JPH01161184A - 放射線検出用固体撮像素子 - Google Patents
放射線検出用固体撮像素子Info
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- JPH01161184A JPH01161184A JP62318555A JP31855587A JPH01161184A JP H01161184 A JPH01161184 A JP H01161184A JP 62318555 A JP62318555 A JP 62318555A JP 31855587 A JP31855587 A JP 31855587A JP H01161184 A JPH01161184 A JP H01161184A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は固体１最像素子に関し、特に不要な光および敢
躬糾に起因するバックグラウンドノイズ゛を抑制Ｊ８素
子構造を形成し、高精度の放射線バー４測か可能な敢躬
線検出用固体尾像素子に関する。
躬糾に起因するバックグラウンドノイズ゛を抑制Ｊ８素
子構造を形成し、高精度の放射線バー４測か可能な敢躬
線検出用固体尾像素子に関する。
［イメｆ来の技術］
従来の固体顕像素子は紫外光から赤外光までの電値：波
の波長領域を主に感知の９＝Ｊ象としており、受光領域
は基本的に無遮光、その他の領域は但エネルギーの放射
線に対してさえも遮蔽効果の恢いＡρ祠等の薄膜で遮光
されていた。
の波長領域を主に感知の９＝Ｊ象としており、受光領域
は基本的に無遮光、その他の領域は但エネルギーの放射
線に対してさえも遮蔽効果の恢いＡρ祠等の薄膜で遮光
されていた。
第２図は従来の紫外光から赤外光までの光を十に検出の
対象とする固体踊像素子の一例を示す半導体チップの断
面図で、半導体基板１の−」−面上に絶縁酸化膜２、ポ
リシリ電極３、リンカラス冶４が順次形成され、このリ
ンガラス層４上には通常Ｍ層６か被着形成され、受光部
７は開口となるように構成されていた。従来の紫外光か
ら赤外光までの光を千に感知の対象とする固体搬像素子
は電磁波・イｄｉ電粒子が人Ｑ］づ−ると光が人帽した
場合と同じように信号電萄を発生するの（パ、電磁波・
荷電粒子の検出・旧制に利用可能である。このような放
銅線計測に利用する固体順像素子は計測対象外の光を感
じないことが望ましい。また放射線計測ではバックグラ
ｒランド放射線と呼ばれる、測定対象の試料以外からく
る放射線がある。これは検出器や試料台か内蔵する放射
能に起因づるもの、外部の線源から直接に、あるいは周
囲の物質て敗乱されて入射するもの、宇宙線その他の天
然放射線に起因するものなどかあり、そのエネルギ一分
子Ｉつは広範であるか、低エネルギーの放射線の強度が
特に強い。
対象とする固体踊像素子の一例を示す半導体チップの断
面図で、半導体基板１の−」−面上に絶縁酸化膜２、ポ
リシリ電極３、リンカラス冶４が順次形成され、このリ
ンガラス層４上には通常Ｍ層６か被着形成され、受光部
７は開口となるように構成されていた。従来の紫外光か
ら赤外光までの光を千に感知の対象とする固体搬像素子
は電磁波・イｄｉ電粒子が人Ｑ］づ−ると光が人帽した
場合と同じように信号電萄を発生するの（パ、電磁波・
荷電粒子の検出・旧制に利用可能である。このような放
銅線計測に利用する固体順像素子は計測対象外の光を感
じないことが望ましい。また放射線計測ではバックグラ
ｒランド放射線と呼ばれる、測定対象の試料以外からく
る放射線がある。これは検出器や試料台か内蔵する放射
能に起因づるもの、外部の線源から直接に、あるいは周
囲の物質て敗乱されて入射するもの、宇宙線その他の天
然放射線に起因するものなどかあり、そのエネルギ一分
子Ｉつは広範であるか、低エネルギーの放射線の強度が
特に強い。
［発明か解決しようとする問題点］
しかしながらこのバックグラウンド放射線は、放射線旧
制を行うに際してバックグラウンドノイズとなって計測
目的の放射線の検出を困ＩＩＩにする。
制を行うに際してバックグラウンドノイズとなって計測
目的の放射線の検出を困ＩＩＩにする。
このため、放射線検出用固体派像素子にａ５いては、従
来の固体庫像素子のように無遮光で市ったりＮ材等の遮
光薄膜の形成て′は不要な光および低下ネルキー放射線
に起因するバックグラウンドノイズを抑制することかで
きず、高精度の放射線計測か一′Ｃきなかった。またＮ
材等を使用し″（バックグラウンド放射線の低エネルギ
ー放射線を遮蔽しようとすると遮光膜の膜厚が厚くなっ
てしまうという問題点があり、これまで放１４線検出用
に適した固体囮像素子は得られていなかった。
来の固体庫像素子のように無遮光で市ったりＮ材等の遮
光薄膜の形成て′は不要な光および低下ネルキー放射線
に起因するバックグラウンドノイズを抑制することかで
きず、高精度の放射線計測か一′Ｃきなかった。またＮ
材等を使用し″（バックグラウンド放射線の低エネルギ
ー放射線を遮蔽しようとすると遮光膜の膜厚が厚くなっ
てしまうという問題点があり、これまで放１４線検出用
に適した固体囮像素子は得られていなかった。
本発明は、以上述べたような従来の事情に対処してなさ
れたもので、不要な光およびイ［（丁ネルギー敢射線に
起因するバックグラウンドノイズか抑制された放射線検
出用固体庫像素子を提供−りることを目的とする。
れたもので、不要な光およびイ［（丁ネルギー敢射線に
起因するバックグラウンドノイズか抑制された放射線検
出用固体庫像素子を提供−りることを目的とする。
［問題点を解決覆るための手段］
本発明は、半導体基板の一主面に受光領域ｄづよび信号
電荷を外部に転送する手段を集積してなる放射線検出用
固体誼像素子に（１３いて、受光領域の形成された主面
の全面かｐｂ４４℃形成された遮光膜で覆われでなるこ
とを特徴とする放射線検出用固体派像素子である。
電荷を外部に転送する手段を集積してなる放射線検出用
固体誼像素子に（１３いて、受光領域の形成された主面
の全面かｐｂ４４℃形成された遮光膜で覆われでなるこ
とを特徴とする放射線検出用固体派像素子である。
［作用」
遮光膜かｐ ｂ １・ｇで形成された素子構造を右づる
ので、従来のＭ材等で形成するよりも薄い膜厚て、不要
な低エネルギー放射線を遮蔽できると共に、受光領域も
ＰｂｖＪの遮光膜て覆われているので光等の入射を防ぐ
ことかできる。従ってこれら光・両側不要な低エネルギ
ー放射線の半導体基板内での吸収・電荷発生か抑制され
るので、バックグラウンドノイズか抑制され、高精度の
敢ｑｊ線ｔ］測か弓部となる。
ので、従来のＭ材等で形成するよりも薄い膜厚て、不要
な低エネルギー放射線を遮蔽できると共に、受光領域も
ＰｂｖＪの遮光膜て覆われているので光等の入射を防ぐ
ことかできる。従ってこれら光・両側不要な低エネルギ
ー放射線の半導体基板内での吸収・電荷発生か抑制され
るので、バックグラウンドノイズか抑制され、高精度の
敢ｑｊ線ｔ］測か弓部となる。
［実施例］
以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。
る。
第１図は本発明の一実施例であるＣＣｆ１ｌ岡像素子の
半導体チップの断面図で、不純物領域が形成された半導
体基板１」−におけるＩＪｙ、射線のへ躬面に絶縁酸化
膜２、ＣＣＤシフトレジスタ転送ポリシリ電極３および
リンカラス層４が順次形成され、該リンガラス層４上に
は遮光効果かあり、かつ放射線に対しての遮蔽効果の人
ぎいｐｂ層５が全面に亘って被着形成されている。本実
施例のＰＩ）層５は原像領域に開口を有ざす、目測対象
外の光とパックグラウンド放射線のうち、強度か特に強
い低エネルギー成分の放射線を遮り、バックグラウンド
ノイズを低減する。
半導体チップの断面図で、不純物領域が形成された半導
体基板１」−におけるＩＪｙ、射線のへ躬面に絶縁酸化
膜２、ＣＣＤシフトレジスタ転送ポリシリ電極３および
リンカラス層４が順次形成され、該リンガラス層４上に
は遮光効果かあり、かつ放射線に対しての遮蔽効果の人
ぎいｐｂ層５が全面に亘って被着形成されている。本実
施例のＰＩ）層５は原像領域に開口を有ざす、目測対象
外の光とパックグラウンド放射線のうち、強度か特に強
い低エネルギー成分の放射線を遮り、バックグラウンド
ノイズを低減する。
有効なｐｂ層５の厚さは、測定列象とする放射線の種類
とエネルギー、そしてバックグラウンド放射線のエネル
キースペク１〜ラムに依存する。つまり有効なｐｂＭ層
５の厚さはとの放射線をどの程度のエネルギーまて゛阻
市覆るかという測定の目的によるのて、ここで一義的に
決めること（ｊ、できない。
とエネルギー、そしてバックグラウンド放射線のエネル
キースペク１〜ラムに依存する。つまり有効なｐｂＭ層
５の厚さはとの放射線をどの程度のエネルギーまて゛阻
市覆るかという測定の目的によるのて、ここで一義的に
決めること（ｊ、できない。
そこで以ＩＺに、いくつかの放射線］−ネルギ−（こつ
いて、ｐｂ層５の放射線遮蔽膜とじての効果と従来）鹿
光膜として通常用いられているＭｍの放射線を遮蔽する
効果の例によって比較する。土をそれぞれＰｂ層ないし
Ｍ層の厚さとする。放射線の強度、飛程は「理利年表昭
和５５江度版」 （東京天文台編纂）によるデータをも
とに算出した。
いて、ｐｂ層５の放射線遮蔽膜とじての効果と従来）鹿
光膜として通常用いられているＭｍの放射線を遮蔽する
効果の例によって比較する。土をそれぞれＰｂ層ないし
Ｍ層の厚さとする。放射線の強度、飛程は「理利年表昭
和５５江度版」 （東京天文台編纂）によるデータをも
とに算出した。
まずγ線について−述べる。「アをγ線のエネルギーと
する。γ線が物質を通過覆るときはγ線の強度は通過即
問（か増えるにしたかつて指数関数的に減少する。■ｏ
、■をそれぞれｐｂ層ないしＮ層を通過する前と通過し
た後でのγ線の強度とすると、■／■ｏはＰＩ）層ない
しＭ層の通過によるγ線の減衰、ずなわら遮蔽の程度を
表す。
する。γ線が物質を通過覆るときはγ線の強度は通過即
問（か増えるにしたかつて指数関数的に減少する。■ｏ
、■をそれぞれｐｂ層ないしＮ層を通過する前と通過し
た後でのγ線の強度とすると、■／■ｏはＰＩ）層ない
しＭ層の通過によるγ線の減衰、ずなわら遮蔽の程度を
表す。
ＥＴ−０，０５ト１ｅＶ、 ｔ＝１０ｐｇのとき、■／
■ｏはｐｂ層なら０．６、Ｍ層なら １．０で、Ｆ Ｔ
＝０．０２ＨｅＶ、 ｔ＝１０廊のとき、１／１ｏはｐ
ｂ層なら０１、Ｍ層なら１．０で、 Ｆ ７ ＝０ 、０２ＨｅＶ、 ｌ＝ ５１Ｊｍのとき
、■／Ｔｏは−〇 − Ｐｂ層なら０．３、Ｍ層なら１．０である。
■ｏはｐｂ層なら０．６、Ｍ層なら １．０で、Ｆ Ｔ
＝０．０２ＨｅＶ、 ｔ＝１０廊のとき、１／１ｏはｐ
ｂ層なら０１、Ｍ層なら１．０で、 Ｆ ７ ＝０ 、０２ＨｅＶ、 ｌ＝ ５１Ｊｍのとき
、■／Ｔｏは−〇 − Ｐｂ層なら０．３、Ｍ層なら１．０である。
このように［アベ、１ｌ−１８Ｖのγ線に対して一１ｔ
〜１０珈のＰｌ］層はＭ層に比べて人ぎな遮蔽効果があ
る。
〜１０珈のＰｌ］層はＭ層に比べて人ぎな遮蔽効果があ
る。
次にβ線について述べる。「βをβ線のエネルギーとす
る。β線つまり電子が物質を通過刃−るときは吸収曲線
かなだらかで重い荷電粒子の場合のように平均飛程を定
めることが困！ｌ［であるので通常傾斜の急な部分を直
線で延長して強度が○になる距離を電子の実用飛程（Ｒ
ｅｆｆとする）としている。仙電ネイＬ子の飛程は通過
物質中の電子濃度にそれぞれ２７ｘｌＯ／ｃｍ”、７．
８Ｘ１０２３／Ｃｍ３ テ市る。
る。β線つまり電子が物質を通過刃−るときは吸収曲線
かなだらかで重い荷電粒子の場合のように平均飛程を定
めることが困！ｌ［であるので通常傾斜の急な部分を直
線で延長して強度が○になる距離を電子の実用飛程（Ｒ
ｅｆｆとする）としている。仙電ネイＬ子の飛程は通過
物質中の電子濃度にそれぞれ２７ｘｌＯ／ｃｍ”、７．
８Ｘ１０２３／Ｃｍ３ テ市る。
［Ｂ ＝０．０８ＭｅＶのとき、”’ｅｆｆはＰｂ［な
ら１０ｆＪｔｎ、 Ｍ層なら３５ｙｉで、「β−０，０
１Ｍｅ＼１のとぎ、Ｒｅｆｆはｐｂ層なら２廟、Ｎ層な
ら７．３柳である。
ら１０ｆＪｔｎ、 Ｍ層なら３５ｙｉで、「β−０，０
１Ｍｅ＼１のとぎ、Ｒｅｆｆはｐｂ層なら２廟、Ｎ層な
ら７．３柳である。
次にα線について述べる。Ｅ、をα線のエネルギーとす
る。α線も荷電粒子でβ線と同じく、平均飛程（Ｒとす
る）は通過物質中の電子濃度に反比例する。
る。α線も荷電粒子でβ線と同じく、平均飛程（Ｒとす
る）は通過物質中の電子濃度に反比例する。
Ｆ（Ｘ−１トＩｅＶのとき、Ｒは
Ｐｂ層なら０．８．ｕｕ、Ｍ層なら２．８ｙｍで、Ｅ
（ｘ＝１０ＭｅＶのとき、［くけ ｐ＋４なら１４珈、ＡＲ層なら５０／、／／ＩＩである
。
（ｘ＝１０ＭｅＶのとき、［くけ ｐ＋４なら１４珈、ＡＲ層なら５０／、／／ＩＩである
。
このように、β線、α線などの荷電粒子の飛程は、Ｐｂ
中ではＭ中の約１／３．５で、同じ遮蔽効果を得るのに
要する膜厚はＰｂはＮの約１／３．５でよい。
中ではＭ中の約１／３．５で、同じ遮蔽効果を得るのに
要する膜厚はＰｂはＮの約１／３．５でよい。
１〜１０μｍのｐｂｅは「β＜０．１ト１ｅＶのβ線、
Ｅ、＜１０Ｍ ｅ Ｖのα線に対して十分な遮蔽効果が
ある。
Ｅ、＜１０Ｍ ｅ Ｖのα線に対して十分な遮蔽効果が
ある。
［発明の効果］
上述したように、本発明の素子構造によれば、放射線の
人身」面から半導体基板に入射Ｊる光か無くなり、また
従来のＭｖＪ等で形成するよりも薄い膜厚で、不要な低
下ネルギー放射線を遮蔽でさ、これら光・計測不要な低
下ネルギー放射線の半導体基板内での吸収・電荷発生が
抑制されてハックグラウンドノイズが抑制され、高精度
の放射線８１測か可能な放射線検出用固体搬像素子を得
ることができる。
人身」面から半導体基板に入射Ｊる光か無くなり、また
従来のＭｖＪ等で形成するよりも薄い膜厚で、不要な低
下ネルギー放射線を遮蔽でさ、これら光・計測不要な低
下ネルギー放射線の半導体基板内での吸収・電荷発生が
抑制されてハックグラウンドノイズが抑制され、高精度
の放射線８１測か可能な放射線検出用固体搬像素子を得
ることができる。
第１図は本発明の一実施例を示づ一半導体チツブの断面
図、第２図は従来の固体搬像素子の一例を示４半導体チ
ップの断面図である。 １・・・半導体基板、 ２・・・絶縁酸化膜３・・
・ポリシリ電極、 ４・・・リンカラス層５・・・ｐ
ｂ層、 ６・・・Ｍ層７・・・受光部
図、第２図は従来の固体搬像素子の一例を示４半導体チ
ップの断面図である。 １・・・半導体基板、 ２・・・絶縁酸化膜３・・
・ポリシリ電極、 ４・・・リンカラス層５・・・ｐ
ｂ層、 ６・・・Ｍ層７・・・受光部
Claims (1)
- （１）半導体基板の一主面に受光領域および信号電荷を
外部に転送する手段を集積してなる放射線検出用固体撮
像素子において、受光領域の形成された主面の全面かＰ
ｂ材で形成された遮光膜で覆われてなることを特徴とす
る放射線検出用固体撮像素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62318555A JPH077830B2 (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | 放射線検出用固体撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62318555A JPH077830B2 (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | 放射線検出用固体撮像素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01161184A true JPH01161184A (ja) | 1989-06-23 |
| JPH077830B2 JPH077830B2 (ja) | 1995-01-30 |
Family
ID=18100438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62318555A Expired - Lifetime JPH077830B2 (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | 放射線検出用固体撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH077830B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007258750A (ja) * | 2007-06-14 | 2007-10-04 | Fujifilm Corp | 固体撮像装置及び固体撮像装置の製造方法 |
| WO2010110172A1 (ja) * | 2009-03-25 | 2010-09-30 | 浜松ホトニクス株式会社 | Ｘ線撮像装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5946573A (ja) * | 1982-09-09 | 1984-03-15 | Fuji Electric Co Ltd | 自己チエツク可能な半導体放射線検出器 |
-
1987
- 1987-12-18 JP JP62318555A patent/JPH077830B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5946573A (ja) * | 1982-09-09 | 1984-03-15 | Fuji Electric Co Ltd | 自己チエツク可能な半導体放射線検出器 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007258750A (ja) * | 2007-06-14 | 2007-10-04 | Fujifilm Corp | 固体撮像装置及び固体撮像装置の製造方法 |
| WO2010110172A1 (ja) * | 2009-03-25 | 2010-09-30 | 浜松ホトニクス株式会社 | Ｘ線撮像装置 |
| JP2010223922A (ja) * | 2009-03-25 | 2010-10-07 | Hamamatsu Photonics Kk | Ｘ線撮像装置 |
| CN102282480A (zh) * | 2009-03-25 | 2011-12-14 | 浜松光子学株式会社 | X射线摄像装置 |
| US8575559B2 (en) | 2009-03-25 | 2013-11-05 | Hamamatsu Photonics K.K. | X-ray imaging device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH077830B2 (ja) | 1995-01-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |