates charges when irradiated with radiation is continuously formed in each pixel in the sensor unit, and the switch element of the defective pixel is formed. It is preferable that the connected signal wiring is disconnected.

このように、本発明によれば、欠陥画素を分離してリペアしつつ、欠陥画素を分離するための切断箇所を保護できる、という優れた効果を有する。   As described above, according to the present invention, there is an excellent effect that the cut portion for separating the defective pixel can be protected while the defective pixel is separated and repaired.

第1の実施の形態に係る放射線画像撮影装置の全体構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the whole structure of the radiographic imaging apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施の形態に係る放射線検出素子の1画素単位の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of 1 pixel unit of the radiation detection element which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施の形態に係る放射線検出素子の1画素単位の構成を示す線断面図である。It is a sectional view showing a configuration of one pixel unit of the radiation detection element according to the first exemplary embodiment. 第1の実施の形態に係る放射線検出素子の全体構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the whole structure of the radiation detection element which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施の形態に係る異物が混入した画素の一例を示す線断面図である。It is a sectional view showing an example of a pixel mixed with foreign matter according to the first embodiment. 第1の実施の形態に係る放射線検出素子の切断箇所の一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the cutting location of the radiation detection element which concerns on 1st Embodiment. 第2の実施の形態に係る放射線画像撮影装置の全体構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the whole structure of the radiographic imaging apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施の形態に係る放射線検出素子の1画素単位の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the 1 pixel unit of the radiation detection element which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施の形態に係る放射線検出素子の1画素単位の構成を示す線断面図である。It is a line sectional view showing the composition of the 1 pixel unit of the radiation detection element concerning a 2nd embodiment. 第2の実施の形態に係る放射線検出素子の全体構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the whole structure of the radiation detection element which concerns on 2nd Embodiment. 第1の実施の形態に係る放射線検出素子の切断箇所の一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the cutting location of the radiation detection element which concerns on 1st Embodiment.

以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態について説明する。なお、以下では、本発明を、放射線画像撮影装置100に適用した場合について説明する。
〔第1の実施の形態〕
図1には、本実施の形態に係る放射線画像撮影装置100の全体構成が示されている。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In the following, the case where the present invention is applied to the radiation image capturing apparatus 100 will be described.
[First Embodiment]
FIG. 1 shows an overall configuration of a radiographic image capturing apparatus 100 according to the present embodiment.

同図に示すように、本実施の形態に係る放射線画像撮影装置100は、放射線を直接電荷に変換する直接変換方式の放射線検出素子10Aを備えている。   As shown in the figure, the radiographic imaging apparatus 100 according to the present embodiment includes a direct-conversion radiation detection element 10A that directly converts radiation into electric charges.

放射線検出素子10Aは、照射された放射線を受けて電荷を発生するセンサ部103と、センサ部103で発生した電荷を蓄積する電荷蓄積容量5と、電荷蓄積容量5に蓄積された電荷を読み出すためのTFTスイッチ4と、を含んで構成される画素7が放射線を検出する検出領域S(図4参照)にマトリクス状に複数設けられている。電荷蓄積容量5の一方の電極は後述する蓄積容量配線102を介して接地されて電圧レベルがグランドレベルとされている。   The radiation detection element 10 </ b> A receives the irradiated radiation to generate a sensor 103, a charge storage capacitor 5 that stores the charge generated by the sensor unit 103, and a charge stored in the charge storage capacitor 5. A plurality of pixels 7 including the TFT switches 4 are provided in a matrix in a detection region S (see FIG. 4) for detecting radiation. One electrode of the charge storage capacitor 5 is grounded via a storage capacitor wiring 102 described later, and the voltage level is set to the ground level.

また、放射線検出素子10Aには、上記TFTスイッチ4をON/OFFするための複数の走査配線101と、上記電荷蓄積容量5に蓄積された電荷を読み出すための複数の信号配線3と、が互いに交差して設けられている。   The radiation detection element 10 </ b> A includes a plurality of scanning wirings 101 for turning on / off the TFT switch 4 and a plurality of signal wirings 3 for reading out charges accumulated in the charge storage capacitor 5. It is provided crossing.

各信号配線3には、当該信号配線3に接続された何れかのTFTスイッチ4がONされることにより電荷蓄積容量5に蓄積された電荷量に応じた電気信号が流れる。各信号配線3には、各信号配線3に流れ出した電気信号を検出する信号検出回路105が接続されており、各走査配線101には、各走査配線101にTFTスイッチ4をON/OFFするための制御信号を出力するスキャン信号制御装置104が接続されている。   An electric signal corresponding to the amount of charge stored in the charge storage capacitor 5 flows through each signal line 3 when any TFT switch 4 connected to the signal line 3 is turned on. Each signal wiring 3 is connected to a signal detection circuit 105 that detects an electric signal flowing out to each signal wiring 3, and each scanning wiring 101 is used to turn on / off the TFT switch 4 in each scanning wiring 101. A scan signal control device 104 for outputting the control signal is connected.

信号検出回路105は、各信号配線3毎に、入力される電気信号を増幅する増幅回路を内蔵している。信号検出回路105では、各信号配線3より入力される電気信号を増幅回路により増幅して検出することにより、画像を構成する各画素の情報として、各電荷蓄積容量5に蓄積された電荷量を検出する。   The signal detection circuit 105 includes an amplification circuit for amplifying an input electric signal for each signal wiring 3. In the signal detection circuit 105, the electric signal input from each signal wiring 3 is amplified and detected by the amplification circuit, and thereby the amount of charge accumulated in each charge storage capacitor 5 is obtained as information of each pixel constituting the image. To detect.

この信号検出回路105及びスキャン信号制御装置104には、信号検出回路105において検出された電気信号に所定の処理を施すとともに、信号検出回路105に対して信号検出のタイミングを示す制御信号を出力し、スキャン信号制御装置104に対してスキャン信号の出力のタイミングを示す制御信号を出力する信号処理装置106が接続されている。   The signal detection circuit 105 and the scan signal control device 104 perform predetermined processing on the electrical signal detected by the signal detection circuit 105 and output a control signal indicating signal detection timing to the signal detection circuit 105. The signal processing device 106 is connected to the scan signal control device 104 for outputting a control signal indicating the output timing of the scan signal.

図2及び図3には、本実施形態に係る放射線検出素子10Aの構成の一例が示されている。なお、図2には、本実施形態に係る放射線検出素子10Aの1つの画素7の構造を示す平面図が示されており、図3には、図2のA−A線断面図が示されている。   2 and 3 show an example of the configuration of the radiation detection element 10A according to the present embodiment. 2 is a plan view showing the structure of one pixel 7 of the radiation detection element 10A according to the present embodiment, and FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of FIG. ing.

図3に示すように、放射線検出素子10Aは、無アルカリガラス等からなる絶縁性の基板1上に、走査配線101、蓄積容量下部電極18、ゲート電極2及び蓄積容量配線102(図2参照。)が形成されている。ゲート電極2は走査配線101に接続され、蓄積容量下部電極18は蓄積容量配線102に接続されている。この走査配線101、蓄積容量下部電極18、ゲート電極2及び蓄積容量配線102が形成された配線層(以下、この配線層を「第1配線層」ともいう。)は、例えば、Al若しくはCu、又はAl若しくはCuを主体とした積層膜を用いて形成される。   As shown in FIG. 3, the radiation detection element 10A has a scanning wiring 101, a storage capacitor lower electrode 18, a gate electrode 2 and a storage capacitor wiring 102 (see FIG. 2) on an insulating substrate 1 made of non-alkali glass or the like. ) Is formed. The gate electrode 2 is connected to the scanning wiring 101, and the storage capacitor lower electrode 18 is connected to the storage capacitor wiring 102. The wiring layer in which the scanning wiring 101, the storage capacitor lower electrode 18, the gate electrode 2 and the storage capacitor wiring 102 are formed (hereinafter, this wiring layer is also referred to as “first wiring layer”) is, for example, Al or Cu, Alternatively, it is formed using a laminated film mainly composed of Al or Cu.

この第1配線層上には、一面に絶縁膜15が形成されており、ゲート電極2上に位置する部位がTFTスイッチ4におけるゲート絶縁膜として作用する。この絶縁膜15は、例えば、SiN等からなっており、例えば、CVD(Chemical Vapor Deposition)成膜により形成される。 An insulating film 15 is formed on one surface on the first wiring layer, and a portion located on the gate electrode 2 functions as a gate insulating film in the TFT switch 4. The insulating film 15 is made of, for example, SiN X or the like, and is formed by, for example, CVD (Chemical Vapor Deposition) film formation.

絶縁膜15上のゲート電極2に対応する位置には、半導体活性層8が形成されている。この半導体活性層8は、TFTスイッチ4のチャネル部であり、例えば、アモルファスシリコン膜からなる。   A semiconductor active layer 8 is formed at a position corresponding to the gate electrode 2 on the insulating film 15. The semiconductor active layer 8 is a channel portion of the TFT switch 4 and is made of, for example, an amorphous silicon film.

これらの上層には、ソース電極9、及びドレイン電極13が形成されている。このソース電極9及びドレイン電極13が形成された配線層には、ソース電極9、ドレイン電極13とともに、信号配線3が形成され、また、絶縁膜15上の蓄積容量下部電極18に対応する位置に蓄積容量上部電極16が形成されている。ソース電極9は信号配線3に接続され(図2参照。)、ドレイン電極13は蓄積容量上部電極16に接続されている。ソース電極9、ドレイン電極13、蓄積容量上部電極16及び信号配線3が形成された配線層(以下、この配線層を「第2配線層」ともいう。)は、例えば、Al若しくはCu、又はAl若しくはCuを主体とした積層膜が用いて形成される。   A source electrode 9 and a drain electrode 13 are formed on these upper layers. In the wiring layer in which the source electrode 9 and the drain electrode 13 are formed, together with the source electrode 9 and the drain electrode 13, the signal wiring 3 is formed, and at a position corresponding to the storage capacitor lower electrode 18 on the insulating film 15. A storage capacitor upper electrode 16 is formed. The source electrode 9 is connected to the signal wiring 3 (see FIG. 2), and the drain electrode 13 is connected to the storage capacitor upper electrode 16. The wiring layer in which the source electrode 9, the drain electrode 13, the storage capacitor upper electrode 16, and the signal wiring 3 are formed (hereinafter, this wiring layer is also referred to as “second wiring layer”) is, for example, Al or Cu, or Al Alternatively, it is formed using a laminated film mainly composed of Cu.

本実施の形態に係る放射線検出素子10Aでは、ゲート電極2やゲート絶縁膜15、ソース電極9、ドレイン電極13によりTFTスイッチ4が構成されており、蓄積容量下部電極18やゲート絶縁膜15、蓄積容量上部電極16により電荷蓄積容量5が構成されている。   In the radiation detection element 10A according to the present exemplary embodiment, the TFT switch 4 is configured by the gate electrode 2, the gate insulating film 15, the source electrode 9, and the drain electrode 13, and the storage capacitor lower electrode 18, the gate insulating film 15, and the storage The charge storage capacitor 5 is configured by the capacitor upper electrode 16.

この第2配線層を覆い、基板1上の画素7が設けられた領域のほぼ全面(ほぼ全領域)には、TFT保護膜層11が形成されている。このTFT保護膜層11は、例えば、SiN等からなっており、例えば、CVD成膜により形成される。 A TFT protective film layer 11 is formed on the entire surface (substantially the entire region) of the region where the pixel 7 is provided on the substrate 1 so as to cover the second wiring layer. The TFT protective film layer 11 is made of, for example, SiN X or the like, and is formed by, for example, CVD film formation.

このTFT保護膜層11上には、塗布型の層間絶縁膜12が形成されている。この層間絶縁膜12は、低誘電率(比誘電率ε=2〜4)の感光性の有機材料(例えば、ポジ型感光性アクリル系樹脂:メタクリル酸とグリシジルメタクリレートとの共重合体からなるベースポリマーに、ナフトキノンジアジド系ポジ型感光剤を混合した材料など)により1〜4μmの膜厚で形成されている。本実施の形態に係る放射線検出素子10Aでは、この層間絶縁膜12によって層間絶縁膜12上層と下層に配置される金属間の容量を低く抑えている。また、一般的にこのような材料は平坦化膜としての機能も有しており、下層の段差が平坦化される効果も有する。この層間絶縁膜12及びTFT保護膜層11には、蓄積容量上部電極16と対向する位置にコンタクトホール17が形成されている。 A coating type interlayer insulating film 12 is formed on the TFT protective film layer 11. This interlayer insulating film 12 is made of a photosensitive organic material having a low dielectric constant (relative dielectric constant ε r = 2 to 4) (for example, a positive photosensitive acrylic resin: a copolymer of methacrylic acid and glycidyl methacrylate). And a base polymer mixed with a naphthoquinonediazide-based positive photosensitive agent). In the radiation detection element 10A according to the present exemplary embodiment, the interlayer insulating film 12 suppresses the capacitance between metals disposed in the upper layer and the lower layer of the interlayer insulating film 12 to be low. In general, such a material also has a function as a flattening film, and has an effect of flattening a lower step. A contact hole 17 is formed in the interlayer insulating film 12 and the TFT protective film layer 11 at a position facing the storage capacitor upper electrode 16.

層間絶縁膜12上には、各画素7毎に、コンタクトホール17を埋めつつ、画素領域を覆うように下部電極18が形成されおり、この下部電極18は、非晶質透明導電酸化膜(ITO)からなり、コンタクトホール17を介して蓄積容量上部電極16と接続されている。   A lower electrode 18 is formed on the interlayer insulating film 12 for each pixel 7 so as to cover the pixel region while filling the contact hole 17. The lower electrode 18 is formed of an amorphous transparent conductive oxide film (ITO). And is connected to the storage capacitor upper electrode 16 through the contact hole 17.

下部電極18上の基板1上の画素7が設けられた検出領域Sのほぼ全面には、非晶質のa−Se(アモルファスセレン)からなる半導体層20が一様に形成されている。この半導体層20は、X線などの放射線が照射されることにより、内部に電荷(電子−正孔)を発生する。   A semiconductor layer 20 made of amorphous a-Se (amorphous selenium) is uniformly formed on almost the entire surface of the detection region S provided with the pixels 7 on the substrate 1 on the lower electrode 18. The semiconductor layer 20 generates charges (electrons-holes) inside when irradiated with radiation such as X-rays.

この半導体層20上には、上部電極22が形成されている。本実施の形態に係る放射線検出素子10Aでは、上部電極22や半導体層20、下部電極18によりセンサ部103が構成されている。   An upper electrode 22 is formed on the semiconductor layer 20. In the radiation detection element 10 </ b> A according to the present embodiment, the sensor unit 103 is configured by the upper electrode 22, the semiconductor layer 20, and the lower electrode 18.

上部電極22は、不図示のバイアス電源に接続されており、バイアス電源からバイアス電圧が供給される。半導体層20内に発生した電荷は、上部電極22から印加されるバイアス電圧による電界により、電荷の極性に応じて上部電極22又は下部電極18へ移動する。   The upper electrode 22 is connected to a bias power source (not shown), and a bias voltage is supplied from the bias power source. The electric charge generated in the semiconductor layer 20 moves to the upper electrode 22 or the lower electrode 18 according to the polarity of the electric charge by an electric field generated by a bias voltage applied from the upper electrode 22.

この半導体層20に用いられるアモルファスセレン等の光電変換材料は、熱、湿度、汚染等の環境変化により劣化しやすいために何らかのカバーが必要である。また、上部電極22には、1〜10kVの高圧電圧が印加されるため、十分な耐圧を確保する必要がある。   A photoelectric conversion material such as amorphous selenium used for the semiconductor layer 20 is likely to be deteriorated due to environmental changes such as heat, humidity, contamination, and so on, and thus needs some cover. Further, since a high voltage of 1 to 10 kV is applied to the upper electrode 22, it is necessary to ensure a sufficient breakdown voltage.

このため、本実施の形態に係る直接変換方式の放射線検出素子10Aには、図4に示すように上部電極22上のデバイス上部に、上部電極22を覆う上部基板としてのカバーガラス30が設けられている。本実施の形態では、カバーガラス30として、基板1と同じ材質の無アルカリガラスを採用している。   For this reason, the direct conversion type radiation detection element 10A according to the present exemplary embodiment is provided with a cover glass 30 as an upper substrate covering the upper electrode 22 on the upper part of the device on the upper electrode 22, as shown in FIG. ing. In the present embodiment, non-alkali glass made of the same material as the substrate 1 is employed as the cover glass 30.

基板1には、カバーガラス30を支持するリブ材31が設けられている。リブ材31は、例えば、アクリル樹脂等の樹脂材料で形成されており、半導体層20が形成された検出領域Sの周囲を囲んでいる。   The substrate 1 is provided with a rib member 31 that supports the cover glass 30. The rib material 31 is made of, for example, a resin material such as acrylic resin, and surrounds the detection region S where the semiconductor layer 20 is formed.

カバーガラス30は、その外周部がリブ材31に接合されており、リブ材31により支持されている。   The outer peripheral portion of the cover glass 30 is bonded to the rib material 31 and is supported by the rib material 31.

カバーガラス30とリブ材31と基板1とに囲まれた空間には、充填部材としての硬化性樹脂32が充填され、検出領域Sが保護されている。なお、硬化性樹脂32としては、例えば、エポキシ、シリコン等の常温硬化性樹脂が用いられる。   A space surrounded by the cover glass 30, the rib material 31, and the substrate 1 is filled with a curable resin 32 as a filling member, and the detection region S is protected. As the curable resin 32, for example, a room temperature curable resin such as epoxy or silicon is used.

ところで、放射線検出素子10Aは、基板1上に各層を形成する製造プロセスにおいて、欠陥画素7Aが生じる場合がある。   By the way, in the radiation detection element 10 </ b> A, defective pixels 7 </ b> A may occur in the manufacturing process of forming each layer on the substrate 1.

図5には、TFTスイッチ4部分に異物40が混入した場合の例が示されている。このように異物40が混入した場合、TFTスイッチ4からリークが発生して欠陥画素7Aとなる。   FIG. 5 shows an example in which foreign matter 40 is mixed into the TFT switch 4 portion. When the foreign matter 40 is mixed in this way, a leak occurs from the TFT switch 4 and becomes a defective pixel 7A.

そこで、本実施の形態では、図6に示すように、基板1上への各層の形成が終了した段階で各画素7のリークの発生、異物付着の少なくとも一方の検査することにより欠陥画素7Aの検出を行う。そして、欠陥画素7AのTFTスイッチ4に接続された走査配線101と信号配線3の少なくとも一方を検出領域S外でかつ硬化性樹脂32によって覆われる部分(図4の矢印T部分)でレーザ光を照射して切断し、欠陥画素7Aを電気的に分離してリペアを行う。走査配線101を切断した場合は、当該走査配線101に対してスキャン信号制御装置104から制御信号が流れず、欠陥画素7Aからの電荷の読み出しが行われなくなり、欠陥画素7Aを含んだ走査配線方向の画素列が線欠陥となる。信号配線3を切断した場合は、欠陥画素7Aから読出された電気信号が信号検出回路105に伝わらなくなり、欠陥画素7Aを含んだ走査配線方向の画素列が線欠陥となる。   Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 6, at the stage where the formation of each layer on the substrate 1 is finished, at least one of the occurrence of leakage of each pixel 7 and the adhesion of foreign matter is inspected to thereby detect the defective pixel 7A. Perform detection. Then, at least one of the scanning wiring 101 and the signal wiring 3 connected to the TFT switch 4 of the defective pixel 7A is covered with the curable resin 32 outside the detection region S (arrow T portion in FIG. 4). Irradiation and cutting are performed, and the defective pixel 7A is electrically separated to perform repair. When the scanning wiring 101 is cut, the control signal does not flow from the scanning signal control device 104 to the scanning wiring 101, and the charge is not read from the defective pixel 7A, and the scanning wiring direction including the defective pixel 7A The pixel column becomes a line defect. When the signal wiring 3 is cut, the electrical signal read from the defective pixel 7A is not transmitted to the signal detection circuit 105, and the pixel column in the scanning wiring direction including the defective pixel 7A becomes a line defect.

なお、本実施の形態に係る放射線検出素子10Aのように、半導体層20が各画素7で連続している場合、欠陥画素7AのTFTスイッチ4に接続された走査配線101を切断すると、欠陥画素7Aの下部電極18に蓄積された電荷が放出されずに蓄積され、欠陥画素7Aの下部電極18に蓄積された電荷によって半導体層20内の電界が歪んで欠陥画素7Aの周辺の画素7のデータに影響を及ぼす場合がある。このような場合、信号配線3側のみを切断する方が好ましい。   Note that, when the semiconductor layer 20 is continuous in each pixel 7 as in the radiation detection element 10A according to the present exemplary embodiment, when the scanning wiring 101 connected to the TFT switch 4 of the defective pixel 7A is cut, the defective pixel The charges accumulated in the lower electrode 18 of 7A are accumulated without being released, and the electric field in the semiconductor layer 20 is distorted by the charges accumulated in the lower electrode 18 of the defective pixel 7A. May be affected. In such a case, it is preferable to cut only the signal wiring 3 side.

このリペア後、基板1にリブ材31を形成してカバーガラス30を固定し、硬化性樹脂32が充填する。   After this repair, the rib material 31 is formed on the substrate 1, the cover glass 30 is fixed, and the curable resin 32 is filled.

このように、本実施の形態に係る放射線検出素子10Aでは、欠陥画素7AのTFTスイッチ4に接続された走査配線101と信号配線3の少なくとも一方を検出領域S外でかつ保護部としての硬化性樹脂32で覆われた部分で切断することにより、欠陥画素7Aを分離してリペアしつつ、欠陥画素7Aを分離するための切断箇所を保護できる。   As described above, in the radiation detection element 10A according to the present exemplary embodiment, at least one of the scanning wiring 101 and the signal wiring 3 connected to the TFT switch 4 of the defective pixel 7A is outside the detection region S and is curable as a protection unit. By cutting at the portion covered with the resin 32, the cut portion for separating the defective pixel 7A can be protected while separating and repairing the defective pixel 7A.

また、本実施の形態に係る放射線検出素子10Aでは、半導体層20が各画素7で連続しているため、例えば、欠陥画素7Aのみを電気的に分離して点欠陥としてリペアしようとした場合、半導体層20も切断することになり、半導体層20とリペアによって露出した配線の端面でリークが発生する。このため、本実施の形態のように半導体層20が各画素7で連続している放射線検出素子10Aでは、走査配線101と信号配線3の少なくとも一方を検出領域S外で切断して欠陥画素7Aのリペアを行うことが好ましい。   Further, in the radiation detection element 10A according to the present exemplary embodiment, since the semiconductor layer 20 is continuous in each pixel 7, for example, when only the defective pixel 7A is electrically separated and repaired as a point defect, The semiconductor layer 20 is also cut, and a leak occurs at the end face of the wiring exposed by repairing the semiconductor layer 20. For this reason, in the radiation detection element 10A in which the semiconductor layer 20 is continuous in each pixel 7 as in the present embodiment, at least one of the scanning wiring 101 and the signal wiring 3 is cut outside the detection region S to thereby detect the defective pixel 7A. It is preferable to perform the repair.

また、本実施の形態に係る放射線検出素子10Aは、検出領域Sを保護する硬化性樹脂32により欠陥画素7Aを分離するための切断箇所も保護できるため、切断箇所を保護するための保護部材を別に設ける必要がない。これにより、放射線検出素子10Aを製造する際の製造工程も増加しない。   Moreover, since the radiation detection element 10A according to the present embodiment can also protect the cut portion for separating the defective pixel 7A by the curable resin 32 that protects the detection region S, a protection member for protecting the cut portion is provided. There is no need to provide it separately. Thereby, the manufacturing process at the time of manufacturing 10 A of radiation detection elements does not increase.

なお、第1の実施の形態に係る放射線検出素子10Aでは、切断された走査配線101及び信号配線3に接続された各画素7のデータが得られず線欠陥となるが、例えば、信号処理装置106に線欠陥となる各画素7の位置を示す位置情報を予め記憶させておき、信号処理装置106において位置情報に基づいて線欠陥の各画素7の位置を求め、線欠陥となる各画素7のデータを、線欠陥となる各画素7に隣接する正常な画素7のデータから補間処理を行うことにより生成できる。
〔第2の実施の形態〕
次に、第2の実施の形態として、放射線を一旦光に変換し、変換した光を電荷に変換する間接変換方式の放射線検出素子10Bに本発明を適用した場合について説明する。
Note that in the radiation detection element 10A according to the first embodiment, data of each pixel 7 connected to the cut scanning wiring 101 and the signal wiring 3 cannot be obtained, resulting in a line defect. For example, the signal processing device The position information indicating the position of each pixel 7 that becomes a line defect is stored in advance in 106, the position of each pixel 7 that is a line defect is obtained based on the position information in the signal processing device 106, and each pixel 7 that becomes a line defect is obtained. Can be generated by performing an interpolation process from data of normal pixels 7 adjacent to each pixel 7 that is a line defect.
[Second Embodiment]
Next, as a second embodiment, a case will be described in which the present invention is applied to an indirect conversion type radiation detection element 10B that converts radiation once into light and converts the converted light into electric charge.

図7には、第2の実施の形態に係る放射線検出素子10Bを用いた放射線画像撮影装置100の全体構成が示されている。なお、上記第1の実施形態(図1)と対応する部分には第1の実施形態と同一の符号を付して説明する。また、放射線を光に変換するシンチレータは省略されている。   FIG. 7 shows an overall configuration of a radiographic imaging apparatus 100 using the radiation detection element 10B according to the second exemplary embodiment. Note that portions corresponding to those in the first embodiment (FIG. 1) are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment. Also, a scintillator that converts radiation into light is omitted.

放射線検出素子10Bは、光を受けて電荷を蓄積するセンサ部103と、センサ部103に蓄積された電荷を読み出すためのTFTスイッチ4と、を含んで構成される画素7が検出領域Sにマトリクス状に多数設けられている。   The radiation detection element 10 </ b> B has a pixel 7 configured to include a sensor unit 103 that receives light and accumulates charges and a TFT switch 4 for reading the charges accumulated in the sensor unit 103. Many are provided in the shape.

また、放射線検出素子10Bには、上記TFTスイッチ4をON/OFFするための複数の走査配線101と、上記センサ部103に蓄積された電荷を読み出すための複数の信号配線3と、が互いに交差して設けられている。   Further, in the radiation detection element 10B, a plurality of scanning wirings 101 for turning on / off the TFT switch 4 and a plurality of signal wirings 3 for reading out electric charges accumulated in the sensor unit 103 intersect each other. Is provided.

各信号配線3には、信号検出回路105が接続されており、各走査配線101には、スキャン信号制御装置104が接続されている。この信号検出回路105及びスキャン信号制御装置104には、信号処理装置106が接続されている。   A signal detection circuit 105 is connected to each signal line 3, and a scan signal control device 104 is connected to each scan line 101. A signal processing device 106 is connected to the signal detection circuit 105 and the scan signal control device 104.

図8には、本実施形態に係る間接変換方式の放射線検出素子10Bの1画素単位の構造を示す平面図が示されており、図9には、図8のA−A線断面図が示されている。   FIG. 8 is a plan view showing the structure of one pixel unit of the radiation detection element 10B of the indirect conversion type according to the present embodiment, and FIG. 9 is a sectional view taken along line AA of FIG. Has been.

図9に示すように、放射線検出素子10Bは、無アルカリガラス等からなる絶縁性の基板1上に、走査配線101、ゲート電極2が形成されており、走査配線101とゲート電極2は接続されている(図8参照。)。   As shown in FIG. 9, in the radiation detection element 10B, a scanning wiring 101 and a gate electrode 2 are formed on an insulating substrate 1 made of alkali-free glass or the like, and the scanning wiring 101 and the gate electrode 2 are connected. (See FIG. 8).

この走査配線101及びゲート電極2上には、走査配線101及びゲート電極2を覆い一面に絶縁膜15が形成されている。   On the scanning wiring 101 and the gate electrode 2, an insulating film 15 is formed on one surface so as to cover the scanning wiring 101 and the gate electrode 2.

絶縁膜15上のゲート電極2上には、半導体活性層8が島状に形成されている。   On the gate electrode 2 on the insulating film 15, the semiconductor active layer 8 is formed in an island shape.

これらの上層には、ソース電極9、及びドレイン電極13が形成されている。このソース電極9及びドレイン電極13が形成された配線層には、ソース電極9、ドレイン電極13とともに、信号配線3が形成されている。ソース電極9は信号配線3に接続されている(図8参照。)。   A source electrode 9 and a drain electrode 13 are formed on these upper layers. In the wiring layer in which the source electrode 9 and the drain electrode 13 are formed, the signal wiring 3 is formed together with the source electrode 9 and the drain electrode 13. The source electrode 9 is connected to the signal wiring 3 (see FIG. 8).

このソース電極9及びドレイン電極13と半導体活性層8との間には不純物添加アモルファスシリコン等による不純物添加半導体層(不図示)が形成されている。これらによりスイッチング用のTFTスイッチ4が構成される。   An impurity doped semiconductor layer (not shown) made of doped amorphous silicon or the like is formed between the source electrode 9 and drain electrode 13 and the semiconductor active layer 8. These constitute the TFT switch 4 for switching.

これら半導体活性層8、ソース電極9、ドレイン電極13、及び信号配線3を覆い、基板1上の画素7が設けられた領域のほぼ全面(ほぼ全領域)には、TFT保護膜層11が形成されている。   A TFT protective film layer 11 is formed on almost the whole area (substantially the entire area) of the area on the substrate 1 where the pixels 7 are provided, covering the semiconductor active layer 8, the source electrode 9, the drain electrode 13, and the signal wiring 3. Has been.

このTFT保護膜層11上には、塗布型の層間絶縁膜12が形成されている。本実施の形態に係る放射線検出素子10Bでは、この層間絶縁膜12及びTFT保護膜層11のドレイン電極13と対向する位置にコンタクトホール17が形成されている。   A coating type interlayer insulating film 12 is formed on the TFT protective film layer 11. In the radiation detection element 10B according to this exemplary embodiment, a contact hole 17 is formed at a position facing the drain electrode 13 of the interlayer insulating film 12 and the TFT protective film layer 11.

層間絶縁膜12上には、コンタクトホール17を埋めつつ、画素領域を覆うようにセンサ部103の下部電極18が形成されており、この下部電極18は、TFTスイッチ4のドレイン電極13と接続されている。この下部電極18は、後述する半導体層21が1μm前後と厚い場合には導電性があれば材料に制限がほとんどない。このため、Al系材料、ITOなど導電性の金属を用いて形成すれば問題ない。   A lower electrode 18 of the sensor unit 103 is formed on the interlayer insulating film 12 so as to cover the pixel region while filling the contact hole 17, and this lower electrode 18 is connected to the drain electrode 13 of the TFT switch 4. ing. If the semiconductor layer 21 described later is as thick as about 1 μm, the material of the lower electrode 18 is not limited as long as it has conductivity. Therefore, there is no problem if it is formed using a conductive metal such as Al-based material or ITO.

一方、半導体層21の膜厚が薄い場合(0.2〜0.5μm前後)、半導体層21で光が吸収が十分でないため、TFTスイッチ4への光照射によるリーク電流の増加を防ぐため、遮光性メタルを主体とする合金、若しくは積層膜とすることが好ましい。   On the other hand, when the semiconductor layer 21 is thin (around 0.2 to 0.5 μm), light is not sufficiently absorbed by the semiconductor layer 21, so that an increase in leakage current due to light irradiation to the TFT switch 4 is prevented. An alloy mainly composed of a light-shielding metal or a laminated film is preferable.

下部電極18上には、フォトダイオードとして機能する半導体層21が形成されている。本実施の形態では、半導体層21として、n層、i層、p層(nアモルファスシリコン、アモルファスシリコン、pアモルファスシリコン)を積層したPIN構造のフォトダイオードを採用しており、下層からn層21A、i層21B、p層21Cを順に積層して形成する。i層21Bは、光が照射されることにより電荷(自由電子と自由正孔のペア)が発生する。n層21A及びp層21Cは、コンタクト層として機能し、下部電極18及び後述する上部電極22とi層21Bをと電気的に接続する。 A semiconductor layer 21 that functions as a photodiode is formed on the lower electrode 18. In the present embodiment, a PIN structure photodiode in which an n + layer, an i layer, and a p + layer (n + amorphous silicon, amorphous silicon, and p + amorphous silicon) are stacked is employed as the semiconductor layer 21. To n + layer 21A, i layer 21B, and p + layer 21C are sequentially stacked. The i layer 21 </ b> B generates charges (a pair of free electrons and free holes) when irradiated with light. The n + layer 21A and the p + layer 21C function as a contact layer, and electrically connect the lower electrode 18 and an upper electrode 22 described later to the i layer 21B.

また、本実施の形態では、下部電極18を半導体層21よりも大きくしており、また、TFTスイッチ4の光の照射側を半導体層21で覆っている。これにより、画素領域内での光を受光できる面積の割合(所謂、フィルファクタ)を大きくしており、また、TFTスイッチ4への光入射を抑制している。   In the present embodiment, the lower electrode 18 is made larger than the semiconductor layer 21, and the light irradiation side of the TFT switch 4 is covered with the semiconductor layer 21. As a result, the ratio of the area that can receive light in the pixel region (so-called fill factor) is increased, and light incidence on the TFT switch 4 is suppressed.

各半導体層21上には、それぞれ個別に上部電極22が形成されている。この上部電極22には、例えば、ITOやIZO(酸化亜鉛インジウム)などの光透過性の高い材料を用いている。本実施の形態に係る放射線検出素子10Bでは、上部電極22や半導体層21、下部電極18によりセンサ部103が構成されている。   On each semiconductor layer 21, an upper electrode 22 is formed individually. For the upper electrode 22, for example, a material having high light transmittance such as ITO or IZO (zinc oxide indium) is used. In the radiation detection element 10 </ b> B according to the present embodiment, the sensor unit 103 is configured by the upper electrode 22, the semiconductor layer 21, and the lower electrode 18.

層間絶縁膜12、半導体層21及び上部電極22上には、上部電極22に対応する一部で開口27Aを持つように保護絶縁膜23が形成されている。保護絶縁膜23はTFT保護膜層11と同じく、例えば、SiNx等からなっており、例えば、CVD成膜により形成される。   A protective insulating film 23 is formed on the interlayer insulating film 12, the semiconductor layer 21, and the upper electrode 22 so as to have an opening 27 </ b> A in a part corresponding to the upper electrode 22. The protective insulating film 23 is made of, for example, SiNx, like the TFT protective film layer 11, and is formed by, for example, CVD film formation.

この保護絶縁膜23上には、共通電極配線25がAl若しくはCu、又はAl若しくはCuを主体とした合金あるいは積層膜で形成されている。共通電極配線25は、開口27A付近にコンタクトパッド27が形成され、保護絶縁膜23の開口27Aを介して上部電極22と電気的に接続される。   On the protective insulating film 23, the common electrode wiring 25 is formed of Al or Cu, or an alloy or a laminated film mainly composed of Al or Cu. The common electrode wiring 25 has a contact pad 27 formed in the vicinity of the opening 27A, and is electrically connected to the upper electrode 22 through the opening 27A of the protective insulating film 23.

このように形成された放射線検出素子10Bには、必要に応じてさらに光吸収性の低い絶縁性の材料により保護膜24が形成されて、図10に示すように、その表面に光吸収性の低い接着樹脂を用いてGOS等からなるシンチレータ29が貼り付けられる。   In the radiation detection element 10B formed in this way, a protective film 24 is formed of an insulating material having a lower light absorption as required. As shown in FIG. A scintillator 29 made of GOS or the like is attached using a low adhesive resin.

ところで、放射線検出素子10Bも、基板1上に各層を形成する製造プロセスにおいて、欠陥画素7Aが生じる場合がある。   Incidentally, in the radiation detection element 10B, defective pixels 7A may occur in the manufacturing process of forming each layer on the substrate 1.

そこで、本実施の形態においても、基板1上への各層の形成が終了した段階で各画素7のリークの発生、異物付着の少なくとも一方の検査することにより欠陥画素7Aの検出を行い、欠陥画素7AのTFTスイッチ4に接続された走査配線101と信号配線3の少なくとも一方を検出領域S外でかつシンチレータ29によって覆われる部分でレーザ光を照射して切断し、欠陥画素7Aを電気的に分離してリペアを行う。   Therefore, also in the present embodiment, at the stage where the formation of each layer on the substrate 1 is completed, the defective pixel 7A is detected by inspecting at least one of the occurrence of leakage of each pixel 7 and the adhesion of foreign matter, thereby detecting the defective pixel. At least one of the scanning wiring 101 and the signal wiring 3 connected to the TFT switch 4 of 7A is cut off by irradiating with a laser beam at a portion outside the detection region S and covered by the scintillator 29 to electrically isolate the defective pixel 7A. And repair.

なお、本実施の形態に係る放射線検出素子10Bのように、半導体層20が各画素7で分離している場合、走査配線101と信号配線3の何れを切断してもよく、両方切断してもよい。   When the semiconductor layer 20 is separated at each pixel 7 as in the radiation detection element 10B according to the present embodiment, either the scanning wiring 101 or the signal wiring 3 may be cut, or both may be cut. Also good.

図11には、欠陥画素7AのTFTスイッチ4に接続された信号配線3を切断した例が示されている。   FIG. 11 shows an example in which the signal wiring 3 connected to the TFT switch 4 of the defective pixel 7A is cut.

また、走査配線101を切断した場合は、当該走査配線101に対してスキャン信号制御装置104から制御信号が流れず、欠陥画素7Aに対して電圧が印加されなくなるため、制御信号が流れることによる欠陥画素7Aでのリークを防止できる。   In addition, when the scan wiring 101 is cut, a control signal does not flow from the scan signal control device 104 to the scan wiring 101, and no voltage is applied to the defective pixel 7A. Leakage at the pixel 7A can be prevented.

このリペア後、基板1にシンチレータ29を貼り付けて検出領域Sを保護する。   After this repair, the scintillator 29 is attached to the substrate 1 to protect the detection region S.

このように、本実施の形態に係る放射線検出素子10Bにおいても、欠陥画素7Aのスイッチ素子に接続された走査配線101と信号配線3の少なくとも一方を検出領域S外でかつ保護部としてのシンチレータ29で覆われた部分で切断することにより、欠陥画素7Aを分離してリペアしつつ、欠陥画素7Aを分離するための切断箇所を保護できる。   Thus, also in the radiation detection element 10B according to the present exemplary embodiment, at least one of the scanning wiring 101 and the signal wiring 3 connected to the switch element of the defective pixel 7A is outside the detection region S and is a scintillator 29 as a protection unit. By cutting at the portion covered with, the cut portion for separating the defective pixel 7A can be protected while the defective pixel 7A is separated and repaired.

また、本実施の形態に係る放射線検出素子10Bでも、シンチレータ29により欠陥画素7Aを分離するための切断箇所も保護できるため、切断箇所を保護するための保護部材を別に設ける必要がない。これにより、放射線検出素子10Bを製造する際の製造工程も増加しない。   In addition, the radiation detection element 10B according to the present embodiment can also protect the cut portion for separating the defective pixel 7A by the scintillator 29, so that it is not necessary to separately provide a protective member for protecting the cut portion. Thereby, the manufacturing process at the time of manufacturing the radiation detection element 10B does not increase.

また、本実施の形態に係る放射線検出素子10Bでは、TFTスイッチ4の光の照射側を半導体層21が覆っているため、例えば、欠陥画素7Aのみを電気的に分離して点欠陥としてリペアしようとした場合、半導体層21も切断することになり、半導体層21とリペアによって露出した配線の端面でリークが発生する。このリークの発生を防ぐため、例えば、半導体層21とTFTスイッチ4とが重ならないように形成した場合、画素領域内でのフィルファクタが低下する。このため、本実施の形態のようにTFTスイッチ4の光の照射側を半導体層21で覆った放射線検出素子10Bでは、走査配線101と信号配線3の少なくとも一方を検出領域S外で切断して欠陥画素7Aのリペアを行うことが好ましい。   Further, in the radiation detection element 10B according to the present exemplary embodiment, the semiconductor layer 21 covers the light irradiation side of the TFT switch 4, so that, for example, only the defective pixel 7A is electrically separated and repaired as a point defect. In this case, the semiconductor layer 21 is also cut, and a leak occurs at the end face of the wiring exposed by repairing with the semiconductor layer 21. In order to prevent the occurrence of this leak, for example, when the semiconductor layer 21 and the TFT switch 4 are formed so as not to overlap, the fill factor in the pixel region decreases. Therefore, in the radiation detection element 10B in which the light irradiation side of the TFT switch 4 is covered with the semiconductor layer 21 as in the present embodiment, at least one of the scanning wiring 101 and the signal wiring 3 is cut outside the detection region S. It is preferable to repair the defective pixel 7A.

なお、第2の実施の形態に係る放射線検出素子10Bにおいても、切断された走査配線101及び信号配線3に接続された各画素7のデータが得られず線欠陥となるが、例えば、信号処理装置106に線欠陥となる各画素7の位置を示す位置情報を予め記憶させておき、信号処理装置106において位置情報に基づいて線欠陥となる各画素7の位置を求め、線欠陥となる各画素7のデータを、線欠陥となる各画素7に隣接する正常な画素7のデータから補間処理を行うことにより生成できる。   Even in the radiation detection element 10B according to the second embodiment, data of each pixel 7 connected to the cut scanning wiring 101 and the signal wiring 3 cannot be obtained, which results in a line defect. The apparatus 106 stores in advance position information indicating the position of each pixel 7 that becomes a line defect, and the signal processing apparatus 106 obtains the position of each pixel 7 that becomes a line defect based on the position information. Data of the pixel 7 can be generated by performing interpolation processing from data of a normal pixel 7 adjacent to each pixel 7 that is a line defect.

なお、上記各実施の形態では、欠陥画素7Aのリペア後に、リペアによる切断箇所を硬化性樹脂32やシンチレータ29などの保護部により保護する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、硬化性樹脂32やシンチレータ29がリペアの際のレーザ光により切断できないほど厚く、配線の切断箇所を保護できる場合には、先に硬化性樹脂32やシンチレータ29により基板1を保護した後に、基板1の裏面(センサ部103が形成されていない面)側からレーザ光を照射して欠陥画素7Aのリペアを行うようにしてもよい。   In each of the above-described embodiments, the case where the repaired portion is protected by a protective portion such as the curable resin 32 or the scintillator 29 after the defective pixel 7A is repaired is not limited to this. For example, when the curable resin 32 or the scintillator 29 is thick enough to be cut by the laser beam at the time of repair and the cut portion of the wiring can be protected, after the substrate 1 is protected by the curable resin 32 or the scintillator 29 first, You may make it repair a defective pixel 7A by irradiating a laser beam from the back surface (surface in which the sensor part 103 is not formed) side of the board | substrate 1. FIG.

また、上記第2の実施の形態では、センサ部103(半導体層21)がTFTスイッチ4の光の照射側(基板1の上面側)を覆っている場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、センサ部103をTFTスイッチ4よりも下層側にTFTスイッチ4を覆うように形成した場合において、レーザ光を照射して欠陥画素7Aのみを電気的に分離して点欠陥としてリペアしようとした場合、センサ部103も切断することになり、センサ部103とリペアによって露出した配線の端面でリークが発生する。すなわち、センサ部103がTFTスイッチ4を覆うように形成され、センサ部103とTFTスイッチ4の領域が重なる場合には、走査配線101と信号配線3の少なくとも一方を検出領域S外で切断して欠陥画素7Aのリペアを行うことが好ましい。   In the second embodiment, the case where the sensor unit 103 (semiconductor layer 21) covers the light irradiation side (the upper surface side of the substrate 1) of the TFT switch 4 has been described. However, the present invention is not limited to this. It is not a thing. For example, in the case where the sensor unit 103 is formed so as to cover the TFT switch 4 on the lower layer side than the TFT switch 4, the laser beam is irradiated to electrically isolate only the defective pixel 7A and attempt to repair it as a point defect. In this case, the sensor unit 103 is also cut, and leakage occurs at the end face of the wiring exposed by the sensor unit 103 and repair. That is, when the sensor unit 103 is formed so as to cover the TFT switch 4 and the region of the sensor unit 103 and the TFT switch 4 overlaps, at least one of the scanning wiring 101 and the signal wiring 3 is cut outside the detection region S. It is preferable to repair the defective pixel 7A.

また、上記各実施の形態では、基板1として無アルカリガラスを用いた場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、ポリイミド等の絶縁体を用いて絶縁性の基板1を形成してもよい。基板の材料はこれに限定されるものではない。   In each of the above embodiments, the case where non-alkali glass is used as the substrate 1 has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the insulating substrate 1 may be formed using an insulator such as polyimide. The material of the substrate is not limited to this.

また、上記第1の実施の形態では、直接変換方式の放射線検出素子10Aにおいて半導体層20が各画素7で連続している場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、フォトダイオード層が各画素で連続している場合に本発明を適用してもよい。特表2008−505496号公報の図5、図6には、各画素でフォトダイオード層が連続している例が示されている。   In the first embodiment, the case where the semiconductor layer 20 is continuous in each pixel 7 in the direct-conversion radiation detection element 10A has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the present invention may be applied when the photodiode layer is continuous in each pixel. FIGS. 5 and 6 of JP-T-2008-50596 show an example in which the photodiode layers are continuous in each pixel.

また、放射線検出素子10A、10Bは、センサ部103が設けられた表側から放射線が照射されてもよく、基板1側(裏側)から放射線が照射されてもよい。ここで、間接変換方式の放射線検出素子10Bでは、表側から放射線が照射された場合、シンチレータ29の上面側(基板1の反対側)でより強く発光し、裏側から放射線が照射された場合、基板1を透過した放射線がシンチレータ29に入射してシンチレータ29の基板1側がより強く発光する。半導体層21には、シンチレータ29で発生した光により電荷が発生する。このため、間接変換方式の放射線検出素子10Bは、表側から放射線が照射された場合の方が裏側から放射線が照射された場合よりも、放射線が基板1を透過しないため、放射線に対する感度を高く設計することが可能であり、また、裏側から放射線が照射された場合の方が表側から放射線が照射された場合よりも各半導体層21に対するシンチレータ29の発光位置が近いため、撮影によって得られる放射線画像の分解能が高い。   The radiation detection elements 10A and 10B may be irradiated with radiation from the front side where the sensor unit 103 is provided, or may be irradiated with radiation from the substrate 1 side (back side). Here, in the radiation detection element 10B of the indirect conversion method, when radiation is irradiated from the front side, light is emitted more strongly on the upper surface side (opposite side of the substrate 1) of the scintillator 29, and when radiation is irradiated from the back side, 1 is incident on the scintillator 29, and the substrate 1 side of the scintillator 29 emits light more intensely. Electric charges are generated in the semiconductor layer 21 by the light generated by the scintillator 29. For this reason, the radiation detection element 10B of the indirect conversion method is designed to have higher sensitivity to radiation because radiation does not pass through the substrate 1 when radiation is irradiated from the front side than when radiation is irradiated from the back side. Moreover, since the light emission position of the scintillator 29 with respect to each semiconductor layer 21 is closer when the radiation is irradiated from the back side than when the radiation is irradiated from the front side, the radiation image obtained by imaging High resolution.

また、上記各実施の形態では、X線を検出することにより画像を検出する放射線画像撮影装置100に本発明を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、検出対象とする電磁波は可視光や紫外線、赤外線等いずれであってもよい。   In each of the above embodiments, the case where the present invention is applied to the radiographic imaging apparatus 100 that detects an image by detecting X-rays has been described. However, the present invention is not limited to this, for example, The electromagnetic wave to be detected may be visible light, ultraviolet light, infrared light, or the like.

その他、上記各実施の形態で説明した放射線画像撮影装置100の構成(図1、図7参照。)及び放射線検出素子10A、10Bの構成(図2〜図6、図8〜図11)は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。   In addition, the configuration of the radiographic image capturing apparatus 100 (see FIGS. 1 and 7) and the configuration of the radiation detection elements 10A and 10B (FIGS. 2 to 6 and FIGS. 8 to 11) described in the above embodiments are examples. Needless to say, modifications can be made as appropriate without departing from the spirit of the present invention.

1 基板
3 信号配線
4 TFTスイッチ
7 画素
7A 欠陥画素
10A、10B 放射線検出素子
20、21 半導体層
29 シンチレータ
32 硬化性樹脂
40 異物
101 走査配線
103 センサ部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Board | substrate 3 Signal wiring 4 TFT switch 7 Pixel 7A Defective pixel 10A, 10B Radiation detection element 20, 21 Semiconductor layer 29 Scintillator 32 Curable resin 40 Foreign material 101 Scanning wiring 103 Sensor part

Claims (4)

放射線が照射されることにより電荷を発生するセンサ部及び当該センサ部に発生した電荷を読み出すためのスイッチ素子を備えた画素がマトリクス状に複数設けられ、各画素に備えられた各スイッチ素子をスイッチングする制御信号が流れる複数の走査配線と前記各スイッチ素子のスイッチング状態に応じて前記画素に蓄積された電荷に応じた電気信号が流れる複数の信号配線とが設けられた基板と、
前記基板の前記画素がマトリクス状に設けられた検出領域を覆うように形成され、当該検出領域を保護する保護部と、を備え、
欠陥画素のスイッチ素子に接続された前記走査配線と前記信号配線の少なくとも一方が前記検出領域外でかつ前記保護部で覆われた部分で切断された
放射線検出素子。
A plurality of pixels having a sensor unit that generates charges when irradiated with radiation and a switch element for reading out the charges generated in the sensor unit are provided in a matrix, and each switch element provided in each pixel is switched. A substrate provided with a plurality of scanning wirings through which control signals flow and a plurality of signal wirings through which electrical signals according to the electric charges accumulated in the pixels flow according to the switching state of each switch element;
A protection unit that protects the detection region, the pixel of the substrate being formed so as to cover the detection region provided in a matrix;
A radiation detection element in which at least one of the scanning wiring and the signal wiring connected to a switch element of a defective pixel is cut off at a portion outside the detection region and covered with the protection portion.
前記センサ部は、前記スイッチ素子を覆うように形成された
請求項1記載の放射線検出素子。
The radiation detection element according to claim 1, wherein the sensor unit is formed to cover the switch element.
前記センサ部は、放射線が照射されることにより電荷を発生する半導体層が各画素毎に個別に形成され、
欠陥画素のスイッチ素子に接続された前記走査配線が少なくとも切断された
請求項1又は請求項2記載の放射線検出素子。
In the sensor unit, a semiconductor layer that generates charges when irradiated with radiation is individually formed for each pixel,
The radiation detection element according to claim 1, wherein at least the scanning wiring connected to the switch element of the defective pixel is cut off.
前記センサ部は、放射線が照射されることにより電荷を発生する半導体層が各画素で連続的に形成され、
欠陥画素のスイッチ素子に接続された前記信号配線が切断された
請求項1又は請求項2記載の放射線検出素子。
In the sensor unit, a semiconductor layer that generates charges when irradiated with radiation is continuously formed in each pixel,
The radiation detection element according to claim 1, wherein the signal wiring connected to the switch element of the defective pixel is cut off.
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