氢气的惰性气氛的混合气氛中热处理该结构。
[0055]然后在蚀刻保护膜58和栅绝缘膜57上形成开口。然后形成第二布线层54、复位TFT 53的漏电极59和源电极60、和放大器电路55的漏电极65和源电极66。复位TFT 53的漏电极59和源电极60电连接至被动灭弧电阻器51的相应端。以这种方式，用复位TFT53实现了并联路径，并且以高速执行灭弧操作。将放大器电路55的输出端连接至复位TFT53的栅电极56。以这种方式，复位TFT 53被控制成由放大器电路55的输出所驱动。
[0056]然后形成钝化膜61。例如，可在复位TFT 53的制造工艺中，可在沉积第一布线层52之前或在沉积半导体层之前执行平坦化工艺。平坦化技术的示例包括化学机械抛光、或使用涂布绝缘膜(例如，旋涂玻璃(SOG)、硼磷硅酸盐玻璃(BPSG)或磷硅玻璃(PSG))的回流。复位TFT 53被解释成具有底部栅极结构，但可具有诸如顶部栅极结构之类的另一结构。
[0057]最后，在η型半导体衬底41的后表面上形成电极层62。电极层62用作APD 50的阴极电极。用该工艺实现设置有主动灭弧APD 50(检测元件40)的检测器13。
[0058]图4示出了用于从APD 50读取电荷的读出电路的框图。如图4所示，在读出电路中，以盖革模式操作的APD 50串联连接至被动灭弧电阻器51，并且主动灭弧复位TFT 53与灭弧电阻器51并联连接。用于放大光子信号的放大器电路55连接至APD 50的阳极端A。放大器电路55的输出端连接至复位TFT 53的栅极G。复位TFT 53的源极S连接在电容器70和放大器电路55之间。复位TFT 53的漏极D连接至低速模拟路径的输出端子67和灭弧电阻器51(与APD 50相对的灭弧电阻器的一侧)之间的连接。用于去除直流分量的电容器70AC耦合至APD 50的阳极端A作为用于读取高速模拟信号的装置。
[0059]读出电路具有APD 50的电源端子66、放大器电路55的电源端子(未示出)、低速模拟路径的输出端子67、和高速数字路径的输出端子68。在具有AC耦合电容器70的配置中，读出电路还设置有高速模拟路径的输出端子69。这些总计达总共五或六个端子。
[0060]在这种读出电路中，当APD 50接收光子时，由光电换能器生成的电子一空穴对在APD 50中被放大，并且在APD 50的阳极A和阴极K之间的耗尽层电容中对所生成并放大的电荷进行充电。此举立刻升高了 APD50的阳极端A处的电势。由灭弧电阻器51生成的电荷被转换成电流，并且经由低速模拟路径的输出端子67和高速模拟路径的输出端子69作为具有灭弧电阻器51和耗尽层电容的放电时间常数的模拟脉冲而被输出。由于高速模拟路径的输出端子69与电容器70AC耦合，因此经由高速模拟路径的输出端子69输出的模拟脉冲仅具有模拟脉冲的高频分量。
[0061]放大器电路55放大在APD 50的阳极端A处的电势，并且经由高速数字路径的输出端子68输出功率电平信号(高电平作为数字值)。来自放大器电路55的该输出被反馈回复位TFT 53的栅极G。此举驱动复位TFT 53执行复位操作。当复位TFT 53执行复位操作时，在APD 50的阳极端A处的电荷可以比灭弧电阻器51和耗尽层电容的放电时间常数短的时间常数进行放电。
[0062]当APD 50的阳极端A完全放电时，阳极端A处于复位电平并且来自放大器电路55的输出也被复位至GND电平(低电平作为数字值)。以这种方式，APD 50可被更快速地复位，并且时间常数比灭弧电阻器51和APD 50的耗尽层电容的放电时间常数更短。
[0063]可从以上描述可以清楚，对于根据第一实施例的光子计数CT装置，灭弧电阻器51和复位TFT 53层叠在APD 50之上，并且复位TFT 53由来自ADP 50的输出所驱动。因此，可执行其中用比灭弧电阻器51和APD 50的耗尽层电容的放电时间常数更短的时间常数来更快速地复位APD 50的高速灭弧操作，从而可以高计数率来测量极弱的光。作为示例，极弱的光是“每秒101°计数”左右的照射。
[0064]第二实施例
[0065]下面描述根据第二实施例的光子计数CT装置。在根据第二实施例的光子计数CT装置中，使用与被动灭弧电阻器相同的材料形成复位TFT 53的栅电极，从而省略产生第一布线层52的工艺。
[0066]图5示出根据第二实施例的提供给光子计数CT装置中的检测器13的检测元件40的截面图。如早前所述的，每个检测元件40包括通过对半导体衬底执行半导体制造工艺批量制造的多个APD 50。具体而言，首先，在η型半导体衬底41上外延生长ρ型半导体层42。然后注入杂质(诸如，硼)，使得P型半导体层42局部转换成ρ+型半导体层43。通过该工艺，在η型半导体衬底41上形成多个APD 50。
[0067]然后通过向APD 50之间的区域提供深沟槽隔离结构(作为一个示例)，或用磷注入实现的沟道截断结构(作为另一示例)来使APD 50彼此隔离，使得APD 50不彼此电干扰。通过该隔离，在APD 50之间形成沟道截断区44。调节该隔离使得被提供为多个APD50的检测元件40和另一检测元件40之间的区域(即，像素区域和另一像素区域之间的像素间区域)包含在P型半导体层42的表面上的硅(Si)，该侧面是更接近闪烁体层的侧面。换言之，调节该隔离，使得沟道截断区44在更接近闪烁体层的侧面上包含Si。
[0068]在其上形成APD 50的ρ型半导体层42上，成对地提供无源区45，使得对应的APD50置于两个无源区45之间，然后用绝缘层46覆盖。例如，然后在无源区域45上用多晶硅形成复位TFT 53的栅电极71，并然后采用相同的多晶硅形成用作被动灭弧电阻器的电阻器层72和73以及上述第一布线层52。电阻器层72与APD 50串联连接。
[0069]然后，沉积栅绝缘膜57。氧化硅膜、氮化硅膜、氮氧化硅膜、氧化铝、或它们的层叠，例如，可以用作栅极绝缘膜57。在沉积栅绝缘膜57之后，提供接触层(接触孔)48，并且使APD 50处于与电阻器层72导通。
[0070]然后在无源区45上形成复位TFT 53。作为一个示例，复位TFT 53具有底部栅极结构。除了复位TFT 53之外，还形成放大器电路55，该放大器电路55被设置为以预定增益放大来自APD 50的输出并输出结果的TFT。
[0071]为了具体解释，首先，形成复位TFT 53的栅电极71、电阻器层72和73、和放大器电路55的栅电极。然后沉积蚀刻保护膜58，并且在300摄氏度到500摄氏度左右的温度下热处理该结构。蚀刻保护膜58可包含诸如氧化硅膜、氮化硅膜、氮氧化硅膜、氧化铝、或它们的层压结构之类的材料。可在诸如惰性气氛(例如，氮气)之类的气氛中或在作为包含氧气或氢气的惰性气氛的混合气氛中热处理该结构。
[0072]然后在蚀刻保护膜58上形成开口，并形成复位TFT 53的半导体层(沟道层63)和放大器电路55的半导体层(沟道层64)。例如，采用包含铟(In)、镓(Ga)和锌(Zn)中的一个或多个的氧化物半导体的溅射来实现复位TFT 53的至少沟道层63。例如，也可采用包含铟(In)、镓(Ga)和锌(Zn)中的一个或多个的氧化物半导体的溅射来实现放大器电路55的沟道层64。
[0073]然后在蚀刻保护膜58上形成开口。然后形成第二布线层54、复位TFT 53的漏电极59和源电极60、和放大器电路55的漏电极65和源电极66。复位TFT 53的漏电极59和源电极60电连接至被动灭弧电阻器72的相应端。以这种方式，用复位TFT 53实现了并联路径，并且以高速执行灭弧操作。将放大器电路55的输出端连接至复位TFT 53的栅电