(57)【要約】ＵＢＭ層を形成する時の金属電極層の劣化を抑制し、十分な電気特性を実現する放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体、放射線検出器及びその製造方法を提供する。本発明の放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体は、ＣｄＴｅ又はＣｄＺｎＴｅからなる基板を有する放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体であって、前記基板上に無電解めっきにより形成したＰｔ又はＡｕ電極層と、前記Ｐｔ又はＡｕ電極層上にスパッタにより形成したＮｉ層と、前記Ｎｉ層上にスパッタにより形成したＡｕ層と、を備える。
2016002455.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣｄＴｅ又はＣｄＺｎＴｅからなる基板を有する放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体であって、
前記基板上に無電解めっきにより形成したＰｔ又はＡｕ電極層と、
前記Ｐｔ又はＡｕ電極層上にスパッタにより形成したＮｉ層と、前記Ｎｉ層上にスパッタにより形成したＡｕ層と、を備えることを特徴とする放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体。
【請求項２】
前記Ｐｔ又はＡｕ電極層の膜厚が０．０５μｍ以上０．１０μｍ以下であり、前記Ｎｉ層の膜厚が０．２μｍ以上０．６μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体。
【請求項３】
ＣｄＴｅ又はＣｄＺｎＴｅからなる基板を有する放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体であって、
前記基板上に無電解めっきにより形成したＰｔ又はＡｕ電極層と、
前記Ｐｔ又はＡｕ電極層上にスパッタにより形成したＮｉ層と、前記Ｎｉ層上に無電解めっきにより順次形成したＮｉ層及びＡｕ層と、を備えることを特徴とする放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体。
【請求項４】
前記スパッタにより形成したＮｉ層の膜厚が０．０５μｍ以上０．１０μｍ以下であり、前記無電解めっきにより形成したＮｉ層の膜厚が０．２μｍ以上１μｍ以下であることを特徴とする請求項３に記載の放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体。
【請求項５】
ＣｄＴｅ又はＣｄＺｎＴｅからなる基板を有する放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体であって、
前記基板上に無電解めっきにより形成したＰｔ又はＡｕ電極層と、
前記Ｐｔ又はＡｕ電極層上にスパッタにより形成したＮｉ層と、前記Ｎｉ層上にスパッタにより順次形成したＰｄ層及びＡｕ層と、を備えることを特徴とする放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体。
【請求項６】
前記Ｐｔ又はＡｕ電極層及びＵＢＭ層の側面と、前記ＵＢＭ層の上面の一部と、前記Ｐｔ又はＡｕ電極層が配置された前記基板の面とに配置された絶縁膜を備えることを特徴とする請求項５に記載の放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体。
【請求項７】
請求項１に記載の放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体と、前記無電解めっきにより形成したＰｔ又はＡｕ電極層と対向して前記基板に配設された金属電極層と、を含む放射線検出素子と、
バンプを介して前記放射線検出素子の前記Ａｕ層と接続する検出回路と、を備えることを特徴とする放射線検出器。
【請求項８】
ＣｄＴｅ又はＣｄＺｎＴｅからなる基板を準備し、
前記基板の第１の面に金属電極を形成し、前記金属電極と対向するように前記基板の第２の面に無電解めっきによりＰｔ又はＡｕ電極層を形成し、
前記Ｐｔ又はＡｕ電極層上にＮｉ層をスパッタにより形成し、
前記Ｎｉ層上にＡｕ層をスパッタにより形成することを特徴とする放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体の製造方法。
【請求項９】
前記Ｐｔ又はＡｕ電極層は０．０５μｍ以上０．１０μｍ以下の膜厚に形成し、前記Ｎｉ層は０．２μｍ以上０．６μｍ以下の膜厚に形成することを特徴とする請求項８に記載の放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体の製造方法。
【請求項１０】
ＣｄＴｅ又はＣｄＺｎＴｅからなる基板を準備し、
前記基板の第１の面に金属電極を形成し、前記金属電極と対向するように前記基板の第２の面に無電解めっきによりＰｔ又はＡｕ電極層を形成し、
前記Ｐｔ又はＡｕ電極層上にＮｉ層をスパッタにより形成し、
前記Ｎｉ層上にさらにＮｉ層を無電解めっきにより形成し、
無電解めっきにより形成した前記Ｎｉ層上にＡｕ層を無電解めっきにより形成することを特徴とする放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体の製造方法。
【請求項１１】
スパッタにより形成した前記Ｎｉ層は０．０５μｍ以上０．１０μｍ以下の膜厚に形成し、無電解めっきにより形成した前記Ｎｉ層は０．２μｍ以上１μｍ以下の膜厚に形成することを特徴とする請求項１０に記載の放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体の製造方法。
【請求項１２】
ＣｄＴｅ又はＣｄＺｎＴｅからなる基板を準備し、
前記基板の第１の面に金属電極を形成し、前記金属電極と対向するように前記基板の第２の面に無電解めっきによりＰｔ又はＡｕ電極層を形成し、
前記Ｐｔ又はＡｕ電極層上にＮｉ層をスパッタにより形成し、
前記Ｎｉ層上にさらにＰｄ層をスパッタにより形成し、
前記Ｐｄ層上にＡｕ層をスパッタにより形成することを特徴とする放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体の製造方法。
【請求項１３】
前記Ｐｔ又はＡｕ電極層及びＵＢＭ層の側面と、前記ＵＢＭ層の上面の一部と、前記Ｐｔ又はＡｕ電極層が配置された前記基板の面とに絶縁膜を形成することを特徴とする請求項１２に記載の放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体の製造方法。
【請求項１４】
請求項１に記載の放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体を含む前記基板を所定の形状に切断して放射線検出素子を形成し、
バンプを介して検出回路を前記放射線検出素子の前記Ａｕ層に接続することを特徴とする放射線検出器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体及びその製造方法に関する。特に、ＣｄＴｅ系放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体、より詳細には、ＣｄＴｅもしくはＣｄＺｎＴｅからなる基板を有する放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体であるテルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）やテルル化亜鉛カドミウム（ＣｄＺｎＴｅ）は、シリコン（Ｓｉ）やゲルマニウム（Ｇｅ）に比べて、放射線検出感度が高く、熱ノイズの影響を受けにくいことから、別途冷却機構を必要とせず常温で動作する放射線検出器に用いられている。放射線検出器は、ＣｄＴｅやＣｄＺｎＴｅの単結晶で形成された基板の両面に金属電極を形成した放射線検出素子を、検出回路に接続することにより構成される。放射線検出器は、放射線検出素子が放射線を受けた際に放出する電子量を検出回路で電流に変換して増幅することにより、放射線を検出する。【０００３】
ＣｄＴｅ基板やＣｄＺｎＴｅ基板の表面に回路と接続するための金属電極を形成する方法としては、従来、真空蒸着やめっき等が知られている。最近では、塩化金酸等の金化合物を含有するめっき液にＣｄＺｎＴｅ基板を浸漬し、基板表面の所定箇所に金単体あるいは金合金を析出させることにより金電極を形成する無電解めっきがよく用いられている（特許文献１〜６参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１４２６７３号公報
【特許文献２】特開２００１−１７７１４１号公報
【特許文献３】特開平０８−１２５２０３号公報
【特許文献４】特開平０７−０３８１３２号公報
【特許文献５】特開平０３−２４８５７８号公報
【特許文献６】特開平０３−２０１４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
放射線検出器をイメージング用途に用いる場合、微細な金属電極を１次元、又は２次元に配列させたピクセル電極をＣｄＴｅ基板やＣｄＺｎＴｅ基板の表面に形成する。これと検出アレイ回路とを組み合わせて検出器モジュールとするが、金属電極と検出アレイ回路との間の半田接合において、半田の金属電極への侵食を防ぐために、ＵＢＭ（Under Bump Metal）層を形成する必要がある。【０００６】
しかし、シリコン基板上に配設した金属電極等では無電解めっきによるＵＢＭ層は容易に形成可能であるが、ＣｄＴｅ基板やＣｄＺｎＴｅ基板では、ＵＢＭ層を形成する時に金属電極層が劣化し、十分な電気特性を得ることができない。また、ＵＢＭ層を無電解ニッケルめっきで形成する場合、通常４〜７％のリン（Ｐ）が混入する。このため、ニッケル（Ｎｉ）層上にスズ（Ｓｎ）含有はんだを搭載すると、Ｎｉ−Ｓｎの合金層の形成に並行して、リン濃縮層が形成される。リン濃縮層は抵抗が高く、放射線検出器のような微弱電流を検知するデバイスにおいては問題になる。【０００７】
本発明は、上記の如き従来技術の問題点を解決するものであって、ＵＢＭ層を形成する時の金属電極層の劣化を抑制し、十分な電気特性を実現する放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体、放射線検出器及びその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態によると、ＣｄＴｅ又はＣｄＺｎＴｅからなる基板を有する放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体であって、前記基板上に無電解めっきにより形成したＰｔ又はＡｕ電極層と、前記Ｐｔ又はＡｕ電極層上にスパッタにより形成したＮｉ層と、前記Ｎｉ層上にスパッタにより形成したＡｕ層と、を備える放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体が提供される。【０００９】
前記放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体において、前記Ｐｔ又はＡｕ電極層の膜厚が０．０５μｍ以上０．１０μｍ以下であり、前記Ｎｉ層の膜厚が０．２μｍ以上０．６μｍ以下であってもよい。【００１０】
本発明の一実施形態によると、ＣｄＴｅ又はＣｄＺｎＴｅからなる基板を有する放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体であって、前記基板上に無電解めっきにより形成したＰｔ又はＡｕ電極層と、前記Ｐｔ又はＡｕ電極層上にスパッタにより形成したＮｉ層と、前記Ｎｉ層上に無電解めっきにより順次形成したＮｉ層及びＡｕ層と、を備える放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体が提供される。【００１１】
前記放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体において、前記スパッタにより形成したＮｉ層の膜厚が０．０５μｍ以上０．１０μｍ以下であり、前記無電解めっきにより形成したＮｉ層の膜厚が０．２μｍ以上１μｍ以下であってもよい。【００１２】
本発明の一実施形態によると、ＣｄＴｅ又はＣｄＺｎＴｅからなる基板を有する放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体であって、前記基板上に無電解めっきにより形成したＰｔ又はＡｕ電極層と、前記Ｐｔ又はＡｕ電極層上にスパッタにより形成したＮｉ層と、前記Ｎｉ層上にスパッタにより順次形成したＰｄ層及びＡｕ層と、を備える放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体が提供される。【００１３】
前記放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体において、前記Ｐｔ又はＡｕ電極層及びＵＢＭ層の側面と、前記ＵＢＭ層の上面の一部と、前記Ｐｔ又はＡｕ電極層が配置された前記基板の面とに配置された絶縁膜を備えてもよい。【００１４】
また、本発明の一実施形態によると、前記何れかに記載の放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体と、前記無電解めっきにより形成したＰｔ又はＡｕ電極層と対向して前記基板に配設された金属電極層と、を含む放射線検出素子と、バンプを介して前記放射線検出素子の前記Ａｕ層と接続する検出回路と、を備える放射線検出器が提供される。【００１５】
また、本発明の一実施形態によると、ＣｄＴｅ又はＣｄＺｎＴｅからなる基板を準備し、前記基板の第１の面に金属電極を形成し、前記金属電極と対向するように前記基板の第２の面に無電解めっきによりＰｔ又はＡｕ電極層を形成し、前記Ｐｔ又はＡｕ電極層上にＮｉ層をスパッタにより形成し、前記Ｎｉ層上にＡｕ層をスパッタにより形成する放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体の製造方法が提供される。【００１６】
前記放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体の製造方法において、前記Ｐｔ又はＡｕ電極層は０．０５μｍ以上０．１０μｍ以下の膜厚に形成し、前記Ｎｉ層は０．２μｍ以上０．６μｍ以下の膜厚に形成してもよい。【００１７】
また、本発明の一実施形態によると、ＣｄＴｅ又はＣｄＺｎＴｅからなる基板を準備し、前記基板の第１の面に金属電極を形成し、前記金属電極と対向するように前記基板の第２の面に無電解めっきによりＰｔ又はＡｕ電極層を形成し、前記Ｐｔ又はＡｕ電極層上にＮｉ層をスパッタにより形成し、前記Ｎｉ層上にさらにＮｉ層を無電解めっきにより形成し、無電解めっきにより形成した前記Ｎｉ層上にＡｕ層を無電解めっきにより形成する放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体の製造方法が提供される。【００１８】
前記放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体の製造方法において、スパッタにより形成した前記Ｎｉ層は０．０５μｍ以上０．１０μｍ以下の膜厚に形成し、前記無電解めっきにより形成したＮｉ層は０．２μｍ以上１μｍ以下の膜厚に形成してもよい。【００１９】
また、本発明の一実施形態によると、ＣｄＴｅ又はＣｄＺｎＴｅからなる基板を準備し、前記基板の第１の面に金属電極を形成し、前記金属電極と対向するように前記基板の第２の面に無電解めっきによりＰｔ又はＡｕ電極層を形成し、前記Ｐｔ又はＡｕ電極層上にＮｉ層をスパッタにより形成し、前記Ｎｉ層上にさらにＰｄ層をスパッタにより形成し、前記Ｐｄ層上にＡｕ層をスパッタにより形成する放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体の製造方法が提供される。【００２０】
前記放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体の製造方法において、前記Ｐｔ又はＡｕ電極層及びＵＢＭ層の側面と、前記ＵＢＭ層の上面の一部と、前記Ｐｔ又はＡｕ電極層が配置された前記基板の面とに絶縁膜を形成してもよい。【００２１】
また、本発明の一実施形態によると、前記何れかに記載の放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体を含む前記基板を所定の形状に切断して放射線検出素子を形成し、バンプを介して検出回路を前記放射線検出素子の前記Ａｕ層に接続する放射線検出器の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体及びその製造方法は、ＵＢＭ層を形成する時の金属電極層の劣化を抑制し、十分な電気特性を実現する放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体、放射線検出器及びその製造方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る放射線検出器に用いる放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体１００を示す模式図であり、（ａ）は放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体１００の上面図であり、（ｂ）は放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体１００の側面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体１００を備えた放射線検出器１０００の側面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る放射線検出器１０００の回路図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る放射線検出器２０００を示す模式図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る放射線検出器２０００の製造工程を示す模式図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る放射線検出器２０００の製造工程を示す模式図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る放射線検出器３０００を示す模式図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る放射線検出器３０００の製造工程を示す模式図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る放射線検出器３０００の製造工程を示す模式図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る放射線検出器３０００の製造工程を示す模式図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る放射線検出器４０００を示す模式図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係る放射線検出器４０００の製造工程を示す模式図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係る放射線検出器４０００の製造工程を示す模式図である。
【図１４】本発明の一実施形態に係る放射線検出器４０００の製造工程を示す模式図である。
【図１５】本発明の一実施形態に係る放射線検出器６０００を示す模式図である。
【図１６】本発明の一実施形態に係る放射線検出器６０００の製造工程を示す模式図である。
【図１７】本発明の一実施例に係る放射線検出器６０００の光学顕微鏡像である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明に係る放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体、放射線検出器及びその製造方法について説明する。本発明の放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体、放射線検出器及びその製造方法は、以下に示す実施の形態及び実施例の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、本実施の形態及び後述する実施例で参照する図面において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２５】
図１は、本発明の一実施形態に係る放射線検出器に用いる放射線検出素子を構成する放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体１００を示す模式図である。図１（ａ）は放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体１００の上面図であり、図１（ｂ）は放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体１００の側面図である。また、図２は、放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体１００を備えた放射線検出器１０００の側面図である。
【００２６】
放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体１００は、基板２０と、基板２０の第１の面（図１（ｂ）では基板２０の下面）に配設された金属電極１１と、第１の面と対向する基板２０の第２の面（図１（ｂ）では基板２０の上面）に配設された電極層１３と、を備える。また、放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体１００は、電極層１３上にＵＢＭ（Under Bump Metal）層１３０が配設される。金属電極１１は、例えば、基板２０の第１の面の全面に形成される。また、電極層１３は、例えば、基板２０の第２の面にマトリクス状に配設される。また、放射線検出器１０００は、電極層５６０を配設した集積回路基板５５０を備える。
【００２７】
本発明において、電極層１３のバンプ５７０と接続する面には、バンプ５７０の半田の電極層１３への侵食を防ぐために、ＵＢＭ（Under Bump Metal）層１３０が配設される。本発明に係るＵＢＭ層１３０は、従来にない低抵抗なＵＢＭ層である特徴を有する。放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体１００の電極層１３は、集積回路基板５５０に配設された、対応する電極層５６０と、ＵＢＭ層１３０及びバンプ５７０を介して接続される。
【００２８】
基板２０は、ＣｄＴｅもしくはＣｄＺｎＴｅからなる基板である。基板２０は、薄い板状に形成されており、例えば、金属電極１１及び電極層１３が形成される主面は、（１１１）面となっている。結晶方位［１１１］は、ＣｄＺｎＴｅにおける極性軸であるため、基板２０の表面のうち第２の面側の表面組成はＣｄの割合が高く、第１の面側の表面組成はＴｅの割合が高くなっている。
【００２９】
金属電極１１及び電極層５６０は、金、白金、イリジウム等の貴金属を用いた薄膜で形成される。一方、電極層１３は、基板２０上に無電解めっきにより形成した白金（Ｐｔ）又は金（Ａｕ）電極層である。本実施形態において、金属電極１１は共通電極であり、電極層１３はピクセル電極である。また、電極層５６０は電極層１３に対応し、バンプ５７０を介して電極層１３からの電流を受ける。
【００３０】
図３は本発明の一実施形態に係る放射線検出器１０００の回路図である。一実施形態において、放射線検出器１０００は、放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体１００で構成された放射線検出素子と、コンデンサ５９１、増幅器５９３、マルチチャンネルアナライザ（ＭＣＡ）５９５等で構成された検出回路を備える。放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体１００は、金属電極１１（共通電極）がグランドに接続（接地）され、電極層１３（ピクセル電極８）が検出回路の抵抗器５８３を介して負電位の端子５８１に接続されることにより所定のバイアス電圧が印加されている。また、電極層１３は、コンデンサ５９１、増幅器５９３を介してＭＣＡ５９５に接続されている。
【００３１】
集積回路基板５５０は、コンデンサ５９１や増幅器５９３等の検出回路の少なくとも一部を備える。基板２０が放射線（硬Ｘ線やγ線）を受けて電子を放出すると、電子がバイアス電圧により電離電流となり、放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体１００から、電極層１３、バンプ５７０及び電極層１３を介して集積回路基板５５０へと流れる。コンデンサ５９１、増幅器５９３を経てパルス信号に変換され、パルス信号がマルチチャンネルアナライザで解析され、放射線のスペクトルを得る。
【００３２】
本発明においては、電極層１３のバンプ５７０と接続する面に、ＵＢＭ（Under Bump Metal）層１３０を配設する。上述したように、従来の無電解ニッケルめっきでＵＢＭ層を形成する場合、高抵抗のリン濃縮層も形成される。このリン濃縮層が形成されるのを抑制して、低抵抗のＵＢＭ層を形成する方法を鋭意検討した結果、通常は作業工程が煩雑になるために行われない、スパッタと無電解めっきを組合せてＵＢＭ層を形成することにより実現可能であることを見出し、発明を完成させた。本明細書においては、例として、以下の４つの方法を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３３】
（実施形態１）
図４は本発明の一実施形態に係る放射線検出器２０００を示す模式図である。図４は、図２の一部を拡大した図である。放射線検出器２０００は、ＵＢＭ層２３０を介して、バンプ５７０を電極層１３に接続する。本実施形態に係るＵＢＭ層２３０は、Ｐｔ又はＡｕ電極層１３上にスパッタにより形成したＮｉ層２３１と、Ｎｉ層２３１上にスパッタにより形成したＡｕ層２３３とを備える。
【００３４】
本実施形態において、電極層１３の膜厚が０．０５μｍ以上０．１０μｍ以下であることが好ましい。電極層１３の膜厚が０．０５μｍより薄いと、耐久性が低く僅かな衝撃で電極層１３が部分的に失われ、ＣｄＺｎＴｅが剥き出しになってしまう。また、電極層１３の膜厚が０．１０μｍより厚いと、ＣｄＺｎＴｅとの密着性が低下し、電極層１３が剥離し易くなるので好ましくない。また、Ｎｉ層２３１の膜厚が０．２μｍ以上０．６μｍ以下であることが好ましい。Ｎｉ層２３１の膜厚が０．２μｍより薄いと、耐久性が低く僅かな衝撃でＮｉ層２３１が部分的に失われてしまう。また、Ｎｉ層２３１の膜厚が０．６μｍより厚いと、電極層１３との密着性が低下し、剥がれ易くなるので好ましくない。
【００３５】
（放射線検出器の製造方法）
実施形態に係る放射線検出器２０００の製造方法について説明する。放射線検出器２０００の製造方法は、例えば、基板製造工程、電極形成工程、ダイシング工程及び集積回路基板接続工程を含むが、これらに限定されるものではない。図５は、本発明の一実施形態に係る放射線検出器２０００の製造工程を示す模式図である。
【００３６】
基板製造工程（図５（ａ））は、ＣｄＴｅもしくはＣｄＺｎＴｅからなる基板を準備する工程であって、ＣｄＴｅもしくはＣｄＺｎＴｅの単結晶インゴットを結晶面（１１１）に沿って切断することにより薄い円盤状の基板（ウエハ）を切り出す（切断工程）。切り出した基板は、切断面（金属電極１１を配設する第１の面及び電極層１３を配設する第２の面）をアルミナ粉末等の研磨剤を用いて物理的に鏡面研磨する（研磨工程）。この研磨工程は、基板毎に複数回繰り返してもよい。
【００３７】
電極形成工程においては、基板２０の第１の面に金属電極１１を形成し（図５（ｂ））、金属電極と対向するように基板２０の第２の面に電極層１３を形成する（図５（ｃ））。電極形成工程では、例えば、基板２０をメタノールに浸漬し、室温で超音波洗浄することにより、基板２０に付着した異物を除去する。基板２０の表面にフォトレジストを塗布し、ピクセル電極パターンが描かれたフォトマスクを用いてフォトレジストを露光する。そして、現像することにより感光したフォトレジストを除去する。その後、例えば、臭化水素、臭素及び水を混合したエッチング液に基板２０を浸漬し、室温で基板２０の研磨面をエッチングして基板２０の表面から加工変質層を除去する。メタノールを用いて基板２０からエッチング液を除去し、純水を用いて基板からメタノールを除去して電極パターン１３を形成することができる。
【００３８】
その後、例えば、基板２０を塩化白金酸（ＩＶ）六水和物水溶液に塩酸を混合しためっき液に浸漬することで、基板２０の研磨面のフォトレジストを除去した部分に貴金属、例えば、プラチナ（Ｐｔ）を析出させて０．０５μｍ以上０．１０μｍ以下の膜厚の電極層１３を形成する（無電解めっき工程）。なお、同様の無電解めっき工程により、金（Ａｕ）からなる電極層１３を形成することができる。
【００３９】
金属電極１１及び電極層１３を形成した基板２０をスパッタ装置に取り付け、Ａｒガス雰囲気で、プラズマを発生させてＮｉターゲットをスパッタリングして基板２０に膜厚が０．２μｍ以上０．６μｍ以下のＮｉ層２３１を形成する（図５（ｄ））。次に、Ａｕターゲットに切り替え、Ｎｉ層２３１上にＡｕ層２３３を形成する（図６（ａ））。
【００４０】
Ｎｉ層２３１とＡｕ層２３３はレジスト残留部１２上にも形成されており、基板２０をアセトン等の溶剤に浸漬して、超音波洗浄し、残留しているレジスト１２を剥離して、レジスト１２上のＮｉ層２３１及びＡｕ層２３３をリフトオフする。純水を用いて基板２０を洗浄し、例えば、基板２０に窒素ガスを噴きつけることにより乾燥させて、電極層１３にＮｉ層２３１上にＡｕ層２３３からなるＵＢＭ層２３０を備えた放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体２００を得る（図６（ｂ））。
【００４１】
その後、放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体２００を適宜ダイシングする。これにより、所定の形状に切断された放射線検出素子が形成される。なお、ダイシングには、公知の方法を用いることができるため、詳細な説明は省略する。放射線検出素子を構成する放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体２００のＵＢＭ層２３０を配設した電極層１３を、バンプ５７０を介して検出回路を構成する集積回路基板５５０の電極層５６０と接続する（図６（ｃ））。これにより、本実施形態に係る放射線検出器２０００を製造することができる。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態に係る放射線検出器は、無電解めっきによる電極層形成とスパッタによるＵＢＭ層形成とを組み合わせることにより、十分な密着力を得ることができる。これは、スパッタを用いた堆積によりＵＢＭ層形成時の電極層劣化を抑制できるとともに、Ｎｉ層厚を０．２μｍ以上０．６μｍ以下とすることにより、バンプの半田バリア性を保ちつつ使用可能な密着性を得ることができるためである。また、ＵＢＭ層のＮｉ層をスパッタで形成するため純度の高いＮｉ層が形成でき、めっき工程などでめっき液から混入しやすいリンの混入を抑制できるので、ＵＢＭ層を形成時のＮｉ層の表面にリンの熱拡散によるリン混入（Ｐ−ｒｉｃｈ）層の形成を抑制でき、Ｐ−ｒｉｃｈ層による高抵抗化が回避できるので、十分な電気特性を実現する放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体及び放射線検出器を実現することができる。
【００４３】
（実施形態２）
実施形態１においては、ＵＢＭ層をスパッタにより形成する例を説明した。本実施形態においては、スパッタと無電解めっきを組合せてＵＢＭ層を形成する例について説明する。図７は本発明の一実施形態に係る放射線検出器３０００を示す模式図である。図７は、図２の一部を拡大した図である。放射線検出器３０００は、ＵＢＭ層３３０を介して、バンプ５７０を電極層１３に接続する。本実施形態に係るＵＢＭ層３３０は、Ｐｔ又はＡｕ電極層１３上にスパッタにより形成したＮｉ層３３１と、Ｎｉ層３３１上に無電解めっきにより順次形成したＮｉ層３３３及びＡｕ層３３５とを備える。
【００４４】
本実施形態において、Ｎｉ層３３１の膜厚が０．０５μｍ以上０．１０μｍ以下であることが好ましい。Ｎｉ層３３１の膜厚が０．０５μｍより薄いと、後工程の無電解Ｎｉめっき工程において、電極層１３の浸食が起こり、好ましくない。また、耐久性が低く僅かな衝撃でＮｉ層が部分的に失われてしまうので好ましくない。一方、スパッタによりＮｉ層３３１を０．１０μｍより厚く積むことによる大きな問題点はないが、電極層１３の耐浸食性と製造コストの点から、０．１０μｍ以下で十分である。また、Ｎｉ層３３１上に無電解めっきにより形成したＮｉ層３３３の膜厚が０．２μｍ以上１μｍ以下であることが好ましい。Ｎｉ層３３３の膜厚が０．２μｍより薄いと、ＵＢＭ本来の機能であるバンプの電極層１３への拡散防止が不十分となり、また、Ｎｉ層３３３の膜厚が１μｍより厚いと、Ｎｉ層３３１との密着性が低下し剥がれ易くなるので好ましくない。
【００４５】
尚、実施形態１では、無電解めっきにより形成したＰｔ又はＡｕ電極層１３上に、スパッタによるＮｉ層２３１、さらにその上にスパッタによるＡｕ層２３３を形成することで密着性があり、低抵抗なＵＢＭ構造を実現できることを確認している。また、実施形態２では、無電解めっき電極層１３上にスパッタにより極薄のＮｉ層３３１を形成し、その上に無電解めっきによるＮｉ層３３３及び無電解めっきによるＡｕ層３３５を順次形成することで、スパッタによる極薄のＮｉ層３３１が無電解Ｎｉめっき時の電極層１３の耐浸食層として機能し、電極層１３の腐食による電気特性の劣化を防止でき、またＮｉ層３３３として密着性のある無電解Ｎｉめっき層を形成でき、Ａｕ表層のはんだ濡れ性も良好であることを確認している。
【００４６】
（放射線検出器の製造方法）
実施形態に係る放射線検出器３０００の製造方法について説明する。放射線検出器３０００の製造方法は、例えば、基板製造工程、電極形成工程、ダイシング工程及び集積回路基板接続を含むが、これらに限定されるものではない。図８は、本発明の一実施形態に係る放射線検出器３０００の製造工程を示す模式図である。
【００４７】
基板製造工程（図８（ａ））は、ＣｄＴｅもしくはＣｄＺｎＴｅからなる基板を準備する工程であって、ＣｄＴｅもしくはＣｄＺｎＴｅの単結晶インゴットを結晶面（１１１）に沿って切断することにより薄い円盤状の基板（ウエハ）を切り出す（切断工程）。切り出した基板は、切断面（金属電極１１を配設する第１の面及び電極層１３を配設する第２の面）をアルミナ粉末等の研磨剤を用いて物理的に鏡面研磨する（研磨工程）。この研磨工程は、基板毎に複数回繰り返してもよい。
【００４８】
電極形成工程においては、基板２０の第１の面に金属電極１１を形成し（図８（ｂ））、金属電極と対向するように基板２０の第２の面に電極層１３を形成する（図８（ｃ））。電極形成工程では、例えば、基板２０をメタノールに浸漬し、室温で超音波洗浄することにより、基板２０に付着した異物を除去する。基板２０の表面にフォトレジストを塗布し、ピクセル電極パターンが描かれたフォトマスクを用いてフォトレジストを露光する。そして、現像することにより感光したフォトレジストを除去する。その後、例えば、臭化水素、臭素及び水を混合したエッチング液に基板２０を浸漬し、室温で基板２０の研磨面をエッチングして基板２０の表面から加工変質層を除去する。メタノールを用いて基板２０からエッチング液を希釈除去し、さらに、純水を用いて基板からメタノールを洗浄除去して電極パターン１２を形成することができる。
【００４９】
その後、例えば、基板２０を塩化白金酸（ＩＶ）六水和物水溶液に塩酸を混合しためっき液に浸漬することで、基板２０の研磨面のフォトレジストを除去した部分に貴金属、例えば、プラチナ（Ｐｔ）を析出させて０．０５μｍ以上０．１０μｍ以下の膜厚の電極層１３を形成する（無電解めっき工程）。なお、塩化金酸（ＩＩＩ）四水和物及び水酸化ナトリウムを含むめっき液を用いて、無電解めっきを行うことにより、金（Ａｕ）からなる電極層１３を形成することができる。
【００５０】
金属電極１１及び電極層１３を形成した基板２０をスパッタ装置に取り付け、Ａｒガス雰囲気で、プラズマを発生させてＮｉターゲットをスパッタリングして基板２０にＮｉ層３３１を形成する（図８（ｄ））。
【００５１】
本実施形態においては、無電解Ｎｉめっき液に浸漬し、スパッタにより形成したＮｉ層３３１上に膜厚０．２μｍ以上１μｍ以下のＮｉ層３３３をさらに形成する（図９（ａ））。Ｎｉ層３３３上に無電解めっきによりＡｕ層３３５を形成する（図９（ｂ））。Ｎｉ層３３１、Ｎｉ層３３３及びＡｕ層３３５はレジスト残留部１２上にも形成されており、基板２０をアセトン等の溶剤に浸漬して、超音波洗浄し、残留しているレジスト１２を剥離して、レジスト１２上のＮｉ層３３１、Ｎｉ層３３３及びＡｕ層３３５をリフトオフする。純水を用いて基板２０を洗浄し、例えば、基板２０に窒素ガスを噴きつけることにより乾燥させて、電極層１３にＮｉ層３３１、Ｎｉ層３３３及びＡｕ層３３５からなるＵＢＭ層３３０を備えた放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体３００を得る（図９（ｃ））。
【００５２】
その後、放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体３００を適宜ダイシングする。これにより、所定の形状に切断された放射線検出素子が形成される。なお、ダイシングには、公知の方法を用いることができるため、詳細な説明は省略する。放射線検出素子を構成する放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体３００のＵＢＭ層３３０を配設した電極層１３を、バンプ５７０を介して検出回路を構成する集積回路基板５５０の電極層５６０と接続する（図１０）。これにより、本実施形態に係る放射線検出器３０００を製造することができる。
【００５３】
本実施形態に係る放射線検出器は、ＵＢＭ層の一部を無電解めっきにより形成するが、無電解めっきにより形成した電極層上にスパッタによるＮｉ層を形成するため、十分な密着力を得ることができる。また、無電解めっきにより形成したＵＢＭ層は十分な密着性を発揮するが、ＵＢＭ層形成時に電極層を劣化させてしまう。しかし、本実施形態において、電極層と無電解めっきにより形成するＵＢＭ層との間にスパッタで薄くＮｉ層を形成することにより、無電解めっき時の電極層へリンの混入を抑制することができる。したがって、本実施形態においては、十分な電気特性を実現する放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体及び放射線検出器を実現することができる。
【００５４】
（実施形態３）
実施形態３においては、Ｎｉ層とＡｕ層との間にＰｄ層を配置したＵＢＭ層を形成する例について説明する。図１１は本発明の一実施形態に係る放射線検出器４０００を示す模式図である。図１１は、図２の一部を拡大した図である。放射線検出器４０００は、ＵＢＭ層４３０を介して、バンプ５７０を電極層１３に接続する。本実施形態に係るＵＢＭ層４３０は、Ｐｔ又はＡｕ電極層１３上にスパッタにより形成したＮｉ層４３１と、Ｎｉ層４３１上に形成したＰｄ層４３３、及びＰｄ層４３３上に形成したＡｕ層４３５とを備える。なお、本実施形態において、Ｐｄ層４３３は、スパッタ又は無電解めっきにより形成することができる。
【００５５】
本実施形態において、Ｎｉ層４３１の膜厚が０．２μｍ以上０．６μｍ以下であることが好ましい。Ｎｉ層４３１の膜厚が０．２μｍより薄いと、半田接合時に半田成分の浸食を防ぎきれないので好ましくない。一方、スパッタによりＮｉ層４３１を０．６μｍより厚く積むことによる大きな問題点はないが、電極層１３の密着性が下がり電極膜の剥がれが発生し易くなるのと製造コストの点から、０．６μｍ以下で十分である。
【００５６】
また、Ｎｉ層４３１上にスパッタにより形成したＰｄ層４３３の膜厚が０．０３μｍ以上０．１μｍ以下であることが好ましい。本実施形態において、Ｐｄ層４３３はＡｕ層４３５表面へのＮｉの熱拡散を抑制し、Ａｕ層４３５表面でのニッケル酸化物の生成を抑制し、半田の濡れ性を改善することができる。このため、Ｐｄ層４３３の膜厚が０．０３μｍより薄いと、Ａｕ層４３５表面へのＮｉの熱拡散を抑制防止が不十分となり、また、Ｐｄ層４３３の膜厚が０．１μｍより厚いと、Ｎｉ層４３１との密着性が低下し剥がれ易くなるので好ましくない。
【００５７】
尚、実施形態３では、無電解めっき電極層１３上にスパッタによるＮｉ層４３１を形成し、その上にスパッタによるＰｄ層４３３及びスパッタによるによるＡｕ層４３５を順次形成することで、Ａｕ層４３５表面へのＮｉの熱拡散を抑制し、Ａｕ層４３５表面でのニッケル酸化物の生成を抑制し、半田の濡れ性を改善することを確認している。
【００５８】
（放射線検出器の製造方法）
実施形態に係る放射線検出器４０００の製造方法について説明する。放射線検出器４０００の製造方法は、例えば、基板製造工程、電極形成工程、ダイシング工程及び集積回路基板接続を含むが、これらに限定されるものではない。図１２は、本発明の一実施形態に係る放射線検出器４０００の製造工程を示す模式図である。
【００５９】
基板製造工程（図１２（ａ））は、ＣｄＴｅもしくはＣｄＺｎＴｅからなる基板を準備する工程であって、ＣｄＴｅもしくはＣｄＺｎＴｅの単結晶インゴットを結晶面（１１１）に沿って切断することにより薄い円盤状の基板（ウエハ）を切り出す（切断工程）。切り出した基板は、切断面（金属電極１１を配設する第１の面及び電極層１３を配設する第２の面）をアルミナ粉末等の研磨剤を用いて物理的に鏡面研磨する（研磨工程）。この研磨工程は、基板毎に複数回繰り返してもよい。
【００６０】
電極形成工程においては、基板２０の第１の面に金属電極１１を形成し（図１２（ｂ））、金属電極と対向するように基板２０の第２の面に電極層１３を形成する（図１２（ｃ））。電極形成工程は、上述した実施形態２と同様の工程であってもよく、詳細な説明は省略する。
【００６１】
金属電極１１及び電極層１３を形成した基板２０をスパッタ装置に取り付け、Ａｒガス雰囲気で、プラズマを発生させてＮｉターゲットをスパッタリングして基板２０にＮｉ層４３１を形成する（図１２（ｄ））。
【００６２】
本実施形態においては、スパッタにより形成したＮｉ層４３１上にＰｄ層４３３をさらに形成する（図１３（ａ））。また、Ｐｄ層４３３上にスパッタによりＡｕ層４３５を形成する（図１３（ｂ））。Ｎｉ層４３１、Ｐｄ層４３３及びＡｕ層４３５はレジスト残留部１２上にも形成されており、基板２０をアセトン等の溶剤に浸漬して、超音波洗浄し、残留しているレジスト１２を剥離して、レジスト１２上のＮｉ層４３１、Ｐｄ層４３３及びＡｕ層４３５をリフトオフする。純水を用いて基板２０を洗浄し、例えば、基板２０に窒素ガスを噴きつけることにより乾燥させて、電極層１３にＮｉ層４３１、Ｐｄ層４３３及びＡｕ層４３５からなるＵＢＭ層４３０を備えた放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体４００を得る（図１３（ｃ））。
【００６３】
その後、放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体４００を適宜ダイシングする。これにより、所定の形状に切断された放射線検出素子が形成される。なお、ダイシングには、公知の方法を用いることができるため、詳細な説明は省略する。放射線検出素子を構成する放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体４００のＵＢＭ層４３０を配設した電極層１３を、バンプ５７０を介して検出回路を構成する集積回路基板５５０の電極層５６０と接続する（図１４）。これにより、本実施形態に係る放射線検出器４０００を製造することができる。
【００６４】
本実施形態に係る放射線検出器は、無電解めっき電極層１３上にスパッタによるＮｉ層４３１を形成し、その上にスパッタによるＰｄ層４３３及びスパッタによるによるＡｕ層４３５を順次形成することで、ＵＢＭ層４３０の電極層１３への密着性を向上させることができる。また、Ａｕ層４３５表面へのＮｉの熱拡散を抑制して、Ａｕ層４３５表面でのニッケル酸化物の生成を抑制し、半田の濡れ性を改善することができる。したがって、本実施形態においては、十分な電気特性を実現する放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体及び放射線検出器を実現することができる。なお、本実施形態においては、Ｐｄ層４３３をスパッタにより形成する例を示したが、無電解めっきにより形成することもできる。
【００６５】
（実施形態４）
実施形態４においては、ＵＢＭ層を配置した電極層１３どうしの間を絶縁膜により分離する例について説明する。図１５は本発明の一実施形態に係る放射線検出器６０００を示す模式図である。図１５は、図２の一部を拡大した図に対応する。図１５において、放射線検出器６０００は、一例としてＵＢＭ層４３０を介して、バンプ５７０を電極層１３に接続する。
【００６６】
一実施形態において、放射線検出器６０００は、基板２０と、基板２０の第１の面（図１５では基板２０の下面）に配設された金属電極１１と、第１の面と対向する基板２０の第２の面（図１５では基板２０の上面）に配設された電極層１３と、を備える。また、放射線検出器６０００は、電極層１３上にＵＢＭ層４３０が配設される。金属電極１１は、例えば、基板２０の第１の面の全面に形成される。また、電極層１３は、例えば、基板２０の第２の面にマトリクス状に配設される。また、放射線検出器６０００は、電極層５６０を配設した集積回路基板５５０を備える。
【００６７】
本実施形態においては、電極層１３及びＵＢＭ層４３０の側面と、ＵＢＭ層４３０のＡｕ層４３５の表面の一部と、基板２０の第２の面の電極層１３が配置された面（詳細には基板２０の第２の面の電極層１３が配置されていない部分）とに絶縁膜６１０が配置される。絶縁膜６１０は、電極層１３とＵＢＭ層４３０との密着性を向上させるとともに、隣接するＵＢＭ層４３０を配置した電極層１３との間でのリーク電流を低減することができる。
【００６８】
絶縁膜６１０としては、絶縁膜を一般に用いられるＳｉＯ２で形成することも考えられるが、ＣｄＴｅもしくはＣｄＺｎＴｅからなる基板２０にＳｉＯ２で膜を形成しても密着性が弱く、剥がれやすいことが本発明者らの検討により明らかとなった。ＣｄＴｅもしくはＣｄＺｎＴｅからなる基板２０に対する密着性の観点から、本実施形態に係る絶縁膜６１０は、ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）で形成されることが好ましい。
【００６９】
本実施形態において、絶縁膜６１０の膜厚が０．１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。絶縁膜６１０の膜厚が０．１μｍより薄いと、隣接するＵＢＭ層４３０を配置した電極層１３との間でのリーク電流を十分に低減することができず好ましくない。一方、絶縁膜６１０を５μｍより厚く形成すると、絶縁膜と電極・基板との間の密着性が下がり剥がれやすくなる。
【００７０】
（放射線検出器の製造方法）
実施形態に係る放射線検出器６０００の製造方法について説明する。放射線検出器６０００の製造方法において、放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体４００を形成するまでの工程は、実施形態３と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００７１】
図１６は、本発明の一実施形態に係る放射線検出器６０００の製造工程を示す模式図である。放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体４００の電極層１３及びＵＢＭ層４３０が配置され面にポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）を塗布し、ＰＢＯ層６１１を形成する（図１６（ａ））。バンプ５７０を配置するための開口をＵＢＭ層４３０に形成するため、レジストパターン６１５を形成する（図１６（ｂ））。ＰＢＯ層６１１に紫外線を照射して硬化させ、絶縁膜６１０を形成する。現像及び水洗により、レジストパターン６１５が配置された硬化していないＰＢＯ層６１１が除去され、開口を有する絶縁膜６１０が形成される。（図１６（ｃ））。
【００７２】
その後、絶縁膜６１０を形成した放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体４００を適宜ダイシングする。これにより、所定の形状に切断された放射線検出素子が形成される。なお、ダイシングには、公知の方法を用いることができるため、詳細な説明は省略する。放射線検出素子を構成する放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体４００のＵＢＭ層４３０を配設した電極層１３を、バンプ５７０を介して検出回路を構成する集積回路基板５５０の電極層５６０と接続する（図１６（ｄ））。これにより、本実施形態に係る放射線検出器６０００を製造することができる。
【００７３】
本実施形態に係る放射線検出器は、電極層１３及びＵＢＭ層４３０の側面と、ＵＢＭ層４３０のＡｕ層４３５の表面の一部と、基板２０の第２の面の電極層１３が配置されていない部分とに絶縁膜６１０を配置することにより、電極層１３とＵＢＭ層４３０との密着性を向上させるとともに、隣接するＵＢＭ層４３０を配置した電極層１３との間でのリーク電流を低減することができる。特に、本実施形態に係る放射線検出器は、Ｎｉ層４３１とＡｕ層４３５との間にＰｄ層４３３を配置したＵＢＭ層４３０を有することにより、絶縁膜６１０の形成時の熱印加において、Ｎｉ層４３１中のＮｉがＡｕ層４３５に拡散して半田濡れ性を劣化させることを防ぐことができる。
【実施例】
【００７４】
上述した実施形態に準じて、ポリシング（鏡面研磨）処理を行った３０ｍｍ×３０ｍｍのＣｄＺｎＴｅ基板を用い、ポリシング処理により形成された加工変質層を除去するため、ＣｄＺｎＴｅ基板を１容量％臭素メタノール溶液に浸漬して基板表面を２０μｍエッチングした。【００７５】
（金属電極の形成）
基板の表面にフォトレジストを塗布し、ピクセル電極パターンが描かれたフォトマスクを用いてフォトレジストを露光した。そして、現像することにより感光したフォトレジストを除去する。臭化水素：臭素：水をモル濃度で１：０．００６：６の割合で混合したエッチング液に基板を浸漬し、室温で基板の研磨面をエッチングして基板の表面から加工変質層を除去した。メタノールを用いて基板からエッチング液を除去し、純水を用いて基板からメタノールを除去した。【００７６】
（実施例１〜３）
ＣｄＺｎＴｅ基板（１１１）を用意し、ＣｄＺｎＴｅ基板２０の面上にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィー法により電極パターン状の膜厚３μｍのレジストパターン１２を形成した。フォトレジスト膜で被覆されたＣｄＺｎＴｅ基板を、臭化水素：臭素：水をモル濃度で１：０．００６：６の割合で混合したエッチング液を用いて基板２０をエッチングした。基板２０のレジストパターン形成面の露出部分に存在する不純物や、基板２０の切出し工程で発生する加工変質層などを除去した。【００７７】
ヘキサクロロ白金（ＩＶ）酸六水和化物と塩酸を溶かした水溶液を加熱した浴に浸漬して、無電解メッキによる白金（Ｐｔ）層を５０ｎｍ形成した。白金層はレジスト残留部１２には形成されず、白金電極パターンが形成される。【００７８】
白金電極層１３を形成した基板２０をスパッタ装置に取り付け、Ａｒガス０．２Ｐａの条件下で、プラズマを発生させてＮｉターゲットをスパッタリングし、膜厚０．２、０．４、及び０．６μｍのＮｉ層２３１をそれぞれ形成した。【００７９】
次に、Ａｕターゲットに切り替え、膜厚５０ｎｍのＡｕ層２３３をＮｉ層２３１の上に形成した。Ｎｉ層２３１とＡｕ層２３３はレジスト残留部１２上にも形成された。このため、基板２０をアセトンに浸漬して、超音波洗浄して、残留しているレジスト１２を剥離して、レジスト１２上のＮｉ層２３１及びＡｕ層２３３をリフトオフした。以上により、白金電極層１３上に実施例１のＵＢＭ層２３０を形成した。実施例１〜３においては、白金５０ｎｍ、ニッケルＸμｍ（Ｘ＝０．２、０．４、０．６μｍ）、金５０ｎｍの膜構造を有するパターン電極が形成された。【００８０】
（比較例１）
比較例１として、Ｎｉ層２３１の膜厚を１．０μｍとしたこと以外は、上述した実施例１〜３と同様にパターン電極を形成した。【００８１】
（密着性の評価）
実施例１〜３および比較例１で形成したＵＢＭ層２３０について、ＪＩＳ・Ｈ８５０４に準拠した「めっきの密着性試験方法」のうち「テープ試験方法」により、密着性を評価した。形成したパターン電極面にテープ試験を行うため、セロファンテープ（ニチバン＃４０５、密着力３．９８Ｎ／ｃｍ）を貼った上で剥がし、電極１３がセロファンテープ側に付着したまま基板から剥離しないか、確認した。密着性の評価結果を表１に示す。結果として、ニッケルＸ＝１．０μｍでは、テープに電極が付着して、基板から剥がれたが、Ｘ≦０．６では、基板に電極が残り、テープに付着しなかった。
【表１】
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【００８２】
（実施例４〜１３）
ＣｄＺｎＴｅ基板（１１１）を用意し、ＣｄＺｎＴｅ基板２０の面上にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィー法により電極パターン状のレジストパターン１２を形成した。フォトレジスト膜で被覆されたＣｄＺｎＴｅ基板を、臭化水素：臭素：水をモル濃度で１：０．００６：６の割合で混合したエッチング液を用いて基板２０をエッチングした。基板２０のレジストパターン形成面の露出部分に存在する不純物や、基板２０の切出し工程で発生する加工変質層などを除去した。【００８３】
塩化白金酸（ＩＶ）六水和物を０．８ｇ／Ｌ及び３５質量％塩酸を２０ｍｌ／Ｌを含む水溶液を用いて、温度５０℃で１０分間、又は２０分間浸漬して無電解めっきを行ない、それぞれ膜厚０．０５μｍ、又は０．１μｍのＰｔ電極を形成した。【００８４】
また、塩化金酸（ＩＩＩ）四水和物を７．５ｇ／Ｌ及び水酸化ナトリウムを０．６ｇ／Ｌを含む水溶液を用いて、温度３０℃で１分間又は２分間浸漬して無電解めっきを行ない、それぞれ膜厚０．０５μｍ、又は０．１μｍのＡｕ電極を形成した。【００８５】
白金又は金の電極層１３を形成した基板２０をスパッタ装置に取り付け、Ａｒガス０．２Ｐａの条件下で、プラズマを発生させてＮｉターゲットをスパッタリングし、膜厚０．０５μｍ、又は０．１０μｍのＮｉ層３３１を形成した。【００８６】
次に、Ｎｉ層３３１を形成した基板２０を無電解Ｎｉめっき液に浸漬し、スパッタにより形成したＮｉ層３３１上に膜厚０．２〜１．０μｍのＮｉ層３３３を形成した。続けて、Ｎｉ層３３３を形成した基板２０を、置換タイプの無電解Ａｕめっき液に浸漬してＮｉ層３３３上に膜厚０．０５μｍのＡｕ層３３５を形成した。実施例４〜１３の各膜厚を表２に示す。【００８７】
（比較例２）
比較例２として、スパッタによるＮｉ層３３１を形成せずに、Ｎｉ層３３３及びＡｕ層３３５を形成した。比較例２では、無電解Ｎｉめっき時にＣｄＺｎＴｅ基板上に形成したＰｔ、Ａｕめっき電極が浸食を受けて抵抗が大きくなり、電極として機能しなかった。【００８８】
実施例４〜１３について、半田の濡れ性を評価した。半田の濡れ性はＪＩＳ  Ｚ  ３１９８−３により評価した。評価結果を表２に示す。何れの実施例においても、良好な半田の濡れ性が得られた。
【表２】
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【００８９】
また、実施例４〜１３について、Ｐｔ膜は９．８μΩｃｍ、Ａｕ膜は２．１μΩｃｍとして計算により抵抗率を求め、電気特性を評価した。各実施例の抵抗率を表２に示す。上述したように、スパッタによるＮｉ層３３１を含まない比較例２においては、抵抗が大きく、電極として機能しなかった。一方、実施例４〜１３においては、６０μΩｃｍ以下の低抵抗を実現した。【００９０】
（実施例１４）
実施例１４として、Ｎｉ層４３１とＡｕ層４３５との間にＰｄ層４３３を配置したＵＢＭ層４３０を形成した。ＣｄＺｎＴｅ基板（１１１）を用意し、ＣｄＺｎＴｅ基板２０の面上にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィー法により電極パターン状のレジストパターンを形成した。フォトレジスト膜で被覆されたＣｄＺｎＴｅ基板２０を、臭化水素：臭素：水をモル濃度で１：０．００６：６の割合で混合したエッチング液を用いて基板をエッチングした。ＣｄＺｎＴｅ基板２０のレジストパターン形成面の露出部分に存在する不純物や、ＣｄＺｎＴｅ基板２０の切出し工程で発生する加工変質層などを除去した。【００９１】
塩化白金酸（ＩＶ）六水和物を０．８ｇ／Ｌ及び３５質量％塩酸を２０ｍｌ／Ｌを含む水溶液を用いて、温度５０℃で１０分間浸漬して無電解めっきを行ない、膜厚０．０５μｍのＰｔ電極を形成した。【００９２】
Ｐｔ電極層１３を形成した基板をスパッタ装置に取り付け、Ａｒガス０．２Ｐａの条件下で、プラズマを発生させてＮｉターゲットをスパッタリングし、膜厚０．５μｍのＮｉ層４３１を形成した。次に、Ｐｄターゲット、最後にＡｕターゲットに切り替え、膜厚５０ｎｍのＰｄ層４３３、膜厚５０ｎｍのＡｕ層４３５を順次Ｎｉ層４３１の上に形成した。これをアセトンに浸漬して、超音波洗浄して、残留しているレジストを剥離してリフトオフした。以上により、Ｐｔ電極層１３上にＵＢＭ層４３０を形成した。本実施例１４においては、Ｐｄ層４３３をＮｉ層４３１とＡｕ層４３５との間に配置することにより、Ｎｉ層４３１中のＮｉがＡｕ層４３５へ拡散し、Ａｕ層４３５の最表面層に拡散してＮｉの酸化膜を形成することを抑制でき、半田濡れ性の劣化を抑制することができた。【００９３】
（実施例１５）
実施例１５として、電極層１３と電極層１３との間に絶縁膜６１０を形成した。これにより電極間を介した電流のリークによる検出信号の劣化を抑制し、剥き出しになっている電極間の基板表面が水分等との接触することで基板自体の特性が変化することも防ぐことができる。絶縁膜としては当初ＳｉＯ２膜を化学気層堆積法で形成しフッ酸で電極部分を選択エッチングする方法を試したが、本方法では基板２０を３００〜４００℃まで加熱する必要があり、ＳｉＯ２膜とＣｄＺｎＴｅ基板２０との熱膨張の差により電極層１３付近でＳｉＯ２膜の剥がれ６１９が発生した（図１７（ａ））。【００９４】
より低温で絶縁膜６１０を形成するため、有機永久レジスト膜であるポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）（製品名：住友ベークライト社ＣＲＣ−８３００Ｓ）で絶縁膜６１０を形成した。ＣＲＣ−８３００ＳをＵＢＭ電極層付ＣｄＺｎＴｅ基板２０に塗布の上、１２０℃で５分間プリベーク後、パターンマスクを介し水銀ランプで紫外光を５１０ｍＪ／ｃｍ２照射し電極上に円形のウィンドウが空くようにした。その後現像処理をしてＰＢＯ膜のウィンドウ部を溶解し水洗した。最後に高純度窒素気流中にて２００℃で１５分加熱し絶縁膜６１０を形成した。本実施例においては、絶縁膜６１０と基板２０との間で剥がれは発生しなかった（図１７（ｂ））。本実施例においては、Ｐｄ層４３３をＮｉ層４３１とＡｕ層４３５との間に配置することにより、絶縁膜６１０の形成時の熱印加において、Ｎｉ層４３１中のＮｉがＡｕ層４３５へ拡散することによる半田濡れ性の劣化抑制でき、さらに隣接するＵＢＭ層４３０を配置した電極層１３との間でのリーク電流を低減することもできた。
【符号の説明】
【００９５】
１１：金属電極、１３：電極層、２０：基板、１００：放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体、１３０：ＵＢＭ層、２００：放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体、２３０：ＵＢＭ層、２３１：Ｎｉ層、２３３：Ａｕ層、３００：放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体、３３０：ＵＢＭ層、３３１：Ｎｉ層、３３３：Ｎｉ層、３３５：Ａｕ層、４００：放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体、４３０：ＵＢＭ層、４３１：Ｎｉ層、４３３：Ｐｄ層、４３５：Ａｕ層、５５０：集積回路基板、５６０：電極層、５７０：バンプ、５８１：端子、５８３：抵抗器、５９１：コンデンサ、５９３：増幅器、５９５：マルチチャンネルアナライザ（ＭＣＡ）、６１０：絶縁膜、６１１：ＰＢＯ層、６１９：ＳｉＯ２膜の剥がれ、１０００：放射線検出器、２０００：放射線検出器、３０００：放射線検出器、４０００：放射線検出器、６０００：放射線検出器
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年4月21日(2016.4.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣｄＴｅ又はＣｄＺｎＴｅからなる基板を有する放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体であって、
前記基板上に無電解めっきにより形成したＰｔ又はＡｕ電極層と、
前記Ｐｔ又はＡｕ電極層上にスパッタにより形成したＮｉ層と、前記Ｎｉ層上にスパッタにより形成したＡｕ層と、を備え、
前記Ｎｉ層の膜厚が０．２μｍ以上０．６μｍ以下であることを特徴とする放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体。
【請求項２】
前記Ｐｔ又はＡｕ電極層の膜厚が０．０５μｍ以上０．１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体。
【請求項３】
ＣｄＴｅ又はＣｄＺｎＴｅからなる基板を有する放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体であって、
前記基板上に無電解めっきにより形成したＰｔ又はＡｕ電極層と、
前記Ｐｔ又はＡｕ電極層上にスパッタにより形成したＮｉ層と、前記Ｎｉ層上に無電解めっきにより順次形成したＮｉ層及びＡｕ層と、を備えることを特徴とする放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体。
【請求項４】
前記スパッタにより形成したＮｉ層の膜厚が０．０５μｍ以上０．１０μｍ以下であり、前記無電解めっきにより形成したＮｉ層の膜厚が０．２μｍ以上１μｍ以下であることを特徴とする請求項３に記載の放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体。
【請求項５】
ＣｄＴｅ又はＣｄＺｎＴｅからなる基板を有する放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体であって、
前記基板上に無電解めっきにより形成したＰｔ又はＡｕ電極層と、
前記Ｐｔ又はＡｕ電極層上にスパッタにより形成したＮｉ層と、前記Ｎｉ層上にスパッタにより順次形成したＰｄ層及びＡｕ層と、を備えることを特徴とする放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体。
【請求項６】
前記Ｐｔ又はＡｕ電極層及びＵＢＭ層の側面と、前記ＵＢＭ層の上面の一部と、前記Ｐｔ又はＡｕ電極層が配置された前記基板の面とに配置された絶縁膜を備えることを特徴とする請求項５に記載の放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体。
【請求項７】
請求項１に記載の放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体と、前記無電解めっきにより形成したＰｔ又はＡｕ電極層と対向して前記基板に配設された金属電極層と、を含む放射線検出素子と、
バンプを介して前記放射線検出素子の前記Ａｕ層と接続する検出回路と、を備えることを特徴とする放射線検出器。
【請求項８】
ＣｄＴｅ又はＣｄＺｎＴｅからなる基板を準備し、
前記基板の第１の面に金属電極を形成し、前記金属電極と対向するように前記基板の第２の面に無電解めっきによりＰｔ又はＡｕ電極層を形成し、
前記Ｐｔ又はＡｕ電極層上に膜厚が０．２μｍ以上０．６μｍ以下のＮｉ層をスパッタにより形成し、
前記Ｎｉ層上にＡｕ層をスパッタにより形成することを特徴とする放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体の製造方法。
【請求項９】
前記Ｐｔ又はＡｕ電極層は０．０５μｍ以上０．１０μｍ以下の膜厚に形成することを特徴とする請求項８に記載の放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体の製造方法。
【請求項１０】
ＣｄＴｅ又はＣｄＺｎＴｅからなる基板を準備し、
前記基板の第１の面に金属電極を形成し、前記金属電極と対向するように前記基板の第２の面に無電解めっきによりＰｔ又はＡｕ電極層を形成し、
前記Ｐｔ又はＡｕ電極層上にＮｉ層をスパッタにより形成し、
前記Ｎｉ層上にさらにＮｉ層を無電解めっきにより形成し、
無電解めっきにより形成した前記Ｎｉ層上にＡｕ層を無電解めっきにより形成することを特徴とする放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体の製造方法。
【請求項１１】
スパッタにより形成した前記Ｎｉ層は０．０５μｍ以上０．１０μｍ以下の膜厚に形成し、無電解めっきにより形成した前記Ｎｉ層は０．２μｍ以上１μｍ以下の膜厚に形成することを特徴とする請求項１０に記載の放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体の製造方法。
【請求項１２】
ＣｄＴｅ又はＣｄＺｎＴｅからなる基板を準備し、
前記基板の第１の面に金属電極を形成し、前記金属電極と対向するように前記基板の第２の面に無電解めっきによりＰｔ又はＡｕ電極層を形成し、
前記Ｐｔ又はＡｕ電極層上にＮｉ層をスパッタにより形成し、
前記Ｎｉ層上にさらにＰｄ層をスパッタにより形成し、
前記Ｐｄ層上にＡｕ層をスパッタにより形成することを特徴とする放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体の製造方法。
【請求項１３】
前記Ｐｔ又はＡｕ電極層及びＵＢＭ層の側面と、前記ＵＢＭ層の上面の一部と、前記Ｐｔ又はＡｕ電極層が配置された前記基板の面とに絶縁膜を形成することを特徴とする請求項１２に記載の放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体の製造方法。
【請求項１４】
請求項１に記載の放射線検出器用ＵＢＭ電極構造体を含む前記基板を所定の形状に切断して放射線検出素子を形成し、
バンプを介して検出回路を前記放射線検出素子の前記Ａｕ層に接続することを特徴とする放射線検出器の製造方法。
【国際調査報告】
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