[0049]图18是例示根据本发明的另选示例性实施方式的放射线检测元件的构造的平面图；
[0050]图19是例示根据本发明的另选示例性实施方式的放射线检测元件的构造的平面图；
[0051]图20是例示根据本发明的另选示例性实施方式的放射线检测元件的整体构造的构造图；
[0052]图21是例示根据本发明的另选示例性实施方式的放射线检测元件的整体构造的构造图；
[0053]图22是例示根据本发明第六示例性实施方式的放射线检测元件的整体构造的构造图；
[0054]图23是放大了第六示例性实施方式的放射线成像装置的信号检测电路的等效电路；
[0055]图24是例示在第六示例性实施方式的放射线成像装置对放射线图像进行成像时的详细操作流程的时序图；以及
[0056]图25是例示在根据本发明第七示例性实施方式的放射线成像装置对放射线图像进行成像时的详细操作流程的时序图。
【具体实施方式】
[0057]下面将参照附图来描述本发明的示例性实施方式。
[0058]在本示例性实施方式中，对以下情况进行描述:本发明被应用于间接转换型放射线检测元件10，该间接转换型放射线检测元件10首先将如X射线的放射线转换成光，并接着将光转换成电荷。
[0059]第一示例性实施方式
[0060]图1示出了其中使用根据本发明第一示例性实施方式的放射线检测元件10的放射线成像装置100的整体构造。
[0061]如图1所示，根据本示例性实施方式的放射线成像装置100配备有间接转换型放射线检测元件10。略去了将放射线转换成光的闪烁体。
[0062]多个像素20被置于该放射线检测元件10中。各个像素20均被构造成包括传感器部103和TFT开关4。传感器部103接收光，生成电荷，并积蓄所生成的电荷。TFT开关4用于读出在传感器部103中积蓄的电荷。在本示例性实施方式中，由于受到闪烁体从辐射转换成的光的照射，传感器部103生成电荷。TFT开关4对应于本发明的开关元件。
[0063]沿一个方向(图1中的水平方向；下面称作“行方向”)并沿与该行方向的交叉的方向(图1中的垂直方向；下面称作“列方向”)按矩阵形式设置了多个像素20。在图1和图6中，以简化方式绘出了像素20的阵列；然而，例如，存在沿一个方向和交叉方向设置的1024 X1024个像素20。
[0064]在本示例性实施方式中，在多个像素20中，采用了用于放射线成像的像素20A(放射线成像像素)和用于放射线检测的像素20B(放射线检测像素)。在图1和图6中，放射线检测像素20B被虚线圈起。放射线成像像素20A被用于检测放射线并且用于生成由放射线表示的图像。放射线检测像素20B被用于检测放射线的照射开始。
[0065]而且，在放射线检测元件10中，在基板1(参见图3)上彼此交叉地设置了用于将TFT开关4接通和断开的多条第一扫描线101和用于读出传感器部103中已积蓄的电荷的多条信号线3。在本示例性实施方式中，信号线3被设置为使得沿所述一个方向针对每一像素行均存在一条信号线，并且所述扫描线101被设置为使得沿所述交叉方向针对每一像素行均存在一条扫描线。例如，在沿所述一个方向并且沿所述交叉方向设置有1024X1024个像素20的情况下，信号线3和扫描线101被设置为使得存在1024条信号线3和1024条扫描线101。
[0066]而且，在放射线检测元件10中，公共电极线25与各条信号线3平行地设置。这些公共电极线25的一端与另一端并联连接，并且公共电极线25的所述一端连接至提供预定偏压电压的电源110。传感器部103连接至公共电极线25，并且偏压经公共电极线25施加至传感器部103。
[0067]控制信号流过扫描线101，以开关各TFT开关4。控制信号流经各条扫描线101，以执行对各TFT开关4的开关。
[0068]根据像素20的TFT开关4的开关状态，与像素20中已积蓄的电荷相对应的电信号流经这些信号线3。更具体地说，由于连接至那些信号线3的像素20的任一个TFT开关被接通，与积蓄的电荷量相对应的电信号流经这些信号线3。
[0069]检测信号线3中流出的电信号的信号检测电路105连接至信号线3。而且，扫描信号控制电路104连接至扫描线101，该扫描信号控制电路104向扫描线101输出用于将TFT开关4接通和断开的控制信号。尽管例如在图1和6中示出了一个信号检测电路105和一个扫描信号控制电路104，但可以设置多个信号信号检测电路105和多个扫描信号控制电路104，并且在各个信号检测电路105和扫描信号控制电路104中，可以连接预定数量(例如，每个电路256条线)的信号线3或扫描线101。例如，当设置有1024条信号线3和1024条扫描线101时，可以设置4个扫描信号控制电路104，各个扫描信号控制电路104均连接至256条扫描线101，并且可以设置4个信号检测电路105，各个信号检测电路105均连接至256条信号线3。
[0070]信号检测电路105包括针对各条信号线3的内置放大器电路，这些放大器电路放大所输入的电信号。该信号检测电路105利用这些放大器电路来放大从信号线3输入的电信号，并将放大的电信号转换成数字数据。
[0071]控制部106连接至信号检测电路105和扫描信号控制电路104。控制部106针对信号检测电路105中已从由电信号转换成的数字数据执行预定处理(如噪声去除)，输出指示针对信号检测电路105的信号检测定时的控制信号，并且输出指示针对扫描信号控制电路104的读出定时的控制信号。
[0072]本示例性实施方式的控制部106由微型计算机构成，并且配备有中央处理单元(CPU), ROM、RAM，以及非易失性存储部(如闪速存储器)。控制部106针对已被执行了上述预定处理的图像信息执行处理(插值处理)，该处理插入放射线检测像素20B的图像信息以由此生成由已照射了像素的放射线所表示的图像。即，控制部106基于上述预定处理后的图像信息，插入放射线检测像素20B的图像信息，由此生成由照射了像素的放射线所表示的图像。
[0073]图2是例示第一示例性实施方式的间接转换型放射线检测元件10的结构的平面图。图3是沿图2的放射线成像像素20A的直线A-A截取的截面图。图4是沿图2的放射线检测像素20B的直线B-B截取的截面图。
[0074]如图3所示，在放射线检测元件10的放射线成像像素20A中，扫描线101(参见图2)和栅极2形成在包括无碱玻璃等的绝缘基板I上，并且扫描线101和栅极2连接起来(参见图2)。其中形成有扫描线101和栅极2的布线层(下面称作“第一信号线层”)由Al和/或Cu形成，或者由主要由Al和/或Cu组成的分层膜形成。然而，布线层的材料不限于此。
[0075]在第一信号线层上，绝缘膜15形成在一个表面上，并且栅极2顶部的部分充当TFT开关4中的栅极绝缘膜。绝缘膜15例如通过化学汽相淀积(CVD)膜形成法由例如SiNx等形成。
[0076]岛形的半导体有源层8形成于各栅极2上的绝缘膜15之上。该半导体有源层8是TFF开关4的沟道部分，并且例如由非晶硅膜形成。
[0077]源极9和漏极13形成在前述层之上。在形成有源极9和漏极13的布线层中，形成有信号线3。源极9连接至信号线3(参见图2)。形成有源极9、漏极13以及信号线3的布线层(下面，称作“第二信号线层”)由Al和/或Cu，或者由主要由Al和/或Cu组成的分层膜形成。然而，第二信号布线层的材料不限于此。接触层(该图中未示出)形成在半导体有源层8与源极9和漏极13两者之间。该接触层是掺杂了例如非晶硅等的掺杂半导体层。各TFT开关4都由栅极
2、半导体有源层8、源极9以及漏极13构成。在这些TFT开关4中，由于下电极11所收集和积蓄的电荷的极性，源极9和漏极13可以是相反的。
[0078]在第二信号线层之上，为了保护TFT开关4和信号线3，在基板I上设置有像素20的区域的大体整个表面(大体整个区域)上形成TFT保护膜层30。该TFT保护膜层30例如通过CVD膜形成方法由例如SiNx等形成。
[0079]涂敷的层间绝缘膜12形成在TFT保护膜层30上。该层间绝缘膜12由具有低介电常数(相对介电常数^ = 2至4)的感光有机材料(例如，正感光丙烯酸树脂:一种萘醌二叠氮基正光敏剂与基础聚合物混合在一起的材料，该基出聚合物包括甲基丙烯酸和缩水甘油基甲基丙烯酸酯二者的共聚物)按Iym至4μπι的膜厚度形成。
[0080]在根据本示例性实施方式的放射线检测元件10中，设置在层间绝缘膜12上方与下方的金属之间的电容因层间绝缘膜12而保持较低。而且，层间绝缘膜12还具有作为平坦化膜的功能，并且使其下的层的台阶平坦化。在根据本示例性实施方式的放射线检测元件10中，接触孔17形成在层间绝缘膜12和TFT保护膜层30 二者与漏电极13相对的位置处。
[0081]传感器部103的下电极11形成在层间绝缘膜12上，以在填充接触孔17时覆盖像素区。下电极11连接至TFT开关4的漏电极13。如果后面描述的半导体层21的厚度为大约Ιμπι，则对于下电极18的材料来说，基本上不存在限制，只要该材料为导电材料即可。因此，下电极11由诸如铝基材料、ITO等的导电金属形成。
[0082]然而，在半导体层21的膜厚度较薄(大约0.2μηι至0.5μηι)的情况下，光可能不被半导体层21充分吸收，因此需要采取措施以防止因光照射到TFT开关4上而造成漏电流增大。因此，在这种情况下，下电极11优选为以具有光阻挡能力的金属作为主要成分的合金或分层膜。
[0083]半导体层21形成在下电极11上，并且用作光电二极管。在本示例性实施方式中，采用了具有PIN结构的光电二极管，其中，η+层、i层以及ρ+层(η+非晶硅、非晶硅、ρ+非晶硅)彼此层叠作为半导体层21。因此，在本示例性实施方式的半导体层21中，η+层21A、i层21Β以及P+层21C按这个顺序从底层开始层叠地形成。i层21B由于光的照射而生成电荷(自由电子和自由空穴对)。11+层21A和ρ+层21C用作接触层，它们分别将下电极11和上电极22与1层218电连接。i层21B对应于本发明的光电转换层。
[0084]在本示例性实施方式中，下电极I形成有比半导体层21大的表面积。而且，TFT开关4的光照射侧被半导体层21覆盖。因此，在本示例性实施方式中，像素区内的可以接收光的表面积的比例(称作填充因数)较大，从而可以抑制光入射在TFT开关4上。
[0085]单个上电极22形成在各半导体层21上。上电极22例如利用具有高透光率的材料(例如，ΙΤ0、铟锌氧化物(IZO)等)形成。在根据本示例性实施方式的放射线检测元件10中，各传感器部103都被构造成包括上电极22、半导体层21及下电极11。
[0086]为覆盖各半导体层21，涂敷的层间绝缘膜23形成在层间绝缘膜12、半导体层21及上电极22上，以使在与上电极22相对应的部分处具有开口 27A。
[0087]在层间绝缘膜23上，公共电极线25通过Al和/或Cu形成，或由主要由Al和/或Cu组成的分层膜形成。接触焊盘27在开口 27A附近形成，并且公共电极线25经由层间绝缘膜23中的开口 27A电连接至上电极22。
[0088]另一方面，如图4所示，TFT开关4形成在放射线检测元件10的放射线检测像素20B中，使得源极9和漏极12彼此接触。即，TFT开关4的源极和漏极在放射线检测像素20B中短路。因此，在放射线检测像素20B中，不管TFT开关4的开关状态如何，下电极I中收集的电荷都流出至信号线3。
[0089]在如上所述地构成的放射线检测元件10中，如需要，保护层可以由具有低光吸收特性的绝缘材料形成，并且利用在该保护层的表面上形成的具有低吸光特性的粘合剂树脂附着例如由GOS等构成的闪烁体。
[0090]接下来，下面将描述用于形成放射线检测像素20B的方法的示例。当放射线检测元件10的有源区大于光掩模时，如图5所示地划分有源区50，并且针对各个划分区执行曝光。在图5的示例中，有源区50被划分成5X6个曝光(shot)。图5例示了所划分的区域。在第一示例性实施方式中，利用在形成放射线检测元件10的第二信号线层时的两种光掩模来执行曝光。在区域“曝光A”中，利用在某些像素20中形成为使得源极9和漏极13彼此接触的光掩模来执行曝光。此外，在区域“曝光B”中，利用在某些像素20中形成为使得源极9和漏极13彼此隔开的光掩模来执行曝光。应注意到，在用于曝光A的光掩模中，优选地使像素20B按等于或大于一个像素的间隔彼此分开地形成，使得像素20B不连续设置。因此，与其中连续设置放射线检测像素20B的情况相比，在控制部106中通过插值化处理生成的图像的图像质量变尚ο
[0091]这里，如图6所示，优选地使放射线检测像素20B以这样的方式形成在放射线检测元件10中:多个放射线检测像素20B针对特定信号线3(这里，信号线3中的D2和D6