专利名称：摄象装置、放射线摄象装置和放射线摄象系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于医疗用X射线照相机和分析装置、非破坏检查装置等的摄象装置和放射线摄象装置。
背景技术：
近年，在医疗用X射线照相机中，迅速地从使用胶卷的摄象方式转移到数字图象摄象方式。在数字方式中，由于能够进行图象处理，所以能够提高诊断精度。另外，由于没有必要进行显像，所以能够缩短摄象间隔，能够在集体检查诊断等中高效率地进行摄象。
数字方式的摄象装置对X射线等放射线进行波长转换成为光(例如可见光)，有将该可见光转换为电荷等的电信号的间接方式、将放射线直接转换为电荷等的电信号的直接方式。在间接方式中，将放射线转换为可见光的波长转换层(例如荧光体层)、光电转换元件、以及TFT(薄膜晶体管)成对地构成摄象装置。而在直接方式中，放射线摄象元件和TFT成对地构成摄象装置。
例如，在下述专利文献1和下述专利文献2中，记载了以下构造在基板上形成包含第1半导体层的TFT，其上再形成包含第2半导体层的半导体转换元件。
现在，在这样的医疗用数字方式的X射线照相机中，为了得到与胶卷相同的大小、分辨率，而使用在基板上配置了数百万个数百微米大小的像素的数十cm大小的高精度并且大面积的放射线摄象装置。
在摄象装置的制造过程中，会以某一概率发生因微粒或制造步骤故障造成的布线短路、断线等缺陷。所以，在用来减少缺陷发生的工程管理、制造步骤的开发的基础上，使用修复缺陷的地方的技术进行制造。
例如，在下述专利文献3中，通过向缺陷像素照射激光，溶解金属和半导体层而电切断缺陷像素，来进行修复的技术。另外，根据各缺陷的种类，切断的地方可以考虑TFT区域、TFT驱动布线、源·漏电极、信号布线、偏压布线等各种地方。另外，被电切断了的像素的坐标被存储在数字X射线照相机的系统中，一般使用周围的像素数据，进行数据补足的图象处理。
专利文献1美国专利第5,498,880号的说明书专利文献2美国专利第5,619,033号的说明书专利文献3美国专利第6,332,016号的说明书一般，在基于激光的修复中，如果在激光照射部分存在多个金属膜，则根据条件，由于溶解时各个金属相互短路，所以有难以进行修复的情况。特别在上述的专利文献1、专利文献2的构造中，由于在进行修复的TFT区域上面存在光检测元件的下电极，如果进行修复则构成TFT的电极和布线与上述光检测元件的下电极短路，所以难以将缺陷部分电分离出来。
另外，进而在应该切断的布线上存在金属膜或厚膜的高电阻半导体层的情况下，还有可能使切断的加工精度降低，或根据情况产生无法切断的故障。
如上所述，在相互不同的层中作成开关元件和半导体转换元件的导体层的情况下，有必要重新研究适合于修复的结构。
发明内容
本发明就是考虑到这样的现有问题而提出的，其目的在于提供一种摄象装置、放射线摄象装置和放射线摄象系统，即使发生缺陷，也能够基于缺陷部分的激光修复而稳定地进行加工，生产率高。
作为解决上述问题的有效方法，是在至少配置了包含第1半导体层的开关元件、在其上层包含与第1半导体层不同的第2半导体层的半导体转换元件的摄象装置或放射线摄象装置中，半导体转换元件的电极通过除去开关元件的驱动布线、开关元件的电极和信号布线相互不重叠的区域，而具有开口。
所以，本发明相关的摄象装置或放射线摄象装置是以下这样的摄象装置在基板上，2维地配置由成对的将射入的电磁波转换为电信号的半导体转换元件、与上述半导体转换元件连接的开关元件构成的多个像素，具有与排列在一个方向上的多个上述开关元件共通连接的驱动布线、与排列在与上述一个方向不同的方向上的多个上述开关元件共通连接的信号布线，上述开关元件包含第1半导体层，上述半导体转换元件包含在形成上述开关元件后被形成的，并且在形成上述第1半导体层后形成的第2半导体层，其特征在于上述半导体转换元件的电极通过在上述驱动布线、上述开关元件的电极和上述信号布线中的2个相互不重叠的区域中，至少除去上述驱动布线上的一部分和上述开关元件的电极上的一部分而形成。
另外，本发明是以下这样的摄象装置在基板上，2维地配置由成对的将射入的电磁波转换为电信号的半导体转换元件、与上述半导体元件连接的开关元件构成的多个像素，具有与排列在一个方向上的多个上述开关元件共通连接的驱动布线、与排列在与上述一个方向不同的方向上的多个上述开关元件共通连接的信号布线，上述开关元件包含第1半导体层，上述半导体转换元件包含配置在上述开关元件的上层，并且与上述第1半导体层不同的第2半导体层，其特征在于上述半导体转换元件在上述驱动布线、上述开关元件的电极和上述信号布线中的2个相互重叠区域以外的，至少在上述驱动布线上的一部分和上述开关元件的电极上的一部分上，具有开口。
通过本发明，能够基于缺陷部分的激光修复而稳定地进行加工，提高了生产率。
在本申请中，电磁波包含从红外线等光到X射线、α射线、β射线、γ射线等放射线的波长区域的波。
本发明的其他特征及优点将通过以下的具体实施方式
及其附图被明确。
图1是实施例1的摄象装置的模型等价电路图。
图2是实施例1的摄象装置的模型截面图。
图3是实施例1的摄象装置的模型截面图。
图4是实施例1的摄象装置的一个像素区域的模型平面图。
图5是实施例2的摄象装置的模型等价电路图。
图6是实施例2的摄象装置的模型截面图。
图7是实施例2的摄象装置的模型截面图。
图8是实施例2的摄象装置的模型截面图。
图9是实施例2的摄象装置的一个像素区域的模型平面图。
图10是实施例2的摄象装置的一个像素区域的模型平面图。
图11是实施例2的摄象装置的一个像素区域的模型平面图。
图12是实施例2的摄象装置的一个像素区域的模型平面图。
图13是实施例2的摄象装置的一个像素区域的模型平面图。
图14是实施例2的摄象装置的一个像素区域的模型平面图。
图15是实施例2的摄象装置的模型截面图。
图16是实施例2的摄象装置的模型截面图。
图17是实施例3的摄象装置的一个像素区域的模型平面图。
图18是实施例3的摄象装置的一个像素区域的模型平面图。
图19是实施例4的放射线摄象装置的模型等价电路图。
图20是实施例4的放射线摄象装置的模型截面图。
图21是实施例4的放射线摄象装置的一个像素区域的模型平面图。
图22是实施例5的摄象装置的模型等价电路图。
图23A、23B是本发明的放射线(X射线)摄象装置的实际例子的模型结构图和模型截面图。
图24是展示本发明的放射线摄象装置的X射线诊断系统的应用例子的图。
具体实施例方式参照图1～4，说明在本实施例中，使用了由TFT构成的开关元件6、在其上层形成的由PIN型光电二极管构成半导体转换元件4(光电转换元件)所构成的像素的摄象装置的例子。
在图1中，展示了本实施例的模型等价电路图。
在图1中，TFT1的共通驱动布线(TFT驱动布线)201与控制TFT1的开、关的门驱动器2连接。进而，TFT1的源或漏电极与共通的信号布线203连接，信号布线203与放大器IC3连接。另外，驱动PIN型半导体转换元件4的偏压布线204与共通电极驱动器5连接。
在图2、图3中，展示了本实施例的模型截面图。
在图2中，除了与TFT1对应的区域的金属膜108和n型半导体层109，还形成开口120。在图3中，除了与TFT1对应的区域的第2半导体层110和p型半导体层111，还形成开口120。
利用图2、图3说明本实施例的摄象装置的层结构的一个例子。
首先，在玻璃基板上通过喷溅法形成第1导电层101(例如AlNd/Mo，2500)的膜，接着进行布线，形成TFT驱动布线201(突出部分成为栅电极)。下面，在其上通过CVD法连续依次形成膜第1绝缘层102(例如SiN，3000)、第1半导体层103(例如a-Si，500)、第2绝缘层(沟道保护层)104(例如SiN，2000)，接着使用通过背面曝光和掩膜曝光形成的记录像(未图示)，进行蚀刻使TFT的沟道上和TFT驱动布线上只残留第2绝缘层104。
在此，由于提高了TFT的传送能力，所以为了减小因TFT部分的信号布线侧电极与TFT驱动布线的重叠而产生的寄生电容，理想的是使用背面曝光形成蚀刻停止型的TFT。
下面，通过CVD法形成膜电阻接触层105(例如n+型a-Si，200)，在其上通过喷溅法形成膜第2导电层106(例如AlNd/Mo，4000)，接着，通过湿式蚀刻法进行布线，形成TFT的各源、漏电极和信号布线。然后，接着通过干式蚀刻法，进行电阻接触层105的源·漏间的分离、以及第1半导体层103的元件间的分离。
下面，作为平坦化膜堆积第3绝缘层107(例如有机膜BCB和PI(聚酰亚胺))，并在TFT的电极上形成接触孔。然后，通过喷溅法形成膜第3导电层108(例如AlNd/Mo，2000)，经由接触孔与TFT接触，并且形成光电二极管的下电极(像素电极)。
TFT的漏电极被形成到光电二极管的下电极为止，经由接触孔连接。
光电二极管的下电极被配置得至少除去TFT驱动布线(突出得部分成为栅电极)、TFT源·漏电极、信号布线中的2个相互重叠的区域以外的，TFT驱动布线(包含栅电极)上的至少一部分和TFT的源·漏电极上的至少一部分。在此，除去信号布线、TFT构成部分、TFT驱动布线和信号布线的重叠部分(交叉部分)以及其周围区域的光电二极管的下电极。在其周围区域，至少通过驱动布线、TFT的源·漏电极，能够用激光切断驱动布线、TFT的源·漏电极。但是，也可以在TFT驱动布线和信号布线重叠的区域、以及TFT栅电极和源·漏区域重叠的区域残留光电二极管的下电极。即，也可以为了能够进行如后所述的修复，而除去光电二极管的下电极。
然后，如图2所示，在像素间只分离第1n型半导体层109的情况下，在形成膜第1n型半导体层109(例如n+型a-Si，5000)后，在像素间进行分离，接着，通过CVD法连续依次形成2层膜第2半导体层110(例如i型a-Si，5000)、第1p型半导体层111(例如p型a-Si，1000)。进而，通过喷溅法形成膜第4导电层112(例如Mo/Al/Mo，4000)，形成光电二极管的偏压布线。
进而，如果在p型半导体层111的像素分离后，接着通过半蚀刻对TFT区域上面的第2半导体层110进行薄膜化，则更能够理想地使基于激光修复的加工性稳定。接着，形成保护层113(例如SiN和有机膜)，进行电气检查，根据需要进行缺陷部分的激光修复。然后，在本实施例中，在放射线的射入面形成作为波长转换层的荧光体层119。作为荧光体层119配置将X射线等放射线转换为可见光的Gd2O2S、CsI等的荧光体层。在此，荧光体层119直接形成在保护层113上，但也可以将荧光体层形成在膜上，经由粘接层将该膜粘贴在保护层113上。
另外，如图3所示，不只对n型半导体层109进行像素分离，也可以对包含第2半导体层110、p型半导体层111在内的层进行像素分离。在这种情况下，光电二极管的下电极被配置得除去TFT驱动布线(突出的部分成为栅电极)、TFT源·漏电极、信号布线中的2个相互重叠的区域以外的，TFT驱动布线(包含栅电极)上的至少一部分和TFT的源·漏电极上的至少一部分。
然后，通过CVD法连续形成膜n型半导体层109(例如n型a-Si，1000)、第2半导体层110(例如i型a-Si，5000)、p型半导体层111(例如p型a-Si，1000)。进而，通过喷溅法形成膜第4导电层112(例如Mo/Al/Mo，4000)，形成光电二极管的偏压布线。然后，在由p型半导体层111、i型半导体层110、n型半导体层109构成的光电二极管上，通过干式蚀刻法，除去TFT的源·漏电极、信号布线中的2个相互重叠的区域以外的，TFT驱动布线(包含栅电极)上的至少一部分和TFT的源·漏电极上的至少一部分上面的膜，形成开口。在图3的结构的情况下，理想的是通过用有机材料等的填充层121埋入开口部分直接在保护层113上形成荧光体层。
下面，说明修复方法。
使用如图3的模型截面图所示那样的除去TFT区域上的金属膜、第2半导体层而形成的结构，来说明该修复方法。
在图4中，1是TFT，9是光电转换元件的下电极，10是接触孔，203是信号布线，201是TFT1的驱动布线，204是偏压布线，11是修复的图象，12是缺陷(因异物产生泄露的地方)的图象。在图4中，展示了发生光电二极管4的泄露、信号布线203和TFT驱动布线201间的泄露的缺陷(缺陷图12)的情况，展示了通过激光切断TFT的漏电极、源电极以及TFT驱动布线与信号布线交叉的交叉部分的两侧的合计共4处进行修复的例子。
在修复光电二极管4的泄露、TFT的泄露、驱动布线201间的泄露等缺陷的情况下，为了电切断各信号布线203、TFT驱动布线201、偏压布线204，理想的是主要在TFT区域中进行布线的切断。
TFT驱动布线201通过在两侧配置门驱动器，则即使在1条线上产生一个地方的断线，而能够控制TFT。同样，通过在偏压布线204上也设置冗余布线等，从两侧进行连接(全线连接)，能够控制光电二极管。
对此，举例说明在切断信号布线203时，在信号处理中发生故障，或处理变得复杂，而在本实施例中切断信号布线203以外的布线进行修复的例子。但是，如果能够将放大器IC配置在信号布线的两侧，则即使发生1条线中的1个地方的断线，也能够进行信号输出，在该情况下，也可以除去信号布线上的光电二极管的下电极，切断信号布线。
如上所述，在基于激光的修复中，如果在激光照射部分存在多个金属膜，则由于根据条件，在溶解时这些金属会短路，所以理想的是在2个以上布线不重叠的部分进行修复，如果在进行修复的布线部分存在金属膜(第3导电层)和厚膜的Si膜(第2半导体层)，则会发生切断的加工精度降低，或不能确定那样的故障。
在本实施例中，为了稳定地进行修复，如图4中的粗线(光电二极管的下电极9)和虚线(第2半导体层的配置区域)所示的那样，在TFT区域、TFT驱动布线和信号布线的重叠部分(交叉部分)和其周围的上面具有开口。
另外，在图4中，在TFT区域以外也对第2半导体层进行开口，每个像素都成为分离的形状，但如果对像素分离光电二极管的下电极和n型半导体层，则也可以只在TFT区域对第2半导体层和p型半导体层进行开口，而使像素间连接。
另外如图4所示，如果半导体形成区域比像素电极还大，则理想的是进一步减少短路的概率。
通过本实施例，在至少具有多个具有包含第1半导体层的TFT、第2半导体层、包含电极的半导体转换元件的像素的摄象装置中，能够减少半导体转换元件的元件内的短路，使以TDT短路等为代表的缺陷部分的基于激光修复的加工变得稳定。
利用图5～图14说明在本实施例中，具有由TFT构成的开关元件和MIS型半导体转换元件(光电转换元件)构成的像素的摄象装置的例子。
图5是本实施例的模型等价电路图。
在图5中，TFT1的共通驱动布线201与控制TFT1的开、关的门驱动器2连接。进而，TFT1的源或漏电极与共通的信号布线203连接，信号布线203与放大器IC3连接。另外，驱动MIS型半导体转换元件4的偏压布线204与共通电极驱动器5连接。
在图6～图8中展示了本实施例的模型截面图。
在图6中，除去与TFT1对应的区域上面的金属膜108，形成开口120。在图7中，再除去与TFT1对应的区域上面的透明导电膜117、第2电阻接触层116、第2半导体层110、第4绝缘层115，形成开口120。
在图8中，除去与TFT1对应的区域上面的金属膜108，在除了源·漏间的活性区域(沟道)的TFT驱动布线和源·漏电极成为不重叠部分，除去透明导电膜117、第2电阻接触膜116、第2半导体层110、第4绝缘层115，形成开口120。
利用图6～图8说明本实施例的摄象装置的层结构的一个例子。
通过喷溅法在基板100上形成膜第1导电层101(例如AlNd/Mo，2500)，形成TFT驱动布线，在其上通过CVD法连续形成膜第1绝缘层102(例如SiN，3000)、第1半导体层103(例如a-Si，500)、第2绝缘层(沟道保护)104(例如SiN，2000)，使用通过背面曝光形成的记录像(未图示)，进行蚀刻而在TFT驱动布线上只剩下第2绝缘层(沟道保护)104。
在此，由于提高了TFT的传送能力，所以为了减少因TFT部分的信号布线侧电极和TFT驱动布线的重叠产生的寄生电容，而使用背面曝光形成蚀刻停止型的TFT。
接着，通过CVD法形成膜第1电阻接触膜105(例如n型a-Si，200)，在其上通过喷溅法形成膜第2导电层106(例如AlNd/Mo，4000)，接着，通过干式蚀刻法进行布线，形成TFT的各源、漏电极和信号布线。然后，通过湿式蚀刻法，进行第1电阻接触层105的源·漏间的分离、第1半导体层103的元件分离。
下面，作为平坦化膜堆积第3绝缘层107(例如有机膜BCB和PI(聚酰亚胺))，并在TFT的电极上形成接触孔。接着，然后，通过喷溅法形成膜第3导电层108(例如AlNd/Mo，2000)，经由接触孔与TFT连接，并且形成光电转换元件的下电极。TFT的漏电极被形成到光电二极管的下电极为止，经由接触孔连接。
光电转换元件的下电极(像素电极)如图6～图8所示的那样，被配置得至少除去与TFT驱动布线(突出的部分成为栅电极)、TFT的源·漏电极、信号布线中的2个相互重叠的区域以外的，TFT驱动布线(包含栅电极)上的至少一部分和TFT的源·漏电极上的至少一部分。在此，除去信号布线、TFT构成部分、TFT驱动布线和信号布线的重叠部分(交叉部分)以及其周围的光电二极管的下电极。在其周围区域，至少通过了TFT的源·漏电极，能够通过激光切断驱动布线、TFT的源·漏电极。但是，也可以在TFT驱动布线和信号布线重叠的区域、TFT的栅电极和源·漏区域的重叠区域中残留光电二极管。即，也可以为了能够进行后述的修复，而除去光电二极管的下电极。
然后，通过CVD法连续依次形成膜第4绝缘层115(例如SiN，2000)、第2半导体层110(例如a-Si，5000)、第2电阻接触层116(例如n+型a-Si，500)。进而，通过喷溅法形成膜第4导电层112(例如Mo/Al/Mo，4000)，形成光电转换元件的偏压布线。
进而，作为光电转换元件的上电极，通过喷溅法形成膜透明导电膜117(例如ITO，300)。由此，完成图6所示的结构的摄象装置。
另外，作为本实施例的其他形式，如图7所示，也可以对应于光电转换元件的下电极形成第2电阻接触层116、第2半导体层110、第4绝缘层115。使用干式和湿式蚀刻法除去膜，使得所有第2电阻接触层116至少不覆盖在TFT区域得TFT驱动布线和TFT得源·漏电极、信号布线不重叠的部分的上面。
另外，也可以保留TFT区域上面的第4绝缘层115，或通过用半蚀刻阻止第2高电阻半导体层110进行薄膜化，来稳定激光修复时的加工。
进而，如图8所示，在TFT区域中，只在源·漏间的活化区域保留透明电极层117、第2电阻接触层116、第2半导体层110、第4绝缘层115的情况下，与图6、图7一样，在能够稳定地进行激光修复地加工的同时，更理想的是通过在TFT源·漏间的活化区域以原有的厚度保留光吸收率高的第2半导体层110，来降低TFT的因光造成的泄露量(噪音)，提高性能。
接着，形成保护层113(例如SiN和有机膜)，进行电气检查，根据需要实施缺陷部分的激光修复。然后，在本实施例中，在放射线的射入面形成作为波长转换层的荧光体层。作为荧光体层，配置将X射线等放射线转换为可见光的Gd2O2S、CsI等荧光体层。在此，荧光体层直接形成在保护层113上，但也可以在膜上形成荧光体层，经由粘接层将该膜粘贴到保护层113上。在图7的结构的情况下，理想的是通过用有机材料等的填充层埋入开口部分来直接在保护层113上形成荧光体层。
下面说明修复方法。利用除去图7所示那样的TFT区域上的金属膜、第2半导体层而形成的结构进行说明。
在图9～图14中，1是TFT，9是光电转换元件的下电极，10是接触孔，203是信号布线，201是TFT1的驱动布线，204是偏压布线，11是修复的图象，12是缺陷(因异物造成的发生了泄露的地方)的图象。
在修复光电转换元件的泄露、TFT1的泄露、信号布线203和TFT驱动布线201间的泄露等缺陷的情况下，为了电切断各信号布线203、TFT驱动布线201、偏压布线204，理想的是主要在TFT区域切断布线。在图9、图12中，展示了产生了光电转换元件的泄露、TFT1的泄露、信号布线203和TFT驱动布线间的泄露的缺陷的情况，展示了通过激光切断TFT的漏电极、源电极以及TFT驱动布线与信号布线交叉的交叉部分的两侧的合计共4处进行修复的例子。在图10、图14中，展示了发生光电转换元件的泄露、TFT1的泄露、信号布线203和TFT驱动布线201间的泄露的缺陷、偏压布线和TFT驱动布线间的泄露的情况，展示了通过激光切断TFT的漏电极和源电极、TFT驱动布线与信号交叉的交叉部分的两侧、偏压布线与TFT驱动布线交叉的交叉部分的两侧的合计6处进行修复的例子。在图11中，展示了发生光电转换元件的泄露、TFT1的泄露、信号布线203和TFT驱动布线201间的泄露的缺陷的情况，展示了通过激光切断TFT的漏电极和源电极、TFT驱动线(栅电极)、TFT驱动布线与信号布线交叉的交叉部分的两侧的合计5个地方来进行修复的例子。在图13中，展示了发生了光电转换元件的泄露、TFT1的泄露的缺陷的情况，展示了通过激光切断TFT的漏电极、TFT驱动布线与信号布线交叉的交叉部分的两侧的合计3个地方进行修复的例子。另外，在图10、图11和图14的结构中，展示了光电转换元件不与TFT驱动布线重叠的例子。
TFT驱动布线201即使在1个线中发生一个地方的断线，也能够通过在两侧配置栅驱动器，来进行TFT的控制。同样，通过对偏压布线204也设置冗余布线等，通过从两侧进行连接(全线连接)，能够进行光电转换元件的控制。
对此，列举如果切断信号布线203，则信号处理会发生故障，或者由于处理变得复杂，所以在本实施例中切断信号布线203以外的地方进行修复的例子。但是，如果能够在信号布线的两侧配置放大器IC，则即使在1个线中发生一个地方的断线，也能够进行信号输出。在该情况下，可以除去信号布线上的光电二极管的下电极，切断信号布线。
如上所述，在基于激光的修复中，如果在激光照射部分存在多个金属膜，则由于根据条件，在溶解、蒸发时这些金属会短路，所以理想的是在2个以上的布线不重叠的部分进行修复。如果在进行修复的布线部分存在金属膜(第3导电层)和厚膜的Si膜(第2半导体层)，则会降低切断的加工精度，或发生不能切断那样的故障。
在本实施例中，为了进行稳定的修复，而如图9～图14的粗线(光电转换元件的下电极9)和虚线(第2半导体层的配置区域)所示的那样，在TFT的修复地方(多个布线重叠的区域)的上面具有开口。
在图9中，光电转换元件的下电极9对TFT区域进行开口，另外，由此同时进行像素分离，然后不进行每个像素的分离，而在TFT区域形成第2半导体层，并只在TFT驱动布线201和源·漏电极、信号布线203不重叠的区域进行开口。
由此，在发生光电转换元件的泄露、TFT1的泄露、信号布线203和TFT驱动布线201的重叠部分泄露等缺陷的时候，可以进行TFT驱动布线201、源·漏电极的切断。
在图10中，形成光电转换元件的下电极9、第2半导体层，而对TFT区域进行开口，进而偏压布线204和TFT驱动布线201的交叉部分也成为开口部分。
由此，在发生光电转换元件的泄露、TFT1的泄露、信号布线203和TFT1驱动布线201的重叠部分的泄露、以及偏压布线204和TFT驱动布线201的重叠部分的泄露等缺陷的时候，可以切断TFT驱动布线201、源·漏电极、偏压布线204。
在图1中，使之开口地形成光电转换元件的下电极9、至少配置了第2半导体层的区域、TFT区域，进而通过以窄宽度形成TFT源·漏电极、信号布线203、TFT驱动布线201的一部分，而能够使激光照射区域变窄，更高精度地进行修复。
如图12所示，也可以在TFT驱动布线201上形成TFT1。
图13是将TFT1作为沟道蚀刻型地情况的形状。在此，对光电转换元件的下电极9、至少配置了第2半导体层的区域、TFT区域进行大的开口，但也可以与图9～图11一样，只在最低限度的区域进行开口。
由此，在发生光电转换元件的泄露、TFT1的泄露、信号布线203和TFT驱动布线201的重叠部分的泄露等缺陷的时候，可以切断TFT驱动布线201、源·漏电极。
图14是在图8所示那样的TFT的源·漏间的活化区域至少残留第2半导体层的情况下的形状。在此，残留的第2高电阻半导体层也可以原样地与光电转换元件连接，也可以同样地配置光电转换元件的下电极9使之延伸到活化区域。另外，在各个布线重叠部分，比其他地方细地形成一方的布线。
通过本实施例，在至少由包含第1半导体层的TFT、其上面的第2半导体层、包含电极的光电转换元件构成的放射线检测装置中，能够稳定地进行以光电转换元件内的泄露、TFT短路等为代表的缺陷部分的激光修复的加工，能够提高生产率。
在本实施例中，使用图15～图18说明具有由TFT构成的开关元件和MIS型半导体转换元件(光电转换元件)构成的像素的摄象装置的例子。
本实施例的模型等价电路图与实施例2的图5一样。在图15、图16中展示了本实施例的摄象装置的模型截面图。
在图15中，除去与TFT1对应的区域上面的金属膜108、透明导电膜117、第2电阻接触层116、第2半导体层110，形成开口120。
在图16中，除去与TFT1对应的区域上面的金属膜108、透明导电膜117、第2电阻接触层116，形成开口120，进而，进行薄膜化使第2半导体层110的与TFT1对应的区域中的膜厚比其他地方薄。
使用图15、图16说明本实施例的摄象装置的层结构的一个例子。首先，在玻璃基板100上通过喷溅法形成膜第1导电层101(例如AlNd/Mo，2500)，形成TFT驱动布线201，在其上通过CVD法连续形成膜第1绝缘层102(例如SiN，3000)、第1半导体层103(例如a-Si，500)、第2绝缘层(沟道保护)104(例如SiN，2000)，用通过背面曝光形成的记录像进行蚀刻，只在TFT驱动布线上保留第2绝缘层(沟道保护)104。
在此，为了提高传送能力，降低因TFT部分的信号布线侧电极和TFT驱动布线重叠引起的寄生电容，理想的是使用背面曝光形成蚀刻停止型的TFT。
接着，通过CVD法形成膜第1电阻接触层105(例如n+型a-Si，200)，通过喷溅法形成第2导电层106(例如AlNd/Mo，4000)，通过干式蚀刻法，形成光电转换元件的下电极和TFT的各源·漏电极和信号布线，接着，使用相同的记录像通过湿式蚀刻，分离第1电阻接触层105的源·漏以及蚀刻第1高电阻半导体层103，进行元件分离。
接着，通过CVD法连续形成膜第3绝缘层107(例如SiN，2000)、第2半导体层110(例如a-Si，5000)、第2电阻接触层116(例如n+型a-Si，500)。进而，通过喷溅法形成膜第3导电层108(例如Mo/Al/Mo，4000)，形成光电转换元件的偏压布线。
进而，作为光电转换元件的上电极，通过喷溅法形成膜透明导电膜117(例如ITO，300)。
然后，通过干式蚀刻法或湿式蚀刻法除去透明导电膜117、第2电阻接触层116和第2半导体层110，使得除去TFT驱动布线(突出得部分成为栅电极)、TFT的源·漏电极、信号布线中的2个相互重叠的区域以外的、TFT驱动布线(包含栅电极)上的至少一部分(在此除去TFT驱动布线上的全部)。另外，也可以蚀刻到第3绝缘层为止。
另外，在图16中，对TFT区域上面的第2半导体层进行薄膜化，使之比其他地方薄，例如不全部进行蚀刻，而通过半蚀刻进行薄膜化，由此，使基于激光修复的加工稳定。
接着，形成保护层113(例如SiN和有机膜)，进行电气检查，实施缺陷部分的激光修复。然后，在本实施例中，在放射线的射入面形成作为波长转换层的荧光体层。作为荧光体层，配置将X射线等放射线转换为可见光的Gd2O2S、CsI等荧光体层。在此，荧光体层直接在保护层113上形成，但也可以在膜上形成荧光体层，经由粘接层将该膜粘贴在保护层113上。
下面，说明修复方法。利用图15的模型截面图所示的除去TFT区域上的金属膜、第2半导体层而形成的结构，说明修复方法。
在图17、如18中，1是TFT，9是光电转换元件的下电极，203是信号布线，201是TFT1的驱动布线，204是偏压布线，11是修复的图象，12是缺陷(因异物产生泄露的地方)的图象。在图17中，展示了发生了光电转换元件的泄露、信号布线203和TFT驱动布线201间的泄露的缺陷、偏压布线和TFT驱动布线间的泄露的情况，展示了通过激光切断TFT的漏电极和源电极、TFT驱动布线与信号布线交叉的交叉部分的两侧、偏压布线与TFT驱动布线交叉的交叉部分的两侧合计6个地方进行修复的例子。在图18中，展示了发生光电转换元件的泄露、TFT1的泄露的缺陷的情况，展示了通过激光切断TFT的漏电极、TFT驱动布线与信号布线交叉的交叉部分的两侧合计3个地方的例子。
理想的是在修复光电转换元件的泄露、TFT1的泄露、信号布线203和TFT驱动布线201间的泄露等缺陷的情况下，为了电切断各信号布线203、TFT驱动布线201、偏压布线204，而主要在TFT区域进行布线的切断。
TFT驱动布线201即使在1个线中发生1个地方的断线，通过在两侧配置栅驱动器，也能够进行TFT的控制。同样，通过对偏压布线204也设置冗余布线等，进行连接(全线连接)，能够进行光电转换元件的控制。
对此，举以下这样的例子由于切断信号布线203时信号处理发生故障，或者处理变得复杂，所以在本实施例中切断信号布线203以外的地方，进行修复。但是，如果能够在信号布线的两侧配置放大器IC，则即使在1个线中发生1个地方的断线，也能够进行信号输出。在该情况下，可以除去信号布线上的光电二极管的下电极，切断信号布线。
如上所述，在基于激光的修复中，如果在激光照射部分存在多个金属膜，则由于根据条件，溶解时这些金属会短路，所以理想的是在2个以上布线重叠的部分进行修复。如果在进行修复的布线部分存在金属膜(第3导电层)和厚膜的Si膜(第2半导体层)，则会降低切断的加工精度，发生无法切断的故障。
在本实施例中，为了进行稳定的修复，而如图17、图18的粗线(光电转换元件的下电极9)和虚线(配置了第2半导体层的配置区域)所示的那样，在TFT区域的修复的地方(多个布线不重叠的区域)上面具有开口。
在图17中，在发生光电转换元件的泄露、TFT1的泄露、信号布线203和TFT驱动布线201的重叠部分的泄露、偏压布线204和TFT驱动布线201的重叠部分的泄露等缺陷的时候，可以切断TFT驱动布线201、源·漏电极、偏压布线204。
图18是将TFT1作为沟道蚀刻型的情况下的形状。在此，对TFT区域进行大的开口，但也可以只对信号布线203和TFT驱动布线201的不重叠的部分进行开口。
由此，在发生光电转换元件的泄露、TFT1的泄露、信号布线203和TFT驱动布线201的重叠部分的泄露等缺陷的时候，可以切断TFT驱动布线201、源·漏电极。
通过本实施例，在至少由包含第1半导体层的TFT、其上面的第2半导体层、包含电极的光电转换元件构成的摄象装置中，能够稳定地进行以光电转换元件内的短路、TFT短路等为代表的缺陷部分的基于激光修复的加工。
在本实施例中，使用图19～图21说明组合了由TFT构成的开关元件、以a-Se为代表的半导体元件的直接型放射线摄象装置的例子。
在图19中展示了本实施例的放射线摄象装置的模型等价电路图。
使用图19说明本实施例的动作。向被检测体射入的放射线由于被检测体而衰减地透过，向半导体转换元件7(例如由a-Se构成)射入。射入的放射线在a-Se层内，被直接转换为与射入的放射线能量对应的电子·正电子对的电荷。如果通过与共通电极驱动器5连接的偏压布线204向a-Se层的两端施加数百伏特的电压，则产生的电荷沿电场聚集，蓄积在配置在绝缘基板上的蓄积用电容器8。该蓄积的电荷经由TFT1被传送到信号布线203，并通过放大器IC3读出到外部。
另外，TFT1的共通的驱动布线201与控制TFT1的开、关的栅驱动器2连接。
在图20中，展示了本实施例的放射线摄象装置的模型截面图。
使用图20说明本实施例的放射线摄象装置的层结构。
首先，在玻璃基板100上通过喷溅法形成膜第1导电层101(例如AlNd/Mo，2500)，形成TFT驱动布线201、蓄积用电容器8的下电极，接着在其上通过CVD法连续形成膜第1绝缘层102(例如SiN，3000)、第1半导体层103(例如a-Si，500)、第2绝缘层(沟道保护)104(例如SiN，2000)，用通过背面曝光和掩膜曝光形成的记录像(未图示)进行蚀刻，只在TFT驱动布线上保留第2绝缘层(沟道保护)104。
在此，为了提高TFT的传送能力，降低因TFT部分的信号布线侧电极和TFT驱动布线重叠引起的寄生电容，理想的是使用背面曝光形成蚀刻停止型的TFT。
接着，通过CVD法形成膜第1电阻接触层105(例如n+型a-Si，200)，在其上通过喷溅法形成第2导电层106(例如AlNd/Mo，4000)，接着通过湿式蚀刻法进行布线，形成蓄积电容的上电极、TFT的各源·漏电极和信号布线，接着，通过干式蚀刻法，分离第1电阻接触层105的源·漏，以及分离第1半导体层103的元件间。
下面，作为平坦化膜堆积第3绝缘层107(例如有机膜BCB和PI(聚酰亚胺))，并在蓄积电容的上电极上形成接触孔。然后，通过喷溅法形成膜第3导电层108(例如AlNd/Mo，2000)，经由接触孔与蓄积电容的上电极连接，形成半导体转换元件的下电极。
在本实施例中，半导体转换元件的下电极被配置得至少除去TFT驱动布线(突出的部分成为栅电极)、TFT源·漏电极、信号布线中的2个相互重叠的区域以外的，TFT驱动布线(包含栅电极)上的至少一部分和TFT的源·漏电极上的至少一部分。在此，除去信号布线、TFT构成部分、TFT驱动布线和信号布线的重叠部分(交叉部分)以及其周围区域的半导体转换元件的下电极。在其周围区域，至少通过了驱动布线、TFT的源·漏电极，能够通过激光切断驱动布线、TFT的源·漏电极。
进而，在其上作为直接转换材料118形成a-Se。再通过喷溅法形成膜第4导电层112(例如AlNd/Mo，2500)，只将TFT区域作为开口形状的偏压布线204。然后，在上面形成保护层113(例如SiN和有机膜)，进行电气检查，根据需要进行缺陷部分的激光修复。
下面说明修复方法。使用图20的模型截面图所示的那样的除去TFT区域上的金属膜而形成的结构，说明修复方法。
在图21中，1是TFT，13是直接型半导体转换元件的下电极，10是接触孔，203是信号布线，201是TFT的驱动布线，11是修复的图象，12是缺陷(因异物而发生泄露的地方)的图象。
在修复直接型半导体转换元件7的泄露、TFT1的泄露、信号布线203和TFT驱动布线201间的泄露、蓄积用电容器8的泄露等缺陷的情况下，为了电切断各信号布线203、TFT驱动布线201，理想的是主要在TFT区域切断布线。
TFT驱动布线201即使在1个线中发生1个地方的断线，通过在两侧配置栅驱动器，也能够进行TFT的控制。
对此，举以下这样的例子由于切断信号布线203时信号处理发生故障，或者处理变得复杂，所以在本实施例中切断信号布线203以外的地方，进行修复。
如上所述，在基于激光的修复中，如果在激光照射部分存在多个金属膜，则由于根据条件，在溶解时这些金属会短路，所以理想的是在2个以上布线不重叠的部分进行修复，如果在进行修复的布线部分存在金属膜(第3导电层)，则会发生切断的加工精度降低，或不能确定那样的故障。
在本实施例中，为了进行稳定的修复，而如图21中的粗线(直接型半导体转换元件的下电极13)所示的那样，在TFT区域的修复的地方(多个布线不重叠的区域)上面具有开口。
在图21中，为了使TFT区域中开口而形成半导体转换元件的下电极13。
由此，在发生半导体转换元件7的泄露、TFT1的泄露、蓄积用电容器的泄露、信号布线203和TFT驱动布线201的重叠部分的泄露的时候，可以切断TFT驱动布线201、源·漏电极。
通过本实施例，在至少由包含第1半导体层的TFT、包含其上面的电极的半导体转换元件构成的放射线摄象装置中，能够稳定地进行以半导体转换元件内的短路、TFT短路等为代表的缺陷部分的基于激光修复的加工。
在本实施例中，使用图22说明形成了读出用的TFT的摄象装置的例子，该读出用的TFT用于读出与在由TFT构成的开关元件、MIS型的光电转换元件中产生的电荷量对应的信号。
图22是本实施例的摄象装置的模型等价电路图。在图22中，作为开关元件的TFT(在本实施例中是开关用)的共通的驱动布线201与控制TFT1的开、关的栅驱动器2连接。进而，TFT1的源或漏电极经由读出用TFT14与共通的信号布线203连接，信号布线203与放大器IC3连接。另外，光电转换元件4的一个电极与未图示的共通电极驱动器连接，另一个电极与读出用TFT14的控制电极连接。另外，复位用的TFT15的源或漏中的一个与读出用TFT14的控制电极连接，另一个与复位布线连接。
向被检测体射入的放射线由于被检测体而衰减透过，通过荧光体层被转换为可见光，该可见光射入到光电转换元件4，被转换为电荷。该电荷相对于读出用TFT14的控制电极，对应于光照射量发生电位变动。由于该电位变动，流过读出用TFT14的电信号发生变化，能够通过信号布线203读出。作为开关元件的TFT1被作为向读出用TFT14的源·漏间施加电压的开关用而使用。另外，通过栅驱动脉冲经由TFT1被转送到信号布线203，通过放大器IC3被读出到外部。信号读出后，通过驱动复位用TFT15，通过复位布线205向与复位TFT15连接的光电转换元件4的电极施加电压，而能够除去蓄积在光电转换元件4上的电荷。
在这样的源跟踪型的摄象装置中，除了包含第1半导体层的TFT、包含第2半导体层的光电转换元件以外，还有必要配置多个晶体管(例如在本实施例中，是读出用的TFT和复位用TFT)。另外，也可以在电路中配置电容器。在这样的情况下，通过如上所述那样地在层上平坦化膜和金属膜4，能够增加设计的效果。例如，在下层形成开关用TFT、复位用TFT、电容器，在上层形成光电转换元件和读出用晶体管那样地，能够自由地进行配置。
但是同时，在特别是在下层形成的TFT发生缺陷，而导致布线短路的情况下，是不能通过激光修复上层配置的例如光电转换元件和读出用TFT的。所以，下层特别是TFT区域上面，通过除去例如构成光电转换元件和读出用TFT的金属膜和第2半导体层，能够稳定地进行基于激光的加工。
通过本实施例，在由包含第1半导体层的TFT(例如开关TFT和复位TFT)、其上面的第2半导体层、包含电极的光电转换元件构成的放射线检测装置中，能够稳定地进行以光电转换元件内的短路、TFT短路等为代表的缺陷部分的基于激光修复的加工。
如以上所说明的那样，通过本发明，在具有包含第1半导体层的开关元件、包含其上面的第2半导体层的半导体转换元件、与该开关元件连接的驱动布线、与该转换元件连接的信号布线的摄象装置和放射线摄象装置中，即使发生泄露等缺陷，也能够稳定地进行基于缺陷部分的激光修复的加工，能够提供生产率高的摄象装置和放射线摄象装置。
图23A、图23B是本发明的放射线(X射线)摄象装置的实际安装例子的模型结构图和模型截面图。
在传感器基板6011内形成多个光电转换元件和TFT，与安装了位移寄存器SR1和检测用集成电路IC的软性电路基板6010连接。软性电路基板6010的相反侧与电路基板PCB1、PCB2连接。上述多个传感器基板6011被粘接在基台6012上，在构成大型光电转换装置的基台6012的下面，安装了用来从X射线保护处理电路6018内的存储器6014的铅板6013。在传感器基板6011上，蒸发粘接着用来将X射线转换为可见光的例如CsI的闪烁器(荧光体层)6030。如图23(b)所示的那样，其整体被收容在碳纤维制的外壳6020中。
图24是展示本发明的放射线摄象装置的X射线诊断系统的应用的图。
用X射线管6050产生的X射线6060透过患者或被检查者6061的胸部6062，射入到上部安装了闪烁器的光电转换装置6040(上部安装了闪烁器的光电转换装置构成放射线摄象装置)中。在该射入的X射线中包含了患者6061身体内部的信息。对应于X射线的射入闪烁器发光，对其进行光电转换，得到电信息。该信息被转换为数字，通过成为信号处理装置的图象处理器6070进行图象处理，能够在成为控制室的显示装置的显示器6080上进行观察。
另外，该信息通过电话线路6090等传送处理装置能够转送到远距离的地方，能够被显示到其他地方的医务室等中的成为显示装置的显示器6081上，或保存到光盘等记录装置中，远距离的医生能够进行诊断。另外，能够通过成为记录装置的胶片处理器6100，记录到成为记录介质的胶片6110中。
本发明并不仅限于上述实施例，在本发明的宗旨范围内，可以有各种变形，并且这些变形也包含在本发明中。
权利要求
1.一种摄象装置，是在基板上，2维地配置由成对的将射入的电磁波转换为电信号的半导体转换元件、与上述半导体转换元件连接的开关元件构成的多个像素，具有与排列在一个方向上的多个上述开关元件共通连接的驱动布线、与排列在与上述一个方向不同的方向上的多个上述开关元件共通连接的信号布线，上述开关元件包含第1半导体层，上述半导体转换元件包含在形成上述开关元件后被形成的，并且在形成上述第1半导体层后被形成的第2半导体层的摄象装置，其特征在于上述半导体转换元件的电极被形成为在上述驱动布线、上述开关元件的电极和上述信号布线中的2个相互不重叠的区域中，至少除去上述驱动布线上的一部分和上述开关元件的电极上的一部分。
2.根据权利要求1所述的摄象装置，其特征在于上述半导体转换元件的电极还被形成为除去上述信号布线上的至少一部分。
3.根据权利要求1所述的摄象装置，其特征在于不形成上述半导体转换元件的电极的区域位于上述驱动布线、上述开关元件的电极、上述信号布线中的2个相互重叠的区域的周围。
4.根据权利要求1所述的摄象装置，其特征在于上述半导体转换元件在其上下具有电极，其中一个电极与上述开关元件连接。
5.根据权利要求1所述的摄象装置，其特征在于在与上述开关元件对应的区域上形成的上述第2半导体层比在上述半导体转换元件的电极上形成的第2半导体层薄。
6.根据权利要求1所述的摄象装置，其特征在于在与上述开关元件对应的区域上，没有上述第2半导体层。
7.根据权利要求1所述的摄象装置，其特征在于上述开关元件由薄膜晶体管构成。
8.根据权利要求1所述的摄象装置，其特征在于上述半导体转换元件是由绝缘层、半导体层、电阻接触层、上下配置的电极层构成的MIS型半导体转换元件。
9.根据权利要求1所述的摄象装置，其特征在于上述半导体转换元件是由n型半导体层、i型半导体层、p型半导体层、上下配置的电极层构成的PIN型半导体转换元件。
10.一种摄象装置，是在基板上，2维地配置由成对的将射入的电磁波转换为电信号的半导体转换元件、与上述半导体元件连接的开关元件构成的多个像素，具有与排列在一个方向上的多个上述开关元件共通连接的驱动布线、与排列在与上述一个方向不同的方向上的多个上述开关元件共通连接的信号布线，上述开关元件包含第1半导体层，上述半导体转换元件包含配置在上述开关元件的上层，并且与上述第1半导体层不同的第2半导体层的摄象装置，其特征在于上述半导体转换元件在上述驱动布线、上述开关元件的电极和上述信号布线中的2个相互重叠区域以外的，至少在上述驱动布线上的一部分和上述开关元件的电极上的一部分上，具有开口。
11.根据权利要求10所述的摄象装置，其特征在于上述开口位于上述驱动布线、上述开关元件的电极、上述信号布线中的2个相互重叠的区域的周围。
12.根据权利要求10所述的摄象装置，其特征在于还在上述信号布线上的至少一部分上具有上述开口。
13.一种摄象装置，是在基板上，2维地配置由成对的将射入的电磁波转换为电信号的半导体转换元件、与上述半导体元件连接的开关元件构成的多个像素，具有与排列在一个方向上的多个上述开关元件共通连接的驱动布线、与排列在与上述一个方向不同的方向上的多个上述开关元件共通连接的信号布线，上述开关元件包含第1半导体层，上述半导体转换元件包含配置在上述开关元件的上层，并且与上述第1半导体层不同的第2半导体层的摄象装置，其特征在于至少在上述开关元件的形成区域的周围区域、以及上述驱动布线的一部分除去上述半导体转换元件的电极。
14.一种放射线摄象装置，其特征在于具有权利要求1～13中的任意一个所述的摄象装置，上述摄象装置的上述半导体转换元件是光电转换元件，上述电磁波是光，在上述光电转换元件上，具有将放射线转换为能够用上述光电转换元件进行光电转换的波长区域的上述光的波长转换层。
15.一种放射线摄象装置，其特征在于具有权利要求1～13中的任意一个所述的摄象装置，上述摄象装置的上述半导体转换元件是将放射线直接转换为电信号的元件，上述电磁波是放射线。
16.一种放射线摄象系统，其特征在于包括权利要求14或15所述的放射线摄象装置；处理从上述放射线摄象装置发来的信号的信号处理装置；记录从上述信号处理装置发来的信号的记录装置；显示从上述信号处理装置发来的信号的显示装置；传送从上述信号处理装置发来的信号的传送处理装置；产生上述放射线的放射线源。
全文摘要
本发明的摄象装置和放射线摄象装置是在基板上，2维地配置由成对的将射入的电磁波转换为电信号的半导体转换元件、与上述半导体转换元件连接的开关元件构成的多个像素，具有与排列在一个方向上的多个上述开关元件共通连接的驱动布线、与排列在与上述一个方向不同的方向上的多个上述开关元件共通连接的信号布线，上述开关元件包含第1半导体层，上述半导体转换元件包含在形成上述开关元件后被形成的，并且在形成上述第1半导体层后被形成的第2半导体层，其特征在于上述半导体转换元件的电极被形成为在上述驱动布线、上述开关元件的电极和上述信号布线中的2个相互不重叠的区域中，至少除去上述驱动布线上的一部分和上述开关元件的电极上的一部分。
文档编号H01L27/146GK1501758SQ200310114918
公开日2004年6月2日 申请日期2003年11月13日 优先权日2002年11月13日
发明者森井稔子, 森下正和, 渡边实, 和 申请人:佳能株式会社