放射线检测元件以及放射线图像检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种放射线检测元件以及放射线图像检测装置。本发明尤其涉及一种像素配置为蜂窝状(honeycomb)的放射线检测元件以及放射线图像检测装置。
【背景技术】
[0002]近年来，在多半的放射线图像检测装置中，使用平板检测器(Flat PanelDetector, FPD)作为放射线检测元件，该平板检测器是将X射线感应层配置于薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)有源矩阵(active matrix)基板上，可将X射线信息直接转换为数字数据(digital data)。为了使该平板检测器的分辨率提高，有效的是使像素尺寸变小。尤其，在将放射线吸收并转换为电荷的光电转换层使用砸(Se)的直接转换方式的放射线检测元件中，像素尺寸有助于提高分辨率。因此，近年来，尝试着利用像素尺寸的高精细化来提高画质。
[0003]另一方面，在平板检测器中，可收集的电荷量与像素尺寸的缩小成比例地减少，信噪比(signal to noise, S/N)降低，故而即便分辨率提高，综合性的画质检测量子效率(detective quantum efficiency，DQE)也降低。因此，提出有通过使像素的形状为六边形等，并将这些像素排列为蜂窝状，而提高分辨率与维持信噪比，并且实现光的利用率提高(例如，参照专利文献I?专利文献4)。
[0004]例如在专利文献I中记载有如下构成的放射线检测元件200，该放射线检测元件200为如图14所示，多个六边形的像素20相互邻接并且二维状地排列有多个，且排列为蜂窝状。各像素20包括薄膜晶体管4(以下，称为薄膜晶体管开关4)。
[0005]另外，在放射线检测元件200配置有:多个扫描线101，在图14中沿作为横向的X方向(行方向)延伸设置，且沿与X方向正交的Y方向(列方向)并列配置；以及多个数据线3，与所述扫描线101交叉，且沿像素20的周缘弯曲并且沿Y方向延伸设置。另外，在放射线检测元件200，与多个扫描线101交叉、并且在多个数据线3之间不与所述多个数据线3交叉地配置有多个公用接地(ground)线30。
[0006]扫描线101如图14所示，相对于各自包含多个像素的像素列20a?像素列20d而均配置有一根，且连接于构成形成于各像素20的薄膜晶体管开关4的栅极电极2。在栅极电极2等的上层，形成有构成薄膜晶体管开关4的源极(source)电极9以及漏极(drain)电极13。在形成有源极电极9以及漏极电极13的配线层，与源极电极9、漏极电极13 —同形成有数据线3。数据线3沿像素20的周缘，以在邻接的像素与像素之间迂回的方式弯曲配置，且连接于形成于各像素列的像素20的源极电极9。S卩，数据线3沿各个像素20的周缘(6边)中的连续的3边，并且沿列方向延伸设置。
[0007]另外，放射线检测元件200成为如下构成，即各像素20中的薄膜晶体管开关4的配置在每个像素列20a?像素列20d而不同。更具体而言，对于像素列20a?像素列20d的各像素，在将各像素沿纵向2等分的线段、及各像素的周缘中连续设置有数据线3的3边所包围的区域配置有薄膜晶体管开关4。
[0008]而且，对于像素列20a的像素，在像素20的右侧半部分的区域配置有薄膜晶体管开关4，对于位于像素列20a的下段的像素列20b的像素，在像素20的左侧半部分的区域配置有薄膜晶体管开关4。以下，同样地分别为在像素列20c中，在像素20的右侧半部分的区域配置有薄膜晶体管开关4，且在像素列20d中，在像素20的左侧半部分的区域配置有薄膜晶体管开关4。
[0009]通过如此般配置薄膜晶体管开关4，而在位于像素列20a的像素20中，配置于像素的右侧半部分的区域的薄膜晶体管开关4的源极电极9，与连续设置于像素的右侧半部分的区域的3边的数据线3连接。另外，在像素列20b的像素20中，配置于像素的左侧半部分的区域的薄膜晶体管开关4的源极电极9，与连续设置于像素的左侧半部分的区域的3边的数据线3连接。对于像素列20c以及像素列20d也相同，在像素列20c中连续设置于像素的右侧半部分的区域的3边的数据线3与薄膜晶体管开关4的源极电极9连接，且在像素列20d中连续设置于像素的左侧半部分的区域的3边的数据线3与薄膜晶体管开关4的源极电极9连接。
[0010]S卩，在图14所示的放射线检测元件200中，在Y方向的第2N+1段(N为整数)像素列(第奇数个像素列)与第2N+2段像素列(第偶数个像素列)，薄膜晶体管开关4的朝向不同。即，X方向上的源极电极9以及漏极电极13的位置关系颠倒。
[0011][现有技术文献]
[0012][专利文献]
[0013][专利文献l]PCT/JP2012/068722
[0014][专利文献2]日本专利特开2003-255049号公报
[0015][专利文献3]日本专利特开2011-109012号公报
[0016][专利文献4]日本专利特开2011-146587号公报
【发明内容】
[0017][发明要解决的课题]
[0018]然而，如上所述在薄膜晶体管开关4的朝向针对每一段而变化的构成中，在制造薄膜晶体管开关4时光掩模(photomask)的位置偏移的情形时，存在薄膜晶体管开关4的寄生电容，具体而言栅极-漏极间的寄生电容Cgdt、栅极-源极间的寄生电容Cgst针对每一段具有周期性而产生不均的问题。
[0019]例如，当在配置有栅极电极2的栅极层上，形成配置有源极电极9以及漏极电极13的数据层时，即便在光掩模的位置在Y方向偏移的情形时，在第2N+1段像素列与第2N+2段像素列，栅极-漏极间的位置偏移以及栅极-源极间的位置偏移的方向也成为相同方向，故而寄生电容Cgdt、寄生电容Cgst不会针对每一段具有周期性而产生不均。
[0020]另一方面，在光掩模的位置在X方向偏移的情形时，在第2N+1段像素列与第2N+2段像素列，栅极-漏极间的位置偏移以及栅极-源极间的位置偏移向不同的方向变化。因此，例如第2N+1段像素以寄生电容Cgdt、寄生电容Cgst均增加的方式，且第2N+2段像素以寄生电容Cgdt、寄生电容Cgst均减少的方式，针对每一段而寄生电容Cgdt、寄生电容Cgst的变化周期性地产生不均，从而产生图像的伪影(artifact)。
[0021]对于该问题进行具体说明。
[0022]在如上所述的放射线检测元件200中，即便在不照射放射线的情形时，也会因各种因素而存储有固定的漂移电荷(offset charge) ο所存储的漂移电荷包含自放射线检测元件泄漏的电荷以及薄膜晶体管开关4的馈通(feed through)电荷。这些中成为问题的是馈通电荷。
[0023]此处，若将由像素电极的薄膜晶体管开关4的栅极接通/断开所引起的馈通电荷设为QftlJiJ Qftl以下式表示。
[0024]Qftl = Qft_on+Qft_off
[0025]= [Cgst (on) -Cgst (off) ] X Vpp = Δ CgstXVpp
[0026]...(I)
[0027]此处，Qft_on为栅极自断开变化为接通时的电荷，Qft_off为栅极自接通变化为断开时的电荷，Cgst (on)为栅极自断开变化为接通时的栅极-源极间的寄生电容，Cgst (off)为栅极自接通变化为断开时的栅极-源极间的寄生电容，Δ Cgst为Cgst (on)与Cgst (off)的差分，Vpp为电源电压。
[0028]另一方面，实际上在漏极电极侧产生的电荷也在信号线传输并由放大器电路(amplifier circuit)直接读取，若将该成分设为Qft2，则Qft2以下式表示。
[0029]Qft2 = Qft2_on+Qft2_off
[0030]= [ (Cgdt (on) -Cgdt (off) ] X Vpp = Δ CgdtXVpp
[0031]…(2)
[0032]此处，Qft_2on为栅极自断开变化为接通时的电荷，Qft2_off为栅极自接通变化为断开时的电荷，Cgdt (on)为栅极自断开变化为接通时的栅极-漏极间的寄生电容，Cgdt (off)为栅极自接通变化为断开时的栅极-漏极间的寄生电容，Δ Cgdt为Cgdt (on)与Cgdt (off)的差分。
[0033]根据上述(I)、⑵式，整体的