撮像装置、放射線撮像装置及びその製造方法
【課題】 撮像素子の交換が容易な撮像装置を提供する。
【解決手段】 撮像装置は、導電性を有する基台と、撮像素子と、前記基台と前記撮像素子とを固定するための固定部材と、を有し、前記基台と前記撮像素子は、前記固定部材側の表面に導電部を夫々有し、前記固定部材は、通電によって前記基台と前記撮像素子とを分離するための剥離可能樹脂であり、前記基台の前記導電部の領域は、前記固定部材の前記基台との固定領域より広い構成を有する。
【解決手段】 撮像装置は、導電性を有する基台と、撮像素子と、前記基台と前記撮像素子とを固定するための固定部材と、を有し、前記基台と前記撮像素子は、前記固定部材側の表面に導電部を夫々有し、前記固定部材は、通電によって前記基台と前記撮像素子とを分離するための剥離可能樹脂であり、前記基台の前記導電部の領域は、前記固定部材の前記基台との固定領域より広い構成を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光又は放射線を検出する撮像装置と、その製造方法に関し、特に、医療画像診断装置、非破壊検査装置、分析装置等に用いられる放射線撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、一般的に流通している単結晶半導体ウエハはガラス基板に比べて小型である。そのため、単結晶半導体ウエハを用いて大面積の検出器を形成するには、検出素子を形成した単結晶半導体ウエハを分割して複数の撮像素子チップを形成し、所望の面積となるような数の撮像素子チップを並べて形成している。
【０００３】
特許文献１には、低コスト化のため、撮像素子チップを装置の一部となるベース基板に接着する前に、撮像素子チップの検査と、欠陥が発見された撮像素子チップの交換とを行うことが記載されている。そして、検査と交換の後、撮像素子チップとベース基板とを接着固定することが記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、物質が表面から容易に除去されることが望ましい様々な用途において使用することができる接着ボンドおよびコーティングとして、電気化学的に結合解除可能な組成物からなる接着剤が記載されている。
【特許文献１】特開２００２−１３９５６９号公報
【特許文献２】特開２００３−１２９０３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら特許文献１の方法では、複数の撮像素子チップとベース基板とを接着した後に一部の欠陥がある撮像素子チップのみを交換することは難しい。例えば、バキューム装置から取り外す時に、一部の撮像素子チップが静電気により破壊された場合に交換することが困難であり、交換の際に他の正常な撮像素子チップまで破壊してしまう可能性がある。
【０００６】
また、特許文献２の電気化学的に結合解除可能な組成物からなる接着剤が記載されているが、この接着剤を使用して撮像素子チップの交換を容易にするための具体的な構成や方法が求められていた。
【０００７】
本発明は上述のような問題点に鑑みてなされたものであり、撮像素子の交換が容易な撮像装置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】
上記の目的を達成すべく本発明の撮像装置は、導電性を有する基台と、撮像素子と、前記基台と前記撮像素子とを固定するための固定部材と、を有し、前記基台と前記撮像素子は、前記固定部材側の表面に導電部を夫々有し、前記固定部材は、通電によって前記基台と前記撮像素子とを分離するための剥離可能樹脂であり、前記基台の前記導電部の領域は、前記固定部材の前記基台との固定領域より広いことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の放射線撮像装置は、導電性を有する基台と、放射線が入射され、光を発するシンチレータパネルと、撮像素子と、前記基台と前記撮像素子とを固定するための固定部材と、を有し、前記固定部材は、通電によって前記基台と前記撮像素子とを分離可能な剥離可能樹脂であることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の撮像装置の製造方法は、導電性を有する基台を準備する工程と、撮像素子を準備する工程と、前記撮像素子を検査する工程と、前記基台又は前記撮像素子に、被接着物との間で通電して分離するための剥離可能樹脂を塗布する工程と、前記基台と前記撮像素子とを前記剥離可能樹脂を介して固定する工程と、前記基台に固定された撮像素子を検査する工程と、前記検査する工程において、欠陥を有する撮像素子と判断された場合、前記基台と前記欠陥を有する撮像素子との間に電圧を印加して前記欠陥を有する撮像素子を前記基台から剥離する工程と、を有することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の放射線撮像装置の製造方法は、導電性を有する基台を準備する工程と、撮像素子を準備する工程と、前記撮像素子を検査する工程と、前記基台又は前記撮像素子に、被接着物との間で通電して分離するための剥離可能樹脂を塗布する工程と、前記基台と前記撮像素子とを前記剥離可能樹脂を介して固定する工程と、前記基台に固定された撮像素子を検査する工程と、前記検査する工程において、欠陥を有する撮像素子と判断された場合、前記基台と前記欠陥を有する撮像素子との間に電圧を印加して前記欠陥を有する撮像素子を前記基台から剥離する工程と、前記撮像素子上にシンチレータを配置する工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、撮像素子の交換が容易な撮像装置を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に本発明の撮像装置、放射線撮像装置およびその製造方法の実施形態を図面に基づいて説明する。本発明において、光は可視光、赤外線を含み、放射線はＸ線、α線、β線、γ線を含む。
【００１４】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態の撮像装置である。図１（ａ）は、撮像装置の平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ’線における撮像装置の断面図である。
【００１５】
図１に示すように、撮像装置１は、基台２と、基台２上に固定部材５を介して４つの撮像素子１０とを有する。そして、４つの撮像素子１０は、各撮像素子１０が接触した際の電気的機械的な影響を低減するために間隔を有して基台２上に配置されている。なお、基台２に固定された撮像素子１０は４つに限定されず、撮像素子１０は１つ又は複数配されていればよい。基台２は、絶縁プレート３と導電部４とで構成されているが、撮像素子１０側の表面が導電性を有していればよく、導電性を有する樹脂や金属、又は絶縁性基板とその表面に設けられた導電部とで構成されている導電性基台が用いられる。導電性を有する樹脂はポリスチレン系、ナイロン系、フッ素系等があり、金属はＡｌ、ＳＵＳ、Ｍｏ、Ｆｅ、又はそれらの合金等が用いられる。他に、カーボン基板なども使用できる。絶縁プレートは、樹脂、セラミック、又はガラス等が用いられる。導電部はＡｌ、Ｍｏ、或いはそれらの合金等の薄膜を印刷、接着、箔押し、ＰＶＤ法やＣＶＤ法等により形成される。ＰＶＤ法やＣＶＤ法の場合、導電部は、所望の形状を得るため、マスクを用いての薄膜の堆積や、薄膜の堆積後のエッチングが行われる。基台の導電部は、図１（ａ）に示すように、撮像素子側から見て少なくとも一部が露出して見えることが好ましい。後述の剥離工程時に電圧印加のためのプローブを接触させやすくするためである。固定部材５は電気的結合解除物質を含む剥離可能樹脂であり、被接着物と剥離可能樹脂との間で電圧を印加して電流が流れた際に被接着物と剥離可能樹脂とが分離可能である。この分離は、イオン伝導性を持つイオン溶媒和分子の酸化還元反応によってなされる。固定部材である剥離可能樹脂は、接着のためのエポキシ、フェノール樹脂、アクリル、メラミン、マレイミド、ポリウレタン等のポリマーと、剥離のための電解質とを有する。剥離のための電解質は、低分子量のアルコキシド、アルコール、アルキルカルボネート、環状エステル、ニトリル、アミド、尿素等からなり、イオン伝導性であるため、電解質中に溶媒和した塩のイオン拡散を補助することができる。固定部材５と、撮像素子１０及び基台２とが固定された界面は固定領域であり、図では撮像素子１０の面と同じ領域である。撮像素子１０は半導体基板１１（例えばＮ型半導体基板）、ウエル領域１２（例えばＰ型ウエル領域）、センサ部１３、Ｎ型半導体基板上のＮ＋領域１４、Ｎ＋領域上のＮ−領域１５、絶縁膜１６、Ｎ−領域上の導電層１７、マイクロレンズ１８、絶縁膜１９を含む。Ｎ型半導体基板は本実施形態ではＮ型シリコン基板を用いている。センサ部１３は入射光を光電変換する。導電層１７は、基板１０の内部に構成される配線や、基板１０と外部回路との間で信号の転送を行うために基板１０の表面で露出する複数の端子２０を構成する。そして、導電層１７、Ｎ＋領域１４、Ｎ−領域１５、そして半導体基板１１とによって撮像素子１０の裏面である固定部材側から表面である固定部材側とは反対側までが導通可能な構成を有している。絶縁膜１６、１９は、撮像素子１０の表面を平坦にするための平坦化膜であることが好ましい。
【００１６】
次に、撮像装置１の製造方法を、簡易的な断面図によって各工程を説明する図２を用いて説明する。
【００１７】
まず、基台２、固定部材となる第１の接着剤３４、撮像素子１０を準備する（不図示）。
【００１８】
図２（ａ）は、位置決め工程であり、搬送手段２６によって各撮像素子１０をステージ２５上に配置する。ステージ２５は各撮像素子１０の配置が乱れないように撮像素子１０を吸引によって固定する。矢印は吸引の様子を示している。
【００１９】
図２（ｂ）は、撮像素子１０の第１の検査工程である。必要であれば、図のように撮像素子１０の裏面側をステージ２７に接触させて検査を行う。そして、検査手段の一部であるプローブ２８を撮像素子１０の端子に接触させ、この時点で欠陥を有する撮像素子かを確認し、欠陥が確認されれば交換される。
【００２０】
図２（ｃ）は、基台２に撮像素子１０を固定部材となる第１の接着剤３４を介して接着する固定工程である。固定部材となる第１の接着剤３４は、電気的結合解除物質を含む剥離可能樹脂である。図では固定部材となる第１の接着剤３４を撮像素子１０側に塗布しているが、基台２側に塗布しても良い。なお、本明細書における「固定」とは、基台２と撮像素子１０との間に固定部材５のみが配置されている構成に加え、他の導電性を有する材料が配置されている構成を含むとする。
【００２１】
図２（ｄ）は、固定部材となる第１の接着剤３４の硬化工程である。第１の接着剤３４には、例えばエポキシ樹脂を含む熱硬化型があり、オーブン３０内のような加熱環境下で熱硬化する。硬化温度（室温〜１００℃）、硬化時間（１時間〜２４時間）が一般的な条件である。硬化温度は、５０〜１００℃がより好ましい。
【００２２】
図２（ｅ）は、撮像素子１０の第２の検査工程である。この時点で欠陥を有する撮像素子か否を確認し、欠陥を有する撮像素子と判断されれば交換される。欠陥が確認されなければ、端子に外部回路が接続される。図２（ｃ）における第１の接着剤は、図２（ｄ）で示される加熱によって熱硬化し、硬化した接着剤、すなわち固定部材５となっている。
【００２３】
図３は、図２（ｅ）で撮像素子１０に欠陥が確認された場合の、撮像素子１０の剥離工程である。図３（ａ）は、基台２及び撮像素子１０のそれぞれにプローブを用いて電圧を印加する方法であり、図３（ｂ）は、一方がプローブで、他方がフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）２９であることが図３（ａ）と異なる点である。図３（ａ）、図３（ｂ）のいずれの場合にも、導通部２１と固定部材５を挟んで基台２側は陽極、撮像素子１０側は陰極となるように印加する。固定部材５は、被着体の界面で電気化学反応が起こり、陽極側で選択的に剥離するため、基台２の表面から撮像素子１０と固定部材５を剥離することができる。そのため、基台２の表面に固定部材の残渣が無く、撮像素子１０と固定部材５を容易に取り外すことができる。
【００２４】
上記の剥離を行うためには、撮像素子１０の固定部材５と接する面は導電性でなくてはならず、且つ、この面と反対側の撮像素子１０の表面まで導通が取られていなくてはならない。このような構造を「導通部」と呼ぶが、そのための構成を特に設けたものに限らず、従前の撮像素子チップの半導体基板、導電層等からなる構成も含む。図１（ｂ）において導通部２１は、導電層１７、Ｎ−領域１５、Ｎ＋領域１４、そしてＮ型半導体基板１１が対応する。そして、Ｎ型半導体基板１１は、固定部材と導通を行うための電極である導電部として機能する。また、撮像素子１０の固定部材５側とは反対の表面側において、上記の「導通部」に対し、外部との電気的接続とを取るための構造を「端子」と呼ぶ。撮像素子１０の端子２０としては、撮像素子１０の外部との接続用の電源系信号用端子、アナログ制御系信号用端子、スキャン系信号用端子、センサ動作制御系信号用端子等がある。電源系信号には、プラス電源、バイアス用のマイナス電源、ＧＮＤ、センサリセット電源等がある。アナログ制御系信号には、電流調整等がある。スキャン系信号には、水平シフトレジスタクロック、垂直シフトレジスタクロック等がある。センサ動作制御系信号には、チップセレクト、センサリセット、サンプルホールド、画素加算選択ビット等がある。ここで、撮像素子１０の剥離のためには、いずれの種類の端子２０も使用できる。例えば、センサ動作制御系信号用のセンサリセット用端子に高電圧を印加することにより、撮像素子１０内部のＰＮ接合等がショートし撮像素子内部を導通させることが可能である。そして、撮像素子内部の導通は、導通部２１に代表される電源系信号である基板バイアス電源やＧＮＤを用いることが他の撮像素子への影響を小さくするためにより好ましい。なお、撮像素子１０は、外部回路と接続しない剥離工程でのみ使用する専用の端子２０を有していても良い。なお、撮像素子と外部回路との接続はＦＰＣを用いたが、ワイヤーボンティング等の他の手法を用いても良い。
【００２５】
撮像素子１０は、スイッチ素子とセンサ部とを有する複数の画素を有する。例えば、ＣＭＯＳセンサ、ＣＣＤセンサ、非晶質シリコン（以下、ａ−Ｓｉと略記）を用いたＰＩＮ型やＭＩＳ型センサとＴＦＴにより構成された画素を有するａ−Ｓｉセンサ、ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）センサ等である。図３（ｃ）は、ａ−Ｓｉセンサの例であり、絶縁性基板上にセンサ部を有する。具体的には、絶縁性基板１１であるガラス基板と、ガラス基板上のセンサ部とを有し、ガラス基板の周辺部に設けられた貫通電極２４と、ガラス基板の裏面に設けられた第２の導電部６とを有している。貫通電極２４が導通部であり、第２の導電部６によって面内に均一に電圧が印加される。電圧は前述のように、貫通電極側が陰極であり、基台側が陽極であることが好ましい。このような構成によって、撮像素子の剥離が可能となる。
【００２６】
そして、基台の導電部の領域は、固定部材の基台との固定領域より広い。このような構成により、基台と固定部材とを固定する界面に電圧が印加され、剥離が容易になる。また、撮像素子の導電部の領域は、固定部材の撮像素子との固定領域と同じか広い。例えば、複数の撮像素子に対して一体の固定部材である場合、撮像素子毎に基台から撮像素子と固定部材とを分離することは困難であるからである。
【００２７】
以上のように、撮像素子の交換が容易な撮像装置を得ることが可能となる。そして、撮像素子を取り外した基台の面は、固定部材の残渣が少ないため、次の撮像素子の固定が容易になる。
【００２８】
（第２の実施形態）
図４は、本実施形態の撮像装置である。図４（ａ）は、撮像装置の平面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＢ−Ｂ’線における撮像装置の断面図である。
【００２９】
図４の撮像装置１の構成が図１の構成と異なる点は、固定部材５の外周部が撮像素子１０の外周部より内側であることである。言い換えれば、固定部材が基台及び撮像素子の各々の導電部と固定された固定領域は、基台及び撮像素子の各々の導電部より狭い。なお、固定部材５が複数のドットで構成されている場合は、複数のドットを含む領域の外周が撮像素子及び基台の外周部より内側であればよい。なお、撮像素子の導電部の領域が固定部材の固定領域より広すぎる事は、固定領域の面積が小さいことによる剥離しやすさにつながり、偶発的な剥離が発生し易くなる。そのため、撮像素子の導電部の領域は、固定部材の固定領域と比べて面積比で２倍以下が好ましく、より好ましくは１．５倍以下である。撮像素子１０と固定部材５を共に剥離させる場合は、固定部材５は複数の撮像素子１０の各撮像素子毎に分離していることが好ましく、図４の構成によって、剥離させたい撮像素子のみを確実に剥離することがより容易となる。
【００３０】
図５は、変形例であり、図５（ａ）は、撮像装置の平面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＣ−Ｃ’線における撮像装置の断面図である。図５の撮像装置１の構成が図４の構成と異なる点は、基台２の導電部４が撮像素子１０毎に対応して分割されている点である。図５の構成により、剥離工程時の電圧が剥離したい撮像素子以外の他の撮像素子には影響がないため、剥離させたい撮像素子のみを確実に剥離することがより容易となる。
【００３１】
図６は、図５（ａ）のＣ−Ｃ’線における撮像装置の断面図の変形例である。
【００３２】
図６の撮像装置１の構成が図５（ｂ）の構成と異なる点は、撮像素子１０と固定部材５との間に導電部６が配置されている点と、隣り合う撮像素子１０の側面に絶縁部２２を有する点である。導電部６はＡｌ、Ｍｏ等が好ましい。撮像素子１０の面方向の抵抗により端子２０へ印加した電圧が電圧降下するが、このような構成にすると、導電部６により電圧降下が減少する。そのため、撮像素子１０の面内での電位差がより小さくなり、固定部材５へ印加される電圧のバラツキを低減できる。さらに、導電部６によって、固定部材５内に含まれるアルカリ金属（ナトリウム、カリウム等）の拡散を防止することができる。従って、導電部６は、撮像素子の固定部材側の全面に配置されていることが好ましい。
【００３３】
絶縁部２２は、ＳｉＯ２、ＳｉＯＮ、Ｓｉ３Ｎ４などの無機膜をＣＶＤ法、ＰＶＤ法、塗布等により形成、もしくは、ポリイミド樹脂やエポキシ樹脂などの有機膜を塗布等によりコーティング後加熱硬化により形成する。このような構成により、導電性の異物が撮像素子１０間に挟まったとしても絶縁部２２によって電気的に隔離されているため、剥離しなくても良い撮像素子を誤って剥離させてしまうことがないため、作業性が向上する。
【００３４】
（第３の実施形態）
図７は、図５（ａ）のＣ−Ｃ’線における撮像装置の断面図の変形例である。
【００３５】
図７の撮像装置１の構成が図５（ｂ）の構成と異なる点は、固定部材５に絶縁性のスペーサー７が含まれている点である。このような構成にすると、撮像素子１０の基台２からの距離が一定に保たれ、位置精度が向上する。また、撮像素子１０と基台２が製造工程の中で偶発的に接触したまま接着されることを防止し、撮像素子１０を個々に剥離できるようにする。
【００３６】
図８は更なる変形例で、撮像素子１０とサポート基板８とが第２の固定部材９で固定され、サポート基板８と基台２とが第１の固定部材５で固定されている。そして、スペーサー７が配置され、サポート基板８と接して固定することで容易に位置精度が向上する。サポート基板８と第２の固定部材９は、導電性を有している。スペーサー７は隣り合う複数の撮像素子が絶縁されるように間に配置されている。そのため、スペーサー７は、絶縁性を有するが、隣り合う複数の撮像素子を絶縁できれば一部が導電性を有していても良い。また、スペーサー７は、基台２の絶縁プレート３と一体に構成されていても良く、その場合は絶縁プレート３は隣り合う複数の撮像素子の間の領域に対応する凸部を有するとも言える。「一体に構成」とは、絶縁プレート３が例えば樹脂である場合、射出成形や直方体のプレートの研削加工などによって形成されるものであり、２つの部材を貼り合わせた構成ではない。新しい撮像素子を基台２の上方から下降させて固定する際には、スペーサー７は撮像素子１０側より基台２側が広がったテーパ形状がより好ましい。さらに、サポート基板８もスペーサー７の形状に沿ったテーパ形状であることが好ましい。このような構成にすることで、位置精度と剥離及び取付けの容易性が向上する。
【００３７】
（第４の実施形態）
本実施形態の撮像装置は、図９に示すように、撮像素子１０の端子２０と導電部４とがＧＮＤ電位とされている。図９の撮像装置１においては、撮像素子１０の端子２０及び導電部４の各々がＦＰＣ２９を介して外部回路３１のＧＮＤ端子と接続されている。
【００３８】
このように撮像素子１０の端子２０と基台２を同電位とすることで、製品の使用中等に第１の接着剤が静電気等により偶発的に剥離することを防止することができる。
【００３９】
（第５の実施形態）
本実施形態は、シンチレータを有する放射線撮像装置である。検査工程で欠陥を有する撮像素子が無いと判断された場合、基台と撮像素子とが分離しないように、電位共通化工程によって基台と撮像素子の各導電部を共通の電位に固定することが好ましい。
【００４０】
図１０（ａ）の放射線撮像装置においては、撮像素子１０上にシンチレータパネル４２が配置されている。シンチレータパネル４２は、Ａｌ、カーボン、樹脂等の基板４３と放射線を光に変換するシンチレーター４４と、シンチレーター４４の保護層４５を有する。撮像素子１０とシンチレータパネル４２は、シンチレータ固定部材４６で固定されている。図においては、撮像素子上にシンチレータ固定部材となる接着剤が塗布されてシンチレータパネルが固定されているが、撮像素子上に直接シンチレータパネルが機械的に固定されていても良い。
【００４１】
図１０（ｂ）の放射線撮像装置においては、基台２としての導電性の筐体３５に撮像素子１０を固定し、撮像素子１０と外部回路３１とをＦＰＣ２９を介して固定し、外部回路３１は導電性の金属等の固定手段３３で筐体３５に固定している。
【００４２】
なお、本実施形態では、放射線が入射され、光を発するシンチレータと、光電変換を行うセンサ部を有する撮像素子と、を用いた間接型の放射線撮像装置を説明したが、本発明は、放射線を直接電荷に変換するａ−Ｓｅ等の放射線撮像装置にも適用可能である。
【００４３】
このように撮像素子１０の端子２０と筐体３５を同電位とすることで、製品の使用中等に撮像素子と筐体とを固定する固定部材が静電気等により偶発的に剥離することを防止することができる。
【００４４】
（第６の実施形態）
撮像装置又は放射線撮像装置は、製品の再利用や廃棄の際には、正常に動作可能な撮像素子は再利用される。正常に動作可能な撮像素子は、剥離工程時に静電気等によって撮像素子が破壊されないように行う必要がある。
【００４５】
図１１は、事前に筐体を分解して撮像素子を露出させ、他の撮像装置に再利用する撮像素子を基台から分離する際の剥離工程を説明する撮像装置の平面図である。本実施形態の撮像装置は、図５の撮像装置の撮像素子にＦＰＣを介して外部回路が接続された構成を有する。基台２は、絶縁性基板３と、絶縁性基板３の表面に分割されて配置された導電部４とを有する。撮像素子１１０、２１０は分割された導電部４に対応して基台２に固定部材５を介して固定されている。撮像素子１１０、２１０は、対応する外部回路１３１、２３１にそれぞれＦＰＣ２９を介して電気的に接続されている。端子５１は端子６１に対応するグランド入力端子、端子５２は端子６２に対応する電源電圧入力用端子、端子５３は端子６３に対応するクロックパルス入力用端子、端子５４は端子６４に対応する画像信号出力用端子である。なお、図面左の省略された撮像素子も同様な構成となっている。図１１では、撮像素子１１０を剥離する状態を示しており、グランド入力端子である端子５１と導電部４との間に電圧が印加されている。そして、撮像素子１１０は、端子５１のグランド入力端子以外の端子については、半導体素子１１０内の回路を剥離のための電圧や静電気等の過大な電圧から保護するためにグランド電位としている。また、撮像素子２１０は、端子５１、５２、５３、５４、すなわち全ての端子と、撮像素子２１０に対応する導電部４は撮像素子２１０内の回路を同様な理由で保護のためにグランド電位としている。なお、撮像素子が破壊されないように電圧を印加するために、撮像素子側の電源との接続は撮像素子の隅部の端子が好ましい。撮像素子内部の増幅器やＡ／Ｄ変換器などの回路から離れた位置となるからである。
【００４６】
図１２は、剥離工程で分離した撮像素子を新たな基台に固定する工程を示す図である。取り外した正常に動作可能な撮像素子１１０はステージ２５で吸引して、固定部材となる接着剤を塗布した後、位置合わせを行いながら基台２の導電部４上に配置する。その後、第１の実施形態で説明したように各撮像素子の検査工程を行い、ＦＰＣと外部回路を接続し、筐体内に収容する。仮に検査工程で欠陥が確認されると再度欠陥を有する撮像素子は基台から分離され、新たな撮像素子が取り付けられる。
【００４７】
このようにして、撮像装置の撮像素子を再利用する際にも、容易に撮像素子を基台等から分離できる。
【００４８】
以上、本発明を詳細に説明したが、本明細書に記載された実施形態に限定されず、各実施形態を適宜組み合わせることが可能であり、本発明の範囲は、図示され説明された特定の実施形態に限定することを意図するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の撮像装置の一実施形態を示した平面図及び断面図である。
【図２】本発明の撮像装置の製造方法の一実施形態を示した断面図である。
【図３】本発明の撮像装置の製造方法の一実施形態を示した断面図である。
【図４】本発明の撮像装置の一実施形態を示した平面図及び断面図である。
【図５】本発明の撮像装置の一実施形態を示した断面図である。
【図６】本発明の撮像装置の一実施形態を示した断面図である。
【図７】本発明の撮像装置の一実施形態を示した断面図である。
【図８】本発明の撮像装置の一実施形態を示した断面図である。
【図９】本発明の撮像装置の一実施形態を示した断面図である。
【図１０】本発明の放射線撮像装置の一実施形態を示した断面図である。
【図１１】本発明の撮像装置の製造方法の一実施形態を示した平面図である。
【図１２】本発明の線撮像装置の製造方法の一実施形態を示した断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１ 撮像装置
２ 基台
５ 固定部材
１０ 撮像素子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光又は放射線を検出する撮像装置と、その製造方法に関し、特に、医療画像診断装置、非破壊検査装置、分析装置等に用いられる放射線撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、一般的に流通している単結晶半導体ウエハはガラス基板に比べて小型である。そのため、単結晶半導体ウエハを用いて大面積の検出器を形成するには、検出素子を形成した単結晶半導体ウエハを分割して複数の撮像素子チップを形成し、所望の面積となるような数の撮像素子チップを並べて形成している。
【０００３】
特許文献１には、低コスト化のため、撮像素子チップを装置の一部となるベース基板に接着する前に、撮像素子チップの検査と、欠陥が発見された撮像素子チップの交換とを行うことが記載されている。そして、検査と交換の後、撮像素子チップとベース基板とを接着固定することが記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、物質が表面から容易に除去されることが望ましい様々な用途において使用することができる接着ボンドおよびコーティングとして、電気化学的に結合解除可能な組成物からなる接着剤が記載されている。
【特許文献１】特開２００２−１３９５６９号公報
【特許文献２】特開２００３−１２９０３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら特許文献１の方法では、複数の撮像素子チップとベース基板とを接着した後に一部の欠陥がある撮像素子チップのみを交換することは難しい。例えば、バキューム装置から取り外す時に、一部の撮像素子チップが静電気により破壊された場合に交換することが困難であり、交換の際に他の正常な撮像素子チップまで破壊してしまう可能性がある。
【０００６】
また、特許文献２の電気化学的に結合解除可能な組成物からなる接着剤が記載されているが、この接着剤を使用して撮像素子チップの交換を容易にするための具体的な構成や方法が求められていた。
【０００７】
本発明は上述のような問題点に鑑みてなされたものであり、撮像素子の交換が容易な撮像装置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】
上記の目的を達成すべく本発明の撮像装置は、導電性を有する基台と、撮像素子と、前記基台と前記撮像素子とを固定するための固定部材と、を有し、前記基台と前記撮像素子は、前記固定部材側の表面に導電部を夫々有し、前記固定部材は、通電によって前記基台と前記撮像素子とを分離するための剥離可能樹脂であり、前記基台の前記導電部の領域は、前記固定部材の前記基台との固定領域より広いことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の放射線撮像装置は、導電性を有する基台と、放射線が入射され、光を発するシンチレータパネルと、撮像素子と、前記基台と前記撮像素子とを固定するための固定部材と、を有し、前記固定部材は、通電によって前記基台と前記撮像素子とを分離可能な剥離可能樹脂であることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の撮像装置の製造方法は、導電性を有する基台を準備する工程と、撮像素子を準備する工程と、前記撮像素子を検査する工程と、前記基台又は前記撮像素子に、被接着物との間で通電して分離するための剥離可能樹脂を塗布する工程と、前記基台と前記撮像素子とを前記剥離可能樹脂を介して固定する工程と、前記基台に固定された撮像素子を検査する工程と、前記検査する工程において、欠陥を有する撮像素子と判断された場合、前記基台と前記欠陥を有する撮像素子との間に電圧を印加して前記欠陥を有する撮像素子を前記基台から剥離する工程と、を有することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の放射線撮像装置の製造方法は、導電性を有する基台を準備する工程と、撮像素子を準備する工程と、前記撮像素子を検査する工程と、前記基台又は前記撮像素子に、被接着物との間で通電して分離するための剥離可能樹脂を塗布する工程と、前記基台と前記撮像素子とを前記剥離可能樹脂を介して固定する工程と、前記基台に固定された撮像素子を検査する工程と、前記検査する工程において、欠陥を有する撮像素子と判断された場合、前記基台と前記欠陥を有する撮像素子との間に電圧を印加して前記欠陥を有する撮像素子を前記基台から剥離する工程と、前記撮像素子上にシンチレータを配置する工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、撮像素子の交換が容易な撮像装置を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に本発明の撮像装置、放射線撮像装置およびその製造方法の実施形態を図面に基づいて説明する。本発明において、光は可視光、赤外線を含み、放射線はＸ線、α線、β線、γ線を含む。
【００１４】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態の撮像装置である。図１（ａ）は、撮像装置の平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ’線における撮像装置の断面図である。
【００１５】
図１に示すように、撮像装置１は、基台２と、基台２上に固定部材５を介して４つの撮像素子１０とを有する。そして、４つの撮像素子１０は、各撮像素子１０が接触した際の電気的機械的な影響を低減するために間隔を有して基台２上に配置されている。なお、基台２に固定された撮像素子１０は４つに限定されず、撮像素子１０は１つ又は複数配されていればよい。基台２は、絶縁プレート３と導電部４とで構成されているが、撮像素子１０側の表面が導電性を有していればよく、導電性を有する樹脂や金属、又は絶縁性基板とその表面に設けられた導電部とで構成されている導電性基台が用いられる。導電性を有する樹脂はポリスチレン系、ナイロン系、フッ素系等があり、金属はＡｌ、ＳＵＳ、Ｍｏ、Ｆｅ、又はそれらの合金等が用いられる。他に、カーボン基板なども使用できる。絶縁プレートは、樹脂、セラミック、又はガラス等が用いられる。導電部はＡｌ、Ｍｏ、或いはそれらの合金等の薄膜を印刷、接着、箔押し、ＰＶＤ法やＣＶＤ法等により形成される。ＰＶＤ法やＣＶＤ法の場合、導電部は、所望の形状を得るため、マスクを用いての薄膜の堆積や、薄膜の堆積後のエッチングが行われる。基台の導電部は、図１（ａ）に示すように、撮像素子側から見て少なくとも一部が露出して見えることが好ましい。後述の剥離工程時に電圧印加のためのプローブを接触させやすくするためである。固定部材５は電気的結合解除物質を含む剥離可能樹脂であり、被接着物と剥離可能樹脂との間で電圧を印加して電流が流れた際に被接着物と剥離可能樹脂とが分離可能である。この分離は、イオン伝導性を持つイオン溶媒和分子の酸化還元反応によってなされる。固定部材である剥離可能樹脂は、接着のためのエポキシ、フェノール樹脂、アクリル、メラミン、マレイミド、ポリウレタン等のポリマーと、剥離のための電解質とを有する。剥離のための電解質は、低分子量のアルコキシド、アルコール、アルキルカルボネート、環状エステル、ニトリル、アミド、尿素等からなり、イオン伝導性であるため、電解質中に溶媒和した塩のイオン拡散を補助することができる。固定部材５と、撮像素子１０及び基台２とが固定された界面は固定領域であり、図では撮像素子１０の面と同じ領域である。撮像素子１０は半導体基板１１（例えばＮ型半導体基板）、ウエル領域１２（例えばＰ型ウエル領域）、センサ部１３、Ｎ型半導体基板上のＮ＋領域１４、Ｎ＋領域上のＮ−領域１５、絶縁膜１６、Ｎ−領域上の導電層１７、マイクロレンズ１８、絶縁膜１９を含む。Ｎ型半導体基板は本実施形態ではＮ型シリコン基板を用いている。センサ部１３は入射光を光電変換する。導電層１７は、基板１０の内部に構成される配線や、基板１０と外部回路との間で信号の転送を行うために基板１０の表面で露出する複数の端子２０を構成する。そして、導電層１７、Ｎ＋領域１４、Ｎ−領域１５、そして半導体基板１１とによって撮像素子１０の裏面である固定部材側から表面である固定部材側とは反対側までが導通可能な構成を有している。絶縁膜１６、１９は、撮像素子１０の表面を平坦にするための平坦化膜であることが好ましい。
【００１６】
次に、撮像装置１の製造方法を、簡易的な断面図によって各工程を説明する図２を用いて説明する。
【００１７】
まず、基台２、固定部材となる第１の接着剤３４、撮像素子１０を準備する（不図示）。
【００１８】
図２（ａ）は、位置決め工程であり、搬送手段２６によって各撮像素子１０をステージ２５上に配置する。ステージ２５は各撮像素子１０の配置が乱れないように撮像素子１０を吸引によって固定する。矢印は吸引の様子を示している。
【００１９】
図２（ｂ）は、撮像素子１０の第１の検査工程である。必要であれば、図のように撮像素子１０の裏面側をステージ２７に接触させて検査を行う。そして、検査手段の一部であるプローブ２８を撮像素子１０の端子に接触させ、この時点で欠陥を有する撮像素子かを確認し、欠陥が確認されれば交換される。
【００２０】
図２（ｃ）は、基台２に撮像素子１０を固定部材となる第１の接着剤３４を介して接着する固定工程である。固定部材となる第１の接着剤３４は、電気的結合解除物質を含む剥離可能樹脂である。図では固定部材となる第１の接着剤３４を撮像素子１０側に塗布しているが、基台２側に塗布しても良い。なお、本明細書における「固定」とは、基台２と撮像素子１０との間に固定部材５のみが配置されている構成に加え、他の導電性を有する材料が配置されている構成を含むとする。
【００２１】
図２（ｄ）は、固定部材となる第１の接着剤３４の硬化工程である。第１の接着剤３４には、例えばエポキシ樹脂を含む熱硬化型があり、オーブン３０内のような加熱環境下で熱硬化する。硬化温度（室温〜１００℃）、硬化時間（１時間〜２４時間）が一般的な条件である。硬化温度は、５０〜１００℃がより好ましい。
【００２２】
図２（ｅ）は、撮像素子１０の第２の検査工程である。この時点で欠陥を有する撮像素子か否を確認し、欠陥を有する撮像素子と判断されれば交換される。欠陥が確認されなければ、端子に外部回路が接続される。図２（ｃ）における第１の接着剤は、図２（ｄ）で示される加熱によって熱硬化し、硬化した接着剤、すなわち固定部材５となっている。
【００２３】
図３は、図２（ｅ）で撮像素子１０に欠陥が確認された場合の、撮像素子１０の剥離工程である。図３（ａ）は、基台２及び撮像素子１０のそれぞれにプローブを用いて電圧を印加する方法であり、図３（ｂ）は、一方がプローブで、他方がフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）２９であることが図３（ａ）と異なる点である。図３（ａ）、図３（ｂ）のいずれの場合にも、導通部２１と固定部材５を挟んで基台２側は陽極、撮像素子１０側は陰極となるように印加する。固定部材５は、被着体の界面で電気化学反応が起こり、陽極側で選択的に剥離するため、基台２の表面から撮像素子１０と固定部材５を剥離することができる。そのため、基台２の表面に固定部材の残渣が無く、撮像素子１０と固定部材５を容易に取り外すことができる。
【００２４】
上記の剥離を行うためには、撮像素子１０の固定部材５と接する面は導電性でなくてはならず、且つ、この面と反対側の撮像素子１０の表面まで導通が取られていなくてはならない。このような構造を「導通部」と呼ぶが、そのための構成を特に設けたものに限らず、従前の撮像素子チップの半導体基板、導電層等からなる構成も含む。図１（ｂ）において導通部２１は、導電層１７、Ｎ−領域１５、Ｎ＋領域１４、そしてＮ型半導体基板１１が対応する。そして、Ｎ型半導体基板１１は、固定部材と導通を行うための電極である導電部として機能する。また、撮像素子１０の固定部材５側とは反対の表面側において、上記の「導通部」に対し、外部との電気的接続とを取るための構造を「端子」と呼ぶ。撮像素子１０の端子２０としては、撮像素子１０の外部との接続用の電源系信号用端子、アナログ制御系信号用端子、スキャン系信号用端子、センサ動作制御系信号用端子等がある。電源系信号には、プラス電源、バイアス用のマイナス電源、ＧＮＤ、センサリセット電源等がある。アナログ制御系信号には、電流調整等がある。スキャン系信号には、水平シフトレジスタクロック、垂直シフトレジスタクロック等がある。センサ動作制御系信号には、チップセレクト、センサリセット、サンプルホールド、画素加算選択ビット等がある。ここで、撮像素子１０の剥離のためには、いずれの種類の端子２０も使用できる。例えば、センサ動作制御系信号用のセンサリセット用端子に高電圧を印加することにより、撮像素子１０内部のＰＮ接合等がショートし撮像素子内部を導通させることが可能である。そして、撮像素子内部の導通は、導通部２１に代表される電源系信号である基板バイアス電源やＧＮＤを用いることが他の撮像素子への影響を小さくするためにより好ましい。なお、撮像素子１０は、外部回路と接続しない剥離工程でのみ使用する専用の端子２０を有していても良い。なお、撮像素子と外部回路との接続はＦＰＣを用いたが、ワイヤーボンティング等の他の手法を用いても良い。
【００２５】
撮像素子１０は、スイッチ素子とセンサ部とを有する複数の画素を有する。例えば、ＣＭＯＳセンサ、ＣＣＤセンサ、非晶質シリコン（以下、ａ−Ｓｉと略記）を用いたＰＩＮ型やＭＩＳ型センサとＴＦＴにより構成された画素を有するａ−Ｓｉセンサ、ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）センサ等である。図３（ｃ）は、ａ−Ｓｉセンサの例であり、絶縁性基板上にセンサ部を有する。具体的には、絶縁性基板１１であるガラス基板と、ガラス基板上のセンサ部とを有し、ガラス基板の周辺部に設けられた貫通電極２４と、ガラス基板の裏面に設けられた第２の導電部６とを有している。貫通電極２４が導通部であり、第２の導電部６によって面内に均一に電圧が印加される。電圧は前述のように、貫通電極側が陰極であり、基台側が陽極であることが好ましい。このような構成によって、撮像素子の剥離が可能となる。
【００２６】
そして、基台の導電部の領域は、固定部材の基台との固定領域より広い。このような構成により、基台と固定部材とを固定する界面に電圧が印加され、剥離が容易になる。また、撮像素子の導電部の領域は、固定部材の撮像素子との固定領域と同じか広い。例えば、複数の撮像素子に対して一体の固定部材である場合、撮像素子毎に基台から撮像素子と固定部材とを分離することは困難であるからである。
【００２７】
以上のように、撮像素子の交換が容易な撮像装置を得ることが可能となる。そして、撮像素子を取り外した基台の面は、固定部材の残渣が少ないため、次の撮像素子の固定が容易になる。
【００２８】
（第２の実施形態）
図４は、本実施形態の撮像装置である。図４（ａ）は、撮像装置の平面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＢ−Ｂ’線における撮像装置の断面図である。
【００２９】
図４の撮像装置１の構成が図１の構成と異なる点は、固定部材５の外周部が撮像素子１０の外周部より内側であることである。言い換えれば、固定部材が基台及び撮像素子の各々の導電部と固定された固定領域は、基台及び撮像素子の各々の導電部より狭い。なお、固定部材５が複数のドットで構成されている場合は、複数のドットを含む領域の外周が撮像素子及び基台の外周部より内側であればよい。なお、撮像素子の導電部の領域が固定部材の固定領域より広すぎる事は、固定領域の面積が小さいことによる剥離しやすさにつながり、偶発的な剥離が発生し易くなる。そのため、撮像素子の導電部の領域は、固定部材の固定領域と比べて面積比で２倍以下が好ましく、より好ましくは１．５倍以下である。撮像素子１０と固定部材５を共に剥離させる場合は、固定部材５は複数の撮像素子１０の各撮像素子毎に分離していることが好ましく、図４の構成によって、剥離させたい撮像素子のみを確実に剥離することがより容易となる。
【００３０】
図５は、変形例であり、図５（ａ）は、撮像装置の平面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＣ−Ｃ’線における撮像装置の断面図である。図５の撮像装置１の構成が図４の構成と異なる点は、基台２の導電部４が撮像素子１０毎に対応して分割されている点である。図５の構成により、剥離工程時の電圧が剥離したい撮像素子以外の他の撮像素子には影響がないため、剥離させたい撮像素子のみを確実に剥離することがより容易となる。
【００３１】
図６は、図５（ａ）のＣ−Ｃ’線における撮像装置の断面図の変形例である。
【００３２】
図６の撮像装置１の構成が図５（ｂ）の構成と異なる点は、撮像素子１０と固定部材５との間に導電部６が配置されている点と、隣り合う撮像素子１０の側面に絶縁部２２を有する点である。導電部６はＡｌ、Ｍｏ等が好ましい。撮像素子１０の面方向の抵抗により端子２０へ印加した電圧が電圧降下するが、このような構成にすると、導電部６により電圧降下が減少する。そのため、撮像素子１０の面内での電位差がより小さくなり、固定部材５へ印加される電圧のバラツキを低減できる。さらに、導電部６によって、固定部材５内に含まれるアルカリ金属（ナトリウム、カリウム等）の拡散を防止することができる。従って、導電部６は、撮像素子の固定部材側の全面に配置されていることが好ましい。
【００３３】
絶縁部２２は、ＳｉＯ２、ＳｉＯＮ、Ｓｉ３Ｎ４などの無機膜をＣＶＤ法、ＰＶＤ法、塗布等により形成、もしくは、ポリイミド樹脂やエポキシ樹脂などの有機膜を塗布等によりコーティング後加熱硬化により形成する。このような構成により、導電性の異物が撮像素子１０間に挟まったとしても絶縁部２２によって電気的に隔離されているため、剥離しなくても良い撮像素子を誤って剥離させてしまうことがないため、作業性が向上する。
【００３４】
（第３の実施形態）
図７は、図５（ａ）のＣ−Ｃ’線における撮像装置の断面図の変形例である。
【００３５】
図７の撮像装置１の構成が図５（ｂ）の構成と異なる点は、固定部材５に絶縁性のスペーサー７が含まれている点である。このような構成にすると、撮像素子１０の基台２からの距離が一定に保たれ、位置精度が向上する。また、撮像素子１０と基台２が製造工程の中で偶発的に接触したまま接着されることを防止し、撮像素子１０を個々に剥離できるようにする。
【００３６】
図８は更なる変形例で、撮像素子１０とサポート基板８とが第２の固定部材９で固定され、サポート基板８と基台２とが第１の固定部材５で固定されている。そして、スペーサー７が配置され、サポート基板８と接して固定することで容易に位置精度が向上する。サポート基板８と第２の固定部材９は、導電性を有している。スペーサー７は隣り合う複数の撮像素子が絶縁されるように間に配置されている。そのため、スペーサー７は、絶縁性を有するが、隣り合う複数の撮像素子を絶縁できれば一部が導電性を有していても良い。また、スペーサー７は、基台２の絶縁プレート３と一体に構成されていても良く、その場合は絶縁プレート３は隣り合う複数の撮像素子の間の領域に対応する凸部を有するとも言える。「一体に構成」とは、絶縁プレート３が例えば樹脂である場合、射出成形や直方体のプレートの研削加工などによって形成されるものであり、２つの部材を貼り合わせた構成ではない。新しい撮像素子を基台２の上方から下降させて固定する際には、スペーサー７は撮像素子１０側より基台２側が広がったテーパ形状がより好ましい。さらに、サポート基板８もスペーサー７の形状に沿ったテーパ形状であることが好ましい。このような構成にすることで、位置精度と剥離及び取付けの容易性が向上する。
【００３７】
（第４の実施形態）
本実施形態の撮像装置は、図９に示すように、撮像素子１０の端子２０と導電部４とがＧＮＤ電位とされている。図９の撮像装置１においては、撮像素子１０の端子２０及び導電部４の各々がＦＰＣ２９を介して外部回路３１のＧＮＤ端子と接続されている。
【００３８】
このように撮像素子１０の端子２０と基台２を同電位とすることで、製品の使用中等に第１の接着剤が静電気等により偶発的に剥離することを防止することができる。
【００３９】
（第５の実施形態）
本実施形態は、シンチレータを有する放射線撮像装置である。検査工程で欠陥を有する撮像素子が無いと判断された場合、基台と撮像素子とが分離しないように、電位共通化工程によって基台と撮像素子の各導電部を共通の電位に固定することが好ましい。
【００４０】
図１０（ａ）の放射線撮像装置においては、撮像素子１０上にシンチレータパネル４２が配置されている。シンチレータパネル４２は、Ａｌ、カーボン、樹脂等の基板４３と放射線を光に変換するシンチレーター４４と、シンチレーター４４の保護層４５を有する。撮像素子１０とシンチレータパネル４２は、シンチレータ固定部材４６で固定されている。図においては、撮像素子上にシンチレータ固定部材となる接着剤が塗布されてシンチレータパネルが固定されているが、撮像素子上に直接シンチレータパネルが機械的に固定されていても良い。
【００４１】
図１０（ｂ）の放射線撮像装置においては、基台２としての導電性の筐体３５に撮像素子１０を固定し、撮像素子１０と外部回路３１とをＦＰＣ２９を介して固定し、外部回路３１は導電性の金属等の固定手段３３で筐体３５に固定している。
【００４２】
なお、本実施形態では、放射線が入射され、光を発するシンチレータと、光電変換を行うセンサ部を有する撮像素子と、を用いた間接型の放射線撮像装置を説明したが、本発明は、放射線を直接電荷に変換するａ−Ｓｅ等の放射線撮像装置にも適用可能である。
【００４３】
このように撮像素子１０の端子２０と筐体３５を同電位とすることで、製品の使用中等に撮像素子と筐体とを固定する固定部材が静電気等により偶発的に剥離することを防止することができる。
【００４４】
（第６の実施形態）
撮像装置又は放射線撮像装置は、製品の再利用や廃棄の際には、正常に動作可能な撮像素子は再利用される。正常に動作可能な撮像素子は、剥離工程時に静電気等によって撮像素子が破壊されないように行う必要がある。
【００４５】
図１１は、事前に筐体を分解して撮像素子を露出させ、他の撮像装置に再利用する撮像素子を基台から分離する際の剥離工程を説明する撮像装置の平面図である。本実施形態の撮像装置は、図５の撮像装置の撮像素子にＦＰＣを介して外部回路が接続された構成を有する。基台２は、絶縁性基板３と、絶縁性基板３の表面に分割されて配置された導電部４とを有する。撮像素子１１０、２１０は分割された導電部４に対応して基台２に固定部材５を介して固定されている。撮像素子１１０、２１０は、対応する外部回路１３１、２３１にそれぞれＦＰＣ２９を介して電気的に接続されている。端子５１は端子６１に対応するグランド入力端子、端子５２は端子６２に対応する電源電圧入力用端子、端子５３は端子６３に対応するクロックパルス入力用端子、端子５４は端子６４に対応する画像信号出力用端子である。なお、図面左の省略された撮像素子も同様な構成となっている。図１１では、撮像素子１１０を剥離する状態を示しており、グランド入力端子である端子５１と導電部４との間に電圧が印加されている。そして、撮像素子１１０は、端子５１のグランド入力端子以外の端子については、半導体素子１１０内の回路を剥離のための電圧や静電気等の過大な電圧から保護するためにグランド電位としている。また、撮像素子２１０は、端子５１、５２、５３、５４、すなわち全ての端子と、撮像素子２１０に対応する導電部４は撮像素子２１０内の回路を同様な理由で保護のためにグランド電位としている。なお、撮像素子が破壊されないように電圧を印加するために、撮像素子側の電源との接続は撮像素子の隅部の端子が好ましい。撮像素子内部の増幅器やＡ／Ｄ変換器などの回路から離れた位置となるからである。
【００４６】
図１２は、剥離工程で分離した撮像素子を新たな基台に固定する工程を示す図である。取り外した正常に動作可能な撮像素子１１０はステージ２５で吸引して、固定部材となる接着剤を塗布した後、位置合わせを行いながら基台２の導電部４上に配置する。その後、第１の実施形態で説明したように各撮像素子の検査工程を行い、ＦＰＣと外部回路を接続し、筐体内に収容する。仮に検査工程で欠陥が確認されると再度欠陥を有する撮像素子は基台から分離され、新たな撮像素子が取り付けられる。
【００４７】
このようにして、撮像装置の撮像素子を再利用する際にも、容易に撮像素子を基台等から分離できる。
【００４８】
以上、本発明を詳細に説明したが、本明細書に記載された実施形態に限定されず、各実施形態を適宜組み合わせることが可能であり、本発明の範囲は、図示され説明された特定の実施形態に限定することを意図するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の撮像装置の一実施形態を示した平面図及び断面図である。
【図２】本発明の撮像装置の製造方法の一実施形態を示した断面図である。
【図３】本発明の撮像装置の製造方法の一実施形態を示した断面図である。
【図４】本発明の撮像装置の一実施形態を示した平面図及び断面図である。
【図５】本発明の撮像装置の一実施形態を示した断面図である。
【図６】本発明の撮像装置の一実施形態を示した断面図である。
【図７】本発明の撮像装置の一実施形態を示した断面図である。
【図８】本発明の撮像装置の一実施形態を示した断面図である。
【図９】本発明の撮像装置の一実施形態を示した断面図である。
【図１０】本発明の放射線撮像装置の一実施形態を示した断面図である。
【図１１】本発明の撮像装置の製造方法の一実施形態を示した平面図である。
【図１２】本発明の線撮像装置の製造方法の一実施形態を示した断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１ 撮像装置
２ 基台
５ 固定部材
１０ 撮像素子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性を有する基台と、
撮像素子と、
前記基台と前記撮像素子とを固定するための固定部材と、を有し、
前記基台と前記撮像素子は、前記固定部材側の表面に導電部を夫々有し、
前記固定部材は、通電によって前記基台と前記撮像素子とを分離するための剥離可能樹脂であり、
前記基台の前記導電部の領域は、前記固定部材の前記基台との固定領域より広い撮像装置。
【請求項２】
前記撮像素子の前記導電部の領域は、前記固定部材の前記撮像素子との固定領域と同じ、又は前記固定領域より広く、面積比で２倍以下である請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記分離は、前記通電による酸化還元反応によって固定界面の強度が低下することによって行われることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記撮像素子が複数配されて前記基台と固定され、
前記固定部材は、対応する前記撮像素子毎に分割されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項５】
前記基台は、前記基台の前記導電部と絶縁プレートとを有し、前記基台の前記導電部は、対応する前記撮像素子毎に分割され、互いに絶縁されていることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
隣り合う前記複数の前記撮像素子の間に、絶縁性を有するスペーサーを有する請求項４又は５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記スペーサーは、前記基台の前記絶縁プレートと一体に構成されている請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記複数の前記撮像素子の互いに隣り合う各前記撮像素子の側面に絶縁部を有する請求項４から７のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項９】
前記撮像素子は、半導体基板と、前記撮像素子の前記固定部材側の面から反対側の面への導通部を有する請求項１から８のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記撮像素子の前記導通部は、Ｎ型半導体基板と、前記Ｎ型半導体基板上のＮ＋領域と、前記Ｎ＋領域上のＮ−領域、前記Ｎ−領域上の導電層とを有する請求項９に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記撮像素子の前記半導体基板の前記固定部材側に更なる導電部を有する請求項９又は１０に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記撮像素子は、絶縁性基板と、前記絶縁性基板上に配置されたセンサ部と、前記絶縁性基板の前記固定部材側の面から反対側の面への導通部と、前記絶縁性基板の前記固定部材側の面に配置された更なる導電部と、を有する請求項１から８のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項１３】
導電性を有する基台と、
放射線が入射され、光を発するシンチレータパネルと、
撮像素子と、
前記基台と前記撮像素子とを固定するための固定部材と、を有し、
前記固定部材は、通電によって前記基台と前記撮像素子とを分離可能な剥離可能樹脂である放射線撮像装置。
【請求項１４】
導電性を有する基台を準備する工程と、
撮像素子を準備する工程と、
前記撮像素子を検査する工程と、
前記基台又は前記撮像素子に、被接着物との間で通電して分離するための剥離可能樹脂を塗布する工程と、
前記基台と前記撮像素子とを前記剥離可能樹脂を介して固定する工程と、
前記基台に固定された撮像素子を検査する工程と、
前記検査する工程において、欠陥を有する撮像素子と判断された場合、前記基台と前記欠陥を有する撮像素子との間に電圧を印加して前記欠陥を有する撮像素子を前記基台から剥離する工程と、を有する撮像装置の製造方法。
【請求項１５】
前記剥離する工程において前記基台を陽極とし、前記欠陥を有する撮像素子を陰極として電圧を印加することを特徴とする請求項１４に記載の撮像装置の製造方法。
【請求項１６】
前記撮像素子は、外部回路との信号の転送を行うための複数の端子を有し、前記剥離する工程において、前記複数の端子の内、グランド入力端子を陰極とし、前記基台を陽極として電圧を印加する際に、前記グランド入力端子以外の端子をグランド電位とすることを特徴とする請求項１４に記載の撮像装置の製造方法。
【請求項１７】
前記検査をする工程において、欠陥を有する撮像素子が無いと判断された場合、前記基台及び前記撮像素子の夫々の導電部を共通の電位に固定する電位共通化工程を有することを特徴とする請求項１４に記載の撮像装置の製造方法。
【請求項１８】
導電性を有する基台を準備する工程と、
撮像素子を準備する工程と、
前記撮像素子を検査する工程と、
前記基台又は前記撮像素子に、被接着物との間で通電して分離するための剥離可能樹脂を塗布する工程と、
前記基台と前記撮像素子とを前記剥離可能樹脂を介して固定する工程と、
前記基台に固定された撮像素子を検査する工程と、
前記検査する工程において、欠陥を有する撮像素子と判断された場合、前記基台と前記欠陥を有する撮像素子との間に電圧を印加して前記欠陥を有する撮像素子を前記基台から剥離する工程と、
前記撮像素子上にシンチレータを配置する工程と、を有する放射線撮像装置の製造方法。
【請求項１】
導電性を有する基台と、
撮像素子と、
前記基台と前記撮像素子とを固定するための固定部材と、を有し、
前記基台と前記撮像素子は、前記固定部材側の表面に導電部を夫々有し、
前記固定部材は、通電によって前記基台と前記撮像素子とを分離するための剥離可能樹脂であり、
前記基台の前記導電部の領域は、前記固定部材の前記基台との固定領域より広い撮像装置。
【請求項２】
前記撮像素子の前記導電部の領域は、前記固定部材の前記撮像素子との固定領域と同じ、又は前記固定領域より広く、面積比で２倍以下である請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記分離は、前記通電による酸化還元反応によって固定界面の強度が低下することによって行われることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記撮像素子が複数配されて前記基台と固定され、
前記固定部材は、対応する前記撮像素子毎に分割されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項５】
前記基台は、前記基台の前記導電部と絶縁プレートとを有し、前記基台の前記導電部は、対応する前記撮像素子毎に分割され、互いに絶縁されていることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
隣り合う前記複数の前記撮像素子の間に、絶縁性を有するスペーサーを有する請求項４又は５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記スペーサーは、前記基台の前記絶縁プレートと一体に構成されている請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記複数の前記撮像素子の互いに隣り合う各前記撮像素子の側面に絶縁部を有する請求項４から７のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項９】
前記撮像素子は、半導体基板と、前記撮像素子の前記固定部材側の面から反対側の面への導通部を有する請求項１から８のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記撮像素子の前記導通部は、Ｎ型半導体基板と、前記Ｎ型半導体基板上のＮ＋領域と、前記Ｎ＋領域上のＮ−領域、前記Ｎ−領域上の導電層とを有する請求項９に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記撮像素子の前記半導体基板の前記固定部材側に更なる導電部を有する請求項９又は１０に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記撮像素子は、絶縁性基板と、前記絶縁性基板上に配置されたセンサ部と、前記絶縁性基板の前記固定部材側の面から反対側の面への導通部と、前記絶縁性基板の前記固定部材側の面に配置された更なる導電部と、を有する請求項１から８のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項１３】
導電性を有する基台と、
放射線が入射され、光を発するシンチレータパネルと、
撮像素子と、
前記基台と前記撮像素子とを固定するための固定部材と、を有し、
前記固定部材は、通電によって前記基台と前記撮像素子とを分離可能な剥離可能樹脂である放射線撮像装置。
【請求項１４】
導電性を有する基台を準備する工程と、
撮像素子を準備する工程と、
前記撮像素子を検査する工程と、
前記基台又は前記撮像素子に、被接着物との間で通電して分離するための剥離可能樹脂を塗布する工程と、
前記基台と前記撮像素子とを前記剥離可能樹脂を介して固定する工程と、
前記基台に固定された撮像素子を検査する工程と、
前記検査する工程において、欠陥を有する撮像素子と判断された場合、前記基台と前記欠陥を有する撮像素子との間に電圧を印加して前記欠陥を有する撮像素子を前記基台から剥離する工程と、を有する撮像装置の製造方法。
【請求項１５】
前記剥離する工程において前記基台を陽極とし、前記欠陥を有する撮像素子を陰極として電圧を印加することを特徴とする請求項１４に記載の撮像装置の製造方法。
【請求項１６】
前記撮像素子は、外部回路との信号の転送を行うための複数の端子を有し、前記剥離する工程において、前記複数の端子の内、グランド入力端子を陰極とし、前記基台を陽極として電圧を印加する際に、前記グランド入力端子以外の端子をグランド電位とすることを特徴とする請求項１４に記載の撮像装置の製造方法。
【請求項１７】
前記検査をする工程において、欠陥を有する撮像素子が無いと判断された場合、前記基台及び前記撮像素子の夫々の導電部を共通の電位に固定する電位共通化工程を有することを特徴とする請求項１４に記載の撮像装置の製造方法。
【請求項１８】
導電性を有する基台を準備する工程と、
撮像素子を準備する工程と、
前記撮像素子を検査する工程と、
前記基台又は前記撮像素子に、被接着物との間で通電して分離するための剥離可能樹脂を塗布する工程と、
前記基台と前記撮像素子とを前記剥離可能樹脂を介して固定する工程と、
前記基台に固定された撮像素子を検査する工程と、
前記検査する工程において、欠陥を有する撮像素子と判断された場合、前記基台と前記欠陥を有する撮像素子との間に電圧を印加して前記欠陥を有する撮像素子を前記基台から剥離する工程と、
前記撮像素子上にシンチレータを配置する工程と、を有する放射線撮像装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１０−１４７３２６（Ｐ２０１０−１４７３２６Ａ）
【公開日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３２４４０１（Ｐ２００８−３２４４０１）
【出願日】平成２０年１２月１９日（２００８．１２．１９）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月１９日（２００８．１２．１９）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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