JP2002124676A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JP2002124676A
JP2002124676A JP2000312111A JP2000312111A JP2002124676A JP 2002124676 A JP2002124676 A JP 2002124676A JP 2000312111 A JP2000312111 A JP 2000312111A JP 2000312111 A JP2000312111 A JP 2000312111A JP 2002124676 A JP2002124676 A JP 2002124676A
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Japan
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semiconductor device
pixel
switching element
signal line
tft
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Japanese (ja)
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Toshio Kameshima
登志男 亀島
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Canon Inc
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  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To raise the aperture ratio of pixels of a semiconductor device and speed up driving of the semiconductor device. SOLUTION: The semiconductor device has pixels having switching elements, control signal lines for transmitting signals for controlling the on-off of the switching elements and read signal lines for transmitting signals to be read with the switching elements set on. The switching elements are formed so as to involve spatial crossing parts of the control signal lines and the read signal lines.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はデジタルカメラ、液
晶ディスプレイ、X線撮影システムなどに用いられる半
導体装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device used for a digital camera, a liquid crystal display, an X-ray imaging system, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、デジタルカメラ、X線撮影装置な
どに用いられるエリアセンサあるいは液晶ディスプレイ
などの半導体装置には、光電変換素子と薄膜トランジス
タあるいは液晶素子と薄膜トランジスタなどのスイッチ
ング素子と備えた画素をたとえば2次元的に配列して、
薄膜トランジスタのゲート電極に制御信号を供給するゲ
ートラインと、薄膜トランジスタのソース電極からの信
号が出力されるデータラインとを有するものがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, a semiconductor device such as an area sensor or a liquid crystal display used for a digital camera or an X-ray imaging device includes a pixel having a photoelectric conversion element and a thin film transistor or a liquid crystal element and a switching element such as a thin film transistor. Arrange two-dimensionally,
Some have a gate line for supplying a control signal to a gate electrode of a thin film transistor and a data line for outputting a signal from a source electrode of the thin film transistor.

【0003】図9は、従来のエリアセンサの構成を示す
模式図である。図10は、図9のエリアセンサの画素の
模式図である。図11は、図10の画素の構成を示す断
面図である。図12は、図10の画素の構成を示す平面
図である。
FIG. 9 is a schematic diagram showing a configuration of a conventional area sensor. FIG. 10 is a schematic diagram of a pixel of the area sensor of FIG. FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a configuration of the pixel in FIG. FIG. 12 is a plan view showing the configuration of the pixel in FIG.

【0004】図9,図10に示すように従来のエリアセ
ンサの各画素は、光電変換素子であるフォトダイオード
7とスイッチング素子であるところの薄膜トランジスタ
(以下、「TFT」と称する。)8とを備えている。T
FT8のソース電極21は、データラインSig1〜N
に、ゲート電極はゲートラインVg1〜Nにそれぞれ接
続されている。TFT8のドレイン電極22は、画素内
でフォトダイオード7と接続されている。また、バイア
スラインVsは、電源3に接続されている。
As shown in FIGS. 9 and 10, each pixel of the conventional area sensor includes a photodiode 7 as a photoelectric conversion element and a thin film transistor (hereinafter, referred to as "TFT") 8 as a switching element. Have. T
The source electrode 21 of the FT 8 is connected to the data lines Sig1 to N
The gate electrodes are connected to the gate lines Vg1 to VgN, respectively. The drain electrode 22 of the TFT 8 is connected to the photodiode 7 in the pixel. The bias line Vs is connected to the power supply 3.

【0005】図9では、データラインSig1〜Nは垂
直方向に、ゲートラインVg1〜Nは水平方向に引き回
されている。さらに、各データラインSig1〜Nは、
読み出し装置1に接続されている。一般的に、読み出し
装置1はアンプ、アナログマルチプレクサ6などを有し
ている。一方、各ゲートラインVg1〜Nはゲートドラ
イバ2に接続される。一般的にゲートドライバ2は図示
しないシフトレジスタなどを有している。
In FIG. 9, data lines Sig1-N are routed in the vertical direction, and gate lines Vg1-N are routed in the horizontal direction. Further, each data line Sig1-N
It is connected to the reading device 1. Generally, the reading device 1 includes an amplifier, an analog multiplexer 6, and the like. On the other hand, each of the gate lines Vg1 to Ng is connected to the gate driver 2. Generally, the gate driver 2 has a shift register (not shown) and the like.

【0006】また、図11に示すように、フォトダイオ
ード7は、下電極12、n層13、半導体層14、p層
15、上電極16を備えている。TFT8は、ゲート電
極17、ゲート絶縁膜18、半導体層19、オーミック
層20、ソース電極21、ドレイン電極22を備えてい
る。配線部は、ゲートライン、ゲート絶縁膜18、半導
体層19、オーミック層20、データラインを備えてい
る。
As shown in FIG. 11, the photodiode 7 includes a lower electrode 12, an n-layer 13, a semiconductor layer 14, a p-layer 15, and an upper electrode 16. The TFT 8 includes a gate electrode 17, a gate insulating film 18, a semiconductor layer 19, an ohmic layer 20, a source electrode 21, and a drain electrode 22. The wiring section includes a gate line, a gate insulating film 18, a semiconductor layer 19, an ohmic layer 20, and a data line.

【0007】さらに、図12に示すように、TFT8の
ソース電極21はデータラインに接続され、ドレイン電
極22はフォトダイオード7のアノードまたはカソード
の一方の電極に接続される。さらに、ゲート電極はゲー
トラインに接続される。このように従来はTFT8が独
立した構成、すなわちTFT8のゲート電極とソース電
極21の一方あるいは両方がそれぞれデータラインおよ
びゲートラインとは独立して設けられていた。
Further, as shown in FIG. 12, a source electrode 21 of the TFT 8 is connected to a data line, and a drain electrode 22 is connected to one of an anode and a cathode of the photodiode 7. Further, the gate electrode is connected to the gate line. As described above, conventionally, the TFT 8 is configured to be independent, that is, one or both of the gate electrode and the source electrode 21 of the TFT 8 are provided independently of the data line and the gate line.

【0008】図13は、従来の液晶ディスプレイの構成
を示す模式図である。図14は、図13の液晶ディスプ
レイの画素の模式図である。図13,図14に示すよう
に、従来の液晶ディスプレイの各画素は、液晶表示容量
10とTFT8により構成されている。前述のエリアセ
ンサの例と同様に、TFT8のソース電極21はデータ
ラインSig1〜Nに、ゲート電極はゲートラインVg
1〜Nにそれぞれ接続されている。
FIG. 13 is a schematic diagram showing the structure of a conventional liquid crystal display. FIG. 14 is a schematic diagram of a pixel of the liquid crystal display of FIG. As shown in FIGS. 13 and 14, each pixel of the conventional liquid crystal display is constituted by a liquid crystal display capacitor 10 and a TFT 8. As in the case of the above-described area sensor, the source electrode 21 of the TFT 8 is connected to the data lines Sig1 to N, and the gate electrode is connected to the gate line Vg.
1 to N respectively.

【0009】また、液晶表示容量10の一方の電極とT
FT8のドレイン電極22とは、各画素で相互に接続さ
れている。この例ではデータラインSig1〜Nは垂直
方向に、ゲートラインVg1〜Nは水平方向に引き回さ
れている。各データラインSig1〜Nは液晶ソースド
ライバ4に接続されている。一般的に、ソースドライバ
4はバッファーアンプ、D/A変換器などにより構成さ
れる。また、各ゲートラインVg1〜Nは液晶ゲートド
ライバ5に接続される。一般的に液晶ゲートドライバ5
は図示しないシフトレジスタなどにより構成される。
Further, one electrode of the liquid crystal display capacitor 10 and T
The drain electrode 22 of the FT 8 is mutually connected in each pixel. In this example, the data lines Sig1 to N are routed in the vertical direction, and the gate lines Vg1 to Ng are routed in the horizontal direction. Each data line Sig1-N is connected to the liquid crystal source driver 4. Generally, the source driver 4 includes a buffer amplifier, a D / A converter, and the like. Each of the gate lines Vg1 to VgN is connected to the liquid crystal gate driver 5. Generally, liquid crystal gate driver 5
Is constituted by a shift register not shown.

【0010】なお、従来の液晶ディスプレイの画素につ
いても、フォトダイオード7が液晶表示容量10に代わ
る以外は、エリアセンサと同様に構成されている。
The pixel of the conventional liquid crystal display has the same configuration as that of the area sensor except that the photodiode 7 is replaced with the liquid crystal display capacitor 10.

【0011】以上説明したように従来のエリアセンサ、
液晶ディスプレイなどの半導体装置は、配線部とは独立
したソース電極21とゲート電極を有している。すなわ
ち、配線部と独立して、TFT8が設けられていた。
As described above, the conventional area sensor,
A semiconductor device such as a liquid crystal display has a source electrode 21 and a gate electrode independent of a wiring portion. That is, the TFT 8 is provided independently of the wiring portion.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】ところで、画素の開口
率が高いと、そうでないものに比して、画像が高精彩、
高感度、高解像度である。そのため、画素の開口率は高
い方がよい。画素の開口率は、画素のTFTと光電変換
素子あるいは液晶表示容量との面積の割合により決定さ
れる。具体的には、画素における光電変換素子等の割合
が高いほど、開口率は向上する。
By the way, when the aperture ratio of a pixel is high, an image has a higher definition and a higher image quality than that which is not.
High sensitivity and high resolution. Therefore, the higher the aperture ratio of the pixel, the better. The aperture ratio of a pixel is determined by the ratio of the area of the TFT of the pixel to the photoelectric conversion element or the liquid crystal display capacitance. Specifically, the aperture ratio increases as the ratio of the photoelectric conversion element or the like in the pixel increases.

【0013】しかし、従来の技術は、上記のように配線
部とTFTとを別々に形成している。これは、従来の露
光技術や、パターニング技術では、これらを共通させる
ように設けることが困難であったからである。そのため
に、TFTの面積により、画素中における光電変換素子
および液晶表示容量の面積を、大きくしようとしても限
界がある。
However, in the conventional technique, the wiring portion and the TFT are separately formed as described above. This is because it is difficult to provide the same with the conventional exposure technology and patterning technology. For this reason, there is a limit to increasing the area of the photoelectric conversion element and the liquid crystal display capacitance in a pixel depending on the area of the TFT.

【0014】また、TFTと配線部とを独立して設ける
と、配線部の寄生容量増加の原因となり、そのためノイ
ズが発生し、半導体装置の駆動の高速化の妨げになる場
合があった。しかしながら、近年、露光技術や、パター
ニング技術が向上し、配線部とTFTとを共通させるよ
うに設けることが可能となった。
In addition, when the TFT and the wiring portion are provided independently, the parasitic capacitance of the wiring portion is increased, thereby generating noise, which may hinder a high-speed driving of the semiconductor device. However, in recent years, an exposure technique and a patterning technique have been improved, and it has become possible to provide a wiring portion and a TFT in common.

【0015】そこで、本発明は、TFTと配線部を共通
させるように設けることにより、半導体装置の画素の開
口率を高めることを課題とする。
Accordingly, an object of the present invention is to increase the aperture ratio of the pixel of the semiconductor device by providing the TFT and the wiring portion in common.

【0016】また、本発明は、TFTと配線部を共通さ
せるように設けることにより、半導体装置の駆動を高速
化することを課題とする。
Another object of the present invention is to speed up driving of a semiconductor device by providing a TFT and a wiring portion in common.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、スイッチング素子を有する画素と、前記
スイッチング素子のオン/オフを制御する信号を伝達す
る制御信号線と、前記スイッチング素子をオンしたとき
に読み出される信号を伝達する読み出し信号線とを備え
た半導体装置において、前記制御信号線と前記読み出し
信号線との空間的な交差部分を含むように前記スイッチ
ング素子を形成することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention provides a pixel having a switching element, a control signal line for transmitting a signal for controlling on / off of the switching element, and the switching element. In a semiconductor device having a read signal line for transmitting a signal read when turning on, the switching element is formed so as to include a spatial intersection between the control signal line and the read signal line. Features.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を用いて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0019】(実施形態1)図1は、本発明の実施形態
1の半導体装置の画素の構成を示す模式図である。図2
(a)は、図1の画素の平面図である。図2(b)は、
図2(a)のTFT8且つ配線部付近の断面図である。
ここでは、半導体装置としてエリアセンサを用いた場合
を例に説明する。
Embodiment 1 FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a pixel of a semiconductor device according to Embodiment 1 of the present invention. FIG.
(A) is a top view of the pixel of FIG. FIG. 2 (b)
FIG. 3 is a cross-sectional view of the TFT 8 and the vicinity of a wiring portion in FIG.
Here, a case where an area sensor is used as a semiconductor device will be described as an example.

【0020】エリアセンサの各画素は、光電変換素子で
あるフォトダイオード7とスイッチング素子であるとこ
ろのTFT8とを備えている。TFT8のソース電極2
1は、データラインSig1〜Nに、ゲート電極はゲー
トラインVg1〜Nにそれぞれ接続されている。TFT
8のドレイン電極22は、画素内でフォトダイオード7
と接続されている。
Each pixel of the area sensor has a photodiode 7 as a photoelectric conversion element and a TFT 8 as a switching element. Source electrode 2 of TFT8
1 is connected to the data lines Sig1 to N, and the gate electrode is connected to the gate lines Vg1 to Ng, respectively. TFT
8 is connected to the photodiode 7 in the pixel.
Is connected to

【0021】図1では、データラインSig1〜Nは垂
直方向に、ゲートラインVg1〜Nは水平方向に引き回
されている。さらに、各データラインSig1〜Nは、
読み出し装置1に接続されている。一般的に、読み出し
装置1はアンプ、アナログマルチプレクサ6などを有し
ている。一方、各ゲートラインVg1〜Nはゲートドラ
イバ2に接続される。一般的にゲートドライバ2は図示
しないシフトレジスタなどを有している。また、バイア
スラインVsは、電源3に接続されている。
In FIG. 1, the data lines Sig1-N are routed in the vertical direction, and the gate lines Vg1-N are routed in the horizontal direction. Further, each data line Sig1-N
It is connected to the reading device 1. Generally, the reading device 1 includes an amplifier, an analog multiplexer 6, and the like. On the other hand, each of the gate lines Vg1 to Ng is connected to the gate driver 2. Generally, the gate driver 2 has a shift register (not shown) and the like. The bias line Vs is connected to the power supply 3.

【0022】また、図2(a),図2(b)に示すよう
に、本実施形態では、ゲートラインとデータラインとの
空間的な交差部分を含むようにTFT8を設けることに
より、TFT8と配線部とを共通させている。具体的に
は、ゲートライン上であってデータラインと空間的な交
差部分に接する部分を含むようにゲート電極を形成し、
データライン上であってこの交差部分に接する部分を含
むようにソース電極21を形成している。
As shown in FIGS. 2A and 2B, in the present embodiment, the TFT 8 is provided so as to include a spatial intersection between the gate line and the data line. The wiring section is shared. Specifically, the gate electrode is formed so as to include a portion on the gate line and in contact with a spatial intersection with the data line,
The source electrode 21 is formed so as to include a portion on the data line and in contact with the intersection.

【0023】なお、本実施形態では、半導体装置として
エリアセンサを用いた場合を例に説明したが、フォトダ
イオード7を液晶表示容量に代えることによって、半導
体装置として液晶ディスプレイにも適用することができ
る。
In this embodiment, the case where the area sensor is used as the semiconductor device has been described as an example. However, the semiconductor device can be applied to a liquid crystal display by replacing the photodiode 7 with a liquid crystal display capacitor. .

【0024】(実施形態2)図3は、本発明の実施形態
2の半導体装置の画素の構成を示す模式図である。一般
にTFT8のON抵抗などの能力は、チャネル長Lとチ
ャネル巾Wによって決まり、チャネル長Lが短いほどま
たチャネル巾Wが太いほど有利である。そのため、本実
施形態では、ゲートラインのうちデータラインとの空間
的な交差部分と接する部分の巾を太くすることにより、
TFT8のチャネル巾Wを太くしている。
(Embodiment 2) FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration of a pixel of a semiconductor device according to Embodiment 2 of the present invention. Generally, the ability of the TFT 8 such as the ON resistance is determined by the channel length L and the channel width W. The shorter the channel length L and the wider the channel width W, the more advantageous. Therefore, in the present embodiment, by increasing the width of the part of the gate line that contacts the spatial intersection with the data line,
The channel width W of the TFT 8 is increased.

【0025】また、ゲートラインの巾は半導体装置に必
要とされる抵抗値によって決まるので、必要なゲートラ
インの巾に対し、TFT8で必要とされるチャネル巾W
が短い場合は、ゲートラインのうちデータラインとの空
間的な交差部分と接する部分の巾を狭くすることによ
り、TFT8のチャネル巾を狭くしてもよい。
Since the width of the gate line is determined by the resistance value required for the semiconductor device, the channel width W required for the TFT 8 is smaller than the required gate line width.
Is shorter, the channel width of the TFT 8 may be reduced by reducing the width of a portion of the gate line that contacts the spatial intersection with the data line.

【0026】(実施形態3)図4は、本発明の実施形態
3の半導体装置の画素の構成を示す模式図である。図4
に示すように、本実施形態では、実施形態2と同様にデ
ータラインのうちソース電極21に相当する部分を太く
して、さらに、チャネル長Lを短くしている。
(Embodiment 3) FIG. 4 is a schematic diagram showing a configuration of a pixel of a semiconductor device according to Embodiment 3 of the present invention. FIG.
As shown in FIG. 7, in the present embodiment, the portion corresponding to the source electrode 21 in the data line is made thicker and the channel length L is made shorter as in the second embodiment.

【0027】(実施形態4)図5は、本発明の実施形態
4に係るX線センサの画素の断面図である。本実施形態
では、図2〜図4のいずれかに示した半導体装置の画素
上に、保護層23を介して、X線などの放射線の波長を
フォトダイオード7で検知できるような可視光等の光に
変換する波長変換体であるところの蛍光体層24を設け
ている。蛍光体層24に入射したX線等は可視光等に変
換され、フォトダイオード7に入射し半導体層14でキ
ャリアを生成し、図示しない読み出し装置で読み出され
る。蛍光体層24としてはガドリニウム系蛍光体や沃化
セシウムなどを用いている。
(Embodiment 4) FIG. 5 is a sectional view of a pixel of an X-ray sensor according to Embodiment 4 of the present invention. In the present embodiment, on the pixel of the semiconductor device shown in any of FIG. 2 to FIG. 4, visible light or the like such that the wavelength of radiation such as X-rays can be detected by the photodiode 7 via the protective layer 23. A phosphor layer 24 which is a wavelength converter for converting light is provided. X-rays and the like incident on the phosphor layer 24 are converted into visible light and the like, incident on the photodiode 7, generate carriers in the semiconductor layer 14, and are read by a reading device (not shown). For the phosphor layer 24, a gadolinium-based phosphor, cesium iodide, or the like is used.

【0028】(実施形態5)図6は、本発明の実施形態
5の半導体装置の画素の構成を示す模式図である。図7
は、図6の画素の等価回路図である。図8は、図6の画
素の断面図である。本実施形態では、X線−電子変換素
子27、X線−電子変換素子27によって変換され得ら
れた電荷を蓄積する容量25、TFT8を備えている。
また、TFT8のドレイン電極22と容量25の一方の
電極とを互いに接続しており、さらに、ここには接続用
バンプ26を介してX線−電子変換素子27が接続され
ている。
(Embodiment 5) FIG. 6 is a schematic diagram showing a configuration of a pixel of a semiconductor device according to Embodiment 5 of the present invention. FIG.
7 is an equivalent circuit diagram of the pixel in FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view of the pixel of FIG. In the present embodiment, an X-ray-to-electron conversion element 27, a capacitor 25 for accumulating charges obtained by conversion by the X-ray-to-electron conversion element 27, and a TFT 8 are provided.
Further, the drain electrode 22 of the TFT 8 and one electrode of the capacitor 25 are connected to each other, and further, an X-ray-electron conversion element 27 is connected thereto via a connection bump 26.

【0029】X線−電子変換素子27は、図示しない電
源によってバイアスされており、X線が入射すると、X
線のエネルギーによって、電子が生成される。この電子
は容量25に蓄積され、TFT8を介して図示しない読
み出し装置により信号として読み出される。X線−電子
変換素子27の材料としてはアモルファスセレン、ガリ
ウム砒素、PbI2 などの材料を用いている。なお、図
8に示すように、半導体装置としては、X線−電子変換
層27を複数の画素に共通に設けるようにしている。
The X-ray-to-electron conversion element 27 is biased by a power supply (not shown).
Electrons are generated by the energy of the line. The electrons are stored in the capacitor 25 and read out as a signal by a reading device (not shown) via the TFT 8. As a material of the X-ray-electron conversion element 27, a material such as amorphous selenium, gallium arsenide, or PbI 2 is used. As shown in FIG. 8, in the semiconductor device, the X-ray-electron conversion layer 27 is provided commonly to a plurality of pixels.

【0030】(実施形態6)図15は、本発明の実施形
態6の半導体装置の断面図である。図16,図17はそ
れぞれ図15の平面図である。図15に示すように、本
実施形態ではTFT8の上部に遮光層30を設けること
によって、蛍光体層24で生じた可視光がTFT8に入
射しないように構成し、TFT8に光が入射することに
より、オフ抵抗の減少によるリークで画質の低下を防止
している。
Embodiment 6 FIG. 15 is a sectional view of a semiconductor device according to Embodiment 6 of the present invention. 16 and 17 are plan views of FIG. As shown in FIG. 15, in the present embodiment, the light shielding layer 30 is provided on the TFT 8 so that the visible light generated in the phosphor layer 24 is not incident on the TFT 8. In addition, the image quality is prevented from deteriorating due to leakage due to a decrease in off-resistance.

【0031】このため、本実施形態の半導体装置は、光
によるTFT8のリークの影響のない良好が画質を得る
ことができる。遮光層30はメタルで形成しても良い
し、有機、無機の材料で形成しても良い。また図面では
遮光層30が保護層23中に形成している様子を図示し
ているが、保護層23と蛍光体層24との間に設けても
良い。
Therefore, in the semiconductor device of the present embodiment, good image quality can be obtained without the influence of leakage of the TFT 8 due to light. The light shielding layer 30 may be formed of a metal, or may be formed of an organic or inorganic material. Although the drawing shows a state in which the light shielding layer 30 is formed in the protective layer 23, the light shielding layer 30 may be provided between the protective layer 23 and the phosphor layer 24.

【0032】また、図16,図17に示すように、遮光
層30はTFT8の上部を覆うように設けても良いし、
ゲートライン全体を覆うように設けても良い。
As shown in FIGS. 16 and 17, the light shielding layer 30 may be provided so as to cover the upper part of the TFT 8,
It may be provided so as to cover the entire gate line.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、制御信
号線と読み出し信号線との空間的な交差部分を含むよう
にスイッチング素子を形成するので、半導体装置の画素
の開口率を高めたり、半導体装置の駆動を高速化するこ
とができる。
As described above, according to the present invention, since the switching element is formed so as to include the spatial intersection between the control signal line and the readout signal line, the aperture ratio of the pixel of the semiconductor device can be increased. In addition, the speed of driving the semiconductor device can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態1の半導体装置の画素の構成
を示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a pixel of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の画素の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the pixel of FIG. 1;

【図3】本発明の実施形態2の半導体装置の画素の構成
を示す模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a configuration of a pixel of a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施形態3の半導体装置の画素の構成
を示す模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a configuration of a pixel of a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施形態4に係るX線センサの画素の
断面図である。
FIG. 5 is a sectional view of a pixel of an X-ray sensor according to Embodiment 4 of the present invention.

【図6】本発明の実施形態5の半導体装置の画素の構成
を示す模式図である。
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a configuration of a pixel of a semiconductor device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図7】図6の画素の等価回路図である。FIG. 7 is an equivalent circuit diagram of the pixel of FIG. 6;

【図8】図6の画素の断面図である。FIG. 8 is a sectional view of the pixel in FIG. 6;

【図9】従来のエリアセンサの構成を示す模式図であ
る。
FIG. 9 is a schematic diagram showing a configuration of a conventional area sensor.

【図10】図9のエリアセンサの画素の模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram of a pixel of the area sensor of FIG. 9;

【図11】図10の画素の構成を示す断面図である。11 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a pixel in FIG.

【図12】図10の画素の構成を示す平面図である。FIG. 12 is a plan view illustrating a configuration of a pixel in FIG. 10;

【図13】従来の液晶ディスプレイの構成を示す模式図
である。
FIG. 13 is a schematic diagram showing a configuration of a conventional liquid crystal display.

【図14】図13の液晶ディスプレイの画素の模式図で
ある。
14 is a schematic diagram of a pixel of the liquid crystal display of FIG.

【図15】本発明の実施形態6の半導体装置の画素の構
成を示す模式図である。
FIG. 15 is a schematic diagram illustrating a configuration of a pixel of a semiconductor device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図16】図15の平面図である。FIG. 16 is a plan view of FIG.

【図17】図15の平面図である。FIG. 17 is a plan view of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 読み出し装置 2 ゲートドライバ 3 電源 4 液晶ソースドライバ 5 液晶ゲートドライバ 6 アナログマルチプレクサ 7 フォトダイオード 8 TFT 9 D/A変換器 10 液晶表示容量 11 ガラス基板 12 下電極 13 n層 14 半導体層 15 p層 16 上電極 17 ゲート電極 18 ゲート絶縁膜 19 半導体層 20 オーミック層 21 ソース電極 22 ドレイン電極 23 保護層 24 蛍光体層 25 容量 26 接続用バンプ 27 X線電子変換素子 REFERENCE SIGNS LIST 1 readout device 2 gate driver 3 power supply 4 liquid crystal source driver 5 liquid crystal gate driver 6 analog multiplexer 7 photodiode 8 TFT 9 D / A converter 10 liquid crystal display capacitance 11 glass substrate 12 lower electrode 13 n layer 14 semiconductor layer 15 p layer 16 Upper electrode 17 Gate electrode 18 Gate insulating film 19 Semiconductor layer 20 Ohmic layer 21 Source electrode 22 Drain electrode 23 Protective layer 24 Phosphor layer 25 Capacitor 26 Connection bump 27 X-ray electron conversion element

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 31/10 H01L 31/10 A Fターム(参考) 2H092 JA26 JA29 JA30 JA38 JA42 JB23 JB32 JB51 KA05 NA07 4M118 AA01 AB01 BA05 CA05 CB06 CB11 FB03 FB09 FB13 FB16 FB19 FB24 FB27 GA10 GB05 GB07 GB11 5C094 AA10 BA03 BA43 CA19 DA15 EA04 EA07 EB05 FB14 5F049 MA01 MA04 MB01 MB05 MB07 RA08 SE20 UA11 UA20 WA07 5F110 AA30 BB02 BB10 CC07 EE37 HM19 NN44 NN71 NN72 NN77──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 31/10 H01L 31/10 A F term (Reference) 2H092 JA26 JA29 JA30 JA38 JA42 JB23 JB32 JB51 KA05 NA07 4M118 AA01 AB01 BA05 CA05 CB06 CB11 FB03 FB09 FB13 FB16 FB19 FB24 FB27 GA10 GB05 GB07 GB11 5C094 AA10 BA03 BA43 CA19 DA15 EA04 EA07 EB05 FB14 5F049 MA01 MA04 MB01 MB05 MB07 RA08 SE20 UA11 UA20 WA07 NN20 NN20 NN

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 スイッチング素子を有する画素と、前記
スイッチング素子のオン/オフを制御する信号を伝達す
る制御信号線と、前記スイッチング素子をオンしたとき
に読み出される信号を伝達する読み出し信号線とを備え
た半導体装置において、 前記制御信号線と前記読み出し信号線との空間的な交差
部分を含むように前記スイッチング素子を形成すること
を特徴とする半導体装置。
A pixel having a switching element, a control signal line transmitting a signal for controlling on / off of the switching element, and a read signal line transmitting a signal read when the switching element is turned on. In the semiconductor device provided, the switching element is formed so as to include a spatial intersection between the control signal line and the read signal line.
【請求項2】 前記スイッチング素子は薄膜トランジス
タであって、前記制御信号線のうち前記交差部分に接す
る部分を含むようにゲート電極を形成し、前記読み出し
信号線のうち前記交差部分に接する部分を含むようにソ
ース電極を形成することを特徴とする請求項1に記載の
半導体装置。
2. The switching element is a thin film transistor, and has a gate electrode formed to include a portion of the control signal line contacting the intersection, and includes a portion of the read signal line contacting the intersection. 2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the source electrode is formed as described above.
【請求項3】 前記画素は、光電変換素子又は液晶表示
容量を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の半
導体装置。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the pixel includes a photoelectric conversion element or a liquid crystal display capacitor.
【請求項4】 前記交差部分の大きさを変えることによ
り、前記薄膜トランジスタのチャネル長とチャネル巾と
の割合を変更することを特徴とする請求項2に記載の半
導体装置。
4. The semiconductor device according to claim 2, wherein a ratio between a channel length and a channel width of the thin film transistor is changed by changing a size of the intersection.
【請求項5】 前記画素の上部に放射線を光に変換する
波長変換手段を有することを特徴とする請求項1〜4の
いずれか1項に記載の半導体装置。
5. The semiconductor device according to claim 1, further comprising a wavelength conversion means for converting radiation into light above the pixel.
【請求項6】 前記波長変換手段は、X線を可視光に変
換する蛍光体であることを特徴とする請求項5に記載の
半導体装置。
6. The semiconductor device according to claim 5, wherein said wavelength converting means is a phosphor for converting X-rays into visible light.
【請求項7】 前記光電変換素子は、アモルファスセレ
ン、ガリウム砒素、又はPbI2であることを特徴とす
る請求項3に記載の半導体装置。
7. The semiconductor device according to claim 3, wherein the photoelectric conversion element is made of amorphous selenium, gallium arsenide, or PbI 2 .
【請求項8】 前記光電変換素子は、アモルファスシリ
コンを材料として用いるPIN型フォトダイオード又は
MIS型センサであることを特徴とする請求項3に記載
の半導体装置。
8. The semiconductor device according to claim 3, wherein the photoelectric conversion element is a PIN photodiode or an MIS sensor using amorphous silicon as a material.
【請求項9】 前記スイッチング素子は、アモルファス
シリコンを材料としていることを特徴とする前記請求項
1〜8のいずれか1項に記載の半導体装置。
9. The semiconductor device according to claim 1, wherein said switching element is made of amorphous silicon.
【請求項10】 前記スイッチング素子は、遮光手段に
より遮光されていることを特徴とする請求項1〜9のい
ずれか1項に記載の半導体装置。
10. The semiconductor device according to claim 1, wherein the switching element is shielded from light by a light shielding unit.
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