放射线检测器的制造方法
【专利说明】放射线检测器
[0001]技术区域
[0002]本发明涉及一种具备感应放射线并生成电荷的转换膜的放射线检测器。
【背景技术】
[0003]以往，作为放射线检测器的一例，存在一种X射线检测器(例如，参照日本特开2005-019543号公报)。X射线检测器与X射线管共同设置于X射线透视装置等中。
[0004]X射线检测器具有间接转换型和直接转换型两种方式来作为X射线检测方式。间接转换型是利用闪烁体将所入射的X射线转换为其它光，并利用光电二极管或者CCD将该光转换为电荷，由此检测X射线。另一方面，直接转换型是通过利用半导体膜将所入射的X射线转换为电荷来检测X射线。
[0005]在间接转换型的情况下，闪烁体的X射线的反应位置与光电二极管所捕捉到的位置之间发生位置偏移。与此相对地，在直接转换型的情况下，在半导体膜中，直接电荷(电子或者空穴)从X射线的反应位置向收集用的电极漂移，因此能够获得比间接转换型更优良的位置分辨率。
[0006]这种X射线检测器一般使用像素检测器。像素检测器是将与像素对应的数量的用于检测X射线的X射线检测元件大量平面状地配置而得到的。另外，像素检测器的读出方式是如下的积分型:在将从X射线转换得到的电荷以固定期间蓄积到储能电容之后，利用TFT(薄膜晶体管)等开关元件读出所蓄积的电荷。对于该积分型，近年来光子计数型的检测器正在普及，并在一部分医用设备中也开始使用。
[0007]作为光子计数型的检测器，存在图1那样的条状检测器(Strip detector) 1lo条状检测器101具备:感应所入射的X射线并生成电荷的η型半导体膜103以及以隔着半导体膜103的方式设置的在X方向上长的条状电极(Strip electro de) 105和在Y方向上长的条状电极107。条状电极105、107是细长的板状电极。多个条状电极105、107并排地配置。
[0008]此外，在图1的条状检测器101中，在X方向上长的条状电极105与半导体膜103之间设置有在X方向上长的P+层171。另外，在Y方向上长的条状电极107与半导体膜103之间设置有在Y方向上长的n+层173，在相邻的两个η +层173之间设置有ρ+层175。在半导体膜103的没有形成条状电极105、107的位置处形成有绝缘层(例如S12:二氧化硅)177。
[0009]条状检测器例如用于使用了工业设备的无损检查装置中的微聚焦X射线管的微小观察。即，当使用微聚焦X射线管并且二维传感器的敏感区域狭窄时，X射线几乎进不来，因此使用条状检测器。
[0010]此外，在日本特开2013-140962号公报和日本特开2013-140975号公报中记载了一种利用娃贯通电极(TSV:through silicon via)技术在娃晶片上形成光电二极管阵列的方法。
【发明内容】
[0011]发明要解决的问题
[0012]然而，在以往的条状检测器中在转换膜103上形成细小的条状电极105、107的情况下，产生如下问题。即，在将由入射X射线产生的电荷收集到条状电极105、107时，分别发生电荷向相邻的条状电极105、107漏出的串扰。由此，引起空间分辨率、灵敏度降低。
[0013]本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于提供一种抑制了串扰的发生的放射线检测器。
_4] 用于解决问题的方案
[0015]本发明为了实现这样的目的，采用如下结构。
[0016]S卩，检测放射线的放射线检测器包括以下结构:转换膜，其将所入射的放射线转换为电荷；在第一方向上长的第一条状电极，在上述转换膜的与放射线入射面相反一侧的放射线入射相反面上并排地设置有多个该第一条状电极；以及在第二方向上长的第二条状电极，在上述转换膜的放射线入射面和放射线入射相反面中的任一方并排地设置有多个该第二条状电极，该第二方向与上述第一方向相交，其中，上述转换膜具有:感应半导体膜，其感应所入射的放射线并生成电荷；以及接合用半导体膜，其形成于上述感应半导体膜的上述第一条状电极侧和上述第二条状电极侧的面的、至少上述转换膜的整个敏感区域的整面上，接合用半导体膜的电阻比上述感应半导体膜的电阻高。
[0017]根据本发明所涉及的放射线检测器，在感应所入射的放射线并生成电荷的感应半导体膜的第一条状电极侧和第二条状电极侧的面的、至少转换膜的整个敏感区域的整面上形成有接合用半导体膜。接合用半导体膜的电阻比感应半导体膜的电阻高。因此，当由感应半导体膜生成的电荷被第一条状电极和第二条状电极收集时，能够分别抑制电荷向相邻的条状电极移动。因而，能够抑制电荷向相邻的条状电极漏出的串扰，能够改善空间分辨率、灵敏度的降低。
[0018]另外，在本发明所涉及的放射线检测器中，优选的是，上述第一条状电极和上述第二条状电极以将上述转换膜的整个敏感区域分割为矩阵状的方式被截断，上述放射线检测器还具备入射位置确定部，该入射位置确定部基于由被截断的上述第一条状电极和上述第二条状电极读出的上述电荷，针对被分割为矩阵状的分割敏感区域的每一个分别确定放射线的入射位置。
[0019]第一条状电极和第二条状电极以将转换膜的整个敏感区域分割为矩阵状的方式被截断。因此，入射位置确定部基于由被截断的第一条状电极和第二条状电极读出的电荷，针对被分割为矩阵状的分割敏感区域的每一个分别确定放射线的入射位置。即，即使在读出时间内入射两道以上的放射线，只要入射到不同的分割敏感区域，就能够确定放射线的入射位置。因此，能够增加在读出时间内所能检测的放射线数，因此能够提高照射线量的上限，能够缩短直到对足够的放射线数进行计数为止的测量时间。
[0020]另外，在本发明所涉及的放射线检测器中，上述接合用半导体膜优选由CdS、ZnS、ZnO, ZnSe, Sb2S3以及它们的混晶中的任一个构成。由此，能够使接合用半导体膜的电阻比感应半导体膜的电阻高。
[0021]另外，在本发明所涉及的放射线检测器中，上述感应半导体膜优选由C dTe、ZnTe以及它们的混晶中的任一个构成。能够实现高灵敏度且高效率的放射线检测器。
[0022]另外，在本发明所涉及的放射线检测器中，优选在上述感应半导体膜中添加了卤族元素。由此，能够改善感应半导体膜的晶体内的载流子的输运性。
[0023]此外，本说明书还公开了如下的放射线检测器所涉及的发明。
[0024]本发明所涉及的放射线检测器的一例是:上述第二条状电极在上述转换膜的放射线入射相反面内具有沿上述第一方向和上述第二方向排列的多个像素电极以及按沿上述第二方向排列的上述像素电极的每个列与沿上述第二方向排列的各个上述像素电极相连接的像素电极连接部，上述第一条状电极在上述转换膜的放射线入射相反面内与沿上述第一方向排列的上述像素电极的列交替地设置。
[0025]根据该结构，通过在转换膜的放射线入射相反面进行单面读出能够具有与两侧型的条状检测器相同的功能。在这种情况下，第一条状电极侧和第二条状电极(像素电极和像素电极连接部)侧共同成为转换膜的放射线入射相反面侧，在放射线入射相反面侧形成有接合用半导体膜。由此，当由感应半导体膜生成的电荷被第一条状电极和像素电极收集时，能够分别抑制电荷向相邻的条状电极移动。因而，能够抑制电荷向相邻的条状电极漏出的串扰。
[0026]发明的效果
[0027]根据本发明所涉及的放射线检测器，在感应所入射的放射线并生成电荷的感应半导体膜的第一条状电极侧和第二条状电极侧的面的、至少上述转换膜的整个敏感区域的整面上形成有接合用半导体膜。接合用半导体膜的电阻比感应半导体膜的电阻高。因此，在由感应半导体膜生成的电荷被第一条状电极和第二条状电极收集时，能够分别抑制电荷向相邻的条状电极移动。因而，能够抑制电荷向相邻的条状电极漏出的串扰，能够改善空间分辨率、灵敏度的降低。
【附图说明】
[0028]※为了说明发明，图示了目前被认为优选的几个方式，但希望了解的是，发明并不限定于如图示那样的结构和方案。
[0029]图1是以往的两侧型的条状检测器的立体图。
[0030]图2是表示实施例1所涉及的X射线条状检测器的纵截面图。
[0031]图3是表示转换膜以及X方向和Y方向的条状电极的立体图。
[0032]图4A是表示在四个分割敏感区域内确定X射线入射位置的结构的图，图4B是表示在整个敏感区域内确定X射线入射位置的结构的图。
[0033]图5A是下部中介层的俯视图，图5B是图5A的E-E部分的纵截面图。
[0034]图6是表示实施例1所涉及的X射线条状检测器的框图。
[0035]图7