專利名稱：電磁波檢測(cè)元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電磁波檢測(cè)元件。具體地，本發(fā)明涉及一種包括TFT 有源矩陣襯底的電磁波檢測(cè)元件，其檢測(cè)圖像，并且在該TFT有源矩陣襯 底上，提供有與被設(shè)置成彼此相交的多根掃描線和多根信號(hào)線的交叉部分 對(duì)應(yīng)的傳感器部分。
背景技術(shù)：
近年來，輻射圖像檢測(cè)裝置比如FPD (平板檢測(cè)器)等己經(jīng)被投入到實(shí) 際使用，在該輻射圖像檢測(cè)裝置中，在TFT(薄膜晶體管)有源矩陣襯底上 設(shè)置有X-射線敏感層，并且該輻射圖像檢測(cè)裝置將X-射線信息直接轉(zhuǎn)變 成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。與常規(guī)成像板相比，F(xiàn)PD的優(yōu)點(diǎn)在于圖像能夠被立即確認(rèn)并 且視頻圖像也能夠被確認(rèn)，因此FPD的推廣非常迅速。
人們已經(jīng)提出了各種類型的這種輻射圖像檢測(cè)器。例如有，將輻射直 接轉(zhuǎn)換成電荷并且積累電荷的直接轉(zhuǎn)換型輻射圖像檢測(cè)器。此外，還有間 接轉(zhuǎn)換型輻射圖像檢測(cè)器，其一旦在CsI:Tl， GOS (Gd202S:Tb)等的閃爍體 上將輻射轉(zhuǎn)換成光，以及在半導(dǎo)體上將該被轉(zhuǎn)換的光轉(zhuǎn)換成電荷并且積累 該電荷(參見例如日本專利申請(qǐng)公開(JP-A)No. 2000-137080)。
作為實(shí)例，圖13顯示了在間接轉(zhuǎn)換型輻射圖像檢測(cè)器中使用的電磁波 檢測(cè)元件IO，的一個(gè)像素單元的結(jié)構(gòu)的平面圖。此外，圖14顯示了沿著圖 13的A-A線的截面圖。
如圖13所示，在電磁波檢測(cè)元件10'上提供有與多根掃描線101'和多 根信號(hào)線3'的各個(gè)交叉部分對(duì)應(yīng)的傳感器部分，所述多根掃描線101'和多 根信號(hào)線3'被設(shè)置成彼此相交。
如圖14所示，傳感器部分包括由于照射光而在其上產(chǎn)生電荷的半導(dǎo) 體層6';上電極7',所述上電極7'由透光的導(dǎo)電性構(gòu)件形成在半導(dǎo)體層6' 的光照射在其上的照射表面?zhèn)?，并且給半導(dǎo)體層6'施加偏壓；以及下電極14—'，所述下電極14'形成在半導(dǎo)體層6'的非光照射表面?zhèn)?，并且收集在?導(dǎo)體層6'產(chǎn)生的電荷。
在電磁波檢測(cè)元件10'上，在半導(dǎo)體層6，的上層設(shè)置共電極線25，，該 共電極線25，將偏壓供應(yīng)給上電極7，。必需使共電極線25，的電阻低以供給 電荷。因此，通過使用低電阻的Al或Cu布線材料或主要由Al或Cu構(gòu)成 的布線材料形成共電極線25'。
美國(guó)專利5,777,355公開了一種連接各個(gè)由透明導(dǎo)電性構(gòu)件形成的上 電極的技術(shù)，以使這些構(gòu)件也具有作為共電極線的功能。
然而，如圖14所示，如果共電極線25'被設(shè)置在半導(dǎo)體層6'的照射表 面?zhèn)?，則光不被照射到在共電極線25'之下的半導(dǎo)體層6'的部分上，并且 降低了利用光的效率。
因此，設(shè)想一種電磁波檢測(cè)元件，該電磁波檢測(cè)元件使用美國(guó)專利 5,777,355中公開的技術(shù)連接各個(gè)由透明導(dǎo)電性構(gòu)件形成的上電極7',并且 使得它們也具有作為共電極線的功能。
然而，通常地，透明導(dǎo)電性構(gòu)件的電阻率是非常大的，并且為低電阻 布線材料的50至200倍。因此，如果上電極7'被分別連接并且使其也具 有作為共電極線的功能，則共電極線的布線負(fù)載(電阻、電容)提高，并且 可能不能實(shí)現(xiàn)所需的響應(yīng)。因此，上電極7，不能被分別連接并且使其也具 有作為共電極線的功能。
注意，在上述的描述中，提及了光利用效率，因?yàn)楣馐前雽?dǎo)體層6'的 檢測(cè)對(duì)象。然而，在檢測(cè)對(duì)象是任何類型的電磁波比如紫外線或紅外線的 情況下，同樣產(chǎn)生這樣的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種電磁波檢測(cè)元件，盡管該電磁波檢測(cè)元件配備有共電 極線，但是也可以防止在傳感器部分的電磁波利用效率的降低。
本發(fā)明的第一方面是一種電磁波檢測(cè)元件，該電磁波檢測(cè)元件包括 多個(gè)傳感器部分以及共電極線，所述多個(gè)傳感器部分具有半導(dǎo)體層，所 述半導(dǎo)體層被設(shè)置成與多個(gè)掃描線和多個(gè)信號(hào)線的相應(yīng)交叉部分對(duì)應(yīng)，所 述多個(gè)掃描線和多個(gè)信號(hào)線被設(shè)置成彼此相交，所述半導(dǎo)體層通過被電磁
6波輻照而產(chǎn)生電荷，所述電磁波表示作為檢測(cè)對(duì)象的圖像；第一電極，所述第一電極由對(duì)電磁波具有透射性的導(dǎo)電性構(gòu)件在半導(dǎo)體層的被輻照電磁波的輻照表面?zhèn)刃纬?，所述第一電極對(duì)所述半導(dǎo)體層施加偏壓；以及第
二電極，所述第二電極形成在半導(dǎo)體層的相對(duì)于電磁波的非輻照表面?zhèn)?，并且所述第二電極收集在半導(dǎo)體層產(chǎn)生的電荷，所述共電極線形成在傳感器部分的電磁波下游側(cè)，并且經(jīng)由相應(yīng)的接觸孔與第一電極連接并且供應(yīng)偏壓。
根據(jù)上述方面，本發(fā)明的電磁波檢測(cè)元件是由于輻照電磁波而產(chǎn)生電荷的傳感器部分。傳感器部分被設(shè)置成與掃描線和信號(hào)線的各個(gè)交叉部分具對(duì)應(yīng)，該傳感器部分具有半導(dǎo)體層，在所述半導(dǎo)體層的電磁波輻照表面?zhèn)刃纬捎械谝浑姌O并且在所述半導(dǎo)體層的非電磁波輻照表面?zhèn)刃纬捎械诙姌O。
根據(jù)上述方面，通過共電極線將偏壓經(jīng)由相應(yīng)接觸孔供應(yīng)到第一電極，所述共電極線是比傳感器部分更向著電磁波下游側(cè)形成的。
這樣，在上述方面的本發(fā)明的電磁波檢測(cè)元件中，比傳感器部分更向著電磁波的下游側(cè)形成共電極線，所述共電極線將偏壓供應(yīng)給第一電極。因此，消除了共電極線對(duì)輻照到半導(dǎo)體層上的電磁波的屏蔽。因此，即使上述方面的本發(fā)明的電磁波檢測(cè)元件設(shè)置有共電極線，也可以防止在傳感器部分的電磁波利用效率的降低。
在本發(fā)明的第二方面，在上述方面中，相比于形成第一電極的導(dǎo)電性構(gòu)件，共電極線可以具有低的電阻。
在本發(fā)明的第三方面，在上述方面中，共電極線可以為Al或Cu，或可以是含有Al或Cu的合金或?qū)踊哪ぁ?br> 在本發(fā)明的第四方面，上述方面可以還包括第一絕緣膜，所述第一
絕緣膜被設(shè)置在多個(gè)傳感器部分和共電極線之間，并且使傳感器部分和共
電極線絕緣，在第一絕緣膜中形成多個(gè)接觸孔；以及多個(gè)接觸件(contact)，所述接觸件各自的一端分別經(jīng)由接觸孔被連接至第一電極，并且其另一端被連接至共電極線。
在本發(fā)明的第五方面，在上述方面中，掃描線可以由布線層形成，所述布線層經(jīng)由第二絕緣膜在其上形成有共電極線的布線層的電磁波下游
7側(cè)形成，并且在形成有掃描線的區(qū)域的輻照表面?zhèn)鹊奈恢蒙?，在第一絕緣膜中形成接觸孔。
在本發(fā)明的第六方面，在上述方面中，第一絕緣膜可以是其膜厚度等于或大于l lim的夾層絕緣膜。此外，在本發(fā)明的第七方面，在上述方面
中，第一絕緣膜可以是其介電常數(shù)為2至4的夾層絕緣膜。
在本發(fā)明的第八方面，上述方面還可以包括第三絕緣膜，所述第三絕緣膜至少覆蓋多個(gè)傳感器部分的外部周邊，并且在第三絕緣膜中形成多個(gè)接觸孔，其中多個(gè)接觸件的一端經(jīng)由分別形成在第一絕緣膜和第三絕緣膜中的接觸孔連接至第一電極，而多個(gè)接觸件的另一端連接至共電極線。
在本發(fā)明的第九方面，在上述方面中，第三絕緣膜可以是其膜厚度比傳感器部分的膜厚度更厚的夾層絕緣膜。
在本發(fā)明的第十方面，上述方面還可以包括保護(hù)性絕緣膜，所述保護(hù)性絕緣膜由無機(jī)材料形成并且覆蓋第三絕緣膜、接觸件和第一電極。此外，在本發(fā)明的第十一方面，上述方面還可以包括由無機(jī)材料形成的在第一絕緣膜和第三絕緣膜之間的保護(hù)性絕緣膜。
在本發(fā)明的第十二方面，在上述方面中，保護(hù)性絕緣膜可以是SiNx或SiOx膜。
在本發(fā)明的第十三方面，在上述方面中，接觸件可以由IZO或ITO形成。此外，在本發(fā)明的第十四方面，在上述方面中，接觸件可以由與第一電極相同的構(gòu)件形成。
在本發(fā)明的第十五方面，在上述方面中，第一電極可以經(jīng)由連接區(qū)域與其它相鄰第一電極電連接。
在本發(fā)明的第十六方面，在上述方面中，連接區(qū)域可以由對(duì)于電磁波具有透射性的導(dǎo)電性構(gòu)件形成。
在本發(fā)明的第十七方面，在上述方面中，第一電極可以與沿著信號(hào)線相鄰的其它第一電極連接。此外，在本發(fā)明的第十八方面，在上述方面中，第一電極可以與沿著掃描線相鄰的其它第一電極連接。
本文中，電磁波是指主要在傳感器部分被檢測(cè)的電磁波。例如，在用于間接轉(zhuǎn)換型輻射圖像檢測(cè)器的電磁波檢測(cè)元件的情況下，由閃爍體發(fā)射的光相當(dāng)于電磁波。因此，半導(dǎo)體層的面對(duì)閃爍體的那一側(cè)是電磁波輻照表面。另一方面，與閃爍體相反的那一側(cè)是非電磁波輻照表面。此外，對(duì)于其它布線層等，其閃爍體側(cè)被稱作上游側(cè)，而其相反側(cè)被稱為下游側(cè)。
這樣，根據(jù)本發(fā)明，在傳感器部分的電磁波下游側(cè)形成共電極線，該共電極線將偏壓施加給第一電極并且由光屏蔽的低電阻布線材料形成。因此，可以提供這樣的一種電磁波檢測(cè)元件，盡管其配備有共電極線，但是該電磁波檢測(cè)元件也可以防止在傳感器部分的電磁波利用效率的降低。


基于下面的附圖，詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方案，其中圖1是顯示涉及第--和第二示例性實(shí)施方案的輻射圖像檢測(cè)器的總體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖2是顯示涉及第一示例性實(shí)施方案的電磁波檢測(cè)元件的一個(gè)像素單元的結(jié)構(gòu)的平面圖3A和圖3B是涉及第一示例性實(shí)施方案的電磁波檢測(cè)元件的線截面圖(line cross-sectional view);
圖4是涉及第一示例性實(shí)施方案的附加有閃爍體的電磁波檢測(cè)元件的線截面圖5A至圖51是說明制備涉及第一示例性實(shí)施方案的電磁波檢測(cè)元件的工序的圖6是顯示涉及第二示例性實(shí)施方案的電磁波檢測(cè)元件的一個(gè)像素單元的結(jié)構(gòu)的平面圖7A和圖7B是涉及第二示例性實(shí)施方案的電磁波檢測(cè)元件的線截面
圖.'
圖8是涉及第二示例性實(shí)施方案的附加有閃爍體的電磁波檢測(cè)元件的線截面圖9A至圖9J是說明制備涉及第二示例性實(shí)施方案的電磁波檢測(cè)元件的工序的圖10是顯示涉及另一個(gè)示例性實(shí)施方案的電磁波檢測(cè)元件的一個(gè)像素單元的結(jié)構(gòu)的平面圖11是顯示涉及再另一個(gè)示例性實(shí)施方案的電磁波檢測(cè)元件的一個(gè)像素單元的結(jié)構(gòu)的平面圖12是顯示涉及又另一個(gè)示例性實(shí)施方案的電磁波檢測(cè)元件的一個(gè)像素單元的結(jié)構(gòu)的平面圖13是顯示常規(guī)電磁波檢測(cè)元件的一個(gè)像素單元的結(jié)構(gòu)的平面圖；圖14是常規(guī)電磁波檢測(cè)元件的線截面圖15是顯示涉及示例性實(shí)施方案的電磁波檢測(cè)元件的一個(gè)像素單元的另一種結(jié)構(gòu)的平面圖16A和圖16B是其它結(jié)構(gòu)的電磁波檢測(cè)元件的線截面圖17是顯示涉及第三示例性實(shí)施方案的電磁波檢測(cè)元件的一個(gè)像素單元的結(jié)構(gòu)的平面圖18A和圖18B是涉及第三示例性實(shí)施方案的電磁波檢測(cè)元件的線截
面圖19A至圖191是用于說明制備涉及第三示例性實(shí)施方案的電磁波檢測(cè)元件的工序的圖；以及
圖20A和圖20B是顯示涉及第三示例性實(shí)施方案的電磁波檢測(cè)元件的另一個(gè)實(shí)例的線截面圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參考附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方案。注意，下文中，將描述的是本發(fā)明被應(yīng)用于間接轉(zhuǎn)換型輻射圖像檢測(cè)器100的情況。[第一示例性實(shí)施方案]
圖1示出了涉及第一示例性實(shí)施方案的輻射圖像檢測(cè)器100的總體結(jié)構(gòu)。然而，沒有示出將輻射轉(zhuǎn)換成光的閃爍體。
如圖1所示，涉及本示例性實(shí)施方案的輻射圖像檢測(cè)器IOO具有電磁波檢測(cè)元件10。
電磁波檢測(cè)元件10具有下面將描述的上電極、半導(dǎo)體層和下電極。在電磁波檢測(cè)元件10上以二維形式設(shè)置大量的像素，這些像素被構(gòu)造成包括傳感器部分103和TFT開關(guān)4。傳感器部分103接收通過在閃爍體上轉(zhuǎn)換被輻照的輻射而獲得的光，并且積累電荷。TFT開關(guān)4讀出積累在傳感器部分103中的電荷。
10在電磁波檢測(cè)元件10上設(shè)置多根用于接通和斷開TFT開關(guān)4的掃描線101以及多根用于讀出積累在傳感器部分103中的電荷的信號(hào)線3，使
得它們彼此相交。
由于任何一個(gè)與信號(hào)線3連接的TFT開關(guān)4被接通，因此與積累在傳感器部分103中的電荷量對(duì)應(yīng)的電信號(hào)流向信號(hào)線3。檢測(cè)流出到信號(hào)線3的電信號(hào)的信號(hào)檢測(cè)電路105與相應(yīng)的信號(hào)線3連接。此外，將用于接通和斷開TFT開關(guān)4的控制信號(hào)輸出到掃描線101的掃描信號(hào)控制裝置104與相應(yīng)的掃描線101連接。
對(duì)于每一根信號(hào)線3，信號(hào)檢測(cè)電路105在其中結(jié)合放大電路，該放大電路將輸入的電信號(hào)放大。在信號(hào)檢測(cè)電路105上，由相應(yīng)的信號(hào)線3輸入的電信號(hào)被放大電路放大并且被檢測(cè)。信號(hào)檢測(cè)電路105由此檢測(cè)積累在相應(yīng)傳感器部分103中的電荷量，作為構(gòu)成圖像的相應(yīng)像素的信息。
信號(hào)檢測(cè)電路105和掃描信號(hào)控制裝置104對(duì)在信號(hào)檢測(cè)電路105檢測(cè)到的電信號(hào)進(jìn)行預(yù)定的處理。此外，信號(hào)處理裝置106與信號(hào)檢測(cè)電路105和掃描信號(hào)控制裝置104連接。信號(hào)處理裝置106輸出表示信號(hào)檢測(cè)電路105的信號(hào)檢測(cè)定時(shí)的控制信號(hào)，以及輸出表示掃描信號(hào)控制裝置104的掃描信號(hào)輸出定時(shí)的控制信號(hào)。
接著，參考圖2和圖3，更詳細(xì)地描述涉及本示例性實(shí)施方案的電磁波檢測(cè)元件10。注意，圖2顯示的是一個(gè)平面圖，該平面圖示出涉及本示例性實(shí)施方案的電磁波檢測(cè)元件10的一個(gè)像素單元的結(jié)構(gòu)。此外，圖3A顯示了沿著圖2的線A-A的截面圖，而圖3B顯示了沿著圖2的線B-B的截面圖。
如圖3A和圖3B所示，在電磁波檢測(cè)元件10上，在由無堿玻璃等形成的絕緣襯底1上形成掃描線101和柵極電極2，并且將掃描線101和柵極電極2進(jìn)行連接(參見圖2)。使用Al或Cu或者主要由Al或Cu形成的層化膜形成其上形成有掃描線101和柵極電極2的布線層(下文中，這種布線層被稱作"第一信號(hào)布線層")。然而，該布線層的形成并不限于這些。
在掃描線101和柵極電極2的整個(gè)表面上形成絕緣膜15以覆蓋掃描線101和柵極電極2。位于柵極電極2上方的絕緣膜15的區(qū)域在TFT開關(guān)4處起著柵極絕緣膜的作用。絕緣膜15由例如SiNx等形成。絕緣膜15通過例如CVD (化學(xué)氣相沉積)形成。
在絕緣膜15上形成在柵極電極2上的島嶼狀的半導(dǎo)體有源層8。半導(dǎo)體有源層8是TFT開關(guān)4的溝道部分。半導(dǎo)體有源層8由例如非晶硅膜形成。
在其上層形成源極電極9和漏極電極13。與源極電極9和漏極電極3一起，在形成源極電極9和漏極電極13的布線層上，形成信號(hào)線3和與信號(hào)線3平行的共電極線25。將源極電極9與信號(hào)線3連接。使用A1或Cu或者使用主要由Al或Cu形成的層化膜形成其中形成信號(hào)線3、源極電極9和共電極線25的布線層(下面，這種布線層也被稱作"第二信號(hào)布線層")。然而，該布線層的形成并不限于這些。
在作為一方面的源極電極9和漏極電極13和作為另一方面的半導(dǎo)體有
源層8之間形成接觸層(未顯示)。這種接觸層由添加雜質(zhì)的半導(dǎo)體比如添加雜質(zhì)的非晶硅等形成。用于開關(guān)的TFT開關(guān)4按如上所述構(gòu)造。
在襯底1上設(shè)置像素的區(qū)域(基本整個(gè)區(qū)域)的基本整個(gè)表面上形成TFT保護(hù)膜層ll，以覆蓋半導(dǎo)體有源層8、源極電極9、漏極電極13、信號(hào)線3和共電極線25。 TFT保護(hù)膜層11由例如SiNx等形成。TFT保護(hù)膜層11通過例如CVD形成。
在TFT保護(hù)膜層11上形成涂布型夾層絕緣膜12。夾層絕緣膜12由低電容率(介電常數(shù)Sr = 2至4)的感光有機(jī)材料(例如，正性感光丙烯酸類樹脂其中將萘并醌二疊氮正性感光劑與由甲基丙烯酸和甲基丙烯酸縮水甘油酯的共聚物形成的基礎(chǔ)聚合物混合在一起的材料等)形成至1至4 pm的厚度。在涉及本示例性實(shí)施方案的電磁波檢測(cè)元件10中，通過夾層絕緣膜12使被設(shè)置在夾層絕緣膜12的上層和下層處的金屬之間的電容保持低水平。此外，通常地，這樣的材料還起著使膜平坦的作用，并且還具有使下層的階梯平坦的作用。因?yàn)楸辉O(shè)置在上層的半導(dǎo)體層6的形狀由此變得平坦，因此可以抑制由半導(dǎo)體層6的不均勻性所帶來的吸收效率的降低，并且可以抑制漏電流的升高。在與漏極電極13相對(duì)的位置上以及在位于形成掃描線101的區(qū)域的輻照表面?zhèn)鹊奈恢蒙?，在夾層絕緣膜12和TFT保護(hù)膜層11中分別形成接觸孔16和接觸孔22A。
傳感器部分103的下電極14形成在夾層絕緣膜12上，以覆蓋像素區(qū)域同時(shí)填充接觸孔16。 TFT開關(guān)4的漏極電極13與下電極14連接。如果形成下面要描述的半導(dǎo)體層6，使其為約lpm的厚層，則下電極14的材料不受限制，只要它是導(dǎo)電性的即可。因此，可以使用導(dǎo)電性金屬比如Al-類型材料、ITO(氧化銦錫)等，形成下電極14。
另一方面，如果半導(dǎo)體層6的膜厚度是薄的(約0.2至0.5 pm),則在半導(dǎo)體層6處的光吸收是不夠的。因此，為了防止由于光照射到TFT開關(guān)4上導(dǎo)致漏電流增加，優(yōu)選地，使半導(dǎo)體層6為主要由光屏蔽金屬形成的合金或?qū)踊ぁ?br> 在下電極14上形成起著光電二極管功能的半導(dǎo)體層6。在本示例性實(shí)施方案中，PIN結(jié)構(gòu)的光電二極管被用作半導(dǎo)體層6。通過從下層起順序形成n+層、i層和p+層，形成光電二極管。注意，在本示例性實(shí)施方案中，使下電極14大于半導(dǎo)體層6。此外，如果半導(dǎo)體層6的膜厚度薄(例如，小于或等于0.5 ^m)，則為了防止光入射到TFT開關(guān)4上，優(yōu)選地放置光屏蔽金屬以覆蓋TFT開關(guān)4。
此外，為了抑制由于光在裝置內(nèi)部的不規(guī)則反射所致的光提前進(jìn)入到TFT開關(guān)4內(nèi)，確保從TFT開關(guān)4的溝道部分到由光屏蔽材料形成的下電極14的末端部分的間隔大于或等于5 pm。
在夾層絕緣膜12和半導(dǎo)體層6上形成保護(hù)性絕緣膜17，以使該保護(hù)性絕緣膜17在相應(yīng)的半導(dǎo)體層6部分上具有開口。上電極7形成在半導(dǎo)體層6和保護(hù)性絕緣膜17上，以至少覆蓋保護(hù)性絕緣膜17的開口部分。使用具有高透光率的材料例如ITO或IZO (氧化銦鋅)等作為上電極7。上電極7也被用作與設(shè)置在下層用于將偏壓施加給上電極7的共電極線25連接的導(dǎo)電性構(gòu)件。如圖3B所示，共電極線25與經(jīng)由設(shè)置在第一夾層絕緣膜12中的接觸孔22A在下電極14的層中形成的接觸墊24連接。此外，上電極7和共電極線25通過接觸孔22B電連接，所述接觸孔22B被設(shè)置在保護(hù)性絕緣膜17內(nèi)，并且被上電極7覆蓋。
此處，連接上電極7和共電極線25的導(dǎo)電性構(gòu)件可以由另一層的金屬形成。例如，在圖15和圖16所示的電磁波檢測(cè)元件10的另一種結(jié)構(gòu)實(shí)例中，上電極7和半導(dǎo)體層6整體形成，以降低半導(dǎo)體層6和上電極7之間的接觸電阻。因此，如圖16A和圖16B所示，上電極7和半導(dǎo)體層6
13的形狀相同。此外，與共電極線25連接的導(dǎo)電性構(gòu)件26被設(shè)置在保護(hù)性 絕緣膜17的開口部分上，所述保護(hù)性絕緣膜17的開口部分位于與上電極 7分離的層上。以與上電極7—樣的方式，采用具有高透光率的材料例如 ITO或IZO (氧化銦鋅)等作為這種導(dǎo)電性構(gòu)件26。
如圖4所示，通過使用具有低吸光率的粘合劑樹脂28等，將由GOS 等形成的閃爍體30附加到以這種方式形成的電磁波檢測(cè)元件10上。
接著，參考圖5A至圖51，描述制備涉及第一示例性實(shí)施方案的電磁 波檢測(cè)元件10的工序的實(shí)例。
首先，在襯底1上形成柵極電極2和掃描線101作為第一信號(hào)布線層 (圖5A)。這種第一信號(hào)布線層由低電阻金屬比如Al、 Al合金等形成，或 由使用阻擋金屬層分層的層化膜形成，所述阻擋金屬層由高熔點(diǎn)金屬形 成。第一信號(hào)布線層通過濺射沉積在襯底1上，達(dá)到約100至300 nm的 膜厚度。之后，通過光刻技術(shù)進(jìn)行抗蝕劑膜的圖案化。之后，通過使用用 于Al的蝕刻劑的濕法蝕刻或使用千法蝕刻，使金屬膜形成圖案。之后， 通過移除抗蝕劑，第一信號(hào)布線層得以完成。
接著，將絕緣膜15、半導(dǎo)體有源層8和接觸層(未顯示)相繼沉積在第 一信號(hào)布線層上(圖5B)。絕緣膜15由SiNx形成，并且其膜厚度為200至 600 nm。半導(dǎo)體有源層8由非晶硅形成，并且其膜厚度為約20至200 nm。 此外，接觸層由添加雜質(zhì)的非晶硅形成，并且其膜厚度為約10至100nm。 這些層通過P-CVD (等離子體-化學(xué)氣相沉積)沉積。之后，以與第一信號(hào) 布線層相同的方式，通過光刻技術(shù)進(jìn)行抗蝕劑的圖案化。之后，對(duì)于絕緣 膜15、半導(dǎo)體有源層8和由添加雜質(zhì)的半導(dǎo)體形成的接觸層，通過選擇性 干法蝕刻，形成半導(dǎo)體有源區(qū)。
接著，在絕緣膜15和半導(dǎo)體有源層8的頂層上，形成信號(hào)線3、源極 電極9、漏極電極13和共電極線25，以作為第二信號(hào)布線層(圖5C)。以 與第一信號(hào)布線層相同的方式，由低電阻金屬比如Al、 Al合金等、或由 使用高熔點(diǎn)金屬形成的阻擋金屬層分層的層化膜、或由高熔點(diǎn)金屬膜比如 Mo等的單層形成第二信號(hào)布線層，并且其膜厚度為約100至300nm。以 與第一信號(hào)布線層相同的方式，通過光刻技術(shù)進(jìn)行圖案化，并且通過使用 用于Al的蝕刻劑的濕法蝕刻或通過干法蝕刻使金屬膜形成圖案。此時(shí)通
14過選擇性使用蝕刻方法，不移除絕緣膜15。在干法蝕刻中，接觸層和半導(dǎo)
體有源層8的一部分被移除并且形成溝道區(qū)。
接著，在如上所述形成的多個(gè)層的上層上，相繼形成TFT保護(hù)膜層11 和夾層絕緣膜12(圖5D)。所存在的方案有其中TFT保護(hù)膜層11和夾層 絕緣膜12是無機(jī)材料的單一體的方案，以及其中它們通過將由無機(jī)材料 形成的保護(hù)性絕緣膜和由有機(jī)材料形成的夾層絕緣膜分層而形成的方案， 以及其中它們由有機(jī)夾層絕緣膜的單層形成的方案。在本示例性實(shí)施方案 中，為了穩(wěn)定TFT開關(guān)4的特性以及抑制在下電極14和在下層的共電極 線25之間的靜電電容，存在感光性的夾層絕緣膜12和由無機(jī)材料形成的 TFT保護(hù)膜層11的分層結(jié)構(gòu)。因此，例如，通過CVD形成TFT保護(hù)膜 層11，涂布夾層絕緣膜12材料，該夾層絕緣膜12材料是感光性的并且是 涂布材料，并且在預(yù)烘焙之后，進(jìn)行曝光和顯影步驟，之后，進(jìn)行烘焙以 形成相應(yīng)的層。
接著，通過光刻技術(shù)使TFT保護(hù)膜層11圖案化(圖5E)。注意，這個(gè) 步驟在其中不提供TFT保護(hù)膜層11的方案中不是必需的。
接著，通過濺射將Al-類型材料或金屬材料比如ITO等在上述層的頂 層上沉積至約20至200nm的膜厚度。然后，通過光刻技術(shù)進(jìn)行圖案化， 并且通過使用用于金屬等的蝕刻劑的濕法蝕刻或通過干法蝕刻進(jìn)行圖案 化，以形成下電極14(圖5F)。
接著，通過使用CVD，從下層起順序沉積相應(yīng)的n+、 i、 p+層，以形 成半導(dǎo)體層6 (參見圖5G)。 n+層的膜厚度為50至500 nm， i層的膜厚度為 0.2至2pm,并且p+層的膜厚度為50至500 nm。將相應(yīng)的層順序?qū)踊?并且通過光刻技術(shù)將半導(dǎo)體層6圖案化，并且通過由干法蝕刻或由濕法蝕 刻選擇性蝕刻在下層的夾層絕緣膜12，以完成半導(dǎo)體層6。
此處，半導(dǎo)體層6通過順序形成n+、 i、 p+層而形成。然而，半導(dǎo)體層 6可以是經(jīng)過順序形成p+、 i、 n+層的PIN二極管。
接著，通過CVD等沉積由SiNx膜形成的保護(hù)性絕緣膜17以覆蓋半 導(dǎo)體層6。保護(hù)性絕緣膜17的膜厚度約為100至300 nm。通過光刻技術(shù) 進(jìn)行圖案化，以及通過千法蝕刻進(jìn)行圖案化，并且形成開口部分(圖5H)。 此處，采用SiNx作為CVD膜的實(shí)例。然而，保護(hù)性絕緣膜17并不限于
15SiNx，可以使用其它材料，前提是它是絕緣材料。
接著，形成上電極7和共電極線25的連接區(qū)域(圖51)。在如上所述形 成的層的頂層上，通過沉積、通過濺射透明電極材料比如ITO等，形成上 電極7和共電極線25的連接區(qū)域。連接區(qū)域的膜厚度為約20至200 nm。 通過由光刻技術(shù)進(jìn)行圖案化，以及通過使用用于ITO等的蝕刻劑的濕法蝕 刻或通過干法蝕刻而使上電極7圖案化，從而形成連接區(qū)域。此時(shí)，通過 選擇性應(yīng)用蝕刻，不損傷在下層的保護(hù)性絕緣膜17。
最后，通過使用粘合劑樹脂28等附加由GOS形成的閃爍體30，形成 如圖4所示的電磁波檢測(cè)元件10。
接著描述上述結(jié)構(gòu)的輻射圖像檢測(cè)器100的工作原理。
當(dāng)圖4中從上方輻照X-射線時(shí)，輻照的X-射線被閃爍體30吸收，并 且被轉(zhuǎn)換成可見光。圖4中可以從下面輻照X-射線。同樣，在這種情況下， X-射線被閃爍體30吸收，并且被轉(zhuǎn)換成可見光。在用于醫(yī)學(xué)診斷的常規(guī) X-射線攝影術(shù)中，由閃爍體30產(chǎn)生的光量為0.5至2pW/cm2。這種所產(chǎn) 生的光穿過粘合劑樹脂28的層，并且被照射到傳感器部分103的半導(dǎo)體 層6上，所述傳感器部分103以陣列的形式被排列在TFT陣列襯底上。
在電磁波檢測(cè)元件10上，提供有半導(dǎo)體層6，以使其被分隔成相應(yīng)的 像素單元。經(jīng)由共電極線25，從上電極7對(duì)半導(dǎo)體層6施加預(yù)定偏壓，并 且當(dāng)照射光時(shí)，在半導(dǎo)體層6的內(nèi)部產(chǎn)生電荷。例如，在具有PIN結(jié)構(gòu)的 半導(dǎo)體層6的情況下，對(duì)上電極7施加負(fù)偏壓，其中所述PIN結(jié)構(gòu)是以 ^"- +(11+非晶硅、非晶硅、p+非晶硅)順序?qū)踊慕Y(jié)構(gòu)。如果i層的膜厚 度為約lpm，則所施加的偏壓為約-5至-10V。當(dāng)不照射光時(shí)，在半導(dǎo)體 層6只有小于或等于幾個(gè)至幾十個(gè)pA/mn^的電流流過。另一方面，當(dāng)照 射光(100pW/cm"時(shí)，半導(dǎo)體層6產(chǎn)生約0.3iiA/mn^的光電流。所產(chǎn)生的 電荷通過下電極14收集。下電極14與TFT開關(guān)4的漏極電極13連接。 此外，TFT開關(guān)4的源極電極9與信號(hào)線3連接。在圖像檢測(cè)時(shí)，對(duì)TFT 開關(guān)4的柵極電極2施加負(fù)偏壓(negative bias),并且TFT開關(guān)4被保持在 關(guān)的狀態(tài)，并且由下電極14收集的電荷被積累。
在讀出圖像時(shí)，導(dǎo)通信號(hào)(+10至20V)經(jīng)由掃描線101被接連地施加 到TFT開關(guān)4的柵極電極2。由于TFT開關(guān)4由此被接連接通，因此與在
16下電極14積累的電荷量相應(yīng)的電信號(hào)流出到信號(hào)線3。基于流出到信號(hào)線
3的電信號(hào)，信號(hào)檢測(cè)電路105檢測(cè)積累在相應(yīng)傳感器部分103中的電荷 量，以作為形成圖像的相應(yīng)像素的信息。由此，可以獲得由被輻照到電磁 波檢測(cè)元件10上的X-射線所表示的圖像信息。
在涉及本示例性實(shí)施方案的電磁波檢測(cè)元件10上，關(guān)于傳感器部分 103，在來自閃爍體30的可見光的非-照射表面?zhèn)?可見光的下游側(cè))，形成 共電極線25。此外，在涉及本示例性實(shí)施方案的電磁波檢測(cè)元件IO上， 經(jīng)由接觸孔22A, 22B將偏壓供應(yīng)給上電極7。
由于這些情況，通過閃爍體30被轉(zhuǎn)換成可見光并且被照射到半導(dǎo)體 層6上的光被共電極線25的屏蔽得到了消除。因此，可以防止在傳感器 部分103的光利用效率的降低。
在其中在電磁波檢測(cè)元件10的相同布線層上形成不同類型的線的情 況下，容易由于不良圖案化而在線之間發(fā)生泄漏。
因此，第二示例性實(shí)施方案描述了其中通過不同布線層形成掃描線 101、信號(hào)線3和共電極線25的方案。
圖6示出的是平面圖，該平面圖顯示了涉及第二示例性實(shí)施方案的電 磁波檢測(cè)元件10的一個(gè)像素單元的結(jié)構(gòu)。此外，圖7A顯示了沿著圖6的 線A-A的截面圖，而圖7B顯示了沿著圖6的線B-B的截面圖。在圖6和 圖7中與圖2和圖3中相同的部分的描述被省略。
如圖7A和圖7B所示，在電磁波檢測(cè)元件10上，在襯底1上形成掃 描線101和柵極電極2，并且將掃描線101和柵極電極2連接(參見圖6)。
在掃描線101和柵極電極2的整個(gè)表面上形成絕緣膜15以覆蓋掃描 線101和柵極電極2。位于柵極電極2上方的絕緣膜15的區(qū)域在TFT開 關(guān)4處起著柵極絕緣膜的作用。
在絕緣膜15上形成在柵極電極2上的島嶼狀的半導(dǎo)體有源層8。
在絕緣膜15的上層形成與信號(hào)線3平行的共電極線25，在所述絕緣 膜15上，在半導(dǎo)體有源層8的上層形成源極電極9和漏極電極13。
在襯底1上設(shè)置有像素的區(qū)域的基本整個(gè)表面上，將第一TFT保護(hù)膜層11A形成在源極電極9、漏極電極13和共電極線25上，以覆蓋所述源 極電極9、漏極電極13和共電極線25。
在第一 TFT保護(hù)膜層11A上形成信號(hào)線3、接觸墊24A和接觸墊38。 信號(hào)線3經(jīng)由接觸孔36與源極電極9連接(參見圖6)。信號(hào)線3經(jīng)由接觸 墊24A和接觸孔22A與共電極線25連接。此外，接觸墊38經(jīng)由接觸孔 40與漏極電極13連接。
在襯底1上設(shè)置有像素的區(qū)域的基本整個(gè)表面上，將第二TFT保護(hù)膜 層11B形成在信號(hào)線3、接觸墊24A和接觸墊38上，以覆蓋信號(hào)線3、 接觸墊24A和接觸墊38。此外，在第二TFT保護(hù)膜層IIB上形成涂布型 夾層絕緣膜12。
在第二TFT保護(hù)膜層IIB和夾層絕緣膜12中，在與接觸墊24A相對(duì) 的位置上以及在設(shè)置形成掃描線101的區(qū)域的照射表面?zhèn)鹊慕佑|墊38的 位置上，分別形成接觸孔22C和接觸孔16。
以與第一示例性實(shí)施方案相同的方式，在夾層絕緣膜12上，形成傳 感器部分103的下電極14、半導(dǎo)體層6和上電極7，以及形成保護(hù)性絕緣 膜17。經(jīng)由設(shè)置在第一夾層絕緣膜12中的接觸孔22C，接觸墊24A與接 觸墊24B連接，所述接觸墊24B被形成在下電極14的層中。此外，通過 用上電極7覆蓋被設(shè)置在保護(hù)性絕緣膜17中的接觸孔22B的上部，將上 電極7和共電極線25電連接。
然后，如圖8所示，通過使用具有低光吸收率的粘合劑樹脂28等， 將由GOS等形成的閃爍體30附加到以這種方式形成的電磁波檢測(cè)元件 10。
接著，參考圖9A至圖9J，描述制備涉及第二示例性實(shí)施方案的電磁 波檢測(cè)元件10的工序的實(shí)例。注意，在圖9中與圖5中相同的部分的描 述被省略。此外，對(duì)于材料、膜厚度和形成各個(gè)層的方法，與第一示例性 實(shí)施方案中相同部分的描述被省略。
首先，在襯底1上形成柵極電極2和掃描線101。接著，在整個(gè)表面 上形成絕緣膜15，以覆蓋柵極電極2和掃描線101。然后，在絕緣膜15 上形成半導(dǎo)體有源層8和接觸層(未顯示)(圖9A)。
接著，在半導(dǎo)體有源層8的頂層上形成源極電極9和漏極電極13。然
18后，在絕緣膜15 h形成共電極線25(圖9B)。
接著，在基本上整個(gè)表面上形成第一TFT保護(hù)膜層IIA，以覆蓋源極 電極9、漏極電極13和共電極線25。隨后，通過光刻技術(shù)將第一 TFT保 護(hù)膜層11A圖案化(圖9C)。
接著，在第一TFT保護(hù)膜層11A上形成信號(hào)線3、接觸墊24A和接 觸墊38(圖9D)。
接著，在如上所述形成的層的頂表面上，相繼形成第二TFT保護(hù)膜層 11B和夾層絕緣膜12(圖9E)。
接著，通過光刻技術(shù)使第二 TFT保護(hù)膜層11B形成圖案(圖9F)。
接著，通過濺射在上述層的頂層上沉積Al-類型材料或比如ITO等的 金屬材料，并且通過圖案化形成下電極14(圖9G)。
然后，以類似于第一示例性實(shí)施方案的結(jié)構(gòu)，在夾層絕緣膜12上形 成半導(dǎo)體層6(圖9H)。而且，形成保護(hù)性絕緣膜17(圖91)。然后，形成上 電極7和共電極線25的連接區(qū)域(圖9J)。
這樣，在涉及本示例性實(shí)施方案的電磁波檢測(cè)元件10上，在不同布 線層上形成掃描線101、信號(hào)線3和共電極線25。
由于這些情況，即使在形成共電極線25時(shí)引起不良圖案化并且殘留 有導(dǎo)電性材料的膜，也不引起掃描線101和信號(hào)線3的泄漏缺陷。
在第一和第二示例性實(shí)施方案中，在保護(hù)性絕緣膜17上形成上電極7 和共電極線25的連接區(qū)域。然而，存在由于在下層上的保護(hù)性絕緣膜17 的陡角(steepangle)的變化或開裂等所引起的連接區(qū)域斷開等的情況。
因此，第三示例性實(shí)施方案描述了其中在相應(yīng)的半導(dǎo)體層6的周邊上 進(jìn)一步形成夾層絕緣膜18的方案。
圖n示出了平面圖，該平面圖顯示了涉及第三示例性實(shí)施方案的電 磁波檢測(cè)元件10的一-個(gè)像素單元的結(jié)構(gòu)。此外，圖18A示出了沿著圖17 的線A-A的截面圖，而圖18B示出了沿著圖17的線B-B的截面圖。在圖 17和圖18中與圖2和圖3中相同的部分的描述被省略。
如圖18A和圖18B中所示，在電磁波檢測(cè)元件10上，涂布型夾層絕緣膜18被形成在夾層絕緣膜12上，以在相應(yīng)半導(dǎo)體層6部分上具有開口
的同時(shí)，覆蓋相應(yīng)半導(dǎo)體層6的外部周邊。以與夾層絕緣膜12相同的方 式，夾層絕緣膜18由具有低電容率的感光有機(jī)材料形成，并且比傳感器 部分103的半導(dǎo)體層6要厚，并且形成1至4 )am的膜厚度。
分別在接觸墊24的多個(gè)部分的位置上，在夾層絕緣膜18中形成接觸 孔22B。注意，在本示例性實(shí)施方案中，接觸孔22B形成為其中直徑在厚 度方向上變得越來越小的圓錐形狀(錐形)。如圖18B所示，形成接觸孔 22B，使得內(nèi)表面相對(duì)于圓錐軸的角e小于或等于60。，并且大于相對(duì)于半 導(dǎo)體層6邊緣的垂直方向的角。
在半導(dǎo)體層6和夾層絕緣膜18上形成上電極7，以至少覆蓋夾層絕緣 膜18的開口部分。上電極7還用作與設(shè)置在下層用于對(duì)上電極7供應(yīng)偏 壓的共電極線25連接的導(dǎo)電性構(gòu)件的作用。經(jīng)由設(shè)置在第一夾層絕緣膜 12中的接觸孔22A,共電極線25連接至接觸墊24，該接觸墊24被形成 在下電極14的層上。此外，通過用上電極7覆蓋被設(shè)置在夾層絕緣膜18 中的接觸孔22B,而將上電極7和共電極線25電連接。
而且，保護(hù)性絕緣膜17形成在夾層絕緣膜18和上電極7的基本整個(gè) 表面上。
通過使用具有低光吸收率的粘合劑樹脂28等，將由GOS等形成的閃 爍體30附加到以這種方式形成的電磁波檢測(cè)元件10。
接著，將參考圖19A至圖191，描述制備涉及第三示例性實(shí)施方案的 電磁波檢測(cè)元件10的工序的實(shí)例。注意，由于圖19A至圖19G是與圖5A 至圖5G相同的部分，因此對(duì)它們的描述被省略。此外，關(guān)于材料、膜厚 度和形成各個(gè)層的方法，與第一示例性實(shí)施方案中相同的部分的描述被省 略。
夾層絕緣膜18連續(xù)地形成在夾層絕緣膜12 (圖19H)上。以形成夾層 絕緣膜12時(shí)的相同方式，通過涂布具有感光性并且作為涂布材料的材料， 并且在預(yù)烘焙之后進(jìn)行曝光和顯影的步驟，之后進(jìn)行烘焙，并且還形成接 觸孔22B，從而形成夾層絕緣膜18。
然后，以與第一示例性實(shí)施方案的結(jié)構(gòu)相同的方式，在夾層絕緣膜18 上形成上電極7和共電極線25的連接區(qū)域。之后，在上電極7的基本整個(gè)表面上形成保護(hù)性絕緣膜17(圖191)。
通過在本示例性實(shí)施方案中進(jìn)一步設(shè)置夾層絕緣膜18，可以使接觸孔 22B的內(nèi)表面的角e變得緩和，這如圖18B所示。因此，可以抑制上電極 7和共電極線25的連接部分發(fā)生斷開等。尤其是，在采用IZO或ITO作 為上電極7的情況下，容易產(chǎn)生由陡角變化、開裂等引起的斷開。因此， 使用比如本第三示例性實(shí)施方案的結(jié)構(gòu)之類的結(jié)構(gòu)是有效的。
此外，如果透濕性高并且空氣內(nèi)的濕氣滲透其中，則來自半導(dǎo)體層6 的漏電流增加，并且可以改變電磁波檢測(cè)元件IO的器件特性。通過如在 第三示例性實(shí)施方案中那樣，用保護(hù)性絕緣膜17覆蓋夾層絕緣膜18，可 以抑制空氣內(nèi)的濕氣滲透到夾層絕緣膜18內(nèi)。
第三示例性實(shí)施方案描述了其中在相應(yīng)半導(dǎo)體層6的周邊設(shè)置夾層絕 緣膜18的情況。然而，可以設(shè)置夾層絕緣膜18以覆蓋相應(yīng)半導(dǎo)體層6的 頂表面，并且可以在相應(yīng)半導(dǎo)體層6的頂表面上形成接觸孔。
此外，在上述第三示例性實(shí)施方案中，如圖20A和圖20B所示，可 以在夾層絕緣膜12和夾層絕緣膜18之間形成保護(hù)性絕緣膜19。這種情況 可以通過這樣實(shí)現(xiàn)在以圖19G的工序形成的夾層絕緣膜12和半導(dǎo)體層 6上，通過例如CVD形成夾層絕緣膜19，該夾層絕緣膜19由無機(jī)材料形 成，之后，進(jìn)行上述圖19H的工序，以形成夾層絕緣膜18，并且通過光 刻技術(shù)使在接觸孔22B部分上以及在與上電極7連接的部分上的保護(hù)性絕 緣膜19形成圖案。由于這樣的情況，在夾層絕緣膜18中形成接觸孔22B 時(shí)，在接觸孔22B內(nèi)產(chǎn)生的殘留物可以在使保護(hù)性絕緣膜19形成圖案時(shí) 被移除。
此外，根據(jù)上述各個(gè)示例性實(shí)施方案，連接上電極7和共電極線25 的接觸孔(在第一和第三示例性實(shí)施方案中的接觸孔22A, 22B以及在第二 示例性實(shí)施方案中的接觸孔22A， 22B, 22C)被設(shè)置在相鄰傳感器部分103 之間。因此，可以防止傳感器部分103的光接收區(qū)域的表面積(填充系數(shù)) 的降低。
通常地，傳感器部分103在信號(hào)線3和掃描線101的位置上分離，以 降低信號(hào)線3和掃描線101的布線負(fù)載。因此，接觸孔被設(shè)置在信號(hào)線3
21的上方或在掃描線101的上方。然而，為了降低圖像檢測(cè)噪聲，優(yōu)選的是， 接觸孔被設(shè)置在掃描線101的上方。
根據(jù)上述各個(gè)示例性實(shí)施方案，經(jīng)由絕緣膜(在第一和第三示例性實(shí)施
方案中的TFT保護(hù)膜層U和夾層絕緣膜12，以及在第二示例性實(shí)施方案 中的TFT保護(hù)膜層11A, 11B和夾層絕緣膜12)，在下電極14的非輻照表 面?zhèn)刃纬晒搽姌O線25。因此，在下電極14和共電極線25之間的電容降低， 并且可以降低TFT開關(guān)4的開關(guān)噪聲。即，開關(guān)噪聲隨電容成比例地增加。 例如，在絕緣膜是SiNx等的情況下，介電常數(shù)的極限約為7，而膜厚度的 極限為約0.5pm。因此，下電極14和共電極線25之間的電容大。因此， 通過如在本示例性實(shí)施方案中，提供夾層絕緣膜12(例如，電容率3.5， 膜厚度2^m)，電容變?yōu)槔?/8。因此，與傳感器部分103的電容相比， 該電容小，并且開關(guān)噪聲為可以被忽略的程度。
此外，根據(jù)上述各個(gè)示例性實(shí)施方案，與信號(hào)線3平行地形成共電極 線25。因此，信號(hào)線3不與共電極線25相交。因此，可以防止由于信號(hào) 線3和共電極線25的相交所帶來的線的靜電電容的增加。因此，可以降 低在信號(hào)線3產(chǎn)生的電噪聲。
而且，根據(jù)上述各個(gè)示例性實(shí)施方案，上電極7的一部分沿著信號(hào)線 3延伸，并且與沿著信號(hào)線3相鄰的其它像素的上電極7連接，以使共電 極線25伸長(zhǎng)。由于這些情況，即使在連接上電極7和共電極線25的接觸 孔處出現(xiàn)不良接觸的情況下，也可以從相鄰像素向上電極7施加偏壓。因 此，可以抑制傳感器部分103的不良工作。
注意，上述各個(gè)示例性實(shí)施方案描述了其中上電極7與沿著信號(hào)線3 相鄰的其它像素的上電極7連接的情況。然而，本發(fā)明并不限于這些。例 如，如圖10所示，上電極7還可以與沿著掃描線101相鄰的其它像素的 上電極7連接。由于這些情況，可以抑制由于沿著掃描線101方向的電極 電勢(shì)分布所引起的偽斷artifact)的發(fā)生。注意，上電極7可以只與沿著掃 描線101相鄰的其它像素的上電極7連接。
此外，如圖11所示，可以使上電極7獨(dú)立并且不與其它像素的上電 極7連接。
上述各個(gè)示例性實(shí)施方案描述了其中與信號(hào)線3平行地形成共電極線
2225的情況。然而，本發(fā)明并不限于這些。例如，如圖12所示，可以與掃
描線101平行地形成共電極線25。
此外，上述各個(gè)示例性實(shí)施方案描述了其中本發(fā)明被應(yīng)用于間接轉(zhuǎn)換
型電磁波檢測(cè)元件10的情況，所述間接轉(zhuǎn)換型電磁波檢測(cè)元件IO—旦在 閃爍體30上將輻照轉(zhuǎn)換為光，就在半導(dǎo)體層6將被轉(zhuǎn)換的光轉(zhuǎn)換成電荷 并且積累所述電荷。然而，本發(fā)明并不限于這些，并且可以應(yīng)用于例如在 非晶硅等的半導(dǎo)體層上將輻照直接轉(zhuǎn)換成電荷并且累積所述電荷的直接 轉(zhuǎn)換型電磁波檢測(cè)元件。
在間接轉(zhuǎn)換型電磁波檢測(cè)元件10中，在閃爍體30上將輻照轉(zhuǎn)換成光， 并且接收在閃爍體30上轉(zhuǎn)換的光，并且在傳感器部分103累積電荷。因 此，在間接轉(zhuǎn)換型電磁波檢測(cè)元件的情況下，表示作為本發(fā)明傳感器部分 的檢測(cè)對(duì)象的圖像的電磁波是光。此外，在涉及本示例性實(shí)施方案的電磁 波檢測(cè)元件10上，即使在輻射從襯底1側(cè)輻照的情況下，該輻射也在閃 爍體30上被轉(zhuǎn)換成光，被轉(zhuǎn)換的光照射到傳感器部分103上，并且在半 導(dǎo)體層6產(chǎn)生電荷。因此，即使在輻射從襯底l側(cè)輻照的情況下，半導(dǎo)體 層6上輻照作為檢測(cè)對(duì)象的電磁波的輻照表面?zhèn)葹殚W爍體30側(cè)，并且非 輻照表面?zhèn)仁且r底1側(cè)。
另一方面，在直接轉(zhuǎn)換型電磁波檢測(cè)元件中，輻射在半導(dǎo)體層被直接 轉(zhuǎn)換成電荷。這樣，在直接轉(zhuǎn)換型電磁波檢測(cè)元件中，表示作為本發(fā)明傳 感器部分的檢測(cè)對(duì)象的圖像的電磁波是輻射。此外，在直接轉(zhuǎn)換型電磁波 檢測(cè)元件的情況下，輻射在半導(dǎo)體層被直接轉(zhuǎn)換成電荷。因此，半導(dǎo)體層 的輻照電磁波的輻照表面?zhèn)仁潜惠椪蛰椛涞囊粋?cè)，而非輻照表面?zhèn)仁菦]有 輻照輻射的一側(cè)。例如，如果輻射從襯底側(cè)輻照，則半導(dǎo)體層上的輻照電 磁波的輻照表面?zhèn)仁且r底側(cè)，而非輻照表面?zhèn)仁桥c襯底所在的一側(cè)相反的 半導(dǎo)體層側(cè)。
而且，上述各個(gè)示例性實(shí)施方案描述了本發(fā)明被應(yīng)用于輻射圖像檢測(cè) 器100的情況，所述輻射圖像檢測(cè)器100通過檢測(cè)作為電磁波的X-射線來 檢測(cè)圖像，所述電磁波是檢測(cè)的對(duì)象。然而，本發(fā)明并不限于這些。作為 檢測(cè)對(duì)象的電磁波可以是，例如可見光、紫外線、紅外線等中的任何一種。
此外，在各個(gè)示例性實(shí)施方案中描述的輻射圖像檢測(cè)器100的結(jié)構(gòu)(參見圖l)和電磁波檢測(cè)元件10的結(jié)構(gòu)(圖2至圖12)都是舉例，當(dāng)然在不背 離本發(fā)明的精神的范圍內(nèi)可以對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兓?br> 權(quán)利要求
1. 一種電磁波檢測(cè)元件，所述電磁波檢測(cè)元件包括多個(gè)傳感器部分，所述多個(gè)傳感器部分具有半導(dǎo)體層，所述半導(dǎo)體層被設(shè)置成與多個(gè)掃描線和多個(gè)信號(hào)線的相應(yīng)交叉部分對(duì)應(yīng)，所述多個(gè)掃描線和多個(gè)信號(hào)線被設(shè)置成彼此相交，所述半導(dǎo)體層通過被電磁波輻照而產(chǎn)生電荷，所述電磁波表示作為檢測(cè)對(duì)象的圖像，第一電極，所述第一電極由對(duì)所述電磁波具有透射性的導(dǎo)電性構(gòu)件在所述半導(dǎo)體層的被輻照所述電磁波的輻照表面?zhèn)刃纬?，所述第一電極對(duì)所述半導(dǎo)體層施加偏壓，以及第二電極，所述第二電極形成在所述半導(dǎo)體層相對(duì)于所述電磁波的非輻照表面?zhèn)龋⑶宜龅诙姌O收集在所述半導(dǎo)體層產(chǎn)生的電荷；以及共電極線，所述共電極線形成在所述傳感器部分的電磁波下游側(cè)并且經(jīng)由相應(yīng)的接觸孔與所述第一電極連接，并且供應(yīng)所述偏壓。
2. 權(quán)利要求1所述的電磁波檢測(cè)元件，其中相比于形成所述第一電極 的所述導(dǎo)電性構(gòu)件，所述共電極線的電阻低。
3. 權(quán)利要求2所述的電磁波檢測(cè)元件，其中所述共電極線是Al或Cu， 或是含有Al或Cu的合金或?qū)踊ぁ?br> 4. 權(quán)利要求1所述的電磁波檢測(cè)元件，還包括第一絕緣膜，所述第一絕緣膜被設(shè)置在所述多個(gè)傳感器部分和所述共 電極線之間，并且使所述傳感器部分和所述共電極線絕緣，在所述第一絕 緣膜中形成所述多個(gè)接觸孔；以及多個(gè)接觸件，所述接觸件各自的一端分別經(jīng)由所述接觸孔被連接至所 述第一電極，并且其另一端被連接至所述共電極線。
5. 權(quán)利要求4所述的電磁波檢測(cè)元件，其中所述掃描線由布線層形成，所述布線層經(jīng)由第二絕緣膜在形成有所述 共電極線的布線層的電磁波下游側(cè)形成，并且在形成有所述掃描線的區(qū)域的輻照表面?zhèn)鹊奈恢茫诘谝唤^緣膜中形成接觸孔。
6. 權(quán)利要求4所述的電磁波檢測(cè)元件，其中所述第一絕緣膜是其膜厚 度等于或大于1 nm的夾層絕緣膜。
7. 權(quán)利要求4所述的電磁波檢測(cè)元件，其中所述第一絕緣膜是其介電 常數(shù)為2至4的夾層絕緣膜。
8. 權(quán)利要求4所述的電磁波檢測(cè)元件，還包括第三絕緣膜，所述第三 絕緣膜至少覆蓋多個(gè)傳感器部分的外部周邊，并且在所述第三絕緣膜中形 成多個(gè)接觸孔，其中多個(gè)接觸件的一端經(jīng)由分別形成在所述第一絕緣膜和所述第三 絕緣膜中的所述接觸孔連接至所述第一電極，而所述多個(gè)接觸件的另一端 連接至所述共電極線。
9. 權(quán)利要求8所述的電磁波檢測(cè)元件，其中所述第三絕緣膜是其膜厚 度比所述傳感器部分的膜厚度更厚的夾層絕緣膜。
10. 權(quán)利要求8所述的電磁波檢測(cè)元件，還包括保護(hù)性絕緣膜，所述 保護(hù)性絕緣膜由無機(jī)材料形成并且覆蓋所述第三絕緣膜、所述接觸件和所 述第一電極。
11. 權(quán)利要求8所述的電磁波檢測(cè)元件，還包括由無機(jī)材料形成的在 所述第一絕緣膜和所述第三絕緣膜之間的保護(hù)性絕緣膜。
12. 權(quán)利要求10所述的電磁波檢測(cè)元件，其中所述保護(hù)性絕緣膜是 SiNx或SiOx膜。
13. 權(quán)利要求4所述的電磁波檢測(cè)元件，其中所述接觸件由IZO或ITO 形成。
14. 權(quán)利要求4所述的電磁波檢測(cè)元件，其中所述接觸件由與所述第 一電極相同的構(gòu)件形成。
15. 權(quán)利要求l所述的電磁波檢測(cè)元件，其中所述第一電極經(jīng)由連接 區(qū)域與其它相鄰第一電極電連接。
16. 權(quán)利要求15所述的電磁波檢測(cè)元件，其中所述連接區(qū)域由對(duì)于所 述電磁波具有透射性的導(dǎo)電性構(gòu)件形成。
17. 權(quán)利要求15所述的電磁波檢測(cè)元件，其中所述第一電極與沿著所 述信號(hào)線相鄰的其它第一電極連接。
18.權(quán)利要求15所述的電磁波檢測(cè)元件，其中所述第一電極與沿著所 述掃描線相鄰的其它第- - 電極連接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可以防止在傳感器部分的光利用效率降低的電磁波檢測(cè)元件。傳感器部分被設(shè)置成與掃描線和信號(hào)線的相應(yīng)交叉部分對(duì)應(yīng)，并且具有由于輻照電磁波而產(chǎn)生電荷的半導(dǎo)體層，并且在其電磁波輻照表面?zhèn)刃纬缮想姌O，在其非電磁波輻照表面?zhèn)刃纬上码姌O。通過共電極線將偏壓經(jīng)由相應(yīng)的接觸孔供應(yīng)給相應(yīng)的上電極，所述共電極線是相比于半導(dǎo)體層更向著電磁波下游側(cè)形成的。
文檔編號(hào)H01L27/146GK101499481SQ200910004839
公開日2009年8月5日 申請(qǐng)日期2009年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月29日
發(fā)明者岡田美廣 申請(qǐng)人:富士膠片株式會(huì)社