专利名称：放射线检测器的制造方法
技术领域：
本发明涉及具有检测包括X射线、Y射线、光等在内的放射线的功能，用于医疗领域、工业领域、原子能领域中的放射线检测器的制造方法，尤其是涉及对放射线有感的检测层由半导体构成且该半导体由多晶构成的技术。
背景技术：
以往，作为高灵敏度放射线检测器的材料，研究、开发了各种半导体材料，尤其是CdTe (碲化镉)、ZnTe (碲化锌)或CdZnTe (碲锌镉)的晶体，并且一部分形成产品。但是，为了应用于医用诊断用的放射线检测器或放射线摄像装置，需要形成大面积(例如20cm见方以上)的放射线转换层。形成这种大面积的晶体在技术上、成本上是不现实的，公开了用近空间升华法形成多晶膜·或多晶的层叠膜的方法(例如参照专利文献I)。对于使用CdTe大块单晶的小型放射线检测器而言，已知为了降低泄漏电流而掺杂锌(Zn)，为了改善载流子移动性、提高检测性能而掺杂氯(Cl)等卤素的有效性。作为近空间升华法中的对于CdTe或CdZnTe多晶膜掺杂Cl的方法，公开了将含有CdTe、ZnTe,CdZnTe中的至少一种的第一材料，和含有CdCl2 (氯化镉)、ZnCl2 (氯化锌)中的至少一种的第二材料的混合物作为源，通过蒸镀或升华法形成多晶膜或多晶的层叠膜的方法(例如参照专利文献2)。专利文献1:日本特开2001-242255号公报专利文献2:日本特许第4269653号
发明内容
_6] 发明要解决的问题但是，上述专利文献2的掺杂Cl的方法中，0(1(:12、211(:12等(:1化合物与0(^、21^、CdZnTe相比，熔点低、蒸气压高而先消耗。因此可知存在成膜中途不能再供给氯(Cl)、仅在成膜初期的基板界面附近掺杂Cl的问题。如图8所示确认，在掺杂了 Cl的基板界面附近晶粒小，在未掺杂Cl的部位晶粒增大、晶粒不能均匀化。若晶粒不能均匀化，则各像素内得不到均匀的特性(例如泄漏电流、灵敏度)，进而时间性的变动也增大。这些形成噪音源而难以进行灵敏度校正，使图像特性(检测效率)劣化。因此，如上述专利文献2的权利要求3所述那样，提出了用上述源通过蒸镀或升华法形成多晶膜或多晶的层叠膜后，追加掺杂Cl的技术。然而，这种情况下，虽然通过追加掺杂Cl可以保护晶粒，但是不能使已经较大生长的粒径自身减小，依然不能实现晶粒的均匀化。另外，鉴于成膜中途不能再供给Cl，也考虑增加以CdCl2 (氯化镉)、ZnCl2 (氯化锌)为代表的第二材料的比率以供给Cl直至成膜工序的最后为止。但是，由图9的实验数据可知，无论如何增加第二材料的比率，成膜中途第二材料也会先消耗完。
图9为表示仅使用CdCl2作为源时的腔室内各成分的压力的时间性变化的实验数据，图10为表示使用CdCl2作为源、进而使用HCl作为附加源时的腔室内各成分的压力的时间性变化的实验数据。对于该实验数据而言，如图9所示可知，若仅利用源、通过近空间升华法来形成多晶膜或多晶的层叠膜，则腔室内的各成分中，HCl(氯化氢)的成分(C1、H2)随着时间推移而降低。另一方面，如图10所示可知，供给作为与源不同的Cl化合物的HCl作为附加源时，即使时间推移，腔室内的各成分中，HCl的成分也不会降低。本发明是鉴于这种情况而提出的，其目的在于，提供可以使晶粒均匀化并且使检测特性均匀化的放射线检测器的制造方法。用于解决问题的方案本发明为了达成这种目的而采用下述技术方案。S卩，本发明的放射线检测器的制造方法的特征在于，其为制造基板具备感应放射线的检测层的放射线检测器的方法，前述检测层的形成过程包括:第一过程，将含有Cd (镉)的单质、Te (碲)的单质、Zn (锌)的单质、CdTe (碲化镉)、ZnTe (碲化锌)、CdZnTe(碲锌镉)中的至少一种的第一材料作为源，通过蒸镀或升华法形成多晶膜或多晶的层叠膜；和第二过程，在该第一过程的开始或过程的中途，供给与前述源不同的Cl (氯)的单质或Cl化合物作为附加源，并进行加热，使前述多晶膜或多晶的层叠膜生长。[作用和效果]根据本发明的放射线检测器的制造方法，在第一过程的开始或过程的中途供给与包含第一材料的源不同的附加源。由于附加源中含有Cl，因此从第一过程的开始或过程的中途起直至结束时为止连续供给Cl。因此，可以从成膜的第一过程的开始或过程的中途起直至结束时为止，对CdTe、ZnTe或CdZnTe的多晶或多晶的层叠膜在厚度方向上均匀地掺杂Cl。从而可以制造保持低的泄漏电流并且放射线的检测特性(灵敏度、响应特性等)良好的放射线检测器。其结果，可以使晶粒均匀化并且使检测特性均匀化。上述第一过程中使用的源为上述第一材料和含有CdCl2 (氯化镉),ZnCl2 (氯化锌)中的至少一种的第二材料的混合物，上述第一过程中，使用包含第一材料和第二材料的混合物的源，通过蒸镀或升华法来形成多晶膜或多晶的层叠膜为宜。这种情况下，由于包含第一材料和第二材料的混合体的源中含有Cl，因此通过蒸镀或升华在第一过程中形成由多晶膜或多晶的层叠膜构成的检测层时，Cl同时含有在检测层中。即使第一过程的中途源不能再供给Cl，也会在第一过程的开始或过程的中途供给与源不同的附加源。由于附加源含有Cl，因此可从第一过程的初期直至结束时为止连续供给Cl。因此，可以从成膜初期直至结束时为止，对CdTe、ZnTe或CdZnTe的多晶或多晶的层叠膜在厚度方向上均匀地掺杂Cl。从而可以制造保持低的泄漏电流并且放射线的检测特性(灵敏度、响应特性等)良好的放射线检测器。其结果，可以使晶粒均匀化并且使检测特性均匀化。对于制造方法的一例而言，在腔室内进行上述第一过程，可以将附加源配置在腔室内而在腔室内进行上述第二过程，也可以将附加源配置在腔室外、并供给到腔室内，由此在腔室内进行上述第二过程。如前者那样，将附加源配置在腔室内时，尤其是可以在腔室内将高浓度的Cl蒸气供给到基板的表面，从而可以将高浓度的Cl掺杂到CdTe、ZnTe或CdZnTe的多晶或多晶的层叠膜。如后者那样，将附加源配置在腔室外、并供给到腔室内时，可以进行与上述腔室不同的温度控制，因此可以控制良好地将Cl掺杂到CdTe、ZnTe或CdZnTe的多晶或多晶的层叠膜。另外，如后者那样将附加源配置在腔室外、并供给到腔室内时，优选以气体形式供给，附加源优选为HCl (氯化氢)，Cl2，CHCl3 (氯仿)，或者它们被N2、02、H2或稀有气体稀释而成的气体。气体的情况下，可以均匀、效率良好地将Cl掺杂到CdTe、ZnTe或CdZnTe的多晶或多晶的层叠膜。对于附加源不限定于上述气体，只要含有Cl则也可以为固体、液体。例如附加源可以为CdCl2(氯化镉)、ZnCl2(氯化锌)或它们的混合物，附加源还可以为含有Cl(氯)的液体。固体的情况下，可以安全地将Cl掺杂到CdTe、ZnTe或CdZnTe的多晶或多晶的层叠膜。固体、液体的情况下，将附加源配置在腔室内时或者将附加源配置在腔室外时，两者都可以适用。发明的效果根据本发明的放射线检测器的制造方法，通过在第一过程的开始或过程的中途供给与包含第一材料的源不同的附加源，可以从成膜的第一过程的开始或过程的中途起直至结束时为止，对CdTe、ZnTe或CdZnTe的多晶或多晶的层叠膜在厚度方向上均匀地掺杂Cl。其结果，可以使晶粒均匀化并且使检测特性均匀化。
图1为表示实施例1、2的放射线检测器的结构的纵截面图。图2为表示放射线摄像装置的示意性结构的侧视图。图3为表不开关矩阵基板和外围电路的结构的电路图。图4为表示放射线摄像装置的纵截面的示意图。图5为表示实施例1的放射线检测器中成膜检测层的一工序的状态的示意图。图6为表示实施例2的放射线检测器中成膜检测层的一工序的状态的示意图。图7为表示变形例的放射线检测器中成膜检测层的一工序的状态的示意图。图8为表示晶体粒径与灵敏度的像素偏差之间关系的实验数据。图9为表示仅使用CdCl2作为源时的腔室内各成分的压力的时间性变化的实验数据。图10为表示使用CdCl2作为源、进而使用HCl作为附加源时的腔室内各成分的压力的时间性变化的实验数据。附图标记说明I放射线检测器3支撑基板9检测层33蒸镀腔室39加热器S 源S’附加源
具体实施方式
实施例1以下参照附图对本发明的实施例1进行说明。图1为表示实施例1、2的放射线检测器的结构的纵截面图，图2为表示放射线摄像装置的示意性结构的侧视图，图3为表示开关矩阵基板和外围电路的结构的电路图，图4为表示放射线摄像装置的纵截面的示意图。放射线检测器I以层叠的状态具备:对放射线具有透过性的支撑基板3、形成于支撑基板3的下表面侧的施加偏置电荷用的共用电极5、处于该共用电极5的下表面的电子注入阻止层7、感应所入射的放射线而生成电子-空穴对载流子的检测层9、形成于该检测层9的下表面的空穴注入阻止层11、和收集载流子用的检测电极13。其中，若放射线检测器I的特性上没有问题，则可以省略电子注入阻止层7、空穴注入阻止层11中的任意一者或两者。作为上述支撑基板3，优选为放射线的吸收系数小的支撑基板，例如可以采用玻璃、陶瓷(A1203、AlN)、硅等材料，但是通过使用石墨基板这样的导电性材料，可以省略共用电极。该实施例1以及后述的实施例2中，如图所示，为放射线从支撑基板3侧入射的结构，在对共用电极5施加负的偏置电压的状态下工作。检测层9优选如后所述那样制造，由包含CdTe (碲化镉)、ZnTe (碲化锌)、CdZnTe(碲锌镉)中的任意一种的多晶膜或者含有它们中的至少一种的多晶的层叠膜9a、9b构成，进而掺杂有Cl。共用电极5、检测电极13例如由IT0、Au、Pt等导电材料形成。作为电子注入阻止层7，可例示出形成p型层的Sb2Te3、Sb2S3、ZnTe膜等，作为空穴注入阻止层11，可例示出形成n型层的CdS、ZnS膜等。如图2所示，上述结构的放射线检测器I与开关矩阵基板15 —体构成而作为放射线摄像装置发挥功能。由此，由放射线检测器I的检测层9生成的载流子通过开关矩阵基板15而被收集到各元件，并被各元件累积而以电信号形式读出。如图3所示，开关矩阵基板15形成有对应于图1中的检测元件Ia的作为电荷累积电容的电容器17和作为开关元件的薄膜晶体管19。需要说明的是，为了方便说明，图3中形成3X3(像素)的矩阵结构，但是实际上具备1024X1024等更多的像素。开关矩阵基板15的详细结构如图4所示。即，在绝缘性基板21的上表面层叠形成有:电容器17的接地侧电极17a、隔着绝缘膜23形成于薄膜晶体管19的栅电极19a之上的电容器17的连接侧电极17b、薄膜晶体管19的源电极19b和漏电极19c。进而，形成用保护用的绝缘膜25覆盖上表面的状态。另外，连接侧电极17b和源电极19b同时形成并导通。作为绝缘膜23和绝缘膜25，例如可以采用等离子体SiN膜。使放射线检测器I与开关矩阵基板15对准，并使检测电极13与电容器17的连接侧电极17b的位置对准，例如在之间夹杂各向异性导电性膜(ACF)、各向异性导电性糊剂等的状态下，进行加热、加压粘接使其贴合。由此，将放射线检测器I与开关矩阵基板15贴合而一体化。此时，检测电极13与连接侧电极17b通过中介导体部27导通。进而，开关矩阵基板15具备读出驱动电路29和栅驱动电路31。读出驱动电路29与连接同一列的薄膜晶体管19的漏电极19c的纵方向的读出布线30连接。栅驱动电路31与连接同一行的薄膜晶体管19的栅电极19a的横方向的读出布线32连接。需要说明的是，虽然图示省略，但是读出驱动电路29内对各读出布线30连接前置放大器。需要说明的是，开关矩阵基板15也可以使用与上述不同的、读出驱动电路29和栅驱动电路31 —体集成而成的集成体。接着参照图5对上述放射线检测器I的制造方法进行详细说明。图5为表示实施例I的放射线检测器中成膜检测层的一工序的状态的示意图。放射线检测器I的共用电极5例如通过溅射、蒸镀等方法形成于支撑基板3的一面。使用石墨基板这样的导电性材料时不需要共用电极5。接着通过近空间升华法、溅射、蒸镀等方法在共用电极5的下表面层叠形成电子注入阻止层7。然后，例如使用图5所示的“近空间升华法”在电子注入阻止层7的下表面形成检测层9。具体而言，在蒸镀腔室33内载置支撑基板3。在蒸镀腔室33内配备有用于放置源S的下部基座35，因此隔着间隔物37以蒸镀面朝向下方的状态载置支撑基板3。在蒸镀腔室33的上下部配备加热器39，使真空泵41工作并使蒸镀腔室33内形成减压气氛后，通过上下部的加热器39对源S进行加热。进而，控制来自蒸镀腔室33的外部的HCl (氯化氢)等含Cl气体的流量，并将该含有Cl的气体供给到蒸镀腔室33内。由此，将源S升华、并引进从外部供给的Cl,在支撑基板3的下表面附着掺杂了所希望量(Iwtppm IOwtppm) Cl的CdTe、ZnTe或CdZnTe的多晶膜而形成检测层9。需要说明的是，在此检测层9以600 y m左右的厚膜形式形成后，为了与开关矩阵基板15 —体化接合，通过抛光等使表面平坦化，精加工为400 iim左右的厚度。作为安装在下部基座35的源S，可列举出含有Cd(镉)的单质、Te (碲)的单质、Zn (锌)的单质、CdTe (碲化镉)、ZnTe (碲化锌)、CdZnTe (碲锌镉)中的至少一种的第一材料，与含有CdCl2 (氯化镉)或ZnCl2 (氯化锌)中的至少一种的第二材料的混合体。另外，通过在成膜之前预先在常压非活性气氛中对混合体进行加热，预先烧结化。例如作为源S，首先安装含有CdCl2的CdTe，从外部供给含Cl气体并且进行处理后，将源S更换为含有CdCl2的ZnTe后，再次进行同样的处理。由此，在检测层9的第一层9a形成含有Cl的CdTe膜，在第二层9b形成含有Cl的ZnTe膜。需要说明的是，检测层9也可以仅由一层构成。形成检测层9后，根据需要进一步将CdCl2、ZnCl2填充到下部基座35作为源S，并进行加热处理，由此对检测层9的表面追加性地掺杂Cl。具体而言，通过对含有CdCl2、ZnCl2中的至少一种的粉末或者其烧结体在对置的状态下实施热处理，从而将Cl掺杂到检测层9。此时的热处理气氛优选保持在一个大气压下的含有N2、02、H2、稀有气体(He、Ne、Ar)中的至少一种。另外,此时的热处理气氛优选保持在1.3X 10 4 0.5个大气压下的含有N2、O2、H2、稀有气体(He、Ne、Ar)中的至少一种。通过形成这种气氛，可以在低温下进行处理，因此形成检测层9后追加性地掺杂Cl时，可以进一步降低泄漏电流。另外，若使温度相同则可以供给更多的Cl，从而可以在短时间内进行处理。另外，也可以不将源安装在下部基座35，而将含有Cl原子的气体供给到检测层9并进行加热，由此追加性地掺杂Cl。通过如此追加性地掺杂Cl，合适地进行晶界的保护。
接着通过电析/溅射、蒸镀等，在检测层9的表面层叠形成空穴注入阻止层11用的半导体层。根据需要将空穴注入阻止层11图案化而分离形成为各像素。但是，若空穴注入阻止层11为高电阻且没有由于邻接像素泄漏所导致的空间分辨率降低等问题，则无需图案化。同样地，层叠形成检测电极13用金属膜后，图案化而形成检测电极13。通过以上的过程，可形成放射线检测器I。然后如上所述那样将开关矩阵基板15与放射线检测器I 一体化而完成放射线摄像装置。作为一种方法，可以为在开关矩阵基板15或放射线检测器I中的任意一者的表面的像素电极(在此为检测电极13)上通过丝网印刷形成碳等导电性凸块电极，通过加压机将两者贴合并接合的方法。需要说明的是，也可以不形成像素电极而在对应于像素的部位形成导电性凸块电极，并将两者贴合。根据上述放射线检测器I的制造方法，在第一过程的开始或过程的中途供给与包含第一材料的源不同的附加源(在此为HCl等含Cl气体)(将此也称为“第二过程”)。由于附加源中含有Cl，因此从第一过程的开始或过程的中途起直至结束时为止连续供给Cl。因此，可以从成膜的第一过程的开始或过程的中途起直至结束时为止，对CdTe、ZnTe或CdZnTe的多晶或多晶的层叠膜(检测层9)在厚度方向上均匀地掺杂Cl。从而可以制造保持低的泄漏电流并且放射线的检测特性(灵敏度、响应特性等)良好的放射线检测器I。其结果，可以使晶粒均匀化并且使检测特性均匀化。本实施例1中，上述第一过程中使用的源为上述第一材料和含有CdCl2 (氯化镉)、ZnCl2 (氯化锌)中的至少一种的第二材料的混合物，上述第一过程中，使用包含第一材料和第二材料的混合物的源，通过蒸镀或升华法来形成多晶膜或多晶的层叠膜。这种情况下，由于包含第一材料和第二材料的混合体的源中含有Cl，因此通过蒸镀或升华在第一过程中形成由多晶膜或多晶的层叠膜构成的检测层时，Cl同时含有在检测层中。即使第一过程的中途源不能再供给Cl，也会在第一过程的开始或过程的中途供给与源不同的附加源(HCl等含Cl气体)。因此，可以从成膜初期直至结束时为止，对CdTe、ZnTe或CdZnTe的多晶或多晶的层叠膜在厚度方向上均匀地掺杂Cl。从而可以制造保持低的泄漏电流并且放射线的检测特性(灵敏度、响应特性等)良好的放射线检测器。其结果，可以使晶粒均匀化并且使检测特性均匀化。需要说明的是，可以在第一过程开始的同时供给附加源来进行第二过程，也可以在第一过程的中途供给附加源来进行第二过程。还可以估计在成膜中途停止供给Cl的时点，而在该时点或稍前的时点供给附加源来进行第二过程。本实施例1中，在蒸镀腔室33内进行上述第一过程，将附加源配置在蒸镀腔室33夕卜、并供给到蒸镀腔室33内，由此在蒸镀腔室33内进行上述第二过程。将附加源配置在蒸镀腔室33外、并供给到蒸镀腔室33内时，可以进行与上述蒸镀腔室33不同的温度控制(例如参照图7)，因此可以控制良好地将Cl掺杂到CdTe、ZnTe或CdZnTe的多晶或多晶的层叠膜。另外，将附加源配置在蒸镀腔室33外、并供给到蒸镀腔室33内时，如本实施例1那样以含Cl气体形式供给。本实施例1中为HC1(氯化氢)，但是也可以为将HCl用N2、02、H2或稀有气体(例如Ar)稀释而成的气体，也可以为HCl以外的Cl2XHCl3(氯仿)，还可以为将Cl2或CHCl3用N2、02、H2或稀有气体稀释而成的气体。气体的情况下，可以均匀、效率良好地将Cl掺杂到CdTe、ZnTe或CdZnTe的多晶或多晶的层叠膜。需要说明的是，形成CdTe、ZnTe或CdZnTe的多晶或多晶的层叠膜时，CcUTe或Zn中的任意一种不充分时，可以将Cd的单质、Te的单质或Zn的单质补充到源中。〈实验数据的比较〉通过实验确认利用本实施例1的方法得到的晶体。参照图8对实验数据的比较进行说明。图8为表示晶体粒径与灵敏度的像素偏差之间关系的实验数据。CdZnTe膜A为通过本实施例1所述的方法积极地掺杂Cl (膜Cl浓度为
3.1wtppm)、使晶粒微细化而成的膜(平均粒径< 75 ii m)。CdZnTe膜B为以往的未有意地掺杂Cl (膜Cl浓度为0.5wtppm)而成膜形成的晶粒粗的膜(粒径为200 i! m 300 u m)。各膜特性(图8的(a)为截面形态、图8的(b)为XRD谱、图8的(c)为各像素的输入输出特性)如图8所示。由图8的(a)的截面形态可以确认，对于CdZnTe膜A而言，通过Cl使晶粒均匀化、平均粒径为75 以下。另一方面，从图8的(a)的截面形态可以确认，由于未有意地掺杂C1，C1仅供给到成膜初期的基板界面，界面附近的晶粒与界面以外的晶粒的偏差大，而且对于界面以外的晶粒而目，粒径明显大，粒径为200 y m 300 u m,存在偏差。CdTeZn膜B随着膜的生长其晶体粒径也长大，XRD谱显示出单一取向。需要说明的是，(511)晶面与(111)晶面为双晶的关系，未显示出多取向。与此相对，CdTeZn膜A即使膜生长也维持微细粒径，XRD谱显示出典型的多取向。由各像素的输入输出特性数据确认，对于使用CdTeZn膜B的放射线检测器而言，像素之间的灵敏度偏差大，与此相对，对于使用CdTeZn膜A的放射线检测器而言，像素之间的灵敏度偏差受到抑制 ，得到比较均匀的图像(对于图像省略图示)。进而，如图9和图10的实验数据所述那样，供给作为与源不同的Cl化合物的HCl作为附加源时，即使时间推移，腔室内的各成分中HCl的成分也不会降低。因此，由图10的实验数据确认，成膜中途Cl不会在腔室内消耗完，通过附加源而连续供给Cl。实施例2接着参照附图对本发明的实施例2进行说明。图6为表示实施例2的放射线检测器中成膜检测层的一工序的状态的示意图。对于放射线检测器1、开关矩阵基板15的结构与实施例1相同，因此省略其说明。本实施例2中，与实施例1同样地，在蒸镀腔室33内载置支撑基板3，配备用于放置源S的下部基座35，在蒸镀腔室33的上下部配备加热器39。本实施例2中，进一步在蒸镀腔室33内，将用于放置附加源S’的下部基座43配备在用于放置源S的下部基座35的旁边。在蒸镀腔室33的上下部，与附加源S’对置配备有辅助加热器45，通过上下部的辅助加热器45对附加源S’进行加热。需要说明的是，若通过加热器39而附加源S’升华，则未必必需辅助加热器45。另外，图6中将附加源S’配备在两侧，但是也可以仅配备在一侧。与实施例1同样地使真空泵41工作并使蒸镀腔室33内形成减压气氛后，通过上下部的加热器39对源S进行加热。进而本实施例2中通过蒸镀腔室33内的辅助加热器45对附加源S’进行加热。由此，将源S升华、并且引进通过附加源S’的升华而供给的Cl，在支撑基板3的下表面附着掺杂了所希望量(Iwtppm IOwtppm) Cl的CdTe、ZnTe或CdZnTe的多晶膜而形成检测层9。与实施例1同样地，以600 U m左右的厚膜形式形成检测层9后，通过抛光等使表面平坦化，精加工为400 u m左右的厚度。作为安装在下部基座43的附加源S’，可列举出CdCl2 (氯化镉)、ZnCl2 (氯化锌)或它们的混合体。另外，通过在成膜之前预先在常压非活性气氛中对混合体进行加热，预先烧结化。不限于这种固体，还可以为含有Cl (氯)的液体。液体的情况下，可以为HCl溶液，也可以为CHCl3(氯仿)、CC14(四氯化碳)。另外，液体的情况下，通过利用辅助加热器45进行的加热而气化，从而引进Cl。与实施例1同样地形成检测层9后，根据需要可以进一步对检测层9追加性地掺杂Cl。条件与实施例1相同。需要说明的是，关于检测层9以外的制造，由于与实施例1相同，因此省略其说明。根据上述放射线检测器I的制造方法，与实施例1同样地，即使第一过程的中途源不能再供给Cl，也会在第一过程的开始或过程的中途供给与源不同的附加源S’，由此，可以从成膜初期直至结束时为止，对CdTe、ZnTe或CdZnTe的多晶或多晶的层叠膜在厚度方向上均匀地掺杂Cl。其结果，可以使晶粒均匀化并且使检测特性均匀化。需要说明的是，可以在第一过程开始的同时，通过加热器39或辅助加热器45对附加源S’进行加热来进行第二过程，也可以在第一过程的中途通过辅助加热器45对附加源S’进行加热、或者通过加热器39的余热对附加源S’进行加热来进行第二过程。还可以估计在成膜中途停止供给Cl的时点，而在该时点或稍前的时点通过辅助加热器45对附加源S’进行加热，或者预料加热器39的温度梯度而配置附加源S’并进行加热来进行第二过程。本实施例2中，在蒸镀腔室33内进行上述第一过程，将附加源S’配置在蒸镀腔室33内而在蒸镀腔室33内进行上述第二过程。将附加源S’配置在蒸镀腔室33内时，尤其是可以在蒸镀腔室33内将高浓度的Cl蒸气供给到基板的表面，从而可以将高浓度的Cl掺杂到CdTe、ZnTe或CdZnTe的多晶或多晶的层叠膜。另外，附加源为固体的情况下，可以安全地将Cl掺杂到CdTe、ZnTe或CdZnTe的多晶或多晶的层叠膜。附加源为固体、液体的情况下，如本实施例2那样将附加源配置在蒸镀腔室33内时或者如实施例1那样将附加源配置在蒸镀腔室33外时，两者均可以适用。本发明不限于上述实施方式，可以如以下所述实施变形。(I)上述各实施例中，对作为检测对象的放射线没有特别限定，可例示出X射线、Y射线、光等。(2)上述实施例1中，如图5所示，将附加源配置在蒸镀腔室33外、并供给到蒸镀腔室33内，但是如图7所示，还可以具备与蒸镀腔室33不同的进行温度控制的腔室47。在腔室47内配备用于放置附加源S’的下部基座49，在腔室47的上下部配备加热器51。作为附加源S’，如实施例2那样采用固体或液体，向腔室47中供给N2、02、H2或稀有气体(例如Ar)，并通过加热器51对附加源S’进行加热。由此，将被N2、02、H2或稀有气体稀释的Cl供给到蒸镀腔室33内，从而在蒸镀腔室33内进行上述第二过程。由于可以通过与蒸镀腔室33不同的腔室47、利用加热器51进行温度控制，因此可以控制良好地将Cl掺杂到CdTe、ZnTe或CdZnTe的多晶或多晶的层叠膜。(3)上述各实施例中，源S为含有Cd(镉)的单质、Te (碲)的单质、Zn(锌)的单质、CdTe (碲化镉)、ZnTe (碲化锌)、CdZnTe (碲锌镉)中的至少一种的第一材料，与含有CdCl2 (氯化镉)、ZnCl2 (氯化锌)中的至少一种的第二材料的混合物，但是还可以不含有Cl而仅将第一材料作为源S。这种情况下，通过供给Cl或Cl化合物作为附加源，发挥与各实施例同等的效果。
权利要求
1.一种放射线检测器的制造方法，其特征在于，其为制造基板具备感应放射线的检测层的放射线检测器的方法， 所述检测层的形成过程包括: 第一过程，将含有Cd (镉)的单质、Te (碲)的单质、Zn (锌)的单质、CdTe (碲化镉)、ZnTe (碲化锌)、CdZnTe (碲锌镉)中的至少一种的第一材料作为源，通过蒸镀或升华法形成多晶膜或多晶的层叠膜；和 第二过程，在该第一过程的开始或过程的中途，供给与所述源不同的Cl (氯)的单质或Cl化合物作为附加源，并进行加热，使所述多晶膜或多晶的层叠膜生长。
2.根据权 利要求1所述的放射线检测器的制造方法，其特征在于， 所述第一过程中使用的所述源为所述第一材料和含有CdCl2(氯化镉)、ZnCl2(氯化锌)中的至少一种的第二材料的混合物， 所述第一过程中，使用包含所述第一材料和所述第二材料的混合物的源，通过蒸镀或升华法形成多晶膜或多晶的层叠膜。
3.根据权利要求2所述的放射线检测器的制造方法，其特征在于，在所述检测层的形成过程之前预先在常压非活性气氛中对所述混合物进行加热，从而烧结化。
4.根据权利要求1 3中任一项所述的放射线检测器的制造方法，其特征在于， 在腔室内进行所述第一过程， 将所述附加源配置在所述腔室内而在腔室内进行所述第二过程。
5.根据权利要求4所述的放射线检测器的制造方法，其特征在于，通过利用加热器对所述源进行加热来使源升华，并且对所述附加源进行加热。
6.根据权利要求5所述的放射线检测器的制造方法，其特征在于，在所述腔室的上下部分别配备所述加热器。
7.根据权利要求5或6所述的放射线检测器的制造方法，其特征在于，通过所述加热器的余热对所述附加源进行加热来进行所述第二过程。
8.根据权利要求4所述的放射线检测器的制造方法，其特征在于， 通过利用加热器对所述源进行加热来使源升华， 并且通过与所述加热器不同的辅助加热器对所述附加源进行加热。
9.根据权利要求8所述的放射线检测器的制造方法，其特征在于，在所述腔室的上下部分别配备所述加热器。
10.根据权利要求8或9所述的放射线检测器的制造方法，其特征在于，在所述腔室的上下部分别配置所述辅助加热器。
11.根据权利要求8 10中任一项所述的放射线检测器的制造方法，其特征在于，在所述第一过程开始的同时通过所述加热器或所述辅助加热器对所述附加源进行加热来进行所述第二过程。
12.根据权利要求8 10中任一项所述的放射线检测器的制造方法，其特征在于，在所述第一过程的中途通过所述辅助加热器对所述附加源进行加热来进行所述第二过程。
13.根据权利要求1 3中任一项所述的放射线检测器的制造方法，其特征在于， 在腔室内进行所述第一过程， 将所述附加源配置在所述腔室外、并供给到所述腔室内，由此在腔室内进行所述第二过程。
14.根据权利要求13所述的放射线检测器的制造方法，其特征在于，通过利用加热器对所述源进行加热来使源升华，并且对所述附加源进行加热。
15.根据权利要求14所述的放射线检测器的制造方法，其特征在于，在所述腔室的上下部分别配备所述加热器。
16.根据权利要求13所述的放射线检测器的制造方法，其特征在于， 具备与所述腔室不同的进行温度控制的腔室， 在该腔室中配备所述附加源并配备加热器。
17.根据权利要求1 16中任一项所述的放射线检测器的制造方法，其特征在于，所述附加源为CdCl2 (氯化镉)、ZnCl2 (氯化锌)或它们的混合物。
18.根据权利要求17所述的放射线检测器的制造方法，其特征在于，在所述检测层的形成过程之前预先在常压非活性气氛中对所述混合物进行加热，从而烧结化。
19.根据权利要求1 16中任一项所述的放射线检测器的制造方法，其特征在于，所述附加源为含有Cl (氯)的液体。
20.根据权利要求13 15中任一项所述的放射线检测器的制造方法，其特征在于，所述附加源为HCl (氯化氢) ，Cl2, CHCl3 (氯仿)，或者它们被N2、02、H2或稀有气体稀释而成的气体。
全文摘要
即使在通过蒸镀或升华来形成由多晶膜或多晶的层叠膜构成的检测层的第一过程的中途不能再供给Cl(氯)，也会在第一过程的开始或过程的中途供给与源S不同的附加源(例如HCl等含有Cl的气体)。可以从成膜初期直至结束时为止，对为CdTe(碲化镉)、ZnTe(碲化锌)或CdZnTe(碲锌镉)的多晶或多晶的层叠膜的检测层在厚度方向上均匀地掺杂Cl。其结果，可以使晶粒均匀化并且使检测特性均匀化。
文档编号H01L27/14GK103081127SQ20118004275
公开日2013年5月1日 申请日期2011年2月9日 优先权日2010年7月6日
发明者徳田敏, 田边晃一, 吉牟田利典, 岸原弘之, 贝野正知, 吉松圣菜, 佐藤敏幸, 桑原章二 申请人:株式会社岛津制作所, 独立行政法人国立高等专门学校机构