放射线检测元件以及放射线检测元件的制造方法与流程

文档序号:21279402发布日期:2020-06-26 23:30阅读:185来源:国知局
放射线检测元件以及放射线检测元件的制造方法与流程

本发明涉及使用含有碲化镉(cdte)或碲化镉锌(cdznte)的化合物半导体晶体的放射线检测元件以及放射线检测元件的制造方法。



背景技术:

作为ii族(2b族)元素的镉(cd)和作为vi族(6b族)元素的碲(te)的ii-vi族化合物即碲化镉(cdte)的晶体材料是具有较大带隙(~1.44ev)的结晶性化合物半导体材料。另外,也包括通过将cdte的cd的一部分用作为同族元素的zn置换而进一步增大了带隙的碲化镉锌(cdznte)在内,cdte系化合物半导体晶体材料适合用于太阳电池、电光调制器、红外窗口等光学元件,暗视场摄像机(darkfieldcamera)、红外望远镜等红外检测器,x射线照片(x-rayphotograph)、x射线计算机体层摄影(computertomography,ct)、环境放射线测量仪等放射线检测器这样的广泛的用途。

其中,在放射线检测器用途中,对电阻率高的绝缘性的cdte系晶体施加高偏压(biasvoltage),通过放射线入射到晶体材料时产生的(内部)光电效应将放射线的入射转变为电流信号,由此能电检测放射线。就是说,成为放射线检测器中感测放射线的主要部分的放射线检测元件至少由cdte系晶体材料和用于对该cdte系晶体材料施加高偏压的电极部构成。

若将放射线检测元件构成为在cdte系晶体的表面上以改变位置的方式配置了多个电极部,则能根据电极部的位置来检测放射线。若利用该放射线检测元件并将多个电极部配置成矩阵状,则能得到与各电极部感测放射线的像素对应的放射线图像。x射线照片、x射线ct应用上述原理,得到作为放射线的一种的x射线的描绘图像。关于这样的放射线检测元件,如专利文献1~3所公开的技术等是公知的。

在cdte系晶体上以改变位置的方式配置了多个电极部的放射线检测元件通过如下方式制作:在由含有cdte系化合物的半导体晶体构成的基板的表面以规定的间隔分离地配置形成多个电极部。对此,在专利文献1中,利用抗蚀剂膜等对基板表面上的与多个电极部之间对应的部分进行掩蔽,在该状态下将基板浸渍于镀液中而在基板表面的未被掩蔽的部分利用镀敷形成导电膜,形成成为电极部的薄膜。另外,关于电极部的形成方法,如专利文献4那样,还存在不利用镀敷法而使用蒸镀法等的现有技术。在形成电极部后,抗蚀剂膜等掩蔽材料被去除。

在专利文献1中,在通过上述方法形成电极部时,使用特定的镀液在特定的条件下进行镀敷处理,由此在所形成的电极部与基板面之间形成电阻率107ω·cm以下的含有te氧化物的中间层。通过该中间层的存在,能大幅度提高由含有cdte系化合物的晶体材料构成的基板的表面与所形成的薄膜状的电极材料之间的密合性。

从得到基板与电极层的密合性高、高耐久性、高寿命的放射线检测元件的方面考虑,上述专利文献1的技术是非常有用的技术。作为近年来的技术趋势,对放射线检测元件的描绘图像的高清晰化的要求提高,与此相伴,推进各电极部的面积以及电极部之间的间隔的缩小化。为了可靠地分离来自各电极部的电信号而得到高清晰的描绘图像,即使电极部之间的间隔缩小而变窄,电极部之间被可靠地绝缘也是重要的。因此,需要电极部之间的材料、即由含有cdte系化合物的晶体材料构成的基板自身具有足够高的电阻率。

然而,仅通过控制基板的电阻值,绝缘是不充分的,特别是在制作电极部之间的间隔窄的放射线检测元件的情况下等,确认到产生因电极部之间的绝缘不充分而引起的元件性能的不良(电极部之间的漏电流等)。这样的产生了不良的元件无法根据各电极部的位置对放射线的检测信号进行适当的分离,因此空间分辨率降低而产生描绘图像的不清晰化,或者根据情况也会产生无法发挥作为放射线检测元件的功能的情况。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2013-157494号公报

专利文献2:日本特表2013-503481号公报

专利文献3:日本特开2003-142673号公报

专利文献4:日本特开平08-125203号公报



技术实现要素:

发明所要解决的问题

本公开内容的技术要解决上述的问题,其问题在于提供一种电极部与基板的密合性高、并且降低了由电极部之间的漏电流引起的元件不良的放射线检测元件。

用于解决问题的方案

为了解决上述问题,本发明人等进行了深入研究,结果可知:利用抗蚀剂对电极部之间的绝缘部(上部)进行掩蔽,然后,将基板浸渍于镀液中而形成成为电极部的薄膜,但此时镀液侵入绝缘部上部与抗蚀剂之间,在绝缘部上部形成绝缘性较差的氧化物。其结果可知因以该氧化物为泄漏路径(leakpath)的电流流过而产生元件不良。由此,得到如下见解,从而完成了本发明,即,通过提高绝缘部上部与抗蚀剂的密合性,能防止镀液的侵入,抑制氧化物的形成,降低由漏电流引起的元件不良。

基于上述的见解,本公开内容提供以下的发明。

1)一种放射线检测元件,其特征在于,在由含有碲化镉或碲化镉锌的化合物半导体晶体构成的基板的表面具备多个电极部和设于所述电极部之间的绝缘部,在所述多个电极部与所述基板之间存在含有碲的氧化物的中间层,在所述绝缘部的上部存在碲氧化物,并且,所述绝缘部的上部的碲氧化物的最大厚度为30nm以下。

2)根据上述1)所述的放射线检测元件,其特征在于,所述绝缘部的上部的碲氧化物的最大厚度为20nm以下。

3)根据上述2)所述的放射线检测元件,其特征在于,所述绝缘部的上部的碲氧化物的最大厚度为10nm以下。

4)根据上述1)~3)中任一项所述的放射线检测元件,其中,所述绝缘部的上部的碲氧化物呈岛状存在。

5)根据上述1)~4)中任一项所述的放射线检测元件,其特征在于,所述中间层的平均厚度为100nm以上。

6)根据上述5)所述的放射线检测元件,其特征在于,所述中间层的平均厚度为200nm以上。

7)根据上述6)所述的放射线检测元件,其特征在于,所述中间层的平均厚度为400nm以上。

8)根据上述1)~7)中任一项所述的放射线检测元件,其特征在于,设于所述电极部之间的绝缘部的宽度为100μm以下。

9)根据上述1)~8)中任一项所述的放射线检测元件,其特征在于,设于所述电极部之间的绝缘部是含有碲化镉或碲化镉锌的化合物半导体晶体。

10)根据上述1)~9)中任一项所述的放射线检测元件,其特征在于,所述电极部由含有铂、金、或含有铂和金中的至少一方的合金的薄膜构成。

11)根据上述1)~10)中任一项所述的放射线检测元件,其特征在于,在与所述基板的表面垂直的剖面中,所述电极部为凹状的形状,设于所述电极部之间的绝缘部为凸状的形状。

12)根据上述1)~11)中任一项所述的放射线检测元件,其特征在于,在所述化合物半导体晶体为碲化镉锌晶体(cd1-xznxte)的情况下,所述化合物半导体晶体是ii族元素中的锌的浓度x为2at%以上且10at%以下的碲化镉锌晶体。在此,at%是指原子组成百分率。

13)根据上述1)~12)中任一项所述的放射线检测元件,其特征在于,由所述化合物半导体晶体构成的基板的表面是{111}、{110}、{100}中的任一方位面。

14)一种放射线检测元件的制造方法,其特征在于,是上述1)~13)中任一项所述的放射线检测元件的制造方法,所述制造方法包括:从含有碲化镉或碲化镉锌的化合物半导体晶体锭切出基板,进行研磨和清洗,由此将基板加工成晶片(wafer)状的工序;在所述晶片状的基板表面,在电极部形成预定区域以外的区域形成图案化为规定形状的抗蚀剂膜的工序;对所述电极部形成预定区域进行蚀刻(etching)处理的工序;以及通过将所述蚀刻处理后的基板浸渍于非电解镀(electrolessplating)液中,在所述基板表面的所述电极部形成预定区域形成电极部的工序。

发明效果

根据本公开内容的技术,在使用cdte或cdznte这样的cdte系化合物半导体晶体的放射线检测器中,可得到电极部与基板的密合性高、能防止因电极部之间的绝缘不良而产生的漏电流所引起的元件的性能不良的产生、高清晰且高性能的放射线检测元件。另外,能降低元件的次品率,提高元件制造的成品率。

附图说明

图1是放射线检测元件的外观图。

图2是放射线检测元件的剖面放大图。

图3是放射线检测元件的制造工序的例子。

图4是实施例1的放射线检测元件的剖面放大图像。

图5是实施例1的利用eds得到的成分分析结果。

图6是比较例1的放射线检测元件的剖面放大图像。

图7是比较例1的利用eds得到的成分分析结果。

具体实施方式

以往,切出cdte或cdznte锭,对其表面进行研磨等,制作出含有cdte或cdznte的化合物半导体基板。然后,为了去除因切削、研磨而产生的基板表面的加工变质层,实施了酸性蚀刻处理。然而,由于酸性蚀刻处理,在作为后工序的非电解镀处理中,有时在掩蔽用的抗蚀剂膜与基板的边界部容易进行氧化反应。

即,可知:若在上述酸性蚀刻处理后,利用抗蚀剂膜等对基板表面上的与绝缘部对应的部分进行掩蔽,在该状态下将基板浸渍于非电解镀液中,在基板表面的未被掩蔽的部分利用非电解镀形成电极部,则在掩蔽用抗蚀剂膜与绝缘部的边界部附近,抗蚀剂膜与基板的密合性低,非电解镀液侵入抗蚀剂膜与基板之间,进行非电解镀液中含有的pt原子与基板中的cd原子置换的镀敷反应,此时会形成绝缘性较差的氧化物。

另一方面,确认到:若在基板的加工工序中,经过从单晶锭切出晶片状的基板的工序、晶片表面的研磨工序、清洗工序,不进行用于去除加工变质层的酸性蚀刻处理就进行非电解镀处理,则抗蚀剂膜与基板的密合性不会降低,会抑制镀液向抗蚀剂膜与基板(与绝缘部对应的部分)之间的侵入,不易形成氧化物,能降低电极部之间的绝缘不良。

另外,在基板的加工工序中不实施酸性蚀刻的情况下,在晶片表面残留加工变质层,因此担心放射线元件特性的劣化的可能性,但在本发明中,关于掩蔽工序中与电极部形成部分相当的基板表面的露出的部分,在通过镀敷形成电极部前,进行蚀刻而去除该加工变质层,因此,电极部与基板之间的电特性不会劣化,能避免因省略了加工工序中的酸性蚀刻而引起的元件劣化的可能性。

利用本公开内容的技术的放射线检测元件具有如下构成:在由含有cdte或cdznte的化合物半导体晶体构成的基板的表面具备多个即至少两个以上的电极部,在电极部与电极部之间具备至少一个以上的绝缘部。

成为基板的材料是含有cdte或将cdte的cd的一部分用zn置换而得到的cdznte的结晶性的材料,优选为单晶材料。成为基板的含有cdte或cdznte的结晶性材料也可以根据需要进一步含有铟(in)、氯(cl)等掺杂剂元素。

在图1中示出本公开内容的放射线检测元件100的整体的外观的一个例子。在该图所示的例子中,设于基板的表面的电极部101分别遍及纵向和与纵向正交的横向呈矩阵状配置有多个,但本公开内容作为对象的放射线检测元件并不限于这样的具体方案。如上所述,只要是至少两个以上的电极部设于基板的表面,在电极部之间存在不存在电极部的区域的构成,就包括在本公开内容作为对象的技术范围内。

图2概略性地示出图1中的电极部101和绝缘部201的附近的剖面放大图。基板200的表面上邻接的两个电极部202之间为电阻率高的绝缘部201。各电极部202被该绝缘部201隔开,每个电极部的空间上的放射线检测区域被划定。因此,电极部202之间的绝缘部201需要电阻率足够高,以达到在邻接的电极部202之间不产生电流路径的程度,例如可以设为107ω·cm以上。需要说明的是,在图2中,电极部202的表面形成于比电极部202之间的绝缘部201的表面低的位置,但并不限于此,也可以两者处于同一平面,或者电极部202的表面形成于比电极部202之间的绝缘部201的表面高的位置。

在电极部202与基板200的表面之间形成有含有te的氧化物的中间层203。该te的氧化物是氧(o)与te的原子数比o/te大致在0.6~1的范围的导电性的氧化物。因此,即使经由该氧化物,半导体中的电荷也能到达电极部。该含有te的氧化物的中间层203夹在由含有cdte或cdznte的化合物半导体晶体构成的基板的表面与电极物质之间,由此起到改善电极部的密合性的作用。中间层203的平均厚度设为起到改善电极部的密合性的作用的范围,优选为100nm以上,更优选为200nm以上,进一步优选为300nm以上,再进一步优选为400nm以上。

在绝缘部201的与电极部202邻接的端部的表面,也以上述中间层203延伸的形式存在te氧化物204。但是,本公开内容的技术中特别重要的是,在电极部202之间的绝缘部201的上部,te氧化物的最大厚度为30nm以下,优选为20nm以下,进一步优选为10nm以下。通过在电极部202之间的绝缘部201的上部将te氧化物的最大厚度控制在30nm以下,能抑制在电极部202之间的绝缘部201形成电流的泄漏路径,降低由漏电流引起的元件不良。另外,在电极部202之间的绝缘部201的上部,te氧化物也可以呈岛状存在,即在电极部202之间的绝缘部201的上部也可以存在局部不存在te氧化物的区域。若存在这样局部不存在碲氧化物的区域,则能抑制在电极部202之间的绝缘部201形成电流的泄漏路径,降低由漏电流引起的元件不良。

本公开内容的技术对设于电极部202之间的绝缘部201的宽度为100μm以下的放射线检测元件应用是有效的。随着设于电极部202之间的绝缘部201的宽度变窄,容易在绝缘部201形成电流的泄漏路径,但通过应用本公开内容的技术,能有效地排除这样的弊病。设于电极部202之间的绝缘部201的宽度被定义为从绝缘部201的一方的电极部202侧的端部到另一方的电极部202侧的端部的最短直线距离。电极部202之间的绝缘部201的宽度可以设为70μm以下,还可以设为50μm以下。

设于电极部202之间的绝缘部201可以由含有cdte或cdznte的化合物半导体晶体构成。特别是,优选如下构造:以构成基板200的含有cdte或cdznte的绝缘性(107ω·cm以上)的化合物半导体晶体材料的一部分在基板200表面露出,使得在邻接的电极部202之间将两电极部202之间隔开的形式构成绝缘部201,但不限于此,也可以采用如下构造:以由与基板200不同的绝缘性材料形成的构成来形成设于电极部202之间的绝缘部201。

对电极部202的构造、形状没有特别的限制,可以根据所期望的设计来构成,当构成元件形成工艺上的观点、元件的小型化、处理的简便性时,电极部202可以以薄膜的形态设于基板200上。另外,当考虑到与形成于基板200表面的te氧化物的密合性时,构成电极部202的材料可以采用金属材料,其中作为这样的金属材料的选项,可列举出铂(pt)、金(au)、或含有pt和au中的至少一方的合金材料。

如前所述,可以将设于电极部202之间的绝缘部201设为如下构造:以一部分在基板200表面露出,使得在邻接的电极部202之间将两电极部202之间隔开的形式构成。除此之外,也可以采用如下构造来构成:电极部202在邻接的绝缘部201之间存在于比绝缘部201的表面低的位置,在与基板200的表面垂直的剖面中,电极部202为凹状的形状,绝缘部201为凸状的形状。

构成基板200的化合物材料可以采用ii族元素中的锌的浓度x为2at%以上且10at%以下的cdznte晶体(碲化镉锌晶体(cd1-xznxte))。通过采用这样的范围的zn浓度,能控制成适合将cdte系半导体晶体材料用作放射线检测器的带隙,并且能形成绝缘性良好、漏电流少的元件。该cdznte晶体中的ii族元素中的锌的浓度x可以设为3at%以上或5at%以上,也可以设为9at%以下或7at%以下。

由化合物半导体晶体构成的基板200的表面的面方位可以根据晶体特性、所要求的放射线检测性能设为任意的方位,可以设为{111}、{110}、或{100}中的任一方位面。

对于上述的放射线检测元件而言,只要包括可得到上述特征的方法,不论内容如何,可以通过任意的制造方法来制造。以下,举出能有效地得到上述的放射线检测元件的构造、构成特征的制造方法的一个例子,但并不限于此。

图3表示利用本公开内容的技术的制造放射线检测元件的方法的一个例子的工序的概略。在该例子的方法中,首先,准备由含有cdte或cdznte的化合物半导体晶体构成的基板301(图3(a))。对于基板,对从化合物半导体晶体锭切出为晶片状的基板进行表面研磨后,作为非电解镀的预处理,利用醇等对整个基板表面进行清洗处理(不进行现有技术的通过酸性蚀刻处理进行的加工变质层的去除)。接着,在基板的整个表面利用涂布法等形成抗蚀剂膜302,该抗蚀剂膜302具有在之后的蚀刻工序中保护基板表面不受蚀刻液影响的作用(图3(b))。

接着,对于在基板的整个表面形成的抗蚀剂膜,仅残留位于与电极部之间的绝缘部对应的区域的部分(图案),去除位于与电极部对应的区域(电极部形成预定区域)的部分。此时,若将抗蚀剂膜设为感光材料,通过使用仅电极部被曝光那样的图案的光掩膜303的光刻法等来去除被曝光的部分(图3(c)),则能高效地进行上述操作。然后,成为仅在基板表面的与电极部之间的绝缘部对应的部分形成有抗蚀剂膜的状态(图3(d))。这样,在基板表面,能在电极部形成预定区域以外的区域设置图案化为规定形状的抗蚀剂膜。

关于抗蚀剂膜被去除、基板表面露出的部分即电极部形成预定区域,将基板浸渍于蚀刻液中而进行蚀刻处理。由此,不存在抗蚀剂膜的部位的基板表面被蚀刻而成为凹状,存在抗蚀剂膜的部位成为凸状而残留(图3(e))。接着,通过将该状态的基板浸渍于镀液中,利用镀敷法在不存在抗蚀剂膜的部位的基板表面上形成镀覆膜304(图3(f))。该凹状部的覆膜为电极部。

此时,除了镀敷时间以外,还将镀液中含有的其他成分的浓度以及液温等镀敷条件调整在适当的范围,由此能对镀覆膜的厚度、在与基板表面之间形成的含有te氧化物的中间层的厚度等进行控制。

作为所用的镀液,可以采用除了用于利用镀敷使要形成的电极材料析出的成分以外还含有10ml/l~30ml/l的35%浓度的盐酸(hcl)的镀液。认为:在利用镀敷法形成成为电极的覆膜的情况下,在基板的cdte或cdznte与电极材料的反应场产生te过剩的区域,当在该区域中存在hcl时,会促进镀液中存在的氧的引入,从而形成te氧化物。

在此,认为:为了抑制绝缘部的抗蚀剂膜的下部的te氧化物的形成,缩短非电解镀时间也是有效的,但当过度缩短镀敷时间时,存在于电极部与基板之间的te氧化物的厚度变薄,产生电极部的剥离的问题,因此镀敷时间为9分钟以上且11分钟以下是有效的。

当利用上述方法形成电极部(以及含有te氧化物的中间层)时,在电极部之间的绝缘部的侧壁部形成te的氧化物层,另一方面,在与抗蚀剂膜接触的绝缘部的上部不易形成te的氧化物。这是由于,抗蚀剂膜与绝缘部上部表面的密合性得到提高,由此,防止作为电极材料的pt原子等的侵入,不产生镀敷反应场。假设在镀液渗入抗蚀剂膜与绝缘部上部表面之间而形成te的氧化物的情况下,认为从渗入点各向同性地形成te的氧化物。

需要说明的是,电极部的形成并不是必须利用上述的镀敷法来进行,也可以利用包括真空蒸镀法、溅射法、化学气相蒸镀(chemicalvapordeposition,cvd)法等干式法的其他公知的方法来进行。但是,在该情况下,需要在形成电极部前另行实施用于在电极材料与基板的表面之间形成导电性的含有te氧化物的中间层的工序。在该情况下,绝缘部的端部的te氧化物的厚度也可以通过根据应用的工艺方法适当地调整条件来控制。

然后,去除(剥离)在电极部之间的绝缘部的表面上残留的抗蚀剂膜,由此能得到本公开内容的放射线检测元件的基本构成(图3(g))。需要说明的是,可以附加任意的工序,这是不言而喻的,比如:在去除抗蚀剂膜前,在电极部的表面进一步形成凸点下金属(underbumpmetal,ubm)层;或者在去除抗蚀剂膜后,通过钝化处理等进行作为最终的元件的封装;等。

[实施例]

以下,基于实施例、比较例具体说明本公开内容的技术内容。以下的实施例、比较例的记载归根结底只是用于使本公开内容的技术内容的理解变得容易的具体例,本发明的技术范围不受这些具体例的限制。

(实施例1)

利用vgf(verticalgradientfreeze:垂直梯度凝固)法使cdznte单晶锭生长,由该单晶锭进行圆筒磨削,切出板状的圆形基板,进行基板周缘部的倒角处理、表面研磨,准备了由cdznte(ii族元素中的zn浓度为3at%)单晶构成的表面为(111)面的基板。将该基板利用有机溶剂(丙酮)进行清洗,并进行干燥。对该基板的表面涂布光致抗蚀剂(photoresist),进行干燥后,利用uv光刻进行光致抗蚀剂膜的图案化,该uv光刻是隔着具有与电极部对应的部分为透光性且与电极部之间的绝缘部对应的部分为遮光性的图案的光掩膜对光致抗蚀剂膜进行紫外线(uv)曝光,将感光部显影而去除。需要说明的是,该例子中的电极部的大小为0.2mm×0.3mm,与电极部之间的绝缘部相当的部分的宽度为40μm。

接着,将表面具有上述图案化的光致抗蚀剂膜的基板浸渍于含有氢溴酸(hbr)300ml、溴(br)6ml、水300ml的蚀刻液中,由此对基板表面的露出cdznte的部分、即形成电极部的部分进行蚀刻,去除在基板表面残存的加工变质部分(晶体畸变(crystaldistortion))。再次对基板进行清洗、干燥后,在50℃下将基板浸渍于在氯铂酸(iv)六水合物(h2ptcl6·6h2o)1g、纯水1.2l中混合35%盐酸(hcl)20ml而成的镀液(35%hcl浓度≈16.4ml/l)10分钟,由此形成由pt的镀覆膜构成的电极部。

在形成电极部后,去除光致抗蚀剂,对基板进行清洗、干燥。然后,利用扫描型透射电子显微镜(stem:scanningtransmissionelectronmicroscope)观察在该例子中得到的元件的剖面构造。将利用该stem得到的剖面放大图像示于图4。根据放大图像确认到:在电极部中,在作为被蚀刻而成为凹状的cdznte基板的凹部的电极部表面隔着含有te氧化物的中间层形成有pt电极层。

另外,放大图中与形成有电极部的凹部邻接地存在的凸部是与电极部之间的绝缘部相当的部位。在作为凸部的绝缘部的侧壁部,也同样能确认到隔着含有te氧化物的中间层形成有pt电极层。另外,对于抗蚀剂膜下的绝缘部(上部)的te氧化物而言,作为能从stem图像进行识别的程度的膜厚,认为存在不存在氧化物的部分(大致0nm),或者即使是其最大厚度也为20nm左右。接着,图5是对利用stem装置所具备的eds(energy-dispersive-spectroscopy:能谱分析仪)得到的成分分析的剖面图像进行分析的结果。图5中的左上方的haadf-stem(high-angleannulardarkfieldscanningtem:高角度环形暗场扫描tem)图像是通过使精细聚焦的电子束扫描至试样而接触,并利用环状的检测器检测透射电子中的高角度散射的电子而得到的图像,可获得因原子序数的不同而产生的对比度图像,因此能观察到组成的对比度。根据图5的成分分析的结果可知,根据基板剖面方向的氧(o)和碲(te)的分布能确认到在cdznte基板的凹部与pt电极层的中间形成有含有te氧化物的中间层,该te氧化物层的厚度为480nm左右。另一方面,可知凸部的绝缘部的上部的氧化物形成为30nm左右。根据stem图像以及利用eds得到的成分分析的结果认为,在绝缘部上部形成有最大厚度为30nm的氧化物,而根据stem图像以及利用eds得到的氧成分的分布可知,氧化物层并未相连而形成为层状,而是形成为岛状(island状),未观测到成为漏电流的产生原因的绝缘性低的层构造。可知当在上述cdznte基板的凹部与pt电极层的中间含有te氧化物的中间层的厚度为100nm以上时,对于防止pt电极部与cdznte基板的剥离是有效的。

需要说明的是,作为一部分成为岛状的构造体那样的stem图像,在实施例(图4)和比较例(图6)双方观察到对比度比te氧化物层浓的岛状部分,但认为该岛状的物质不是氧化物,而是抗蚀剂剥离后残留的有机物。

进而,对上述的元件进行了电压施加试验。试验通过如下方式进行:在不受放射线等电磁波的影响的暗室内配置元件,使探针端子与隔着绝缘部相邻的电极部之间接触,测定施加900v的高电压时流过的电流值。其结果是,在设置于暗室内的元件的电极部之间流动的漏电流值极小,得到了良好的结果。

(比较例1)

在将抗蚀剂膜涂布于基板前,将基板浸渍于含有氢溴酸(hbr)300ml、溴(br)6ml、水300ml的蚀刻液中进行蚀刻,去除在基板表面残存的加工变质部分(晶体畸变),除此以外,利用与实施例1同样的方法制作出元件(其中,非电解镀时间设为10分钟。)

另外,关于得到的元件,利用与实施例1相同的方法进行了元件的剖面构造观察。将在该例子中得到的元件的利用stem得到的剖面放大图像示于图6。另外,在图7中示出利用stem装置所具备的eds得到的成分分析结果。与实施例1同样地,在成为凹状的电极部,在cdznte基板的表面与pt电极层之间形成有含有te氧化物的中间层。该例子中的上述含有te氧化物的中间层和pt电极层的厚度分别为250~320nm和30~50nm。

另外,在成为凸状的电极部之间的绝缘部的上部以250~300nm的厚度形成有由te的氧化物构成的层。进而,与实施例1同样地进行电压施加试验,结果是观测到显著大于实施例1的电极部之间的漏电流。

将这些结果汇总示于表1。

[表1]

产业上的可利用性

根据本公开内容的技术,在用作放射线检测器的主要构成的利用cdte系晶体的光电效应的放射线检测元件中,即使多个电极部之间的间隔变窄,也能可靠地确保电极部之间的绝缘性,防止在电极部之间产生漏电流。由此,能促进放射线检测元件的电极部的小面积高密度化,即像素的高分辨率化、高清晰化,在x射线照片、x射线ct等利用通过放射线检测元件得到的描绘图像的各种图像分析、图像诊断等技术和产业设备以及使用它们的产业领域等中,能期待作出巨大的贡献。

附图标记说明

100:放射线检测元件;101:电极部;200:基板;201:绝缘部;202:电极部;203:中间层;204:te氧化物;301:基板;302:抗蚀剂膜;303:光掩膜;304:镀覆膜。

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