成像設備、放射線成像設備及其製造方法
2023-12-07 19:26:21 3
專利名稱：成像設備、放射線成像設備及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種成像設備，其中分別具有開關元件如薄膜電晶體(TFT)和用於將光信號轉換為電信號的轉換元件的多個像素以二維方式排列，還涉及一種使用該成像設備和閃爍器的放射線成像設備。此外，本發明涉及一種使用將放射線轉換為電信號的轉換元件的放射線成像設備。另外，本發明涉及一種製造該成像設備和放射線成像設備的方法。
背景技術：
近年來，其中在絕緣基板上形成了作為開關元件的TFT的TFT矩陣面板的擴大得到了迅猛的發展。此外，利用開關元件和傳感器元件的面傳感器的技術也已付諸實施。在作為成像設備使用的面傳感器中，像素按照矩陣形式排列，在每個像素中TFT和作為光電轉換元件的轉換元件配成一對。在面傳感器用作放射線成像設備的情況下，在作為成像設備的面傳感器上設置將放射線轉換為落入可以被光電轉換元件感測到的波長帶寬中的諸如可見光或紅外光的光的閃爍器；由用作光電轉換元件的轉換元件對來自閃爍器的光進行光電轉換。作為放射線成像設備的面傳感器包括使用TFT和轉換元件的面傳感器，該轉換元件由將放射線直接轉換為電信號的半導體轉換材料製成。
至於上述成像設備和放射線成像設備，轉換元件的靈敏度的增強和開關元件的驅動速度也得到了提高。為了實現高的靈敏度和高的速度，理想地，其中將轉換元件設置在開關元件上或者與開關元件連接的布線上的層疊結構像素。
在日本專利申請公開文獻H11-097660中描述了具有前述層疊結構的像素的成像設備。
到此為止，在形成TFT之後形成轉換元件的層疊結構成像設備或層疊結構放射線成像設備中，提出了在像素中產生缺陷的情況下，通過雷射束電隔離缺陷像素，從而在不影響周圍像素的情況下移除該缺陷像素。
在美國專利公開文本2004-159794(日本專利申請公開文獻2004-179645)的說明書中作為傳統例子公開的成像設備或放射線成像設備中，半導體轉換元件設置在開關元件上。此外，描述了該成像設備或放射線成像設備按照以下方式形成在雷射束照射的區域內移除轉換元件的部分電極。
此外，在對應的TFT上為轉換元件的下部電極配備了開口。結果在像素的轉換元件中引起缺陷的情況下，通過將雷射束穿過對應開口照射到TFT上，將TFT與該轉換元件電隔離。
在美國專利公開文本2004-159794(日本專利申請公開文獻2004-179645)中公開的成像設備或放射線成像設備中，配置半導體轉換元件的下部電極和第二半導體層按照避開對應TFT的上側的方式設置。由於TFT既沒有覆蓋下部電極也沒有覆蓋第二半導體層，在進行該移除時增強了TFT部分的可見性，由此可以對準而不會將要移除的部分與錯誤的部分混淆。
發明內容
在美國專利公開文本2004-159794(日本專利申請公開文獻2004-179645)中公開的配置降低了對入射到用作開關元件的TFT的上側的光的電荷收集效率。這是因為即使光進入TFT上部的非晶矽層，由於以下原因還是會降低轉換元件的功能(1)在非晶矽層的上部和底部，施加了非晶矽耗盡電壓的區域和沒有施加非晶矽耗盡電壓的區域混雜在一起。
(2)產生了不能通過作為轉換元件的獨特電極工作的下部電極收集電荷的區域。
(3)此外，在移除用於開關元件上的轉換元件的非晶矽的情況下，在該開關元件上完全廢除光電轉換元件所擁有的功能，從而降低了靈敏度。
在這種情況下，當轉換元件的下部電極和非晶矽層層疊在開關元件上時，極度地降低了開關元件的可見性。結果在轉換元件中引起缺陷的情況下，即使為了電隔離缺陷部分而試圖通過將雷射束等照射到開關元件上來將轉換元件與對應的開關元件分隔開，還是無法執行穩定的加工。因此TFT損壞，從而引起柵電極和源電極和/或漏電極之間的短路。
因此，需要這樣一種方法，即使在轉換元件中引起缺陷，也以穩定且精確的方式將該缺陷電隔離，而不損壞對應的開關元件，同時保持轉換元件放置在TFT上並確保用於轉換元件的給定孔徑比的配置。因此，本發明的目的是提供一種可以容易地移除並具有高孔徑比的成像設備。
提供了一種按照本發明的成像設備，其中多個像素設置在絕緣基板上，所述多個像素中的每一個都包括源電極和漏電極的薄膜電晶體；設置在薄膜電晶體之上的轉換元件；以及設置在薄膜電晶體與轉換元件之間的絕緣膜，其中所述多個像素包括其中通過設置在絕緣膜中的接觸孔使薄膜電晶體的源電極或漏電極與轉換元件彼此連接的像素；以及其中與薄膜電晶體的源電極或漏電極電連接的轉換元件、絕緣膜和導電層被一同移除從而斷開了薄膜電晶體與轉換元件之間的電連接的像素。
按照本發明的放射線成像設備使用該成像設備，並且其特徵在於在轉換元件上設置了用於將放射線轉換為光的閃爍器。
此外，提供了一種按照本發明的放射線成像設備，其中多個像素設置在絕緣基板上，每個像素具有將放射線轉換為電信號的轉換元件和與該轉換元件連接的開關元件；該轉換元件設置在開關元件之上，其間插入了層間絕緣膜；通過設置在層間絕緣膜中的接觸孔部分，開關元件和轉換元件彼此連接。該放射線成像設備的特徵在於，該多個像素包括其中移除了接觸孔部分從而斷開了轉換元件與開關元件之間的連接的像素。
此外，按照本發明的一種成像設備的製造方法，在該成像設備中，多個像素設置在絕緣基板上，每個像素具有將光信號轉換為電信號的轉換元件和與該轉換元件連接的開關元件；該轉換元件設置在開關元件之上，其間插入了層間絕緣膜；通過設置在層間絕緣膜中的接觸孔部分，開關元件和轉換元件彼此連接，該方法的特徵在於，通過在該多個像素的一部分中移除每個接觸孔來斷開轉換元件與開關元件之間的連接。
此外，按照本發明的輻射成像系統的特徵在於包括該放射線成像設備；信號處理裝置，用於處理來自放射線成像設備的信號；記錄裝置，用於記錄來自信號處理裝置的信號；顯示裝置，用於顯示來自信號處理裝置的信號；傳送裝置，用於傳送來自信號處理裝置的信號；以及放射線產生源，用於產生放射線。
在本申請中提及的放射線包括粒子射線如α射線或β射線、X射線和γ射線。
按照本發明，即使在轉換元件中引起缺陷，開關元件和轉換元件仍然以穩定且精確的方式彼此電隔離，同時保持用於轉換元件的給定孔徑比，由此提高了製造成像設備或放射線成像設備時的產出率。因此，可以便宜而穩定地提供成像設備和放射線成像設備。
下面參照附圖對示例性實施例的描述將使本發明的其它特徵變得明顯。
圖1A是按照本發明的第一實施例的像素在還沒有進行通過雷射束的修理的情況下的橫截面圖。
圖1B是按照本發明的第一實施例的像素在已經進行通過雷射束的修理的情況下的橫截面圖。
圖2A是按照本發明的第一實施例的像素的平面圖。
圖2B是按照本發明的第一實施例的像素外觀的平面圖。
圖2C是圖1A所示像素在該像素中設置了具有大致平均膜厚度的第二絕緣層的情況下的外觀的平面圖。
圖3是用於按照本發明第一實施例的成像設備的簡化等價電路圖。
圖4A是按照本發明的第一實施例的像素在還沒有進行通過雷射束的修理的情況下的橫截面圖。
圖4B是按照本發明的第一實施例的像素在已經進行通過雷射束的修理的情況下的橫截面圖。
圖5是按照本發明的第一實施例的像素的橫截面圖。
圖6是示出設置按照本發明的第一實施例的像素的放射線成像設備的視圖。
圖7A是按照本發明的第二實施例的像素的平面圖。
圖7B是按照本發明的第二實施例的像素外觀的平面圖。
圖8是按照本發明的第二實施例的像素的平面圖。
圖9A是按照本發明的第二實施例的僅TFT部分的平面圖，並示出了接觸孔基座部分的已移除部分。
圖9B是按照本發明的第二實施例的僅TFT部分的平面圖，其具有形狀不同於圖9A所示的源電極或漏電極，並示出了接觸孔基座部分的已移除部分。
圖9C是圖9A所示TFT部分在已移除接觸孔基座部分的情況下的視圖。
圖9D是圖9B所示TFT部分在已移除接觸孔基座部分的情況下的視圖。
圖10示出了說明將按照本發明的放射線成像設備應用於X射線診斷系統的例子的示意圖。
具體實施例方式
下面參照附圖具體說明本發明的實施例。
在下面的每一個實施例中，將著重說明配置放射線成像設備的情況；然而，本發明不限於將放射線轉換為電信號的放射線成像設備，而是也可以應用於將諸如可見光或紅外光的光轉換為電信號的成像設備。
首先說明本發明的第一實施例。
圖1A和1B分別是作為按照本發明第一實施例的成像設備的放射線成像傳感器面板的像素的橫截面圖；在該像素中，TFT、層間絕緣膜和轉換元件按照該順序層疊在基板上。圖1A是還沒有進行雷射束修理的情況下的橫截面圖；圖1B是已經進行了雷射束修理的情況下的橫截面圖。
圖2A至2C分別示出了具有圖1A和1B的橫截面結構的像素的頂視圖結構。圖2A是平面圖；圖2B是通過反射型光學顯微鏡觀察具有圖1A所示的橫截面結構的像素情況下的假想外部視圖。此外，圖2C是通過反射型光學顯微鏡觀察具有圖1A所示橫截面結構並且用沒有扁平特性的絕緣層作第二絕緣層6的像素的假想外部視圖。在此，圖1A是該像素沿著圖2A的平面1A-1A獲得的橫截面視圖。
在按照第一實施例的放射線成像設備中使用的轉換元件是將諸如可見光或紅外光的光轉換為電信號的元件(用作光電轉換元件)，或者將放射線如粒子射線(例如α射線和β射線、X射線或γ射線)轉換為電信號的元件。在使用不直接轉換放射線、而將光(如可見光)轉換為電信號的轉換元件(光電轉換元件)的情況下，在轉換元件上設置將放射線轉換為落入可以被轉換元件感測的波長帶寬中的諸如可見光或紅外光的光的閃爍器(未示出)。在下面的描述中，將著重說明使用將光轉換為電信號的轉換元件(光電轉換元件)的情況。
如圖1A所示，在按照第一實施例的放射線成像設備的像素中，形成在基板上並用作開關元件的薄膜電晶體(TFT)具有用作柵電極的第一導電層1、用作柵極絕緣層的第一絕緣層2和用作溝道部分的第一半導體層3。此外，TFT具有用作歐姆接觸層的第一雜質半導體層4和用作源電極和漏電極的第二導電層5。
此外，用作光電轉換元件的轉換元件配置為MIS(金屬絕緣半導體)型元件，包括用作下部電極的第三導電層7、第三絕緣層8、用作光電轉換層的第二半導體層9、第二雜質半導體層10、透明並用作上部電極的第四導電層11、用作偏壓線的第五導電層12。附圖標記13表示保護層。
在轉換元件是用於將放射線直接轉換為電信號的元件的情況下，用可以將放射線直接轉換為電信號的材料作第二半導體層9。此外，可以採用以雜質半導體層代替第三絕緣層8的配置。此外，第四導電層11不必是半透明的，由此不需要使用具有比較高電阻值的透明導電層；因此可以省略第五導電層。
轉換元件設置在TFT之上，其中第二絕緣層6插入它們之間，由此確保高孔徑比。通過圖2A至2C所示的接觸孔部分26，將轉換元件的下部電極與作為開關元件的TFT的漏電極連接，其中該下部電極由第三導電層7形成，該漏電極由第二導電層5形成。
在第一實施例中，在異物侵入轉換元件或者出現光刻缺陷的情況下，轉換元件與開關元件電隔離，由此防止相鄰元素受到不利影響，因此該基板可以用作均勻體。因此通過將雷射束照射到雷射束照射區域14上以移除膜，使轉換元件與開關元件電隔離。可以想到，在異物侵入轉換元件或出現光刻缺陷的情況下，通過雷射束移除作為開關元件的TFT的源電極或漏電極。然而，在如圖1A所示的轉換元件設置在TFT之上的配置中，通過該轉換元件吸收顯微鏡光；因此，不能識別源電極或漏電極的位置，由此可能置於錯誤的加工位置。如果將TFT的高度差輪廓(level-difference contour)轉移到轉換元件上，則可以利用反射光識別源電極或漏電極的位置。然而，如果如圖1A所示第二絕緣層6是具有扁平特性的絕緣膜(通過回流工藝形成的有機扁平膜)，或者是通過CMP扁平化的膜，則TFT的高度差輪廓不轉移到轉換元件上；因此，即使利用反射光也難以識別該位置。
與此相反，如圖1A和2B所示，當通過顯微鏡光觀察該外部輪廓時，將轉換元件與TFT連接的接觸孔部分使得可以容易地識別該高度差部分。接觸孔部分是轉換元件和TFT之間的連接部分；因此，通過照射雷射束以移除膜，可以容易地隔離電連接而不會置於錯誤的加工位置。
圖1B是在雷射束已實際上照射到圖1A所示的雷射照射區域14上並且移除了膜之後的情況下的像素的橫截面視圖。如圖1B所示，可以斷開作為開關元件的TFT與轉換元件的連接。然而實際上，已通過雷射束移除的膜可能再次粘附在處理過的橫截面上。因此，當第二絕緣層6的膜厚度很小時，再次粘附的導電膜可能在由第三導電層7形成的轉換元件的下部電極和由第二導電層5形成的TFT的漏電極之間產生短路。因此，第二絕緣層6的膜厚度越大，隔離效果就越好；因此，儘管取決於介電常數，實際上理想的是，在雷射束照射區域14的附近，第二絕緣層6的膜厚度等於或大於1.0μm。此外，在轉換元件的下部電極不需要是低阻抗的情況下，可以通過將下部電極的膜厚度減小到例如0.1μm或更小而減少下部電極中要通過雷射束移除的量；結果，可以減少在照射雷射束之後再次粘附的膜的量，由此隔離效果更好。
在圖1A和1B中，用MIS型的轉換元件作為具有光電轉換功能的轉換元件(光電轉換元件)；然而，也可以使用PIN型的轉換元件。通過在光電轉換元件上形成用於將放射線轉換為落入可以被光電轉換元件感測的波長帶寬中的諸如可見光和紅外光的光的閃爍器如CsI，可以配置放射線成像設備。此外，轉換元件的電隔離層8可以由雜質半導體層代替，並且用於半導體層9的材料可以從用作光電轉換材料的非晶矽變為將放射線直接轉換為電信號的材料，如非晶硒、碘化鉛和碲化鎘。在這種情況下，可以在不提供任何閃爍器的情況下配置放射線成像設備。
就作為開關元件的TFT而言，使用底部柵極、間隙蝕刻型的TFT；然而，也可以使用蝕刻阻止器型的TFT、頂部柵極型的TFT或LDD結構多晶矽TFT。
此外，可以用具有扁平特性的有機扁平膜，如聚醯亞胺或丙烯酸膜、通過回流工藝製造的絕緣膜、通過有機矽系統矽氧烷材料氣體製造的CVD膜、摻雜硼磷的氧化物膜等等作第二絕緣層6。此外，可以使用非扁平膜，如通過等離子CVD形成的氮化矽膜或氧化矽膜。
圖2A是圖1A所示的像素的平面圖。TFT24和轉換元件25配成對；實踐中，以矩陣方式排列多個圖2A所示的像素。
TFT24、與TFT24連接的柵極線21和信號線22設置在轉換元件25下面。轉換元件24的上部電極與偏壓線23連接。通過將轉換元件設置在TFT24和該布線之上，可以確保用於轉換元件25的、充足的孔徑比；結果，該轉換元件可以具有很高的靈敏度。
圖2B是圖1A所示的橫截面結構的假想外部視圖。如圖2B所示，在通過反射型光學顯微鏡觀察圖1A所示的橫截面結構的像素時，無法以光學方式識別TFT24和與TFT24連接的各布線。此外，當如圖1A所示，用具有扁平特性的絕緣膜作第二絕緣層6時，TFT24的輪廓被絕緣膜扁平化，由此也無法識別高度差輪廓。
假定異物例如在製造過程中粘附於在上部形成的轉換元件，從而產生缺陷。在這種情況下，即使為了斷開TFT24與轉換元件25的連接而需要通過雷射束移除TFT24的源電極或漏電極或者布線，以電隔離缺陷部分，因為上述原因還是無法確定雷射束照射的位置。由於上述原因等，在按照將轉換元件設置在TFT24之上的方式配置的成像設備和放射線成像設備中，需要通過雷射束移除很容易從上面識別的部分。
因此，將雷射束照射到圖2B的接觸孔部分26上以分隔該連接部分的方法是在加工位置提供超精度並使得TFT24和轉換元件25能夠穩定且彼此電隔離的加工方法。
在這種情況下，如上所述，圖1A所示的第二絕緣層6的膜厚度越大，TFT24和轉換元件25就越容易彼此電隔離。此外，通過擴大第二絕緣層6的膜厚度，可以減小在轉換元件25和TFT24之間形成的電容的容量，由此可以降低成像設備或放射線成像設備中的噪聲。此外，通過擴大第二絕緣層6的膜厚度，可以提高接觸孔部分26在通過反射型光學顯微鏡識別的外表中的外部對比度；因此進一步有利於在照射雷射束時的位置識別。
圖2C是在第二絕緣層6不具有扁平特性的情況下通過反射型光學顯微鏡觀察的、圖1A中橫截面結構的假想外部視圖。即使在這種情況下，由於TFT24中的高度差異，很難以光學方式識別TFT24和與TFT24連接的各布線；然而，由於該識別限於檢測導電層的邊緣，因此降低了檢測每一部分的位置的精度，由此雷射束照射位置不穩定。
如上所述，由於以下原因，膜厚度越大，則圖1A所示的第二絕緣層6越好(1)為了防止由於已移除的膜的重新粘附而在雷射照射之後形成短路(2)為了減小在TFT24和轉換元件25之間形成的電容的容量，以提供低噪聲的轉換元件(3)為了提高通過反射型光學顯微鏡進行的位置識別的精度因此，理想地，第二絕緣層6的膜厚度等於或大於1.0μm。因此，即使在如圖2C所示第二絕緣層6不具有扁平特性的情況下，也很容易檢測具有大絕對高度差異的接觸孔部分26的位置。因此，通過用雷射束移除接觸孔部分26，可以穩定地電隔離缺陷部分。
圖3是用於成像設備的簡化等價電路圖，包括分別具有圖1A的橫截面結構的像素。
圖3是用於按照本發明的成像設備的簡化等價電路圖。在基板50上，像素以矩陣形式排列，在每個像素中，用作開關元件的TFT24和用作光電轉換元件的轉換元件25配成對。此外，與TFT24連接的柵極線21和信號線22以及與轉換元件25連接的偏壓線23分別與柵極驅動電路單元52、信號處理電路單元51和公共電極驅動電路單元53連接。通過對由柵極驅動電路單元52控制的柵極線21施加TFT導通電壓，可以將振幅與在可見光通過未示出的閃爍器進入成像設備時所產生的載波的數量成正比的信號傳送給信號處理電路單元51。按照施加恆定電位的方式控制與公共電極驅動電路單元53連接的偏壓線23。此外，在轉換元件25是MIS型的光電轉換元件的情況下，通過控制施加到偏壓線23的電位，可以移除積累的空穴和電子。在轉換元件25是將放射線直接轉換為電信號的元件的情況下，不在轉換元件上設置閃爍器。此外，轉換元件可以具有諸如蜂窩的其它形狀，而不是具有圖2A至2C所示的四邊形狀。此外，圖3示出了以矩陣方式排列、每一個都包括轉換元件和交換元件的像素；然而，該排列只需要是二維，例如，該排列可以是蜂窩形狀的。至於閃爍器，可以將諸如CsI的閃爍器材料直接設置在保護層13上，或者可以將在碳板或碳膜上設置的諸如CsI的閃爍器層粘附在如圖1A和1B所示的放射線成像傳感器面板上，其中粘附層插在它們之間。
圖6是示出放射線成像設備的例子的視圖，其中使用按照本發明的像素，在像素上設置將放射線轉換為光(如可見光)的閃爍器54，柵極驅動電路單元52和信號處理電路單元51設置在像素的周圍部分。未示出的公共電極驅動電路單元53設置在放射線成像設備的、設置了信號處理電路單元51的一側。在用將放射線轉換為光(如可見光)的元件作為轉換元件的情況下，不需要閃爍器54。
下面說明不同於圖1A和圖1B所示的雷射束照射區域例子。
圖4A是與圖1A中的像素相同的像素的橫截面視圖，示出了雷射束照射區域14小於圖1A中所示的例子；圖4A示出了雷射束照射之前的橫截面視圖，而圖4B示出了雷射束照射之後的橫截面視圖。圖5是示出雷射束照射區域大於圖1B所示的情況下的例子的橫截面視圖。此外，用相同的附圖標記表示與圖1中相同的組成部分，並省略其說明。
如圖4A所示，當雷射束照射區域變窄並移除了接觸孔部分26的錐形部分上的膜時，位於已經移除了膜的位置的TFT部分與轉換元件之間的距離D變小；因此如圖4B所示，已移除的膜可能作為重新粘附膜15而粘附。在這種情況下，可以想到，即使移除了該膜，仍然會因為重新粘附膜15而形成電短路，由此導致產出率下降。因此，理想地，使原來通過第二絕緣膜確保的、TFT與轉換元件之間的距離足夠大，而在接觸孔部分26的難以控制距離的部分、尤其是在接觸孔部分的錐形部分上不進行雷射束膜移除。如上所述，理想地，第二絕緣膜的膜厚度等於或大於1.0μm；第二絕緣膜的膜厚度越大，就越容易通過雷射束膜移除來使TFT與轉換元件彼此電隔離。此外，理想地，按照要移除的接觸孔部分26包括其錐形部分的方式進行該移除。
圖5是沿著與圖1A所示情況相同平面獲得的橫截面圖，其中雷射束照射區域14比圖1A中的更寬，而且TFT漏電極的膜確實已被移除。因此，儘管通過雷射束移除的膜的量增加，但是剩餘漏電極的面積減少，由此即使例如產生已移除膜的重新粘附，也會減小在TFT與轉換元件之間形成短路的可能性，從而提高產出率。
如上所述，通過用雷射束移除連接TFT與轉換元件的接觸孔部分26中的膜，即使在該轉換元件中產生了缺陷，也能將該缺陷電隔離，從而可以在不影響相鄰的像素的情況下執行加工。
首先，說明本發明的第二實施例。
圖7A至9D分別示出了用作按照本發明第二實施例的成像設備的放射線成像傳感器面板的像素的平面圖。
圖7A和7B分別示出了按照本發明第二實施例的頂視圖結構；圖7A是平面圖，而圖7B是具有圖7A所示的頂視圖結構的像素在通過反射型光學顯微鏡觀察該像素的情況下的假想外部視圖。圖8是示出雷射束照射區域的視圖。
圖9A至9D分別是圖7A所示像素的僅TFT部分的平面圖；圖9A是普通TFT的平面圖，而圖9B是另一例子中的TFT的平面圖。
圖7A示出了其中轉換元件25和作為開關元件的兩個TFT34、37配成一組的像素。與第一柵極線31和信號線22連接的第一TFT34將轉換元件25中累積的電荷傳送給設置在放射線成像傳感器面板的外圍部分中的信號處理電路單元51。第二TFT37通過復位線33向轉換元件25施加復位電位。附圖標記38表示與第二TFT37的柵電極連接的第二柵極線。轉換元件25設置在第一TFT34和第二TFT37之上，其間插有層間絕緣膜。第一接觸孔部分36連接轉換元件25與第一TFT34；第二接觸孔部分39連接轉換元件25與第二TFT37。
圖7B是圖7A所示像素在通過反射型光學顯微鏡觀察該像素的情況下的假想外部視圖。因為可見光被設置在上部的轉換元件吸收，所以無法識別第一TFT34、第二TFT37和與TFT34、37連接的各布線的位置。此外，當用具有扁平特性的扁平膜作為設置在轉換元件25和第一、第二TFT34、37之間的層間絕緣膜時，無法識別TFT的高度差異；因此，如圖7B所示，無法識別TFT和布線的位置。
在這種情況下，當由於異物的侵入而在轉換元件25中引起缺陷時，需要使TFT和轉換元件25彼此電隔離。為此，如圖8所示，通過將雷射束照射到作為雷射束照射區域14的第一和第二接觸孔部分36、39以移除配置轉換元件25和TFT的膜，可以使TFT和轉換元件25彼此電隔離。在第二實施例中，由於兩個TFT與轉換元件25連接，並且存在第一和第二接觸孔部分36、39，因此各雷射束照射到兩個部分。然而在這點上，還可以用公共導電層形成第一TFT的漏電極和第二TFT的漏電極，並將該公共導電層在單個接觸孔部分處與轉換元件25連接；在這種情況下，只需要移除該單個接觸孔部分。
圖9A至9D分別示出了圖7A所示TFT的源電極或漏電極的形狀，以及TFT的源電極或漏電極與雷射束照射部分14之間的關係。儘管在該圖中未示出，實際上光電轉換元件設置在TFT的源電極或漏電極和雷射束照射部分14之上。
圖9A是圖7A所示TFT的源電極和漏電極的形狀發生改變的圖，圖9B是該TFT的源電極或漏電極的形狀發生改變的圖。此外，圖9C和9D是圖9A和9B中的雷射束照射區域14已分別被雷射束加工的圖。
如圖9A所示，在這種情況下，對於雷射束照射區域，移除了在接觸孔部分處連接的整個基座部分。通過移除接觸孔基座部分中的所有膜，即使已在雷射束加工中移除的膜再次粘附，轉換元件和TFT也可以進一步穩定地彼此隔離。然而在這點上，只要轉換元件和TFT可以彼此隔離，可以留下接觸孔基座部分中的部分膜。
接下來，圖9B中具有與圖9A中的不同的形狀的源電極或漏電極按照這樣的方式形成在照射雷射束以移除整個接觸孔基座部分之後，在已移除區域的末端暴露的金屬膜的橫截面長度變短。圖9C和9D是在已經進行了加工的情況下的圖；在圖9D中，在加工末端部分暴露的、TFT的源電極或漏電極的橫截面長度大約等於圖9C中的一半到三分之一。結果，即使在照射雷射束以移除膜的情況下已被移除的膜再次粘附，也可以降低重新粘附膜在TFT和設置在上部的未示出轉換元件25之間形成短路的可能性。此外，儘管在圖中未示出，為了降低形成短路的可能性，理想地，在雷射束照射區域14附近，在TFT和轉換元件25之間形成的層間絕緣膜的厚度等於或大於1.0μm。此外，理想地，按照移除包括其錐形部分的接觸孔部分26的方式進行雷射束照射。
圖10示出了按照本發明的放射線成像設備應用於X射線診斷系統的例子。
如圖10所示，在用作放射線產生源的X射線管6050中產生的X射線6060穿透患者或對象6061的胸肌區6062，然後進入在其頂部安裝有閃爍器(磷)的放射線成像設備6040。入射X射線包括患者6061的體內信息。響應於X射線的入射，閃爍器發射光；該光被光電轉換從而獲得電信息。該信息轉換為數位訊號，然後由用作信號處理裝置的圖像處理器6070進行圖像處理，由此可以在位於控制室並用作顯示器的顯示裝置6080上觀察該信息。
此外，該信息可以通過傳送裝置如電話線6090傳送到遠處。此外，該信息可以在安裝於例如位於其它地方的醫生室並用作顯示器的顯示裝置6081上顯示，或者可以存儲在諸如光碟的記錄裝置上，由此醫生可以在遠處進行診斷。此外，該信息可以通過用作記錄裝置的膠片處理器6100記錄在用作記錄介質的膠片6110上。
雖然參照示例性實施例描述了本發明，但是應當理解，本發明不限於所公開的示例性實施例。所附權利要求的範圍與最寬泛的解釋一致，從而涵蓋所有修改和等價結構與功能。
權利要求
1.一種成像設備，包括設置在絕緣基板上的多個像素，所述多個像素中的每一個都包括具有源電極和漏電極的薄膜電晶體；設置在薄膜電晶體之上的轉換元件；以及設置在薄膜電晶體與轉換元件之間的絕緣膜，其中所述多個像素包括其中通過設置在絕緣膜中的接觸孔使薄膜電晶體的源電極或漏電極與轉換元件彼此連接的像素；以及其中與薄膜電晶體的源電極或漏電極電連接的轉換元件、絕緣膜和導電層被一同移除從而斷開了薄膜電晶體與轉換元件之間的電連接的像素。
2.根據權利要求1所述的成像設備，其中所述斷開像素中的薄膜電晶體與轉換元件之間的電連接是通過移除所述接觸孔內部分的至少一部分而實現的。
3.根據權利要求2所述的成像設備，其中所述電連接斷開的像素具有接觸孔部分，其中該接觸孔的錐形部分被移除。
4.根據權利要求2所述的成像設備，其中在所述電連接斷開的像素中，移除了接觸孔部分和鄰接所述源電極或漏電極的接觸孔部分的至少一部分區域。
5.根據權利要求1所述的成像設備，其中所述薄膜電晶體包括信號發送薄膜電晶體，用於發送來自轉換元件的電信號；以及復位薄膜電晶體，用於復位光電轉換元件。
6.一种放射線成像設備，包括根據權利要求1所述的成像設備；以及設置在轉換元件上的閃爍器，用於將放射線轉換為光。
7.一種包括根據權利要求1所述的成像設備的放射線成像設備，其中所述光電轉換元件是用於將放射線直接轉換為電荷的元件。
8.一種成像設備製造方法，包括像素形成方法，用於形成設置在絕緣基板上的多個像素，該像素形成方法包括以下步驟形成薄膜電晶體；在薄膜電晶體上形成絕緣膜；在該絕緣膜中形成接觸孔；以及在該絕緣膜上形成轉換元件，並通過接觸孔連接該薄膜電晶體與轉換元件，缺陷像素識別步驟，用於在所述多個像素中識別缺陷像素；接觸孔識別步驟，用於在該缺陷像素中識別接觸孔；以及斷開連接步驟，用於通過移除缺陷像素中的接觸孔的至少一部分來斷開轉換元件與薄膜電晶體之間的連接。
9.一种放射線成像設備製造方法，包括根據權利要求8所述的成像設備製造方法；以及移除所述接觸孔部分、然後在轉換元件上設置用於將放射線轉換為光的閃爍器的步驟。
10.一种放射線成像系統，包括根據權利要求6或7所述的放射線成像設備；信號處理裝置，用於處理來自放射線成像設備的信號；記錄裝置，用於記錄來自信號處理裝置的信號；顯示裝置，用於顯示來自信號處理裝置的信號；傳送裝置，用於傳送來自信號處理裝置的信號；以及放射線產生源，用於產生放射線。
全文摘要
提供了一種成像設備，包括以二維方式設置在絕緣基板上的多個像素，每個像素包括轉換元件和薄膜電晶體；該光電轉換元件設置在薄膜電晶體之上，其中用作層間絕緣膜的絕緣膜插入轉換元件與薄膜電晶體之間；通過設置在絕緣膜中的接觸孔使薄膜電晶體的源電極或漏電極與光電轉換元件彼此連接。該成像設備具有其中通過雷射束照射移除接觸孔部分從而斷開了轉換元件與用作薄膜電晶體的源電極或漏電極的導電層之間的電連接的像素。
文檔編號H01L27/12GK101013711SQ20071000477
公開日2007年8月8日 申請日期2007年1月30日 優先權日2006年1月30日
發明者渡邊實, 望月千織, 石井孝昌 申請人:佳能株式會社