(57)【要約】本発明の実施形態は、半導体基板上に１つまたは複数の導電接点を有する放射線検出装置を製造するための方法に関し、半導体基板の第１の表面に第１の導電層を塗布するステップと、導電性材料の複数の隣接層を形成するために第２の導電層を塗布するステップであって、上記複数の隣接層が上記第１の導電層を含むステップと、上記複数の隣接層の一部を選択的に除去して上記導電接点を形成するステップであって、導電接点が半導体基板内に１つまたは複数の放射線検出装置セルを形成するステップとを含む。
2006504257.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板上に１つまたは複数の導電接点を有する放射線検出装置を製造するための方法であって、
前記半導体基板の第１の表面に第１の導電層を塗布するステップと、
導電性材料の複数の隣接層を形成するために第２の導電層を塗布するステップであって、前記複数の隣接層が前記第１の導電層を含むステップと、
前記複数の隣接層の一部を選択的に除去して前記導電接点を形成するステップであって、前記導電接点が前記半導体基板内に１つまたは複数の放射線検出装置セルを形成するステップと、を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第１および第２の層の間に第３の層を塗布するステップであって、前記第３の層が導電層であるステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２の層にもう１つの層を塗布するステップであって、前記もう１つの層が導電層であるステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記導電接点および導電接点の周囲の領域上にパッシベーション材料の層を形成するステップと、
前記導電接点の上に位置する前記パッシベーション材料の一部を除去して前記導電接点を露出するステップと、を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記基板表面上にフォトレジスト材料の層を形成するステップと、
前記フォトレジスト材料を選択的に露出し、前記接点位置に対応するエリアから前記フォトレジスト材料を除去して前記半導体基板表面を露出するステップと、
残りのフォトレジスト材料および前記露出した半導体基板表面上に導電性材料の少なくとも前記第１および第２の層を形成するステップと、
前記残りのフォトレジスト材料を除去することにより、前記残りのフォトレジスト材料の上に位置する導電性材料を除去するステップと、を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記導電接点の上に位置する前記パッシベーション材料の一部を除去して前記導電接点を露出する前記ステップが、
前記パッシベーション層上にフォトレジスト材料のもう１つの層を形成するステップと、
フォトレジスト材料の前記もう１つの層を選択的に露出し、前記もう１つのフォトレジスト材料を除去して前記接点位置に対応する前記パッシベーション層の一部を露出するステップと、
パッシベーション材料の前記露出した部分を除去するステップと、
残りのもう１つのフォトレジスト材料を除去するステップと、を含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記パッシベーション層の前記一部が、前記パッシベーション層が前記導電接点を覆うように、前記導電接点のサイズより小さなエリアから除去されることを特徴とする請求項５または６に記載の方法。
【請求項８】
前記第１および第２の層それぞれが、スパッタリング、蒸着、電解析出または無電解析出により塗布されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記第１の面に対向する前記基板の表面上に導電性材料の層を形成するステップを含むことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
半導体基板を有する放射線検出装置であって、
前記半導体基板に沿って配置されている複数の導電接点を備え、前記導電接点が前記半導体基板内に１つまたは複数の放射線検出装置セルを形成し、
前記各導電接点が、第１の導電層および第２の導電層を含む導電性材料の複数の隣接層を有することを特徴とする放射線検出装置。
【請求項１１】
前記第１の層が、前記導電接点と前記基板との間に化学的接触を行うように配置されている接触層であることを特徴とする請求項１０に記載の放射線検出装置。
【請求項１２】
前記第２の層が、前記基板を前記導電接点に隣接する部分から保護するように配置されている拡散バリア層であることを特徴とする請求項１０または１１に記載の放射線検出装置。
【請求項１３】
前記第１の層および前記第２の層に隣接する第３の導電層を含むことを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれかに記載の放射線検出装置。
【請求項１４】
前記第３の層が、前記第１および第２の層の間を接着するように配置されている接着層であることを特徴とする請求項１３に記載の放射線検出装置。
【請求項１５】
前記第２の層に隣接するもう１つの導電層を有することを特徴とする請求項１０乃至１４のいずれかに記載の放射線検出装置。
【請求項１６】
前記放射線検出装置がもう１つの半導体基板を有し、前記もう１つの半導体基板が電荷受信手段により前記半導体基板に接続することができ、前記もう１つの導電層が前記導電接点と前記電荷受信手段との間で化学的結合を行うように配置されている湿潤剤であることを特徴とする請求項１５に記載の放射線検出装置。
【請求項１７】
前記第１の層が前記第２の層の導電性材料とは異なるタイプの導電性材料であることを特徴とする請求項１０乃至１６のいずれかに記載の放射線検出装置。
【請求項１８】
前記第１の層がプラチナを含有し、前記第２の層がニッケルを含有することを特徴とする請求項１０乃至１７のいずれかに記載の放射線検出装置。
【請求項１９】
前記第１の層がプラチナを含有し、前記第２の層が金を含有することを特徴とする請求項１０乃至１７のいずれかに記載の放射線検出装置。
【請求項２０】
前記第３の層およびもう１つの層が相互に同じタイプの導電性材料であることを特徴とする請求項１３に依存する請求項１５に記載の放射線検出装置。
【請求項２１】
前記第３の層およびもう１つの層が金を含有することを特徴とする請求項２０に記載の放射線検出装置。
【請求項２２】
前記複数の各隣接層がニッケル、金、プラチナ、インジウム、チタン、タングステン、ニッケル／金合金またはチタン／タングステン合金のうちの１つであることを特徴とする請求項１０乃至２１のいずれかに記載の放射線検出装置。
【請求項２３】
個々の導電接点の周囲にパッシベーション材料を含むことを特徴とする請求項１０乃至２２のいずれかに記載の放射線検出装置。
【請求項２４】
前記導電接点がピクセル・セルのアレイを形成することを特徴とする請求項１０乃至２３のいずれかに記載の放射線検出装置。
【請求項２５】
前記接点がほぼ円形であり、複数の行に配置され、交互の行が好適には隣接する行からずれていることが好ましいことを特徴とする請求項２４に記載の放射線検出装置。
【請求項２６】
前記導電接点が相互に平行に配置されている複数のストリップを形成することを特徴とする請求項１０乃至２５のいずれかに記載の放射線検出装置。
【請求項２７】
前記基板の面に平行な方向に、前記導電接点が約５μｍ乃至約１００μｍの大きさを有し、約７μｍ乃至約５００μｍのピッチで配置されていることを特徴とする請求項１０乃至２６のいずれかに記載の放射線検出装置。
【請求項２８】
前記基板の面に平行な方向に、前記導電接点が約１５μｍの大きさを有し、約３５μｍのピッチで配置されていることを特徴とする請求項１０乃至２７のいずれかに記載の放射線検出装置。
【請求項２９】
導電接点間の抵抗率が１ＧΩ／平方を超え、好適には、１０Ω／平方を超え、より好適には、１００ＧΩ／平方を超え、さらにより好適には、１０００ＧΩ／平方（１ＴΩ／平方）を超えることを特徴とする請求項１０乃至２８のいずれかに記載の放射線検出装置。
【請求項３０】
前記もう１つの半導体基板が、
電荷蓄積回路、カウンタ回路、読み出し回路、エネルギー弁別回路、パルス整形回路、パルス増幅回路、アナログ−デジタル変換回路、またはレート・ディバイダ回路のうちの１つまたは複数を備えることを特徴とする請求項１５乃至２９のいずれかに記載の放射線画像形成デバイス。
【請求項３１】
その第１の面上に各放射線検出装置セル用の１つまたは複数の導電接点および前記第１の基板に対向する前記基板の表面上に導電性材料の層を有する半導体基板を備える放射線検出装置であって、各導電接点が、前記基板の第１の表面に隣接する第１の面および前記第１の面に対向する第２の面を有し、前記第２の面が前記第１の面の表面積よりも小さい表面積を有する放射線検出装置。
【請求項３２】
放射線画像形成デバイスを製造するための方法であって、
請求項１乃至９のうちのいずれか１項により放射線検出装置を製造するステップと、
各検出装置セル用の個々の検出装置セル接点を読み出しチップ上の対応する回路に個々に接続するステップと、を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線検出装置および放射線画像形成デバイスの製造方法、該方法により製造した放射線検出装置および放射線画像形成デバイス、およびこのような画像形成デバイスの使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成デバイス用の放射線検出装置は、通常、検出装置セルの配置を形成している基板の一方の表面上に導電接点のパターンまたはアレイを有する半導体基板を備える。
放射線検出装置では、種々の半導体材料を使用することができる。例えば、光波長および荷電放射線（β線）の場合には、通常、半導体基板材料用にシリコンが使用されてきたが、一方、テルル化カドミウム亜鉛（ＣｄＺｎＴｅ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、臭化チタン（ＴｉＢｒ）、ヨウ化水銀（ＨｇＩ）および窒化ガリウム（ＧａＮ）を、Ｘ線、γ線およびそれほど多くは使用されていないがβ線放射線画像形成の際に基板材料として使用することができる。
【０００３】
このような検出装置基板は、検出装置が位置を感知できるように、すなわち、検出装置が、放射線が検出装置に入射する位置を示す検出装置出力を確実に生成することができるように、一方の表面上に導電接点のパターン（例えば、ピクセル・パッド）を有する検出装置を形成するよう処理する必要がある。次に、例えば、β線、Ｘ線またはγ線の検出装置セル内での入射および吸収による位置依存電気信号を処理することができるように、読み出しチップを検出装置のパターン化した側に「フリップチップ」接合することができる（例えば、スズ鉛ビスマス（ＰｂＳｎＢｉ）合金はんだによる低温はんだ付けまたはインジウムまたは導電性ポリマー材料のボールを使用するバンプ・ボンディング、導電性材料を使用する接着、または他の導電性接着剤層技術により）。
【０００４】
ある種の周知の放射線検出装置の場合には、導電接点のいくつかの特性についてのいくつかの問題が観察されてきた。これらの問題としては、接着特性が低い導電接点および必要とする寿命がくる前に使用できなくなる導電接点等がある。例えば、鉛系はんだまたは鉛フリーはんだを使用するバンプ・ボンディング技術により、放射線画像形成デバイスで放射線検出装置を読み出しチップに接合すると、必要とする寿命より寿命が短くなることが分かっている。
【特許文献１】ＰＣＴ／ＥＰ９５／０２０５６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
それ故、電気的性質が改善された放射線検出装置を製造するための方法を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ある態様においては、本発明は、半導体基板上の１つまたは複数の導電接点を有する放射線検出装置を製造するための方法を提供する。この方法は、半導体基板の第１の表面に第１の導電層を塗布するステップと、導電性材料の複数の隣接層を形成するために第２の導電層を塗布するステップであって、複数の隣接層が第１の導電層を含むステップと、複数の隣接層の一部を選択的に除去して導電接点を形成するステップであって、導電接点が半導体基板内に１つまたは複数の放射線検出装置セルを形成するステップとを含む。
【０００７】
ある装置の場合には、第１の層は接触層であり、第２の層は拡散バリア層である。このことは、実施形態が（接触層を通して）基板との特に優れた化学的接触を行うことができること、および（拡散バリア層により）寿命を改善することができることを意味する。ある実施形態の場合には、導電接点は、さらに、第３の導電層およびもう１つの導電層のどちらかまたは両方を含む。第３の導電層は、第１および第２の層の間にサンドイッチ状に挟まれていて、もう１つの層は第２の層に隣接している。第３の層は接着層として機能し、一方、もう１つの層はバンプ・ボンディングのための湿潤剤として機能する。都合のよいことに、拡散バリア（第２の）層は、バンプ・ボンド材料（例えば、ＰｂＳｎＢｉはんだ）が、拡散バリア層を越えて他の層内へ拡散するのを防止する。このような拡散は、検出装置の寿命を短くする。
【０００８】
好適には、導電層は、すべての以降の層が形成される前に、スパッタリング、蒸着、電解析出、または無電解析出（例えば、化学的析出）のような方法で塗布することが好ましい。最初に（すなわち、パッシベーション層のような絶縁層を塗布する前に）、導電性材料の複数の隣接層を形成することの１つの利点は、そうすることにより電気的接触特性が改善され、ホットスポットが低減し、歩留まりが向上し、検出装置の品質が改善することである。それ故、平らな電気接点との均一な接触を高い信頼性で行うことができる。
【０００９】
ある装置の場合には、導電性材料の複数の隣接層を形成する方法は、下記のステップ、すなわち、（ａ）基板表面上にフォトレジスト材料の層を形成するステップと、（ｂ）上記フォトレジスト材料を選択的に露出し、接点位置に対応するエリアから上記フォトレジスト材料を除去して上記半導体基板の表面を露出するステップと、（ｃ）残りのフォトレジスト材料および上記露出した半導体基板表面上に上記導電性材料の複数の層を塗布するステップと、（ｄ）上記残りのフォトレジスト材料を除去することにより、上記残りのフォトレジスト材料の上に位置する導電性材料を除去するステップ（通常、このプロセスは「リフトオフ」と呼ばれる）とを含む。
【００１０】
特に例えば、ＣｄＺｎＴｅ半導体基板のようなカドミウム・ベースの基板の表面抵抗率は、基板が、例えば、金および／またはプラチナを除去するのに適している金属エッチング剤に触れると劣化する。その結果、このような接点を形成するためのいくつかの周知の方法による個々の接点の電気的分離は、処理前の材料の特性から予想されるほどよくない。本発明によるリフトオフ方法を使用することにより、金属エッチング剤を使用する必要がなくなり、そのため金属エッチング剤が半導体表面に触れた場合に起こる損傷を避けることができる。
【００１１】
好適には、この方法は、導電接点および導電接点の周囲の領域上にパッシベーション材料の層を形成するステップと、上記導電接点の上に位置する上記パッシベーション材料の一部を除去して導電接点を露出するステップとを含むことが好ましい。
【００１２】
上記導電接点の上に位置する上記パッシベーション材料の一部を除去して導電接点を露出するステップは、上記パッシベーション層上にフォトレジスト材料のもう１つの層を形成するステップと、フォトレジスト材料の上記もう１つの層のいくつかの領域を選択的に露出するステップと、露出した領域に対応するもう１つのフォトレジスト材料の一部を除去して上記接点位置に対応する上記パッシベーション層の一部を露出するステップとを含むことができる。次に、パッシベーション層の露出した部分が除去され、最後にすべての残りのもう１つのフォトレジスト材料も除去される。
【００１３】
フォトレジスト材料のもう１つの層を塗布することの１つの利点は、特に接点位置より小さいかまたは大きい種々のサイズのエリアを露出することができることである。このことは、パッシベーション材料の層の一部を導電接点より小さなエリアから除去することができることを意味する。上記パッシベーション層の一部のこの除去の後で、パッシベーション材料は導電接点と重なることができる。このことは、パッシベーション材料を導電接点の一部上に塗布し、優れた機械的接点を供給し、導電性材料とパッシベーション材料との間にギャップができる可能性を低減することができることを意味する。
【００１４】
ある装置の場合には、導電性トラックを形成するために、所望のパターン内の上記エリアを露出するために、パッシベーション材料のエリアからもう１つのフォトレジスト材料が除去される。
半導体基板の他の主な面および側面（縁部）を保護するために、すべての露出した面および導電接点が形成される表面にさらにフォトレジスト材料を塗布することができる。
【００１５】
好適には、第１および第２の層は異なる金属を含有することが好ましく、一方、第３およびもう１つの層は同じ金属を含有することが好ましい。例えば、ある装置の場合には、接触（第１の）層はプラチナを含有し、接着（第３の）層は金を含有し、拡散バリア（第２の）層はニッケルを含有し、湿潤剤（もう１つの）層は金を含有する。
【００１６】
このように形成された各導電接点は、ピクセル・セルのアレイの各ピクセル・セル、または相互の平行に配置されている複数のストリップのうちの１つを形成することができる。検出装置基板上に形成されたピクセル接点は、好適には、ほぼ円形であり、複数の行に配置することが好ましく、より好適には、隣接する行からずれていることが好ましい交互の行を含んでいることが好ましい。ある装置の場合には、導電接点は、約７μｍ乃至約５００μｍのピッチで約５μｍ乃至約１００μｍの直径を有することができる。好適には、導電接点は、約３５μｍのピッチで約１５μｍの直径を有することが好ましい。
【００１７】
第２の態様によれば、本発明は、半導体基板を有する放射線検出装置を提供する。この放射線検出装置は、半導体基板に沿って配置されている複数の導電接点を備え、上記複数の導電接点は半導体基板内に１つまたは複数の放射線検出装置を形成する。この場合、各導電接点は、第１の導電層および第２の導電層を含む導電性材料の複数の隣接層を有する。
【００１８】
本発明のこの第２の態様による放射線検出装置は、Ｘ線、γ線、およびβ線画像形成のための用途に特に使用されるが、用途はこれらに限定されない。本発明のある特定の実施形態は、接点の周囲または接点間の基板の表面特性に悪影響を与えないように、一方の側面がインジウムまたはプラチナのような金属で均一に金属化されていて、他方の側面が導電接点（例えば、プラチナ／金／ニッケル／金スタック）の構造でパターン化されている検出装置（例えば、ＣｄＴｅまたはＣｄＺｎＴｅのようなカドミウム・ベースの基板）を製造するための方法を提供することができる。それ故、検出装置のある側面上に導電性構造を生成するための方法を提供することができる。この方法は、約ＧΩ／平方または数十または数百ＧΩ／平方の隔壁抵抗率を達成する。導電接点構造は、例えば、読み出しトラックを供給するようにパターン化することができる。
【００１９】
好適には、放射線検出装置は、半導体基板上に分散している接点間に電気的絶縁パッシベーション層を含むことが好ましい。それにより、金属接点間のエリアを保護することができ、それにより時間が経過しても検出装置の性能を安定させることができ、表面漏洩電流を増大させ、接点間抵抗率を低減する酸化などの影響を避けることができる。窒化アルミニウム（ＡｌＮ）パッシベーションは、表面を保護し、金接点の電気的分離を強化するために金接点間に使用した場合、特に効果があることが分かっている。窒化アルミニウムのパッシベーション層は、通常、１００℃未満の比較的低い温度で実行することができる。対照的に、通常シリコン（Ｓｉ）半導体用の不動態化剤として使用される酸化シリコン（ＳｉＯ２）は、２００℃を超える温度を必要とする。このような温度に当たると、ＣｄＺｎＴｅは使用できなくなる。
【００２０】
本発明による実施形態は、接点位置から離れてはいるが、しかし動作できるように関連しているエリアまたは領域を形成するために使用することができる。これは特に有利であり、高エネルギー（１ＫｅＶ）放射線画像形成デバイスを製造する際に使用するためのものである。何故なら、これは（例えば、読み出し基板セルの対応する接点に対して、検出装置セルの電荷収集接点を空間的にずらすための）もっと複雑な導電性材料パターンを形成することができるからである。
【００２１】
もう１つの態様によれば、本発明は、その第１の面上に各放射線検出装置セル用の複数の導電接点を含み、上記第１の面に対向する上記基板の表面上に導電性材料の層を含む放射線を検出するための半導体基板を備える放射線検出装置を提供する。この場合、上記導電接点の露出した幅は、上記基板に隣接する上記接点の幅全体より狭く、導電接点は複数の隣接金属層を有する。
添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について以下に説明するが、これは単に例示としてのものにすぎない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１（Ａ）乃至（Ｊ）は、本発明のある実施形態による半導体基板上に導電接点を形成する際に行うステップを示す。図面中、接点は個々の放射線検出装置セルを形成し、この放射線検出装置セルは、検出装置セル間にパッシベーション材料の層を有する。半導体基板は、テルル化カドミウム亜鉛（ＣｄＺｎＴｅ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、ヨウ化鉛、臭化タリウム、ガリウムヒ素、またはシリコンを含むがこれらに限定されない任意の適当な半導体材料から作ることができる。図面に示すように、導電層および接点用に使用する材料は、２つ以上の異なる金属の一連のまたはスタックの層を含む。
【００２３】
図１（Ａ）乃至（Ｊ）は、それぞれ、半導体基板上での導電接点の形成の際の種々の段階での検出装置基板の側面から見た簡単な断面図である。
ステップＡ：検出装置基板１の１つの面（図１の下面）が導電性材料２により均一に金属化される。
ステップＢ：検出装置１のステップＡで金属化した面に対向する面（図１の上面）上で、好適には検出装置の側面上でフォトレジスト材料（フォトレジスト）４がスピンされる。
ステップＣ：所望のパターンに従ってフォトレジストを除去するための適当なマスクまたは他の従来の技術により、フォトレジスト４内に基板表面を露出する開口部６が形成される。残りのフォトレジストは、導電接点および／またはトラック（リフトオフ・プロセスのための）を形成するための位置のネガのプロファイルである。
【００２４】
ステップＤ：導電性材料の複数の層８、９が、露出した基板表面（開口部６を通して）およびフォトレジスト４上に均一に電解析出または無電解析出（例えば、化学的析出）によりスパッタされ、蒸着されまたは塗布され、その結果として導電性材料がフォトレジスト４および露出した基板表面を覆う。
ステップＥ：例えば、アセトンのような溶媒による溶解により残りのフォトレジストが除去され、それにより導電接点１２間の基板表面のエリアを露出するために、不必要な導電性材料エリア１０がリフトオフされる。
ステップＦ：パッシベーション材料１４が、基板表面の露出したエリア上および導電接点１２上にスパッタされる。
【００２５】
ステップＧ：フォトレジストのもう１つの層１６が、パッシベーション層１４上でスピンされる。
ステップＨ：導電接点の上に位置するパッシベーション層の一部１８を露出するために、フォトレジスト層１６の一部が除去される。フォトレジスト層１６を除去した部分、すなわち露出した部分１８の面積は、導電接点１２の面積より少し小さい。
ステップＩ：導電接点１２を露出するために、パッシベーションエッチング剤（例えば、窒化アルミニウム・エッチング剤）により、パッシベーション層の露出した部分を通して開口部２０が形成される。導電接点の露出したエリアは、導電接点１２自身の上面の使用できる全エリアより少し小さい。
【００２６】
ステップＪ：残りのフォトレジストが除去される。パッシベーション材料は、導電接点１２に若干重なる（領域２２内において）。これは、各導電接点１２の露出したエリアが、接点と半導体基板１との間の界面のところの接点１２のエリアよりも小さいことを意味する。これらの重なり領域により、パッシベーション材料と接点１２との間にギャップができるのが確実に防止される。図の実施形態の場合には、パッシベーション材料は接点上まで延びる。
【００２７】
上記方法の場合、上記プロセス中（例えば、ステップＢの場合）に保護するために、検出装置の側面および／または下面にフォトレジストをさらに塗布することができる。次に、側面上の任意の追加のフォトレジストを後の段階（例えば、ステップＪの場合）で除去することができる。
【００２８】
本発明の特定の実施形態のいくつかの例について説明するが、これら実施形態は本発明を制限するものではない。
例１
図１（Ｊ）について説明すると、テルル化カドミウム亜鉛またはテルル化カドミウムを半導体基板１として使用し、プラチナまたはインジウム金属化層をステップＡにおける検出装置の下面上の導電性材料２として使用する。ステップＤの導電層８、９は、基板表面上に形成されたプラチナおよびプラチナ上に形成された金を含むスタックまたは一連のプラチナおよび金を形成するために、プラチナの蒸着または無電解析出および金のＰＶＤスパッタリングにより形成される。ステップＦのパッシベーション材料１４は、相蒸着により形成されたスパッタされた窒化アルミニウムである。ステップＩにおいて、窒化アルミニウムをエッチングするためにアルカリ溶液を使用する。
最終結果は、テルル化カドミウム亜鉛／テルル化カドミウム基板３０、プラチナまたはインジウム層３２、窒化アルミニウム・パッシベーション層３４、およびプラチナおよび金の層３６、３８のスタックとして形成された導電接点である。
【００２９】
例２
図２（Ａ）について説明すると、テルル化カドミウム亜鉛またはテルル化カドミウムを半導体基板１として使用し、インジウム金属化層をステップＡにおける検出装置の下面上の導電性材料２として使用する。ステップＤの導電層８、９が、プラチナ、金、ニッケルおよび金のスタックを形成する。ステップＦのパッシベーション材料１４は、相蒸着により形成されたスパッタされた窒化アルミニウムである。ステップＩにおいて、窒化アルミニウムをエッチングするためにアルカリ溶液を使用する。
最終結果は、テルル化カドミウム亜鉛／カドミウム亜鉛基板４０、窒化アルミニウム・パッシベーション層４４、およびプラチナ、金、ニッケルおよび金４５、４６、４７、４８のスタックとして形成された導電接点である。
【００３０】
例３
この例は、導電接点が、プラチナ４５、金４６、インジウム４７および金４８のスタックとして形成されている点を除けば、例２と同じである。
【００３１】
例４
図２（Ｂ）について説明すると、テルル化カドミウム亜鉛またはテルル化カドミウムを半導体基板１として使用し、プラチナ金属化層をステップＡにおける検出装置の下面上の導電性材料２として使用する。ステップＤの導電層８、９は、ニッケルおよび金のスタックを有する。ステップＦのパッシベーション材料１４は、相蒸着により形成されたスパッタされた窒化アルミニウムである。ステップＩにおいて、窒化アルミニウムをエッチングするためにアルカリ溶液を使用する。
【００３２】
最終結果は、テルル化カドミウム亜鉛／カドミウム亜鉛基板５０、プラチナ層５２、窒化アルミニウム・パッシベーション層５４、およびニッケル５５および金５６のスタックとして形成された導電接点である。
他の例の場合には、プラチナ／金／ニッケル、プラチナ／金、インジウム／金、クローム／銅／金およびプラチナ／チタン−タングステン合金／金のスタックを使用する。
【００３３】
本発明の実施形態は、均一な導電層（例えば、金の層のような金属化層）を有する下面、および所望のパターンの導電接点を有する上面を含む検出装置を形成し、半導体基板と導電接点の間および導電層内に、パッシベーション材料および／またはパッシベーションエッチング剤（例えば、窒化アルミニウム・エッチング材）からの不純物が侵入するのを防止する。この方法を使用すれば、導電層へエッチング剤（例えば、金のエッチング剤）を塗布する必要が全然なくなり、検出装置の導電接点または縁部と検出装置の側面との間のエリア内でのパッシベーションエッチング剤と基板表面との間の接触が完全に防止される。そのため、導電接点間の基板の表面は損傷を受けないし、約ＧΩ／平方、数十、数百または数千ＧΩ／平方の非常に高い抵抗率および非常に低い表面漏洩電流を保持する。
【００３４】
導電接点間の高い抵抗率は、画像分解能を低下しないで、例えば、入射するＸ線、またはγ線からの信号の長い集積スタンバイまたは読み出し時間を達成するために望ましいことである。パッシベーション材料（例えば、窒化アルミニウム）で導電接点間のエリアをカバーすることにより、対応する領域が酸化から保護され（長時間安定し）、これにより接点間抵抗率が改善する。パッシベーション材料は導電接点と重なるので、半導体基板表面上にギャップができないし、これにより検出装置の機械的安定性が改善する。
上記方法により、非常に高いピクセル間抵抗率を保持しながら、間隔のピッチが最大約５００μｍで、最大直径が約１００μｍの接点パッドを容易に入手することができる。
【００３５】
図３、図４および図５は、検出装置基板の上面上の金属接点の可能な接点パターンを示す。図３は正方形の接点パッドのアレイを示し、図４は円形接点パッドのアレイを示す。任意の所与のサイズの金属接点の場合には、円形パッド間の表面抵抗は、長方形パッド間の表面抵抗よりも大きい。何故なら、隣接する円形パッド間の抵抗性材料の量が多いからである。図５は、オフセット（ハニカム状）ピクセル・パッドのアレイを示す。この図を見れば、図４に示す一定の間隔と比較すると、相互にオフセットしている金属接点が、隣接するパッド間の抵抗性材料の量を増大し、それにより接点間の抵抗が増大することが分かるだろう。
【００３６】
検出装置セルのアレイを形成するための接点のアレイを供給するよりも、例えば、ストリップ状の検出装置セルを形成するための接点ストリップのような他の接点構成を同じ方法で入手することができることを理解することができるだろう。
【００３７】
図１（Ｊ）に戻って説明すると、この図を見れば、金属接点が長方形でないことが分かる（基板面に平行な方向の露出面の接点の長さは、基板表面に隣接する面の長さより短い）。これは、接点への開口部および接点自身の相対的サイズによるものであり、接点上のパッシベーション材料の一部がエッチングにより除去された場合、エッチング剤がパッシベーション層と導電接点との間の界面に浸透しないという利点がある。
【００３８】
図６は、放射線画像形成デバイス６０の一部の簡単な断面図である。このような放射線画像形成デバイスは周知であり、本発明の実施形態により構成された放射線検出装置は、このようなデバイスで使用することができる。放射線画像形成デバイス６０は、放射線検出装置６２および放射線検出装置６２の導電接点１２からの電荷を読み出すための読み出しチップ６４を備える。放射線検出装置６２は、導電接点１２を備えていて、この導電接点１２は、半導体基板１の一方の表面（図６の上面）上に複数の隣接導電層と、半導体基板１の他方の表面（図６の下面）上に導電性材料２の層を備える。読み出しチップ６４は、それぞれの読み出し回路６６の形をしている接点１２から電荷を読み出すための回路を備える。読み出し回路６６は、ボンド６８を通して各接点１２に接合していて、各回路に「フリップチップ」接合することができる（例えば、スズ鉛ビスマス（ＰｂＳｎＢｉ）合金はんだによる低温はんだ付けまたはインジウムまたは導電性ポリマー材料のボールを使用するバンプ・ボンディング、導電性材料を使用する接着、または他の導電性接着剤層技術により）。
【００３９】
放射線画像形成デバイス６０の連続導電層すなわち電極２および導電接点１２は検出装置セル７０を形成する。各検出装置セル用の対応する読み出し回路６６は、検出装置セル７０に対応する位置のところに形成される。読み出し回路６６は、導電性経路を形成するボンド６８により、対応する接点１２に電気的に接続している。このようにして、入射放射線に応じて検出装置セル７０内に電荷が発生すると、この電荷はボンド６８を通して対応する読み出し回路６６に送られる。
【００４０】
読み出しチップとしては任意の適当な読み出しチップを使用することができる。例えば、読み出しチップは、パルス計数タイプ（例えば、光子計数）のものであってもよいし、またはＰＣＴ／ＥＰ９５／０２０５６に記載されているような個々の検出装置セルに対して電荷の蓄積を供給するタイプのうちの１つであってもよい。特定の実施形態の場合には、読み出しチップは、電荷蓄積回路、カウンタ回路、読み出し回路、エネルギー弁別回路、パルス整形回路、パルス増幅回路、アナログ−デジタル変換回路、またはレート・ディバイダ回路のうちの１つまたは複数を備えることができる。
【００４１】
それ故、本発明は、金属接点間に可能な最大の電気抵抗率分離を有する必要なパターンにより金属化された１つの側面を有する放射線検出装置（例えば、ＣｄＺｎＴｅ基板をベースとする）の形成方法を提供する。コントラスト分解能を改善し、基板表面の隣接する金属接点間の信号漏洩を根絶するには金属接点間の抵抗率が高いことが望ましい。読み出しチップが長い電荷蓄積時間および長いスタンバイ／読み出し時間を使用する場合には、このことは特に重要である。本発明により製造した放射線検出装置を使用している画像形成デバイスの例の場合には、このような蓄積時間およびスタンバイ／読み出し時間は、例えば、１ミリ秒を超える場合もある。このような画像形成デバイスは、例えば、本出願人の国際特許出願ＰＣＴ／ＥＰ９５／０２０５６に記載されているＸ線、γ線およびβ線画像形成用に使用することができる。上記特許出願は参照により本明細書に組み込むものとする。
【００４２】
本発明の特定の実施形態について説明してきたが、これは単に例示としてのものに過ぎない。本発明を種々の追加を行い、種々に修正し、変更することができることを理解することができるだろう。
【００４３】
本発明は、特許請求の範囲に記載した本発明に関連していてもいなくても、または本発明が解決しようとする任意のまたはすべての問題を緩和してもしなくても、本明細書に明示的にまたは暗黙のうちに開示した任意の新規な機能またはその組合わせまたはそれを一般化したものを含む。本出願人は、本出願またはそこから派生した任意のこのような他の出願の審理中に、新しい特許請求の範囲をこのような機能に明確に表現することができることをここに通知する。特に、任意の適当な方法で、請求項記載の特定の組合わせに限定されずに、添付の特許請求の範囲を参照して、従属請求項記載の機能を独立請求項記載の機能と結合することもできるし、各独立請求項記載の機能を結合することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１（Ａ）】本発明のある実施形態による、接点間にパッシベーション層を含む半導体基板上に金属接点を形成するための方法の一例を示す略図である。
【図１（Ｂ）】本発明のある実施形態による、接点間にパッシベーション層を含む半導体基板上に金属接点を形成するための方法の一例を示す略図である。
【図１（Ｃ）】本発明のある実施形態による、接点間にパッシベーション層を含む半導体基板上に金属接点を形成するための方法の一例を示す略図である。
【図１（Ｄ）】本発明のある実施形態による、接点間にパッシベーション層を含む半導体基板上に金属接点を形成するための方法の一例を示す略図である。
【図１（Ｅ）】本発明のある実施形態による、接点間にパッシベーション層を含む半導体基板上に金属接点を形成するための方法の一例を示す略図である。
【図１（Ｆ）】本発明のある実施形態による、接点間にパッシベーション層を含む半導体基板上に金属接点を形成するための方法の一例を示す略図である。
【図１（Ｇ）】本発明のある実施形態による、接点間にパッシベーション層を含む半導体基板上に金属接点を形成するための方法の一例を示す略図である。
【図１（Ｈ）】本発明のある実施形態による、接点間にパッシベーション層を含む半導体基板上に金属接点を形成するための方法の一例を示す略図である。
【図１（Ｉ）】本発明のある実施形態による、接点間にパッシベーション層を含む半導体基板上に金属接点を形成するための方法の一例を示す略図である。
【図１（Ｊ）】本発明のある実施形態による、接点間にパッシベーション層を含む半導体基板上に金属接点を形成するための方法の一例を示す略図である。
【図２】（Ａ）および（Ｂ）は、本発明のある実施形態により製造した検出装置基板の一例を示す略図である。
【図３】検出装置基板上の接点構成の簡単な平面図である。
【図４】検出装置基板上のもう１つの接点構成の簡単な平面図である。
【図５】検出装置基板上のもう１つの接点構成の簡単な平面図である。
【図６】本発明のある実施形態により製造した放射線画像形成デバイスの簡単な断面図である。
【図１（Ａ）】
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【図１（Ｂ）】
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【図１（Ｃ）】
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【図１（Ｄ）】
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【図１（Ｅ）】
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【図１（Ｆ）】
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【図１（Ｇ）】
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【図１（Ｈ）】
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【図１（Ｉ）】
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【図１（Ｊ）】
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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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【国際調査報告】
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