JPH06260671A - 半導体放射線検出器およびその製造方法 - Google Patents
半導体放射線検出器およびその製造方法Info
- Publication number
- JPH06260671A JPH06260671A JP5072764A JP7276493A JPH06260671A JP H06260671 A JPH06260671 A JP H06260671A JP 5072764 A JP5072764 A JP 5072764A JP 7276493 A JP7276493 A JP 7276493A JP H06260671 A JPH06260671 A JP H06260671A
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- JP
- Japan
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- radiation detector
- electrodes
- semiconductor
- radiation
- compound semiconductor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】高い位置分解能が簡便な製造工程により得られ
るアレイ型半導体放射線検出器の構造およびその製造方
法を提供する。 【構成】(ａ)放射線に有感な化合物半導体１からなる複
数の基体と、(ｂ)前記基体の機械加工された加工面が相
互に密着して配設され、(ｃ)前記加工面以外の前記基体
の対向する電極面に設けられた１対の電極２，３とを含
み、(ｄ)少なくとも一方の前記電極２が前記加工面から
離隔しているものである。
るアレイ型半導体放射線検出器の構造およびその製造方
法を提供する。 【構成】(ａ)放射線に有感な化合物半導体１からなる複
数の基体と、(ｂ)前記基体の機械加工された加工面が相
互に密着して配設され、(ｃ)前記加工面以外の前記基体
の対向する電極面に設けられた１対の電極２，３とを含
み、(ｄ)少なくとも一方の前記電極２が前記加工面から
離隔しているものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、個々の単位素子となる
半導体部分を複数個隣接して配列した、いわゆるアレイ
型半導体放射線検出器の構造および製造方法に関するも
のである。
半導体部分を複数個隣接して配列した、いわゆるアレイ
型半導体放射線検出器の構造および製造方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】半導体放射線検出器は、放射線に起因し
て半導体内に生じる光電流をその表面に設けた電極によ
り測定するものである。CdTe、HgI2などの化合物半導体
を用いた場合、バンドギャップが広いため室温での動作
が可能であり、また構成元素の原子番号が大きいためＸ
線、γ線の吸収係数が大きく、高い感度が得られる。近
年、半導体放射線検出部分を複数個隣接して配列した、
いわゆるアレイ型半導体放射線検出器が２次元画像など
を得るために、医用診断機器、産業用の非破壊検査装置
などへの適用が注目されている。これらの用途では、ア
レイを構成する各単位素子の検出効率を高めるのみでは
なく、空間位置分解能の向上が高精度の画像情報を得る
ためには不可欠となる。
て半導体内に生じる光電流をその表面に設けた電極によ
り測定するものである。CdTe、HgI2などの化合物半導体
を用いた場合、バンドギャップが広いため室温での動作
が可能であり、また構成元素の原子番号が大きいためＸ
線、γ線の吸収係数が大きく、高い感度が得られる。近
年、半導体放射線検出部分を複数個隣接して配列した、
いわゆるアレイ型半導体放射線検出器が２次元画像など
を得るために、医用診断機器、産業用の非破壊検査装置
などへの適用が注目されている。これらの用途では、ア
レイを構成する各単位素子の検出効率を高めるのみでは
なく、空間位置分解能の向上が高精度の画像情報を得る
ためには不可欠となる。
【０００３】従来、このようなアレイ型検出器の構造と
して、半導体の対向する２つの面に電極を設けた単位
素子を作成した後、これらの単位素子を所定の空間を隔
てて電気的に分離し、隣接して配列した多数素子構造
（Y.Iwase, Sensors and Actuators A, vol.34, pp.31
(1992)）、また、単一の半導体基板の主面上に所定の
空間を隔て、電気的に分離した複数の電極を隣接して配
列したモノリッシク構造（J.F.Butler, IEEE trans. Nu
cl. Sci., vol.NS39, pp.605 (1992)）が知られてい
る。
して、半導体の対向する２つの面に電極を設けた単位
素子を作成した後、これらの単位素子を所定の空間を隔
てて電気的に分離し、隣接して配列した多数素子構造
（Y.Iwase, Sensors and Actuators A, vol.34, pp.31
(1992)）、また、単一の半導体基板の主面上に所定の
空間を隔て、電気的に分離した複数の電極を隣接して配
列したモノリッシク構造（J.F.Butler, IEEE trans. Nu
cl. Sci., vol.NS39, pp.605 (1992)）が知られてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
アレイ型検出器の構造では、高い空間位置精度の達成が
困難であり、そのため、高精度の画像情報を得ることが
できない。すなわち、多数素子構造では、各単位素子
を配列する機械的精度がそのまま空間位置分解能を決定
するため、その機械的精度以上の空間位置分解能を得る
ことはできない。また、モノリッシク構造では、隣接
した電極間の電気的アイソレーションが十分でないた
め、高い分解能を得ることができない。
アレイ型検出器の構造では、高い空間位置精度の達成が
困難であり、そのため、高精度の画像情報を得ることが
できない。すなわち、多数素子構造では、各単位素子
を配列する機械的精度がそのまま空間位置分解能を決定
するため、その機械的精度以上の空間位置分解能を得る
ことはできない。また、モノリッシク構造では、隣接
した電極間の電気的アイソレーションが十分でないた
め、高い分解能を得ることができない。
【０００５】本発明の目的は、高い位置分解能が簡便な
製造工程により得られるアレイ型半導体放射線検出器の
構造およびその製造方法を提供するものである。
製造工程により得られるアレイ型半導体放射線検出器の
構造およびその製造方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明による半導体放射
線検出器の構造は、(ａ)放射線に有感な化合物半導体か
らなる複数の基体と、(ｂ)前記基体の機械加工された加
工面が相互に密着して配設され、(ｃ)前記加工面以外の
前記基体の対向する電極面に設けられた１対の電極とを
含み、(ｄ)少なくとも一方の前記電極が前記加工面から
離隔しているものである。特に、放射線に有感な化合物
半導体としては、ＣｄＴｅ、ＣｄＺｎＴｅなどのＣｄＴ
ｅを主成分とする半導体を用いることが望ましい。
線検出器の構造は、(ａ)放射線に有感な化合物半導体か
らなる複数の基体と、(ｂ)前記基体の機械加工された加
工面が相互に密着して配設され、(ｃ)前記加工面以外の
前記基体の対向する電極面に設けられた１対の電極とを
含み、(ｄ)少なくとも一方の前記電極が前記加工面から
離隔しているものである。特に、放射線に有感な化合物
半導体としては、ＣｄＴｅ、ＣｄＺｎＴｅなどのＣｄＴ
ｅを主成分とする半導体を用いることが望ましい。
【０００７】また、本発明による半導体放射線検出器の
製造方法は、(ａ)放射線に有感な化合物半導体の対向す
る電極面に１対の電極を形成する工程と、(ｂ)前記電極
の端部から離隔する位置で前記電極面にほぼ垂直に前記
化合物半導体を機械的に切断することで各単位素子を形
成する工程と、(ｃ)前工程で機械的に切断した面を相互
に密着して複数の前記単位素子を配設する工程とを含有
するものである。
製造方法は、(ａ)放射線に有感な化合物半導体の対向す
る電極面に１対の電極を形成する工程と、(ｂ)前記電極
の端部から離隔する位置で前記電極面にほぼ垂直に前記
化合物半導体を機械的に切断することで各単位素子を形
成する工程と、(ｃ)前工程で機械的に切断した面を相互
に密着して複数の前記単位素子を配設する工程とを含有
するものである。
【０００８】
【作用及び効果】本発明によれば、放射線を検出する各
基体は密着して配設されており、位置精度は基体の加工
精度でほぼ決定される。同時に、各基体間は電気的に不
活性な機械加工された加工面で接しており、同時に一方
の電極は加工面から離隔しているので、隣接した単位素
子間の電気的なアイソレーションも高い。したがって、
本発明によれば、高い位置分解能を有する半導体放射線
検出器を簡便な製造工程で作製することができる。
基体は密着して配設されており、位置精度は基体の加工
精度でほぼ決定される。同時に、各基体間は電気的に不
活性な機械加工された加工面で接しており、同時に一方
の電極は加工面から離隔しているので、隣接した単位素
子間の電気的なアイソレーションも高い。したがって、
本発明によれば、高い位置分解能を有する半導体放射線
検出器を簡便な製造工程で作製することができる。
【０００９】
【実施例】本発明の一実施例である放射線検出器の製造
工程を図１〜図３を用いて以下に説明する。
工程を図１〜図３を用いて以下に説明する。
【００１０】図１に示すように、高抵抗ＣｄＴｅ半導体
単結晶からなる基板１（厚さ：２mm、２０mm角）の対向
する両主面を研磨・エッチングした後、無電解めっき法
によりその両主面に白金(Ｐｔ、厚さ：１００nm)からな
る上部電極２、下部電極３を形成する。
単結晶からなる基板１（厚さ：２mm、２０mm角）の対向
する両主面を研磨・エッチングした後、無電解めっき法
によりその両主面に白金(Ｐｔ、厚さ：１００nm)からな
る上部電極２、下部電極３を形成する。
【００１１】図２に示すように、まず、基板１の下部電
極３側をＳｉウエハ４の表面に半導体加工用のワックス
を用いて固定する。基板１の上部電極２側を先端がＶ字
型で厚さが２５０μｍの外周刃を用いた切断装置（ダイ
シングソー）により１００μｍの深さの溝５を２．２ｍ
ｍ間隔で形成する。これにより溝５部分の上部電極２は
剥離され基板１の表面が露出する。その後、切断装置の
外周刃を厚さ１５０μｍのものに交換し、溝５部分の中
心部分で基板１を切断することで２ｍｍ角の単位素子６
を作製する。この際、基板１のみでなく、下部電極３お
よびＳｉウエハ４の一部分までを切断する。
極３側をＳｉウエハ４の表面に半導体加工用のワックス
を用いて固定する。基板１の上部電極２側を先端がＶ字
型で厚さが２５０μｍの外周刃を用いた切断装置（ダイ
シングソー）により１００μｍの深さの溝５を２．２ｍ
ｍ間隔で形成する。これにより溝５部分の上部電極２は
剥離され基板１の表面が露出する。その後、切断装置の
外周刃を厚さ１５０μｍのものに交換し、溝５部分の中
心部分で基板１を切断することで２ｍｍ角の単位素子６
を作製する。この際、基板１のみでなく、下部電極３お
よびＳｉウエハ４の一部分までを切断する。
【００１２】単位素子６をＳｉウエハ４から外し、洗浄
後、図３に示すように配線基板７上に前工程で切断した
面を密着して固定する。その後、共通配線となる下部電
極３と各単位素子の信号出力となる上部電極２にそれぞ
れ配線することで放射線検出器となる。切断加工した面
には均一な厚さに加工変質層８が形成される。この加工
変質層８は電導性が無く、電気的に不活性であるので、
各単位素子間は機械的には密着しているが、電気的には
充分分離される。また、溝５部分を形成後に切断加工す
るので、切断に伴う電極近傍の結晶の割れも少ない。
後、図３に示すように配線基板７上に前工程で切断した
面を密着して固定する。その後、共通配線となる下部電
極３と各単位素子の信号出力となる上部電極２にそれぞ
れ配線することで放射線検出器となる。切断加工した面
には均一な厚さに加工変質層８が形成される。この加工
変質層８は電導性が無く、電気的に不活性であるので、
各単位素子間は機械的には密着しているが、電気的には
充分分離される。また、溝５部分を形成後に切断加工す
るので、切断に伴う電極近傍の結晶の割れも少ない。
【００１３】なお、本実施例ではＶ字型の溝５の形成に
より上部電極２を剥離することで、上部電極２の端部が
加工される面から遠ざかるようにしているが、上部電極
２形成時に、切断する領域にレジストマスクを設けてお
くなどにより、この領域に予め上部電極２を形成しない
ことでもよい。また、切断加工後に上部電極２の周囲を
面取り加工することで上部電極２の端部が加工された面
から遠ざかるようにしてもよい。必要に応じて、切断加
工された面をＳiＯ2などの絶縁膜で被覆し、隣接する単
位素子間の電気的な分離をより確実なものとすることも
できる。また、加工された面にエッチング処理などの表
面処理を行ってもよい。
より上部電極２を剥離することで、上部電極２の端部が
加工される面から遠ざかるようにしているが、上部電極
２形成時に、切断する領域にレジストマスクを設けてお
くなどにより、この領域に予め上部電極２を形成しない
ことでもよい。また、切断加工後に上部電極２の周囲を
面取り加工することで上部電極２の端部が加工された面
から遠ざかるようにしてもよい。必要に応じて、切断加
工された面をＳiＯ2などの絶縁膜で被覆し、隣接する単
位素子間の電気的な分離をより確実なものとすることも
できる。また、加工された面にエッチング処理などの表
面処理を行ってもよい。
【図１】本発明の実施例である放射線検出器の電極形成
工程を説明するための断面図である。
工程を説明するための断面図である。
【図２】本発明の実施例である放射線検出器の機械切断
工程を説明するための断面図である。
工程を説明するための断面図である。
【図３】本発明の実施例である放射線検出器の断面図で
ある。
ある。
１ 基板（半導体からなる基体） ２ 上部電極 ３ 下部電極 ４ Ｓｉウエハ ５ 溝 ６ 単位素子 ７ 配線基板 ８ 加工変質層
Claims (2)
- 【請求項１】 (ａ)放射線に有感な化合物半導体からな
る複数の基体と、 (ｂ)前記基体の機械加工された加工面が相互に密着して
配設され、 (ｃ)前記加工面以外の前記基体の対向する電極面に設け
られた１対の電極とを含み、 (ｄ)少なくとも一方の前記電極が前記加工面から離隔し
ていることを特徴とする半導体放射線検出器。 - 【請求項２】 (ａ)放射線に有感な化合物半導体の対向
する電極面に１対の電極を形成する工程と、 (ｂ)前記電極の端部から離隔する位置で前記電極面にほ
ぼ垂直に前記化合物半導体を機械的に切断することで各
単位素子を形成する工程と、 (ｃ)前工程で機械的に切断した面を相互に密着して複数
の前記単位素子を配設する工程とを含有することを特徴
とする半導体放射線検出器の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5072764A JPH06260671A (ja) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | 半導体放射線検出器およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5072764A JPH06260671A (ja) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | 半導体放射線検出器およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06260671A true JPH06260671A (ja) | 1994-09-16 |
Family
ID=13498768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5072764A Pending JPH06260671A (ja) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | 半導体放射線検出器およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06260671A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005523438A (ja) * | 2002-04-18 | 2005-08-04 | フォルシェングスツェントルム ユーリッヒ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクター ハフトゥング | 両接触表面に微細構造を有する位置感応型ゲルマニウム検出器 |
| JP2009175102A (ja) * | 2008-01-28 | 2009-08-06 | Shimadzu Corp | 直接変換型ｘ線フラットパネルセンサー |
| JP2012023235A (ja) * | 2010-07-15 | 2012-02-02 | Hitachi Consumer Electronics Co Ltd | 放射線検出素子、及び放射線検出素子の製造方法 |
| JP2012103036A (ja) * | 2010-11-08 | 2012-05-31 | Hitachi Consumer Electronics Co Ltd | 放射線検出器 |
| JP2014239152A (ja) * | 2013-06-07 | 2014-12-18 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフトＳｉｅｍｅｎｓ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ | 電極層を分断する溝を有する半導体素子及びその溝の形成方法 |
-
1993
- 1993-03-09 JP JP5072764A patent/JPH06260671A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005523438A (ja) * | 2002-04-18 | 2005-08-04 | フォルシェングスツェントルム ユーリッヒ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクター ハフトゥング | 両接触表面に微細構造を有する位置感応型ゲルマニウム検出器 |
| JP2009175102A (ja) * | 2008-01-28 | 2009-08-06 | Shimadzu Corp | 直接変換型ｘ線フラットパネルセンサー |
| JP2012023235A (ja) * | 2010-07-15 | 2012-02-02 | Hitachi Consumer Electronics Co Ltd | 放射線検出素子、及び放射線検出素子の製造方法 |
| JP2012103036A (ja) * | 2010-11-08 | 2012-05-31 | Hitachi Consumer Electronics Co Ltd | 放射線検出器 |
| JP2014239152A (ja) * | 2013-06-07 | 2014-12-18 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフトＳｉｅｍｅｎｓ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ | 電極層を分断する溝を有する半導体素子及びその溝の形成方法 |
| US10128305B2 (en) | 2013-06-07 | 2018-11-13 | Siemens Healthcare Gmbh | Semiconductor element having grooves which divide an electrode layer, and method of forming the grooves |
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