特開2023-172773光電変換パネルの製造方法、光電変換パネル、及びＸ線パネル
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023172773
(43)【公開日】2023-12-06
(54)【発明の名称】光電変換パネルの製造方法、光電変換パネル、及びＸ線パネル
(51)【国際特許分類】
H01L 27/146 20060101AFI20231129BHJP
H01L 27/144 20060101ALI20231129BHJP
G01T 1/20 20060101ALI20231129BHJP
H01L 31/10 20060101ALI20231129BHJP
A61B 6/00 20060101ALI20231129BHJP
【ＦＩ】
H01L27/146 C
H01L27/144 K
G01T1/20 G
G01T1/20 E
H01L31/10 A
A61B6/00 300S
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022084818
(22)【出願日】2022-05-24
(71)【出願人】
【識別番号】520487808
【氏名又は名称】シャープディスプレイテクノロジー株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100120662
【弁理士】
【氏名又は名称】川上 桂子
(74)【代理人】
【識別番号】100180529
【弁理士】
【氏名又は名称】梶谷 美道
(74)【代理人】
【識別番号】100216770
【弁理士】
【氏名又は名称】三品 明生
(74)【代理人】
【識別番号】100217364
【弁理士】
【氏名又は名称】田端 豊
(72)【発明者】
【氏名】中澤 淳
(72)【発明者】
【氏名】森脇 弘幸
(72)【発明者】
【氏名】瀧田 力也
(72)【発明者】
【氏名】谷島 徹也
【テーマコード（参考）】
2G188
4C093
4M118
5F149
5F849
【Ｆターム（参考）】
2G188AA03
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2G188DD05
4C093AA01
4C093CA35
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5F849XB01
(57)【要約】
【課題】フォトダイオードを覆う平坦化膜を設ける場合でも、バイアス線とフォトダイオードとのコンタクト不良又はコンタクト抵抗の増大を防止することが可能な光電変換パネルの製造方法、光電変換パネル、及びＸ線パネルを提供する。
【解決手段】光電変換パネル１の製造方法は、フォトダイオード１４の上面の一部を露出させるコンタクトホールＣＨ３と、ソース接続電極１５ｃａを露出させるコンタクトホールＣＨ２とを第１平坦化膜１０６及び無機絶縁膜１０５ａ～１０５ｃに形成し、無機絶縁膜１０７を形成し、コンタクトホールＣＨ２及びＣＨ３内に、それぞれ、コンタクトホールＣＨ２ａ及びＣＨ３ａを形成し、コンタクトホールＣＨ２ａ及びＣＨ３ａの各々にバイアス線１３ａ及びデータ線１２ａを形成する、製造方法である。
【選択図】図３
【解決手段】光電変換パネル１の製造方法は、フォトダイオード１４の上面の一部を露出させるコンタクトホールＣＨ３と、ソース接続電極１５ｃａを露出させるコンタクトホールＣＨ２とを第１平坦化膜１０６及び無機絶縁膜１０５ａ～１０５ｃに形成し、無機絶縁膜１０７を形成し、コンタクトホールＣＨ２及びＣＨ３内に、それぞれ、コンタクトホールＣＨ２ａ及びＣＨ３ａを形成し、コンタクトホールＣＨ２ａ及びＣＨ３ａの各々にバイアス線１３ａ及びデータ線１２ａを形成する、製造方法である。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板上にトランジスタを形成し、
前記トランジスタよりも上層にフォトダイオードを形成し、
前記フォトダイオードを覆う第１絶縁膜を形成し、
前記第１絶縁膜を覆う第１平坦化膜を形成し、
前記フォトダイオードの上面の一部を露出させる第１孔部を前記第１平坦化膜及び前記第１絶縁膜に形成するとともに、前記トランジスタのソース電極又は当該ソース電極に接続される接続電極を露出させる第２孔部を前記第１平坦化膜及び前記第１絶縁膜に形成し、
前記第１平坦化膜を覆う第２絶縁膜であって、前記第１孔部及び前記第２孔部内の各々に当該第２絶縁膜の一部が配置されるように第２絶縁膜を形成し、
前記第１孔部内に配置された前記第２絶縁膜に第３孔部を形成し、
前記第２孔部内に配置された前記第２絶縁膜に第４孔部を形成し、
前記第３孔部内にバイアス線の一部が配置されるように、前記第２絶縁膜よりも上層にバイアス線を形成し、
前記第４孔部内にデータ線の一部が配置されるように、前記第２絶縁膜よりも上層にデータ線を形成する、光電変換パネルの製造方法。
前記トランジスタよりも上層にフォトダイオードを形成し、
前記フォトダイオードを覆う第１絶縁膜を形成し、
前記第１絶縁膜を覆う第１平坦化膜を形成し、
前記フォトダイオードの上面の一部を露出させる第１孔部を前記第１平坦化膜及び前記第１絶縁膜に形成するとともに、前記トランジスタのソース電極又は当該ソース電極に接続される接続電極を露出させる第２孔部を前記第１平坦化膜及び前記第１絶縁膜に形成し、
前記第１平坦化膜を覆う第２絶縁膜であって、前記第１孔部及び前記第２孔部内の各々に当該第２絶縁膜の一部が配置されるように第２絶縁膜を形成し、
前記第１孔部内に配置された前記第２絶縁膜に第３孔部を形成し、
前記第２孔部内に配置された前記第２絶縁膜に第４孔部を形成し、
前記第３孔部内にバイアス線の一部が配置されるように、前記第２絶縁膜よりも上層にバイアス線を形成し、
前記第４孔部内にデータ線の一部が配置されるように、前記第２絶縁膜よりも上層にデータ線を形成する、光電変換パネルの製造方法。
【請求項2】
前記第３孔部を形成することは、前記第１孔部内において、前記フォトダイオードの上面と前記第２絶縁膜の上面との間に第１段差部を形成することを含み、
前記第４孔部を形成することは、前記第２孔部内において、前記ソース電極又は前記接続電極と前記第２絶縁膜の上面との間に第２段差部を形成することを含む、請求項１に記載の光電変換パネルの製造方法。
前記第４孔部を形成することは、前記第２孔部内において、前記ソース電極又は前記接続電極と前記第２絶縁膜の上面との間に第２段差部を形成することを含む、請求項１に記載の光電変換パネルの製造方法。
【請求項3】
前記第１孔部及び前記第２孔部を形成した後で、かつ、前記第２絶縁膜を形成する前に、前記第１平坦化膜の前記第１孔部の径を広げ、前記第１平坦化膜の前記第２孔部の径を広げることを、さらに行う、請求項１または２に記載の光電変換パネルの製造方法。
【請求項4】
前記トランジスタを形成することは、前記基板上の端子が形成される端子領域に、端子領域電極を形成することを含み、
前記データ線を形成することは、平面視で前記端子領域電極に重なる位置にデータ端子を形成することを含む、請求項１または２に記載の光電変換パネルの製造方法。
前記データ線を形成することは、平面視で前記端子領域電極に重なる位置にデータ端子を形成することを含む、請求項１または２に記載の光電変換パネルの製造方法。
【請求項5】
基板と、
前記基板上に形成されトランジスタと、
前記トランジスタよりも上層に形成されたフォトダイオードと、
前記フォトダイオードを覆う第１絶縁膜と、
前記第１絶縁膜を覆う第１平坦化膜と、
前記第１平坦化膜を覆う第２絶縁膜と、
前記第２絶縁膜よりも上層に形成されたバイアス線と、
前記第２絶縁膜よりも上層に形成されたデータ線と、を備え、
前記第１平坦化膜及び前記第１絶縁膜の各々は、前記フォトダイオードの上面に接続された第１孔部と、前記トランジスタのソース電極又は当該ソース電極に接続される接続電極に接続された第２孔部とを有し、
前記第２絶縁膜の一部は、前記第１孔部内及び前記第２孔部内の各々に配置されており、
前記第２絶縁膜のうちの前記第１孔部内に配置された部分は、第３孔部を有し、
前記第２絶縁膜のうちの前記第２孔部内に配置された部分は、第４孔部を有し、
前記バイアス線の一部は、前記第３孔部内に配置されており、
前記データ線の一部は、前記第４孔部内に配置されている、光電変換パネル。
前記基板上に形成されトランジスタと、
前記トランジスタよりも上層に形成されたフォトダイオードと、
前記フォトダイオードを覆う第１絶縁膜と、
前記第１絶縁膜を覆う第１平坦化膜と、
前記第１平坦化膜を覆う第２絶縁膜と、
前記第２絶縁膜よりも上層に形成されたバイアス線と、
前記第２絶縁膜よりも上層に形成されたデータ線と、を備え、
前記第１平坦化膜及び前記第１絶縁膜の各々は、前記フォトダイオードの上面に接続された第１孔部と、前記トランジスタのソース電極又は当該ソース電極に接続される接続電極に接続された第２孔部とを有し、
前記第２絶縁膜の一部は、前記第１孔部内及び前記第２孔部内の各々に配置されており、
前記第２絶縁膜のうちの前記第１孔部内に配置された部分は、第３孔部を有し、
前記第２絶縁膜のうちの前記第２孔部内に配置された部分は、第４孔部を有し、
前記バイアス線の一部は、前記第３孔部内に配置されており、
前記データ線の一部は、前記第４孔部内に配置されている、光電変換パネル。
【請求項6】
Ｘ線が照射されることにより蛍光するシンチレータと、
基板と、
前記基板上に形成されトランジスタと、
前記トランジスタよりも上層に形成されたフォトダイオードであって、前記シンチレータからの光を電気信号に変換するフォトダイオードと、
前記フォトダイオードを覆う第１絶縁膜と、
前記第１絶縁膜を覆う第１平坦化膜と、
前記第１平坦化膜を覆う第２絶縁膜と、
前記第２絶縁膜よりも上層に形成されたバイアス線と、
前記第２絶縁膜よりも上層に形成されたデータ線と、を備え、
前記第１平坦化膜及び前記第１絶縁膜の各々は、前記フォトダイオードの上面に接続された第１孔部と、前記トランジスタのソース電極又は当該ソース電極に接続される接続電極に接続された第２孔部とを有し、
前記第２絶縁膜の一部は、前記第１孔部内及び前記第２孔部内の各々に配置されており、
前記第２絶縁膜のうちの前記第１孔部内に配置された部分は、第３孔部を有し、
前記第２絶縁膜のうちの前記第２孔部内に配置された部分は、第４孔部を有し、
前記バイアス線の一部は、前記第３孔部内に配置されており、
前記データ線の一部は、前記第４孔部内に配置されている、Ｘ線パネル。
基板と、
前記基板上に形成されトランジスタと、
前記トランジスタよりも上層に形成されたフォトダイオードであって、前記シンチレータからの光を電気信号に変換するフォトダイオードと、
前記フォトダイオードを覆う第１絶縁膜と、
前記第１絶縁膜を覆う第１平坦化膜と、
前記第１平坦化膜を覆う第２絶縁膜と、
前記第２絶縁膜よりも上層に形成されたバイアス線と、
前記第２絶縁膜よりも上層に形成されたデータ線と、を備え、
前記第１平坦化膜及び前記第１絶縁膜の各々は、前記フォトダイオードの上面に接続された第１孔部と、前記トランジスタのソース電極又は当該ソース電極に接続される接続電極に接続された第２孔部とを有し、
前記第２絶縁膜の一部は、前記第１孔部内及び前記第２孔部内の各々に配置されており、
前記第２絶縁膜のうちの前記第１孔部内に配置された部分は、第３孔部を有し、
前記第２絶縁膜のうちの前記第２孔部内に配置された部分は、第４孔部を有し、
前記バイアス線の一部は、前記第３孔部内に配置されており、
前記データ線の一部は、前記第４孔部内に配置されている、Ｘ線パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、光電変換パネルの製造方法、光電変換パネル、及びＸ線パネルに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、光電変換パネルの製造方法、光電変換パネル、及びＸ線パネルが知られている。このような光電変換パネルの製造方法、光電変換パネル、及びＸ線パネルは、例えば、特許文献１に開示されている。
【0003】
上記特許文献１の光電変換装置は、基板上に形成された薄膜トランジスタと、薄膜トランジスタと電気的に接続されたフォトダイオードと、バイアス線と、データ線とを備える。また、光電変換装置は、フォトダイオード及び薄膜トランジスタを覆うパッシベーション膜を含む。パッシベーション膜には、バイアス線の一部が配置され、内部でバイアス線とフォトダイオードとが接続される第１の孔部が設けられている。また、パッシベーション膜には、データ線の一部が配置され、内部でデータ線と薄膜トランジスタのソース電極とが接続される第２の孔部が設けられている。また、バイアス線は、フォトダイオードの上方に設けられているため、バイアス線の上面の高さ位置は、データ線の上面の高さ位置よりも高い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１１－１１４３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記特許文献１に記載されている光電変換装置では、データ線の上面の高さ位置は、バイアス線の上面の高さ位置よりも低い。このため、パッシベーション膜において、データ線の一部が形成される第２の孔部の上端は、バイアス線の一部が形成される第１の孔部の上端よりも低い。これにより、第２の孔部の上端が低い分、当該第２の孔部の周囲に窪み（スペース）を設ける必要が生じる。この結果、パッシベーション膜を形成する際にフォトリソグラフィに必要な露光量が増大する。また、上記の窪みがフォトダイオードの側面に近接してしまい、フォトダイオードにプラズマダメージ（放電による損傷）が生じてしまう。
【0006】
そこで、フォトダイオードが配置されている場所の高さ位置とフォトダイオードが配置されていない場所の高さ位置とを平坦化する平坦化膜を、光電変換装置に設けることが考えられる。これにより、プラズマダメージを防止するとともに、画素の間隔を小さくすることができるため、光電変換パネルの画素数を増やすことができる。しかしながら、この場合、上記の第２の孔部を深くしなければならないため、第１の孔部および第２の孔部を形成するためのエッチングの時間が延びてしまう。このため、第１の孔部では、本来残存すべき部分が、エッチングにより削られることにより、第１の孔部に配置されるバイアス線とフォトダイオードとのコンタクト不良が発生するか、又はコンタクト抵抗の増大が発生する。
【0007】
そこで、本開示は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、フォトダイオードを覆う平坦化膜を設ける場合でも、バイアス線とフォトダイオードとのコンタクト不良又はコンタクト抵抗の増大を防止することが可能な光電変換パネルの製造方法、光電変換パネル、及びＸ線パネルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するために、本開示の第１の態様に係る光電変換パネルの製造方法は、基板上にトランジスタを形成し、前記トランジスタよりも上層にフォトダイオードを形成し、前記フォトダイオードを覆う第１絶縁膜を形成し、前記第１絶縁膜を覆う第１平坦化膜を形成し、前記フォトダイオードの上面の一部を露出させる第１孔部を前記第１平坦化膜及び前記第１絶縁膜に形成するとともに、前記トランジスタのソース電極又は当該ソース電極に接続される接続電極を露出させる第２孔部を前記第１平坦化膜及び前記第１絶縁膜に形成し、前記第１平坦化膜を覆う第２絶縁膜であって、前記第１孔部及び前記第２孔部内の各々に当該第２絶縁膜の一部が配置されるように第２絶縁膜を形成し、前記第１孔部内に配置された前記第２絶縁膜に第３孔部を形成し、前記第２孔部内に配置された前記第２絶縁膜に第４孔部を形成し、前記第３孔部内にバイアス線の一部が配置されるように、前記第２絶縁膜よりも上層にバイアス線を形成し、前記第４孔部内にデータ線の一部が配置されるように、前記第２絶縁膜よりも上層にデータ線を形成する製造方法である。
【0009】
第２の態様に係る光電変換パネルは、基板と、前記基板上に形成されトランジスタと、前記トランジスタよりも上層に形成されたフォトダイオードと、前記フォトダイオードを覆う第１絶縁膜と、前記第１絶縁膜を覆う第１平坦化膜と、前記第１平坦化膜を覆う第２絶縁膜と、前記第２絶縁膜よりも上層に形成されたバイアス線と、前記第２絶縁膜よりも上層に形成されたデータ線と、を備え、前記第１平坦化膜及び前記第１絶縁膜の各々は、前記フォトダイオードの上面に接続された第１孔部と、前記トランジスタのソース電極又は当該ソース電極に接続される接続電極に接続された第２孔部とを有し、前記第２絶縁膜の一部は、前記第１孔部内及び前記第２孔部内の各々に配置されており、前記第２絶縁膜のうちの前記第１孔部内に配置された部分は、第３孔部を有し、前記第２絶縁膜のうちの前記第２孔部内に配置された部分は、第４孔部を有し、前記バイアス線の一部は、前記第３孔部内に配置されており、前記データ線の一部は、前記第４孔部内に配置されている。
【0010】
第３の態様に係るＸ線パネルは、Ｘ線が照射されることにより蛍光するシンチレータと、基板と、前記基板上に形成されトランジスタと、前記トランジスタよりも上層に形成されたフォトダイオードであって、前記シンチレータからの光を電気信号に変換するフォトダイオードと、前記フォトダイオードを覆う第１絶縁膜と、前記第１絶縁膜を覆う第１平坦化膜と、前記第１平坦化膜を覆う第２絶縁膜と、前記第２絶縁膜よりも上層に形成されたバイアス線と、前記第２絶縁膜よりも上層に形成されたデータ線と、を備え、前記第１平坦化膜及び前記第１絶縁膜の各々は、前記フォトダイオードの上面に接続された第１孔部と、前記トランジスタのソース電極又は当該ソース電極に接続される接続電極に接続された第２孔部とを有し、前記第２絶縁膜の一部は、前記第１孔部内及び前記第２孔部内の各々に配置されており、前記第２絶縁膜のうちの前記第１孔部内に配置された部分は、第３孔部を有し、前記第２絶縁膜のうちの前記第２孔部内に配置された部分は、第４孔部を有し、前記バイアス線の一部は、前記第３孔部内に配置されており、前記データ線の一部は、前記第４孔部内に配置されている。
【発明の効果】
【0011】
上記の構成によれば、第１絶縁膜に第１孔部及び第２孔部を形成する工程と、第２絶縁膜に第３孔部及び第４孔部を形成する工程とが別の工程で実施されるので、第１絶縁膜と第２絶縁膜とに一度に孔部が形成される場合に比べて、第１孔部及び第３孔部におけるエッチングによる負担を工程ごとに分散させることができる。これにより、第１孔部内において、本来残存すべき部分が、エッチングにより削られるのを防止することができる。この結果、フォトダイオードを覆う平坦化膜を設ける場合でも、第１孔部及び第３孔部内において、バイアス線とフォトダイオードとのコンタクト不良又はコンタクト抵抗の増大を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本開示の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本開示は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本開示の構成を充足する範囲内で、適宜設計変更を行うことが可能である。また、以下の説明において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。また、実施形態および変形例に記載された各構成は、本開示の要旨を逸脱しない範囲において適宜組み合わされてもよいし、変更されてもよい。また、説明を分かりやすくするために、以下で参照する図面においては、構成が簡略化または模式化して示されたり、一部の構成部材が省略されたりしている。また、各図に示された構成部材間の寸法比は、必ずしも実際の寸法比を示すものではない。
【0014】
［第１実施形態］
（Ｘ線撮像装置１００の構成）
図１は、第１実施形態における光電変換パネル１を含むＸ線パネル１０を備えるＸ線撮像装置１００を示す模式図である。Ｘ線撮像装置１００は、光電変換パネル１とシンチレータ２とを含むＸ線パネル１０と、制御部３と、Ｘ線源４とを備える。
（Ｘ線撮像装置１００の構成）
図１は、第１実施形態における光電変換パネル１を含むＸ線パネル１０を備えるＸ線撮像装置１００を示す模式図である。Ｘ線撮像装置１００は、光電変換パネル１とシンチレータ２とを含むＸ線パネル１０と、制御部３と、Ｘ線源４とを備える。
【0015】
図１に示すように、制御部３は、ゲート制御回路３１と、信号読出回路３２と、バイアス電圧供給回路３３とを含む。ゲート制御回路３１は、光電変換パネル１のゲート端子１１に接続されている。また、信号読出回路３２は、データ端子１２に接続されている。バイアス電圧供給回路３３は、バイアス端子１３に接続されている。
【0016】
Ｘ線源４は、被写体Ｓに対しＸ線を照射する。被写体Ｓを透過したＸ線は、光電変換パネル１の上部に配置されたシンチレータ２において蛍光（以下、シンチレーション光）に変換される。Ｘ線撮像装置１００は、シンチレーション光をＸ線パネル１０において撮像することにより、Ｘ線画像を生成する。
【0017】
図２は、光電変換パネル１の概略構成を示す平面模式図である。光電変換パネル１は、複数のゲート端子１１と、複数のデータ端子１２と、バイアス端子１３と、複数のフォトダイオード１４と、複数の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）１５とを含む。また、光電変換パネル１の基板１０１上には、複数のゲート線１１ａと、複数のデータ線１２ａと、バイアス線１３ａとが形成されている。
【0018】
複数のゲート線１１ａは、複数のＴＦＴ１５のゲート電極１５ａとゲート端子１１とを接続する。複数のデータ線１２ａは、複数のＴＦＴ１５のソース電極１５ｃとデータ端子１２とを接続する。バイアス線１３ａは、バイアス端子１３と複数のフォトダイオード１４とを接続する。
【0019】
図２に示すように、光電変換パネル１には、画素領域Ｒ１と、端子領域Ｒ２とが設けられている。画素領域Ｒ１は、例えば、平面視で矩形状を有する。画素領域Ｒ１とは、複数の画素２０が形成された領域である。画素２０は、ゲート線１１ａとデータ線１２ａとにより区画された領域である。端子領域Ｒ２は、画素領域Ｒ１のＸ方向の正側及びＹ方向の負側にそれぞれ設けられており、ゲート端子１１とデータ端子１２とバイアス端子１３とが配置された領域である。
【0020】
また、図２に示すように、画素領域Ｒ１では、複数のゲート線１１ａと複数のデータ線１２ａとが、互いに交差するように形成されている。これにより、複数の画素２０は、平面視でマトリクス状に形成されている。光電変換パネル１は、アクティブマトリクス基板を含む。また、バイアス線１３ａは、例えば、データ線１２ａに沿って形成されている。そして、画素２０の各々に、フォトダイオード１４およびＴＦＴ１５が設けられている。画素領域Ｒ１は、言い換えると、アクティブ領域である。
【0021】
また、図２に示すように、端子領域Ｒ２では、複数のゲート端子１１がＹ方向に並んで配置されている。また、端子領域Ｒ２では、複数のデータ端子１２とバイアス端子１３とが、Ｘ方向に並んで配置されている。複数のゲート端子１１は、ゲート制御回路３１からのゲート信号をゲート線１１ａに伝達する。複数のデータ端子１２は、信号読出回路３２からの読み出し電圧をデータ線１２ａに印加する。また、複数のデータ端子１２は、データ信号をデータ線１２ａ及びＴＦＴ１５を介してフォトダイオード１４から取得して、データ信号を信号読出回路３２に伝達する。バイアス端子１３は、バイアス電圧供給回路３３からのバイアス電圧をバイアス線１３ａに供給する。
【0022】
図１に示す制御部３は、Ｘ線源４からＸ線を照射して、信号読出回路３２により取得したデータ信号に基づいて、Ｘ線画像を生成する。フォトダイオード１４は、バイアス線１３ａからバイアス電圧が印加されている状態で、被写体Ｓを透過したＸ線をシンチレータが変換したシンチレーション光の光量に応じた電荷に変換し、電荷に応じた信号（データ信号）をＴＦＴ１５に伝達する。そして、制御部３は、各ゲート線１１ａに対して、ゲート制御回路３１から順次選択的にゲート信号を供給させる。ゲート信号が供給されたＴＦＴ１５はオン状態となる。データ線１２ａには、信号読出回路３２により読み出し電圧が印加され、ＴＦＴ１５がオン状態になると、フォトダイオード１４において変換された電荷に応じた信号（データ信号）が、読み出し電圧に印加される。そして、信号読出回路３２は、データ信号を取得する。制御部３は、画素領域Ｒ１における各画素２０のデータ信号に基づいて、Ｘ線画像を生成する。
【0023】
（光電変換パネル１の構成）
図３を参照して、光電変換パネル１の構成について説明する。図３は、光電変換パネル１の構成を示す断面図である。図３に示すように、光電変換パネル１の薄膜トランジスタ１５は、ゲート線１１ａ（図２参照）に接続されるゲート電極１５ａと、半導体活性層１５ｂと、データ線１２ａに接続されるソース電極１５ｃと、フォトダイオード１４に接続されるドレイン電極１５ｄとを有する。また、フォトダイオード１４は、光電変換層１６と、カソード１４ｂと、アノード１４ｃと、を含む。光電変換層１６は、カソード１４ｂとアノード１４ｃとの間に設けられている。そして、ドレイン電極１５ｄとカソード１４ｂとは、コンタクトホールＣＨ１内に設けられたカソード接続電極１４ａを介して接続されている。
図３を参照して、光電変換パネル１の構成について説明する。図３は、光電変換パネル１の構成を示す断面図である。図３に示すように、光電変換パネル１の薄膜トランジスタ１５は、ゲート線１１ａ（図２参照）に接続されるゲート電極１５ａと、半導体活性層１５ｂと、データ線１２ａに接続されるソース電極１５ｃと、フォトダイオード１４に接続されるドレイン電極１５ｄとを有する。また、フォトダイオード１４は、光電変換層１６と、カソード１４ｂと、アノード１４ｃと、を含む。光電変換層１６は、カソード１４ｂとアノード１４ｃとの間に設けられている。そして、ドレイン電極１５ｄとカソード１４ｂとは、コンタクトホールＣＨ１内に設けられたカソード接続電極１４ａを介して接続されている。
【0024】
データ線１２ａの一部は、コンタクトホールＣＨ２内に配置され、コンタクトホールＣＨ２を介してソース接続電極１５ｃａに接続されている。データ線１２ａは、データ下部電極１２ａａと、データ下部電極１２ａａを覆うデータ上部電極１２ａｂとを含む。バイアス線１３ａは、一部がコンタクトホールＣＨ３内に形成されたバイアス下部電極１３ａａと、バイアス下部電極１３ａａの上に形成されたバイアス上部電極１３ａｂとを含む。バイアス線１３ａは、コンタクトホールＣＨ３内において、フォトダイオード１４のアノード１４ｃに接続されている。なお、図３には図示されていないものの、ソース電極１５ｃは、ソース接続電極１５ｃａを介して、データ線１２ａに接続されている。
【0025】
また、図３に示すように、ゲート電極１５ａは、基板１０１上に形成されている。基板１０１は、例えば、絶縁性を有するガラス基板である。ゲート電極１５ａは、例えば、タングステン（Ｗ）及び窒化タンタル（ＴａＮ）を材料として含む積層膜として構成されている。ゲート電極１５ａを覆うように、ゲート絶縁膜１０２が設けられている。ゲート絶縁膜１０２は、例えば、上層に酸化ケイ素（ＳｉＯ２）からなる絶縁膜と、下層に窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）からなる絶縁膜とが積層されて構成されている。
【0026】
半導体活性層１５ｂと、半導体活性層１５ｂに接続されたソース電極１５ｃ及びドレイン電極１５ｄとは、ゲート絶縁膜１０２を介してゲート電極１５ａの上に形成されている。半導体活性層１５ｂは、酸化物半導体からなる。酸化物半導体は、例えば、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）及び亜鉛（Ｚｎ）を所定の比率で含有するアモルファス酸化物半導体である。この構成によれば、アモルファスシリコン（ａ－Ｓｉ）と比べ、薄膜トランジスタ１５のオフリーク電流を低減することができる。薄膜トランジスタ１５のオフリーク電流が小さいと、高感度なセンサーパネルが得られ、低被ばくの光電変換パネル１を得ることができる。なお、半導体活性層１５ｂは、これに限られず、ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）５、酸化マグネシウム亜鉛（ＭｇｘＺｎ１－ｘＯ）、酸化カドミウム亜鉛（ＣｄｘＺｎ１－ｘＯ）、酸化カドミウム（ＣｄＯ）、ＩｎＳｎＺｎＯ（Ｉｎ（インジウム）、Ｓｎ（スズ）、Ｚｎ（亜鉛）を含む）もの、Ｉｎ（インジウム）－Ａｌ（アルミニウム）－Ｚｎ（亜鉛）－Ｏ（酸素）系のアモルファス酸化物半導体等を用いてもよい。また、酸化物半導体としては、「非晶質」、「結晶質（多結晶、微結晶、ｃ軸配向を含む）」の材料も適用可能である。
【0027】
ソース電極１５ｃ及びドレイン電極１５ｄは、ゲート絶縁膜１０２の上において半導体活性層１５ｂの一部と接するように配置されている。また、ソース電極１５ｃ及びドレイン電極１５ｄは、同一層上に形成されている。ソース電極１５ｃ及びドレイン電極１５ｄは、例えば、アルミニウム（Ａｌ）からなる金属膜を、チタン（Ｔｉ）からなる２つの金属膜が挟むように積層された３層構造を有する。
【0028】
図３に示すように、ゲート絶縁膜１０２の上において、ソース電極１５ｃ及びドレイン電極１５ｄを覆うように保護膜１０３が設けられている。また、保護膜１０３は、ドレイン電極１５ｄの上に、コンタクトホールＣＨ１が設けられている。保護膜１０３は、例えば、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）により構成されている。
【0029】
保護膜１０３の上層に、第２平坦化膜１０４が設けられている。すなわち、第２平坦化膜１０４は、薄膜トランジスタ１５よりも上層に形成されている。これにより、第２平坦化膜１０４は、薄膜トランジスタ１５の少なくとも一部を覆い、薄膜トランジスタ１５の上部を平坦化する。また、第２平坦化膜１０４は、ドレイン電極１５ｄの上に設けられたコンタクトホールＣＨ１を有する。第２平坦化膜１０４は、樹脂材料（有機材料）を含む有機絶縁膜により構成されている。
【0030】
カソード接続電極１４ａは、第２平坦化膜１０４の上層に形成されている。カソード接続電極１４ａは、コンタクトホールＣＨ１内に形成され、ドレイン電極１５ｄとカソード１４ｂとを接続している。カソード接続電極１４ａ、例えば、チタン（Ｔｉ）からなる２つの金属膜がアルミニウム（Ａｌ）からなる金属膜を挟むように積層された３層構造を有する。ここで、カソード接続電極１４ａにアルミニウムが含まれることにより、アルミニウムは比較的電気抵抗値が小さいので、カソード接続電極１４ａの電気抵抗値が比較的低くなる。なお、ソース接続電極１５ｃａは、第２平坦化膜１０４の上層で、かつ、カソード接続電極１４ａと同層に形成されている。
【0031】
カソード接続電極１４ａ及びソース接続電極１５ｃａの上層に、無機絶縁膜１０５ａが形成されている。無機絶縁膜１０５ａには、ソース接続電極１５ｃａの上にコンタクトホールＣＨ２が設けられており、コンタクトホールＣＨ２内には、データ下部電極１２ａａの一部及びデータ上部電極１２ａｂが設けられる。また、無機絶縁膜１０５ａは、例えば、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）または二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）により構成されている。
【0032】
フォトダイオード１４のカソード１４ｂは、カソード接続電極１４ａよりも上層において、無機絶縁膜１０５ａの一部を覆うように形成されている。また、カソード１４ｂとカソード接続電極１４ａとは、接触している。カソード１４ｂは、例えば、チタン（Ｔｉ）により形成されている。
【0033】
光電変換層１６は、カソード１４ｂの上層に形成されている。光電変換層１６は、ｎ型非晶質半導体層１６１、真性非晶質半導体層１６２、ｐ型非晶質半導体層１６３が順に積層されて構成されている。ｎ型非晶質半導体層１６１は、ｎ型不純物（例えば、リン）がドーピングされたアモルファスシリコンからなる。真性非晶質半導体層１６２は、真性のアモルファスシリコンからなる。真性非晶質半導体層１６２は、ｎ型非晶質半導体層１６１に接して形成されている。ｐ型非晶質半導体層１６３は、ｐ型不純物（例えば、ボロン）がドーピングされたアモルファスシリコンからなる。ｐ型非晶質半導体層１６３は、真性非晶質半導体層１６２に接して形成されている。アノード１４ｃは、光電変換層１６の上に形成されている。アノード１４ｃは、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）で構成されている。そして、アノード１４ｃを覆うように、無機絶縁膜１０５ｃが形成されている。無機絶縁膜１０５ｃには、バイアス線１３ａの一部が設けられるコンタクトホールＣＨ３が形成されている。無機絶縁膜１０５ｃは、例えば、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）または、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）により構成されている。
【0034】
無機絶縁膜１０５ｂは、フォトダイオード１４及び無機絶縁膜１０５ａの少なくとも一部を覆うように形成されている。また、無機絶縁膜１０５ｂは、フォトダイオード１４の上面の一部とフォトダイオード１４の側面とを覆う。また、無機絶縁膜１０５ｂには、コンタクトホールＣＨ３及びＣＨ５が形成されている。無機絶縁膜１０５ｂは、例えば、無機絶縁膜として構成されており、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）により構成されている。
【0035】
第１平坦化膜１０６は、フォトダイオード１４よりも上層に形成され、無機絶縁膜１０５ｂを覆うように形成されている。また、第１平坦化膜１０６は、フォトダイオード１４を覆い、フォトダイオード１４により形成される段差部分を平坦化する。第１平坦化膜１０６は、例えば、第２平坦化膜１０４と同様の材料（有機絶縁膜）からなる。また、第１平坦化膜１０６には、コンタクトホールＣＨ２及びＣＨ３が形成されている。
【0036】
コンタクトホールＣＨ２内では、データ下部電極１２ａａとデータ上部電極１２ａｂとが積層されている。また、コンタクトホールＣＨ３内では、バイアス下部電極１３ａａとバイアス上部電極１３ａｂとが積層されている。そして、コンタクトホールＣＨ２内において、データ線１２ａとソース接続電極１５ｃａとが接続される。また、コンタクトホールＣＨ３内において、バイアス線１３ａとフォトダイオード１４のアノード１４ｃとが接続される。データ下部電極１２ａａ及びバイアス下部電極１３ａａは、例えば、チタン（Ｔｉ）からなる２つの金属膜がアルミニウム（Ａｌ）からなる金属膜を挟むように積層された３層構造を有する。データ上部電極１２ａｂ及びバイアス上部電極１３ａｂは、例えば、ＩＴＯから構成される。
【0037】
無機絶縁膜１０７は、第１平坦化膜１０６の上層に形成されており、コンタクトホールＣＨ２及びコンタクトホールＣＨ３の各々の内側面に一部が配置されている。無機絶縁膜１０８は、無機絶縁膜１０７、データ線１２ａ及びバイアス線１３ａを覆うように形成されている。また、無機絶縁膜１０７及び１０８は、パッシベーション膜（保護膜）である。無機絶縁膜１０７及び１０８は、例えば、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）または二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）により構成されている。
【0038】
第３平坦化膜１０９は、無機絶縁膜１０８を覆うように形成されている。第３平坦化膜１０９は、データ線１２ａ及びバイアス線１３ａよりも上方の部分を平坦化する。また、第３平坦化膜１０９は、例えば、第２平坦化膜１０４と同様の材料（有機絶縁膜）からなる。
【0039】
〈コンタクトホールＣＨ２及びＣＨ３の構成〉
図４は、コンタクトホールＣＨ２及びコンタクトホールＣＨ２に配置された膜の構成を説明するための図である。図５は、コンタクトホールＣＨ３及びコンタクトホールＣＨ３に配置された膜の構成を説明するための図である。
図４は、コンタクトホールＣＨ２及びコンタクトホールＣＨ２に配置された膜の構成を説明するための図である。図５は、コンタクトホールＣＨ３及びコンタクトホールＣＨ３に配置された膜の構成を説明するための図である。
【0040】
図４に示すように、第１平坦化膜１０６及び無機絶縁膜１０５ａ及び１０５ｂの各々は、ソース接続電極１５ｃａに接続されたコンタクトホールＣＨ２を有する。コンタクトホールＣＨ２内に配置されたデータ線１２ａは、ソース接続電極１５ｃａの上面に接触している。また、無機絶縁膜１０７の一部は、コンタクトホールＣＨ２の内側面と、コンタクトホールＣＨ２の底部の一部に配置されている。無機絶縁膜１０７のうちのコンタクトホールＣＨ２内に配置された部分は、コンタクトホールＣＨ２ａを有する。これにより、ソース接続電極１５ｃａと無機絶縁膜１０７の上面との間に、段差部１０７ａが形成されている。
【0041】
図５に示すように、第１平坦化膜１０６及び無機絶縁膜１０５ｂ及び１０５ｃの各々は、アノード１４ｃに接続されたコンタクトホールＣＨ３を有する。コンタクトホールＣＨ３内に配置されたバイアス線１３ａは、アノード１４ｃの上面に接触している。また、無機絶縁膜１０７の一部は、コンタクトホールＣＨ３の内側面と、コンタクトホールＣＨ３の底部の一部に配置されている。無機絶縁膜１０７のうちのコンタクトホールＣＨ３内に配置された部分は、コンタクトホールＣＨ３ａを有する。これにより、アノード１４ｃと無機絶縁膜１０７の上面との間に、段差部１０７ｂが形成されている。この構成によれば、光電変換パネル１を製造する際に、後述するステップＳ１３及びＳ１４（コンタクトホールＣＨ２及びＣＨ３を形成する工程）と、後述するステップＳ１５（コンタクトホールＣＨ２ａ及びＣＨ３ｂ）とを別の工程で実施することができるので、無機絶縁膜１０５ａ～１０５ｃと、無機絶縁膜１０７とに一度にコンタクトホールが形成される場合に比べて、エッチングによる負担を工程ごとに分散させることができる。この結果、フォトダイオード１４を覆う第１平坦化膜１０６を設ける場合でも、コンタクトホールＣＨ２内及びＣＨ３内において、バイアス線１３ａとフォトダイオード１４とのコンタクト不良又はコンタクト抵抗の増大を防止することができる。そして、段差部１０７ａ及び１０７ｂによって、不要に削られた部分にバイアス線１３ａ又はデータ線１２ａが入り込むのを防止することができる。この結果、バイアス線１３ａ及びデータ線１２ａの膜厚の減少を防止でき、バイアス線１３ａとフォトダイオード１４とのコンタクト抵抗を低減し、データ線１２ａとソース接続電極１５ｃａとのコンタクト抵抗を低減することができる。
【0042】
〈端子領域Ｒ２の構成〉
次に、第１実施形態による端子領域Ｒ２の構成について説明する。図６は、ゲート端子１１及びゲート端子１１の近傍の断面図である。図７は、バイアス端子１３及びバイアス端子１３の近傍の断面図である。
次に、第１実施形態による端子領域Ｒ２の構成について説明する。図６は、ゲート端子１１及びゲート端子１１の近傍の断面図である。図７は、バイアス端子１３及びバイアス端子１３の近傍の断面図である。
【0043】
図６に示すように、ゲート端子１１は、バイアス下部電極１３ａａが形成された層と同一の層に形成されたゲート端子下部電極１１ｂａと、バイアス上部電極１３ａｂが形成された層と同一の層に形成されたゲート端子上部電極１１ｂｂと、を含む。ゲート端子下部電極１１ｂａと、ゲート端子上部電極１１ｂｂとは、積層している。ゲート線１１ａは、ゲート電極１５ａが形成された層と同一の層に形成されている。そして、端子領域Ｒ２には、ゲート線１１ａとゲート端子１１との間に配置されたゲート端子接続電極１１ｃ及び１１ｄが設けられている。ゲート端子接続電極１１ｃは、ソース電極１５ｃが形成された層と同一の層に形成されており、ゲート線１１ａに接続している。ゲート端子接続電極１１ｄは、カソード接続電極１４ａが形成された層と同一の層に形成されており、ゲート端子接続電極１１ｃとゲート端子１１とに接続している。なお、第１実施形態では、ゲート端子１１が露出した部分と、ゲート端子接続電極１１ｃ及び１１ｄとは、平面視で重ならない位置に配置されている。
【0044】
図７に示すように、データ端子１２は、バイアス下部電極１３ａａが形成された層と同一の層に形成されたデータ端子下部電極１２ｂａと、バイアス上部電極１３ａｂが形成された層と同一の層に形成されたデータ端子上部電極１２ｂｂと、を含む。データ端子下部電極１２ｂａと、データ端子上部電極１２ｂｂとは、積層している。データ線１２ａは、端子領域Ｒ２においては、ソース電極１５ｃが形成された層と同一の層に形成されている。そして、端子領域Ｒ２には、データ線１２ａとデータ端子１２との間に配置されたデータ端子接続電極１２ｃが設けられている。データ端子接続電極１２ｃは、カソード接続電極１４ａが形成された層と同一の層に形成されており、データ線１２ａとデータ端子１２とに接続している。なお、第１実施形態では、データ端子１２が露出した部分と、データ端子接続電極１２ｃとは、平面視で重ならない位置に配置されている。
【0045】
【0046】
図８に示すように、ステップＳ１において、画素領域Ｒ１では、基板１０１上にゲート電極１５ａ（図３参照）が成膜され、パターニングされる。また、このステップＳ１において、端子領域Ｒ２では、基板１０１上にゲート線１１ａ（図６参照）が成膜され、パターニングされる。
【0047】
ステップＳ２において、ゲート電極１５ａ及びゲート線１１ａを覆うように、ゲート絶縁膜１０２が成膜され、パターニングされる。そして、ステップＳ３において、画素領域Ｒ１では、ゲート絶縁膜１０２の上に、半導体活性層１５ｂ（図３参照）が成膜され、パターニングされる。
【0048】
ステップＳ４において、画素領域Ｒ１では、ゲート絶縁膜１０２の上に、ソース電極１５ｃ及びドレイン電極１５ｄが成膜され、パターニングされる。これにより、薄膜トランジスタ１５が形成される。また、このステップＳ４において、端子領域Ｒ２では、ゲート絶縁膜１０２の上に、ゲート端子接続電極１１ｃ（図６参照）及びデータ線１２ａが形成される。
【0049】
ステップＳ５において、画素領域Ｒ１では、ゲート絶縁膜１０２の上において、ソース電極１５ｃ及びドレイン電極１５ｄを覆うように保護膜１０３が成膜され、パターニングされる。ステップＳ６において、保護膜１０３の上に、第２平坦化膜１０４が成膜される。このステップＳ６において、画素領域Ｒ１では、第２平坦化膜１０４にコンタクトホールＣＨ１（図３参照）が形成される。
【0050】
ステップＳ７において、画素領域Ｒ１では、第２平坦化膜１０４上及びコンタクトホールＣＨ１内にカソード接続電極１４ａが成膜され、パターニングされる。これにより、カソード接続電極１４ａとドレイン電極１５ｄとが接続される。また、端子領域Ｒ２では、ゲート端子接続電極１１ｄ及びデータ端子接続電極１２ｃが形成される。
【0051】
ステップＳ８において、カソード接続電極１４ａの一部及びソース接続電極１５ｃａを覆うように、無機絶縁膜１０５ａが成膜される、パターニングされる。そして、ステップＳ９において、画素領域Ｒ１に、無機絶縁膜１０５ａの一部と、カソード接続電極１４ａの上にフォトダイオード１４のカソード１４ｂ（図３参照）が成膜され、パターニングされる。
【0052】
ステップＳ１０において、画素領域Ｒ１に、光電変換層１６（図３参照）が成膜される。具体的には、ｎ型非晶質半導体層１６１、真性非晶質半導体層１６２、ｐ型非晶質半導体層１６３が順に積層される。そして、アノード１４ｃが成膜される。ステップＳ１１において、アノード１４ｃ及び光電変換層１６がパターニングされる。ステップＳ１２において、アノード１４ｃを覆うように、無機絶縁膜１０５ｃが成膜され、パターニングされる。また、フォトダイオード１４、無機絶縁膜１０５ａ及び１０５ｃを覆うように無機絶縁膜１０５ｂが成膜され、パターニングされる。
【0053】
図９は、第１平坦化膜１０６の形成について説明するための断面図である。ステップＳ１３において、図９に示すように、無機絶縁膜１０５ｂを覆うように第１平坦化膜１０６が成膜され、フォトリソグラフィにより、コンタクトホールＣＨ２ｂ及びコンタクトホールＣＨ３ｂが形成される。
【0054】
図１０は、無機絶縁膜１０５ａ～１０５ｃに対するエッチングを説明するための図である。ステップＳ１４において、図１０に示すように、無機絶縁膜１０５ａ～１０５ｃにエッチングが行われ、無機絶縁膜１０５ａ～１０５ｃにコンタクトホールＣＨ２及びコンタクトホールＣＨ３が形成される。例えば、第１平坦化膜１０６をマスクとして、ドライエッチングが行われ、コンタクトホールＣＨ２及びコンタクトホールＣＨ３が形成される。その後、洗浄（剥離もしくは水洗）を行う。コンタクトホールＣＨ２が形成されることにより、ソース接続電極１５ｃａの上面の一部が露出し、コンタクトホールＣＨ３が形成されることにより、アノード１４ｃの上面の一部が露出する。
【0055】
図１１は、コンタクトホールＣＨ２ａ及びＣＨ３ａの形成を説明するための図である。ステップＳ１５において、第１平坦化膜１０６上、コンタクトホールＣＨ２内及びコンタクトホールＣＨ３内の各々に、無機絶縁膜１０７が成膜され、パターニングされる。このステップＳ１５において、図１１に示すように、無機絶縁膜１０７のうちのコンタクトホールＣＨ２内に配置された部分に、コンタクトホールＣＨ２ａが形成され、無機絶縁膜１０７のうちのコンタクトホールＣＨ３内に配置された部分に、コンタクトホールＣＨ３ａが形成される。これにより、コンタクトホールＣＨ２内において、ソース接続電極１５ｃａと無機絶縁膜１０７の上面との間に段差部１０７ａが形成され、コンタクトホールＣＨ３内において、フォトダイオード１４の上面と無機絶縁膜１０７の上面との間に段差部１０７ｂが形成される。段差部１０７ａ及び１０７ｂによって、不要に削られた部分にバイアス線１３ａ又はデータ線１２ａが入り込むのを防止することができる。この結果、バイアス線１３ａ及びデータ線１２ａの膜厚の減少を防止でき、バイアス線１３ａとフォトダイオード１４とのコンタクト抵抗を低減し、データ線１２ａとソース接続電極１５ｃａとのコンタクト抵抗を低減することができる。
【0056】
ステップＳ１６において、データ下部電極１２ａａ、バイアス下部電極１３ａａ、及びゲート端子下部電極１１ｂａ、及びデータ端子下部電極１２ｂａとなる膜が、無機絶縁膜１０７上に成膜され、データ上部電極１２ａｂ、バイアス上部電極１３ａｂ、及びゲート端子上部電極１１ｂｂ、及びデータ端子上部電極１２ｂｂとなる膜が、データ下部電極１２ａａ、バイアス下部電極１３ａａ、及びゲート端子下部電極１１ｂａ、及びデータ端子下部電極１２ｂａとなる膜上に、それぞれ成膜され、パターニングされる。
【0057】
そして、ステップＳ１７において、第１平坦化膜１０６の上において、データ線１２ａ及びバイアス線１３ａを覆うように無機絶縁膜１０８が成膜され、パターニングされる。ステップＳ１８において、無機絶縁膜１０８を覆うように第３平坦化膜１０９が成膜され、パターニングされる。これにより、光電変換パネル１が完成する。その後、シンチレータ２との組み合わせられることにより、Ｘ線パネル１０が完成する。なお、制御部３からの図示しないフレキシブルプリント基板を、ゲート端子１１、データ端子１２、及びバイアス端子１３に取り付けることにより、Ｘ線撮像装置１００が完成する。
【0058】
以上の方法によれば、ステップＳ１３及びＳ１４（コンタクトホールＣＨ２及びＣＨ３を形成する工程）と、ステップＳ１５（コンタクトホールＣＨ２ａ及びＣＨ３ｂ）とが別の工程で実施されるので、無機絶縁膜１０５ａ～１０５ｃと、無機絶縁膜１０７とに一度にコンタクトホールが形成される場合に比べて、エッチングによる負担を工程ごとに分散させることができる。この結果、フォトダイオード１４を覆う第１平坦化膜１０６を設ける場合でも、コンタクトホールＣＨ２内及びＣＨ３内において、バイアス線１３ａとフォトダイオード１４とのコンタクト不良又はコンタクト抵抗の増大を防止することができる。
【0059】
［第２実施形態］
図１２を参照して、第２実施形態における光電変換パネル２０１の構成について説明する。図１２は、第２実施形態における光電変換パネル２０１の一部の断面図である。なお、第１実施形態と同様の構成には、第１実施形態と同じ符号を用い説明を省略する。
図１２を参照して、第２実施形態における光電変換パネル２０１の構成について説明する。図１２は、第２実施形態における光電変換パネル２０１の一部の断面図である。なお、第１実施形態と同様の構成には、第１実施形態と同じ符号を用い説明を省略する。
【0060】
図１２に示すように、第２実施形態による光電変換パネル２０１は、コンタクトホールＣＨ１２及びＣＨ１３が形成された第１平坦化膜２０６と、コンタクトホールＣＨ１２及びＣＨ１３内に一部が配置され、第１平坦化膜２０６上に形成された無機絶縁膜２０７と、を含む。無機絶縁膜２０７には、コンタクトホールＣＨ１２内に、２段の段差部２０７ａ及び２０７ｂが形成され、コンタクトホールＣＨ１３内に、２段の段差部２０７ｃ及び２０７ｃが形成されている。また、第１平坦化膜２０６のうちのコンタクトホールＣＨ１２の内側面を構成する部分は、無機絶縁膜１０５ａ及び１０５ｂのうちのコンタクトホールＣＨ１２の内側面を構成する部分よりも、外方に位置する。また、第１平坦化膜２０６のうちのコンタクトホールＣＨ１３の内側面を構成する部分は、無機絶縁膜１０５ｂ及び１０５ｃのうちのコンタクトホールＣＨ１３の内側面を構成する部分よりも、外方に位置する。その他の構成及び効果は、第１実施形態と同様である。
【0061】
［第２実施形態の製造方法］
次に、図１３を参照して、第２実施形態における光電変換パネル２０１の製造方法について説明する。図１３は、第２実施形態における光電変換パネル２０１の製造工程を示すフロー図である。なお、第１実施形態と同様の工程には、第１実施形態と同じステップ番号を用い説明を省略する。
次に、図１３を参照して、第２実施形態における光電変換パネル２０１の製造方法について説明する。図１３は、第２実施形態における光電変換パネル２０１の製造工程を示すフロー図である。なお、第１実施形態と同様の工程には、第１実施形態と同じステップ番号を用い説明を省略する。
【0062】
図１３に示すように、第２実施形態における光電変換パネル２０１の製造工程では、第１実施形態に対して、ステップＳ１４の後で、かつ、ステップＳ１５の前に、第１平坦化膜２０６のアッシングが行われるステップＳ２０１が追加されている。図１４は、第２実施形態による第１平坦化膜２０６のアッシングを説明するための図である。図１４に示すように、第１平坦化膜２０６におけるコンタクトホールＣＨ１２及びＣＨ１３に対して、例えば酸素プラズマを照射することにより、第１平坦化膜２０６が、点線部分から実線部分に向かって後退する。これにより、コンタクトホールＣＨ１２の径Ｄ１が径Ｄ２に拡大し、コンタクトホールＣＨ１３の径Ｄ３が径Ｄ４に拡大する。なお、「径」とは、コンタクトホールが円形の場合、直径を意味し、楕円形の場合、長軸の長さを意味し、矩形の場合、一辺（長辺）の長さを意味する。
【0063】
ここで、コンタクトホールを形成する際のアライメントがずれた場合に、第１平坦化膜が露出し、バイアス線又はデータ線と第１平坦化膜（有機膜）とが接触する可能性がある。Ｔｉからなるバイアス下部電極又はデータ下部電極が第１平坦化膜に接触した場合は、問題がないが、バイアス下部電極又はデータ下部電極がコンタクトホール内を被覆せずに、Ａｌからなるバイアス上部電極又はデータ上部電極に、第１平坦化膜が接触した場合、第１平坦化膜からの水分によって、Ａｌからなるバイアス上部電極又はデータ上部電極に変質が生じてしまう。これに対して、第２実施形態による製造方法によれば、コンタクトホールＣＨ１２及びＣＨ１３の径が広がるので、アライメントのずれの許容範囲を拡大することができる。この結果、バイアス下部電極２１３ａａ、データ下部電極２１２ａａ、バイアス上部電極２１３ａｂ、及びデータ上部電極２１２ａｂが、第１平坦化膜２０６に接触するのが防止される。これにより、バイアス上部電極２１３ａｂ、及びデータ上部電極２１２ａｂの変質を防止することができる。また、コンタクトホールＣＨ１２に、２段の段差部２０７ａ及び２０７ｂが形成され、コンタクトホールＣＨ１３内に、２段の段差部２０７ｃ及び２０７ｃが形成されるので、不要に削られた部分にバイアス線２１３ａ及びデータ線２１２ａが入り込むのを防止することができる。この結果、バイアス線２１３ａ及びデータ線２１２ａの膜厚の減少を防止でき、バイアス線２１３ａとフォトダイオード１４とのコンタクト抵抗を低減し、データ線２１２ａとソース接続電極１５ｃａとのコンタクト抵抗を低減することができる。その他の製造方法及び効果は、第１実施形態と同様である。
【0064】
［第３実施形態］
図１５及び図１６を参照して、第３実施形態における光電変換パネル３０１の構成について説明する。図１５及び図１６は、第３実施形態における光電変換パネル３０１の端子領域Ｒ１２の断面図である。なお、第１又は第２実施形態と同様の構成には、第１又は第２実施形態と同じ符号を用い説明を省略する。
図１５及び図１６を参照して、第３実施形態における光電変換パネル３０１の構成について説明する。図１５及び図１６は、第３実施形態における光電変換パネル３０１の端子領域Ｒ１２の断面図である。なお、第１又は第２実施形態と同様の構成には、第１又は第２実施形態と同じ符号を用い説明を省略する。
【0065】
図１５に示すように、第３実施形態による光電変換パネル３０１は、平面視でゲート端子３１１と重なる位置に形成されたゲート線３１１ａと、平面視でゲート端子３１１と重なる位置に形成されたゲート端子接続電極３１１ｃ及び３１１ｄと、を含む。図１６に示すように、第３実施形態による光電変換パネル３０１は、平面視でデータ端子３１２と重なる位置に形成されたデータ線３１２ａ及びゲート線３１１ａと、平面視でデータ端子３１２と重なる位置に形成されたデータ端子接続電極３１２ｃと、を含む。また、図示を省略するが、第３実施形態による光電変換パネル３０１は、平面視でバイアス端子と重なる位置に形成されたバイアス線、ゲート線、及びデータ線と、を含む。ここで、端子領域Ｒ１２には、平坦化膜が設けられないが、ゲート端子３１１及びデータ端子３１２の基板１０１からの高さ位置と、平坦化膜が設けられた端子領域以外の領域の高さ位置との差異を低減することができる。この結果、フレキシブルプリント基板をゲート端子３１１及びデータ端子３１２に接続する際に、ゲート端子３１１及びデータ端子３１２とフレキシブルプリント基板との圧着固定が不良になるのを防止することができる。また、検査時に、ゲート端子３１１及びデータ端子３１２に検査プローブを容易に当てることができる。その他の構成及び効果は、第１又は第２実施形態と同様である。
【0066】
［第３実施形態の製造方法］
次に、図１７を参照して、第３実施形態における光電変換パネル３０１の製造方法について説明する。図１７は、第３実施形態における光電変換パネル３０１の製造工程を示すフロー図である。なお、第１実施形態と同様の工程には、第１実施形態と同じステップ番号を用い説明を省略する。
次に、図１７を参照して、第３実施形態における光電変換パネル３０１の製造方法について説明する。図１７は、第３実施形態における光電変換パネル３０１の製造工程を示すフロー図である。なお、第１実施形態と同様の工程には、第１実施形態と同じステップ番号を用い説明を省略する。
【0067】
図１７に示すように、第３実施形態における光電変換パネル３０１の製造工程では、第１実施形態のステップＳ１、Ｓ４及びＳ７に代えて、ステップＳ３０１～Ｓ３０３が実行される。ステップＳ３０１において、画素領域Ｒ１では、基板１０１上にゲート電極１５ａ（図３参照）が成膜され、パターニングされる。また、このステップＳ３０１において、端子領域Ｒ１２では、ゲート端子３１１及びデータ端子３１２が形成される位置と平面視で重なる位置に、基板１０１上にゲート線３１１ａが成膜され、パターニングされる。また、ステップＳ３０２では、画素領域Ｒ１では、ゲート絶縁膜１０２の上に、ソース電極１５ｃ及びドレイン電極１５ｄが成膜され、パターニングされる。また、このステップＳ３０２において、端子領域Ｒ１２では、ゲート絶縁膜１０２の上において、ゲート端子３１１及びデータ端子３１２が形成される位置と平面視で重なる位置に、ゲート端子接続電極３１１ｃ及びデータ線３１２ａが形成される。また、ステップＳ３０３では、画素領域Ｒ１では、第２平坦化膜１０４上及びコンタクトホールＣＨ１内にカソード接続電極１４ａが成膜され、パターニングされる。また、端子領域Ｒ１２では、ゲート端子３１１及びデータ端子３１２が形成される位置と平面視で重なる位置に、ゲート端子接続電極３１１ｄ及びデータ端子接続電極３１２ｃが形成される。その他の製造方法及び効果は、第１又は第２実施形態と同様である。
【0068】
以上、実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本開示を実施するための例示に過ぎない。よって、本開示は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
【0069】
（１）上記第１～第３実施形態では、第２平坦化膜１０４を光電変換パネルに設ける例を示したが、本開示はこれに限られない。例えば、図１８に示す変形例の光電変換パネル４０１のように、第２平坦化膜１０４が設けられないで、薄膜トランジスタ４１５の上に第１平坦化膜１０６が形成されていてもよい。この場合、データ線４１２ａは、データ下部電極４１２ａａ及びデータ上部電極４１２ａｂを含み、データ線４１２ａは、薄膜トランジスタ４１５のソース電極４１５ｃに接続している。データ下部電極４１２ａａは、ソース電極４１５ｃに接触している。
【0070】
（２）上記第１～第３実施形態では、光電変換パネルを、Ｘ線撮像装置用のＸ線パネルに適用する例を示したが、本開示はこの例に限られない。すなわち、Ｘ線以外の光センサ用のパネルに上記光電変換パネルを適用してもよい。
【0071】
（３）上記第１～第３実施形態では、光電変換パネルを構成する層（膜）の材料の例を示したが、本開示はこの例に限られない。すなわち、上記した例以外の材料により光電変換パネルを構成する層（膜）を構成してもよい。
【0072】
（４）上記第１～第３実施形態では、データ線、バイアス線、データ端子、及びゲート端子を、２層の膜から構成する例を示したが、本開示はこの例に限られない。すなわち、データ線、バイアス線、データ端子、及びゲート端子を、単一の層から構成してもよいし、３層以上の膜から構成してもよい。
【0073】
上述した光電変換パネルの製造方法、光電変換パネル、及びＸ線パネルは、以下のように説明することもできる。
【0074】
第１の構成に係る光電変換パネルの製造方法は、基板上にトランジスタを形成し、トランジスタよりも上層にフォトダイオードを形成し、フォトダイオードを覆う第１絶縁膜を形成し、第１絶縁膜を覆う第１平坦化膜を形成し、フォトダイオードの上面の一部を露出させる第１孔部を第１平坦化膜及び第１絶縁膜に形成するとともに、トランジスタのソース電極又は当該ソース電極に接続される接続電極を露出させる第２孔部を第１平坦化膜及び第１絶縁膜に形成し、第１平坦化膜を覆う第２絶縁膜であって、第１孔部及び第２孔部内の各々に当該第２絶縁膜の一部が配置されるように第２絶縁膜を形成し、第１孔部内に配置された第２絶縁膜に第３孔部を形成し、第２孔部内に配置された第２絶縁膜に第４孔部を形成し、第３孔部内にバイアス線の一部が配置されるように、第２絶縁膜よりも上層にバイアス線を形成し、第４孔部内にデータ線の一部が配置されるように、第２絶縁膜よりも上層にデータ線を形成する、製造方法である（第１の構成）。
【0075】
上記第１の構成によれば、第１絶縁膜に第１孔部及び第２孔部を形成する工程と、第２絶縁膜に第３孔部及び第４孔部を形成する工程とが別の工程で実施されるので、第１絶縁膜と第２絶縁膜とに一度に孔部が形成される場合に比べて、第１孔部及び第３孔部におけるエッチングによる負担を工程ごとに分散させることができる。これにより、第１孔部内において、本来残存すべき部分が、エッチングにより削られるのを防止することができる。この結果、フォトダイオードを覆う平坦化膜を設ける場合でも、第１孔部及び第３孔部内において、バイアス線とフォトダイオードとのコンタクト不良又はコンタクト抵抗の増大を防止することができる。
【0076】
第１の構成において、第３孔部を形成することは、第１孔部内において、フォトダイオードの上面と第２絶縁膜の上面との間に第１段差部を形成することを含んでもよく、第４孔部を形成することは、第２孔部内において、ソース電極又は接続電極と第２絶縁膜の上面との間に第２段差部を形成することを含んでもよい（第２の構成）。
【0077】
ここで、エッチングにより基板と平行な方向（横方向）に第１絶縁膜が不要に削られる場合がある。これに対して、上記第２の構成によれば、第１孔部内に形成された第１段差部によって、不要に削られた部分にバイアス線が入り込むのを防止することができる。また、第２孔部内に形成された第２段階部によって、不要に削られた部分にデータ線が入り込むのを防止することができる。この結果、バイアス線及びデータ線の膜厚の減少を防止でき、バイアス線とフォトダイオードとのコンタクト抵抗を低減し、データ線とソース電極又は接続電極とのコンタクト抵抗を低減することができる。
【0078】
第１または第２の構成において、第１孔部及び第２孔部を形成した後で、かつ、第２絶縁膜を形成する前に、第１平坦化膜の第１孔部の径を広げ、第１平坦化膜の第２孔部の径を広げることを、さらに行ってもよい（第３の構成）。
【0079】
ここで、第３孔部及び第４孔部を形成する際に、第３孔部及び第４孔部が形成される位置（アライメント）がずれる場合がある。この場合、平坦化膜が露出してしまい、平坦化膜中の水分や有機成分がバイアス線側又はデータ線側に漏れてしまう。この結果、バイアス線、データ線、又はフォトダイオードの性質が変化し、ダイオードリークが発生する。これに対して、上記第３の構成によれば、第１孔部の径及び第２孔部の径が広がるので、アライメントのずれの許容範囲を拡大することができる。この結果、ダイオードリークが発生するのを防止することができる。また、フォトダイオードの上面と第１絶縁膜の上面との間に段差が形成されるので、上記段差上に形成された第２絶縁膜にも段差が形成される。これにより、第２絶縁膜に形成された段差によって、不要に削られた部分にバイアス線及びデータ線が入り込むのを防止することができる。この結果、バイアス線及びデータ線の膜厚の減少を防止でき、バイアス線とフォトダイオードとのコンタクト抵抗を低減し、データ線とソース電極又は接続電極とのコンタクト抵抗を低減することができる。
【0080】
第１～第３の構成のいずれか１つにおいて、トランジスタを形成することは、基板上の端子が形成される端子領域に、端子領域電極を形成することを含んでもよく、データ線を形成することは、平面視で端子領域電極に重なる位置にデータ端子を形成することを含んでもよい（第４の構成）。
【0081】
ここで、端子領域には、平坦化膜が設けられないので、端子の基板からの高さ位置が、平坦化膜が設けられた端子領域以外の領域の高さ位置よりも低くなる。この場合、端子に他の部材（例えば、フレキシブルプリント基板）を圧着固定する際に、平坦化膜が設けられた端子領域以外の領域に他の部材の一部が接触して、端子と他の部材との圧着固定が不良となる場合がある。これに対して、上記第４の構成によれば、端子の基板からの高さ位置を、端子領域電極が形成されることにより高くすることができるので、端子の基板からの高さ位置と、平坦化膜が設けられた端子領域以外の領域の高さ位置との差異を低減することができる。この結果、端子と他の部材との圧着固定が不良になるのを防止することができる。また、検査時に、端子に検査プローブを容易に当てることができる。
【0082】
第５の構成に係る光電変換パネルは、基板と、基板上に形成されトランジスタと、トランジスタよりも上層に形成されたフォトダイオードと、フォトダイオードを覆う第１絶縁膜と、第１絶縁膜を覆う第１平坦化膜と、第１平坦化膜を覆う第２絶縁膜と、第２絶縁膜よりも上層に形成されたバイアス線と、第２絶縁膜よりも上層に形成されたデータ線と、を備え、第１平坦化膜及び第１絶縁膜の各々は、フォトダイオードの上面の一部を露出させる第１孔部と、トランジスタのソース電極又は当該ソース電極に接続される接続電極を露出させる第２孔部とを有し、第２絶縁膜の一部は、第１孔部内及び第２孔部内の各々に配置されており、第２絶縁膜のうちの第１孔部内に配置された部分は、第３孔部を有し、第２絶縁膜のうちの第２孔部内に配置された部分は、第４孔部を有し、バイアス線の一部は、第３孔部内に配置されており、データ線の一部は、第４孔部内に配置されている（第５の構成）。
【0083】
上記第５の構成によれば、フォトダイオードを覆う平坦化膜を設ける場合でも、バイアス線とフォトダイオードとのコンタクト不良又はコンタクト抵抗の増大を防止することが可能な光電変換パネルを提供することができる。
【0084】
第６の構成に係るＸ線パネルは、Ｘ線が照射されることにより蛍光するシンチレータと、基板と、基板上に形成されトランジスタと、トランジスタよりも上層に形成されたフォトダイオードであって、シンチレータからの光を電気信号に変換するフォトダイオードと、フォトダイオードを覆う第１絶縁膜と、第１絶縁膜を覆う第１平坦化膜と、第１平坦化膜を覆う第２絶縁膜と、第２絶縁膜よりも上層に形成されたバイアス線と、第２絶縁膜よりも上層に形成されたデータ線と、を備え、第１平坦化膜及び第１絶縁膜の各々は、フォトダイオードの上面の一部を露出させる第１孔部と、トランジスタのソース電極又は当該ソース電極に接続される接続電極を露出させる第２孔部とを有し、第２絶縁膜の一部は、第１孔部内及び第２孔部内の各々に配置されており、第２絶縁膜のうちの第１孔部内に配置された部分は、第３孔部を有し、第２絶縁膜のうちの第２孔部内に配置された部分は、第４孔部を有し、バイアス線の一部は、第３孔部内に配置されており、データ線の一部は、第４孔部内に配置されている（第６の構成）。
【0085】
上記第６の構成によれば、フォトダイオードを覆う平坦化膜を設ける場合でも、バイアス線とフォトダイオードとのコンタクト不良又はコンタクト抵抗の増大を防止することが可能なＸ線パネルを提供することができる。
【符号の説明】
【0086】
１，２０１，３０１，４０１…光電変換パネル、２…シンチレータ、１０…Ｘ線パネル、１１，３１１…ゲート端子、１１ａ，３１１ａ…ゲート線、１１ｃ，３１１ｃ…ゲート端子接続電極、１１ｄ，３１１ｄ…ゲート端子接続電極、１２，３１２…データ端子、１２ａ，２１２ａ，３１２ａ，４１２ａ…データ線、１２ａａ，４１２ａａ…データ下部電極、１２ａｂ，４１２ａｂ…データ上部電極、１２ｂａ…データ端子下部電極、１２ｂｂ…データ端子上部電極、１２ｃ，３１２ｃ…データ端子接続電極、１３…バイアス端子、１３ａ，２１３ａ…バイアス線、１３ａａ…バイアス下部電極、１３ａｂ…バイアス上部電極、１４…フォトダイオード、１５，４１５…薄膜トランジスタ、１５ａ…ゲート電極、１５ｃ，４１５ｃ…ソース電極、１５ｃａ…ソース接続電極、１５ｄ…ドレイン電極、１６…光電変換層、１００…Ｘ線撮像装置、１０１…基板、１０５ａ～１０５ｃ，１０７，２０７…無機絶縁膜、１０６，２０６…第１平坦化膜、１０７ａ，１０７ｂ，２０７ａ，２０７ｂ…段差部、ＣＨ２，ＣＨ２ａ，ＣＨ３，ＣＨ３ａ，ＣＨ１２，ＣＨ１３…コンタクトホール、Ｄ１～Ｄ４…径
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