专利名称：摄像装置、其制造方法以及摄像显示系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及包括具有光电转换元件的传感器基板的摄像装置、其制造方法以及包括该摄像装置的摄像显示系统。
背景技术：
在下文，提出了各种将光电转换元件(光电二极管)设置在像素(摄像像素)中的摄像装置。这类摄像装置例如描述在日本专利特开平1-144675号公报中。具有这样的光电转换元件的摄像装置包括所谓的光接触板和放射线摄像装置等。
发明内容
现在，在如上所述的摄像装置中，通常通过驱动(摄像驱动)多个像素而获得捕获的图像。迄今，尽管已经提出了各种技术来提高以这样方式获得的捕获图像的质量，但是还是希望提出进一步的改进技术。此外，在这样的摄像装置中，通常也要求摄像装置的小型化。本发明着力于解决上述问题，并且因此希望提供可提高捕获图像的图像质量并同时能使摄像装置小型化的摄像装置、其制造方法以及包括该摄像装置的摄像显示系统。为了实现上述愿望，根据本发明的实施例，提供一种摄像装置，包括:传感器基板；该传感器基板包括形成在基板上的多个光电转换兀件和用于多个光电转换兀件的驱动兀件、电连接到驱动元件的配线以及设置在多个光电转换元件和配线之间的区域中且与配线在不同的层中的屏蔽电极。根据本发明的另一个实施例，提供一种摄像显示系统，包括:具有传感器基板的摄像装置；以及显示装置，该显示装置根据从摄像装置获得的摄像信号执行图像显示；该传感器基板包括形成在基板上的多个光电转换兀件和用于多个光电转换兀件的驱动兀件、电连接到驱动元件的配线以及设置在多个光电转换元件和配线之间的区域中且与配线在不同的层中的屏蔽电极。根据本发明的再一个实施例，提供一种制造摄像装置的方法，该制造方法包括:形成传感器基板；形成传感器基板包括在基板上形成多个光电转换兀件和用于多个光电转换元件的驱动元件、形成电连接到驱动元件的配线以及在多个光电转换元件和配线之间的区域中且与配线在不同的层中形成屏蔽电极。在根据本发明实施例的摄像装置、其制造方法和包括该摄像装置的摄像显示系统中，屏蔽电极提供在光电转换元件和用于光电转换元件的配线之间的区域中、且与电连接到用于光电转换元件的驱动元件的配线在不同的层中。提供这样的屏蔽电极能减小形成在光电转换元件和配线之间的耦合电容并减少摄像信号中的噪声成分。另外，与屏蔽电极形成在与配线相同层中的情况相比，实现了区域(空间)的有效利用。如上所述，根据本发明的实 施例，屏蔽电极提供在光电转换元件和用于光电转换元件的配线之间的区域中、且与电连接到用于光电转换元件的驱动元件的配线在不同的层中。因此，可实现区域的有效利用，并且可减少摄像信号中的噪声成分。结果，可提高捕获图像的图像质量同时使装置最小化。
图1是示出作为根据本发明第一实施例的摄像装置的放射线摄像装置结构的截面图；图2是示出图1所示传感器基板构造的模块图；图3是示出图1所示传感器基板结构的俯视图；图4是沿图3的II1-1II线的截面图；图5A至5G是说明制造图1所示放射线摄像装置方法中工艺的截面图；图6是说明根据用于本发明第一实施例的比较示例的放射线摄像装置的结构和操作的截面图；图7是示出根据本发明第一实施例的修改变化的放射线摄像装置的结构的截面图；图8是示出根据本发明第二实施例的放射线摄像系统的示意性构造的模块图；以及图9是示出根据本发明第一实施例的另一个修改变化的摄像装置的示意性构造的示意图。
具体实施例方式在下文，将参考附图详细描述本发明的实施例。应注意，描述将根据下面的顺序给出。1.第一实施例(包括在与信号线不同层中的屏蔽电极的放射线摄像装置的示例)2.修改变化(屏蔽电极覆盖信号线周围的放射线摄像装置的示例)3.第二实施例(放射线摄像显示系统的示例)4.其它修改变化(除放射线摄像装置之外的摄像装置的示例)1.第一实施例[放射线摄像装置I的截面结构]图1是示出根据本发明第一实施例的摄像装置(放射线摄像装置I)的截面结构的截面图。放射线摄像装置I对由a-射线、￠-射线、Y-射线或X射线表示的放射线进行波长转换并且接收所产生的放射线，由此，基于放射线读取图像信息(捕获物体的图像)。放射线摄像装置I适合于用作X射线摄像装置以用于诸如行李检查的非破坏性检查，包括医疗用途。
放射线摄像装置I是将稍后描述的波长转换构件20设置在传感器基板10上的装置。相应地，传感器基板10和波长转换构件20事先制作为不同的模块。传感器基板10包括多个像素(稍后描述的单元像素P)。传感器基板10是这样的，在基板11上形成包括多个光电二极管IllA (光电转换元件)和作为光电二极管IllA的驱动元件的薄膜晶体管(TFTs )11IB的像素电路。在本发明的第一实施例中，光电二极管11IA和薄膜晶体管IllB以相对彼此平行的关系设置在由玻璃等材料制造的基板11上。再者，光电二极管IllA和薄膜晶体管IllB 二者的一部分(栅极绝缘膜121、第一层间绝缘膜112A和第二层间绝缘膜112B)变为相互公用层。栅极绝缘膜121提供在基板11上。在此情况下，栅极绝缘膜121由单层膜或层叠膜组成，单层膜例如由选自氧化硅(SiO2)膜、氧氮化硅(SiON)膜和氮化硅(SiN)膜的一种膜组成，层叠膜由选自这些膜的两种或多种膜组成。第一层间绝缘膜112A提供在栅极绝缘膜121上，并且由诸如氧化硅膜或氮化硅膜的绝缘膜组成。第一层间绝缘膜112A用作保护膜(钝化膜)，并且用于覆盖稍后描述的薄膜晶体管111B。应注意，第一层间绝缘膜112A对应于本发明实施例中的“层间绝缘膜”的具体示例。(光电二极管111A)光电二极管11IA是光电转换元件，用于产生电荷(光电电荷)，该电荷所具有的电荷量对应于入射光量(被接收光的量)，以在其中累积并产生电荷。光电二极管IllA例如由正本征负(PIN)光电二极管组成。在光电二极管IllA中，其敏感范围例如设定为可见范围(被接收光的波长范围是可见范围)。光电二极管IllA例如隔着栅极绝缘膜121和第一层间绝缘膜112A 二者设置在基板11上的选择区域中。具体而言，在光电二极管IllA中，下电极124、n型半导体层125N、i型半导体层1251、p型半导体层125P和上电极126按照该顺序层叠在第一层间绝缘膜112A上。在它们当中，n型半导体层125N、i型半导体层1251和p型半导体层125P对应于本发明实施例中的“光电转换层”的具体示例。应注意，在第一实施例中，给出了这样的情况，其中n型半导体层125N提供在基板侧(下部侧)，并且p型半导体层125P提供在上部侧。然而，可采用与此结构相反的结构，即其中P型半导体层提供在下部侧(基板侧)且n型半导体层提供在上部侧的结构。
下电极124是通过其从光电转换层(包括n型半导体层125N、i型半导体层1251和P型半导体层125P)读出信号电荷的电极。因此，在此情况下，下电极124连接到薄膜晶体管IllB中的稍后描述的漏极123D。该下电极124例如由通过层叠钥(Mo)、铝(Al)、钛(Ti)、钨(W)或铬(Cr)等获得的三层结构((Mo/Al/Mo)等)组成。n型半导体层125N例如由非晶硅(a-Si)制造并且形成n+型区域。n型半导体层125N的厚度例如在约IOnm至约50nm的范围内。i型半导体层1251是导电性低于n型半导体层125N和p型半导体层125P的半导体层，例如是非掺杂本征半导体层，并且例如由非晶硅(a-Si)制造。尽管i型半导体层1251的厚度例如在约400nm至约IOOOnm的范围内，但是光敏性可随着i型半导体层1251厚度的变大而增加。p型半导体层125P例如由非晶硅(a-Si)制造并且形成P+型区域。p型半导体层125P的厚度例如在约IOnm至约50nm的范围内。上电极126例如是在光电转换期间通过其将参考电压(偏电压)施加给前述光电转换层的电极。因此，上电极126连接到作为电源线的配线层127以提供参考电压。上电极126例如由诸如铟锡氧化物(ITO)膜的透明导电膜组成。(薄膜晶体管IllB)薄膜晶体管IllB例如由场效晶体管(FET)组成。在薄膜晶体管IllB中，例如由钛(Ti)、Al、Mo、钨(W)或铬(Cr)等制造的栅极120形成在基板11上，并且上述的栅极绝缘膜121形成为覆盖该栅极120。半导体层122形成在栅极绝缘膜121上。再者，半导体层122包括沟道区域。半导体层122例如由多晶硅、微晶硅或非晶硅制造。或者，半导体层122由半导体氧化物制造，例如，由铟锗锌氧(InGaZnO)或氧化锌(ZnO)制造。源极123S和漏极123D连接到用于读取的信号线，该源极123S和漏极123D以及各种配线形成在该半导体层122上。具体而言，在此情况下，漏极123D连接到光电二极管IllA中的下电极124。再者，源极123S连接到稍后描述的垂直信号线18 (源极线)。源极123S和漏极123D例如由T1、Al、Mo、W或Cr等制造。另外，在传感器基板10中，第二层间绝缘膜112B、第一平坦化膜113A、保护膜114和第二平坦化膜113B按照该顺序提供在光电二极管IllA和薄膜晶体管IllB的上层上。第二层间绝缘膜112B提供为覆盖薄膜晶体管111B、光电二极管IllA中的侧表面和上表面(上电极126)的端部。第二层间绝缘膜112B例如由诸如氧化硅膜或氮化硅膜的绝缘膜组成。第一平坦化膜113A设置在光电二极管IllA和薄膜晶体管IllB的上层侧。第一平坦化膜113A例如由诸如聚酰亚胺的透明树脂材料制造。第一平坦化膜113A在除了形成光电二极管IllA的区域外的部分(平坦部分)中的厚度例如等于或小于约3pm。开口部分Hl形成在第一平坦化膜113A中以对应于其中形成光电二极管IllA的区域的附近。开口部分Hl的侧表面具有锥状的形状，并且设置在光电二极管IllA的上电极126上。保护膜114提供在上电极126、配线层127和第一平坦化膜113A的整个表面上。保护膜114例如由诸如氧化硅膜或氮化硅膜的绝缘膜组成。第二平坦化膜113B提供在保护膜114的整个表面上，并且由诸如聚酰亚胺的透明树脂材料制造。(波长转换构件20)如上所述，波长转换构件20制作为与传感器基板10不同的模块，并且例如由闪烁体板(闪烁体面板)等构成。简言之，波长转换构件20是平板状(板状)构件。波长转换构件20例如这样制作:在由玻璃等材料制造的透明基板上提供闪烁体层(波长转换层)。可将具有防潮性的保护膜进一步形成在闪烁体层上，或者可提供保护膜以覆盖闪烁体层和基板的整个表面。在该波长转换构件20中使用例如将放射线(X射线)转换成可见光的闪烁体(磷)。换言之，波长转换构件20具有波长转换放射线(X射线)的功能，将从外面入射至其的放射线(X射线)转换成波长在光电转换元件IllA的敏感范围(可见范围)内的光。这样的磷例如包括通过加铊(Tl)到碘化铯(CsI)而获得的磷材料(CsI ;!!)、通过加铽(Tb)到硫氧化钆(Gd2O2S)、BaFX (X为Cl、Br或I等)等而获得的磷材料。闪烁体层的厚度优选在100 u m至600 iim的范围内。例如，当把CsI ;!!用作磷材料时，其厚度例如为600 iim。应注意，闪烁体层可通过例如利用真空蒸发法沉积在透明基板上。在此情况下，将如上所述的闪烁体板作为波长转换构件20的示例。然而，要求所有波长转换构件都能将放射线波长转换成波长在光电二极管IllA的敏感范围内的光，因此波长转换构件决不受限于以上材料。
[传感器基板10的具体构造]
图2是示出如上所述传感器基板10的总体构造的功能模块图。传感器基板10包括用作图像捕获区域(图像捕获部分)的像素部分12，并且包括周边电路(驱动电路)，该周边电路例如由像素部分12的周边区域中的行扫描部分13、水平选择部分14、列扫描部分15和系统控制部分16组成。(像素部分12)像素部分12包括单元像素P (在下文的一些情况下简称为“像素”)，这些单元像素P例如二维地设置成矩阵。每一个单元像素P包括上面已经描述的光电二极管IllA和薄膜晶体管111B。在单元像素P中，例如，像素驱动线17 (例如，行选择线和复位控制线，以及类似物:栅极线)给每个像素行布线，并且垂直信号线18 (源极线)给每个像素列布线。像素驱动线17根据像素单元来传输驱动信号，以从相对应的单元像素P中读出信号。像素驱动线17的一端连接到行扫描部分13的对应行的输出端。另一方面，垂直信号线18用于通过薄膜晶体管11IB从单元像素P内的光电二极管IllA读出摄像信号。应注意，垂直信号线18对应于本发明实施例中的“配线”和“信号线”的具体示例。这里，图3示出了传感器基板10中的单元像素P (像素部分12)的平面结构。如图3所示，在单元像素P中，薄膜晶体管IllB (驱动元件)中的漏极123D连接到光电二极管IllA中的下电极124，并且薄膜晶体管IllB中的源极123S连接到垂直信号线18。就是说，垂直信号线18电连接到薄膜晶体管111B。应注意，沿着图3中的I1-1I线的截面结构对应于图1所示的传感器基板10的截面结构。另一方面，图4示出了沿着图3所示的II1-1II线的传感器基板10的截面结构。尽管图4所示的截面结构与图1所示的基本上相同，但是图4中垂直信号线18形成在基板11上，替代了薄膜晶体管Ill B的形成。具体而言，垂直信号线18提供在栅极绝缘膜121和第一层间绝缘膜112A之间的选择区域(对应于图1中形成薄膜晶体管IllB的区域)中。这里，在本发明的第一实施例中，如图3和4所示，屏蔽电极128提供在与垂直信号线18不同的层(与垂直信号线18的形成层不同的层)中且在光电二极管IllA和垂直信号线18之间的区域中。在此情况下，屏蔽电极128相对于垂直信号线18形成在上层侧(具体而言，在与光电二极管IllA的下电极124相同层)以沿着垂直信号线18延伸。换言之，在此情况下，采用这样的结构，其中第一层间绝缘膜112A形成在屏蔽电极128和下电极124的形成层与垂直信号线18的层之间。另外，给屏蔽电极128施加预定参考电压(例如，用以从像素读取摄像信号的电压)，进而使屏蔽电极128具有施加给其的固定电压。如稍后所描述，这样的屏蔽电极128例如在与下电极124相同的工艺中由与下电极124相同的材料(例如，该材料通过层叠Mo层、Al层和Mo层获得的三层结构(Mo/Al/Mo)组成)制造。(周边电路)图2所示的行扫描部分13是像素驱动部分，该像素驱动部分由移位寄存器和地址解码器等组成并且例如以行驱动像素部分12的像素P。由属于被行扫描部分13选择且扫描的像素行输出的信号(摄像信号)通过垂直信号线18对应地提供给水平选择部分14。水平选择部分14由提供给每个垂直信号线18的放大器和水平选择开关等组成。列扫描部分15由移位寄存器和地址解码器等组成，并且被操作为在它扫描水平选择部分14的水平选择开关时，逐一驱动水平选择部分14的水平选择开关。根据列扫描部分15的选择扫描，从像素P通过相应的垂直信号线18传输的信号逐一输出到水平信号线19，以通过关联的水平信号线19传输到基板11的外面。应注意，由行扫描部分13、水平选择部分14、列扫描部分15和水平信号线19组成的电路部分可直接形成在基板11上，或者可以是设置在外部控制集成电路(IC)中的一部分。另外，这样的电路部分也可形成在另一个基板上，该另一个基板通过电缆等连接到基板11。系统控制部分16接收从基板11的外面给其提供的时钟信号和用于指令操作模式的数据等，并且输出诸如放射线摄像装置I的内部信息的数据。系统控制部分16还包括定时发生器，用于产生各种定时信号。因此，系统控制部分16根据定时发生器产生的定时信号对由行扫描部分13、水平选择部分14和列扫描部分15等组成的周边电路执行驱动控制。[制造摄像装置I的方法]如上所述的放射线摄像装置I例如可如下制造。图5A至5G是说明制造放射线摄像装置I的方法(尤其是，制造传感器基板10的方法)中的工艺的对应截面图。首先，制造传感器基板10。具体而言，如图5A所示，薄膜晶体管IllB形成在基板11上，基板11例如由玻璃通过利用已知的薄膜工艺制造。随后，由上述绝缘材料制造的第一层间膜112A例如通过采用化学气相沉积(CVD)法和光刻法形成在薄膜晶体管IllB上。其后，例如通过利用溅射法和光刻法形成由上述导电材料制造的下电极124以使其电连接到薄膜晶体管IllB中的漏极123D。另外，此时，如图5B所示，垂直信号线18例如由与薄膜晶体管IllB中的源极123S和漏极123D相同的材料在与薄膜晶体管IllB中的源极123S和漏极123D相同的工艺中形成。另外，屏蔽电极128例如由与光电二极管IllA中的下电极124相同的材料在与光电二极管IllA中的下电极124相同的工艺中形成。结果，设置在光电二极管IllA和垂直信号线18之间的区域中的屏蔽电极128形成在与信号线18不同的层中，即在此情况下形成在与下电极124相同的层中。`接下来，如图5C所示，由上述材料制造的n型半导体层125N、i型半导体层1251和P型半导体层125P对应地通过例如利用CVD法形成。其后，由上述导电材料制造的上电极126例如通过利用溅射法和光刻法形成在p型半导体层125P上的要形成光电二极管IllA的区域中。随后，如图所示，以如上所述方式形成的n型半导体层125N、i型半导体层1251和P型半导体层125P的层叠结构例如通过利用光刻法和干蚀刻法图案化成预定的形状。结果，光电二极管IllA形成在基板11上。接下来，如图5E所示，由上述绝缘材料制造的第二层间绝缘膜112B例如通过利用CVD法和光刻法形成为覆盖薄膜晶体管111B、光电二极管IllA中的侧表面和上表面(上电极126)的端部。其后，第二层间绝缘膜112B的整个表面(光电二极管IllA的上层侧和薄膜晶体管111B)涂有由上述材料制造的第一平坦化膜113A。再者，例如通过利用光刻法形成开口部分Hl以使其对应于第一平坦化膜113A中的光电二极管IllA的形成区域。随后，如图5F所示，例如由Al、Mo或Cu等制造的配线层127例如通过利用溅射法和光刻法形成在第一平坦化膜113A中的开口部分Hl内(在上电极126上)。其后，如图5G所示，由上述材料制造的保护膜114例如通过利用CVD法沉积在第一平坦化膜113A、上电极126和配线层127的整个表面上。再者，第二平坦化膜113B例如通过利用光刻法形成在保护膜114的整个表面上。结果，完成了图1所示的传感器基板10。最后，将通过利用上述方法特别制造的波长转换构件20粘合到传感器基板10(例如，波长转换构件20通过采用密封材料接合到像素部分12的周边区域，或者将像素部分12的周边或面板的整个表面压接固定起来)。结果，完成图1所示的放射线摄像装置I。[摄像装置I的操作与效果](1.图像捕获操作)现在，将描述第一实施例的放射线摄像装置I的操作和效果。当例如从由放射线辐射源(未示出)(例如，X射线辐射源)辐射出的放射线透过物体(待检测的物体)而入射到放射线摄像装置I时，入射至该装置I上的放射线经历波长转换后还经历光电转换，并且因此物体的图像以电信号(摄像信号)的形式获得。具体而言，已入射到放射线摄像装置I的放射线首先在波长转换构件20中(可见光从波长转换构件20射出)转换成波长为光电二极管IllA的敏感范围(在此情况下在可见范围)内的光。以这样的方式从波长转换构件20射出的可见光入射到传感器基板10。在传感器基板10中，当预定电压(偏电压)通过配线127施加给光电二极管IllA的一端(例如，上电极126)时,从上电极126侧入射的光转换成信号电荷,其电荷量对应于接收的光量(该光经历了光电转换)。通过光电转换产生的信号电荷以光电流的形式从光电二极管IllA的另一端(例如，下电极124)侧取出。具体而言，光电二极管IllA中通过光电转换产生的电荷以光电流的形式读出，并且以摄像信号的形式从薄膜晶体管IllB输出。响应于从行扫描部分13经相对应的一个像素驱动线17传输的行扫描信号， 从薄膜晶体管IllB输出的摄像信号被输出(读出)到相对应的一个垂直信号线18。输出到相对应的一个垂直信号线18的摄像信号通过每个像素列的相对应的垂直信号线18输出到水平选择部分14。再者，根据由列扫描部分15进行的选择扫描，来自对应像素的已传输通过对应的垂直信号线18的摄像信号逐一输出到水平信号线19。再者，摄像信号然后通过水平信号线19传输到基板11的外面(向外面输出输出数据Dout)。在如上所述的方式中，利用放射线在放射线摄像装置I中获得了捕获的图像。(2 屏蔽电极128的操作)这里，将参考图3、4和6描述第一实施例的放射线摄像装置I中屏蔽电极128的操作，同时将其与用于第一实施例的放射线摄像装置I的比较示例进行比较。(比较示例)图6示出了根据第一实施例的放射线摄像装置I的比较示例的放射线摄像装置(放射线摄像装置100)的截面结构。比较示例的放射线摄像装置100是这样的，将图4所示的第一实施例的放射线摄像装置I中的具有屏蔽电极128的传感器基板10替换为没有屏蔽电极128的传感器基板101。因为，在放射线摄像装置100中，如上所述，在传感器基板101中，在光电二极管IllA和垂直信号线18之间的区域中不提供屏蔽电极128，所以捕获图像的图像质量由于下面的原因而变差。就是说，首先，例如如图6示意性示出的，在光电二极管IllA (特别是下电极124)和垂直信号线18之间形成了大耦合电容C101。再者，摄像信号(通过薄膜晶体管IllB从光电二极管IllA读出的信号)中的噪声成分由于形成大耦合电容ClOl而增加。结果，摄像信号中信噪比(S/N)减小了，这导致捕获图像的图像质量变差。(第一实施例)另一方面，在第一实施例的放射线摄像装置I中，如图3和4所示，屏蔽电极128提供在传感器基板10内的光电二极管11IA和垂直信号线18之间的区域中。结果，与其中不提供这种屏蔽电极128的比较示例的情况相比，光电二极管IllA (特别是下电极124)和垂直信号线18之间形成的耦合电容变小。因此，减小了垂直信号线18上传输的摄像信号中的噪声成分。具体而言，在此情况下，因为预定参考电压(例如，读取电压)施加给屏蔽电极128，抑制了耦合电容上的电容变化，其贡献是减小了噪声成分。以这样的方式减小了摄像信号中的噪声成分，结果，与上述的比较示例相比，S/N比得到改善，并且因此提高了捕获图像的图像质量。另外，这样的屏蔽电极128形成在与垂直信号线18不同的层中。结果，与屏蔽电极128例如形成在与垂直信号线18相同层中的情况相比，实现了区域(空间)的有效利用，并且防止开口率(光电二极管IllA的信息区域的面积的比率)降低。此外，在此情况下，屏蔽电极128与光电二极管IllA的下电极124形成在相同层中(屏蔽电极128由与下电极124相同的材料以与下电极124相同的工艺形成)。因此，可在不增加工艺次数的情况下在制造期间形成屏蔽电极128，并且因此避免制造成本上的增加。在本发明的第一实施例中，屏蔽电极128形成在光电二极管11IA和垂直信号线18之间的区域中并在与电连接至光电二极管IllA的驱动元件(薄膜晶体管111B)的垂直信号线18不同的层中，这可减小摄像信号中的噪声成分，从而实现该区域的有效利用。结果，能够提高被捕获图像的图像质量同时使装 置(传感器基板10和放射线摄像装置I)小型化。2.修改变化随后，将参考图7描述本发明的第一实施例的修改变化。应注意，在第一实施例的修改变化中，与第一实施例相同的构成元件由对应的相同的参考数字或标号表示，并且为了简便这里适当省略重复的描述。图7是示出根据第一实施例的修改变化的摄像装置(放射线摄像装置1A)的截面结构的截面图。根据第一实施例的修改变化的放射线摄像装置IA是这样的，将第一实施例的放射线摄像装置I中提供的传感器基板10替换成如下所述的传感器基板10A。尽管传感器基板IOA基本上具有与第一实施例中的传感器基板10相同的结构,但是下面描述的屏蔽电极128A的结构(形状)与传感器基板10中的屏蔽电极128不同。就是说，在传感器基板IOA中，屏蔽电极128A形成为隔着第一层间绝缘膜112A覆盖垂直信号线18的周围(从而除了上层侧外还覆盖侧表面)。具体而言，在此情况下，如图7中的参考标号Pla和Plb所示，在第一层间绝缘膜112A中形成一对分隔沟槽120，垂直信号线18和其周围区域(沿垂直信号线18的侧表面方向的外部区域)通过该对分隔沟槽120而彼此分隔开(隔离)。再者，屏蔽电极128A连续地形成为覆盖第一层间绝缘膜112A和垂直信号线18周围区域中的分隔沟槽120的内表面(在此情况下为侧表面和底部表面)。结果，在第一实施例的修改变化中，除了第一实施例中固有的效果外，可获得下面的效果。就是说，在第一实施例的修改变化中，屏蔽电极128A形成为穿过第一层间绝缘膜112A覆盖垂直信号线18的周围。由此可见，与屏蔽电极128仅形成在垂直信号线18上层侧的情况(上述的第一实施例)相比，由于在垂直信号线18的侧表面侧上的包围，减小了耦合电容，由此能够提高了屏蔽效应。因此，与第一实施例的情况相比，上述的耦合电容可进一步减小，并且因此使摄像信号中噪声成分进一步减小(捕获图像的图像质量的进一步提高)变为可能。另外，即使形成了这样的分隔沟槽120，由于分隔沟槽120与漏极123D和下电极124之间的接触孔的形成工艺同时形成，所以不增加工艺次数。然而，分隔沟槽120的形成导致开口率(光电二极管IllA的形成区域的面积的比率)的降低。3.第二实施例在下文，将参考图8详细描述作为根据本发明第二实施例的摄像显示系统的放射线摄像显示系统。图8是示意性地示出了作为根据本发明第二实施例的摄像显示系统的放射线摄像显示系统5构造的模块图。放射线摄像显示系统5包括根据本发明第一实施例的放射线摄像装置1、图像处理部分52和显示装置4，并且因此构造为利用放射线的摄像显示系统(放射线摄像显示系统)。在此情况下，如上所述，根据本发明第一实施例的放射线摄像装置I包括具有像素部分12的传感器基板10。图像处理部分52使来自放射线摄像装置I的输出数据Dout (摄像信号)经过预定的图像处理，由此产生图像数据D1。显示装置4在预定的监视屏40上根据图像处理部分52中产生的图像数据Dl显示图像。在具有如上所述构造的放射线摄像显示系统5中，放射线摄像装置I基于从光源(放射线辐射源51，例如在此情况下为X射线辐射源)朝着物体50辐射的放射光线(在此情况下为放射线)获得物体50上的图像数据Dout，并且输出图像数据Dout到图像处理部分52。图像处理部分52将该输入其中的图像数据Dout经过预定的图像处理，并且在图像处理后输出图像数据(显示数据)Dl到显示装置4。显示装置4基于该输入其中的图像数据Dl在监视屏40上显示图像信息(在被捕获图像上)。以这样的方式，在第二实施例的放射线摄像显示系统5中，物体50的图像可以以电信号的形式在放射线摄像装 置I中获得。因此，将所获得的电信号传输到显示装置4，由此能够基于该电信号显示图像。就是说，物体50的图像可在不采用类似现有技术的放射线照片膜的情况下观看，并且放射线摄像显示系统5可响应于运动图像显示以及运动图像照相。应注意，尽管放射线摄像显示系统5包括根据本发明第一实施例的放射线摄像装置1，但是放射线摄像显示系统5也可包括根据第一实施例的修改变化的放射线摄像装置IA而替代包括第一实施例的放射线摄像装置I。4.其它修改变化尽管本发明的技术已经通过给出第一和第二实施例以及第一实施例的修改变化进行了描述，但是本发明的技术决不受限于第一和第二实施例以及第一实施例的修改变化，并且因此可进行其它的修改变化。例如，尽管实施例等已经通过示例描述了光电二极管IllA和薄膜晶体管IllB中的半导体层主要由非晶半导体(例如非晶硅)制造的情况，但是本发明决不受限于此。就是说，上述的半导体层例如也可由多晶半导体(例如多晶硅)或微晶半导体(例如微晶硅)制造。另外，尽管实施例等已经通过示例描述了屏蔽电极128、128A与光电二极管IllA的下电极124形成在相同层中的情况，但是本发明决不受限于此。就是说，屏蔽电极也可形成在另一层中，只要所提供的屏蔽电极在与配线(垂直信号线18)不同的层中。另外，尽管实施例等已经通过示例描述了摄像装置构成且构造为放射线摄像装置的情况，但是本发明也可应用于放射线摄像装置之外的摄像装置(以及除放射线摄像显示系统之外的摄像显示系统)。具体而言，例如，与图9所示的摄像装置3 —样，也可采用这样的构造:提供上面实施例等中描述的传感器基板10、10A，并省略(不提供)波长转换构件20。即使对于这样的构造，因为上面实施例等中描述的屏蔽电极128U28A提供在传感器基板10、10A内，所以能够获得相同的效果。应注意，本发明也可采用下面的构造。(I) 一种摄像装置，包括:传感器基板；该传感器基板包括形成在基板上的多个光电转换元件和用于多个光电转换元件的驱动元件，电连接到驱动元件的配线，以及屏蔽电极，设置在多个光电转换元件和配线之间的区域中且在与配线不同的层中。(2)段(I)中描述的摄像装置，其中屏蔽电极相对于配线提供在上层侧。(3)段(2)中描述的 摄像装置，其中在每一个光电转换元件中，下电极、光电转换层和上电极按照该顺序层叠；并且屏蔽电极与下电极形成在相同的层中。(4)段(3)中描述的摄像装置，其中屏蔽电极形成为覆盖相对应的一个配线的周围。(5)段(4)中描述的摄像装置，其中传感器基板包括:层间绝缘膜，提供在相对应的一个配线和下电极之间的层中，并且具有分隔沟槽以将相对应的一个配线和其周围分隔开；并且屏蔽电极形成为覆盖在层间绝缘膜上和分隔沟槽的内表面上。(6)段(I)至(5)任何一段描述的摄像装置，其中预定参考电压施加给屏蔽电极。(7)段(I)至(6)任何一段描述的摄像装置，其中配线是信号线，摄像信号从所述光电转换元件通过所述驱动元件经该信号线读出。(8 )段(I)至(7 )任何一段描述的摄像装置，其中每一个光电转换元件由PIN型光电二极管组成。( 9 )段(I)至(8 )任何一段描述的摄像装置，还包括:设置在传感器基板上的波长转换构件，入射至该波长转换构件的放射线被波长转换成波长在每一个光电转换元件的敏感范围的光；其中摄像装置构造且构成为放射线摄像装置。(10)段(9)中描述的摄像装置，其中放射线是X射线。(11) 一种摄像显不系统，包括:具有传感器基板的摄像装置；以及显示装置，根据从摄像装置获得的摄像信号执行图像显示；
该传感器基板包括形成在基板上的多个光电转换元件和用于多个光电转换元件的驱动元件，电连接到驱动元件的配线，以及屏蔽电极，设置多个光电转换元件和配线之间的区域中且在与配线不同的层中。(12) 一种制造摄像装置的方法，该制造方法包括:形成传感器基板；形成传感器基板包括在基板上形成多个光电转换元件和用于多个光电转换元件的驱动元件；形成电连接到驱动元件的配线；以及在多个光电转换元件和配线之间的区域中且在与配线不同的层中形成屏蔽电极。本申请包含2012年2月I日提交日本专利局的日本优先权专利申请JP2012-019799中公·开的相关主题，其全部内容通过引用结合于此。
权利要求
1.一种摄像装置，包括: 传感器基板； 所述传感器基板包括 形成在基板上的多个光电转换元件和用于所述多个光电转换元件的驱动元件， 电连接到所述驱动元件的配线，以及 屏蔽电极，设置在所述多个光电转换元件和所述配线之间的区域中且与所述配线在不同的层中。
2.根据权利要求1所述的摄像装置，其中所述屏蔽电极相对于所述配线提供在上层侧。
3.根据权利要求2所述的摄像装置，其中在每一个所述光电转换元件中，下电极、光电转换层和上电极按该顺序层叠；并且 所述屏蔽电极与所述下电极形成在相同的层中。
4.根据权利要求3所述的摄像装置，其中所述屏蔽电极形成为覆盖在相对应的一个配线的周围。
5.根据权利要求4所述的摄像装置，其中所述传感器基板包括: 层间绝缘膜，提供在相对应的一个配线和所述下电极之间的层中，并且该层间绝缘膜具有分隔沟槽以将所述相对应的一个配线和其周围分隔开；并且 所述屏蔽电极形成为覆盖在所述层间绝缘膜之上和所述分隔沟槽的内表面之上。
6.根据权利要求1所述的摄像装置，其中预定参考电压施加给所述屏蔽电极。
7.根据权利要求1所述的摄像装置，其中所述配线是信号线，摄像信号从所述光电转换元件通过所述驱动元件经该信号线读出。
8.根据权利要求1所述的摄像装置，其中所述光电转换元件的每一个由正本征负型光电二极管组成。
9.根据权利要求1所述的摄像装置，还包括: 设置在所述传感器基板上的波长转换构件，入射至该波长转换构件的放射线被波长转换成波长在每一个所述光电转换元件的敏感范围中的光； 其中所述摄像装置构造且构成为放射线摄像装置。
10.根据权利要求9所述的摄像装置，其中该放射线是X射线。
11.一种摄像显不系统，包括: 具有传感器基板的摄像装置；以及 显示装置，根据从所述摄像装置获得的摄像信号执行图像显示； 所述传感器基板包括 形成在基板上的多个光电转换元件和用于所述多个光电转换元件的驱动元件， 电连接到所述驱动元件的配线，以及 屏蔽电极，设置在所述多个光电转换元件和所述配线之间的区域中且与所述配线在不同的层中。
12.—种摄像装置的制造方法，所述制造方法包括: 形成传感器基板； 所述形成传感器 基板包括在基板上形成多个光电转换元件和用于所述多个光电转换元件的驱动元件， 形成电连接到所述驱动元件的配线，以及 在所述多个光电转换元件和所述配线之间的区域中且在与所述配线不同的层中形成屏蔽电极。·
全文摘要
本发明涉及一种摄像装置、其制造方法以及摄像显示系统。摄像装置包括传感器基板。该传感器基板包括形成在基板上的多个光电转换元件和用于该多个光电转换元件的驱动元件；电连接到驱动元件的配线；以及屏蔽电极，设置在多个光电转换元件和配线之间的区域中且在与配线不同的层中。
文档编号H01L27/146GK103247645SQ20131004338
公开日2013年8月14日 申请日期2013年1月31日 优先权日2012年2月1日
发明者加藤隆幸, 武田薰, 杉山裕纪, 伊吹信哉 申请人:株式会社日本显示器西