(57)【要約】【課題】光変換層に形成される光反射層と光電変換素子との位置合わせ精度を向上させた放射線検出器、検出装置および検査装置、ならびに放射線検出器の製造方法を提供する。【解決手段】実施形態の放射線検出器は、光変換層と、光電変換層と、第１接着層と、光反射層とを備える。光変換層は、入射する放射線を放射線の波長よりも長い波長を有する光に変換する。光電変換層は、入射する光を電気信号に変換する複数の光電変換素子を保持する。第１接着層は、光変換層と光電変換層との間に設けられる。光反射層は、光変換層、第１接着層および光電変換層の積層方向に、光変換層を貫通し、第１接着層の内部まで延在する。【選択図】図３
2015055507.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射する放射線を前記放射線の波長よりも長い波長を有する光に変換する光変換層と、
入射する前記光を電気信号に変換する複数の光電変換素子を保持する光電変換層と、
前記光変換層と前記光電変換層との間に設けられた第１接着層と、
前記光変換層、前記第１接着層および前記光電変換層の積層方向に、前記光変換層を貫通し、前記第１接着層の内部まで延在する光反射層と、
を備える放射線検出器。
【請求項２】
前記複数の光電変換素子のうち少なくとも２つを互いに導通させ、前記光電変換層内に配設された共通配線と、
前記光電変換層の前記第１接着層と対向する側の反対側の面から前記共通配線まで設けられた貫通電極と、
をさらに備える請求項１に記載の放射線検出器。
【請求項３】
前記共通配線は、前記積層方向において、前記光電変換素子と前記第１接着層との間に設けられた請求項２に記載の放射線検出器。
【請求項４】
前記光変換層は、前記放射線を前記光に変換するシンチレータと、前記第１接着層と前記シンチレータとの間に設けられた透明部材と、前記シンチレータと前記透明部材との間に設けられた第２接着層と、を含む請求項１〜３のいずれか一項に記載の放射線検出器。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の放射線検出器と、
前記放射線検出器の前記光電変換素子により前記光から変換された前記電気信号を検出して、前記放射線のエネルギーおよび強度を算出する信号処理回路と、
を備える放射線検出装置。
【請求項６】
請求項５に記載の放射線検出装置と、
前記放射線検出装置の前記光変換層に向けて放射線を照射する放射線管と、
を備える放射線検査装置。
【請求項７】
入射する放射線を前記放射線の波長よりも長い波長を有する光に変換する光変換層と、入射する前記光を電気信号に変換する複数の光電変換素子を保持する光電変換層とを第１接着層によって接着する工程と、
前記光変換層、前記第１接着層および前記光電変換層の積層方向に前記光変換層および前記第１接着層の一部を貫通する溝部を形成する工程と、
前記溝部に光反射層を形成する工程と、
を有する放射線検出器の製造方法。
【請求項８】
透明部材と、入射する光を電気信号に変換する複数の光電変換素子を保持する光電変換層とを第１接着層によって接着する工程と、
入射する放射線を前記放射線の波長よりも長い前記光に変換するシンチレータを、前記透明部材における前記光電変換層と接着した面とは反対側の面に、第２接着層によって接着して、前記シンチレータ、前記第２接着層および前記透明部材を光変換層とする工程と、
前記光変換層、前記第１接着層および前記光電変換層の積層方向に前記光変換層および前記第１接着層の一部を貫通する溝部を形成する工程と、
前記溝部に光反射層を形成する工程と、
を有する放射線検出器の製造方法。
【請求項９】
前記光電変換層の前記第１接着層とは反対側の面から、前記複数の光電変換素子のうち少なくとも２つを互いに導通し、前記光電変換層内に配設された共通配線に達する凹部を形成する工程とをさらに有し、
前記光反射層を形成する工程と同時に、前記反射層と同一の材料によって前記凹部に貫通電極を形成する請求項７または８に記載の放射線検出器の製造方法。
【請求項１０】
前記光電変換層を前記第１接着層により前記光変換層の少なくとも一部に接着させた後、前記光変換層の少なくとも一部を支持部材として、前記光電変換層の前記第１接着層とは反対側の面から所定の厚さだけ研磨する請求項７〜９のいずれか一項に記載の放射線検出器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、放射線検出器、検出装置および検査装置、ならびに放射線検出器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線等の放射線を使用した放射線撮影装置およびコンピュータ断層撮影（ＣＴ：Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）システム等の放射線撮影システムでは、放射線源からの放射線ビームが被検体に向けて照射される。放射線ビームは被検体を透過することにより減衰し、アレイ状に配置された放射線検出器に入射する。
【０００３】
放射線検出器は、入射した放射線を可視光線等のシンチレーション光に変換するシンチレータと、シンチレーション光を電気信号に変換する光電変換素子が複数配設された光電変換層とが積層された構造を含む。そして、放射線検出器は、放射線の強度を光強度に変換し、その光強度を電気信号として検出することによって、放射線の強度を検出する。
【０００４】
光電変換素子は、光子が１個入射する毎に、パルス状の電流値を得ることができる。また、複数配設された光電変換素子に、均等なシンチレーション光が入射することによって、入射する光子の数に比例した大きさの電流パルスを得ることができる。この電流パルスの大きさを測定することによって、放射線検出器に入射した放射線のエネルギーおよび強度の測定が可能となる。
【０００５】
以上のような放射線検出器において、光電変換層に複数配設された光電変換素子に対して、シンチレーション光を均等に入射させるために、光電変換層に複数配置された光電変換素子の位置に応じて、シンチレータにおいて所定のピッチで光反射層が形成されることが一般的に行われている。この光反射層をシンチレータにおいて直交する２方向において所定のピッチに形成することによって、マトリックス状に配列した複数の光変換要素が画定される。このような光反射層を形成する方法として、シンチレータに所定のピッチに光反射層を高精度かつ均一に形成するために、シンチレータをベースプレート（支持部材）に貼り付けて、光反射層を形成する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２２８３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述のようにシンチレータに光反射層を形成した後に、シンチレータと、光電変換素子が複数配設された光電変換層とを接着剤で接合するという製造方法では、光反射層と複数の光電変換素子との位置合わせ精度が必ずしも十分ではない。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、光変換層に形成される光反射層と光電変換素子との位置合わせ精度を向上させた放射線検出器、検出装置および検査装置、ならびに放射線検出器の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
実施形態の放射線検出器は、光変換層と、光電変換層と、第１接着層と、光反射層とを備える。光変換層は、入射する放射線を放射線の波長よりも長い波長を有する光に変換する。光電変換層は、入射する光を電気信号に変換する複数の光電変換素子を保持する。第１接着層は、光変換層と光電変換層との間に設けられる。光反射層は、光変換層、第１接着層および光電変換層の積層方向に、光変換層を貫通し、第１接着層の内部まで延在する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、放射線検査装置の構成図である。
【図２】図２は、放射線検出部および放射線検出器の構成図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係る放射線検出器の断面図である。
【図４】図４は、シンチレーション光が光電変換素子に入射する動作を示す図である。
【図５】図５は、放射線検出器のシリコン基板（第２シリコン層）を研磨する工程を示す図である。
【図６】図６は、放射線検出器の電極を形成する工程を示す図である。
【図７】図７は、放射線検出器の光反射層を形成する工程を示す図である。
【図８】図８は、第２の実施形態に係る放射線検出器の断面図である。
【図９】図９は、放射線検出器の電極および光反射層を形成する工程を示す図である。
【図１０】図１０は、第３の実施形態に係る放射線検出器の断面図である。
【図１１】図１１は、放射線検出器のシリコン基板（第２シリコン層）を研磨する工程を示す図である。
【図１２】図１２は、放射線検出器の電極を形成する工程を示す図である。
【図１３】図１３は、放射線検出器の光反射層を形成する工程を示す図である。
【図１４】図１４は、第３の実施形態の変形例に係る放射線検出器の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下の図面において、同一の部分には同一の符号が付してある。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なる場合がある。したがって、具体的な厚みおよび寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係る放射線検査装置の全体構成の例を示す図である。図１を参照しながら、放射線検査装置１の全体構成の概要を説明する。
【００１３】
図１に示すように、放射線検査装置１は、放射線管１１と、放射線管１１に対向して設けられた放射線検出装置１０とを備えている。
【００１４】
放射線管１１は、対向する放射線検出装置１０に向かって、ファン状にＸ線等の放射線ビーム１１ａを照射する装置である。放射線管１１から照射された放射線ビーム１１ａは、図示しない架台上の被検体１２を透過して、放射線検出装置１０に入射する。
【００１５】
放射線検出装置１０は、放射線管１１から照射され、一部が被検体１２を透過する放射線ビーム１１ａを入射面２０ａで受けて、放射線を例えば紫外線、可視光線および赤外線の少なくとも一部を含むシンチレーション光に変換し、それを電気信号として検出する装置である。放射線検出装置１０は、略円弧状に配列した複数の放射線検出部２０と、放射線検出部２０の入射面２０ａ側に設置されたコリメータ２１と、各放射線検出部２０の放射線管１１側とは反対側の電極に信号線２３により接続される信号処理回路２２とを有する。
【００１６】
放射線検出部２０は、入射面２０ａから入射した放射線（放射線ビーム１１ａ）をシンチレーション光に変換し、後述する光電変換素子３２によりシンチレーション光を電気信号（電流）に変換（光電変換）する。
【００１７】
コリメータ２１は、放射線検出部２０の入射面２０ａ側に設置され、放射線検出部２０に対して放射線が平行に入射するように屈折させる光学系である。
【００１８】
信号処理回路２２は、各放射線検出部２０によって光電変換された電気信号（電流）を信号線２３を介して受信し、この電流値により各放射線検出部２０に入射する放射線のエネルギーおよび強度を算出する。そして、信号処理回路２２は、各放射線検出部２０に入射する放射線のエネルギーおよび強度から被検体１２の物質に応じたカラー化された放射線画像を生成する。
【００１９】
そして、放射線管１１および放射線検出装置１０は、上述の被検体１２を中心として回転するように配置されている。これによって、放射線検査装置１は、被検体１２の断面画像を生成することができる。
【００２０】
なお、本実施形態に係る放射線検査装置１は、人体および動植物の断層像だけでなく、物品の内部の透視等のセキュリティ装置等の各種検査装置としても適用できる。
【００２１】
図２は、本実施形態に係る放射線検出部および放射線検出器の構成の例を示す図である。図２を参照しながら、放射線検出部２０および放射線検出器３０の構成について説明する。図２（ａ）は、略円弧状に配列した複数の放射線検出部２０の構成図であり、図２（ｂ）は、放射線検出部２０のうち特に放射線検出器３０の概略構成図である。
【００２２】
図２（ａ）に示すように、複数の放射線検出部２０は、略円弧状に配列して構成され、
放射線の入射面側にはコリメータ２１が配置されている。図２（ｂ）に示すように、放射線検出部２０は、素子支持板２４上に放射線検出器３０が固定されている。放射線検出器３０は、内部に複数の光電変換素子３２が配設された光電変換層３１と、放射線をシンチレーション光に変換するシンチレータ３３とを有する。光電変換層３１およびシンチレータ３３は、光電変換層３１の入射面側とシンチレータ３３の出射面側とが接着層により接着された積層構造を有する。
【００２３】
シンチレータ３３は、直交する２方向において所定のピッチで形成された光反射層３４を有する。光電変換層３１およびシンチレータ３３は、光反射層３４によって、マトリックス状に配列した複数の光電変換要素３５に画定される。複数の光電変換要素３５には、それぞれ複数の光電変換素子３２が含まれ、光電変換要素３５ごとに入射した放射線のエネルギーおよび強度が検出される。
【００２４】
図３は、第１の実施形態に係る放射線検出器の構造例を示す断面図である。図３を参照しながら、放射線検出器３０の構造についてさらに詳細に説明する。
【００２５】
図３に示すように、放射線検出器３０は、シンチレータ５０（図２に示すシンチレータ３３に相当）を含んで構成される光変換層４０と、複数の光電変換素子５２ａ（図２に示す光電変換素子３２に相当）を内部に保持した光電変換層４１とが、接着層４２（第１接着層）により接着された積層構造を有する。
【００２６】
光変換層４０は、上述のようにシンチレータ５０を含んで構成され、シンチレータ５０は、入射面５０ａから入射した放射線をシンチレーション光に変換すると共にシンチレーション光をシンチレータ５０内部で散乱する作用を有する。シンチレータ５０内で散乱されたシンチレーション光は、出射面５０ｂから光電変換層４１に向かって出射する。シンチレータ５０は、例えば、ＢＧＯ（Ｂｉｓｍｕｔｈ  Ｇｅｒｍａｎａｔｅ）、ＬＹＳＯ（Ｌｕｔｅｔｉｕｍ  Ｙｔｔｒｉｕｍ  Ｏｘｙｏｒｔｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ）、ＬＳＯ（Ｌｕｔｅｔｉｕｍ  Ｏｘｙｏｒｔｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ）、ＬＧＳＯ（Ｌｕｔｅｔｉｕｍ  Ｇａｄｏｌｉｎｉｕｍ  Ｏｘｙｏｒｔｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ）等のシンチレータ結晶によって形成される。
【００２７】
接着層４２は、光変換層４０と光電変換層４１とを接着する接着剤によって構成された層である。このとき、接着層４２は、光変換層４０により放射線から変換されたシンチレーション光を光電変換層４１側に入射させる必要があるため、シンチレーション光を透過させる透明度を有し、接着層４２の厚さは、例えば、数十〜数百μｍである。
【００２８】
光反射層６１は、光変換層４０、接着層４２および光電変換層４１の積層方向にシンチレータ５０内を入射面５０ａから出射面５０ｂまで貫通し、接着層４２の内部まで延在する板形状部材である。また、光反射層６１は、入射面５０ａに沿った交差する二方向の各方向に沿って複数並設され、入射面５０ａ側から見てマトリックス状（図２（ｂ）参照））に配設されている。また、光反射層６１は、ＴｉＯ２、ＢａＳＯ４、Ａｇ等の微粉末をバインダ樹脂に混在させた材料によって形成されている。光反射層６１は、光変換層４０と光電変換層４１とが接着層４２によって接着された後に、加工された溝部に形成されるので、シンチレータ５０を貫通するだけでなく、接着層４２の内部にまで延在させることができる。
【００２９】
また、交差して配設された光反射層６１により画定されて囲われるシンチレータ５０の部分、ならびにそのシンチレータ５０（光変換層４０）の部分に対向する接着層４２および光電変換層４１の各部分が図２（ｂ）に示す光電変換要素３５である。この光電変換要素３５は、入射面５０ａ側から見て、上述の交差する二方向の各方向に沿って、例えば、１ｍｍピッチで形成されている。なお、光反射層６１は、入射面５０ａに沿った交差する二方向の各方向に沿って複数並設され、入射面５０ａから見てマトリックス状に配設されるものとしたが、これに限定さるものではない。すなわち、光反射層６１は、シンチレータ５０を入射面５０ａから見て、光反射層６１により囲われる複数の光電変換要素３５が画定されるように形成されるものとすればよい。
【００３０】
光電変換層４１は、シンチレータ５０の出射面５０ｂから出射されたシンチレーション光の強度を電気信号に変換する層である。光電変換層４１は、接着層４２側から酸化シリコン層５１、第１シリコン層５２、第２シリコン層５３および絶縁膜５６が積層された構造を有する。
【００３１】
酸化シリコン層５１は、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）を含む素材によって形成された層であり、内部に共通配線５４を保持している。例えば、酸化シリコン層５１は、組成として二酸化シリコンを最も多く含む。共通配線５４は、シンチレータ５０の出射面５０ｂに沿って平面状に延在し、各光電変換要素３５の酸化シリコン層５１内に収まるように配置されたメッシュ状の金属（例えば、アルミニウムまたは銅等）の配線である。
【００３２】
第１シリコン層５２は、Ｐ型シリコンによって形成された層である。第１シリコン層５２は、例えば、後述するＮ型シリコンにより形成された第２シリコン層５３上にエピタキシャル成長によって形成される。第１シリコン層５２には、各光電変換要素３５内において複数の光電変換素子５２ａが形成されている。
【００３３】
光電変換素子５２ａは、第１シリコン層５２の各部分にボロンをドーピングすることによりＰＮ型ダイオードとして形成されたアバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ：Ａｖａｌａｎｃｈｅ  Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）である。光電変換素子５２ａは、光（光子）が入射することによるアバランシェ降伏により、光電変換素子５２ａの酸化シリコン層５１側（アノード）と第２シリコン層５３側（カソード）との間を逆バイアス方向に導通する機能を有する。光電変換要素３５内の各光電変換素子５２ａは、光電変換素子５２ａのアノード側から共通配線５４へ向かって形成されたコンタクトホール５１ａ内を挿通する導線（例えば、アルミニウムまたはタングステン等）によって、同一の共通配線５４に接続されている。各光電変換素子５２ａは、第１シリコン層５２において、例えば、互いに２５μｍピッチで形成されている。また、各光電変換素子５２ａは、第１シリコン層５２と共通配線５４との間に図示しない直列抵抗を有する。この直列抵抗は、例えば、ポリシリコン層によって形成できる。なお、共通配線５４はメッシュ状の金属の配線であることに限定されるものではなく、出射面５０ｂから出射したシンチレーション光が光電変換素子５２ａにより十分に検出される程度の光透過率を有し、同一の光電変換要素３５内に存在する各光電変換素子５２ａがコンタクトホール５１ａ内の導線を介して互いに導通するような形状であればよい。
【００３４】
第２シリコン層５３は、Ｎ型シリコンによって形成された層である。第２シリコン層５３は、光電変換要素３５内の各光電変換素子５２ａと、後述する共通電極５９とを導通する機能を有する。
【００３５】
絶縁膜５６は、第２シリコン層５３の第１シリコン層５２とは反対側の面を被覆する絶縁部材によって形成された膜であり、例えば、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）によって形成される。
【００３６】
また、光電変換層４１において、酸化シリコン層５１、第１シリコン層５２、第２シリコン層５３および絶縁膜５６の積層方向に沿って、絶縁膜５６側から、第２シリコン層５３および第１シリコン層５２を貫通し、酸化シリコン層５１内の共通配線５４に達する位置まで凹部５５が形成されている。凹部５５の内側は、上述の絶縁膜５６により被覆されており、さらにその内側は、後述する電界銅めっき法により形成される貫通電極５８が充填されている。貫通電極５８は、凹部５５の内側の絶縁膜５６を覆うシード層５７ａと、シード層５７ａの内側を充填する充填部材５７ｃとを有する。シード層５７ａは、例えば、スパッタリング法によって形成されたチタンおよび銅等を素材とする層である。シード層５７ａのうち共通配線５４側に位置する部分は、共通配線５４に接触しており、後述する貫通電極５８と共通配線５４とを電気的に導通させる。そして、シード層５７ａの内側は、電界銅めっき法によって銅製の充填部材５７ｃが形成されている。言い換えると、５８は、光電変換層４１の接着層４２と対向する面の反対側の面から、共通配線５４まで設けられている。上述の絶縁膜５６は、凹部５５の内壁を覆い、共通配線５４の第１シリコン層５２側の部分の少なくとも一部を露出させる。シード層５７ａは、絶縁膜５６の内壁および絶縁膜５６から露出した共通配線５４を覆う。貫通電極５８は、絶縁膜５６で覆われた凹部５５の内側に設けられており、シード層５７ａの共通配線５４を覆う部分と、光電変換層４１の接着層４２と対向する面の反対側の面を接続する。凹部５５は、例えば、絶縁膜５６側から共通配線５４側に向かって断面積が小さくなるテーパ形状を有する。なお、貫通電極５８は、銅製の電極で電界銅めっき法によって形成されるものとしたが、これに限定されるものではなく、その他の電極形成方法により他の金属によって形成されるものとしてもよい。また、貫通電極５８は、図３では、凹部５５の絶縁膜５６の内側を完全に充填しているが、これに限定されるものではなく、コンフォーマルに非充填状態で形成するものとしてもよい。この場合、貫通電極５８の一部の露出部以外を絶縁樹脂で被覆することが好ましい。
【００３７】
また、貫通電極５８が形成された同一の光電変換要素３５に含まれる絶縁膜５６の一部が除去され、その除去された部分は共通電極５９によって被覆されている。共通電極５９は、除去された部分を覆うシード層５７ｂと、シード層５７ｂの内側を充填する充填部分５７ｄとを有する。シード層５７ｂは、例えば、スパッタリング法によって形成される。そして、凹状に形成されたシード層５７ｂの内側は、上述と同様に電界銅めっき法によって銅製の充填部分５７ｄが形成されている。
【００３８】
以上で説明したように、光反射層６１は、シンチレータ５０を貫通するだけでなく、接着層４２の内部にまで延在している。したがって、シンチレータ５０のみに光反射層６１が形成される構成と比較して、ある光電変換要素３５に入射した放射線が隣接する光電変換要素３５に入り込むことにより生じるクロストークを低減することができる。なお、このクロストークは、接着層４２で生じるクロストークである。
【００３９】
また、接着層４２で生じるクロストークを低減するために光電変換層４１と光変換層４０との間に別部材を設ける場合には、クロストークを防止する部材を、光反射層６１および光電変換素子５２ａの位置を考慮して精度よく配置することが困難である。しかしながら、接着層４２の内部にまで延在する光反射層６１の一部がクロストークを低減する働きをするので、精度よく放射線検出器３０を構成することができる。ここで、光反射層６１が光電変換層４１に接触する構成とすると、放射線検出器３０を構成するときに光電変換層４１を損傷する損傷するおそれがある。したがって、光反射層６１は、光電変換層４１に接触しないようにすることが好ましい。
【００４０】
また、図３に示すように、光反射層６１は、シンチレータ５０を貫通するだけでなく、接着層４２の内部にまで延在していることから、光変換層４０と光電変換層４１とが接着層４２によって接着された後に、加工された溝部に形成することができる。これによって、光電変換層４１の第１シリコン層５２に形成された複数の光電変換素子５２ａとの位置関係を参照しながら溝部を形成し、光反射層６１を形成することができる。ゆえに、光反射層６１と、複数の光電変換素子５２ａとの位置合わせの精度が格段に向上した放射線検出器３０を得ることができる。
【００４１】
図４は、放射線検出器において放射線から変換されたシンチレーション光が光電変換素子に入射して、シンチレーション光の強度が電気信号に変換される動作を説明する図である。図４を参照しながら、シンチレータ５０に入射する放射線がシンチレーション光に変換され、そのシンチレーション光が光電変換素子５２ａにより電気信号に変換される動作について説明する。なお、図４においては、簡潔に動作説明をするため、コンタクトホール５１ａ、光電変換素子５２ａ、共通配線５４、絶縁膜５６、シード層５７ａ、５７ｂ、貫通電極５８および共通電極５９の記載を省略している。
【００４２】
図４に示すように、放射線管１１（図１参照）から照射された放射線７０は、放射線検出器３０のシンチレータ５０の入射面５０ａに入射する。放射線７０は、シンチレータ５０によって、電磁波としての放射線７０よりも波長の長い紫外線、可視光線または赤外線のうち少なくともいずれかを含むシンチレーション光７１に変換されると共に散乱される。散乱されたシンチレーション光７１のうち光反射層６１に向かったものは、光反射層６１によって反射されつつ、シンチレータ５０の出射面５０ｂから出射し、光電変換層４１へ向かう。
【００４３】
出射面５０ｂから出射したシンチレーション光７１は、接着層４２および酸化シリコン層５１を透過し、第１シリコン層５２に形成された複数の光電変換素子５２ａに入射する。光電変換素子５２ａは、シンチレーション光７１（光子）が入射することにより発生するアバランシェ降伏により、光電変換素子５２ａの第２シリコン層５３側（カソード）から酸化シリコン層５１側（アノード側）へ向かう方向（逆バイアス方向）へ電気的に導通する。
【００４４】
ここで、貫通電極５８と共通電極５９との間には、信号処理回路２２（図１参照）により、信号線２３を介して、光電変換素子５２ａに対して逆バイアスとなる電圧が印加されている。このとき、上述のように光電変換素子５２ａにシンチレーション光７１が入射することにより逆バイアス方向に導通することによって、光電変換素子５２ａには逆バイアス方向にパルス状の電流が流れ、貫通電極５８と共通電極５９との間に電流が流れる。そして、貫通電極５８と共通電極５９との間を流れる電流は、信号線２３を介して、信号処理回路２２により検出される。
【００４５】
ただし、光電変換素子５２ａに流れる逆バイアス方向の電流の値は、入射する光子の数（シンチレーション光７１の強度）にほとんど影響されない。例えば、１００個の光子が、１個の光電変換素子５２ａに入射した場合、この１個の光電変換素子５２ａに流れる電流値を例えば１とする。１００個の光子のうち、１０個の光電変換素子５２ａにそれぞれ１０個の光子が入射した場合に、１０個の光電変換素子５２ａに流れる電流の合計値は、約１０となる。したがって、光電変換要素３５に入射した放射線の強度を精度よく検出するためには、光電変換要素３５内の複数の光電変換素子５２ａにシンチレーション光７１が均等に入射する必要がある。そのためには、複数の光電変換素子５２ａが光電変換要素３５内において均等に配置され、かつ、複数の光電変換素子５２ａと光反射層６１とが高い位置精度で配置されることが求められる。
【００４６】
このように、光電変換層４１に入射したシンチレーション光７１が、複数の光電変換素子５２ａに均等に入射することによって、シンチレーション光７１の強度、すなわち、放射線検出器３０に入射した放射線７０の強度を精度よく反映した電流値が貫通電極５８と共通電極５９との間で検出されることになる。
【００４７】
図５は、放射線検出器における光電変換層と光変換層とを接着してシリコン基板（第２シリコン層）を研磨する工程の例を示す図である。図５を参照しながら、光変換層４０と光電変換層４１とを接着する工程、および、光電変換層４１の第２シリコン層５３を研磨する工程について説明する。
【００４８】
図５（ａ）に示す光変換層４０と光電変換層４１とは、光変換層４０（シンチレータ５０）の出射面５０ｂ、および光電変換層４１の酸化シリコン層５１の光変換層４０に対向する面を介して、図５（ｂ）に示すように、接着層４２によって接着される。次に、光変換層４０すなわちシンチレータ５０を、光変換層４０、接着層４２および光電変換層４１を固定するための支持部材として用い、第２シリコン層５３の初期の厚さ（例えば、７００〜７５０μｍ）から所定の厚さ（例えば、４０〜２００μｍ）となるまで、図５（ｃ）に示す研磨部分５３ａを研磨して除去する。
【００４９】
このように、光変換層４０（シンチレータ５０）を接着層４２により光電変換層４１に接着して、光電変換層４１の第２シリコン層５３を研磨する工程において、シンチレータ５０を支持部材として用いている。これによって、第２シリコン層５３を研磨する際に光電変換層４１を支持する。別部材である支持部材を光電変換層４１に接着して用いる必要がないため、その支持部材を光電変換層４１から剥離する工程も不要となり、製造工程を簡略化できる。
【００５０】
また、上述の別部材である支持部材を用いた場合、その支持部材を剥離する場合等に、薄化した第２シリコン層５３の取扱いが困難となる。しかし、本実施形態においては、シンチレータ５０を支持部材として用いており、別部材を光電変換層４１から剥離する必要がないため、薄化した第２シリコン層５３の取扱いも容易になる。
【００５１】
図６は、放射線検出器における電極を形成する工程の例を示す図である。図６を参照しながら、貫通電極５８および共通電極５９を形成する工程について説明する。
【００５２】
図５（ｃ）に示す研磨工程において第２シリコン層５３を薄化した後、図６（ａ）に示すように、酸化シリコン層５１、第１シリコン層５２、および第２シリコン層５３の積層方向に沿って、第２シリコン層５３側から、第２シリコン層５３および第１シリコン層５２を貫通し、酸化シリコン層５１内の共通配線５４に達する位置まで凹部５５を形成する。この際、光変換層４０すなわちシンチレータ５０を支持部材として用い、凹部５５を形成する。凹部５５は、例えば、ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ：反応性イオンエッチング）法により形成する。
【００５３】
続いて、図６（ｂ）に示すように、第２シリコン層５３と、後工程で形成する貫通電極５８と、共通電極５９との間を絶縁するために、第２シリコン層５３の第１シリコン層５２とは反対側の面に、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）等の絶縁膜５６をパターニング形成する。このとき、上述のように形成した凹部５５の内側にも絶縁膜５６が形成される。
【００５４】
続いて、図６（ｃ）に示すように、凹部５５の内側に形成された絶縁膜５６のさらに内側にシード層５７ａを、例えば、スパッタリング法によって形成する。シード層５７ａは、チタンおよび銅等を素材とし、後述する貫通電極５８の充填部材５７ｃを電解銅めっき法により形成するのに必要となる。また、絶縁膜５６のうち共通配線５４側に位置する部分を除去することによって、シード層５７ａのうち共通配線５４側に位置する部分が、共通配線５４に接触するように形成する。
【００５５】
次に、凹部５５が形成された同一の光電変換要素３５に含まれる絶縁膜５６の一部を除去し、除去した部分にシード層５７ｂを、例えば、スパッタリング法によって形成する。シード層５７ｂは、シード層５７ａと同様の素材で形成され、後述する共通電極５９の充填部分５７ｄを電解銅めっき法により形成するのに必要となる層である。
【００５６】
続いて、図６（ｄ）に示すように、例えば、電解銅めっき法によって、シード層５７ａの内側に貫通電極５８の充填部材５７ｃを形成し、凹状に形成されたシード層５７ｂの内側に共通電極５９の充填部分５７ｄを形成する。ここで、貫通電極５８は、図３では、凹部５５の絶縁膜５６の内側を完全に充填しているが、これに限定されるものではなく、コンフォーマルに非充填状態で形成するものとしてもよい。この場合、貫通電極５８の一部の露出部以外を絶縁樹脂で被覆することが好ましい。
【００５７】
このように、光電変換層４１に凹部５５を形成する工程において、シンチレータ５０を支持部材として用いている。これによって、凹部５５を形成する際に光電変換層４１を支持するために、別部材である支持部材を光電変換層４１に接着して用いる必要がないため、その支持部材を光電変換層４１から剥離する工程も不要となり、製造工程を簡略化できる。
【００５８】
図７は、放射線検出器における光反射層を形成する工程の例を示す図である。図７を参照しながら、光反射層６１を形成する工程について説明する。
【００５９】
図６（ｄ）に示す貫通電極５８および共通電極５９の形成工程の後、図７（ａ）に示すように、光変換層４０すなわちシンチレータ５０を支持部材として、光変換層４０、接着層４２および光電変換層４１の積層方向に溝部６０を加工形成する。溝部６０は、入射面５０ａに沿った交差する二方向の各方向に沿って複数形成することによって、入射面５０ａから見てマトリックス状に形成される。また、光電変換層４１の第１シリコン層５２に形成された複数の光電変換素子５２ａとの位置関係を参照しながら溝部６０を形成する。
【００６０】
続いて、図７（ｂ）に示すように、形成した溝部６０にＴｉＯ２、ＢａＳＯ４、Ａｇ等の微粉末をバインダ樹脂に混在させた材料を流し込むことによって、光反射層６１を形成する。そして、シンチレータ５０の入射面５０ａ側を研磨することによって、光反射層６１の不要部分を除去する。
【００６１】
以上のように、光変換層４０と光電変換層４１とを接着層４２により接着させた後に、光反射層６１（溝部６０）を形成するものとしている。これによって、光電変換層４１の第１シリコン層５２に形成された複数の光電変換素子５２ａとの位置関係を参照しながら溝部６０を形成し、光反射層６１を形成することができる。したがって、光反射層６１と、複数の光電変換素子５２ａとの位置合わせの精度を格段に向上させることができる。
【００６２】
また、光変換層４０、接着層４２および光電変換層４１の積層方向に溝部６０を加工形成する工程において、シンチレータ５０を支持部材として用いている。これによって、シンチレータ５０に光反射層６１を形成する際にシンチレータ５０を支持するために、別部材である支持部材をシンチレータ５０に接着して用いる必要がないため、その支持部材をシンチレータ５０から剥離する工程も不要となり、製造工程を簡略化できる。
【００６３】
（第２の実施形態）
第２の実施の形態に係る放射線検出器について、第１の実施の形態に係る放射線検出器の構成および製造方法と相違する点を中心に説明する。本実施の形態に係る放射線検査装置および放射線検出装置の構成は、光反射層６１ａ以外、第１の実施の形態の構成と同様である。
【００６４】
図８は、第２の実施形態に係る放射線検出器の構造例を示す断面図である。図８を参照しながら、本実施の形態に係る放射線検出器３０ａの構造について説明する。
【００６５】
図８に示すように、放射線検出器３０ａは、シンチレータ５０を含んで構成される光変換層４０と、複数の光電変換素子５２ａを内部に保持した光電変換層４１とが、接着層４２により接着された積層構造を有する。
【００６６】
図８に示す光反射層６１ａは、第１の実施形態と同様に加工形成された溝部６０の内側を被覆するシード層６２と、その内側に電解銅めっき法によって形成された金属製の充填部材６３とを含んで構成されている。シード層６２は、例えば、スパッタリング法によって形成されたチタンおよび銅等を素材とする層である。
【００６７】
その他の放射線検出器３０ａの構成は、第１の実施形態に係る放射線検出器３０と同様である。本実施形態において、第１の実施形態と同様の効果を有する。
【００６８】
図９は、放射線検出器における電極および光反射層を形成する工程の例を示す図である。本実施形態に係る放射線検出器３０ａにおける光変換層４０と光電変換層４１との接着工程および研磨工程は、図５に示す第１の実施形態の工程と同様である。また、貫通電極５８および共通電極５９を形成するための凹部５５、絶縁膜５６およびシード層５７ａ、５７ｂを形成する工程は、図６（ａ）〜図６（ｃ）に示す第１の実施形態の工程と同様である。図９を参照しながら、図６（ｃ）に示すシード層５７ａ、５７ｂを形成した工程後の処理について説明する。
【００６９】
図９（ａ）に示すように、光変換層４０すなわちシンチレータ５０を支持部材として、光変換層４０、接着層４２および光電変換層４１の積層方向に溝部６０を加工形成する。溝部６０は、入射面５０ａに沿った交差する二方向の各方向に沿って複数形成することによって、入射面５０ａから見てマトリックス状に形成される。また、光電変換層４１の第１シリコン層５２に形成された複数の光電変換素子５２ａとの位置関係を参照しながら溝部６０を形成する。
【００７０】
続いて、図９（ｂ）に示すように、溝部６０の内側にシード層６２を、例えば、スパッタリング法によって形成する。シード層６２は、チタンおよび銅等を素材とし、後述する充填部材６３を電解銅めっき法により形成するのに必要となる。
【００７１】
続いて、図９（ｃ）に示すように、例えば、電解銅めっき法によって、シード層６２によって内部が被覆された溝部６０に充填部材６３を形成し、シード層５７ａの内側に貫通電極５８を形成し、凹状に形成されたシード層５７ｂの内側に共通電極５９を形成する。すなわち、電解銅めっき法によって、充填部材６３、貫通電極５８および共通電極５９を同一の材料（この場合、銅）により同時に形成する。このようにシード層６２および充填部材６３によって、光反射層６１ａが形成される。そして、シンチレータ５０の入射面５０ａ側を研磨することによって、光反射層６１ａの不要部分を除去する。
【００７２】
以上のように、電解銅めっき法によって、充填部材６３（光反射層６１ａ）、貫通電極５８および共通電極５９を同一の材料により同時に形成している。したがって、充填部材６３（光反射層６１ａ）と、貫通電極５８および共通電極５９とを別々の工程ではなく同一の工程で同時に形成できるので、製造工程を簡略化でき、かつ、製造のタクトタイムを短縮することができる。
【００７３】
また、光変換層４０と光電変換層４１とを接着層４２により接着させた後に、光反射層６１ａ（溝部６０）を形成するものとしている。これによって、光電変換層４１の第１シリコン層５２に形成された複数の光電変換素子５２ａとの位置関係を参照しながら溝部６０を形成し、光反射層６１ａを形成することができる。したがって、光反射層６１ａと、複数の光電変換素子５２ａとの位置合わせの精度を格段に向上させることができる。
【００７４】
さらに、凹部５５の形成、および溝部６０の加工形成を行う工程において、シンチレータ５０を支持部材として用いている。これによって、凹部５５を形成する際に光電変換層４１を支持するために、別部材である支持部材を光電変換層４１に接着して用いる必要がないため、その支持部材を光電変換層４１から剥離する工程も不要となり、製造工程を簡略化できる。また、シンチレータ５０に光反射層６１ａを形成する際にシンチレータ５０を支持するために、別部材である支持部材をシンチレータ５０に接着して用いる必要がないため、その支持部材をシンチレータ５０から剥離する工程も不要となり、製造工程を簡略化できる。
【００７５】
（第３の実施形態）
第３の実施の形態に係る放射線検出器について、第１の実施の形態に係る放射線検出器の構成および製造方法と相違する点を中心に説明する。本実施の形態に係る放射線検査装置および放射線検出装置の構成は、光変換層４０ａ以外、第１実施の形態の構成と同様である。
【００７６】
図１０は、第３の実施形態に係る放射線検出器の構造例を示す断面図である。図１０を参照しながら、本実施の形態に係る放射線検出器３０ｂの構造について説明する。
【００７７】
図１０に示すように、放射線検出器３０ｂは、光変換層４０ａと、複数の光電変換素子５２ａを内部に保持した光電変換層４１とが、第１接着層４２ａにより接着された積層構造を有する。
【００７８】
光変換層４０ａは、シンチレータ５０と、透明部材６４とが、第２接着層６５により接着された積層構造を有する。
【００７９】
シンチレータ５０は、入射面５０ａから入射した放射線をシンチレーション光に変換すると共にシンチレーション光をシンチレータ５０内部で散乱する作用を有する。シンチレータ５０内で散乱されたシンチレーション光は、出射面５０ｂから光電変換層４１に向かって出射する。
【００８０】
第２接着層６５は、シンチレータ５０と透明部材６４とを接着する接着剤によって構成された層である。このとき、第２接着層６５は、シンチレータ５０により放射線から変換されたシンチレーション光を透明部材６４側に入射させる必要があるため、シンチレーション光を透過させる透明度を有し、第２接着層６５の厚さは、例えば、数十〜数百μｍである。
【００８１】
透明部材６４は、シンチレータ５０の出射面５０ｂから出射したシンチレーション光を透過させて光電変換層４１に導くガラス部材である。透明部材６４の厚さは、例えば、約３００μｍである。ここで、シンチレータ５０に入射した放射線は、シンチレータ５０の内部の入射面５０ａ側で散乱されやすく、出射面５０ｂ側で散乱しにくいという性質があるため、シンチレーション光の一部が、複数の光電変換素子５２ａの一部に偏って入射する可能性がある。そこで、透明部材６４は、シンチレータ５０の出射面５０ｂから出射したシンチレーション光を所定程度散乱させる機能を有し、シンチレーション光を複数の光電変換素子５２ａに均等に入射させる作用を奏する。なお、透明部材６４は、ガラス部材としたが、これに限定されるものではなく、上述の作用を奏する部材であれば、例えば、樹脂製等の部材でもよい。
【００８２】
第１接着層４２ａは、光変換層４０ａと光電変換層４１とを接着する接着剤によって構成された層である。このとき、第１接着層４２ａは、光変換層４０ａにより放射線から変換されたシンチレーション光を光電変換層４１側に入射させる必要があるため、シンチレーション光を透過させる透明度を有し、第１接着層４２ａの厚さは、例えば、数十〜数百μｍである。
【００８３】
光反射層６１ｂは、光変換層４０ａ、第１接着層４２ａおよび光電変換層４１の積層方向にシンチレータ５０内を入射面５０ａから出射面５０ｂまで貫通し、第１接着層４２ａの内部まで延在する板形状部材である。また、光反射層６１ｂは、入射面５０ａに沿った交差する二方向の各方向に沿って複数並設され、入射面５０ａ側から見てマトリックス状（図２（ａ）参照））に配設されている。また、光反射層６１ｂは、ＴｉＯ２、ＢａＳＯ４、Ａｇ等の微粉末をバインダ樹脂に混在させた材料によって形成されている。光反射層６１ｂは、光電変換層４１と透明部材６４とが第１接着層４２ａで接着され、さらに、透明部材６４とシンチレータ５０とが第２接着層６５で接着された後に、加工された溝部に形成されるので、光変換層４０ａを貫通するだけでなく、第１接着層４２ａの内部にまで延在させることができる。
【００８４】
また、本実施形態においては、交差して配設された光反射層６１ｂにより画定されて囲われる光変換層４０ａの部分、ならびにその光変換層４０ａの部分に対向する第１接着層４２ａおよび光電変換層４１の各部分が図２（ｂ）に示す光電変換要素３５となる。この光電変換要素３５は、入射面５０ａ側から見て、上述の交差する二方向の各方向に沿って、例えば、１ｍｍピッチで形成されている。
【００８５】
その他の放射線検出器３０ｂの構成は、第１の実施形態に係る放射線検出器３０と同様である。
【００８６】
以上で説明したように、本実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を有する。光反射層６１ｂは、光変換層４０ａと光電変換層４１とが第１接着層４２ａによって接着された後に、加工された溝部に形成されるので、光変換層４０ａを貫通するだけでなく、第１接着層４２ａの内部にまで延在している。したがって、光変換層４０ａのみに光反射層６１ｂが形成される構成と比較して、ある光電変換要素３５に入射したシンチレーション光が隣接する光電変換要素３５に入り込むことにより生じるクロストークを低減することができる。
【００８７】
また、シンチレータ５０と光電変換層４１との間に介在する透明部材６４は、シンチレータ５０の出射面５０ｂから出射したシンチレーション光を所定程度散乱させる機能を有する。これによって、出射面５０ｂから出射したシンチレーション光を複数の光電変換素子５２ａに均等に入射させることができる。
【００８８】
また、図１０に示すように、光反射層６１ｂは、光変換層４０ａを貫通するだけでなく、第１接着層４２ａの内部にまで延在していることから、透明部材６４と光電変換層４１とが第１接着層４２ａによって接着され、かつ、シンチレータ５０と透明部材６４とが第２接着層６５によって接着された後に、加工された溝部に形成される。これによって、光電変換層４１の第１シリコン層５２に形成された複数の光電変換素子５２ａとの位置関係を参照しながら溝部を形成し、光反射層６１ｂを形成することができる。ゆえに、光反射層６１ｂと、複数の光電変換素子５２ａとの位置合わせの精度が格段に向上した放射線検出器３０ｂを得ることができる。
【００８９】
図１１は、放射線検出器における光電変換層と透明ガラス部材とを接着してシリコン基板（第２シリコン層）を研磨する工程の例を示す図である。図１１を参照しながら、透明部材６４と光電変換層４１とを接着する工程、および、光電変換層４１の第２シリコン層５３を研磨する工程について説明する。
【００９０】
図１１（ａ）に示す透明部材６４と光電変換層４１とは、透明部材６４の光電変換層４１に対向する面、および光電変換層４１の酸化シリコン層５１の透明部材６４に対向する面を介して、図１１（ｂ）に示すように、第１接着層４２ａによって接着される。次に、透明部材６４を、透明部材６４、第１接着層４２ａおよび光電変換層４１を固定するための支持部材として用い、第２シリコン層５３の初期の厚さ（例えば、７００〜７５０μｍ）から所定の厚さ（例えば、４０〜２００μｍ）となるまで、図１１（ｃ）に示す研磨部分５３ａを研磨して除去する。
【００９１】
このように、透明部材６４を第１接着層４２ａにより光電変換層４１に接着して、光電変換層４１の第２シリコン層５３を研磨する工程において、透明部材６４を支持部材として用いている。これによって、第２シリコン層５３を研磨する際に光電変換層４１を支持するために、別部材である支持部材を光電変換層４１に接着して用いる必要がないため、その支持部材を光電変換層４１から剥離する工程も不要となり、製造工程を簡略化できる。
【００９２】
また、第２シリコン層５３から研磨部分５３ａを研磨することによって、第２シリコン層５３は薄化するので、上述の別部材である支持部材を用いた場合、その支持部材を剥離する場合等に、第２シリコン層５３の取扱いが困難となる。しかし、上述の工程においては、透明部材６４を支持部材として用いており、別部材を光電変換層４１から剥離する必要がないため、薄化した第２シリコン層５３の取扱いも容易になる。
【００９３】
図１２は、放射線検出器において電極を形成する工程の例を示す図である。図１２を参照しながら、貫通電極５８および共通電極５９を形成する工程について説明する。
【００９４】
図１１（ｃ）に示す研磨工程において第２シリコン層５３を薄化した後、図１２（ａ）に示すように、酸化シリコン層５１、第１シリコン層５２、および第２シリコン層５３の積層構造に沿って、第２シリコン層５３側から、第２シリコン層５３および第１シリコン層５２を貫通し、酸化シリコン層５１内の共通配線５４に達する位置まで凹部５５を形成する。この際、透明部材６４を支持部材として用い、凹部５５を形成する。凹部５５は、例えば、ＲＩＥ法により形成する。
【００９５】
続いて、図１２（ｂ）に示すように、第２シリコン層５３と、後工程で形成する貫通電極５８と、共通電極５９との間を絶縁するために、第２シリコン層５３の第１シリコン層５２とは反対側の面に、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）等の絶縁膜５６をパターニング形成する。このとき、上述のように形成した凹部５５の内側にも絶縁膜５６が形成される。
【００９６】
続いて、図１２（ｃ）に示すように、凹部５５の内側に形成された絶縁膜５６のさらに内側にシード層５７ａを、例えば、スパッタリング法によって形成する。また、絶縁膜５６のうち共通配線５４側に位置する部分を除去することによって、シード層５７ａのうち共通配線５４側に位置する部分が、共通配線５４に接触するように形成する。
【００９７】
次に、凹部５５が形成された同一の光電変換要素３５に含まれる絶縁膜５６の一部を除去し、除去した部分にシード層５７ｂを、例えば、スパッタリング法によって形成する。
【００９８】
続いて、図１２（ｄ）に示すように、例えば、電解銅めっき法によって、シード層５７ａの内側に貫通電極５８を形成し、凹状に形成されたシード層５７ｂの内側に共通電極５９を形成する。ここで、貫通電極５８は、図３では、凹部５５の絶縁膜５６の内側を完全に充填しているが、これに限定されるものではなく、コンフォーマルに非充填状態で形成するものとしてもよい。この場合、貫通電極５８の一部の露出部以外を絶縁樹脂で被覆することが好ましい。
【００９９】
このように、光電変換層４１に凹部５５を形成する工程において、透明部材６４を支持部材として用いている。これによって、凹部５５を形成する際に光電変換層４１を支持するために、別部材である支持部材を光電変換層４１に接着して用いる必要がないため、その支持部材を光電変換層４１から剥離する工程も不要となり、製造工程を簡略化できる。
【０１００】
図１３は、放射線検出器において光変換層と透明ガラス部材とを接着する工程、および光反射層を形成する工程の例を示す図である。図１３を参照しながら、シンチレータ５０と透明部材６４とを接着する工程、および、光反射層６１ｂを形成する工程について説明する。
【０１０１】
図１２（ｄ）に示す貫通電極５８および共通電極５９の形成工程の後、図１３（ａ）に示すシンチレータ５０と透明部材６４とは、シンチレータ５０の出射面５０ｂ、および透明部材６４のシンチレータ５０に対向する面を介して、図１３（ｂ）に示すように、第２接着層６５によって接着される。
【０１０２】
続いて、図１３（ｃ）に示すように、シンチレータ５０を支持部材として、光変換層４０ａ、第２接着層６５および透明部材６４の積層方向に溝部６０ａを加工形成する。溝部６０ａは、入射面５０ａに沿った交差する二方向の各方向に沿って複数形成することによって、入射面５０ａから見てマトリックス状に形成される。また、光電変換層４１の第１シリコン層５２に形成された複数の光電変換素子５２ａとの位置関係を参照しながら溝部６０ａを形成する。
【０１０３】
続いて、図１３（ｄ）に示すように、形成した溝部６０ａにＴｉＯ２、ＢａＳＯ４、Ａｇ等の微粉末をバインダ樹脂に混在させた材料を流し込むことによって、光反射層６１ｂを形成する。そして、シンチレータ５０の入射面５０ａ側を研磨することによって、光反射層６１ｂの不要部分を除去する。
【０１０４】
以上のように、光電変換層４１と透明部材６４とが第１接着層４２ａで接着され、さらに、透明部材６４とシンチレータ５０とが第２接着層６５で接着された後に、光反射層６１（溝部６０）を形成するものとしている。これによって、光電変換層４１の第１シリコン層５２に形成された複数の光電変換素子５２ａとの位置関係を参照しながら溝部６０ａを形成し、光反射層６１ｂを形成することができる。したがって、光反射層６１ｂと、複数の光電変換素子５２ａとの位置合わせの精度を格段に向上させることができる。
【０１０５】
また、光変換層４０ａ、第２接着層６５および透明部材６４の積層方向に溝部６０ａを加工形成する工程において、シンチレータ５０を支持部材として用いている。これによって、光変換層４０ａに光反射層６１ｂを形成する際にシンチレータ５０を支持するために、別部材である支持部材をシンチレータ５０に接着して用いる必要がないため、その支持部材をシンチレータ５０から剥離する工程も不要となり、製造工程を簡略化できる。なお、溝部６０ａを形成するためにシンチレータ５０を支持部材として用いるものとしたが、これに限定されるものではなく、透明部材６４を支持部材として用いるものとしてもよい。
【０１０６】
（第３の実施形態の変形例）
図１４は、第３の実施形態の変形例に係る放射線検出器の構造例を示す断面図である。図１４を参照しながら、本変形例に係る放射線検出器３０ｃの構成について説明する。
【０１０７】
図１４に示すように、放射線検出器３０ｃは、光変換層４０ａと、複数の光電変換素子５２ａを内部に保持した光電変換層４１とが、第１接着層４２ａにより接着された積層構造を有する。
【０１０８】
図１４に示す光反射層６１ｃは、第３の実施形態と同様に加工形成された溝部６０ａの内側を被覆するシード層６２ａと、その内側に電解銅めっき法によって形成された充填部材６３ａとを含んで構成されている。シード層６２ａは、例えば、スパッタリング法によって形成されたチタンおよび銅等を素材とする層である。
【０１０９】
その他の放射線検出器３０ｃの構成は、第３の実施形態に係る放射線検出器３０ｂと同様である。
【０１１０】
本変形例に係る放射線検出器３０ｃの製造工程のうち、透明部材６４と光電変換層４１とを接着する工程、および、光電変換層４１の第２シリコン層５３を研磨する工程は、図１１に示す第３の実施形態の工程と同様である。また、放射線検出器３０ｃの製造工程のうち、凹部５５、絶縁膜５６およびシード層５７ａ、５７ｂの形成工程は、図１２（ａ）〜図１２（ｃ）に示す第３の実施形態の工程と同様である。
【０１１１】
図１２（ｃ）に示すようにシード層５７ａ、５７ｂを形成した後、図１３（ａ）〜図１３（ｃ）に示すシンチレータ５０と透明部材６４との接着工程、および溝部６０ａの加工形成工程を行う。
【０１１２】
次に、溝部６０ａの内側にシード層６２ａを、例えば、スパッタリング法によって形成する。シード層６２ａは、チタンおよび銅等を素材とし、後述する充填部材６３ａを電解銅めっき法により形成するのに必要となる。
【０１１３】
続いて、例えば、電解銅めっき法によって、シード層６２ａによって内部が被覆された溝部６０ａに充填部材６３ａを形成し、シード層５７ａの内側に貫通電極５８を形成し、凹状に形成されたシード層５７ｂの内側に共通電極５９を形成する。すなわち、電解銅めっき法によって、充填部材６３ａ、貫通電極５８および共通電極５９を同一の材料（この場合、銅）により同時に形成する。このようにシード層６２ａおよび充填部材６３ａによって、光反射層６１ｃが形成される。そして、シンチレータ５０の入射面５０ａ側を研磨することによって、不要な光反射層６１ｃの部分を除去する。
【０１１４】
以上のように、電解銅めっき法によって、充填部材６３ａ（光反射層６１ｃ）、貫通電極５８および共通電極５９を同一の材料により同時に形成している。したがって、充填部材６３ａ（光反射層６１ｃ）と、貫通電極５８および共通電極５９とを別々の工程ではなく同一の工程で同時に形成できるので、製造工程を簡略化でき、かつ、製造のタクトタイムを短縮することができる。
【０１１５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１１６】
１  放射線検査装置
１０  放射線検出装置
１１  放射線管
１１ａ  放射線ビーム
１２  被検体
２０  放射線検出部
２０ａ  入射面
２１  コリメータ
２２  信号処理回路
２３  信号線
２４  素子支持板
３０、３０ａ〜３０ｃ  放射線検出器
３１  光電変換層
３２  光電変換素子
３３  シンチレータ
３４  光反射層
３５  光電変換要素
４０、４０ａ  光変換層
４１  光電変換層
４２  接着層
４２ａ  第１接着層
５０  シンチレータ
５０ａ  入射面
５０ｂ  出射面
５１  酸化シリコン層
５１ａ  コンタクトホール
５２  第１シリコン層
５２ａ  光電変換素子
５３  第２シリコン層
５３ａ  研磨部分
５４  共通配線
５５  凹部
５６  絶縁膜
５７ａ、５７ｂ  シード層
５７ｃ  充填部材
５７ｄ  充填部分
５８  貫通電極
５９  共通電極
６０、６０ａ  溝部
６１、６１ａ〜６１ｃ  光反射層
６２、６２ａ  シード層
６３、６３ａ  充填部材
６４  透明部材
６５  第２接着層
７０  放射線
７１  シンチレーション光
【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７】
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【図８】
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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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