(57)【要約】【課題】開いたフォトダイオードが検出器アレイの隣接するフォトダイオードを汚染するのを防ぐ。【解決手段】本発明の手法の具現化形態によれば、検出器（１８）が開示される。検出器は、光検出器アレイ（４４）及び基材層（５０）を含んでいる。光検出器アレイは、複数のフォトダイオードと、これら複数のフォトダイオードの各々のフォトダイオードを電気的に隔離する溝構造（８１）又は拡散格子とを含んでいる。これら複数のフォトダイオード、及び溝構造又は深い拡散格子構造は、光検出器アレイの第一の表面に配設され、第一の表面の反対側の第二の表面が基材層に接着される。基材層は典型的には、光検出器アレイと同じ半導体材料で形成されるが、多量にドープされ導電性であり、光検出器アレイに対し機械的な支持に加えてカソード接触を提供する。【選択図】図７
2007013142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のフォトダイオードと、該複数のフォトダイオードの各々のフォトダイオードを電気的に隔離する溝構造（７４）とを含む光検出器アレイ（４４）
を備えた検出器（１８）。
【請求項２】
前記溝構造（８１）は、前記光検出器アレイの下方に全体的に配設されている前記基材層（５０）まで延在しており、前記溝構造の各々の溝は不動態化されている、請求項１に記載の検出器。
【請求項３】
前記光検出器アレイの背面への電気的接触を設けるように構成されている少なくとも１個のバイア（９２）をさらに含んでおり、イメージング・システム（１０）に用いるように構成されている請求項１に記載の検出器。
【請求項４】
複数のフォトダイオードと、該複数のフォトダイオードの各々のフォトダイオードを分離する電気的隔離構造とを含む前面発光型光検出器アレイ（４４）
を備えた検出器（１８）。
【請求項５】
前記電気的隔離構造は、溝構造（８１）又は拡散格子を含んでおり、前記溝構造の各々の溝は不動態化されており、前記電気的隔離構造は基材層（５０）まで延在しており、該基材層は前記前面発光型光検出器アレイの下方に全体的に配設されている、請求項４に記載の検出器。
【請求項６】
前記光検出器アレイの背面への電気的接触を設けるように構成されている少なくとも１個のバイア（９２）をさらに含んでおり、イメージング・システム（１０）に用いるように構成されている請求項４に記載の検出器。
【請求項７】
複数のフォトダイオードを含む光検出器アレイ（４４）を設けるステップと、
溝構造（８１）により前記複数のフォトダイオードの各々のフォトダイオードを電気的に隔離するステップと、
前記光検出器アレイの下方に全体的に配設される基材層（５０）を設けるステップと、
を備えた検出器を製造する方法。
【請求項８】
前記溝構造を不動態化するするステップをさらに含んでいる請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記光検出器アレイの背面への電気的接触を設けるように構成されている少なくとも１個のバイア（９２）を設けるステップを含んでおり、前記検出器はイメージング・システムに用いるように構成されている、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前面、背面、及び前記前面に配設された複数のフォトダイオードを含む前面発光型光検出器アレイ（４４）を設けるステップと、
溝構造（８１）又は拡散格子を含む電気的隔離構造により前記複数のフォトダイオードの各々のフォトダイオードを分離するステップと、
を備えた検出器を製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的には、非侵襲型撮像の分野に関し、さらに具体的には、かかる撮像手法におけるフォトダイオード・アレイで構成された検出器の利用に関する。
【背景技術】
【０００２】
非侵襲型撮像の分野は、医用撮像、産業用撮像及び警備用撮像の各分野に広範に応用されている。例えば、現代の医療施設では、医療診断及び撮像システムは人体内部の物理的状態及び不調を診断して処理するために極めて重要である。同様に、産業応用では、非侵襲型撮像は、品質管理及び欠陥認識のために様々な物体を走査する重要なツールである。また同様に、警備応用では、非侵襲型撮像は、非侵襲的で目立たず迅速な態様で小荷物、手荷物、及び乗客のスクリーニングまで行なうことを可能にする。
【０００３】
例えば、これら様々な分野で用いることのできる非侵襲型撮像手法の一分類は、患者又は物体を通るＸ線の透過の差に基づく。医療環境では、単純なＸ線撮像手法は、Ｘ線管又は他の線源を用いてＸ線を発生し、患者の被撮像部分を配置した撮像容積にＸ線を照射することを必要とし得る。Ｘ線は、患者を透過するにつれて、透過した組織の組成に基づいて減弱する。次いで、減弱したＸ線は検出器に入射し、検出器はＸ線を信号へ変換し、これらの信号を処理して、Ｘ線の減弱に基づいてＸ線が透過した患者の部分の画像を形成することができる。典型的には、Ｘ線検出工程では、Ｘ線によって衝突されると光フォトンを発生するシンチレータと、検出された光フォトンの数に基づいて電気信号を発生する光センサ素子のアレイとを用いる。典型的には、光センサ素子のアレイは、検出器を用いて形成される画像の画素すなわちピクセルに各々相当する複数のフォトダイオードから成るアレイである。
【特許文献１】米国特許第６，７６２，４７３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
検出工程において生じ得る一つの問題は、光フォトンを検出するのに用いられるフォトダイオードの１個が開いているときすなわち閉回路を形成しないときに生ずる。撮像動作時には、かかる開いたフォトダイオードが電荷を蓄積し続ける場合があり、これらの電荷は最終的には双極の拡散電流として隣接したフォトダイオードに流入する。かかる拡散電流は隣接するピクセルの動作に干渉する。結果として、フォトダイオードのアレイの中央の開いたフォトダイオードは９個のピクセルすなわち開いたフォトダイオード自体及び隣接する８個のフォトダイオードの動作に干渉し得る。
【０００５】
単一の不良ピクセルの場合には、近傍の正常ピクセルに基づく補間を用いてある程度の補正を行なうことができる。しかしながら、ピクセルの３×３アレイの全体が開いたフォトダイオードの影響を受けると、補間のみに基づいていたのでは望ましい程度の補正を得るのは困難であるか又は不可能である。同様に、較正は、開いたフォトダイオードの影響を抑えるのにある程度までは有用である。しかしながら、流入する拡散電流は信号レベル及び温度のような変化する環境因子に依存するため、較正が満足のいく補正として不十分である場合がある。
【０００６】
開いたフォトダイオードによって生ずる問題は、比較的多くの比較的微小なフォトダイオードの集合体を含む比較的大型で比較的高分解能の検出器アレイで望ましくない。例えば、１よりも多い画像スライスを同時に取得することのできるＣＴスキャナを有するマルチ・スライス計算機式断層写真法（ＣＴ）システムでは、検出器の寸法が大きく、また複雑性が高い。かかる検出器においてフォトダイオード・アレイの複雑さが増すほど、フォトダイオード・アレイの各々のフォトダイオードを適正に接続するのがさらに困難になる。結果として、マルチ・スライスＣＴアレイの寸法及び複雑さが増すことによって、開いたフォトダイオードが生じて、開いたフォトダイオードの周囲で画質が低下し得る。同様に、放射線撮像、マンモグラフィ及び断層写真法等のような他のＸ線撮像モダリティの検出器も、検出器寸法及び／又は複雑さが増すにつれて同様の検出器の品質問題を生じ得る。
【０００７】
このように、開いたフォトダイオードが検出器アレイの隣接するフォトダイオードを汚染するのを防ぐ手法が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の手法の一具現化形態によれば、検出器が開示される。検出器は光検出器アレイを含んでいる。光検出器アレイは、複数のフォトダイオードと、これら複数のフォトダイオードの各々のフォトダイオードを分離する電気的隔離構造とを含んでいる。
【０００９】
本発明の手法のもう一つの具現化形態によれば、検出器を製造する方法が開示される。この方法は、複数のフォトダイオードを含む光検出器アレイを設けるステップを含んでいる。この方法はまた、電気的隔離構造でこれら複数のフォトダイオードの各々のフォトダイオードを分離するステップを含んでいる。
【００１０】
本発明の手法のさらにもう一つの具現化形態によれば、イメージング・システムが開示される。このイメージング・システムは、放射線を放出するように構成されている放射線源と、放出された放射線に応答して複数の信号を発生するように構成されている検出器とを含んでいる。イメージング・システムの検出器はさらに、複数のフォトダイオードと、これら複数のフォトダイオードの各々のフォトダイオードを分離する電気的隔離構造とを有する光検出器アレイを含んでいる。
【００１１】
本発明の手法のさらにもう一つの具現化形態によれば、フォトダイオード・アレイを電気的に接続する方法が開示される。この方法は、フォトダイオード・アレイを通る複数のバイアを設けるステップを含んでいる。さらに、この方法は、各々のバイアをこれら複数のフォトダイオードのそれぞれのフォトダイオードに電気的に接続するステップと、各々のバイアを、一度にフォトダイオードの少なくとも一個からの信号を取得するように構成されている読み出しサーキットリに電気的に接続するステップとを含んでいる。
【００１２】
本発明のこれらの特徴、観点及び利点並びに他の特徴、観点及び利点は、添付図面を参照しながら以下の詳細な説明を精読するとさらに十分に理解されよう。図面では、類似の参照符号は全図面で一貫して類似の部材を表わす。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図面について説明する。先ず、図１には、本発明の手法の幾つかの観点に従って動作する例示的なイメージング・システム１０が示されている。
【００１４】
イメージング・システム１０は、Ｘ線を放出して撮像容積の内部に配設されている目標物１６に透過させるように構成されている線源１２を含んでいる。目標物１６を透過した後に、Ｘ線は検出器１８に入射し、検出器１８は入射したＸ線に応答して信号を発生する。信号は、検出器取得サーキットリ２０によって取得され、画像処理サーキットリ２２によって処理されて、１又は複数の画像を形成することができ、これらの画像は操作者ワークステーション２４又は画像表示ワークステーション２６に表示される。イメージング・システム１０はまた、少なくともＸ線源１２、検出器１８及び操作者ワークステーション２４と交信するように構成されているシステム制御器２８を含んでいる。本発明の手法の幾つかの具現化形態では、イメージング・システム１０はまた、システム制御器２８によって制御されて少なくともＸ線源１２及び／又は検出器１８の運動を制御するように構成されている運動サブシステム３０を含んでいてよい。代替的には、他の実施形態では、運動サブシステム３０は、Ｘ線源１２及び／又は検出器１８の運動に加えて又はこれに代えて目標物１６の運動（又は目標物１６を載置した支持体）を制御するように構成されていてもよい。当業者には認められるように、操作者ワークステーション２４は、システム制御器２８と交信して線源１２、検出器取得サーキットリ２０及び／又は設けられているならば運動サブシステム３０の動作を制御するように構成されていてよい。
【００１５】
この実施形態の例では、線源１２はＸ線を放出するように構成されている。しかしながら、他の実施形態では、線源が、Ｘ線エネルギ・スペクトルであるものと看做されるもの以外の波長にあり適当な検出器１８と共に撮像（透過又は反射によるもの等）に用い得るような適当な波長及び強度にある当技術分野で公知の電磁エネルギ（γ線、可視光線又は近可視光線等）を発生するように構成されていてもよい。さらに、他の幾つかの具現化形態では、検出器取得サーキットリ２０、画像処理サーキットリ２２、操作者ワークステーション２４、画像表示ワークステーション２６、システム制御器２８及び運動サブシステム３０の幾つか又は全ての作用は、単一のユニット又は様々なサブ・ユニットとしてグループ化されていてよく、かかる改変は本発明の手法の範囲内にあるものと解釈すべきであることを特記しておく。例えば、一実施形態では、システム制御器２８、画像処理サーキットリ２２及び操作者ワークステーション２４の作用が、汎用型又は特殊目的型のコンピュータ・システム又はワークステーションのようなプロセッサ方式システムによって実行されてもよい。もう一つの実施形態では、操作者ワークステーション２４及び画像表示ワークステーション２６の作用が、上述のようなプロセッサ方式のシステム又はコンピュータワークステーションによって実行されてもよい。
【００１６】
実施形態の一例では、検出器１８は、検出器１８に入射するＸ線のような放射線に応答して電気信号を発生するように構成されている。幾つかの具現化形態では、検出器１８は入射する放射線に直接応答して電気信号を発生するように構成されていてもよい。しかしながら、他の具現化形態では、検出器１８は、入射する放射線に応答して発生される中間的な信号に応答して電気信号を発生するように構成され得る。例えば、一実施形態では、検出器１８はシンチレータ・アレイ及び光検出器アレイを含んでいる。検出器１８に入射した放射線はシンチレータ・アレイに衝突し、シンチレータ・アレイが放射線に応答して光フォトンを発生する。かかる実施形態では、光検出器アレイは前面発光型光検出器又は背面発光型光検出器のいずれであってもよい。前面発光型光検出器では、放射線は先ず、フォトダイオードを含む光検出器アレイの表面すなわち光検出器の「前面」に入射する。反対に、背面発光型光検出器では、放射線は先ず、光検出器アレイのフォトダイオードの反対側の表面すなわち光検出器の「背後の面」に入射する。各々のフォトダイオードは、フォトダイオードに入射した光フォトンに応答して電気信号又は電荷を発生するように構成されている。次いで、各々のフォトダイオードの各々の電荷を読み出して、フォトダイオード位置での光フォトン入射、従って放射線入射を決定する。従って、アレイの一部又は全てについてこの電荷情報をまとめて処理し、所与の時刻の検出器への放射線入射を表わす画像を形成することができる。本発明の手法によれば、検出器１８の各々のフォトダイオードは、クロストーク電流及び拡散電流が低減されるか解消されるように、隣接するフォトダイオードから電気的に隔離されており、これにより、開いたフォトダイオードからの電荷の蓄積が、隣接するフォトダイオードから取得される信号に干渉することを防いでいる。本発明の手法による検出器１８の光検出器アレイの様々な実施形態について以下に述べる。
【００１７】
図１の図示の実施形態は、本発明に従って用いられるシステムの全体像を示しているが、議論及び説明を容易にするためにかかるシステムの特定的な実例を図２に掲げる。具体的には、図２は、本発明の手法の幾つかの観点に従って動作するマルチ・スライス型計算機式断層写真法（ＭＳＣＴ）システム３２の例図を掲げる。ＭＳＣＴシステム３２は、Ｘ線源３６と検出器アレイ１８とを収容したハウジング３４を含んでいる。ＭＳＣＴシステム３２で走査を受けている患者４０がＸ線源３６と検出器１８との間に位置している。ＭＳＣＴシステム３２はまた、図１に関連して議論したような検出器取得サーキットリ２０、画像処理サーキットリ２２、操作者ワークステーション２４及びシステム制御器２８を含んでいる。加えて、図示の実施形態では、画像表示ワークステーション２６も存在している。この実施形態の例では、検出器１８はフォトダイオードの二次元アレイを含んでおり、フォトダイオードは各々、隣接するフォトダイオードから電気的に隔離されており、開いたフォトダイオードに関連した拡散電流を低減し又は解消している。
【００１８】
図３は、図１及び図２にそれぞれ示す例示的なイメージング・システム１０及び／又は３２に用いることのできる例示的な検出器モジュール４１の図である。具体的には、それぞれの検出器１８は、それぞれの検出器１８を形成するように接続されている検出器モジュール４１のアセンブリであってよい。このように、検出器１８全体を交換しないでも１個又は数個の検出器モジュール４１を交換することにより検出器１８の問題領域に対処することができる。しかしながら、極端な場合には検出器１８が単一の検出器モジュール４１で構成されていてもよいことを理解されたい。図示の実施形態では、検出器モジュール４１は、複数のシンチレータ・ユニットで構成されているシンチレータ層４２を含んでいる。同様に、図示の実施形態では、検出器モジュール４１は、複数のフォトダイオードの一部で構成されている光検出器アレイ４４を含んでいる。典型的には、各々のシンチレータ・ユニットには、対応するフォトダイオードが付設されている。同様に、各々のフォトダイオードは典型的には、画像データのピクセルに対応している。幾つかの具現化形態では、光検出器アレイ４４を付加的な基材層（図示されていない）に取り付けて、機械的な安定性を提供することもできる。
【００１９】
図４は、本発明の手法の幾つかの具現化形態による例示的な光検出器アレイ４４を示す断面図である。図示の光検出器アレイ４４は、フォトダイオード層４８と、全体的に導電性である基材層５０とを含んでいる。例えば、一実施形態では、基材層５０はＮ＋ドープ型シリコンを含んでいる。当業者には認められるように、基材層のドープ形式は、Ｐ＋ドープ型、Ｎ−ドープ型又はＰ−ドープ型シリコンで互換され得る。一実施形態では、フォトダイオード層４８は基材層５０よりも実質的に薄い。図示の実施形態では、フォトダイオード層４８は、高抵抗ｎ−型層５４に埋め込まれたＰ＋層５２として各々形成されている複数のフォトダイオードを含んでおり、このｎ−型層５４は真に真性である訳ではないが通例真性層と呼ばれている。真性層５４は典型的には、シリコンのようにフォトダイオードとしての用途に適した任意の適当な半導体材料の微量ドープ形態である。当業者には認められるように、シリコンを選ばれた半導体として選択すると、当技術分野で公知の手法を用いた容易な予備加工及び後加工が可能になる。しかしながら、半導体業界の進歩に伴い、その他任意の適当な半導体材料をシリコンの代わりに適当に用いることもできる。
【００２０】
ここに図示する実施形態では、各々のフォトダイオードは、図示の拡散格子のようなＮ＋拡散領域５６を介して隣接するフォトダイオードから電気的に隔離されており、拡散領域５６は下方に位置する基材５０まで達して電気的隔離を生じている。例えば、Ｎ＋拡散領域５６は、開いたフォトダイオードからのあらゆる拡散電流がどの隣接するフォトダイオードにも流入しないように、各々のフォトダイオードの周囲に形成されている。拡散領域は他のドープ形式のものであってもよいことは当業者には認められよう。
【００２１】
図５は、本発明の手法の幾つかの具現化形態によるもう一つの例示的なアレイ４４を示す断面図である。図示の実施形態では、光検出器アレイ４４は、シリコンのような真性半導体材料６０から全体的に成る単層構造であって、この層の上に参照番号５２によって全体的に表わされている複数のＰ＋層が埋め込まれてフォトダイオードを形成している。図示の実施形態では、各々のフォトダイオード・ピクセルは、図示の深い拡散格子のような深いＮ＋拡散領域６２を介して、隣接するフォトダイオード・ピクセルから部分的に電気的に隔離されている。深いＮ＋拡散領域６２の真性層６０への拡散は、当技術分野で広く知られている手法によって実施することができる。
【００２２】
図６は、本発明の手法の他の幾つかの具現化形態によるもう一つの例示的な光検出器アレイの断面図である。この実施形態では、光検出器アレイ４４は単層構造であり、ここに、図示の拡散格子のような整列して対向しているＮ＋拡散領域６４が拡散されて、対向する拡散領域が光検出器アレイ４４の内部で互いに接触するようにしている。対向する拡散領域６４の存在のため、各々のフォトダイオードは電気的に隔離される。
【００２３】
図７は、本発明の手法の他の幾つかの具現化形態によるもう一つの例示的な光検出器アレイ４４の断面図である。ここに図示する実施形態では、光検出器アレイ４４は、フォトダイオード層４８と基材層５０とを含む複層構造である。フォトダイオード層４８は高抵抗半導体材料、典型的にはシリコンの真性層であり、参照番号７０によって各々全体的に示されている複数のフォトダイオードを含んでいる。各々のフォトダイオードは、フォトダイオード層４８の真性半導体材料、典型的にはシリコンに埋め込まれたＰ＋層７０として形成される。例えば、一実施形態では、基材層５０は、Ｎ＋ドープ型シリコンを含んでいる。典型的には、基材５０はフォトダイオード層４８と同じ半導体材料で形成されるが、Ｎ＋基材となるのに適当なようにドープされる。
【００２４】
図示の実施形態では、フォトダイオード７２の各々は、基材５０まで達するように各々のフォトダイオードの間に形成されている溝７４を介して隣接するフォトダイオードから電気的に隔離されている。当業者には認められるように、溝７４は、精密機械的鋸引き及びエッチング等のような化学的な手法又は機械的な手法によってフォトダイオード層４８に形成することができる。エッチングは、化学的エッチング手法、反応性イオン・エッチング又は当技術分野で公知のその他エッチング手法によって行なうことができる。各々のフォトダイオードの間での溝の形成によって各々のフォトダイオードが電気的に隔離される。
【００２５】
一実施形態では、各々の溝の側面を、熱酸化膜、他の堆積フィルム又はＮ＋ドープ型層を含めた公知の方法によって不動態化して保護する。かかる不動態化手法は、これらの表面での信号担体の再結合又は損失を抑えて、光ダイオードでの漏れ電流の発生を低減する。
【００２６】
同様に、図８は、本発明の手法のさらにもう一つの具現化形態によるさらにもう一つの例示的な光検出器アレイ４４の線図である。この実施形態では、光検出器アレイ４４は、シリコンのような高抵抗半導体材料で形成されている単一の層７６である。層７６は、参照番号７８によって各々示されている複数のフォトダイオードを含んでいる。各々のフォトダイオードはＰ＋層８０及び層７６によって形成されている。図示の実施形態では、各々のフォトダイオード７８は、深い溝８１を介して隣接するフォトダイオードから部分的に電気的に隔離されているが、溝８１は真性半導体材料の層７６全体を貫通している訳ではない。溝８１は、図７に関して議論したような態様で形成されて不動態化されていてよい。
【００２７】
以上の議論は、フォトダイオードのアレイの各々のフォトダイオードが互いから電気的に隔離されている実施形態の例を扱っているが、他の実施形態も可能である。例えば、各々のフォトダイオードを隔離するのではなく、フォトダイオードの横列又は縦列を隔離すると望ましい場合があり、すなわち上で述べた二次元隔離方式に対して一次元のみの電気的隔離を設けると望ましい場合がある。当業者には認められるように、かかる具現化形態でも本書で議論した手法を用いてよいが、拡散領域又は溝の完全な格子ではなく、フォトダイオードを所望の横列又は縦列として分離する平行な短冊として、拡散領域又は溝を設けることができる。この態様で、フォトダイオードの各々の横列又は縦列を他のそれぞれの横列又は縦列から電気的に隔離することができるが、それぞれの横列又は縦列の１列内のフォトダイオードは互いに電気的に隔離されない。加えて、当業者には認められるように、以上に述べた実例では、単純化のために、各々の例がフォトダイオードを電気的に隔離する一つの手法のみを記述している。しかしながら、他の実施形態では、溝と拡散格子との組み合わせを用いてもよい。例えば、一つの次元での電気的隔離を拡散領域の平行な短冊によって達成する一方で、第二の次元での電気的隔離を平行な溝によって達成してもよい。同様に、所望があれば、一つの次元での電気的隔離を達成するために異なる手法すなわち拡散領域及び／又は溝を同時に用いてもよい。
【００２８】
以上の議論は、検出器アレイのフォトダイオードを電気的に隔離する様々な手法を提供しているが、図１及び図２の検出器取得サーキットリのような適当な読み出しサーキットリに対して本書に記載しているように電気的に隔離されたフォトダイオードを接続するための相互接続構造をダイオードの背面に設けることが望ましい場合がある。例えば、図９に、溝８３を用いて隣接するフォトダイオードを電気的に隔離する実施形態と共に用いられるかかる相互接続構造の一例を示す。検出器アレイ８２は、議論の目的のために、高抵抗半導体材料８８の真性層の上にＰ＋領域８４を各々含む２個のフォトダイオード・ピクセルを含む複層構造として示されている。基材９０は、Ｐ＋層を埋め込んだ面の反対側の真性層８８の面に全体的に取り付けられている。電気的相互接続構造又はバイア９２が基材９０及び溝を貫通してそれぞれのフォトダイオードに接触している。この実施形態では、バイア９２は、Ｐ＋層８４から基材９０を横断し、２個のフォトダイオード・ピクセルを分離する溝を通って導電性経路を設けるように構成されている。溝にバイア９２を配置することにより、入射する光フォトン又は放射線に曝露されるＰ＋層８４の表面積には極く僅かな減少しかないか又は全く減少がない。これにより、画像信号の発生での効率を高めることができる。図示の実施形態は複層構造を参照しているが、当業者は、この相互接続手法が、前述のような単層検出器層及び／又は深い溝を用いて隣接するフォトダイオードを電気的に隔離する実施形態にも適用可能であることを認められよう。また、バイアは必ずしも溝を通っていなくてもよく、ダイオード動作面積の一部を通ってもよいことを認められよう。
【００２９】
図１０は、拡散領域又は格子を用いて隣接するフォトダイオードを電気的に隔離する本発明の手法の実施形態と共に用いられる相互接続構造又はバイア９３の実施形態を示す。この実施形態では、バイア９２は基材９０及び真性層８８の拡散領域５６を貫通して、Ｐ＋層５２及び真性層８８によって形成されるフォトダイオードに接触している。当業者には認められるように、この相互接続手法もまた、前述のように単層検出器層、深い拡散領域及び／若しくは対向する拡散領域、又は溝を用いて隣接するフォトダイオードを電気的に隔離する実施形態に適用可能である。
【００３０】
当業者には認められるように、本書で述べた電気的隔離手法及び相互接続手法を図１及び図２に関してそれぞれ述べた検出器又は検出器アレイと共に用いることができる。幾つかの例では、検出器アレイを目標物からの減弱放射線の直接的な検出に用いてよい。他の幾つかの具現化形態では、検出器アレイは、図３に示すような態様のシンチレータ・アレイを含んでいてもよい。さらに、シリコンを半導体材料とした様々な実施形態について議論したが、本発明の手法は、入射する放射線を検出することが可能な実効的な検出器アレイを作製するその他任意の適当な半導体材料を含み得ることを特記しておく。本書に記載した本発明の手法の様々な観点は、開いたフォトダイオードの場合のようなフォトダイオードの間の拡散電流及びクロストーク電流を低減し又は防ぐ。この態様で、１よりも多いフォトダイオードについて信号の損失なしにフォトダイオードの間の拡散及び他の電流の影響を抑える。さらに、１個のピクセルには適当であっても複数のピクセルのブロックには適当でない場合のある補間のような補正手法を用いて、隣接するフォトダイオードの信号を汚染することのない電気的に隔離されたフォトダイオードからの信号の損失に対処することができる。
【００３１】
以上、本発明の幾つかの特徴のみを図示して説明したが、当業者には多くの改変及び変形が想到されよう。従って、特許請求の範囲は、本発明の真意の範囲内に含まれるような全ての改変及び変形を網羅しているものと理解されたい。また、図面の符号に対応する特許請求の範囲中の符号は、単に本願発明の理解をより容易にするために用いられているものであり、本願発明の範囲を狭める意図で用いられたものではない。そして、本願の特許請求の範囲に記載した事項は、明細書に組み込まれ、明細書の記載事項の一部となる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の手法の一実施形態に従って動作する例示的なイメージング・システムを示す線図である。
【図２】本発明の手法の幾つかの具現化形態によるマルチ・スライス計算機式断層写真法システムの例図である。
【図３】本発明の手法の幾つかの具現化形態による例示的な検出器モジュールの線図である。
【図４】本発明の手法の一実施形態による例示的な検出器アレイの線図である。
【図５】本発明の手法のもう一つの実施形態による例示的な検出器アレイの線図である。
【図６】本発明の手法のさらにもう一つの実施形態による例示的な検出器アレイの線図である。
【図７】本発明の手法のさらにもう一つの実施形態による例示的な検出器アレイの線図である。
【図８】本発明の手法のもう一つの実施形態によるさらにもう一つの例示的な検出器アレイの線図である。
【図９】本発明の手法の一実施形態による相互接続構造の線図である。
【図１０】本発明の手法のもう一つの実施形態による相互接続構造の例図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０  イメージング・システム（図１）
１２  放射線源
１６  目標物
１８  検出器
２０  検出器取得サーキットリ
２２  画像処理サーキットリ
２４  操作者ワークステーション
２６  画像表示ワークステーション
２８  システム制御器
３０  運動サブシステム
３２  マルチ・スライスＣＴシステムの例（図２）
３４  検出器アセンブリ
３６  Ｘ線源
４０  対象
４１  検出器モジュールの例（図３）
４２  シンチレータ・アレイ
４４  光検出器アレイ
４８  光検出器層
５０  基材層
５２  Ｐ＋層
５４  高抵抗半導体の真性層
５６  Ｎ＋拡散層
６０  真性半導体層
６２  図５のＮ＋拡散層
６４  図６のＮ＋拡散層
６６  真性半導体層
７０  Ｐ＋層
７２  個別のフォトダイオード・ピクセル
７４  ２個のフォトダイオード・ピクセルを分離する溝
７６  真性半導体層
７８  個別のフォトダイオード・ピクセル
８０  Ｐ＋層
８１  図８において２個のフォトダイオード・ピクセルを分離する溝
８２  図７に示す検出器アレイの実施形態のもう一つの例
８４  Ｐ＋層
８８  真性半導体層
９０  基材
９２  バイア
９４  図４に示す検出器アレイの実施形態のもう一つの例
【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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