JP2002009272A - Photoelectric converter and its repair method - Google Patents
Photoelectric converter and its repair methodInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明が属する技術分野】本発明は、光電変換装置に関
し、特に、光を受光して光電効果により電気信号へ変換
する光電変換素子と、前記光電変換素子により変換され
た電気信号を読み出し回路へ転送するスイッチング素子
と、電気信号を読み出し回路に転送する信号転送線とを
複数個有する光電変換装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photoelectric conversion device, and more particularly, to a photoelectric conversion element for receiving light and converting it to an electric signal by a photoelectric effect, and for reading the electric signal converted by the photoelectric conversion element to a readout circuit. The present invention relates to a photoelectric conversion device having a plurality of switching elements for transferring and a plurality of signal transfer lines for transferring an electric signal to a reading circuit.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、半導体に電圧を加えた状態で光を
照射した場合に光量に比例した電流が流れるのを利用し
た光電変換素子と、この光電変換素子で発生した電流の
出力制御を行う薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）とを、水素
化アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）、絶縁体であるシ
リコン窒化膜及び電極材料であるアルミニウムやクロム
でマトリックス状に形成した２次元光センサーがある。2. Description of the Related Art Conventionally, a photoelectric conversion element utilizing the flow of a current proportional to the amount of light when a semiconductor is irradiated with light with a voltage applied thereto, and the output control of the current generated by the photoelectric conversion element are performed. There is a two-dimensional optical sensor in which a thin film transistor (TFT) is formed in a matrix from hydrogenated amorphous silicon (a-Si), a silicon nitride film as an insulator, and aluminum or chromium as an electrode material.
【０００３】この２次元光センサーによって、銀塩フィ
ルムの解像度や感度と同等又はそれ以上のセンサーが実
現し、デジタルＸ線撮像装置が可能となった。With this two-dimensional optical sensor, a sensor having a resolution equal to or higher than the resolution and sensitivity of a silver halide film has been realized, and a digital X-ray imaging apparatus has become possible.
【０００４】図１７は、Ｘ線撮像装置と、それに用いら
れる２次元光センサー（光電変換素子及びスイッチング
素子アレイ１０６）とを示す図である。図１７（ａ）は
Ｘ線撮像装置の概略図、図１７（ｂ）は２次元光センサ
ーの一部の拡大平面図である。FIG. 17 is a diagram showing an X-ray imaging apparatus and a two-dimensional optical sensor (photoelectric conversion element and switching element array 106) used therein. FIG. 17A is a schematic diagram of an X-ray imaging apparatus, and FIG. 17B is an enlarged plan view of a part of a two-dimensional optical sensor.
【０００５】図１７（ａ）において、図示しない被写体
を通ったＸ線１０１は、蛍光体１０２で可視光１０３に
変換され、その光を２次元センサーが検出して光信号を
電気信号へ変換する。この電気信号を信号検出用ＩＣ１
０４によって検出し、Ｘ線画像を得ることができる。In FIG. 17A, an X-ray 101 passing through an object (not shown) is converted into visible light 103 by a phosphor 102, and the light is detected by a two-dimensional sensor to convert an optical signal into an electric signal. . This electric signal is converted to a signal detection IC 1
04, and an X-ray image can be obtained.
【０００６】図１７（ａ）には、便宜上、蛍光体１０２
と２次元センサーを放した形で示したが、実際には、蛍
光体１０２は、２次元センサー上に保護膜を介して接着
される。FIG. 17A shows a phosphor 102 for convenience.
Although the two-dimensional sensor was released, the phosphor 102 is actually bonded on the two-dimensional sensor via a protective film.
【０００７】図１７（ａ）及び（ｂ）において、この２
次元センサーは、クロム等の金属膜で形成されたゲート
バイアス線１０８及び光電変換素子１０６の下部電極
層、その上に形成された図示しないシリコン窒化膜など
の絶縁層及びａ−Ｓｉ層等、更にその上にアルミニウム
等の金属層で形成された信号転送線１１２で構成され
る。更に、光電変換素子１０６に必要な電圧を供給する
センサバイアス線１０７が交差する形で縦横に走り、上
記信号転送線１１２にはＴＦＴ１０９のソース電極１１
０が、光電変換素子１０６にはＴＦＴ１０９のドレイン
電極１１１が接続されている。In FIGS. 17A and 17B, this 2
The dimension sensor includes a gate bias line 108 formed of a metal film such as chromium, a lower electrode layer of the photoelectric conversion element 106, an insulating layer such as a silicon nitride film (not shown) formed thereon, an a-Si layer, and the like. A signal transfer line 112 formed of a metal layer such as aluminum is formed thereon. Further, a sensor bias line 107 for supplying a necessary voltage to the photoelectric conversion element 106 runs vertically and horizontally in an intersecting manner, and the signal transfer line 112 is connected to the source electrode 11 of the TFT 109.
0 is connected to the photoelectric conversion element 106 with the drain electrode 111 of the TFT 109.
【０００８】このようなＸ線撮影に必要な大型の２次元
光センサーを作ることは困難なことである。なぜなら
ば、Ｘ線撮影に必要なサイズに加えて銀塩フィルムと同
等又はそれ以上の解像度を得るためには、約４０ｃｍ×
４０ｃｍサイズの銀塩フィルムの基板に百数十ミクロン
四方の画素（ＴＦＴと光電変換素子を組み合わせたも
の）を数百万画素分のマトリックス状に配置したセンサ
ーを作らなくてはならない。[0008] It is difficult to make a large two-dimensional optical sensor required for such X-ray photography. This is because, in order to obtain a resolution equivalent to or higher than that of a silver halide film in addition to the size required for X-ray photography, about 40 cm ×
A sensor in which pixels (combinations of TFTs and photoelectric conversion elements) of one hundred and several tens of microns are arranged in a matrix of several million pixels on a substrate of a silver halide film having a size of 40 cm must be manufactured.
【０００９】又、医療分野での利用を前提にしたもので
あるため、画素の欠陥による画像の不具合などはあって
はならない。そのため、一般の半導体プロセスと同様
に、センサーの製造は、空気中の塵やゴミ、半導体に悪
影響を及ぼす不純物を減らしたクリーンルーム内で行な
わなければならない。更に、製造装置内で発生する塵や
ゴミ、製造不良に関して徹底した管理を行わなくてはな
らない。[0009] Further, since it is assumed to be used in the medical field, there must be no image defects due to pixel defects. Therefore, as in a general semiconductor process, the sensor must be manufactured in a clean room in which dust and dirt in the air and impurities that adversely affect the semiconductor are reduced. In addition, thorough management must be performed on dust, dust, and manufacturing defects generated in the manufacturing apparatus.
【００１０】しかし、大きな基板（ＬＳＩ製造に用いら
れる基板の約５〜１０倍）にミクロンオーダーの素子を
作り込まなければならないため、半導体膜中に入った異
物による画素の不良や配線のショートといった欠陥の発
生は免れない。However, since a micron-order element must be formed on a large substrate (approximately 5 to 10 times that of a substrate used for LSI manufacturing), a defect such as a defective pixel or a short circuit of a wiring due to a foreign substance entering a semiconductor film is required. The occurrence of defects is inevitable.
【００１１】又、ＬＳＩのように１枚の基板から複数枚
の製品が得られるものとは違い、１枚の基板が１枚のセ
ンサーとなるものであるため、無欠陥のセンサーのみを
良品にするとすると、歩留まり（良品率）が低くなる。
又、逆に、生産するすべてのセンサーを無欠陥にするこ
とは、技術的に困難である。Also, unlike an LSI in which a plurality of products can be obtained from a single substrate, since one substrate serves as one sensor, only non-defective sensors can be used as non-defective products. Then, the yield (non-defective product rate) decreases.
Conversely, it is technically difficult to make all the sensors produced defect-free.
【００１２】したがって、実際には、画像に与える影響
の小さい欠陥（例えば１画素や１ラインの欠陥等）のあ
るセンサーについては、あらかじめデジタルＸ線撮像装
置のシステムに欠陥座標を記憶し、記憶している欠陥座
標の画像を周囲の画素の出力で補間する画像処理が行わ
れる。これにより、欠陥のあるセンサーであっても使用
することができる。Therefore, in practice, for a sensor having a defect (for example, a defect of one pixel or one line) which has a small effect on an image, the defect coordinates are stored in advance in the system of the digital X-ray imaging apparatus and stored. Image processing of interpolating the image of the defective coordinates with the output of the surrounding pixels is performed. Thus, even a defective sensor can be used.
【００１３】上述した２次元センサーでの画素の欠陥に
は、絶縁層に異物が混入したことによる、信号転送線と
ゲートバイアス線とのショートといった上下配線間のシ
ョートや、各配線の断線による配線の欠陥、光電変換素
子の半導体層に異物が混入して素子本来の機能が出せな
くなる欠陥等がある。特に、信号転送線、ＴＦＴのゲー
トバイアス線、センサーバイアス線といった、配線が上
下に交差する箇所でのショートは、その箇所が主として
一画素、１クロス部であるのにも関わらず、画像の異常
が複数の縦線や横線に及ぶ場合があるため、かかる箇所
の欠陥が原因である画像の異常は、画像補正を行っても
良好な画像とはならない。Pixel defects in the above-described two-dimensional sensor include a short circuit between upper and lower wiring such as a short circuit between a signal transfer line and a gate bias line due to a foreign substance mixed into an insulating layer, and a wiring due to disconnection of each wiring. And the defect that a foreign substance is mixed in the semiconductor layer of the photoelectric conversion element and the element cannot perform its original function. In particular, a short circuit at a place where the wiring crosses up and down, such as a signal transfer line, a TFT gate bias line, and a sensor bias line, causes an abnormal image even though the place is mainly one pixel and one cross section. May extend over a plurality of vertical lines and horizontal lines, so that an image abnormality caused by a defect at such a portion will not be a good image even if image correction is performed.
【００１４】したがって、ショート部にレーザー光を照
射して金属層及び半導体層を溶解しショート箇所を切断
することで、ショート箇所を電気的に切断する工程（レ
ーザーリペア）を行い、画像異常の箇所をできるだけ減
らすようにしている。Accordingly, a step (laser repair) of electrically cutting the shorted portion is performed by irradiating the short portion with a laser beam to dissolve the metal layer and the semiconductor layer and cutting the shorted portion. I try to reduce as much as possible.
【００１５】従来、信号転送線とゲートバイアス線との
ショートの場合、ＴＦＴのＯＮ／ＯＦＦによる電位変動
が激しいゲートバイアス線を切断すると、ゲートバイア
ス線の腐食といった信頼性の問題が発生している。その
ため、信号転送線のレーザーリペアを行っている。その
場合、信号転送線の持つ容量が変わって、レーザーリペ
アにより切断された信号転送線の出力が正常でなくなる
ため、信号転送線と読み出し回路とを電気的に切断して
いる。Conventionally, in the case of a short circuit between the signal transfer line and the gate bias line, if the potential of the gate bias line is severely changed due to ON / OFF of the TFT, the reliability problem such as corrosion of the gate bias line occurs. . Therefore, laser repair of the signal transfer line is performed. In this case, since the capacity of the signal transfer line changes and the output of the signal transfer line disconnected by the laser repair becomes abnormal, the signal transfer line and the readout circuit are electrically disconnected.
【００１６】このような、信号転送線と読み出し回路と
を切断するレーザーリペアを行った場合には、新たな問
題が生じる。When such a laser repair for cutting the signal transfer line and the readout circuit is performed, a new problem arises.
【００１７】２次元センサーにおいては、信号の読み出
しは、光電変換素子に形成されている容量に蓄積されて
いる電荷を信号転送線に転送し、読み出し回路が信号転
送線の電荷又は電圧を出力として読み出すことで行われ
る。In the two-dimensional sensor, a signal is read by transferring charges accumulated in a capacitor formed in a photoelectric conversion element to a signal transfer line, and a read circuit outputs the charge or voltage of the signal transfer line as an output. This is performed by reading.
【００１８】信号転送線の電荷又は電位を読み出し回路
が読み出す場合には、前回に読み出した画素からの電荷
又は電位が読み出し信号に影響を与えることがある。
又、光や電圧変動によるＴＦＴの微小なリークによる電
荷も読み出し信号に影響を与えることがある。又、他の
配線の電位変動が、その配線と信号転送線との間に発生
する寄生容量を介して、信号転送線の電位に影響を与え
て、読み出し信号に影響を与えることがある。よって、
そのままでは、ＴＦＴをＯＮして電荷を転送しても、正
常な出力として読み出すことはできない。When the readout circuit reads out the electric charge or potential of the signal transfer line, the electric charge or electric potential from the previously read pixel sometimes affects the readout signal.
In addition, electric charge due to minute leakage of the TFT due to light or voltage fluctuation may affect the read signal. In addition, a change in the potential of another wiring may affect the potential of the signal transfer line via a parasitic capacitance generated between the wiring and the signal transfer line, thereby affecting a read signal. Therefore,
As it is, even if the TFT is turned on and the charge is transferred, it cannot be read as a normal output.
【００１９】そのため、光電変換素子に蓄積された電荷
を信号転送線へ転送する前に、信号転送線と接続する読
み出し回路によって、信号転送線の電位を初期化する動
作が行われる。Therefore, before transferring the charges accumulated in the photoelectric conversion elements to the signal transfer line, an operation of initializing the potential of the signal transfer line is performed by a read circuit connected to the signal transfer line.
【００２０】[0020]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、レーザ
ーリペアが行われて、読み出し回路から電気的に切断さ
れた信号転送線においては、その電位は初期化されるこ
とがないため、前述した電位変動によって、信号転送線
の電位は、初期化された状態と異なることとなる。した
がって、読み出し時において、ＴＦＴがＯＮになった時
に発生する信号転送線と光電変換素子との電荷の移動に
より、信号転送線の電位の変動が発生し、更に、その電
位変動が寄生容量を介して影響して、リペアが行われた
信号転送線に隣接する画素が、正常な出力をしなくなる
という問題があった。However, the potential of the signal transfer line that is electrically disconnected from the readout circuit after the laser repair is performed is not initialized, so that the potential change described above causes the potential change. , The potential of the signal transfer line is different from the initialized state. Therefore, at the time of reading, the electric charge between the signal transfer line and the photoelectric conversion element, which is generated when the TFT is turned on, causes the potential of the signal transfer line to fluctuate. As a result, there is a problem that pixels adjacent to the repaired signal transfer line do not output properly.
【００２１】更に、レーザーリペアが行われた信号転送
線に接続されている画素を補間すべき隣接画素の出力が
異常となるため、それらの画素の補間が出来なくなると
いう問題があった。Further, there is a problem in that the output of the adjacent pixels to be interpolated for the pixels connected to the signal transfer line on which the laser repair has been performed becomes abnormal, so that the interpolation of those pixels cannot be performed.
【００２２】そこで、本発明は、光電変換装置におい
て、欠陥画素のレーザーリペアにより、読み出し回路と
電気的に切断された信号転送線において、その信号線に
隣接する画素に発生する出力異常をなくし、安定した画
質とセンサー製造の歩留まり向上の両立を図ることを課
題としている。In view of the above, the present invention provides a photoelectric conversion device that eliminates an output abnormality that occurs in a pixel adjacent to a signal line in a signal transfer line electrically disconnected from a readout circuit by laser repair of a defective pixel, The goal is to achieve both stable image quality and improved sensor manufacturing yield.
【００２３】[0023]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明は、光を受光して光電効果により電気信号へ変
換する光電変換素子と、上記光電変換素子により変換さ
れた電気信号を読み出し回路へ転送するスイッチング素
子と、電気信号を読み出し回路に転送する信号転送線と
を複数個有する光電変換装置のリペア方法であって、上
記信号転送線と上記読み出し回路とが電気的に切断され
た状態である場合には、その信号転送線と他の配線が交
差する箇所を切断する。According to the present invention, there is provided a photoelectric conversion element which receives light and converts the light into an electric signal by a photoelectric effect, and reads out the electric signal converted by the photoelectric conversion element. A method for repairing a photoelectric conversion device having a plurality of switching elements for transferring to a circuit and a plurality of signal transfer lines for transferring an electric signal to a readout circuit, wherein the signal transfer line and the readout circuit are electrically disconnected. If it is in a state, a portion where the signal transfer line intersects with another wiring is cut.
【００２４】又、本発明は、光を受光して光電効果によ
り電気信号へ変換する光電変換素子と、上記光電変換素
子により変換された電気信号を読み出し回路へ転送する
スイッチング素子と、電気信号を読み出し回路に転送す
る信号転送線とを複数個有する光電変換装置のリペア方
法であって、上記信号転送線と上記読み出し回路とが電
気的に切断された状態である場合には、その信号転送線
に電荷を供給する箇所を切断する。Also, the present invention provides a photoelectric conversion element for receiving light and converting it to an electric signal by a photoelectric effect, a switching element for transferring the electric signal converted by the photoelectric conversion element to a readout circuit, A method for repairing a photoelectric conversion device having a plurality of signal transfer lines for transferring to a readout circuit, wherein the signal transfer line is electrically disconnected from the readout circuit when the signal transfer line and the readout circuit are electrically disconnected. Is cut at the point where electric charges are supplied.
【００２５】ここで、上記光電変換素子を、光電変換層
又は光電変換膜に置き換えてもよい。Here, the photoelectric conversion element may be replaced with a photoelectric conversion layer or a photoelectric conversion film.
【００２６】[0026]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２７】（第１の実施形態）図１は、実施形態１の
光電変換装置に用いる２次元光センサーの平面図及び拡
大断面図である。この２次元光センサーは、１個の光電
変換素子と１個のＴＦＴで１画素とするものである。光
電変換層２０９に入射した光は、光電変換層２０９で吸
収されて、光電効果によって正孔と電子の電荷電気信号
へと変換される。電子と正孔は光電変換層２０９にかか
るバイアスにより、正孔は窒化膜の絶縁層２１６側へ、
電子は上部電極層２０７側へと流れる。正孔は、絶縁層
２１６を抜けてＴＦＴ側へと流れることができないの
で、光電変換層２０９に蓄積される。ＴＦＴをＯＮにす
ると、信号転送線２０４から、絶縁層２１６と光電変換
層２０９との界面に蓄積した正孔分の電子が流れ、見か
け上、正孔が信号転送線２０４に転送される。(First Embodiment) FIG. 1 is a plan view and an enlarged sectional view of a two-dimensional optical sensor used in the photoelectric conversion device of the first embodiment. In this two-dimensional optical sensor, one photoelectric conversion element and one TFT constitute one pixel. Light incident on the photoelectric conversion layer 209 is absorbed by the photoelectric conversion layer 209 and converted into a charge and electric signal of holes and electrons by a photoelectric effect. The electrons and holes are turned to the insulating layer 216 side of the nitride film by the bias applied to the photoelectric conversion layer 209,
The electrons flow to the upper electrode layer 207 side. Since holes cannot flow through the insulating layer 216 to the TFT side, they are accumulated in the photoelectric conversion layer 209. When the TFT is turned ON, electrons corresponding to holes accumulated at the interface between the insulating layer 216 and the photoelectric conversion layer 209 flow from the signal transfer line 204, and the holes are apparently transferred to the signal transfer line 204.
【００２８】ここで、２次元光センサーの１画素の製造
方法について説明する。Here, a method of manufacturing one pixel of the two-dimensional optical sensor will be described.
【００２９】図１に示したように、ガラスなどの絶縁基
板２１７又は少なくとも表面が電気的絶縁性をもつ基板
上に、スパッター法や抵抗加熱法によって約１００ｎｍ
の厚さのクロム等の金属膜を蒸着し、フォトリソグラフ
ィーでパターニングして不必要な部分をエッチングで取
り除く。この金属膜は、ゲート電極層２１５及び光電変
換素子の下部電極層２１８となる。As shown in FIG. 1, an insulating substrate 217 such as glass or a substrate having at least an electrically insulating surface has a thickness of about 100 nm by sputtering or resistance heating.
A metal film such as chromium having a thickness of 3 mm is deposited, and is patterned by photolithography to remove unnecessary portions by etching. This metal film becomes the gate electrode layer 215 and the lower electrode layer 218 of the photoelectric conversion element.
【００３０】次に、化学気相堆積（ＣＶＤ）法により、
同一真空内で、絶縁層となるａ−ＳｉＮｘ膜を２００ｎ
ｍ、光電変換素子の光電変換層２０９やＴＦＴのチャネ
ル層２１１となるａ−Ｓｉ膜を６００ｎｍ、光電変換素
子のホール注入阻止層２０８やＴＦＴのオーミックコン
タクト層２１３となるＮ＋型ａ−Ｓｉ層を７５ｎｍ、順
次堆積する。Next, by a chemical vapor deposition (CVD) method,
In the same vacuum, an a-SiNx film serving as an insulating layer is
m, an a-Si film serving as the photoelectric conversion layer 209 of the photoelectric conversion element and the channel layer 211 of the TFT are 600 nm, and an N + type a-Si layer serving as the hole injection blocking layer 208 of the photoelectric conversion element and the ohmic contact layer 213 of the TFT are provided. Deposit sequentially 75 nm.
【００３１】続いて、コンタクトホールとなる部分をリ
アクティブイオンエッチング法（ＲＩＥ）等でエッチン
グした後、アルミを、スパッター法や抵抗加熱法で約１
０００ｎｍ堆積する。そして、フォトリソグラフィーに
よりパターニングした後、エッチングにより不要な部分
を取り除き、光電変換素子に電圧を印加するセンサーバ
イアス電極及び信号転送線を形成する。Subsequently, after a portion serving as a contact hole is etched by reactive ion etching (RIE) or the like, aluminum is removed by sputtering or resistance heating for about 1 hour.
Deposit 000 nm. After patterning by photolithography, unnecessary portions are removed by etching, and a sensor bias electrode for applying a voltage to the photoelectric conversion element and a signal transfer line are formed.
【００３２】更に、フォトリソグラフィーによりパター
ニングして、ＲＩＥによって余分な部分をエッチング
し、ＴＦＴのドレイン電極２１０、ソース電極２１２を
形成する。そして、不要なａ−Ｓｉ、ａ−ＳｉＮｘ、Ｎ
＋型ａ−Ｓｉ層をエッチングにより取り除くことで、Ｔ
ＦＴと光電変換素子とが分離する。Further, patterning is performed by photolithography, and an excess portion is etched by RIE to form a drain electrode 210 and a source electrode 212 of the TFT. Then, unnecessary a-Si, a-SiNx, N
By removing the + type a-Si layer by etching, T
The FT and the photoelectric conversion element are separated.
【００３３】最後に、耐湿性を向上させるため、ａ−Ｓ
ｉＮｘなどを堆積し、保護膜２０６を形成する。Finally, to improve the moisture resistance, a-S
A protective film 206 is formed by depositing iNx or the like.
【００３４】この光電変換素子作成方法は、光電変換素
子及びＴＦＴの主要な部分を同時に形成できる特長があ
る。又、各層の膜厚は、上述したもの限らず、光電変換
素子として使用する電圧、電荷や照射される光の波長等
により最適化される。This method for producing a photoelectric conversion element has a feature that the main parts of the photoelectric conversion element and the TFT can be simultaneously formed. Further, the film thickness of each layer is not limited to the above-mentioned one, and is optimized by the voltage used for the photoelectric conversion element, the charge, the wavelength of light to be irradiated, and the like.
【００３５】図２は、図１に示した２次元光センサーの
回路図である。図２において、ＴＦＴ３０２や、光電変
換素子３０３を駆動するＩＣ、信号を読み出すＩＣに
は、単結晶半導体を用いて作られたものを使用する。各
画素のＴＦＴのゲート電極に電圧を与えるシフトレジス
タ（ＳＲ）３１２は、制御信号によってゲート電極に印
加する電圧を切り替え、各ＴＦＴ３０２のＯＮ／ＯＦＦ
を制御する。FIG. 2 is a circuit diagram of the two-dimensional optical sensor shown in FIG. In FIG. 2, an IC which drives a TFT 302, an IC for driving the photoelectric conversion element 303, and an IC for reading out a signal are formed using a single crystal semiconductor. A shift register (SR) 312 that applies a voltage to the gate electrode of the TFT of each pixel switches a voltage applied to the gate electrode according to a control signal, and turns on / off each TFT 302.
Control.
【００３６】センサーバイアス線３０６に接続されたセ
ンサー電源３０１は、光電変換モード用とリフレッシュ
モード用の二つの電源をもつ。信号転送線Ｓｉｇ１〜Ｓ
ｉｇ４には、それぞれ、信号転送線リセットスイッチ３
１１とオペアンプ３１０とが接続されており、各ＴＦＴ
３０２から送られる電気信号を増幅する。オペアンプ３
０１の出力段には、サンプルホールド回路３０９が接続
されて、マルチプレキサ３０８が読み出すまでオペアン
プ３１０の出力を保持する。The sensor power supply 301 connected to the sensor bias line 306 has two power supplies for a photoelectric conversion mode and a refresh mode. Signal transfer lines Sig1 to Sig
ig4 has a signal transfer line reset switch 3
11 and the operational amplifier 310 are connected, and each TFT
Amplify the electric signal sent from 302. Operational amplifier 3
The sample and hold circuit 309 is connected to the output stage 01 and holds the output of the operational amplifier 310 until the multiplexer 308 reads out.
【００３７】次に、図２に示した２次元光センサーを用
いる光電変換装置の画像読み取り動作を説明する。図２
において、３０７は、読み取り回路である。ゲート線ｇ
１〜ｇ４の中で１本のゲート線電位をＨｉにし、そのゲ
ートラインに接続されている横１ライン分のＴＦＴ（Ｔ
１１〜Ｔ１４）をＯＮにする。その状態でマルチプレキ
サ３０８でサンプルホールド回路３０９の出力を順次読
み出すことにより、横１ラインの画像情報を得る。横１
列すべての画素の情報を読み終えたら、信号転送線３０
５をＧＮＤ電位にリセットし、ゲート線電圧をＬｏｗに
してＴＦＴをＯＦＦにする。全ラインについて以上の動
作を順次行うことで、光電変換装置が得た画像情報を電
気信号として得ることができる。以上、図２に示した４
×４画素のものについて説明したが、画素数はこれに限
らない。Next, an image reading operation of the photoelectric conversion device using the two-dimensional optical sensor shown in FIG. 2 will be described. FIG.
, 307 is a reading circuit. Gate line g
1 to g4, the potential of one gate line is set to Hi, and one horizontal line of TFTs (T
11 to T14) are turned ON. In this state, the output of the sample-and-hold circuit 309 is sequentially read out by the multiplexer 308 to obtain one horizontal line of image information. Side 1
After reading the information of all the pixels in the column, the signal transfer line 30
5 is reset to the GND potential, the gate line voltage is set to Low, and the TFT is turned off. By sequentially performing the above operations for all lines, image information obtained by the photoelectric conversion device can be obtained as electric signals. As described above, 4 shown in FIG.
Although the description has been made on the case of × 4 pixels, the number of pixels is not limited to this.
【００３８】図３は、レーザーリペア装置を示す図であ
る。図３において、レーザー光源４０１には、ＹＡＧ
（イットリウム−アルミニウム−ガーネット）やＹＬＦ
（イットリウム−リチウム−フロライド）等の半導体レ
ーザーを用いる。FIG. 3 is a diagram showing a laser repair device. In FIG. 3, a laser light source 401 includes YAG
(Yttrium-aluminum-garnet) and YLF
A semiconductor laser such as (yttrium-lithium-fluoride) is used.
【００３９】レーザー光源４０１から出たレーザー光
は、波長変換体４０２を通って必要な波長に変換された
後、その強度を均一にするためのスリット４０３を通
り、アッテネータ４０５によって強度が調整され、対物
レンズ４０６を通ってリペア箇所に照射される。The laser light emitted from the laser light source 401 is converted into a required wavelength through a wavelength converter 402, passes through a slit 403 for making the intensity uniform, and the intensity is adjusted by an attenuator 405. The light passes through the objective lens 406 and irradiates the repair location.
【００４０】２次元センサーの基板４０８は、ステージ
４０７に置かれ、このステージを動かして、加工する箇
所をレーザー照射領域に移動する。レーザーを照射する
と、照射された箇所の半導体膜や金属膜は、加熱蒸発又
は気化して基板４０８の上から失われる。又、加工箇所
の状態の確認は、電荷結合素子（ＣＣＤ）を用いたカメ
ラ、ＣＣＤカメラ４０９からの画像で行う。The substrate 408 of the two-dimensional sensor is placed on a stage 407, and the stage is moved to move a portion to be processed to a laser irradiation area. When the laser irradiation is performed, the semiconductor film or the metal film at the irradiated portion is lost by heating or evaporating from above the substrate 408. In addition, the state of the processed portion is confirmed by an image from a camera using a charge-coupled device (CCD) or a CCD camera 409.
【００４１】レーザーリペアの各種条件、レーザーの波
長や強さ、照射範囲などは、周囲の画素に影響が出ない
よう、レーザーリペアする箇所に応じて最適な条件で行
うことが望ましい。Various conditions for laser repair, laser wavelength, intensity, irradiation range, and the like are desirably performed under optimal conditions according to the location of laser repair so that peripheral pixels are not affected.
【００４２】図４は、２次元光センサーの信号転送線５
０８のレーザーリペア方法を示す図である。図４におい
て、欠陥箇所５０４のレーザーリペアを行うことで信号
転送線５０８と図示しない読み出し回路とが電気的に切
断された場合において、信号転送線５０８とゲートバイ
アス線５０５との交差部分５１１〜５１６をレーザーリ
ペアにより切断して、信号転送線５０８とゲートバイア
ス線５０５との間に発生する寄生容量をなくし、その寄
生容量を介してゲートバイアス線５０５の電位変動が信
号転送線５０８の電位に影響を及ぼすことがないように
する。FIG. 4 shows a signal transfer line 5 of the two-dimensional optical sensor.
It is a figure which shows the laser repair method of 08. In FIG. 4, when the signal transfer line 508 is electrically disconnected from the read circuit (not shown) by performing the laser repair of the defective portion 504, intersections 511 to 516 of the signal transfer line 508 and the gate bias line 505 are provided. Is removed by laser repair to eliminate the parasitic capacitance generated between the signal transfer line 508 and the gate bias line 505, and the potential fluctuation of the gate bias line 505 affects the potential of the signal transfer line 508 via the parasitic capacitance. Should not be exerted.
【００４３】交差部分のレーザーリペアについては、５
１１〜５１６の箇所をレーザー照射し、表面の保護膜、
信号転送線５０８を形成する電極層、Ｎ＋型ａ−Ｓｉ
層、ａ−Ｓｉ層や絶縁層となるａ−ＳｉＮｘ膜を切断す
ることで行う。このレーザーリペアを行う箇所は、信号
転送線５０８とゲートバイアス線５０５との交差部近傍
で、そのレーザーリペア箇所によりゲートバイアス線５
０５に対して断線などの影響を及ぼさない場所が望まし
い。For the laser repair at the intersection, 5
Irradiate the laser at 11 to 516 places, protective film on the surface,
An electrode layer forming the signal transfer line 508, N + type a-Si
This is performed by cutting a layer, an a-Si layer, and an a-SiNx film serving as an insulating layer. The laser repair is performed near the intersection between the signal transfer line 508 and the gate bias line 505, and the laser repair is performed at the gate bias line 5.
It is desirable to have a location that does not have an effect such as a disconnection on 05.
【００４４】本実施形態においては、信号転送線５０８
とゲートバイアス線５０５との交差部のレーザーリペア
については、読み出し回路と電気的に切断された信号転
送線５０８のすべてに行ってもかまわない。又、交差部
すべてに行う必要もなく、画像に影響が出なくなる程度
でとどめても良い。In the present embodiment, the signal transfer line 508
Repair may be performed on all the signal transfer lines 508 that are electrically disconnected from the readout circuit. In addition, it is not necessary to perform the processing on all the intersections, and it may be sufficient that the image is not affected.
【００４５】（第２の実施形態）図５を参照すると、ま
ず、欠陥箇所６０４のレーザーリペアを行い、図示しな
い読み出し回路と信号転送線６０６とを電気的に切断す
る。そして、その信号転送線６０６に接続しているＴＦ
Ｔのソース電極６０３（６１１〜６１３のリペア箇所）
を切断し、光電変換素子からＴＦＴを介して電荷が転送
されないようにすることで、信号転送線６０６に電荷が
蓄積されないようにする。これにより、読み出し時やＴ
ＦＴのＯＦＦ時におけるＴＦＴのリークに起因する電荷
の転送を防ぎ、同時に、信号転送線６０６の電位が高い
状態であっても、読み出し時におけるＴＦＴを介した光
電変換素子間の電荷の転送がなくなり、信号転送線６０
６の電位変動がなくなる。(Second Embodiment) Referring to FIG. 5, first, laser repair of a defective portion 604 is performed, and a read circuit (not shown) and a signal transfer line 606 are electrically disconnected. Then, the TF connected to the signal transfer line 606
T source electrode 603 (repair locations of 611 to 613)
Is cut off so that no charge is transferred from the photoelectric conversion element via the TFT, so that charge is not accumulated in the signal transfer line 606. As a result, at the time of reading or T
Prevents the transfer of charges due to the leakage of the TFT when the FT is turned off. At the same time, even when the potential of the signal transfer line 606 is in a high state, the transfer of charges between the photoelectric conversion elements via the TFT at the time of reading is eliminated. , Signal transfer line 60
6 does not change.
【００４６】図５に示す符号６１１〜６１３の箇所のよ
うに、レーザーリペアによる切断箇所は、ゲートバイア
ス線６０５や信号転送線６０６に断線などの影響が出な
い箇所が望ましい。As shown by reference numerals 611 to 613 shown in FIG. 5, it is desirable that the laser-repaired portion is a portion where the gate bias line 605 and the signal transfer line 606 are not affected by disconnection or the like.
【００４７】欠陥箇所６０４のレーザーリペアが行われ
て読み出し回路から電気的に切断された信号転送線６０
６に接続されているＴＦＴのソース電極６０３と、信号
転送線６０６との接続部を、すべて切断してもかまわな
い。又、接続部すべてについて行わずに、画像に影響が
出なくなる程度でとどめても良い。The signal transfer line 60 which is electrically disconnected from the readout circuit by laser repair of the defective portion 604
The connection between the source electrode 603 of the TFT connected to 6 and the signal transfer line 606 may all be cut off. Alternatively, the processing may not be performed for all of the connection portions, and may be performed to the extent that the image is not affected.
【００４８】図６は、信号転送線７０６とＴＦＴのソー
ス電極７０３とが一体となったＴＦＴを持つ光電変換装
置の画素を示したものである。FIG. 6 shows a pixel of a photoelectric conversion device having a TFT in which the signal transfer line 706 and the source electrode 703 of the TFT are integrated.
【００４９】このような画素では、電極７０３と信号転
送線７０６とをレーザーリペアにより切断することがで
きないため、符号７１１〜７１３の箇所のように、ドレ
イン電極７０２側を切断する。In such a pixel, since the electrode 703 and the signal transfer line 706 cannot be cut by laser repair, the drain electrode 702 side is cut as indicated by reference numerals 711 to 713.
【００５０】（第３の実施形態）図７に、図４に示した
第１の実施形態と図５に示した第２の実施形態の効果を
併せ持つレーザーリペア箇所を示す。本実施形態では、
符号８１１〜８１９の箇所、つまり、符号８０４の欠陥
箇所のレーザーリペアが行われて、図示しない読み出し
回路から電気的に切断された信号転送線８０６とゲート
バイアス線８０５との交差部８１１、８１２、８１４、
８１５、８１７、８１８の箇所及びＴＦＴのソース電極
８０２側の８１３、８１６、８１９の箇所をレーザー照
射により切断する。(Third Embodiment) FIG. 7 shows a laser repair portion having both the effects of the first embodiment shown in FIG. 4 and the second embodiment shown in FIG. In this embodiment,
Laser repair is performed on the portions indicated by reference numerals 811 to 819, that is, the defective portions indicated by reference numeral 804, and intersections 811, 812 of the signal transfer lines 806 and the gate bias lines 805, which are electrically disconnected from a readout circuit (not shown), 814,
The portions 815, 817, and 818 and the portions 813, 816, and 819 on the side of the source electrode 802 of the TFT are cut by laser irradiation.
【００５１】（第４の実施形態）続いて、ＰＩＮ型光電
変換素子を有する２次元センサーのレーザーリペアにつ
いて説明する。(Fourth Embodiment) Next, laser repair of a two-dimensional sensor having a PIN photoelectric conversion element will be described.
【００５２】図８は、その２次元光センサーの平面図及
び拡大断面図である。図８において、ＰＩＮ型２次元光
センサーの１画素は、ＰＩＮ型の光電変換素子と、その
ＰＩＮ型光電変換素子から発生した電荷を信号転送線９
０４に転送するスイッチング素子であるＴＦＴとからな
っている。FIG. 8 is a plan view and an enlarged sectional view of the two-dimensional optical sensor. In FIG. 8, one pixel of the PIN type two-dimensional optical sensor includes a PIN type photoelectric conversion element and a charge generated from the PIN type photoelectric conversion element.
04, which is a switching element for transferring to the TFT.
【００５３】光電変換素子の光電変換層９１０に入射し
た光信号は、その光電変換層９１０で吸収されて光電効
果により正孔と電子の電荷電気信号へと変化する。光電
変換層９１０にかかるバイアスにより、正孔は電源側
（上部電極層９０９）へ、電子はＰＩＮ型光電変換素子
に形成される容量に蓄積される。この蓄積された電子
は、ＴＦＴを介して信号転送線９０４に転送される。An optical signal incident on the photoelectric conversion layer 910 of the photoelectric conversion element is absorbed by the photoelectric conversion layer 910 and changes into a charge electric signal of holes and electrons due to a photoelectric effect. Due to the bias applied to the photoelectric conversion layer 910, holes are stored in the power supply side (upper electrode layer 909), and electrons are stored in a capacitor formed in the PIN photoelectric conversion element. The stored electrons are transferred to the signal transfer line 904 via the TFT.
【００５４】このＰＩＮ型２次元光センサーの１画素
は、以下のようにして作られる。One pixel of the PIN type two-dimensional optical sensor is produced as follows.
【００５５】ガラスなどの絶縁基板９１７又は少なくと
も表面が電気的絶縁性をもつ基板上に、スパッター法や
抵抗加熱法により約１００ｎｍのクロム薄膜を蒸着し、
フォトリソグラフィーでパターニングして不必要な部分
をエッチングで取り除く。このクロム薄膜はゲート電極
９１６となる。A chromium thin film of about 100 nm is deposited on an insulating substrate 917 such as glass or a substrate having at least an electrically insulating surface by sputtering or resistance heating.
Unnecessary portions are removed by etching by patterning by photolithography. This chromium thin film becomes the gate electrode 916.
【００５６】次に、ＣＶＤ法により、同一真空内で、絶
縁層９１５となるａ−ＳｉＮｘ膜を２００ｎｍ、ＴＦＴ
のチャネル層９１２となるａ−Ｓｉ膜を２００ｎｍ、Ｔ
ＦＴのオーミックコンタクト層９１４となるＮ＋型ａ−
Ｓｉ層を５０ｎｍ、順次堆積する。続いて、ＴＦＴのソ
ース電極９１１、ドレイン電極９１３、信号転送線９０
４及び光電変換素子の下部電極９１８となるアルミニウ
ムを、スパッター法や抵抗加熱法で約１０００ｎｍ堆積
する。更に、フォトリソグラフィーによりパターニング
した後、エッチングにより不要な部分を取り除き、光電
変換素子の下部電極９１８及び、ＴＦＴのソース電極９
１１、ドレイン電極９１３、信号転送線９０４を形成す
る。Next, an a-SiNx film serving as an insulating layer 915 is formed to a thickness of 200 nm by a CVD method in the same vacuum.
A-Si film to be a channel layer 912 of 200 nm, T
N + type a− to be the FT ohmic contact layer 914
A 50 nm Si layer is sequentially deposited. Subsequently, the source electrode 911, the drain electrode 913, and the signal transfer line 90 of the TFT are provided.
4 and aluminum serving as the lower electrode 918 of the photoelectric conversion element are deposited to a thickness of about 1000 nm by a sputtering method or a resistance heating method. After patterning by photolithography, unnecessary portions are removed by etching, and the lower electrode 918 of the photoelectric conversion element and the source electrode 9 of the TFT are removed.
11, a drain electrode 913, and a signal transfer line 904 are formed.
【００５７】更に、Ｐ型ａ−Ｓｉ層を５０ｎｍ、真性ａ
−Ｓｉ層を６００ｎｍ、Ｎ型ａ−Ｓｉ層を５０ｎｍ、Ｐ
ＩＮ型光電変換素子の上部電極９０９となるアルミニウ
ムを１０００ｎｍそれぞれ堆積する。不要な部分は、フ
ォトリソグラフィーによりパターニングし、ＲＩＥによ
って余分な部分をエッチングしてＰＩＮ型光電変換素子
を形成する。Further, the P-type a-Si layer is made 50 nm thick and intrinsic a
-Si layer at 600 nm, N-type a-Si layer at 50 nm, P
Aluminum serving as the upper electrode 909 of the IN-type photoelectric conversion element is deposited to a thickness of 1000 nm. Unnecessary portions are patterned by photolithography, and unnecessary portions are etched by RIE to form PIN photoelectric conversion elements.
【００５８】ここで、電子を信号として扱う場合のＰＩ
Ｎ型光電変換素子とそれに対応したＴＦＴの層構成とを
説明したが、正孔を信号として扱う場合のＰＩＮ型光電
変換素子とそれに対応したＴＦＴについては、Ｐ型ａ−
Ｓｉ層をＮ＋型ａ−Ｓｉ層へ、Ｎ＋型ａ−Ｓｉ層をＰ型
ａ−Ｓｉ層へ置き換えればよい。Here, PI when electrons are treated as signals
Although the N-type photoelectric conversion element and the layer configuration of the TFT corresponding thereto have been described, the PIN-type photoelectric conversion element and the TFT corresponding to the case where holes are treated as signals are of the P-type a-type.
What is necessary is just to replace the Si layer with an N + type a-Si layer and replace the N + type a-Si layer with a P type a-Si layer.
【００５９】又、図８においては、一画素分のみを示し
たが、実際には、複数の画素が同時に形成される。最後
に、耐湿性を向上させるためａ−ＳｉＮｘなどを堆積し
て保護膜９０６を形成する。Although only one pixel is shown in FIG. 8, a plurality of pixels are actually formed at the same time. Finally, a protective film 906 is formed by depositing a-SiNx or the like to improve moisture resistance.
【００６０】尚、各層の膜厚は、上述したものに限らず
光電変換素子として使用する電圧、電荷、照射される光
の波長等により最適化される。The thickness of each layer is not limited to those described above, but is optimized according to the voltage, electric charge, wavelength of irradiated light, and the like used as the photoelectric conversion element.
【００６１】次に、図９を参照して、本実施形態のレー
ザーリペア方法を説明する。Next, a laser repair method according to this embodiment will be described with reference to FIG.
【００６２】ＰＩＮ型光電変換素子を有する２次元光セ
ンサーにおいても、図４に示した第１の実施形態のレー
ザーリペア方法と同様に、符号１００４の欠陥箇所のレ
ーザーリペアを行うことによって、読み出し回路から電
気的に切断された信号転送線１００６とゲートバイアス
線１００５との交差部分、すなわち符号１０１１〜１０
１６の箇所をレーザー照射により切断する。これによ
り、信号転送線１００６とゲートバイアス線１００５と
の間に発生する寄生容量がなくなり、その寄生容量が原
因でゲートバイアス線１００５の電位変動が信号転送線
１００６の電位に影響を及ぼすことがないようにする。In the two-dimensional optical sensor having the PIN type photoelectric conversion element, the reading circuit is also repaired by performing the laser repair of the defect 1004 similarly to the laser repair method of the first embodiment shown in FIG. Of the signal transfer line 1006 and the gate bias line 1005, which are electrically disconnected from
16 locations are cut by laser irradiation. Accordingly, the parasitic capacitance generated between the signal transfer line 1006 and the gate bias line 1005 is eliminated, and the potential change of the gate bias line 1005 does not affect the potential of the signal transfer line 1006 due to the parasitic capacitance. To do.
【００６３】信号転送線１００６とゲートバイアス線１
００５との交差部のレーザーリペアについては、読み出
し回路と電気的に切断された信号転送線１００６のすべ
てに行ってもかまわない。又、交差部すべてについて行
わずに画像に影響が出なくなる程度でとどめても良い。The signal transfer line 1006 and the gate bias line 1
The laser repair at the intersection with 005 may be performed on all of the signal transfer lines 1006 that are electrically disconnected from the readout circuit. Alternatively, the processing may not be performed for all the intersections, and may be performed only to the extent that the image is not affected.
【００６４】（第５の実施形態）続いて、図１０を参照
して、本発明の第５の実施形態として、第４の実施形態
で説明したＰＩＮ型光電変換素子を有する２次元センサ
ーのレーザーリペア方法を説明する。(Fifth Embodiment) Next, referring to FIG. 10, as a fifth embodiment of the present invention, a laser of a two-dimensional sensor having the PIN photoelectric conversion element described in the fourth embodiment will be described. The repair method will be described.
【００６５】図１０において、まず、欠陥箇所１１０４
のレーザーリペアによって図示しない読み出し回路と信
号転送線１１０６とを電気的に切断する。そして、符号
１１１１〜１１１３の箇所のように、ＴＦＴのソース電
極１１０３と信号転送線１１０６との接続部を、レーザ
ーリペアを行うことで切断する。よって、光電変換素子
からＴＦＴを介して電荷が転送されることがなく、した
がって、信号転送線１１０６に電荷が蓄積されない。In FIG. 10, first, a defective portion 1104
The read circuit (not shown) and the signal transfer line 1106 are electrically disconnected by the laser repair. Then, as shown by reference numerals 1111 to 1113, the connection between the source electrode 1103 of the TFT and the signal transfer line 1106 is cut by performing laser repair. Therefore, no charge is transferred from the photoelectric conversion element via the TFT, and thus no charge is accumulated on the signal transfer line 1106.
【００６６】これにより、読み出し時やＴＦＴのＯＦＦ
時におけるＴＦＴのリークに起因する電荷の信号線への
転送を防ぎ、又、読み出し時におけるＴＦＴを介した光
電変換素子間の電荷の移動をなくすことができるため、
信号転送線１１０６の電位が高い状態であっても、信号
転送線１１０６の電位変動をなくすことができる。Thus, when reading or when the TFT is turned off.
Transfer of the charge to the signal line due to the leakage of the TFT at the time of reading, and the movement of the charge between the photoelectric conversion elements via the TFT at the time of reading can be eliminated.
Even when the potential of the signal transfer line 1106 is high, the potential change of the signal transfer line 1106 can be eliminated.
【００６７】上述したレーザーリペア箇所については、
欠陥箇所１１０４のレーザーリペアで読み出し回路から
電気的に切断された信号転送線１１０６に接続されてい
るＴＦＴのドレイン電極１１０２と信号転送線１１０６
との接続部をすべて切断しても構わない。又、交差部す
べてについて行わずに、画像に影響が出なくなる程度で
とどめても良い。For the above-mentioned laser repair location,
The signal transfer line 1106 and the drain electrode 1102 of the TFT connected to the signal transfer line 1106 which is electrically disconnected from the readout circuit by laser repair of the defective portion 1104
You may cut all the connection parts with. Alternatively, the processing may not be performed for all the intersections, and may be performed to the extent that the image is not affected.
【００６８】図１１は、信号転送線１２０６とＴＦＴの
ドレイン電極１２０３とが一体となったＴＦＴを持つ光
電変換装置の画素を示したものである。このような画素
では、ドレイン電極１２０３と信号転送線１２０６とを
レーザーリペアによって切断できないため、ソース電極
側１２０２を切断する。FIG. 11 shows a pixel of a photoelectric conversion device having a TFT in which the signal transfer line 1206 and the drain electrode 1203 of the TFT are integrated. In such a pixel, since the drain electrode 1203 and the signal transfer line 1206 cannot be cut by laser repair, the source electrode side 1202 is cut.
【００６９】（第６の実施形態）図１２は、図９に示し
た第４の実施形態及び図１０に示した第５の実施形態の
効果をもつレーザーリペア箇所を示す図である。(Sixth Embodiment) FIG. 12 is a view showing a laser repair portion having the effects of the fourth embodiment shown in FIG. 9 and the fifth embodiment shown in FIG.
【００７０】図１２において、符号１３１１〜１３１９
の箇所、つまり、欠陥箇所１３０４のレーザーリペアが
行われて、読み出し回路から電気的に切断された信号転
送線１３０６とゲートバイアス線１３０５との交差部１
３１１、１３１２、１３１４、１３１５、１３１７、１
３１８、及びＴＦＴのソース電極１３０３の箇所１３１
３、１３１６、１３６９をレーザー照射により切断す
る。In FIG. 12, reference numerals 1311 to 1319 indicate
, That is, the intersection 1 between the signal transfer line 1306 and the gate bias line 1305 which is electrically disconnected from the readout circuit by laser repair of the defective portion 1304
311, 1312, 1314, 1315, 1317, 1
318 and the location 131 of the TFT source electrode 1303
3, 1316 and 1369 are cut by laser irradiation.
【００７１】（第７の実施形態）図１３、図１４は、第
１〜第６の実施形態で説明した２次元センサー上に、波
長変換体である蛍光体を接着したものの層構成を示す図
である。(Seventh Embodiment) FIGS. 13 and 14 are views showing the layer structure of a two-dimensional sensor described in the first to sixth embodiments and a phosphor as a wavelength converter bonded thereto. It is.
【００７２】図１３及び図１４において、保護層２（１
４０２、１５０２）には、ポリイミドなどの樹脂や、使
用する光に対して透過率が高いものを用いる。又、その
厚みは、保護層としての役目を果たすように、そして、
使用する光の吸収を出来るだけ少なくするように最適化
される。In FIGS. 13 and 14, the protective layer 2 (1
For 402 and 1502), a resin such as polyimide or a resin having high transmittance with respect to light to be used is used. Also, its thickness is to act as a protective layer, and
Optimized to use as little absorption of light as possible.
【００７３】本実施形態では、蛍光体１４０１、１５０
１及び保護層２があると、信号転送線のレーザーリペア
が不可能であるため、蛍光体１４０１、１５０１及び保
護層２がない状態で、第１〜第６の実施形態で説明した
レーザーリペアを施すのが望ましい。レーザーリペアの
方法は、第１から第６の実施形態で説明したものに準じ
る。In this embodiment, the phosphors 1401 and 150
1 and the protective layer 2, laser repair of the signal transfer line is impossible. Therefore, the laser repair described in the first to sixth embodiments is performed without the phosphors 1401, 1501 and the protective layer 2. It is desirable to apply. The method of laser repair conforms to that described in the first to sixth embodiments.
【００７４】（第８の実施形態）図１５は、光電変換膜
を有する２次元センサーの層構成を示す図であり、図１
６は、この２次元センサーの回路図である。(Eighth Embodiment) FIG. 15 is a diagram showing a layer structure of a two-dimensional sensor having a photoelectric conversion film.
FIG. 6 is a circuit diagram of the two-dimensional sensor.
【００７５】図１６において、１画素の構成は、光電変
換膜１６０３（図１５）により発生した電荷を蓄積する
蓄積用キャパシタ１７０４と、蓄積用キャパシタ１７０
４に蓄積した電荷を信号転送線１７０７に転送するＴＦ
Ｔ１７０２とからなっている。In FIG. 16, the structure of one pixel includes a storage capacitor 1704 for storing the charges generated by the photoelectric conversion film 1603 (FIG. 15), and a storage capacitor 170.
TF for transferring the charge accumulated in No. 4 to the signal transfer line 1707
T1702.
【００７６】図１５において、光電変換膜１６０３に入
射した光信号（Ｘ線を含む）は、光電変換膜１６０３で
吸収されて、光電効果により正孔と電子の電荷電気信号
へと変化される。そして、光電変換膜１６０３にかかる
バイアスにより、正孔は電源側（センサーバイアス電極
１６０１）へ、電子は蓄積用キャパシタ１７０４（図１
６）へと流れる。In FIG. 15, an optical signal (including X-rays) incident on the photoelectric conversion film 1603 is absorbed by the photoelectric conversion film 1603 and converted into a charge electric signal of holes and electrons by the photoelectric effect. Then, by the bias applied to the photoelectric conversion film 1603, holes are directed to the power supply side (sensor bias electrode 1601), and electrons are stored in the storage capacitor 1704 (FIG. 1).
Flow to 6).
【００７７】図１６において、蓄積用キャパシタ１７０
４に蓄積した電子は、ＴＦＴ１７０４を介して信号転送
線１７０７に転送される。この２次元センサーの駆動方
法は、図２に示した第１の実施形態で説明した方法に準
じる。In FIG. 16, the storage capacitor 170
4 are transferred to the signal transfer line 1707 via the TFT 1704. The method of driving the two-dimensional sensor is based on the method described in the first embodiment shown in FIG.
【００７８】１画素は以下のように作られる。One pixel is formed as follows.
【００７９】電気的絶縁性をもつ基板上に、スパッター
法や抵抗加熱法により約１００ｎｍのクロム等の金属膜
を蒸着した後、パターニングし、更に、エッチングして
不要な部分を取り除く。次に、化学気相堆積（ＣＶＤ）
法により、同一真空内で、絶縁層１６０９となるａ−Ｓ
ｉＮｘ膜を２００ｎｍ、光電変換素子の光電変換層及び
ＴＦＴのチャネル層１６０８となるａ−Ｓｉ膜を３００
ｎｍ、ＴＦＴのオーミックコンタクト層１６０７となる
Ｎ＋型ａ−Ｓｉ層を７５ｎｍ、更に、アルミニウムをス
パッター法や抵抗加熱法で約１０００ｎｍ順次堆積す
る。A metal film such as chromium of about 100 nm is deposited on an electrically insulating substrate by a sputtering method or a resistance heating method, then patterned, and further etched to remove unnecessary portions. Next, chemical vapor deposition (CVD)
AS to be an insulating layer 1609 in the same vacuum
The iNx film is 200 nm, and the a-Si film to be the photoelectric conversion layer of the photoelectric conversion element and the channel layer 1608 of the TFT is 300 nm.
Next, an N + type a-Si layer serving as an ohmic contact layer 1607 of the TFT is deposited to a thickness of 75 nm, and aluminum is successively deposited to a thickness of about 1000 nm by sputtering or resistance heating.
【００８０】次に、フォトリソグラフィーによりパター
ニングした後、エッチングにより不要な部分を取り除
き、ＴＦＴとキャパシタを形成する。この上に、ａ−シ
リコン窒化膜などの絶縁性薄膜を１０００ｎｍ堆積して
パターニングした後、蓄積用キャパシタ部のみ開口す
る。更に、光電変換膜１６０３となるアモルファスセレ
ン等を１ｍｍ蒸着し、その上に、センサーバイアス電極
１６０１としてのアルミニウムなどを、スパッター法や
抵抗加熱法で約１０００ｎｍ蒸着する。Next, after patterning by photolithography, unnecessary portions are removed by etching to form TFTs and capacitors. An insulating thin film such as an a-silicon nitride film is deposited thereon to a thickness of 1000 nm and patterned, and then only the storage capacitor portion is opened. Further, amorphous selenium or the like to be the photoelectric conversion film 1603 is deposited by 1 mm, and aluminum or the like as the sensor bias electrode 1601 is deposited thereon by a sputtering method or a resistance heating method to a thickness of about 1000 nm.
【００８１】尚、各層の膜厚は、上述したものに限ら
ず、光電変換層や電極、チャネル層として使用する照射
される光の波長、電圧、電荷、等により最適化される。The thickness of each layer is not limited to those described above, but is optimized by the wavelength, voltage, charge, etc., of the light to be used as the photoelectric conversion layer, the electrode, and the channel layer.
【００８２】本実施形態では、光電変換膜１６０３や保
護層２があると、信号転送線１７０７（図１６）のレー
ザーリペアが不可能であるため、光電変換膜１６０３が
ない状態で第１〜第６の実施形態で説明したレーザーリ
ペアを施す。その方法は、第１〜第６の実施形態で説明
した方法に準じる。In the present embodiment, if the photoelectric conversion film 1603 and the protective layer 2 are provided, laser repair of the signal transfer line 1707 (FIG. 16) cannot be performed. The laser repair described in the sixth embodiment is performed. The method is based on the method described in the first to sixth embodiments.
【００８３】[0083]
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、光電変換
素子を有する２次元センサーにおいて、信号転送線の短
絡、開放などの修復のため読み出し回路から電気的に切
断した信号転送線に隣接する画素出力の異常が抑えら
れ、欠陥画素の出力を画像処理により補間することがで
き、安定した画質とセンサー製造の歩留まり向上の両立
が図られる。According to the present invention described above, in a two-dimensional sensor having a photoelectric conversion element, a signal transfer line is adjacent to a signal transfer line which is electrically disconnected from a read circuit for repairing a short circuit or an open of the signal transfer line. Anomalies in pixel output can be suppressed, and the output of defective pixels can be interpolated by image processing, thereby achieving both stable image quality and improved sensor manufacturing yield.
【図１】本発明に係る第１の実施形態に係る２次元セン
サーの１画素の層構成FIG. 1 is a diagram illustrating a layer configuration of one pixel of a two-dimensional sensor according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明に係る第１の実施形態に係る２次元セン
サーの回路構成FIG. 2 is a circuit configuration of a two-dimensional sensor according to the first embodiment of the present invention.
【図３】レーザーリペア装置FIG. 3 Laser repair device
【図４】本発明に係る第１の実施形態の形態FIG. 4 is a view of a first embodiment according to the present invention;
【図５】本発明に係る第２の実施形態の形態FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention.
【図６】本発明に係る第２の実施形態の形態FIG. 6 shows a second embodiment according to the present invention.
【図７】本発明に係る第３の実施形態の形態FIG. 7 shows a third embodiment according to the present invention.
【図８】本発明に係る第４の実施形態に係る２次元セン
サーの層構成FIG. 8 is a layer configuration of a two-dimensional sensor according to a fourth embodiment of the present invention.
【図９】本発明に係る第４の実施形態の形態FIG. 9 shows a fourth embodiment of the present invention.
【図１０】本発明に係る第５の実施形態の形態FIG. 10 shows a fifth embodiment of the present invention.
【図１１】本発明に係る第５の実施形態の形態FIG. 11 shows a fifth embodiment of the present invention.
【図１２】本発明に係る第６の実施形態の形態FIG. 12 is a view of a sixth embodiment according to the present invention;
【図１３】本発明に係る第７の実施形態の形態において
用いる蛍光体を有する２次元光センサーの実施形態の層
構成FIG. 13 is a layer configuration of an embodiment of a two-dimensional optical sensor having a phosphor used in a seventh embodiment of the present invention.
【図１４】本発明に係る第７の実施形態の形態において
用いる蛍光体を有する２次元光センサーの実施形態の層
構成FIG. 14 is a layer configuration of an embodiment of a two-dimensional optical sensor having a phosphor used in the seventh embodiment of the present invention.
【図１５】本発明に係る第８の実施形態の形態において
用いる蛍光体を有する２次元光センサーの実施形態の層
構成FIG. 15 is a layer configuration of an embodiment of a two-dimensional optical sensor having a phosphor used in the eighth embodiment of the present invention.
【図１６】本発明に係る第８の実施形態の形態において
用いる等価回路FIG. 16 is an equivalent circuit used in the eighth embodiment of the present invention.
【図１７】（ａ）は２次元センサーを用いた従来のＸ線
撮像装置の概略図 （ｂ）は２次元センサーの画素FIG. 17A is a schematic diagram of a conventional X-ray imaging apparatus using a two-dimensional sensor. FIG.
５０１ センサーバイアス線 ５０２ ドレイン電極 ５０３ ソース電極 ５０４ 欠陥レーザーリペア ５０５ ゲートバイアス線 ５０８ 信号転送線 ５１１〜５１６ レーザーリペア箇所 501 sensor bias line 502 drain electrode 503 source electrode 504 defective laser repair 505 gate bias line 508 signal transfer line 511-516 laser repair location
───────────────────────────────────────────────────── 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） // Ｇ０１Ｔ 1/20 Ｈ０１Ｌ 29/78 ６１３Ｚ 31/04 Ｋ Ｆターム(参考） 2G088 EE01 FF02 GG19 GG20 GG21 JJ05 JJ33 JJ36 JJ37 LL12 4M118 AA07 AB01 BA05 CA05 CA11 CB11 FB03 FB09 FB13 FB16 GA10 5C024 AX16 CY47 EX25 GY31 GZ01 5F051 AA05 BA05 5F110 AA27 BB10 CC07 DD02 EE04 EE44 EE48 FF03 FF29 GG02 GG15 GG24 GG44 HK03 HK09 HK16 HK21 HK33 HK34 HK42 NN02 NN24 NN27 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat ゛ (reference) // G01T 1/20 H01L 29/78 613Z 31/04 K F term (reference) 2G088 EE01 FF02 GG19 GG20 GG21 JJ05 JJ33 JJ36 JJ37 LL12 4M118 AA07 AB01 BA05 CA05 CA11 CB11 FB03 FB09 FB13 FB16 GA10 5C024 AX16 CY47 EX25 GY31 GZ01 5F051 AA05 BA05 5F110 AA27 BB10 CC07 DD02 EE04 EE44 EE24 FF24 GG03 HK24 GG03 HK03 GG02 HK03 GG03 HK03 GG29
Claims (12)
変換する光電変換素子と、前記光電変換素子により変換
された電気信号を読み出し回路へ転送するスイッチング
素子と、電気信号を読み出し回路に転送する信号転送線
とを複数個有する光電変換装置のリペア方法であって、 前記信号転送線と前記読み出し回路とが電気的に切断さ
れた状態である場合には、その信号転送線と他の配線が
交差する箇所を切断することを特徴とする光電変換装置
のリペア方法。1. A photoelectric conversion element for receiving light and converting it into an electric signal by a photoelectric effect, a switching element for transferring the electric signal converted by the photoelectric conversion element to a reading circuit, and transferring the electric signal to the reading circuit. A method of repairing a photoelectric conversion device having a plurality of signal transfer lines, wherein the signal transfer line and the readout circuit are electrically disconnected from each other, and the signal transfer line and another wiring are provided. A method for repairing a photoelectric conversion device, characterized in that a crossing point is cut.
変換する光電変換素子と、前記光電変換素子により変換
された電気信号を読み出し回路へ転送するスイッチング
素子と、電気信号を読み出し回路に転送する信号転送線
とを複数個有する光電変換装置のリペア方法であって、 前記信号転送線と前記読み出し回路とが電気的に切断さ
れた状態である場合には、その信号転送線に電荷を供給
する箇所を切断することを特徴とする光電変換装置のリ
ペア方法。2. A photoelectric conversion element for receiving light and converting it to an electric signal by a photoelectric effect, a switching element for transferring the electric signal converted by the photoelectric conversion element to a reading circuit, and transferring the electric signal to the reading circuit. A method for repairing a photoelectric conversion device having a plurality of signal transfer lines, wherein when the signal transfer lines and the readout circuit are electrically disconnected, a charge is supplied to the signal transfer lines. A method for repairing a photoelectric conversion device, comprising cutting a portion to be repaired.
態にある前記信号転送線に隣接する画素出力の異常を抑
えることを特徴とする請求項１、２のいずれか一つに記
載された光電変換装置のリペア方法。3. The photoelectric conversion device according to claim 1, wherein an abnormality of a pixel output adjacent to the signal transfer line which is electrically disconnected from the readout circuit is suppressed. How to repair the converter.
た光電変換装置のリペア方法を用いてリペアされた光電
変換装置であって、 ２次元状に配置され、光を受光して光電効果により電気
信号へ変換する光電変換装置と、その光電変換装置によ
り変換された電気信号を読み出し回路へ転送するスイッ
チング素子と、電気信号を読み出し回路に転送する信号
転送線と、信号を読み出す回路と、前記スイッチング素
子を駆動する回路とを有することを特徴とする光電変換
装置。4. A photoelectric conversion device repaired by using the method for repairing a photoelectric conversion device according to claim 1, wherein the photoelectric conversion device is two-dimensionally arranged and receives light. A photoelectric conversion device that converts an electric signal into an electric signal by a photoelectric effect, a switching element that transfers an electric signal converted by the photoelectric conversion device to a reading circuit, a signal transfer line that transfers an electric signal to the reading circuit, and a circuit that reads a signal And a circuit for driving the switching element.
た光電変換装置のリペア方法を用いてリペアされた光電
変換装置であって、 波長変換体を有することを特徴する光電変換装置。5. A photoelectric conversion device repaired by using the method for repairing a photoelectric conversion device according to claim 1, wherein the photoelectric conversion device has a wavelength converter. .
法を用いてリペアされた光電変換装置であって、 前記波長変換体は、放射線を吸収し発光する蛍光体であ
ることを特徴とする光電変換装置。6. A photoelectric conversion device repaired by using the method for repairing a photoelectric conversion device according to claim 5, wherein the wavelength converter is a phosphor that absorbs radiation and emits light. Photoelectric conversion device.
た光電変換装置のリペア方法を用いてリペアされた光電
変換装置であって、 前記光電変換素子は、 ガラス基板上に形成される第１の金属膜によって形成さ
れるゲートバイアス電極及び下部電極と、 絶縁層と、 水素化ａ−Ｓｉ層により形成される光電変換層と、 スイッチング素子のチャネル層と、 Ｎ＋型ａ−Ｓｉ層により形成されるホール注入阻止層
と、 第２の金属膜によって形成される信号転送線と、 スイッチング素子の電極とを有することを特徴とする光
電変換装置。7. A photoelectric conversion device repaired by using the method for repairing a photoelectric conversion device according to claim 1, wherein the photoelectric conversion element is formed on a glass substrate. A gate bias electrode and a lower electrode formed by a first metal film, an insulating layer, a photoelectric conversion layer formed by a hydrogenated a-Si layer, a channel layer of a switching element, and an N + type a-Si layer A photoelectric conversion device, comprising: a hole injection blocking layer formed by the method described above; a signal transfer line formed by the second metal film; and an electrode of a switching element.
た光電変換装置のリペア方法を用いてリペアされた光電
変換装置であって、 前記光電変換素子は、 第１の金属膜によって形成されるゲートバイアス電極
と、 絶縁層と、 第１の半導体層により形成されるスイッチング素子のチ
ャネル層と、 Ｎ＋型ａ−Ｓｉ層により形成されるホール注入阻止層
と、 第２の金属膜によって形成される信号転送線と、 スイッチング素子の電極と、 Ｎ型ａ−Ｓｉ層により形成されるホール注入阻止層と、 水素化ａ−Ｓｉ層により形成される光電変換層と、 Ｐ型ａ−Ｓｉ層により形成されるエレクトロン注入阻止
層と、 第３の金属膜によって形成される上部電極とを有するこ
とを特徴とする光電変換装置。8. A photoelectric conversion device repaired by using the method for repairing a photoelectric conversion device according to claim 1, wherein the photoelectric conversion element is formed by a first metal film. A gate bias electrode to be formed, an insulating layer, a channel layer of a switching element formed by the first semiconductor layer, a hole injection blocking layer formed by an N + type a-Si layer, and a second metal film. A signal transfer line formed, an electrode of a switching element, a hole injection blocking layer formed by an N-type a-Si layer, a photoelectric conversion layer formed by a hydrogenated a-Si layer, and a P-type a-Si A photoelectric conversion device comprising: an electron injection blocking layer formed by a layer; and an upper electrode formed by a third metal film.
変換する光電変換層と、前記光電変換層により変換され
た電気信号を読み出し回路へ転送するスイッチング素子
と、電気信号を読み出し回路に転送する信号転送線とを
複数個有する光電変換装置のリペア方法であって、 前記信号転送線と前記読み出し回路とが電気的に切断さ
れた状態である場合には、その信号転送線と他の配線が
交差する箇所を切断することを特徴とする光電変換装置
のリペア方法。9. A photoelectric conversion layer for receiving light and converting it to an electric signal by a photoelectric effect, a switching element for transferring the electric signal converted by the photoelectric conversion layer to a readout circuit, and transferring the electric signal to the readout circuit. A method of repairing a photoelectric conversion device having a plurality of signal transfer lines, wherein the signal transfer line and the readout circuit are electrically disconnected from each other, and the signal transfer line and another wiring are provided. A method for repairing a photoelectric conversion device, characterized in that a crossing point is cut.
へ変換する光電変換膜と、前記光電変換膜により変換さ
れた電気信号を蓄積する容量と、前記蓄積容量に蓄積し
た電気信号を読み出し回路へ転送するスイッチング素子
と、電気信号を読み出し回路に転送する信号転送線とを
複数個有する光電変換装置のリペア方法であって、 前記信号転送線と前記読み出し回路とが電気的に切断さ
れた状態である場合には、その信号転送線に電荷を供給
する箇所を切断することを特徴とする光電変換装置のリ
ペア方法。10. A photoelectric conversion film for receiving light and converting it into an electric signal by a photoelectric effect, a capacitor for storing the electric signal converted by the photoelectric conversion film, and a readout circuit for reading the electric signal stored in the storage capacitor A method for repairing a photoelectric conversion device having a plurality of switching elements for transferring to a readout circuit and a plurality of signal transfer lines for transferring an electric signal to a readout circuit, wherein the signal transfer line and the readout circuit are electrically disconnected. In the case of (1), a method for repairing the photoelectric conversion device is characterized in that a portion for supplying charges to the signal transfer line is cut.
方法を用いてリペアされた光電変換装置であって、 前記光電変換層は、放射線を吸収し発光する蛍光体であ
ることを特徴とする光電変換装置。11. A photoelectric conversion device repaired by using the method for repairing a photoelectric conversion device according to claim 9, wherein the photoelectric conversion layer is a phosphor that absorbs radiation and emits light. Photoelectric conversion device.
ア方法を用いてリペアされた光電変換装置であって、 前記光電変換膜は、放射線を吸収し発光する蛍光体であ
ることを特徴とする光電変換装置。12. A photoelectric conversion device repaired by using the method for repairing a photoelectric conversion device according to claim 10, wherein the photoelectric conversion film is a phosphor that absorbs radiation and emits light. Photoelectric conversion device.
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