本发明专利技术提供能够抑制因放射线造成的特性劣化从而提高可靠性的晶体管、采用所述晶体管的放射线摄像装置和包括所述装置的放射线摄像显示系统，该晶体管包括：半导体层；第一栅极绝缘膜和第一层间绝缘膜，它们设置于半导体层的一个指定表面侧；第一栅极，其设置于第一栅极绝缘膜和第一层间绝缘膜之间的位置；绝缘膜，其设置于半导体层的另一表面侧；源极和漏极，它们设置为与半导体层电连接；以及屏蔽电极层，其设置为使得屏蔽电极层的至少部分面对第一栅极的边缘，其中，第一栅极绝缘膜、第一层间绝缘膜以及绝缘膜中的至少一个包括氧化硅膜。
【技术实现步骤摘要】
放射线摄像装置、放射线摄像显示系统和晶体管相关申请的交叉引用本申请包含与2011年6月7日向日本专利局提交的日本专利申请JP2011-127598、以及2012年1月6日向日本专利局提交的日本专利申请JP2012-000956中公开的相关主题并要求其优先权，将其全部内容通过引用并入此处。
本专利技术涉及适用于通常在医疗保健和无损检测中用到的X射线摄像操作的放射线摄像装置，并涉及采用所述装置的放射线摄像显示系统以及在所述装置和所述系统中所采用的晶体管。
技术介绍
近年来，使用CCD(电荷耦合器件)图像传感器和/或CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器的技术是基于光电变换的摄像技术的主流。基于光电变换的摄像技术是用于将图像获取为电信号的技术。摄像传感器的摄像区受限于晶体基板或硅晶片的尺寸。然而，特别是在利用X射线进行的医疗保健领域，存在对具有大尺寸的摄像区的需求，且对好的动态图像性能的需求的量也在增加。由于需要摄像装置具有大尺寸的摄像区，人们一直在开发用来基于放射线而将图像获取为电信号、而不使用放射线摄影胶片的放射线摄像装置。需要具有大尺寸的摄像区的摄像装置的典型示例是用于拍摄人体胸部图像的X射线摄像装置。所述放射线摄像装置是在包括诸如光电二极管的光电转换元件和TFT(薄膜晶体管)的电路基板上具有波长变换层(用作荧光材料)的装置。在放射线摄像装置中，在将入射放射线变换为可见光线之后，由用于将可见光线变换为电信号的光电转换元件接收可见光线。随后由采用TFT的电路读取电信号，电信号的大小由可见光线的量决定。这种情况下，晶体管形成如下。在基板上形成多个层以形成具有所谓的顶栅构造或所谓的底栅构造的叠层。所述层包括用于晶体管的栅极、源极和漏极等的电极层、用于形成晶体管的沟道的半导体层、栅极绝缘膜和层间绝缘膜。然而，如果例如使用氧化硅膜作为具有所述构造的晶体管中的栅极绝缘膜，则X射线可传播到该膜的内部。众所周知，如果X射线传播到氧化硅膜的内部，则在该膜中产生空穴，从而使晶体管的阈值电压Vth偏移到负侧。(参照诸如日本专利公开公报2008-252074号等文献。)另一方面，有人提出了通过采用双栅构造而能够减少阈值电压Vth的偏移的长度的晶体管，所述双栅构造中，两个栅极设置为夹着半导体层。(参照日本专利公开公报2004-265935号。)然而，在晶体管采用双栅构造的情况下，由于因放射线的照射而在氧化硅膜中生成的空穴的影响，阈值电压Vth仍会在不小的程度上偏移。于是期望抑制因放射线造成的所述特性劣化，以便实现能够呈现更高可靠性的晶体管。
技术实现思路
于是，本专利技术的一个目的在于解决上述问题，以提供能够抑制因放射线造成的特性劣化从而提高可靠性的晶体管、采用所述晶体管的放射线摄像装置和包括所述装置的放射线摄像显示系统。根据本专利技术的实施方式的晶体管包括：半导体层；第一栅极绝缘膜和第一层间绝缘膜，它们设置于半导体层的一个指定表面侧上；第一栅极，其设置于第一栅极绝缘膜和第一层间绝缘膜之间的位置；绝缘膜，其设置于半导体层的另一表面侧上；源极和漏极，它们设置为电连接于半导体层；以及屏蔽电极层，其设置为使得该屏蔽电极层的至少部分面向第一栅极的边缘。在所述晶体管中，第一栅极绝缘膜、第一层间绝缘膜和绝缘膜中的至少一个包括氧化硅膜。根据本专利技术的实施方式的放射线摄像装置具有包括根据本专利技术的实施方式的晶体管和光电转换元件的像素部。如上所述，在根据本专利技术的实施方式的晶体管和放射线摄像装置中，在第一栅极绝缘膜、第一层间绝缘膜和绝缘膜的至少一个中所包括的氧化硅膜由空穴的正电荷充电，所述空穴因放射线照射到所述氧化硅膜而生成，且所述正电荷使晶体管的阈值电压Vth偏移。然而，通过将屏蔽电极层设置为使得该屏蔽电极层的至少部分面向第一栅极的边缘，可以降低尤其是在半导体层的沟道边缘附近的正电荷的影响，并且从而可抑制阈值电压Vth的偏移。根据本专利技术的实施方式的放射线摄像显示系统包括用于基于放射线而获取图像的摄像装置(即根据本专利技术的实施方式的放射线摄像装置)和用于显示由摄像装置获取的图像的显示装置。在本专利技术的实施方式提供的晶体管和放射线摄像装置中，设置于半导体层的一个指定表面侧上的第一栅极绝缘膜和第一层间绝缘膜以及设置于半导体层的另一表面侧上的绝缘膜中的至少一个包括氧化硅膜。屏蔽电极层设置为使得该屏蔽电极层的至少部分面向第一栅极的边缘。于是，可以抑制由放射线的照射造成的阈值电压偏移。因此，可以抑制因放射线的照射而造成的特性劣化，并因此可提高可靠性。附图说明图1是表示根据本专利技术的第一实施方式的放射线摄像装置的整体配置的功能框图；图2是表示图1中所示的像素部(作为具有间接变换型的部件)的横截面构造的模型图；图3是表示图2所示的像素部中所采用的典型像素电路(用作有源驱动电路)的图；图4是表示图3所示的晶体管的大致配置的横截面图；图5A~5C是在说明制造图4所示晶体管的方法的步骤顺序时所参照的示意性横截面模型图；图5D~5F是表示参照图5C描述的步骤顺序的接续步骤顺序的示意性横截面模型图；图5G~5H是表示参照图5F描述的步骤顺序的接续步骤顺序的示意性横截面模型图；图5I是在描述参照图5H描述的步骤顺序的接续步骤时所参照的示意性横截面模型图；图6是表示图3所示的光电二极管的横截面构造的模型图；图7是在描述典型对照晶体管中的正电荷的影响时所参照的示意性模型图；图8是在描述图4所示的晶体管中的正电荷的影响时所参照的示意性模型图；图9是表示X射线照射量对图4所示的晶体管的电流-电压特性的影响的图；图10是表示X射线照射量和图4所示的晶体管的阈值电压偏移之间的关系的特性图；图11是表示X射线照射量和图4所示的晶体管的电流-电压特性中的S值之间的关系的特性图；图12A和12B是表示根据第一典型变型例的晶体管的大致配置的横截面图；图13是表示根据本专利技术的第二实施方式的晶体管的大致配置的横截面图；图14是在描述图13所示的晶体管中的正电荷的影响时所参照的示意性模型图；图15是表示X射线照射量对图13所示的晶体管的电流-电压特性的影响的图；图16是表示X射线照射量和图13所示的每个晶体管的阈值电压偏移之间的关系的特性图；图17是表示X射线照射量和图13所示的每个晶体管的电流-电压特性中的S值之间的关系的特性图；图18是描述根据第二变型例的晶体管的大致配置和晶体管中的正电荷的影响时所参照的示意性横截面图；图19是表示根据第三典型变型例的晶体管的大致配置的横截面图；图20是表示图19所示的晶体管的另一示例的横截面图；图21是表示根据第四典型变型例的晶体管的大致配置的横截面图；图22是表示根据第五典型变型例的晶体管的大致配置的横截面图；图23是表示根据第六典型变型例的晶体管的大致配置的横截面图；图24A和24B是表示图23所示的晶体管的另一大致配置的横截面图；图25是表示图23所示的晶体管的另一大致配置的横截面图；图26是表示根据第七典型变型例的晶体管的大致配置的横截面图；图27A和27B是表示图26所示的晶体管的另一大致配置的横截面图；图28是表示图26所示的晶体管的另一大致配置的横截面图；图29是表示根据第八典型变型例的像素驱动电路(也称为无源驱动电路)的典型示例的图；图30是在描述根本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种晶体管，其包括：半导体层；第一栅极绝缘膜和第一层间绝缘膜，它们设置于所述半导体层的一个指定表面侧；第一栅极，其设置于所述第一栅极绝缘膜和所述第一层间绝缘膜之间的位置；绝缘膜，其设置于所述半导体层的另一表面侧；源极和漏极，它们设置为与所述半导体层电连接；以及屏蔽电极层，其设置为使得所述屏蔽电极层的至少部分面对所述第一栅极的边缘，其中，所述第一栅极绝缘膜、所述第一层间绝缘膜以及所述绝缘膜中的至少一个包括氧化硅膜。
【技术特征摘要】
2011.06.07 JP 2011-127598;2012.01.06 JP 2012-00091.一种晶体管，其包括：半导体层，其包括沟道层；第一栅极绝缘膜和第一层间绝缘膜，它们设置于所述半导体层的一个指定表面侧；第一栅极，其设置于所述第一栅极绝缘膜和所述第一层间绝缘膜之间的位置；绝缘膜，其设置于所述半导体层的另一表面侧；源极和漏极，它们设置为与所述半导体层电连接；屏蔽电极层，其设置在所述源极和所述漏极之间，且设置为使得所述屏蔽电极层的至少部分面对所述第一栅极的边缘，并且使得所述屏蔽电极层与所述第一栅极电隔离；以及第二层间绝缘膜，设置于所述源极、所述漏极和所述屏蔽电极层上，所述第二层间绝缘膜包括位于所述源极和所述屏蔽电极层之间的第一凹部和位于所述漏极和所述屏蔽电极层之间的第二凹部，其中，所述第一栅极绝缘膜、所述第一层间绝缘膜以及所述绝缘膜中的至少一个包括氧化硅膜，且所述第二层间绝缘膜包括氧化硅膜，所述源极、所述漏极以及所述屏蔽电极层通过彼此电隔离而设置于所述第一层间绝缘膜上，并且所述屏蔽电极层的屏蔽作用抑制了正电荷对所述沟道层的边缘的影响。2.如权利要求1所述的晶体管，还包括隔着所述半导体层而面对所述第一栅极的第二栅极，其中，在基板上依次形成所述第二栅极、所述绝缘膜、所述半导体层、所述第一栅极绝缘膜、所述第一栅极以及所述第一层间绝缘膜。3.如权利要求1所述的晶体管，其中，所述屏蔽电极层保持在负电位。4.如权利要求2所述的晶体管，其中，为一对所述源极和漏极设有分别由所述第一栅极和所述第二栅极构成的多个组。5.如权利要求1所述的晶体管，其中，在基板上依次形成所述绝缘膜、所述半导体层、所述第一栅极绝缘膜、所述第一栅极以及所述第一层间绝缘膜。6.如权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：山田泰弘，伊藤良一，田中勉，高德真人，千田满，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：
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