(57)【要約】  撮像用検出器は、変換材料と、該変換材料内に形成されたトレンチによって隔てられた電極から形成される。トレンチは、電極間の導電経路の距離を増大させ、あるいは電極の格子を収容し、それにより電極間の電流リークを低減させる。一部の実施形態において、変換材料への電極の密着性を改善するため、あるいは電極を格子電極構造からシールドするため、パッシベーション層が使用される。
2009509321.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直接的あるいは間接的に放射線を電子に変換する変換材料；及び
前記変換材料の少なくとも一方側に配置された電極群であり、如何なる２つの電極も、前記変換材料内に形成されたトレンチによって隔てられている、電極群；
を有する撮像用検出器。
【請求項２】
各トレンチの表面は２つの電極間の導電経路を形成している、請求項１に記載の撮像用検出器。
【請求項３】
前記電極間の前記導電経路は酸化された材料の層を有する、請求項２に記載の撮像用検出器。
【請求項４】
各トレンチに沿った前記導電経路は、２つの電極を隔てている距離の２倍以上の長さである、請求項２に記載の撮像用検出器。
【請求項５】
前記トレンチの少なくとも一部は誘電体で充填されている、請求項１に記載の撮像用検出器。
【請求項６】
前記トレンチの少なくとも一部内に配置された電極格子を更に有する請求項１に記載の撮像用検出器。
【請求項７】
前記電極の少なくとも一部は、部分的に前記変換材料に付着しており、且つ部分的にパッシベーション層に付着している、請求項１に記載の撮像用検出器。
【請求項８】
直接的あるいは間接的に放射線を電子に変換する変換材料；及び
前記変換材料の少なくとも一方側に配置された電極群であり、該電極群の一部は、前記変換材料内に形成された１つ以上のトレンチによって分離されている、電極群；
を有し、
前記１つ以上のトレンチの表面は、分離された電極間の導電経路を形成し、該導電経路は酸化された材料の層を有する、
撮像用検出器。
【請求項９】
前記トレンチに沿った前記導電経路は、分離された電極間の距離の２倍以上の長さである、請求項８に記載の撮像用検出器。
【請求項１０】
前記１つ以上のトレンチは誘電体で充填されている、請求項８に記載の撮像用検出器。
【請求項１１】
前記１つ以上のトレンチの所定の部分内に配置された電極格子を更に有する請求項８に記載の撮像用検出器。
【請求項１２】
前記電極の少なくとも一部は、部分的に前記変換材料に付着しており、且つ部分的にパッシベーション層に付着している、請求項８に記載の撮像用検出器。
【請求項１３】
直接的あるいは間接的に放射線を電子に変換する変換材料の表面に金属を堆積する工程；
金属電極間のギャップを形成するように前記金属をエッチングする工程；及び
前記金属電極間にトレンチを形成するように前記変換材料をエッチングする工程；
を有する、撮像用検出器を製造する方法。
【請求項１４】
前記金属層をエッチングする工程、及び前記変換材料をエッチングする工程は、同時に実行される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記トレンチの表面に沿ってパッシベーション層を設ける工程、を更に有する請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記トレンチを誘電体で充填する工程、を更に有する請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記変換材料は、前記金属電極間に形成された前記ギャップの間隔の１／２以上である深さまでエッチングされる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記トレンチ内に電極格子を配置する工程、を更に有する請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
前記変換材料にパッシベーション層を設ける工程を更に有し、前記金属電極の少なくとも一部は、部分的に前記変換材料に付着し、且つ部分的に該パッシベーション層に付着する、請求項１３に記載の方法。
【請求項２０】
直接的あるいは間接的に放射線を電子に変換する変換材料；
或る距離だけ隔てられて前記変換材料の表面に沿って配置された金属電極群；及び
前記変換材料に沿って形成された導電経路であり、前記金属電極を隔てている前記距離の２倍以上の長さである導電経路；
を有する撮像用検出器。
【請求項２１】
前記導電経路はパッシベーション層を有する、請求項２０に記載の撮像用検出器。
【請求項２２】
直接的あるいは間接的に放射線を電子に変換する変換材料；
前記変換材料の少なくとも一方側に配置された電極群；及び
前記電極群の間に配置された電極格子であり、前記電極群と同一の平面内にはない電極格子；
を有する撮像用検出器。
【請求項２３】
前記電極群は或る距離だけ隔てられており、電極間の前記変換材料内に導電経路が形成されており、該導電経路の長さは、前記電極群を隔てている前記距離より大きい、請求項２２に記載の撮像用検出器。
【請求項２４】
直接的あるいは間接的に放射線を電子に変換する変換材料；
前記変換材料の少なくとも一部に設けられたパッシベーション層；及び
前記変換材料の少なくとも一方側に配置された電極群であり、該電極群の少なくとも一部が、部分的に前記変換材料に付着し、且つ部分的に前記パッシベーション層に付着している、電極群；
を有する撮像用検出器。
【請求項２５】
前記電極群の少なくとも一部の間の前記変換材料内に形成されたトレンチ、を更に有する請求項２４に記載の撮像用検出器。
【請求項２６】
前記パッシベーション層は前記トレンチの少なくとも一部を充填している、請求項２５に記載の撮像用検出器。
【請求項２７】
前記電極群の一部の間に配置された電極格子、を更に有する請求項２４に記載の撮像用検出器。
【請求項２８】
２つ以上の相異なる電極パターンを含む請求項２４に記載の撮像用検出器。
【請求項２９】
直接的あるいは間接的に放射線を電子に変換する変換材料；及び
複数の電極であり、該電極の少なくとも一部は、前記変換材料と接触する平坦部分と、密着性材料と接触する隆起部分とを含む、複数の電極；
を有する撮像用検出器。
【請求項３０】
前記密着性材料はパッシベーション材料である、請求項２９に記載の撮像用検出器。
【請求項３１】
前記密着性材料の少なくとも一部は、電極間に位置付けられたトレンチ内に配置されている、請求項２９に記載の撮像用検出器。
【請求項３２】
前記密着性材料は電極格子上に設けられている、請求項２９に記載の撮像用検出器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療撮像装置用の検出器に関し、より具体的には、例えば画素から画素へ、バルクから画素間ギャップへ、あるいはバルクから誤った画素へ、などの不所望な箇所への電子のリークを低減させることにより性能が向上された半導体検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療撮像装置においては、Ｘ線又はガンマ線が線源から送信あるいは放射され、検出器によって検出される。検出器は、一般的に、Ｘ線又はガンマ線の放射線を電気信号に変換する材料を含んでいる。最も有望であり且つ広く使用されている材料の１つは、カドミウム、亜鉛、テルル合金（ＣｄＺｎＴｅ、より一般にはＣＺＴ）である。Ｘ線又はガンマ線の放射線がＣＺＴ材料に突き当たると、電子が生成される。生成された電子の量及び位置を読み出すため、この材料の表面にパターンニングされた電極が配置される。
【０００３】
ＣＺＴ検出器の性能に影響を及ぼすことがある１つの問題は、ＣＺＴの導電性に起因して、時々、電極から電極へと電子が“リーク”あるいは移動することである。この画素化された電極間でのクロストークは、電子の位置の不正確な検出や電荷収集効率の低下をもたらし、その結果、最終的な画像における不正確性をもたらしてしまう。
【０００４】
ＣＺＴ検出器における表面リークの問題は、湿式化学若しくは酸素プラズマを用いてＣＺＴ表面を酸化すること、画素間の距離を増大させること、又は負に帯電された電極格子を画素間に配置することによって解決が図られてきた。このような解決策は、僅かに良好な性能とともに検出器の製造コストの増大をもたらす。例えば、負に帯電された電極格子を画素間に用いることは、正バイアスされた画素へと電荷を押し進める。しかしながら、良好な分離性及び製造可能性を確保するために画素と格子との間の距離を十分に大きく維持する一方で、画素間での電荷損失を回避するために、格子の幅と、格子から画素への距離とを最小化する必要がある。
【０００５】
既存の半導体検出器に伴う別の１つの問題は、例えばＣＺＴ等の変換材料への電極の密着性が良好でないことである。電極とＣＺＴとの間の乏しい密着性は、電気性能及びスペクトル性能の低下、コンタクト特性の低下による経時劣化、並びにコンタクトの剥離によるモジュール組立中及び／又は動作中の信頼性問題をもたらし得る。
【０００６】
従って、更なる構造を必要とすることによって検出器のコストを増大させることがない、表面リーク問題を解決する電極構成を備えた検出器を提供することが望まれる。また、電極がＣＺＴ材料に密着する検出器を提供することが望まれる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、電極間のリークが低減される撮像用検出器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一実施形態に係る検出器は、直接変換材料と、該直接変換材料内に形成されたトレンチによって隔てられた金属電極から形成される。トレンチは、電極間の導電経路の距離を増大させ、それにより、面積被覆率を低下させることなく電極間の表面リークを低減させる。
【０００９】
一部の実施形態において、電極間に電極格子が配置される。電極格子は上記電極とは異なる平面に位置付けられ、それにより、電極間の間隔が最小化されることを可能にする。
【００１０】
一部の実施形態において、パターニングされた電極が使用され、そのとき、電極は部分的に変換材料に付着し、且つ部分的に例えば誘電体などのパッシベーション層に付着している。
【００１１】
この明細書に組み込まれて、その一部を構成する添付の図面において、本発明の概略的な説明とともに本発明の実施形態が例示される。また、以下の詳細な説明は本発明の原理を説明する役割を果たす。当業者に認識されるように、これら例示される実施形態は、本発明を限定するものではなく、本発明原理を組み込んだ例を提供するものに過ぎない。また、例えば、パッシベーション層とトレンチとを有する検出器、又はパッシベーション層と電極格子とを有する検出器を得るために、種々の実施形態が組み合わされてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
ここで開示される検出器は、電子の表面リークを低減させる改善された電極構成を提供する。ＣＺＴ材料の表面上の電極群は、それらの間に一層大きい間隔を有するが、画素の大きさを縮小させることはない。電極群の間にトレンチが形成されることにより、電子が或る電極から別の電極へと通るために進行しなければならない経路が延長される。加えて、一部の実施形態は、画素間のギャップ又は誤った画素に電子が蓄積することを阻止するためにトレンチ内に配置されることが可能な負に帯電された電極格子を含む。一部の実施形態において、変換材料への電極の密着性を改善するため、あるいは電極を格子電極構造からシールドするため、パッシベーション層が使用される。
【００１３】
図１は、従来技術に係る検出器構成（Ｄ）を例示している。金属電極（ＭＥ）がＣＺＴ材料（ＣＺＴ）のそれぞれの側に配置されており、陽極側（Ａ）及び陰極側（Ｃ）を形成している。陽極側の電極は、酸化されたＣＺＴ（Ｏ）のギャップ（Ｇ）によって分離されている。これら電極（図１に示された頂部の電極）間に電荷の差が存在するとき、電荷は、ＩＣとして図示されているように、酸化されたＣＺＴの隙間（Ｏ）を横切って他の電極へと流れ得る。或る１つ電極から別の１つの電極への電子のリークは撮像の不正確性を生じさせる。他の例では、放射線によってＣＺＴのバルク内に電子が生成されるとき、これら電子は誤った画素に流れたり画素間のギャップに行き着いたりして、撮像の不正確性と撮像情報の損失とをもたらし得る。
【００１４】
図２は本発明の一実施形態を例示しており、電極はトレンチによって分離されている。検出器１０は、例えばＣＺＴ等の直接変換材料２５のそれぞれの側に配置されて陽極側３０及び陰極側３２を形成する金属電極２０を含んでいる。直接変換材料２５は、これらに限られないが、セレン、ヨウ化水銀、酸化鉛、ヨウ化鉛、臭化タリウム、ヨウ化ビスマス、ガリウム砒素、又はその他の好適材料を含む如何なる適当な材料であってもよい。用途に応じて、直接変換材料はシンチレータ、又は放射線を直接的あるいは間接的に電子に変換することに適したその他の何らかの材料に置き換えられ得る。認識されるべきことには、導電率の高い材料ほど、電極間の表面リークの可能性が高くなる。さらに認識されるべきことには、本出願にて説明される概念は如何なる特定の材料組成にも限定されるべきものではない。これらの材料は単に説明上の例として列挙されているに過ぎない。
【００１５】
陽極側３０の電極２０は酸化材料３５のギャップ３３によって分離されている。なお、酸化材料はギャップ３３内の材料のパッシベーションの説明上の一例に過ぎない。本出願においては、その他のパッシベーション手段も意図される。ギャップ３３は、電子が電極間で移動するために通らなければならない経路Ｉｂを延長させるトレンチ４０を形成している。トレンチ４０は電極２０間の導電経路Ｉｂを効果的に延長させるが、電極間の横方向距離は同一のままである。このことは、トレンチ４０が表面リークを低減させながら、電極２０の横方向距離及び面積被覆率が解像度及び電荷収集効率を最適化するために使用され得ることを意味する。トレンチ４０の深さは最適な結果を達成するように変更されることができる。一例として、電極２０間の横方向距離の１／２にほぼ等しい深さを有するトレンチ４０を形成することにより、導電経路Ｉｂの距離は２倍になる。この深さが電極２０間の横方向距離に等しい場合には、導電経路Ｉｂの距離は３倍になる。
【００１６】
図３は、図２に示された検出器１０を製造する一手法を例示している。工程１００に示されるように、直接変換材料２５の表面全域に電極材料２０が堆積される。工程１１０にて、フォトレジスト材料４４が、電極材料２０に塗布・ベークされ、電極パターンを画成するフォトマスクを介して露光される。そして、フォトレジスト材料４４は画素間の領域から除去される。工程１２０にて、画素間領域すなわちギャップ３３の電極金属２０及び直接変換材料２５がエッチングされ、トレンチ４０が形成される。工程１３０にて、レジスト材料４４が電極材料２０から剥離・除去され、それにより、画素化された電極２０が露出される。最後に工程１４０にて、トレンチ４０の表面が酸化され、例えば酸化ＣＺＴ等の酸化材料３５から成るパッシベーション層が形成される。
【００１７】
図４は、図２に示された検出器１０を製造する第２の手法を例示している。工程２００にて、直接変換材料２５の表面全域に電極材料２０が堆積される。工程２１０にて、フォトレジスト材料４４が、電極材料２０に塗布・ベークされ、電極パターンを画成するフォトマスクを介して露光される。そして、フォトレジスト材料４４は画素間の領域から除去される。工程２２０にて、金属２０がエッチングされ、画素化された電極２０が形成される。工程２３０にて、レジスト材料４４が電極材料２０から剥離・除去され、それにより、画素化された電極２０が露出される。工程２４０にて、材料２５がエッチングされ、トレンチ４０が形成される。一部の実施形態においては、工程２３０及び２４０は逆の順序で行われてもよい。最後に工程２５０にて、トレンチ４０の表面が酸化され、例えば酸化ＣＺＴ等の酸化材料３５から成るパッシベーション層が形成される。この手法は、金属と直接変換材料とが別々の工程でエッチングされるために工程を追加するものであるが、幾つかの利点を有する。第１に、金属と直接変換材料とが別々の工程でエッチングされるので、各エッチング工程２２０、２４０は最適化されることができる。第２に、金属のエッチングが直接変換材料のエッチング用のマスクを形成する。
【００１８】
図４にて説明された手法はまた、パターニングされた電極が、パターン的な堆積、リフトオフプロセス、印刷法、転写技術を含む異なる手法で形成され、その後、金属をマスクとして用いて後続のトレンチエッチング及びパッシベーション（工程２４０−２５０）が行われる検出器にも適用可能である。
【００１９】
図５は、検出器の他の一実施形態を形成する一手法を例示している。工程３００にて、この手法は図３の工程１００乃至１２０にて説明されたようにして行われている。工程３１０にて、トレンチ４０の表面が酸化され、例えば酸化ＣＺＴ等の酸化材料３５から成るパッシベーション層が形成される。工程３２０にて、トレンチ４０は、例えばフォトレジスト、ＢＣＢ、ＳＵ−８、ＰＩ、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウム、又はその他の適当な材料などの誘電体５０で充填される。誘電体５０は画素間領域を環境から保護し、画素間の結合を低減させる。誘電体５０はまた、例えばボード（図示せず）を介した読み出し電子回路への接合を支援し得る。最後に工程３３０にて、レジスト材料４４が電極材料２０から剥離・除去され、それにより、画素化された電極２０が露出される。
【００２０】
トレンチ４０が形成され且つパッシベーション被膜が設けられた後に誘電体５０を形成する手法も使用されることができる。このような手法は、従来からのリソグラフィ及びエッチングによる適用、フォトレジスト材料の塗布とその後の露光及び現像によるパターンの画成、又は例えばインクジェット若しくはその他の印刷技術によってなどの材料の選択的な塗布を含み得る。
【００２１】
図６は、相異なる種類のエッチングを例示している。左側には、異方性（ドライ）エッチング後の検出器が示されている。異方性エッチングによって形成されたトレンチ４０は、かなり直角に除去されたエッジを含んでいる。右側には、等方性（ウェット又はドライ）エッチング後の検出器が示されている。等方性エッチングによって形成されたトレンチ４０は、かなり丸められたエッジを含んでおり、ボウル（ｂｏｗｌ）状のトレンチが形成されている。認識されるべきことには、説明される実施形態の何れにおいても、また、本出願の範囲内の何れの実施形態においても、何れの種類のエッチングが使用されてもよい。
【００２２】
ここで説明される検出器は如何なる撮像装置にも使用されることができ、また、医療撮像装置における具体的な用途を有している。このような撮像装置は典型的に、撮像領域、１つ又は複数の検出器、及び画像プロセッサを含んでいる。
【００２３】
図７Ａ及び７Ｂは、金属電極ＭＥ間に配置された負に帯電された電極格子Ｇを組み込んでいる従来技術に係る検出器Ｄ’を例示している。格子Ｇは電子を、正バイアスされた電極の方に押し進める。しかしながら、画素間での電荷の損失を回避するため、格子の幅と格子から金属電極ＭＥへの距離とは最小にされるべきである。また、金属電極ＭＥ間の距離ｄｃは、良好な表面被覆率を確保するために最小にされるべきである。しかしながら、上述のように、金属電極ＭＥ間の距離が短いことは、導電性のＣＺＴ材料を介して電子がリークすることを可能にしてしまう。
【００２４】
図８Ａ及び８Ｂに示されるように、格子６０は上述のトレンチ４０内に配置されることができる。格子６０をトレンチ４０内に配置することにより、電極２０間の距離ｄｂは従来技術における距離ｄｃより短縮され得る。この短縮された距離ｄｂが表面被覆間にもたらされ、それにより、電荷収集効率が高められる。また、上述のように、トレンチ４０は直接変換材料２５を通る導電経路を長くし、電子のリークを低減させる。
【００２５】
図９は、トレンチ４０と負に帯電された電極格子６０との双方を含んだ検出器１０を製造する一手法を例示している。この手法は、図３の工程１４０又は図４の工程２５０に示された検出器構成を用いて工程１０００にて開始する。工程１０１０にて、電極２０及びトレンチ４０の表面全域に格子電極材料６０が堆積される。工程１０２０にて、レジスト材料４４が、格子６０を形成することになるトレンチ４０内の定められた領域と電極２０との上に塗布・パターニングされる。工程１０３０にて、レジストに覆われていない領域から格子電極材料６０がエッチングされる。工程１０４０にて、レジスト材料４４が除去される。工程１０４０に示されるように、結果として得られる検出器構成は、内部に格子６０を収容したトレンチ４０によって分離された電極２０を含んでいる。トレンチ４０は、必要に応じてのパッシベーション層３５を有するように図示されている。この手法は、格子構造が画素電極構造から独立して画成されることを可能にする。使用される材料とレジストパターンとに応じて、格子電極材料は画素電極上に存在していてもよいし、画素電極上から除去されていてもよい。
【００２６】
図１０は、トレンチ４０と負に帯電された電極格子６０との双方を含んだ検出器１０を製造する他の一手法を例示している。図９にて説明された手法と同様に、この手法は、図３の工程１４０又は図４の工程２５０に示された検出器構成を用いて工程１１００にて開始する。工程１１１０にて、レジスト材料４４が、格子６０を形成することになる定められた領域を除くトレンチ内と電極２０との上に塗布・パターニングされる。工程１１２０にて、格子電極材料６０が表面に沿って堆積される。工程１１３０にて、レジスト材料４４が剥離され、それによりレジスト材料上に堆積された如何なる格子電極材料６０も除去される。工程１１３０に示されるように、結果として得られる検出器構成は、内部に格子６０を収容したトレンチ４０によって分離された電極２０を含んでいる。この場合も、トレンチ４０は、必要に応じてのパッシベーション層３５を有するように図示されている。この手法は、エッチング工程が省略されるために一工程少ないことを除いて、図９に示された手法と同様である。
【００２７】
図１１は、トレンチ４０と負に帯電された電極格子６０との双方を含んだ検出器１０を製造する他の一手法を例示している。この手法は、先の２つの手法の開始点と同様の検出器構成を用いて工程１２００にて開始する。工程１２１０にて、格子電極材料が電極２０の表面及びトレンチ４０の底面に沿って堆積される。トレンチの側壁に沿って材料を堆積させない堆積技術が使用される。この場合も、パッシベーションは必要に応じての工程である。この手法は、追加のマスク工程を必要としない点で有利である。しかしながら、このプロセスは、特に画素と格子電極との間の短絡に関して一層と臨界的である。このことは、画素電極及びトレンチの形状を最適化することによって緩和され得る。工程１２３０に示されるように、トレンチ４０はその形状を変化させるようにエッチングされ、それにより、電極の分離性が改善される。
【００２８】
図１２は、電極２０を分離するトレンチ４０と、トレンチ４０内に配置された負に帯電された電極格子６０とを有する検出器１０の構成を形成する“統合化”手法を例示している。この手法は、トレンチ４０によって分離された電極２０と、電極２０にのみ既に存在するレジスト材料４４とを含んだ検出器構成を用いて工程１３００にて開始する。これは、例えば図３の工程１２０及び図５の工程３２０にて説明されたようなトレンチ形成の中間段階である。工程１３１０にて、格子電極材料６０が電極２０上、及びトレンチ４０の底面に沿って堆積される。これは、図１１に示された手法と同様である。工程１３２０にて、レジスト材料４４が剥離され、それにより、電極２０上に堆積されていた格子電極材料６０が除去される。工程１３２０に示されるように、検出器構成は電極２０間にトレンチ４０を含んでおり、トレンチ内には格子６０が配置されている。
【００２９】
図１３は、トレンチ４０と負に帯電された電極格子６０との双方を含んだ検出器１０を製造する他の一手法を例示しており、トレンチの形成後に画素及び格子電極の画成を含んでいる。この手法は、工程１４００にて開始し、レジスト材料４４が直接変換材料２５の表面上に塗布・パターニングされる。工程１４１０にて、直接変換材料２５がエッチングされ、トレンチ４０が形成される。工程１４２０にて、レジスト材料４４は剥離される。工程１４３０にて、電極材料が直接変換材料２５の面に沿った水平面に沿って堆積される。電極材料は、故に、頂面に沿った電極２０及びトレンチ４０内の電極格子６０を形成する。工程１４４０にて、電極２０間の導電経路に必要に応じてのパッシベーション層が設けられる。
【００３０】
図１４は、トレンチ４０と負に帯電された電極格子６０との双方を含んだ検出器１０を形成する更なる一手法を例示している。この手法は、直接変換材料２５内に形成されたトレンチ４０、電極２０間の導電経路に設けられた必要に応じてのパッシベーション層３５、及び電極２０上に配置されたレジスト材料４４を用いて工程１５００にて開始する。工程１５１０にて、格子電極材料６０がトレンチ４０の底面とレジスト材料４４との上に堆積される。工程１５２０にて、検出器の表面全域に誘電体５０が堆積され、それによりトレンチ４０が充填される。工程１５３０にて、電極２０からレジスト材料４４が剥離され、それにより、レジスト材料４４上に堆積されていた如何なる格子電極材料６０及び誘電体５０も除去される。検出器構成は、工程１５３０に示されるように、誘電体５０で充填されたトレンチ４０によって分離された電極２０を含んでいる。誘電体５０は格子６０を封じ込んでいる。
【００３１】
誘電体はまた、図５にて説明された例と同様に、例えばリソグラフィ又は印刷技術などのその他の手段によって設けられることもできる。
【００３２】
一部の実施形態において、電極と変換層２５との間の密着性を改善するために、パターニングされた電極２０’が用いられ得る。パターニングされた電極２０’は、部分的に変換層２５に付着し、且つ部分的にパッシベーション層５０に付着する。パッシベーション層５０は変換層と電極との間に改善された密着性をもたらす。また、パッシベーション層は変換層−電極コンタクトの保護を向上させ、それにより、酸素及び水蒸気による劣化の可能性を低減させる。他の実施形態においてのように、パッシベーション層はまた電流リークを低減させ、それによりクロストークを抑制する。さらに、パッシベーション層は表面電極と格子電極構造との間の障壁として使用されてもよい。
【００３３】
パッシベーション層として使用され得る材料には、これらに限られないが、例えばフォトレジスト、ＢＣＢ、ＳＵ−８、ＰＩ、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウム、又はその他の適当な材料などの誘電体が含まれる。
【００３４】
このような実施形態は、電気試験の容易性において更なる利点をもたらし得る。パッシベーション材料の頂部の電極に試験プローブが接触させられるとき、変換層への損傷は発生しない。
【００３５】
図１５Ａは、陽極側３０にパターニングされた電極２０’を使用する一実施形態を例示している。この実施形態において、パターニングされた電極２０’は、部分的に変換層２５に付着し、且つ部分的に例えば誘電体５０等のパッシベーション層に付着している。図１５Ａの実施形態は、パターニングされた電極２０’間の必要に応じての酸化層３５を例示している。図１５Ｂは、図１５Ａに例示された実施形態の上面図を例示している。
【００３６】
図１６Ａは、パターニングされた電極２０’間に電極格子６０が付加されていることを除いて、図１５Ａに例示された実施形態と同様の実施形態を例示している。電極格子６０は、パターニングされた電極２０’間のクロストークを更に抑制し、また、正に帯電された電極の方に電子を向けることによって電荷収集効率を高めるために使用され得る。図１６Ｂは、図１６Ａに例示された実施形態の上面図を例示している。
【００３７】
なお、パターニングされた電極２０’の使用は、例えば図１７及び１８に示される実施形態のように、陽極側３０、陰極側３２、又は両側の何れかで行われ得る。また、認識されるべきことには、パターニングされた電極２０’のパターン又は幾何学形状は変更されてもよい。例えば、図１５−１８に示されたパターニングされた電極は、概して、正方形又は長方形である。しかしながら、パターニングされた電極２０’が部分的に変換層２５に付着し、且つ部分的にパッシベーション層５０に付着するように、如何なるパターン又は幾何学形状が適応されてもよい。さらに、パッシベーション層のパターンと電極のパターンとは相等しいものである必要はない。相異なるパターン及び大きさの一例が図２３に示されている。
【００３８】
図１９は、パターニングされた電極２０’と該パターニングされた電極を分離するトレンチ４０とを含んだ検出器の一実施形態を例示している。パターニングされた電極２０’は、図５に示された実施形態と同様にして、部分的に変換材料２５に付着し、且つ部分的に、トレンチ４０を充填するパッシベーション層５０に付着している。必要に応じての酸化層３５が、パターニングされた電極２０’間の導電経路の一部に沿って含められ得る。また、他の実施形態と同様に、電極格子（図示せず）が含められてもよい。
【００３９】
図２０は、パターニングされた電極２０’を含んだ検出器を製造する典型的な一手法を例示している。工程１６００にて、ＣＺＴ層又はその他の変換層２５に酸化層３５及びパッシベーション層５０が設けられる。工程１６１０にて、パッシベーション層５０がパターニングされる。工程１６２０にて、パターニングされたパッシベーション層５０間に位置する露出された酸化層３５が、表面エッチングによって除去される。工程１６３０にて、電極金属が設けられる。工程１６４０にて、電極金属がパターニングされ、パターニングされた電極２０’が形成される。電極金属のパターニングは、これらに限られないが、リソグラフィ、ウェットエッチング若しくはドライエッチング、リフトオフプロセス、又はシャドーマスクを介しての堆積を含む様々な手法で為され得る。なお、図２０に例示された実施形態などの、パッシベーション層５０を含む実施形態は、変換層２５に対するエッチングの選択比の問題が存在しないという利点を有する。
【００４０】
図２１は、パターニングされた電極２０’を有する検出器を製造する典型的な他の一手法を例示している。工程１７００にて、変換層２５が設けられ、表面エッチングによって酸化物層が除去される。工程１７１０にて、パッシベーション層が設けられる。工程１７２０にて、パッシベーション層がパターニングされる。工程１７３０にて電極金属が設けられ、工程１７４０にて電極金属がパターニングされる。概して、この手法は、酸化物層を除去するための表面エッチングがパッシベーション層を設けることに先立って行われることを除いて、図２０に示された手法と同様である。この手法は、生来のＣＺＴへのパッシベーション層の密着性が一層良好であるとき、又はパッシベーション層と表面エッチャント材料との相性が良くないときに有利となり得る。
【００４１】
図２２は、パターニングされた電極２０’を有し、且つ更に電極格子を含んだ検出器を製造する更なる典型的な一手法を例示している。工程１８００にて、変換層２５上に電極格子６０が配置される。工程１８１０にて、変換層１５及び電極格子６０の上にパッシベーション層５０が設けられる。工程１８２０にて、パッシベーション層５０がパターニングされる。工程１８３０にて電極金属が設けられ、工程１８４０にて電極金属がパターニングされ、それにより、パターニングされた電極２０’が形成される。
【００４２】
認識されるべきことには、本出願にて説明された手法及び検出器構成の各々は、単なる説明上の例であって、本発明を何らかの特定の実施形態に限定するものではない。例えば、検出器構成、又は検出器構成を製造する方法は、負に帯電された格子、パッシベーションあるいは酸化導電層、又はパッシベーション層若しくは誘電体を含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。ここで説明された特徴及び工程の組み合わせもまた、本出願によって意図されるものである。
【００４３】
本発明は１つ以上の好適な実施形態を参照して説明されてきた。この明細書を読んで理解した者が変更及び変形に想到することは明らかである。そのような変更、変形及び組み合わせは、添付の特許請求の範囲又はその均等の範囲に入る限り、本発明に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】従来技術に係る検出器を例示する図である。
【図２】電極を分離するトレンチを含んだ検出器の一実施形態を例示する図である。
【図３】図２の検出器を製造する一手法を例示する図である。
【図４】図２の検出器を製造する他の一手法を例示する図である。
【図５】電極を分離するトレンチの充填物を含んだ他の一実施形態に係る検出器を製造する一手法を例示する図である。
【図６】本出願の範囲に含まれる検出器の如何なる実施形態を製造する如何なる実施形態においても使用可能な、相異なるエッチング法により得られる２つの相異なるトレンチ形状を例示する図である。
【図７Ａ】格子電極を備えた従来技術に係る検出器を例示する図である。
【図７Ｂ】格子電極を備えた従来技術に係る検出器を例示する図である。
【図８Ａ】トレンチ及び格子電極を含んだ検出器の一実施形態を例示する図である。
【図８Ｂ】トレンチ及び格子電極を含んだ検出器の一実施形態を例示する図である。
【図９】トレンチ及び格子電極を含んだ検出器を製造する一手法を例示する図である。
【図１０】トレンチ及び格子電極を含んだ検出器を製造する他の一手法を例示する図である。
【図１１】トレンチ及び格子電極を含んだ検出器を製造する他の一手法を例示する図である。
【図１２】トレンチ及び格子電極を含んだ検出器を製造する他の一手法を例示する図である。
【図１３】トレンチ及び格子電極を含んだ検出器を製造する他の一手法を例示する図である。
【図１４】トレンチ、格子電極、及びトレンチの充填物を含んだ検出器を製造する他の一手法を例示する図である。
【図１５Ａ】直接変換材料に部分的に付着し且つパッシベーション層に部分的に付着するパターニングされた電極を含んだ検出器の一実施形態を例示する図である。
【図１５Ｂ】図１５Ａに示された検出器の実施形態の上面図を例示する図である。
【図１６Ａ】パターニングされた電極及び電極格子を含んだ検出器の一実施形態を例示する図である。
【図１６Ｂ】図１６Ａに示された検出器の実施形態の上面図を例示する図である。
【図１７】陽極側と陰極側との双方にパターニングされた電極を備えた検出器の一実施形態を例示する図である。
【図１８】陽極側と陰極側との双方にパターニングされた電極を備えた検出器の他の一実施形態を例示する図である。
【図１９】パターニングされた電極及び該パターニングされた電極を分離するトレンチを含んだ検出器の一実施形態を例示する図である。
【図２０】パターニングされた電極及び酸化層を備えた検出器を製造する典型的な一手法を例示する図である。
【図２１】パターニングされた電極を備えた検出器を製造する典型的な一手法を例示する図である。
【図２２】パターニングされた電極及び電極格子を備えた検出器を製造する典型的な一手法を例示する図である。
【図２３】パターニングされた電極、及び該電極とは異なるパターンを有するパッシベーション層を含んだ検出器の一実施形態を例示する図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【国際調査報告】
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