DE19729413C1 - Verfahren zum Herstellen eines Flachbildverstärkers und somit hergestellter Flachbildverstärker - Google Patents
Verfahren zum Herstellen eines Flachbildverstärkers und somit hergestellter FlachbildverstärkerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines
Flachbildverstärkers und einen somit hergestellten Flachbild
verstärker.
Aus der DE 195 35 285 ist eine Röntgendiagnostikeinrichtung
mit einem Röntgenbildwandler bekannt, der aus einem digitalen
röntgenempfindlichen Festkörperbildwandler besteht, der in
einer Matrix angeordnete Bildelemente aufweist. Zwischen ei
ner Röntgenstrahlenquelle und dem Röntgenbildwandler ist ein
Streustrahlenraster zur Unterdrückung der von einem Untersu
chungsobjekt ausgehenden Streustrahlung angeordnet. Der
Streustrahlenraster kann fest mit dem Röntgenstrahlendetektor
verbunden sein, so daß er sehr dicht am Röntgenstrahlendetek
tor plaziert ist oder sogar eine Einheit mit ihm bilden. Die
detaillierte Ausbildung des Röntgenbildwandlers ist nicht of
fenbart.
In der DE 39 00 245 C2 und in der US 5,386,122 A sind Verbund
anordnungen aus Detektorarrays und Szintillatorschichten be
schrieben, in die nachträglich Gräben geritzt oder geätzt
werden, welche wiederum mit reflektierenden Materialien auf
gefüllt werden, um so ein Streustrahlenraster zu erzeugen.
Aus der DE 38 29 912 A1 und der DE 38 36 835 A1 ist es be
kannt, Szintillatoranordnungen mit darin enthaltenem Streu
strahlenraster durch Kleben mit Detektoranordnungen zu ver
binden bzw. Dünnfilmdetektoren direkt auf diesen herzustel
len.
Aus Patent Abstracts of Japan, P-614, Vol. 11, no. 279,
JP 62-76478 ist es bekannt, in die Rückseite eines Halblei
tersubstrates mit Detektoren Vertiefungen zu ätzen und darin
ein Szintillatormaterial abzuscheiden. Diese Substrate werden
zu Stapeln zusammengestellt, um die von einem Szintillator
ausgehende Strahlung jeweils in dem darunterliegenden Detek
tor eines zweiten Substrates zu detektieren.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung
eines Flachbildverstärkers und einen Flachbildverstärker an
zugeben mittels dessen Röntgenaufnahmen mit hoher Auflösung und
hohem Kontrast bei geringst möglicher Strahlenbelastung her
stellbar sind.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach dem
Patentanspruch 1 und einen Flachbildverstärker nach dem Pa
tentanspruch 11 gelöst.
Vorteil der Erfindung ist, daß der erfindungsgemäße Flach
bildverstärker einen kompakten Aufbau hat, da auf einem Sili
ciumträger sowohl die lichtempfindlichen Detektoren als auch
das Streustrahlenraster sowie die Röntgenstrahlung in Licht
wandelnde Schicht angeordnet sind. Durch den geringen Abstand
den das Streustrahlenraster somit von der die Röntgenstrah
lung wandelnden Schicht und den lichtempfindlichen Detektoren
hat und sowie den geringen Abstand der Röntgenstrahlen in
Licht wandelnden Schicht zu den Licht wandelnden Detektorele
menten ist die Auflösung sowie der Kontrast hoch und aufgrund
der hierdurch bedingten geringeren Verluste kann die für die
Bilderzeugung erforderliche Dosisleistung reduziert werden.
Besonders genau und kostengünstig können die Ausnehmungen im
Siliciumträger sowie ein Bereich zwischen den Strahlung ab
sorbierenden Bereichen durch Ätzen entfernt werden.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich
aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispie
les anhand der Zeichnungen in Verbindung mit den Unteransprü
chen.
Es zeigt:
Fig. 1 einen Siliciumträger eines Flachbildverstärkers
nach der Erfindung,
Fig. 2 den Siliziumträger mit in Ausnehmungen angeordnetem
Strahlung absorbierendem Material und
Fig. 3 den Flachbildverstärker nach der Erfindung.
In der Fig. 1 ist ein Träger aus Silicium, der als Scheibe
ausgebildet ist, mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnet. Auf
einer ersten Seite 2 dieses Trägers 1 sind durch Dotieren
lichtempfindliche Detektoren 3 ausgebildet, die jedoch nur in
prinzipieller Weise dargestellt sind und in einer Matrix an
geordnet sein können. Vorzugsweise sind auf der ersten Seite
2 auch zumindest eine Ausleseelektronik 4, die ebenfalls nur
in prinzipieller Weise dargestellt ist und die Auswahltransi
storen oder Auswahldioden aufweist, ausgebildet. Diese Ausle
seelektronik 4 muß aber nicht notwendigerweise auf dem Träger
1 ausgebildet sein, sondern kann auch separat in einem Chip
vorliegen.
In der Fig. 2 ist dargestellt, daß Ausnehmungen 5 im Träger 1
ausgebildet sind, die von der, der der ersten Seite 2 des
Trägers 1 gegenüberliegenden zweiten Seite 6 ausgehen und zu
den lichtempfindlichen Detektoren 3 gerichtet sind. Diese
Ausnehmungen 5 können vorzugsweise durch Ätzen von Löchern
oder Linien in den Träger 1 eingebracht werden. Zur Ausbil
dung eines Streustrahlenrasters wird in diese ca. 150 µm bis
600 µm, vorzugsweise ca. 300 µm tiefen Ausnehmungen 5 ein
Strahlung absorbierendes Material, beispielsweise Wolfram
oder Blei, zur Ausbildung von Lamellen 7 des Streustrahlenra
sters eingebracht. In einem weiteren Verfahrensschritt wird
ein Bereich 8 zwischen den Lamellen 7 abgetragen, so daß der
verbleibende Träger 1 eine Dicke von 10 µm bis 100 µm, vor
zugsweise von ca 50 µm, hat. Die Abtragung kann ebenfalls
vorzugsweise durch Ätzung erfolgen. Nach einem sich daran an
schließenden Prozeß zum Passivieren der Grenzfläche zu den
lichtempfindlichen Detektoren 3 durch Dotieren oder Oxidieren
wird eine Röntgenstrahlung in Licht wandelnde Schicht 9 in
die Bereiche 8, d. h. zwischen die Lammellen 7 eingebracht.
Diese vorzugsweise aus CsJ, ZnS oder GdO2S bestehende Schicht
9 von 50 µm bis 300 µm, vorzugsweise 100 µm, Dicke kann vor
zugsweise durch Sedimentieren in die Bereich 8 eingebracht
werden.
Der somit erhaltende Flachbildverstärker kann sich in einer
Ebene erstrecken, oder er kann bogen- oder kuppelförmig ausge
bildet sein. Die auf den Flachbildverstärker auftreffende
Streustrahlung wird von den Lamellen 7 absorbiert, wohingegen
die Direktstrahlung in der Schicht 9 absorbiert und in Licht
quanten gewandelt wird. Diese Lichtquanten erzeugen im Trä
ger 1 Ladungsträgerpaare, die durch den Träger 1 diffundieren
und über die lichtempfindlichen Detektoren 3 ein elektrisches
Signal erzeugen.
Es wird somit auf kostengünstige und einfache Weise ein Flach
bildverstärker erhalten, wobei aufgrund der integrierten Bau
weise der sich nachteilig auswirkende Röntgenstreustrahlungs
anteil durch den geringen Abstand des Streustrahlenrasters zu
dem Strahlendetektor sowie die Reflekionsverluste durch den
direkten Kontakt zwischen der Röntgenstrahlung in Licht wan
delnden Schicht 9 zu den lichtempfindlichen Detektoren 3 re
duziert sind und daraus resultierend die Bildauflösung ver
bessert ist.
Claims (13)
1. Verfahren zum Herstellen eines Flachbildverstärkers, auf
weisend die Verfahrensschritte:
- a) Ausbilden von lichtempfindlichen Detektoren (3) auf einer ersten Seite (2) eines Siliciumträgers (1),
- b) Ausbilden von Ausnehmungen (5) ausgehend von der den lichtempfindlichen Detektoren (3) gegenüberliegenden zweiten Seite (6) des Siliciumträgers (1)
- c) zumindest teilweises Befüllen dieser Ausnehmungen (5) mit einem Strahlung absorbierenden Material,
- d) Ausbilden eines Bereiches (8) zwischen dem Strahlung ab sorbierenden Material durch Entfernen des Siliciumträgers (1),
- e) Passivieren der somit zu den lichtempfindlichen Detekto ren (3) ausgebildeten Grenzfläche durch Dotieren oder Oxidieren und
- f) Einbringen einer Röntgenstrahlung in Licht wandelnden Schicht (9) in den Bereich (8).
2. Verfahren nach Anspruch 1,
wobei der Verfahrensschritt a) ergänzt ist durch das zusätz
liche Ausbilden von zumindest einer Ausleseelektronik (4) auf
dem Siliciumträger (1).
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
wobei die Ausnehmungen (5) durch Ätzen des Siliciumträgers
ausgebildet werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
wobei die Ausnehmungen (5) linienförmig oder rund ausgebildet
sind.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
wobei das Strahlung absorbierende Material aus Wolfram oder
Blei besteht.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
wobei der Siliciumträger (1) zwischen dem Strahlung absorbie
renden Material durch Ätzen entfernt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
wobei die Röntgenstrahlung in Licht wandelnde Schicht CsJ
aufweist.
8. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4,
wobei die Ausnehmungen (5) eine Tiefe von 150 µm bis 600 µm
haben.
9. Verfahren nach Anspruch 1 oder 6,
wobei der Siliciumträger (1) bis auf eine Schichtdicke von
10 µm bis 100 µm entfernt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 1 oder 7,
wobei die Schichtdicke der Röntgenstrahlen in Licht wandelnden
Schicht (9) im Bereich von 50 bis 300 µm liegt.
11. Flachbildverstärker hergestellt nach dem Verfahren nach
einem der Ansprüche 1 bis 10.
12. Flachbildverstärker nach Anspruch 11,
wobei sich der Siliciumträger (1) in einer Ebene erstreckt.
13. Flachbildverstärker nach Anspruch 11,
wobei der Siliciumträger (1) bogen- oder kuppelförmig ausge
bildet ist.
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Non-Patent Citations (1)
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