JP3467027B2 - Semiconductor device, radiation detection device, and radiation imaging system - Google Patents
Semiconductor device, radiation detection device, and radiation imaging systemInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明が属する技術分野】本発明は、半導体装置に関
し、特に、マトリックス状に配列された光電変換素子を
有する光電変換装置、エリアセンサー、Ｘ線撮像装置に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a photoelectric conversion device having photoelectric conversion elements arranged in a matrix, an area sensor, and an X-ray imaging device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図１３は、従来の光電変換装置の等価回
路図である。Ｐ１１〜Ｐ４４は光電変換素子などの半導
体変換素子、Ｔ１１〜Ｔ４４は薄膜トランジスタ（ＴＦ
Ｔ）である。図示するように、一般に、各ＴＦＴのゲー
ト電極は、共通のゲート線Ｖｇ１〜Ｖｇ４に接続されて
いる。各ゲート線は、ＴＦＴのＯＮ、ＯＦＦを制御す
る。2. Description of the Related Art FIG. 13 is an equivalent circuit diagram of a conventional photoelectric conversion device. P11 to P44 are semiconductor conversion elements such as photoelectric conversion elements, and T11 to T44 are thin film transistors (TF).
T). As shown in the figure, generally, the gate electrodes of the respective TFTs are connected to common gate lines Vg1 to Vg4. Each gate line controls ON / OFF of the TFT.
【０００３】又、各ＴＦＴのソース若しくはドレイン電
極は、共通の信号線Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ４に接続されてお
り、Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ４は、読み出し装置に接続されて
いる。入射する可視光や放射線によって半導体変換素子
で発生した電荷は、ゲート駆動装置により印加されるゲ
ート駆動パルスによって信号線に転送され、読み出し装
置により読み出される。The source or drain electrode of each TFT is connected to common signal lines Sig1 to Sig4, and Sig1 to Sig4 are connected to a reading device. The electric charge generated in the semiconductor conversion element by the incident visible light or radiation is transferred to the signal line by the gate driving pulse applied by the gate driving device and read by the reading device.
【０００４】図１４は、図１３に示した光電変換装置の
平面図である。Ｖｇ線の冗長配線（Ｖｇ冗長配線）とし
て、Ｖｇ線の上部にＶｇ線とは別の配線が設けられ、コ
ンタクトホールを介してＶｇ線と接合している。FIG. 14 is a plan view of the photoelectric conversion device shown in FIG. As the redundant wiring of the Vg line (Vg redundant wiring), a wiring different from the Vg line is provided on the Vg line and is joined to the Vg line through the contact hole.
【０００５】図１５は、半導体装置の１画素の層構成を
示す平面図及び断面図である。絶縁基板上に第１の電極
層、絶縁層、第１の半導体層、ｎ＋型半導体層、第２の
電極層から構成される半導体変換素子すなわち光電変換
素子もしくは放射線検出素子等と、ゲート電極層、ゲー
ト絶縁層、第２の半導体層、オーミックコンタクト層か
ら成るスイッチＴＦＴとを備えている。各Ｖｇ線はＴＦ
Ｔのゲート電極が形成される電極層に、各Ｓｉｇ線はソ
ース・ドレイン電極を形成する層にそれぞれ接続されて
いる。FIG. 15 is a plan view and a sectional view showing the layer structure of one pixel of the semiconductor device. A first electrode layer, an insulating layer, a first semiconductor layer, an n + type semiconductor layer, and a semiconductor conversion element composed of a second electrode layer on the insulating substrate, that is, a photoelectric conversion element or a radiation detection element, and a gate electrode layer , A gate insulating layer, a second semiconductor layer, and a switch TFT including an ohmic contact layer. Each Vg line is TF
Each Sig line is connected to an electrode layer on which a T gate electrode is formed, and each layer is connected to a layer forming a source / drain electrode.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかし、ＴＦＴを用い
た液晶パネルの製造技術の発展や、光電変換素子を有す
るエリアセンサーの各分野への利用（例えばＸ線撮像装
置）の進展により、ＴＦＴを用いたパネルの大画面化が
急速に進んでいる。又、その大画面化の流れと共に、パ
ターンピッチの微細化が進んでいる。However, due to the development of manufacturing technology of liquid crystal panels using TFTs and the utilization of area sensors having photoelectric conversion elements in various fields (for example, X-ray imaging devices), TFTs have been developed. The screens of the panels used are rapidly increasing. In addition, with the trend toward larger screens, the pattern pitch is becoming finer.
【０００７】これに伴い、パネル製造工程における歩留
まりの低下がおこっている。その原因として、次のよう
なことが考えられる。Along with this, the yield in the panel manufacturing process is decreasing. The possible causes are as follows.
【０００８】まず、パネルの大画面化が進むにつれて、
パネル当たりの配線距離が増加し、断線確率が上がる。First, as the panel screen becomes larger,
The wiring distance per panel increases and the probability of disconnection increases.
【０００９】又、パターンの微細化が進むにつれて、パ
ネル当たりのＴＦＴの面積や配線クロス部の面積が増加
したため、異物等により上下の金属配線間のショート確
率が上がる。Further, as the pattern becomes finer, the area of the TFT per panel and the area of the wiring cross portion increase, so that the probability of short circuit between the upper and lower metal wirings increases due to foreign matter or the like.
【００１０】又、パネルサイズの大画面化により、パネ
ルを搬送、処理するための装置とそのパネルとの接触部
の面積が大きくなったことから、静電気の発生量が増加
し、静電気破壊（ＥＳＤ）による不良発生確率が上が
る。Further, due to the increase in the screen size of the panel, the area of the contact portion between the device for transporting and processing the panel and the panel is increased, so that the amount of static electricity generated is increased and electrostatic discharge (ESD) is performed. ) Increases the probability of defects.
【００１１】上記技術課題が解決されることによって、
歩留まりの向上が可能となり、特に断線の問題は、配線
幅を太くすることにより解決される。By solving the above technical problems,
The yield can be improved, and the problem of disconnection can be solved by increasing the wiring width.
【００１２】しかし、配線を太くすることによって、Ｓ
ｉｇ線とＶｇ線とのクロス部のような上下の金属配線間
に形成されるコンデンサのキャパシタンスが増加し、転
送する信号の感度が減少してしまう。However, by thickening the wiring, S
The capacitance of the capacitor formed between the upper and lower metal wirings such as the cross portion of the ig line and the Vg line increases, and the sensitivity of the signal to be transferred decreases.
【００１３】又、断線した際に補修する意味で各配線に
冗長配線を形成すると、光電変換素子部の開口率の減少
を招き、感度が更に減少するといった問題が起こる。Further, if redundant wiring is formed in each wiring in the sense of repairing when the wiring is broken, the aperture ratio of the photoelectric conversion element portion is reduced, and the sensitivity is further reduced.
【００１４】以上述べたように、配線幅、冗長回路等の
設計が非常に難しいものとなっている。As described above, it is very difficult to design the wiring width, the redundant circuit and the like.
【００１５】そこで、本発明は、開口率を減らすことな
く冗長回路を形成し、パネル製造工程おける配線の断線
による歩留まりの低下を防止することを目的としてい
る。Therefore, an object of the present invention is to form a redundant circuit without reducing the aperture ratio and prevent a reduction in yield due to disconnection of wiring in the panel manufacturing process.
【００１６】[0016]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、絶縁基板上に、エネルギーを電荷に変換
する複数個の半導体変換素子と、スイッチ素子とを含む
画素エリアが形成され、前記スイッチ素子に駆動信号を
供給する駆動線（Ｖｇ線）と、前記半導体変換素子にて
変換された電荷を読み出す信号線（Ｓｉｇ線）とを有
し、前記駆動線はゲート駆動装置と、前記信号線は読み
出し装置に接続されている半導体装置において、前記素
子を駆動するための駆動予備配線（Ｖｇ冗長配線）と、
前記電荷を読み出すための信号予備配線（Ｓｉｇ冗長配
線）とを、いずれか一方又は両方を有し、前記駆動予備
配線（Ｖｇ冗長配線）は駆動線（Ｖｇ線）と、前記信号
予備配線（Ｓｉｇ冗長配線）は信号線（Ｓｉｇ線）と、
それぞれ配線間にクロス部を形成し、該予備配線の一端
は前記ゲート駆動装置もしくは前記読み出し装置に接続
され、各クロス部が電気的に絶縁されて前記画素エリア
外に配置され、前記駆動線または信号線が断線個所を有
する場合、この断線した配線と前記予備配線とのクロス
部が電気的に接続されていることを特徴とする。In order to solve the above problems SUMMARY OF THE INVENTION The present invention comprises on an insulating substrate, a plurality of semiconductor conversion elements for converting the energy into electric charge and a switch element
A pixel area is formed , and a drive line (Vg line) for supplying a drive signal to the switch element and a signal line (Sig line) for reading out charges converted by the semiconductor conversion element are provided.
The drive line is a gate drive device and the signal line is a read
In a semiconductor device connected to the output device, a drive spare wiring (Vg redundant wiring) for driving the element,
One or both of a signal spare wiring (Sig redundant wiring) for reading the electric charge is provided, and the drive spare wiring (Vg redundant wiring) is a drive line (Vg line) and the signal spare wiring (Sig). Redundant wiring) is a signal line (Sig line),
A cross section is formed between each wiring, and one end of the spare wiring is formed.
Connected to the gate driver or the readout device
And each cross portion is electrically insulated from the pixel area.
Located outside, the drive line or signal line has a break.
If this is done, cross the broken wire with the spare wire.
The parts are electrically connected .
【００１７】上記構成によって、開口率を減らすことな
く、配線の断線による製作プロセスの歩留まり低下を防
止する。With the above structure , it is possible to prevent a reduction in the yield of the manufacturing process due to the disconnection of the wiring without reducing the aperture ratio.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１９】〔実施形態１〕図１は、本発明の光電変換
装置の第１の実施形態を示す等価回路図である。Ｐ１１
〜Ｐ４４は光電変換素子又は放射線検出素子などの、エ
ネルギーを電荷に変換する半導体変換素子、Ｔ１１〜Ｔ
４４はＴＦＴなどのスイッチ素子である。ＴＦＴのゲー
ト電極は、共通の駆動配線であるゲート線Ｖｇ１〜Ｖｇ
４に接続されている。Ｖｇ１〜Ｖｇ４は、ＴＦＴのＯ
Ｎ、ＯＦＦを制御するゲート駆動装置に接続されてい
る。又、各ＴＦＴのソース若しくはドレイン電極は、共
通の信号線Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ４に接続されており、Ｓｉ
ｇ１〜Ｓｉｇ４は読み出し装置に接続されている。[First Embodiment] FIG. 1 is an equivalent circuit diagram showing a first embodiment of a photoelectric conversion device of the present invention. P11
-P44 are semiconductor conversion elements, such as a photoelectric conversion element or a radiation detection element, which convert energy into an electric charge, T11-T.
Reference numeral 44 is a switch element such as a TFT. The gate electrodes of the TFTs are gate lines Vg1 to Vg which are common drive wirings.
4 is connected. Vg1 to Vg4 are O of the TFT
It is connected to a gate drive device that controls N and OFF. The source or drain electrode of each TFT is connected to the common signal lines Sig1 to Sig4.
g1 to Sig4 are connected to the reading device.
【００２０】更に、ゲート駆動装置に接続された予備配
線（Ｖｇ冗長配線）は、Ｖｇ線の冗長配線の役割を果た
し、画素エリア外で、各Ｖｇ線とクロス部を形成する。
又、読み出し装置に接続された予備配線（Ｓｉｇ冗長配
線）は、Ｓｉｇ線の冗長配線の役割を果たし、画素エリ
ア外で、各Ｓｉｇ線とクロス部を形成する。Further, the spare wiring (Vg redundant wiring) connected to the gate driving device functions as a redundant wiring of the Vg line and forms a cross portion with each Vg line outside the pixel area.
Further, the spare wiring (Sig redundant wiring) connected to the reading device serves as a redundant wiring of the Sig line, and forms a cross portion with each Sig line outside the pixel area.
【００２１】ここで、Ｖｇ冗長配線は、Ｖｇ冗長配線Ｘ
とＶｇ冗長配線Ｙとから成り、図中のＣ点でコンタクト
ホールを介して接合されている。Ｓｉｇ冗長配線は、Ｓ
ｉｇ冗長配線ＸとＳｉｇ冗長配線Ｙとから成り、図中の
Ｃ点でコンタクトホールを介して接合されている。前記
Ｖｇ冗長配線及びＳｉｇ冗長配線は、画素エリア外に形
成される。Here, the Vg redundant wiring is the Vg redundant wiring X.
And Vg redundant wiring Y, and they are joined via a contact hole at a point C in the figure. Sig redundant wiring is S
The ig redundant wiring X and the Sig redundant wiring Y are connected to each other through a contact hole at a point C in the figure. The Vg redundant wiring and the Sig redundant wiring are formed outside the pixel area.
【００２２】可視光もしくは放射線などの入射によって
半導体変換素子で発生した電荷は、ゲート駆動装置によ
り印加されるゲート駆動パルスによって信号線に転送さ
れ、読み出し装置により読み出される。The charges generated in the semiconductor conversion element by the incidence of visible light or radiation are transferred to the signal line by the gate driving pulse applied by the gate driving device and read by the reading device.
【００２３】図２は、図１に示した光電変換装置の平面
図である。FIG. 2 is a plan view of the photoelectric conversion device shown in FIG.
【００２４】図３は、図１及び図２に示したクロス部Ｇ
点の拡大平面図及びその断面図である。図３において、
Ｖｇ線とＶｇ冗長配線とは電気的に絶縁され、配線間の
クロス部を形成するように配置されている。このとき半
導体層に関しては、配線に比べて電気伝導度がかなり小
さく、冗長配線とゲート配線の絶縁性が保たれる場合に
は残しておいてもよい。もちろん絶縁性が保たれるのな
らば取り除いてもよい。例えば半導体装置が図１３のよ
うな構成になっている場合においては、クロス部は絶縁
層、第１の半導体層、ｎ＋型半導体層、もしくはゲート
絶縁層、第２の半導体層、オーミックコンタクト層とう
いように、それぞれの素子構成をそのまま用いればよ
く、余分なプロセスを設けることなく、簡易なプロセス
でクロス部を形成することができる。FIG. 3 is a cross section G shown in FIGS.
It is an enlarged plan view of a point and its sectional view. In FIG.
The Vg line and the Vg redundant wiring are electrically insulated and arranged so as to form a cross portion between the wirings. At this time, the semiconductor layer may be left if the electric conductivity is considerably smaller than that of the wiring and the insulation between the redundant wiring and the gate wiring is maintained. Of course, if the insulating property is maintained, it may be removed. For example, in the case where the semiconductor device has a structure as shown in FIG. 13, the cross portion includes an insulating layer, a first semiconductor layer, an n + type semiconductor layer, a gate insulating layer, a second semiconductor layer, and an ohmic contact layer. As described above, the respective element configurations may be used as they are, and the cross portion can be formed by a simple process without providing an extra process.
【００２５】図４は、図１及び図２に示したクロス部Ｓ
点の拡大平面図及びその断面図である。図４において、
Ｓｉｇ線とＳｉｇ冗長配線とは電気的に絶縁され、配線
間のクロス部を形成するように配置されている。このと
き同様に、半導体層、ｎ＋型半導体層に関しては、配線
に比べて電気伝導度がかなり小さく、冗長配線と信号線
の絶縁性が保たれる場合には残しておいてもよい。もち
ろん絶縁性が保たれるのならば取り除いてもよい。FIG. 4 is a cross section S shown in FIGS. 1 and 2.
It is an enlarged plan view of a point and its sectional view. In FIG.
The Sig line and the Sig redundant wiring are electrically insulated and arranged so as to form a cross portion between the wirings. At this time, similarly, the semiconductor layer and the n + type semiconductor layer may be left if the electrical conductivity is considerably smaller than that of the wiring and the insulation between the redundant wiring and the signal line is maintained. Of course, if the insulating property is maintained, it may be removed.
【００２６】ここでは、Ｖｇ冗長配線Ｘ及びＳｉｇ冗長
配線ＸはＶｇ線と同時に形成され、光電変換素子と同様
の膜を絶縁層としており、Ｖｇ冗長配線Ｙ及びＳｉｇ冗
長配線ＹはＳｉｇ線と同時に形成される。したがって、
各冗長配線を形成するために製造プロセスを増やす必要
はない。Here, the Vg redundant wiring X and the Sig redundant wiring X are formed at the same time as the Vg line, and the same film as the photoelectric conversion element is used as an insulating layer, and the Vg redundant wiring Y and the Sig redundant wiring Y are at the same time as the Sig line. It is formed. Therefore,
No additional manufacturing process is required to form each redundant wiring.
【００２７】図１、図２に示したＡ点のように、ゲート
線Ｖｇ４に断線が生じた場合、Ｖｇ４とＶｇ冗長配線Ｙ
とのクロス部Ｇ点をレーザー照射することにより、ゲー
ト線Ｖｇ４とＶｇ冗長配線とが電気的に接続される。よ
って、断線した配線（ゲート線Ｖｇ４）上のＴ１４、Ｔ
２４、Ｔ３４にも、Ｖｇ冗長配線を介してゲート駆動パ
ルスが印加される。When a disconnection occurs in the gate line Vg4 as at the point A shown in FIGS. 1 and 2, Vg4 and Vg redundant wiring Y
The gate line Vg4 is electrically connected to the Vg redundant wiring by irradiating the point G at the cross portion with. Therefore, T14, T on the broken wiring (gate line Vg4)
A gate drive pulse is also applied to 24 and T34 through the Vg redundant wiring.
【００２８】又、図１、図２に示したＢ点のように、信
号線Ｓｉｇ１に断線が生じた場合、Ｓｉｇ１とＳｉｇ冗
長配線Ｘとのクロス部Ｓ点をレーザー照射することによ
り、信号線Ｓｉｇ１とＳｉｇ冗長配線とが電気的に接続
される。よって、断線した配線（信号線Ｓｉｇ１）上の
Ｔ１２、Ｔ１３、Ｔ１４においても、ゲート駆動装置に
より印加されるゲート駆動パルスによって転送された電
荷が、Ｓｉｇ冗長配線を介して読み出し装置により読み
出される。Further, when the signal line Sig1 is broken like the point B shown in FIGS. 1 and 2, the signal line Sig1 is irradiated with laser light at the crossing point S between the Sig1 and the Sig redundant wiring X. Sig1 and the Sig redundant wiring are electrically connected. Therefore, also in T12, T13, and T14 on the broken wire (signal line Sig1), the charges transferred by the gate driving pulse applied by the gate driving device are read by the reading device through the Sig redundant wiring.
【００２９】つまり、従来ならば断線が起こった際に、
その配線に接続されている全ての素子を使うことが不可
能となり、パネル自体の歩留まりが低下していたが、本
実施形態によれば、断線してもその断線した配線に接続
されている素子を使うことができ、歩留まり確保のため
に線幅を太くする必要がないため、光電変換素子部の開
口率を減らすことなく、Ｖｇ線又はＳｉｇ線の断線によ
る歩留りの低下を防ぐことができる。That is, in the conventional case, when a disconnection occurs,
Although it became impossible to use all the elements connected to the wiring, and the yield of the panel itself was reduced, according to the present embodiment, even if the wiring is broken, the elements connected to the broken wiring Since it is not necessary to increase the line width in order to secure the yield, it is possible to prevent the yield from decreasing due to the disconnection of the Vg line or the Sig line without reducing the aperture ratio of the photoelectric conversion element section.
【００３０】本実施形態では、予備配線として、Ｖｇ冗
長配線とＳｉｇ冗長配線の２本を配置したが、どちらか
１本でもそれぞれ同様の効果が得られるため、各配線の
断線数に応じてその数と用途を選択すればよい。In the present embodiment, two Vg redundant wirings and Sig redundant wirings are arranged as the spare wirings. However, the same effect can be obtained with either one of them, and therefore, depending on the number of disconnection of each wiring. Just select the number and purpose.
【００３１】〔実施形態２〕図５は、本発明の光電変換
装置の第２の実施形態を示す等価回路図である。Ｐ０１
〜Ｐ５４は光電変換素子又は放射線検出素子などの半導
体変換素子、Ｔ０１〜Ｔ５４はＴＦＴなどのスイッチ素
子である。各ＴＦＴのゲート電極は、共通の駆動配線で
あるゲート線Ｖｇ１〜Ｖｇ４又はＶｇ５〜Ｖｇ８に接続
されている。Ｖｇ１〜Ｖｇ４はＴＦＴのＯＮ、ＯＦＦを
制御するゲート駆動装置１に、同様にＶｇ５〜Ｖｇ８は
ゲート駆動装置２に接続されている。又、各ＴＦＴのソ
ース若しくはドレイン電極は共通の信号線Ｓｉｇ０〜Ｓ
ｉｇ５に接続されており、Ｓｉｇ０〜Ｓｉｇ５は読み出
し装置に接続されている。[Second Embodiment] FIG. 5 is an equivalent circuit diagram showing a second embodiment of the photoelectric conversion device of the present invention. P01
To P54 are semiconductor conversion elements such as photoelectric conversion elements or radiation detection elements, and T01 to T54 are switching elements such as TFTs. The gate electrode of each TFT is connected to a gate line Vg1 to Vg4 or Vg5 to Vg8 which is a common drive wiring. Vg1 to Vg4 are connected to the gate driving device 1 for controlling ON / OFF of the TFT, and similarly Vg5 to Vg8 are connected to the gate driving device 2. In addition, the source or drain electrode of each TFT has a common signal line Sig0 to S
ig5, and Sig0 to Sig5 are connected to the reading device.
【００３２】更に、読み出し装置には予備配線が３本接
続されている。すなわち、Ｓｉｇ線の冗長配線としての
Ｓｉｇ冗長配線１、２、３である。Ｓｉｇ冗長配線１
は、Ｓｉｇ０，１と、Ｓｉｇ冗長配線２はＳｉｇ２，３
と、Ｓｉｇ冗長配線３はＳｉｇ４，５と、それぞれ絶縁
基板の端部でクロス部を形成する。Further, three spare wirings are connected to the reading device. That is, the Sig redundant wirings 1, 2, and 3 are redundant wirings of the Sig line. Sig redundant wiring 1
Is Sig0, 1 and Sig redundant wiring 2 is Sig2, 3
And the Sig redundant wiring 3 forms cross portions with the ends of the insulating substrate with Sig 4 and 5, respectively.
【００３３】ここで、各Ｓｉｇ冗長配線は、Ｓｉｇ冗長
配線ＸとＳｉｇ冗長配線Ｙとから成り、図中のＣ点で接
合されている。入射する可視光もしくは放射線などによ
って半導体変換素子で発生した電荷は、ゲート駆動装置
により印加されるゲート駆動パルスによって信号線に転
送され、読み出し装置により読み出される。Here, each Sig redundant wiring is composed of a Sig redundant wiring X and a Sig redundant wiring Y, which are joined at a point C in the figure. The electric charge generated in the semiconductor conversion element by the incident visible light or radiation is transferred to the signal line by the gate drive pulse applied by the gate drive device, and read by the reading device.
【００３４】尚、各Ｓｉｇ線と各Ｓｉｇ冗長配線とは電
気的に絶縁され、配線間のクロス部を形成するように配
置されている。The Sig lines and the Sig redundant wirings are electrically insulated from each other and arranged so as to form a cross portion between the wirings.
【００３５】Ｂ点のように、信号線Ｓｉｇ１に断線が生
じた場合、Ｓｉｇ１とＳｉｇ冗長配線１とのクロス部Ｓ
点をレーザー照射することにより、Ｓｉｇ１とＳｉｇ冗
長配線１とが電気的に接続される。よって、断線した配
線（信号線Ｓｉｇ１）上のＴ１２、Ｔ１３、Ｔ１４にお
いても、ゲート駆動装置により印加されるゲート駆動パ
ルスによって転送された電荷が、Ｓｉｇ冗長配線１を介
して読み出し装置により読み出される。When the signal line Sig1 is broken like the point B, the cross section S between the Sig1 and the Sig redundant wiring 1 is formed.
By irradiating the points with a laser, the Sig 1 and the Sig redundant wiring 1 are electrically connected. Therefore, also in T12, T13, and T14 on the broken wire (signal line Sig1), the charges transferred by the gate driving pulse applied by the gate driving device are read by the reading device via the Sig redundant wiring 1.
【００３６】つまり、Ｓｉｇ線の断線による歩留りの低
下を防ぐことができる。更に、本実施形態のように複数
の冗長配線を形成することにより、断線が複数発生する
場合でも、歩留りの低下を防止できる。That is, it is possible to prevent the yield from decreasing due to the disconnection of the Sig wire. Furthermore, by forming a plurality of redundant wirings as in the present embodiment, it is possible to prevent a decrease in yield even when a plurality of disconnections occur.
【００３７】本実施形態では、予備配線を読み出し装置
に接続したが、Ｖｇ線の断線が複数発生する場合は、予
備配線をゲート駆動装置に接続し、Ｖｇ線の冗長配線と
する等、各配線の断線数に応じてその数と用途を選択す
ることができる。In the present embodiment, the spare wiring is connected to the reading device. However, when a plurality of Vg line disconnections occur, the spare wiring is connected to the gate driving device to form a redundant wiring of the Vg line. The number and use can be selected according to the number of wire breaks.
【００３８】〔実施形態３〕図６は、本発明の光電変換
装置の第３の実施形態を示す等価回路図である。Ｐ１１
〜Ｐ４４は光電変換素子又は放射線検出素子などの半導
体変換素子、Ｔ１１〜Ｔ４４はＴＦＴなどのスイッチ素
子である。ＴＦＴのゲート電極は、共通の駆動配線であ
るゲート線Ｖｇ１〜Ｖｇ４に接続されている。Ｖｇ１〜
Ｖｇ４は、ＴＦＴのＯＮ、ＯＦＦを制御するゲート駆動
装置に接続されている。又、各ＴＦＴのソース若しくは
ドレイン電極は共通の信号線Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ４に接続
されており、Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ４は読み出し装置に接続
されている。[Third Embodiment] FIG. 6 is an equivalent circuit diagram showing a third embodiment of the photoelectric conversion device of the present invention. P11
To P44 are semiconductor conversion elements such as photoelectric conversion elements or radiation detection elements, and T11 to T44 are switching elements such as TFTs. The gate electrode of the TFT is connected to gate lines Vg1 to Vg4 which are common drive wirings. Vg1
Vg4 is connected to a gate drive device that controls ON / OFF of the TFT. The source or drain electrode of each TFT is connected to the common signal lines Sig1 to Sig4, and Sig1 to Sig4 are connected to the reading device.
【００３９】更に、ゲート駆動装置に接続された予備配
線（Ｖｇ冗長配線）は、Ｖｇ線の冗長配線の役割を果た
し、画素エリア外で、各Ｖｇ線とクロス部を形成する。
又、読み出し装置に接続された予備配線（Ｓｉｇ冗長配
線）は、Ｓｉｇ線の冗長配線の役割を果たし、画素エリ
ア外で、各Ｓｉｇ線とクロス部を形成する。Further, the spare wiring (Vg redundant wiring) connected to the gate driving device functions as a redundant wiring of the Vg line, and forms a cross portion with each Vg line outside the pixel area.
Further, the spare wiring (Sig redundant wiring) connected to the reading device serves as a redundant wiring of the Sig line, and forms a cross portion with each Sig line outside the pixel area.
【００４０】ここで、Ｖｇ冗長配線は、Ｖｇ冗長配線Ｘ
とＶｇ冗長配線Ｙとから成り、図中のＣ点で接合されて
いる。Ｓｉｇ冗長配線は、Ｓｉｇ冗長配線ＸとＳｉｇ冗
長配線Ｙとから成り、図中のＣ点で接合されている。Here, the Vg redundant wiring is the Vg redundant wiring X.
And Vg redundant wiring Y, and they are joined at a point C in the figure. The Sig redundant wiring is composed of a Sig redundant wiring X and a Sig redundant wiring Y, which are joined at a point C in the figure.
【００４１】入射する可視光や放射線によって半導体変
換素子で発生した電荷は、ゲート駆動装置により印加さ
れるゲート駆動パルスによって信号線に転送され、読み
出し装置により読み出される。The electric charge generated in the semiconductor conversion element by the incident visible light or radiation is transferred to the signal line by the gate driving pulse applied by the gate driving device and read by the reading device.
【００４２】尚、Ｖｇ線とＶｇ冗長配線は電気的に絶縁
され、配線間のクロス部を形成するように配置されてい
る。又、Ｓｉｇ線とＳｉｇ冗長配線とは、電気的に絶縁
され、配線間のクロス部を形成するように配置されてい
る。The Vg line and the Vg redundant wiring are electrically insulated and arranged so as to form a cross portion between the wirings. Further, the Sig line and the Sig redundant wiring are electrically insulated and arranged so as to form a cross portion between the wirings.
【００４３】Ａ点のように、ゲート線Ｖｇ４に断線が生
じた場合、Ｖｇ４のパッド部Ｐｖｇ４とＶｇ冗長配線と
の間に電圧を加えることにより、Ｖｇ４とＶｇ冗長配線
との間にある絶縁膜が破壊され、クロス部Ｇ点が電気的
に接続される。よって、断線した配線（ゲート線Ｖｇ
４）上のＴ１４、Ｔ２４、Ｔ３４にも、Ｖｇ冗長配線を
介してゲート駆動パルスが印加される。When the gate line Vg4 is broken like the point A, an insulating film between Vg4 and Vg redundant wiring is applied by applying a voltage between the pad portion Pvg4 of Vg4 and Vg redundant wiring. Is destroyed and the crossing point G is electrically connected. Therefore, the broken wiring (gate line Vg
4) The gate drive pulse is also applied to T14, T24, and T34 above via the Vg redundant wiring.
【００４４】又、Ｂ点のように、信号線Ｓｉｇ１に断線
が生じた場合、Ｓｉｇ１のパッド部Ｐｓｉｇ１とＳｉｇ
冗長配線との間に電圧を加えることにより、絶縁層が破
壊されてクロス部Ｓ点が電気的に接続される。よって、
断線した配線（信号線Ｓｉｇ１）上のＴ１１、Ｔ１２、
Ｔ１３、Ｔ１４においても、ゲート駆動装置により印加
されるゲート駆動パルスによって転送された電荷が、Ｓ
ｉｇ冗長配線を介して読み出し装置により読み出され
る。When the signal line Sig1 is disconnected, as at the point B, the pad portions Psig1 and Sig of the Sig1 are connected.
By applying a voltage to the redundant wiring, the insulating layer is destroyed and the cross point S point is electrically connected. Therefore,
T11, T12 on the broken wire (signal line Sig1),
Also at T13 and T14, the charge transferred by the gate driving pulse applied by the gate driving device is S
It is read by the reading device through the ig redundant wiring.
【００４５】つまり、パッド部を設けそこに電圧を印加
することによって冗長配線と駆動線もしくは信号線との
絶縁を破壊し、冗長配線との電気接続を行っている。こ
のようにパッド部を設けることによって、このパッド部
を断線の検査にも用いることができ、検査した後に、検
査時よりも大きな電圧を印加して絶縁破壊すればよい。
本実施形態の構成によれば、Ｖｇ線の断線、Ｓｉｇ線の
断線による歩留りの低下を防ぐことができる。更に、本
実施形態では、予備配線を画素エリア外に配置している
ため、光電変換素子の開口率を減少させることもない。That is, by providing a pad portion and applying a voltage thereto, the insulation between the redundant wiring and the drive line or the signal line is destroyed, and the redundant wiring is electrically connected. By providing the pad portion in this way, the pad portion can be used for inspection of disconnection, and after the inspection, a higher voltage than that at the time of inspection may be applied to cause dielectric breakdown.
According to the configuration of the present embodiment, it is possible to prevent a decrease in yield due to disconnection of the Vg line and disconnection of the Sig line. Further, in this embodiment, since the spare wiring is arranged outside the pixel area, the aperture ratio of the photoelectric conversion element is not reduced.
【００４６】本実施形態では、予備配線として、Ｖｇ冗
長配線とＳｉｇ冗長配線の２本を配置したが、どちらか
１本でもそれぞれ同様の効果が得られるため、各配線の
断線数に応じてその数と用途を選択することができる。In this embodiment, two Vg redundant wirings and Sig redundant wirings are arranged as spare wirings. However, the same effect can be obtained with either one of them, so that the wirings can be selected depending on the number of disconnection of each wiring. You can choose the number and use.
【００４７】〔実施形態４〕図７は、本発明の光電変換
装置の第４の実施形態を示す等価回路図である。Ｐ１１
〜Ｐ４４は光電変換素子又は放射線検出素子などの半導
体変換素子、Ｔ１１〜Ｔ４４はＴＦＴなどのスイッチ素
子である。ＴＦＴのゲート電極は、共通の駆動配線であ
るゲート線Ｖｇ１〜Ｖｇ４に接続されている。Ｖｇ１〜
Ｖｇ４は、ＴＦＴのＯＮ、ＯＦＦを制御するゲート駆動
装置に接続されている。又、各ＴＦＴのソース若しくは
ドレイン電極は、共通の信号線Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ４に接
続されており、Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ４は読み出し装置に接
続されている。[Fourth Embodiment] FIG. 7 is an equivalent circuit diagram showing a fourth embodiment of the photoelectric conversion device of the present invention. P11
To P44 are semiconductor conversion elements such as photoelectric conversion elements or radiation detection elements, and T11 to T44 are switching elements such as TFTs. The gate electrode of the TFT is connected to gate lines Vg1 to Vg4 which are common drive wirings. Vg1
Vg4 is connected to a gate drive device that controls ON / OFF of the TFT. The source or drain electrode of each TFT is connected to the common signal lines Sig1 to Sig4, and Sig1 to Sig4 are connected to the reading device.
【００４８】更に、予備配線（Ｖｇ冗長配線）は、基準
電位（例えばＧＮＤ）に接続され、Ｖｇ線の冗長配線と
されており、画素エリア外で各Ｖｇ線とクロス部を形成
する。Further, the spare wiring (Vg redundant wiring) is connected to a reference potential (for example, GND) and is a redundant wiring of the Vg line, and forms a cross portion with each Vg line outside the pixel area.
【００４９】ここで、Ｖｇ冗長配線は、Ｖｇ冗長配線Ｘ
とＶｇ冗長配線Ｙとから成り、図中のＣ点で接合されて
いる。Here, the Vg redundant wiring is the Vg redundant wiring X.
And Vg redundant wiring Y, and they are joined at a point C in the figure.
【００５０】可視光もしくは放射線などの入射によって
半導体変換素子で発生した電荷は、ゲート駆動装置によ
り印加されるゲート駆動パルスにより信号線に転送さ
れ、読み出し装置により読み出される。The charges generated in the semiconductor conversion element by the incidence of visible light or radiation are transferred to the signal line by the gate driving pulse applied by the gate driving device and read by the reading device.
【００５１】尚、Ｖｇ線とＶｇ冗長配線とは電気的に絶
縁され、配線間のクロス部を形成するように配置されて
いる。The Vg line and the Vg redundant wiring are electrically insulated from each other and arranged so as to form a cross portion between the wirings.
【００５２】Ａ点のように、ゲート線Ｖｇ４に断線が生
じた場合、Ｖｇ４とＶｇ冗長配線Ｙとのクロス部Ｇ点を
レーザー照射することにより、Ｖｇ４とＶｇ冗長配線Ｙ
とが電気的に接続される。よって、断線した配線（ゲー
ト線Ｖｇ４）上のＴ１４、Ｔ２４、Ｔ３４の電位を固定
でき、断線した配線（ゲート線Ｖｇ４）の電位が不安定
になって周囲の画素に悪影響を及ぼすことを防止でき
る。When the gate line Vg4 is broken like the point A, the cross point G between the Vg4 and the Vg redundant wiring Y is laser-irradiated to Vg4 and the Vg redundant wiring Y.
And are electrically connected. Therefore, the potentials of T14, T24, and T34 on the broken wire (gate line Vg4) can be fixed, and the potential of the broken wire (gate line Vg4) can be prevented from becoming unstable and adversely affecting surrounding pixels. .
【００５３】更に、本実施形態では、予備配線を画素エ
リア外に配置しているため、光電変換素子の開口率を減
少させることもない。又、前記クロス部Ｇ点を電気的に
接続する方法としては、第３の実施形態に示したよう
な、電圧を加えて絶縁膜を破壊する方法を用いても良
い。Further, in this embodiment, since the spare wiring is arranged outside the pixel area, the aperture ratio of the photoelectric conversion element is not reduced. As a method of electrically connecting the cross point G, the method of applying a voltage to destroy the insulating film as shown in the third embodiment may be used.
【００５４】本実施形態では、予備配線としてＶｇ冗長
配線を１本配置したが、Ｓｉｇ線の冗長配線を一本配置
する、又は予備配線を２本配置してそれぞれをＶｇ冗長
配線、Ｓｉｇ冗長配線とする等、各配線の断線数に応じ
てその数と用途を選択することができる。In this embodiment, one Vg redundant wiring is arranged as the spare wiring, but one redundant wiring of the Sig line is arranged, or two spare wirings are arranged and the respective Vg redundant wiring and the Sig redundant wiring are arranged. It is possible to select the number and the application depending on the number of disconnection of each wiring.
【００５５】〔実施形態５〕図８は、本発明の光電変換
装置の第５の実施形態を示す等価回路図である。Ｐ１１
〜Ｐ４４は光電変換素子又は放射線検出素子などの半導
体変換素子、Ｔ１１〜Ｔ４４はＴＦＴなどのスイッチ素
子である。ＴＦＴのゲート電極は、共通の駆動配線であ
るゲート線Ｖｇ１〜Ｖｇ４に接続されている。Ｖｇ１〜
Ｖｇ４はＴＦＴのＯＮ、ＯＦＦを制御するゲート駆動装
置に接続されている。又、各ＴＦＴのソース若しくはド
レイン電極は共通の信号線Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ４に接続さ
れており、Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ４は読み出し装置に接続さ
れている。[Fifth Embodiment] FIG. 8 is an equivalent circuit diagram showing a fifth embodiment of the photoelectric conversion device of the present invention. P11
To P44 are semiconductor conversion elements such as photoelectric conversion elements or radiation detection elements, and T11 to T44 are switching elements such as TFTs. The gate electrode of the TFT is connected to gate lines Vg1 to Vg4 which are common drive wirings. Vg1
Vg4 is connected to a gate drive device that controls ON / OFF of the TFT. The source or drain electrode of each TFT is connected to the common signal lines Sig1 to Sig4, and Sig1 to Sig4 are connected to the reading device.
【００５６】更に、ゲート駆動装置に接続された予備配
線（Ｖｇ冗長配線）が複数本（ここでは４本）存在し、
それぞれがＶｇ線の冗長配線の役割を果たし、絶縁基板
との端部で、各Ｖｇ線とクロス部を形成する。Furthermore, there are a plurality of spare wirings (Vg redundant wirings) (four here) connected to the gate drive device,
Each plays the role of a redundant wiring of the Vg line, and forms a cross portion with each Vg line at the end portion with the insulating substrate.
【００５７】ここで、Ｖｇ冗長配線は、Ｖｇ冗長配線Ｘ
とＶｇ冗長配線Ｙとから成り、図中のＣ点で接合されて
いる。Here, the Vg redundant wiring is the Vg redundant wiring X.
And Vg redundant wiring Y, and they are joined at a point C in the figure.
【００５８】入射する可視光や放射線によって半導体変
換素子で発生した電荷は、ゲート駆動装置により印加さ
れるゲート駆動パルスによって信号線に転送され、読み
出し装置により読み出される。The charges generated in the semiconductor conversion element by the incident visible light or radiation are transferred to the signal line by the gate driving pulse applied by the gate driving device and read by the reading device.
【００５９】尚、Ｖｇ線とＶｇ冗長配線とは電気的に絶
縁され、配線間のクロス部を形成するように配置されて
いる。The Vg line and the Vg redundant wiring are electrically insulated and arranged so as to form a cross portion between the wirings.
【００６０】Ａ点のように、ゲート線Ｖｇ４に断線が生
じた場合、Ｖｇ４とＶｇ冗長配線４Ｙとのクロス部Ｇ点
をレーザー照射することにより、Ｖｇ４とＶｇ冗長配線
４Ｙとが電気的に接続される。よって、断線した配線
（ゲート線Ｖｇ４）上のＴ１４、Ｔ２４、Ｔ３４にも、
Ｖｇ冗長配線４Ｙを介してゲート駆動パルスが印加され
る。したがって、配線の断線による歩留りの低下を防ぐ
ことができる。When the gate line Vg4 is broken like point A, laser irradiation is applied to the crossing point G between Vg4 and Vg redundant wiring 4Y to electrically connect Vg4 and Vg redundant wiring 4Y. To be done. Therefore, even in T14, T24, and T34 on the broken wiring (gate line Vg4),
A gate drive pulse is applied via the Vg redundant wiring 4Y. Therefore, it is possible to prevent the yield from decreasing due to the disconnection of the wiring.
【００６１】又、前記クロス部Ｇ点を電気的に接続する
方法としては、第３の実施形態に示したような、電圧を
加えて絶縁膜を破壊する方法を用いても良い。As a method of electrically connecting the cross point G, the method of applying a voltage to destroy the insulating film as shown in the third embodiment may be used.
【００６２】本実施形態では、予備配線として、Ｖｇ冗
長配線を４本配置したが、Ｓｉｇ冗長配線を配置する
等、各配線の断線数に応じて、その数と用途を選択でき
る。In this embodiment, four Vg redundant wirings are arranged as spare wirings. However, the number and purpose of use can be selected according to the number of disconnection of each wiring, such as sig redundant wirings.
【００６３】〔実施形態６〕図９は、本発明の第６の実
施形態である放射線検出装置の模式的な断面図であり、
図１０は、その平面図である。本実施の形態の放射線検
出装置は、少なくともＴＦＴを有した二次元ＴＦＴアレ
イに、アモルファスセレン（ａ−Ｓｅ）を蒸着したもの
やＧａＡｓ基板を貼り合わせた構造等のように放射線を
直接電荷に変換するエネルギー変換体を備えている。[Sixth Embodiment] FIG. 9 is a schematic sectional view of a radiation detecting apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a plan view thereof. The radiation detecting apparatus according to the present embodiment directly converts radiation into electric charges such as a structure in which amorphous selenium (a-Se) is vapor-deposited on a two-dimensional TFT array having at least TFTs or a GaAs substrate is bonded. It is equipped with an energy conversion body.
【００６４】図９には共通電極１０１とエネルギー変換
体１０２で変換された電荷を収集する電荷収集用電極１
０３と、電荷収集用電極１０３で収集された電荷を蓄積
する蓄積容量１０４と、蓄積容量１０４で蓄積された電
荷の読み出しを制御するスイッチ素子１０５とを示して
いる。この際、電荷収集用電極１０３を複数に分割する
ことにより複数の画素を形成している。FIG. 9 shows a charge collecting electrode 1 for collecting the charges converted by the common electrode 101 and the energy converter 102.
03, a storage capacitor 104 that stores the charges collected by the charge collecting electrode 103, and a switch element 105 that controls the reading of the charges stored by the storage capacitor 104. At this time, a plurality of pixels are formed by dividing the charge collecting electrode 103 into a plurality of parts.
【００６５】図１０には、電荷収集用電極１０３等を複
数備えた画素領域１００と、画素領域１００から読み出
された電荷を増幅するアンプ２０１及びコンデンサＣＲ
０〜ＣＲ３を有する積分回路２０２と画素領域１００と
積分回路２０２とを接続するデータ信号ラインＤ０〜Ｄ
３とＴＦＴ１０５のゲート端子に接続されたゲート駆動
ラインＧ１〜Ｇ３とを示している。ここで、Ｄ０はＤ０
ＸとＤ０Ｙから成る予備配線、すなわち冗長配線であ
り、Ｄ０ＸとＤ０Ｙは絶縁膜を介して上下に配置されて
おり、図中Ｃで接続されている。また、Ｄ０は各データ
信号ラインＤ１〜Ｄ３と画素領域以外で上下にクロス部
を有しており、各クロス部は電気的に絶縁されている。In FIG. 10, a pixel region 100 provided with a plurality of charge collecting electrodes 103 and the like, an amplifier 201 for amplifying charges read from the pixel region 100, and a capacitor CR.
Data signal lines D0 to D connecting the integration circuit 202 having 0 to CR3, the pixel region 100, and the integration circuit 202
3 and gate drive lines G1 to G3 connected to the gate terminal of the TFT 105. Where D0 is D0
It is a spare wiring composed of X and D0Y, that is, a redundant wiring, and D0X and D0Y are arranged above and below via an insulating film and are connected by C in the figure. Further, D0 has a cross portion above and below each data signal line D1 to D3 other than the pixel region, and each cross portion is electrically insulated.
【００６６】図１０の断線Ｖに示すように、Ｄ２に断線
が生じた場合、クロス部Ｚをレーザー照射することによ
って、Ｄ２とＤ０が電気的に接続されるため、断線した
配線においても電荷の読み出しが可能となる。すなわ
ち、データ信号ラインの断線による歩留まりの低下を防
止することができる。As shown by disconnection V in FIG. 10, when disconnection occurs in D2, laser irradiation of the cross portion Z electrically connects D2 and D0. Readout is possible. That is, it is possible to prevent the yield from decreasing due to the disconnection of the data signal line.
【００６７】本実施形態では予備配線、すなわち冗長配
線をデータ信号ラインに接続する構成としたが、ゲート
駆動ラインに接続する構成であってもよいし、両者が接
続される構成にしてもよい。In the present embodiment, the spare wiring, that is, the redundant wiring is connected to the data signal line, but it may be connected to the gate drive line or may be connected to both.
【００６８】〔実施形態７〕次に、本発明による半導体
装置を用いた、Ｘ線等の放射線を検出する放射線検出装
置の実装例及びそれを用いた放射線撮像システムについ
て説明する。放射線撮像システムの一例として、Ｘ線診
断システムを説明する。[Embodiment 7] Next, a mounting example of a radiation detecting apparatus for detecting radiation such as X-rays using the semiconductor device according to the present invention and a radiation imaging system using the same will be described. An X-ray diagnostic system will be described as an example of a radiation imaging system.
【００６９】図１１（ａ），（ｂ）は本発明による半導
体装置に蛍光体層を接着し、Ｘ線等の放射線を検出する
放射線検出装置の実装例の模式的構成図及び模式的断面
図である。11 (a) and 11 (b) are a schematic configuration diagram and a schematic cross-sectional view of a mounting example of a radiation detection device in which a phosphor layer is bonded to a semiconductor device according to the present invention to detect radiation such as X-rays. Is.
【００７０】光電変換素子とＴＦＴはａ−Ｓｉ（アモル
ファスシリコン）センサ基板６０１１内に複数個形成さ
れ、シフトレジスタＳＲ１と検出用集積回路ＩＣが実装
されたフレキシブル回路基板６０１０が接続されてい
る。フレキシブル回路基板６０１０のａ−Ｓｉと反対側
は回路基板ＰＣＢ１、ＰＣＢ２に接続されている。前記
ａ−Ｓｉセンサ基板６０１１の複数枚が基台６０１２の
上に接着され大型の光検出装置を構成する基台６０１２
の下には処理回路６０１８内のメモリ６０１４をＸ線か
ら保護するため鉛板６０１３が実装されている。ａ−Ｓ
ｉセンサ基板６０１１上には入射した電磁波を可視光に
変換するための波長変換体である蛍光体６０３０たとえ
ばＣｓＩが、蒸着されている。ここで、放射線に関して
直接感応性のある半導体材料を用いるなどすれば、特に
蛍光体などの波長変換体を設ける必要はない。図１１
（ｂ）に示されるように全体をカーボンファイバー製の
ケース６０２０に収納している。A plurality of photoelectric conversion elements and TFTs are formed in an a-Si (amorphous silicon) sensor substrate 6011, and a shift register SR1 and a flexible circuit substrate 6010 on which a detection integrated circuit IC is mounted are connected. The side opposite to the a-Si of the flexible circuit board 6010 is connected to the circuit boards PCB1 and PCB2. A plurality of a-Si sensor substrates 6011 are adhered on a base 6012 to form a large-sized photodetector.
A lead plate 6013 is mounted below to protect the memory 6014 in the processing circuit 6018 from X-rays. a-S
On the i sensor substrate 6011, a phosphor 6030, which is a wavelength converter for converting incident electromagnetic waves into visible light, for example, CsI is vapor-deposited. Here, if a semiconductor material that is directly sensitive to radiation is used, it is not necessary to provide a wavelength converter such as a phosphor. Figure 11
As shown in (b), the whole is housed in a carbon fiber case 6020.
【００７１】図１２は上記の放射線検出装置のＸ線診断
システムへの応用例を示したものである。FIG. 12 shows an application example of the radiation detecting apparatus described above to an X-ray diagnostic system.
【００７２】Ｘ線チューブ６０５０で発生したＸ線６０
６０は患者あるいは被験者６０６１の胸部６０６２を透
過し、光検出装置６０４０に入射する。この入射したＸ
線には患者６０６１の体内部の情報が含まれている。Ｘ
線の入射に対応して蛍光体は発光し、これを光電変換し
て、電荷などの電気的情報を得る。この情報はディジタ
ル変換されイメージプロセッサ６０７０により画像処理
され制御室のディスプレイ６０８０で観察できる。X-ray 60 generated by X-ray tube 6050
Reference numeral 60 passes through the chest 6062 of the patient or subject 6061 and enters the photodetector 6040. This incident X
The line includes information inside the body of the patient 6061. X
The phosphor emits light in response to the incidence of a line, and photoelectrically converts this to obtain electric information such as electric charge. This information is digitally converted and image-processed by the image processor 6070 and can be observed on the display 6080 in the control room.
【００７３】また、この情報は電話回線６０９０等の伝
送手段により遠隔地へ転送でき、別の場所のドクタール
ームなどディスプレイ６０８１に表示もしくは光ディス
ク等の保存手段に保存することができ、遠隔地の医師が
診断することも可能である。またフィルムプロセッサ６
１００によりフィルム６１１０に記録することもでき
る。Further, this information can be transferred to a remote place by a transmission means such as a telephone line 6090, can be displayed on a display 6081 such as a doctor room in another place, or can be stored in a storage means such as an optical disc. It is also possible to diagnose. Also the film processor 6
It is also possible to record by 100 on the film 6110.
【００７４】なお、放射線とはＸ線やα，β，γ線等を
いい、光は光電変換素子により検出可能な波長領域の電
磁波であり、可視光を含む。Radiation means X-rays, α, β, γ-rays, etc., and light is an electromagnetic wave in a wavelength region detectable by a photoelectric conversion element and includes visible light.
【００７５】[0075]
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、画素エリ
ア外に冗長配線を形成することにより、以下のような効
果をもつ。According to the present invention described above, the following effects can be obtained by forming the redundant wiring outside the pixel area.
【００７６】まず、各配線幅を太くする必要がないた
め、Ｓｉｇ線とＶｇ線のクロス部のような上下の金属配
線間に形成されるコンデンサのキャパシタンスを増加さ
せることなく、歩留りの低下を防ぐことができる。つま
り、転送する信号の感度が減少することがない。又、光
電変換素子の開口率が減少することもない。First, since it is not necessary to increase the width of each wiring, the yield is prevented from decreasing without increasing the capacitance of the capacitor formed between the upper and lower metal wiring such as the cross portion of the Sig line and the Vg line. be able to. That is, the sensitivity of the transferred signal does not decrease. Moreover, the aperture ratio of the photoelectric conversion element does not decrease.
【００７７】更に、冗長配線を基準電位（例えばＧＮ
Ｄ）に接続することによって、断線した配線の電位を固
定できることから、断線した配線の電位が不安定になっ
て周囲の画素に悪影響を及ぼすことを防止できる。Furthermore, the redundant wiring is connected to a reference potential (eg GN).
By connecting to D), the potential of the broken wire can be fixed, so that it is possible to prevent the potential of the broken wire from becoming unstable and adversely affecting surrounding pixels.
【図１】本発明の光電変換装置の第１の実施形態を示す
等価回路図FIG. 1 is an equivalent circuit diagram showing a first embodiment of a photoelectric conversion device of the present invention.
【図２】本発明の光電変換装置の第１の実施形態を示す
平面図FIG. 2 is a plan view showing a first embodiment of a photoelectric conversion device of the present invention.
【図３】図１、図２中のクロス部Ｇ点の拡大平面図及び
その断面図FIG. 3 is an enlarged plan view of a cross point G in FIGS. 1 and 2 and a sectional view thereof.
【図４】図１、図２中のクロス部Ｓ点の拡大平面図及び
その断面図FIG. 4 is an enlarged plan view of a cross point S in FIG. 1 and FIG. 2 and its sectional view.
【図５】本発明の光電変換装置の第２の実施形態を示す
等価回路図FIG. 5 is an equivalent circuit diagram showing a second embodiment of the photoelectric conversion device of the present invention.
【図６】本発明の光電変換装置の第３の実施形態を示す
等価回路図FIG. 6 is an equivalent circuit diagram showing a third embodiment of the photoelectric conversion device of the present invention.
【図７】本発明の光電変換装置の第４の実施形態を示す
等価回路図FIG. 7 is an equivalent circuit diagram showing a fourth embodiment of the photoelectric conversion device of the present invention.
【図８】本発明の光電変換装置の第５の実施形態を示す
等価回路図FIG. 8 is an equivalent circuit diagram showing a fifth embodiment of the photoelectric conversion device of the present invention.
【図９】本発明の第６の実施形態である放射線検出装置
の模式的な断面図FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a radiation detection device according to a sixth embodiment of the present invention.
【図１０】図９に示す放射線検出装置の平面図10 is a plan view of the radiation detecting apparatus shown in FIG.
【図１１】本発明によるＸ線検出装置の実装例の模式的
構成図及び模式的断面図FIG. 11 is a schematic configuration diagram and a schematic cross-sectional view of an implementation example of an X-ray detection device according to the present invention.
【図１２】本発明によるＸ線検出装置のＸ線診断システ
ムへの応用例を示す図FIG. 12 is a diagram showing an application example of the X-ray detection apparatus according to the present invention to an X-ray diagnostic system.
【図１３】従来の光電変換装置の等価回路図FIG. 13 is an equivalent circuit diagram of a conventional photoelectric conversion device.
【図１４】図１３に示す光電変換装置の平面図14 is a plan view of the photoelectric conversion device shown in FIG.
【図１５】従来の光電変換装置の１画素の層構成を示す
平面図及び断面図15A and 15B are a plan view and a cross-sectional view showing a layer structure of one pixel of a conventional photoelectric conversion device.
ＴＦＴ 薄膜トランジスタ
Ｖｇ線 ゲート線
Ｓｉｇ線 信号線
Ｐ０１〜Ｐ５４ 光電変換素子（ここではフォトダイオ
ード）
Ｔ０１〜Ｔ５４ 薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
Ｖｇ１〜Ｖｇ８ 共通のゲート線
Ｖｇ冗長配線１〜４ Ｖｇ線の冗長配線
Ｖｇ冗長配線Ｘ Ｖｇ冗長配線のＸ方向の配線
Ｖｇ冗長配線Ｙ Ｖｇ冗長配線のＹ方向の配線
Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ４ 共通の信号線
Ｓｉｇ冗長配線１〜３ Ｓｉｇ線の冗長配線
Ｓｉｇ冗長配線Ｘ Ｓｉｇ冗長配線のＸ方向の配線
Ｓｉｇ冗長配線Ｙ Ｓｉｇ冗長配線のＹ方向の配線
Ｇ Ｖｇ線とＶｇ冗長配線のクロス部
Ｓ Ｓｉｇ線とＳｉｇ冗長配線のクロス部
Ａ Ｖｇ線の断線個所
Ｂ Ｓｉｇ線の断線個所
Ｃ Ｖｇ冗長配線ＸとＶｇ冗長配線Ｙとの接合部分
Ｓｉｇ冗長配線ＸとＳｉｇ冗長配線Ｙとの接合部分
Ｐｖｇ１〜４ Ｖｇ線のパッド部
Ｐｓｉｇ〜４ Ｓｉｇ線のパッド部TFT thin film transistor Vg line Gate line Sig line Signal line P01 to P54 Photoelectric conversion element (photodiode here) T01 to T54 Thin film transistor (TFT) Vg1 to Vg8 Common gate line Vg redundant wiring 1 to 4 Vg redundant wiring Vg redundant wiring X Vg Redundant wiring in the X direction Vg Redundant wiring Y Vg Redundant wiring in the Y direction Sig1 to Sig4 Common signal lines Sig Redundant wiring 1 to 3 Sig line redundant wiring Sig Redundant wiring X Sig Redundant wiring in the X direction Wiring Sig redundant wiring Y Sig redundant wiring in the Y direction G Vg line and Vg redundant wiring cross section S Sig line and Sig redundant wiring cross section A Vg line disconnection location B Sig line disconnection location C Vg redundant wiring X And a Vg redundant wiring Y are joined to each other. A Sig redundant wiring X and a Sig redundant wiring Y are joined to each other Pvg1 to 4V. The pad portion of the pad portion Psig~4 Sig line of line
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｇ０１Ｔ 7/00 Ｈ０４Ｎ 5/32 Ｈ０１Ｌ 21/3205 5/335 Ｕ 27/146 7/18 Ｌ Ｈ０４Ｎ 5/32 Ｈ０１Ｌ 27/14 Ｋ 5/335 Ｃ 7/18 21/88 Ｚ (56)参考文献 特開2000−148037（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−211837（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−268535（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−203986（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−196567（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 27/146 H01L 29/786 H01L 21/82 H04N 5/30 - 5/335 G01T 1/20 - 7/12 G01J 1/44 G02F 1/1368 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI G01T 7/00 H04N 5/32 H01L 21/3205 5/335 U 27/146 7/18 L H04N 5/32 H01L 27/14 K 5/335 C 7/18 21/88 Z (56) Reference JP 2000-148037 (JP, A) JP 11-211837 (JP, A) JP 4-268535 (JP, A) JP 5-203986 (JP, A) JP-A-6-196567 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 27/146 H01L 29/786 H01L 21/82 H04N 5 / 30-5/335 G01T 1/20-7/12 G01J 1/44 G02F 1/1368
Claims (13)
する複数個の半導体変換素子と、スイッチ素子とを含む
画素エリアが形成され、前記スイッチ素子に駆動信号を
供給する駆動線（Ｖｇ線）と、前記半導体変換素子にて
変換された電荷を読み出す信号線（Ｓｉｇ線）とを有
し、前記駆動線はゲート駆動装置と、前記信号線は読み
出し装置に接続されている半導体装置において、 前記素子を駆動するための駆動予備配線（Ｖｇ冗長配
線）と、前記電荷を読み出すための信号予備配線（Ｓｉ
ｇ冗長配線）とを、いずれか一方又は両方を有し、 前記駆動予備配線（Ｖｇ冗長配線）は駆動線（Ｖｇ線）
と、前記信号予備配線（Ｓｉｇ冗長配線）は信号線（Ｓ
ｉｇ線）と、それぞれ配線間にクロス部を形成し、該予
備配線の一端は前記ゲート駆動装置もしくは前記読み出
し装置に接続され、 各クロス部が電気的に絶縁されて前記画素エリア外に配
置され、前記駆動線または信号線が断線個所を有する場
合、この断線した配線と前記予備配線とのクロス部が電
気的に接続されていることを特徴とする半導体装置。To 1. A insulating substrate including a plurality of semiconductor conversion elements for converting the energy into electric charge and a switch element
A pixel area is formed , and a drive line (Vg line) for supplying a drive signal to the switch element and a signal line (Sig line) for reading out charges converted by the semiconductor conversion element are provided.
The drive line is a gate drive device and the signal line is a read
In a semiconductor device connected to an output device, a drive preliminary wiring (Vg redundant wiring) for driving the element and a signal preliminary wiring (Si for reading the electric charge)
g redundant wiring), or both, and the drive spare wiring (Vg redundant wiring) is a drive line (Vg line).
And the signal spare wiring (Sig redundant wiring) is connected to the signal line (S
and ig line), the cross section is formed between the respective wires, 該予
One end of the equipment wiring is the gate drive device or the readout
Connected to the device, and each cross section is electrically insulated and placed outside the pixel area.
If the drive line or signal line has a disconnection point,
In this case, the cross section between this broken wire and
A semiconductor device characterized by being electrically connected .
する複数個の半導体変換素子と、スイッチ素子とを含む
画素エリアが形成され、前記スイッチ素子に駆動信号を
供給する駆動線（Ｖｇ線）と、前記半導体変換素子にて
変換された電荷を読み出す信号線（Ｓｉｇ線）とを有す
る半導体装置において、 前記素子を駆動するための駆動予備配線（Ｖｇ冗長配
線）と、前記電荷を読み出すための信号予備配線（Ｓｉ
ｇ冗長配線）とを、いずれか一方又は両方を有し、 前記駆動予備配線（Ｖｇ冗長配線）は駆動線（Ｖｇ線）
と、前記信号予備配線（Ｓｉｇ冗長配線）は信号線（Ｓ
ｉｇ線）と、それぞれ配線間にクロス部を形成し、各ク
ロス部が電気的に絶縁されて前記画素エリア外に配置さ
れ、前記予備配線は、前記駆動線と同時に形成される第
１の配線と、前記信号線と同時に形成される第２の配線
とを有し、該第１の配線と該第２の配線がコンタクトホ
ールを介して接合されることを特徴とする半導体装置。 2. Energy is converted into an electric charge on an insulating substrate.
Including a plurality of semiconductor conversion elements and a switching element
A pixel area is formed and a drive signal is sent to the switch element.
The drive line (Vg line) to be supplied and the semiconductor conversion element
And a signal line (Sig line) for reading the converted charges
In a semiconductor device according to the present invention, a drive spare wiring (Vg redundant layout) for driving the element is used.
Line) and a signal preliminary wiring (Si
g redundant wiring), or both, and the drive spare wiring (Vg redundant wiring) is a drive line (Vg line).
And the signal spare wiring (Sig redundant wiring) is connected to the signal line (S
ig line) and a cross section between each
The loss part is electrically insulated and is located outside the pixel area.
And the spare wiring is formed at the same time as the drive line.
1 wiring and a second wiring formed at the same time as the signal line
And a contact hole between the first wiring and the second wiring.
A semiconductor device characterized in that the semiconductor device is joined via a module.
ロス部をレーザー照射することにより、前記断線した配
線と前記予備配線とを電気的に接続することを特徴とす
る請求項１又は２に記載の半導体装置。3. By the laser irradiation cross section between the auxiliary wiring and the broken line, to claim 1 or 2, characterized in that electrically connecting the auxiliary wiring and the broken lines The semiconductor device described.
に電圧を加えることにより、そのクロス部を電気的に接
続することを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体
装置。4. By applying a voltage between the auxiliary wiring and the broken line, the semiconductor <br/> according to claim 1 or 2, characterized in that electrically connecting the cross section apparatus.
との接続のためのパッド部を有することを特徴とする請
求項１〜４のいずれかに記載の半導体装置。To wherein said drive line or the signal line, the semiconductor device according to any one of claims 1-4, characterized in that it comprises a pad portion for connection to the auxiliary wiring.
ることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の半
導体装置。6. The half according to any one of claims 1-5, characterized in that the auxiliary wiring is connected to a reference potential
Conductor device.
徴とする請求項６記載の半導体装置。7. The semiconductor device according to claim 6, wherein the reference potential is a ground potential.
配線とのクロス部は、半導体層を介して構成されている
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の半導
体装置。And wherein said drive line or the signal line, the cross section thereof with a spare line, semiconductive according to any one of claims 1-7, characterized in that it is configured via the semiconductor layer
Body device.
る波長変換体を備え、 この変換後の波長の電磁波を前記半導体変換素子にて電
荷に変換することを特徴とする請求項１〜８のいずれか
に記載の半導体装置。9. comprises a wavelength converter which emits by converting the wavelength of an electromagnetic wave incident, it claims 1-8, characterized in that to convert the electromagnetic wave of the wavelength of the converted charge in the semiconductor conversion element One of
The semiconductor device according to.
第１の電極層、絶縁層、第１の半導体層、ｎ＋型半導体
層、第２の電極層から構成され、前記スイッチ素子はゲ
ート電極層、ゲート絶縁層、第２の半導体層、オーミッ
クコンタクト層から成るスイッチＴＦＴとを有し、 各クロス部は、前記絶縁層、第１の半導体層、ｎ＋型半
導体層又はゲート絶縁層、第２の半導体層、オーミック
コンタクト層により絶縁されることを特徴とする請求項
１〜９のいずれかに記載の半導体装置。 10. The semiconductor conversion element comprises a first electrode layer, an insulation layer, a first semiconductor layer, an n + type semiconductor layer, and a second electrode layer on an insulating substrate, and the switch element is a gate electrode. br /> over gate electrode layer, a gate insulating layer, the second semiconductor layer, and a switch TFT consisting ohmic contact layer, each cross section, the insulating layer, the first semiconductor layer, n + -type semiconductor layer or a gate insulating layer, the second semiconductor layer, the claims, characterized in that it is insulated by the ohmic contact layer
The semiconductor device according to any one of 1 to 9 .
エネルギー変換体と、この変換された電荷を収集する複
数の電極と、この収集された電荷を蓄積する容量素子
と、この蓄積された電荷を読み出すためのトランジスタ
とを含む画素エリアを有し、前記蓄積された電荷を読み
出すためのデータ信号線と、前記トランジスタに接続さ
れたゲート駆動線とを有し、前記ゲート駆動線はゲート
駆動装置と、前記データ信号線は読み出し装置に接続さ
れている放射線検出装置において、 前記データ信号線又はゲート駆動線と複数のクロス部を
有し、その一端が前記ゲート駆動装置もしくは前記読み
出し装置に接続される予備配線を備え、該クロス部は前
記画素エリア外に形成され、各クロス部が電気的に絶縁
されて、前記駆動線または信号線が断線個所を有する場
合、この断線した配線と前記予備配線とのクロス部が電
気的に接続されていることを特徴とする放射線検出装
置。11. A common electrode, an energy converter for converting radiation into an electric charge, a plurality of electrodes for collecting the converted electric charge, a capacitive element for accumulating the collected electric charge, and the accumulated electric charge. a pixel area including a transistor for reading, the data signal lines for reading the charges accumulated, have a connection to the gate drive lines to the transistors, the gate driving line gate
The driving device and the data signal line are connected to the reading device.
Are the radiation detection device is said to have a data signal line or the gate driving lines and a plurality of cross-section, one end of the gate drive apparatus or the reading
The auxiliary wiring is connected to the feeding device , and the cross section is
Formed outside the pixel area, each cross is electrically insulated
If the drive line or signal line has a disconnection point,
In this case, the cross section between this broken wire and
Radiation detecting apparatus according to claim that you have been gas-connected.
スセレン、ＧａＡｓからなることを特徴とする請求項１
１記載の放射線検出装置。12. The energy converter is made of amorphous selenium and GaAs.
1. The radiation detection device according to 1.
るための放射線源と、 この放射線を検出する請求項１ないし１０のいずれかに
記載の半導体装置、又は請求項１１若しくは１２に記載
の放射線検出装置装置と、 この検出された信号をディジタル変換して画像処理する
画像処理手段と、 この処理された画像を表示する表示手段とを備えること
を特徴とする放射線撮像システム。13. A radiation source for irradiating a subject or a test object with radiation, and the semiconductor device according to claim 1 for detecting this radiation, or the radiation detection according to claim 11 or 12. A radiation imaging system comprising: an apparatus, an image processing unit that digitally converts the detected signal into an image, and a display unit that displays the processed image.
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