JP2002311146A

JP2002311146A - 高エネルギー線検出器及び装置

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Publication number: JP2002311146A
Application number: JP2001119742A
Authority: JP
Inventors: Koji Okamoto; 浩二岡本; Yoshimarou Fujii; 義磨郎藤井
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK
Priority date: 2001-04-18
Filing date: 2001-04-18
Publication date: 2002-10-23
Anticipated expiration: 2021-04-18
Also published as: JP4653336B2

Abstract

(57)【要約】【課題】検出器間の不感領域が小さな高エネルギー線
検出器及び高エネルギー線検出装置を提供する。【解決手段】この検出器ＰＤ１は、高エネルギー線の
入射に応答してキャリアを発生する半導体基板１ｓを備
え、半導体基板１ｓの一方面（第１表面とする）側にキ
ャリアを収集するためのアノード電極１ａ及びカソード
電極１ｃを配置し、これらの電極１ａ，１ｃの一方を半
導体基板１ｓを貫通する導電体ＣＤＴを介して半導体基
板１ｓの他方面（第２表面とする）側に接続してなる。
半導体基板１ｓは高エネルギー線の入射に応答してキャ
リア（電子・正孔）を発生するが、アノード電極１ａ及
びカソード電極１ｃは共に半導体基板の一方面側に設け
られているので、バンプを介して同一面側に位置する配
線パターンに接続することが出来る。これを二次元状に
配置した場合には検出器間の不感領域を小さくすること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、宇宙線、α線、β
線、γ線等の高エネルギー線を検出するための高エネル
ギー線検出器及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】高エネルギー線検出の技術分野において
は、エネルギー線の多くが半導体基板を透過することが
知られている。そこで、エネルギー線の実効的吸収領域
を増加させるため、複数の半導体基板を重ね合わせる等
の試みが行われている。例えば、特開平４−３４３０８
６号公報に記載の装置は、積層される基板周辺部の厚み
を薄くすることによりエネルギー線入射方向（積層方
向）におけるワイヤボンディングによるデッドスペース
をなくし、高密度に積層することを可能にした優れた装
置である。

【０００３】一方、基板の平面方向（二次元方向）に複
数の検出器を、ワイヤーボンディングのスペースをなく
し高密度に並べ、検出器間の不感領域を小さくすること
ができれば、高エネルギー線の入射位置或いはその一次
元又は二次元的広がりにより構成される入射像を高分解
能で検出することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
高エネルギー線検出器においては、半導体基板の一方面
側の電極はバンプを介して同一面側に位置する配線パタ
ーンに接続することができるが、他方面側の電極はボン
ディングワイヤを介して配線パターンに接続しなければ
ならない。このような接続は、検出器間の不感領域を小
さくすることが出来ない。

【０００５】そこで、半導体基板の同一面側にアノード
及びカソード電極を設け、それぞれの電極に接続される
半導体層を、この同一面側に共に配置する手法が、可視
光像検出器には用いられてきた。ところが、高エネルギ
ー線の検出においては、実効的高エネルギー線吸収領域
を増加させるため、半導体基板内の空乏層を基板厚み方
向の略全域に広げる必要があり、このような電極の同一
面側配置の構成は採用することができなかった。

【０００６】本発明は、このような課題に鑑みてなされ
たものであり、エネルギー線入射方向（積層方向）にお
けるワイヤーボンディングのスペースをなくし高密度に
並べ、検出器間の不感領域を小さくすることが出来る高
エネルギー線検出器及び高エネルギー線検出装置を提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明に係る高エネルギー線検出器は、高エネルギ
ー線の入射に応答してキャリアを発生する半導体基板を
備える高エネルギー線検出器において、前記半導体基板
の一方面側に前記キャリアを収集するためのアノード及
びカソード電極を配置し、これらの電極は前記半導体基
板の一方面側から前記半導体基板を貫通する導電体を介
して前記半導体基板の他方面側に接続してなる。

【０００８】この高エネルギー線検出器によれば、半導
体基板は高エネルギー線の入射に応答してキャリア（電
子・正孔）を発生するが、これらのキャリアはアノード
及びカソード電極に収集され、キャリア流量の示す電流
が高エネルギー線の入射強度に対応することとなる。ア
ノード及びカソード電極は共に半導体基板の一方面側に
設けられているので、バンプを介して同一面側に位置す
る配線パターンに接続することが出来る。これを二次元
状に配置した場合にはエネルギー線入射方向（積層方
向）におけるワイヤーボンディングのスペースをなくし
高密度に並べ、検出器間の不感領域を小さくすることが
できる。

【０００９】ここで、電極の一方は半導体基板を貫通す
る導電体を介して半導体基板の他方面側に接続されてい
るので、アノード及びカソード電極に所定電位を与える
と、半導体基板の一方及び他方の面双方に、この電位を
与えることができる。なお、導電体とは金属であっても
よいが、高濃度に不純物を添加した半導体であってもよ
い。高エネルギー線検出器の半導体基板は、逆バイアス
電圧等が与えられることにより使用されるので、前記所
定電位は半導体基板に逆バイアス電圧等が印加されるよ
うに設定される。

【００１０】半導体基板内に空乏層を発生させる構造と
しては、ＰＮ接合構造が好ましいが、ショットキ接触構
造を用いることもできる。

【００１１】半導体基板の他方面には、上記貫通導電体
を介してアノード又はカソード電極が接続されている
が、この接続構造は、他方面へのワイヤーボンディング
による電極への直接接触構造と比較すると、半導体基板
の一方面から他方面に上記貫通導電体を介してアノード
又はカソード電極が接続されている構造のほうが電流通
過経路全体の抵抗値が高くなり、この抵抗値を提供する
部分に半導体基板への印加電圧が消費され、空乏層形成
に寄与する電圧成分が減少する。勿論、印加電圧を上昇
させれば空乏層を基板厚み方向の略全域に広げることが
できるが、これは消費電力の増加、抵抗部分における発
熱、発熱による温度特性の変化を生じさせる。高エネル
ギー線の検出においては、極めて精密な測定が要求され
るため、かかる抵抗成分は減少させられることが望まし
い。

【００１２】そこで、本発明の高エネルギー線検出器に
おいては、半導体基板の前記他方面側に、高エネルギー
線の主吸収領域よりも高いキャリヤ濃度の半導体層を設
け、この半導体層に導電体を接続することとした。低い
印加電圧で空乏層を形成するためには半導体基板を高抵
抗とすればよいが、上記抵抗成分の減少の観点から、導
電体に接続される基板他方面側の半導体層は、半導体基
板よりも高いキャリア濃度を有することとし、この半導
体層の平面形状はベタ型、格子（網目）状、螺旋状、或
いは同心円状などのパターンを有してもよい。

【００１３】本発明の高エネルギー線検出器において
は、アノード及びカソード電極がバンプを介して支持基
板上に形成されたパターン配線に接続されている場合に
エネルギー線入射方向（積層方向）におけるワイヤーボ
ンディングのスペースをなくし高密度に並べ、検出器間
の不感領域を小さくすることができる。

【００１４】更に、高エネルギー線検出器を二次元状に
複数配置してなる高エネルギー線検出装置は、個々の検
出器からの出力信号を独立に取出すことにより高エネル
ギー線の入射位置或いはその一次元又は二次元像を検出
することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、実施の形態に係る高エネル
ギー線検出器及び当該検出器を二次元状に複数配列して
なる高エネルギー線検出装置について説明する。なお、
同一要素には同一符号を用い、重複する説明は省略す
る。

【００１６】図１は、第１の実施形態に係る高エネルギ
ー線検出装置の斜視図、図２は図１に示した装置を矢印
ＩＩ方向から見た当該装置の側面図である。

【００１７】支持基板（配線基板、回路基板）ＳＰ上に
は、高エネルギー線検出装置を構成する検出器ＰＤ１〜
ＰＤ９が複数取付けられ、これらは二次元状に配置され
ている。本検出器においては、アノード及びカソード電
極がバンプを介して支持基板上に形成されたパターン配
線に接続されているので、積層させることができる。同
図においては、２層の積層されるユニットを示すが、こ
れは３層以上であってもよい。

【００１８】この高エネルギー線検出装置は、個々の検
出器ＰＤ１〜ＰＤ９からの出力信号をパターン配線ＰＷ
１〜ＰＷ９を介して独立に取出すことにより高エネルギ
ー線の入射位置或いはその一次元又は二次元像を検出す
ることができる。なお、各パターン配線ＰＷ１〜ＰＷ９
は、厚さ１５μｍのバンプ（バンプ電極）Ｂを介して検
出器ＰＤ１〜ＰＤ９のアノード及びカソード電極のいず
れか一方にそれぞれ接続されており、パターン配線ＰＷ
Ｇはアノード及びカソード電極の他方に接続されてい
る。個々の検出器ＰＤ１〜ＰＤ９の構造は同一である。
したがって、以下では、１つの検出器ＰＤ１の構造につ
いて説明する。

【００１９】第１の実施形態に係わる検出器ＰＤ１の断
面図を図３に示す。なお、断面図においては内部構造を
分かり易く説明するため必要に応じてハッチングの記載
を省略する。この検出器ＰＤ１は、高エネルギー線の検
出に用いられる高エネルギー線検出器であり、縦横の寸
法は１１ｍｍ×１１ｍｍ、厚さは０．５ｍｍである。

【００２０】検出器ＰＤ１は、高エネルギー線の入射に
応答してキャリアを発生する半導体基板１ｓを備えてお
り、半導体基板１ｓの一方面（第１表面とする）側にキ
ャリアを収集するためのアノード電極１ａ及びカソード
電極１ｃを配置し、アノード電極１ａを半導体基板１ｓ
を貫通する導電体ＣＤＴを介して半導体基板１ｓの他方
面（第２表面とする）側に接続してなる。

【００２１】本例においては、第１表面は基板下面であ
り、第２表面は基板上面である。なお、説明において、
エネルギー線が入射する側を第２表面とする。

【００２２】なお、電極１ａ，１ｃは、バンプＢを介し
て上述のパターン配線に接続される。バンプＢは、Ｎｉ
／Ａｕからなる。

【００２３】この高エネルギー線検出器によれば、半導
体基板１ｓは高エネルギー線の入射に応答してキャリア
（電子・正孔）を発生するが、これらのキャリアはアノ
ード及びカソード電極に収集され、キャリア流量の示す
電流が高エネルギー線の入射強度に対応することとな
る。アノード電極１ａ及びカソード電極１ｃは共に半導
体基板の一方面側に設けられているので、バンプを介し
て同一面側に位置する配線パターンに接続することが出
来る。これを二次元状に配置した場合には基板の平面方
向（二次元方向）に複数の検出器を、ワイヤーボンディ
ングのスペースをなくし高密度に並べ、検出器間の不感
領域を小さくすることができる。

【００２４】なお、半導体基板１ｓは、内部にＰＮ接合
を有しており（ＰＮ接合ダイオード）、このダイオード
に逆バイアスを印加することにより、接合界面から広が
る空乏層（エネルギー線主吸収領域）を形成する。

【００２５】ここでは、逆バイアス時に電子を収集する
側をカソード（Ｎ型半導体）とし、他方をアノードと
し、それぞれのキャリアを収集する電極をカソード電極
１ｃ、アノード電極１ａとして説明する。

【００２６】第１表面側に設けられた電極１ａ，１ｃの
一方（電極１ａ）は、半導体基板１ｓを貫通する導電体
ＣＤＴを介して半導体基板１ｓの第２表面側に接続され
ているので、アノード及びカソード電極１ａ，１ｃに所
定電位を与えると、半導体基板１ｓの第１及び第２表面
の双方に、この電位を与えることができる。なお、導電
体ＣＤＴは、金属であってもよいが、高濃度に不純物を
添加した半導体であってもよい。また、本例においては
貫通孔の直径は約１００μｍに設定される。高エネルギ
ー線検出器ＰＤ１の半導体基板１ｓは、上述のように逆
バイアス電圧が与えられることにより使用される。半導
体基板１ｓの第１及び第２表面双方を介して逆バイアス
電圧を印加すると、半導体基板１ｓ内に形成される空乏
層は基板厚さ方向の略全域に広げることができる。

【００２７】半導体基板１ｓ内部の構造について詳説す
る。低濃度Ｎ型半導体基板１ｉの第２表面側に高濃度Ｐ
型半導体層（拡散層）１ｐが、第１表面側に高濃度Ｎ型
半導体層（拡散層）１ｎが位置し、これらはＰＩＮ構造
を構成している。

【００２８】Ｐ型半導体層１ｐは、第２表面上に設けら
れた補助電極１ａ’に電気的及び物理的に接続されてお
り、補助電極１ａ’は導電体ＣＤＴを介して第１表面側
のアノード電極１ａに電気的に接続されている。アノー
ド電極１ａ、カソード電極１ｃ、補助電極１ａ’はＡｌ
からなる。

【００２９】Ｎ型半導体層１ｎは、第１表面上に設けら
れたカソード電極１ｃに電気的及び物理的に接続されて
いる。

【００３０】各電極１ｃ，１ａは、半導体基板１ｓの第
１表面に設けられた絶縁膜ＩＳＴのコンタクトホール内
に形成されている。また、絶縁膜ＩＳＴは導電体ＣＤＴ
が埋め込まれる貫通孔の内面を構成するように延びてお
り、導電体ＣＤＴと周囲の半導体材料とを絶縁してい
る。なお、絶縁膜ＩＳＴはＳｉＯ₂又はＳｉＮｘからな
る。また、補助電極１ａ’がエネルギー線入射部（検出
領域１０ｍｍ×１０ｍｍ）を被覆してもよい。

【００３１】補助電極１ａ’の周囲には第２表面を被覆
する金属製遮光（蔽）膜１ｓｈが設けられており、遮光
膜１ｓｈは、Ｐ型半導体層１ｐの周囲に設けられた高濃
度Ｎ型半導体コンタクト層１ｃｔに電気的に接続され、
遮光膜１ｓｈには必要に応じて接地電位が与えられる。
もちろん、遮光膜１ｓｈを導電体ＣＤＴに電気的に接続
してもよい。なお、遮光膜１ｓｈは、厚さ１μｍのＡｌ
からなる。

【００３２】コンタクト層１ｃｔは、Ｐ型半導体層１ｐ
の接合界面からチップのエッジにまで空乏層が広がるの
を抑制するチャネルストッパとして機能する。チップの
ダイシング時においてはチップエッジに結晶欠陥が発生
し、これがノイズの原因となっている。本例では、コン
タクト層１ｃｔがチャネルストッパとして機能している
ので、このような原因によるノイズを抑制することがで
きる。コンタクト層１ｃｔの幅は、空乏層がエッジに到
達しない程度に設定される。

【００３３】半導体基板１ｓ内に空乏層を発生させる構
造としては、上記の如くＰＮ接合構造が好ましいが、シ
ョットキ接触構造を用いることもできる。

【００３４】なお、各半導体の材料、不純物濃度、厚み
は以下の通りである。

【００３５】

【表１】

【００３６】また、導電体ＣＤＴの材料としてはＩｎを
用いることができるが、高濃度に不純物が添加されるこ
とにより低抵抗化された多結晶Ｓｉ等を用いてもよい。

【００３７】次に、上記検出器の製造方法について説明
する。

【００３８】まず、高抵抗半導体基板１ｓを用意し、
第１表面側にＮ型半導体層１ｎを形成する。これは第１
表面からＮ型不純物を拡散させることによって形成して
もよいが、イオン注入法を用いることもできる。

【００３９】次に、第２表面側にコンタクト層１ｃｔ
を形成する。これは第２表面からＮ型不純物を拡散させ
ることによって形成してもよいが、イオン注入法を用い
ることもできる。

【００４０】更に、第２表面側に形成された環状のコ
ンタクト層１ｃｔの内側に、Ｐ型半導体層１ｐを形成す
る。これは第２表面からＰ型不純物を拡散させることに
よって形成してもよいが、イオン注入法を用いることも
できる。

【００４１】次に、第２表面から第１表面に貫通する
貫通孔を複数形成する。貫通孔の形成にはＩＣＰ（誘導
結合プラズマ）エッチング等のドライエッチングを用い
る。

【００４２】更に、露出した第１及び第２表面及び貫
通孔の内壁を熱酸化することによって、ＳｉＯ₂からな
る絶縁膜ＩＳＴを形成する。

【００４３】次に、形成された貫通孔内にＩｎ等の導
電体ＣＤＴを埋め込む。

【００４４】第２表面上の絶縁膜ＩＳＴにコンタクト
ホールを形成し、コンタクトホール内にＡｌを蒸着する
ことにより、補助電極１ａ’及び遮光膜１ｓｈを形成す
る。

【００４５】第１表面上の絶縁膜ＩＳＴにコンタクト
ホールを形成し、コンタクトホール内にＡｌを蒸着する
ことにより、アノード及びカソード電極１ａ，１ｃを形
成する。

【００４６】アノード及びカソード電極１ａ，１ｃ上
にバンプＢを形成し、これを配線基板ＳＰ上のパターン
配線に取付ける。

【００４７】以上のようにして製造された検出器ＰＤ１
を１つずつ配線基板ＳＰ上に取付けることにより、図１
に示した検出装置を製造することができる。

【００４８】次に、第２の実施形態に係る高エネルギー
線検出器について説明する。

【００４９】図４は、この検出器ＰＤ１の断面図であ
る。本検出器ＰＤ１は、第１の実施形態におけるＮ型半
導体層１ｎとＰ型半導体層１ｐの位置を入れ替えること
により、エネルギー線の主吸収領域を構成するＰＮ接合
界面を基板下面（第１表面）側に位置させ、当該検出器
を、裏面側からエネルギー線が入射する裏面入射型検出
器としたものであり、説明において断りのない限り、そ
の構成、材料や不純物濃度、逆バイアス電圧の印加等に
ついては、第１の実施形態のものと同一である。

【００５０】本例において、エネルギー線が入射する側
を第２表面とするので、上述の実施形態と同様に、第１
表面は基板下面であり、第２表面は基板上面である。

【００５１】本例の検出器ＰＤ１においては、上記入れ
替えによって、アノード及びカソード電極１ａ，１ｃの
位置が入れ替わり、貫通孔内に位置する導電体ＣＤＴ
は、カソード電極１ｃを第２表面に接続することとな
る。アノード及びカソード電極１ａ，１ｃは、バンプＢ
によって上述の配線パターンに接続される。導電体ＣＤ
Ｔの配置される貫通孔の内面には、上述の絶縁膜ＩＳＴ
に代えて高濃度にＮ型不純物が添加された高濃度Ｎ型半
導体領域がコンタクト層１ｃｔから延びて位置する。ま
た、第１表面上にはパッシベーション膜（絶縁膜）ＰＶ
が形成され、そのコンタクトホール内にアノード及びカ
ソード電極１ａ，１ｃが形成される。

【００５２】すなわち、第１の実施形態においては、導
電体ＣＤＴによるＰ型半導体層１ｐとＮ型半導体層１ｎ
との電気的接続を抑制するように貫通孔内に絶縁膜ＩＳ
Ｔを形成したが、本例では半導体層１ｉ、Ｎ型半導体層
１ｎ及びコンタクト層１ｃｔが共に同一導電型であるた
め、このような絶縁処理を行わなくても良いという利点
がある。勿論、行ってもよい。

【００５３】また、Ｐ型半導体層１ｐは第１表面側に位
置することになったので、チャネルストッパとしても機
能するコンタクト層１ｃｔはＰ型半導体層１ｐの周囲を
囲むように第１表面側に位置し、上記貫通孔はコンタク
ト層１ｃｔを貫通している。Ｐ型半導体層１ｐの寸法は
縦横が１０ｍｍ×１０ｍｍに設定される。

【００５４】第２表面は、図３に示した補助電極１ａ’
及び遮光膜１ｓｈを一体化してなる補助電極１ｃ’によ
って被覆され、補助電極１ｃ’は導電体ＣＤＴに電気的
及び物理的に接続され、導電体ＣＤＴを介して基板表面
側のカソード電極１ｃに電気的に接続されている。基板
上面側に位置することとなったＮ型半導体層１ｎは網目
等のパターンを有し、Ｎ型半導体層１ｎは基板上面側に
位置するアキュムレーション層１ａｃ内に位置する。な
お、補助電極１ｃ’は、第２表面を被覆しており、全面
被覆しても良いし、Ｎ型半導体層１ｎの形状に略一致す
るパターンを有し、これに重なるように半導体層１ｎ上
に位置させても良い。

【００５５】すなわち、この高エネルギー線検出器にお
いては、半導体基板１ｓの第２表面側に、高エネルギー
線の主吸収領域１ｉよりも高いキャリヤ濃度であって所
定パターンを有する半導体層１ｎを設け、この半導体層
１ｎに導電体ＣＤＴを電気的に接続している。

【００５６】低い印加電圧で空乏層を形成するためには
キャリア濃度を低くすればよいので、半導体基板１ｓに
おける高エネルギー線の主吸収領域１ｉは比較的低いキ
ャリア濃度に設定されるが、上述の抵抗成分減少の観点
から、導電体ＣＤＴに接続される基板裏面側の半導体層
１ｎは、これよりも高いキャリア濃度を有することと
し、この半導体層１ｎの平面形状は格子（網目）状、螺
旋状、或いは同心円状などの所定パターンを有すること
とした。

【００５７】また、この検出器ＰＤ１においては、入射
した高エネルギー線によって入射面表面近傍で発生した
キャリアも検出したく、再結合を抑制するよう、半導体
基板１ｓよりも高く、半導体層１ｎよりも低いキャリア
濃度を有し、半導体基板１ｓの第２表面における露出面
から基板内部に向かう深さを有するアキュムレーション
層１ａｃを形成し、前記アキュームレーション層１ａｃ
内に、半導体層１ｎは形成されている。

【００５８】半導体の露出表面においては、構成原子の
非結合手が表面準位を形成すると共に多くの欠陥準位が
存在し、半導体内部においては不整合原子が再結合中心
を形成する傾向にあるが、これらの物理的要因は入射線
に応じて発生したキャリアの再結合確率を増加させてし
まう。アキュムレーション層は、その形成時においては
不整合原子のゲッタリングを促進させ、形成後において
は露出表面近傍におけるキャリアの再結合を抑制する。

【００５９】アキュムレーション層１ａｃは、抵抗率の
低下が目的ではないので、上述のような機能を奏するよ
う、前記半導体層１ｎよりも低いキャリア濃度を有する
こととし、内部に半導体層１ｎが形成されていることと
した。なお、本例におけるアキュムレーション層１ａｃ
はＳｉからなり、厚みはＮ型半導体層１ｎよりも薄く設
定される。

【００６０】なお、図５は、格子状のパターンを有する
Ｎ型半導体層１ｎの平面図である。Ｎ型半導体層１ｎの
１つの格子の幅は２０μｍであり、補助電極１ｃ’によ
り被覆される。これにより直列抵抗を更に下げることが
でき、より高速な応答が実現できる。

【００６１】次に、本実施形態に係る検出器の製造方法
について説明する。

【００６２】まず、高抵抗の半導体基板を用意し、第
１表面の周辺領域及び第２表面の周辺領域及び検出領域
内のパターン形成領域にコンタクト層１ｃｔ及びＮ型半
導体層１ｎを形成する。これは第１及び第２表面からＮ
型不純物を拡散させることによって形成してもよいが、
イオン注入法を用いることもできる。これらの厚さは共
に１．０μｍとする。

【００６３】次に、第１表面側に形成された環状のコ
ンタクト層１ｃｔの内側に、Ｐ型半導体層１ｐを形成す
る。これは第２表面からＰ型不純物を拡散させることに
よって形成してもよいが、イオン注入法を用いることも
できる。

【００６４】次に、第２表面から第１表面に貫通する
貫通孔を複数形成する。貫通孔の形成にはＩＣＰエッチ
ング等のドライエッチングを用いる。

【００６５】更に、貫通孔の内壁にＮ型不純物を添加
することにより、コンタクト層１ｃｔを貫通孔内面にも
形成し、周囲の低濃度Ｎ型半導体層１ｉと共にハイロー
接合を形成する。

【００６６】次に、Ｉｎ等の導電体ＣＤＴを形成され
た貫通孔内に埋め込む。

【００６７】更に、第２表面の受光部にアキュムレー
ション層１ａｃを形成する。これは第２表面からＮ型不
純物を拡散させることによって形成してもよいが、イオ
ン注入法を用いることもできる。

【００６８】更に、第１および第２表面上に絶縁膜Ｉ
ＳＴを形成し、第１表面上の絶縁膜ＩＳＴにコンタクト
ホールを形成し、コンタクトホール内にＡｌを蒸着する
ことにより、アノード電極及びカソード電極１ａ、１ｃ
を形成し、第２表面上の絶縁膜ＩＳＴの所定領域内及び
Ｎ型半導体層１ｎのパターン形状に併せた領域内にコン
タクトホールを形成し、コンタクトホール内にＡｌを蒸
着することにより、補助電極１ｃ’を形成する。

【００６９】第１表面上にパッシベーション膜ＰＶを
形成する。パッシベーション膜ＰＶはＳｉＯ₂からな
り、この形成にはＣＶＤ（化学的気相成長）法を用い
る。

【００７０】第１表面上のパッシベーション膜ＰＶに
電気的な接続をとるための開口部を形成し、続いて、ア
ノード及びカソード電極１ａ，１ｃ上にバンプＢを形成
し、これを配線基板ＳＰ上のパターン配線に取付ける。

【００７１】以上のようにして製造された検出器ＰＤ１
を１つずつ配線基板ＳＰ上に取付けることにより、図１
に示した検出装置を製造することができる。

【００７２】以上説明したように、上述の高エネルギー
線検出器ＰＤ１によれば、デッドスペースを低減するこ
とにより、高分解能の高エネルギー線検出装置を提供す
ることができる。なお、上記半導体材料におけるＮ型及
びＰ型の導電型は、反転させることもできる。

【００７３】

【発明の効果】本発明の高エネルギー線検出器によれ
ば、デッドスペースを低減することにより、高分解能の
高エネルギー線検出装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】高エネルギー線検出装置の斜視図である。

【図２】図１に示した装置を矢印ＩＩ方向から見た当該
装置の側面図である。

【図３】検出器ＰＤ１の断面図である。

【図４】別のタイプの検出器ＰＤ１の断面図である。

【図５】格子状のパターンを有するＮ型半導体層１ｎの
平面図である。

【符号の説明】

１ａｃ…アキュムレーション層，１ａ…アノード電極，
１ｃ…カソード電極，１ｃｔ…コンタクト層，１ｓｈ…
金属製遮光膜，１ｐ…Ｐ型半導体層，１ｎ…Ｎ型半導体
層，１ｉ…半導体層，１ｃ’…補助電極，１ａ’…補助
電極，Ｂ…バンプ，ＩＳＴ…絶縁膜，ＰＤ１…半導体エ
ネルギー線検出器，ＰＶ…絶縁膜，ＰＷ１…パターン配
線，ＰＷＧ…パターン配線，ＳＰ…支持基板。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2G088 EE30 FF04 FF05 FF06 GG21 JJ05 JJ09 JJ31 JJ33 4M118 AA01 AB10 BA06 CA03 CB11 HA31

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高エネルギー線の入射に応答してキャリ
アを発生する半導体基板を備える高エネルギー線検出器
において、前記半導体基板の一方面側に前記キャリアを
収集するためのアノード及びカソード電極を配置し、こ
れらの電極の一方を前記半導体基板を貫通する導電体を
介して前記半導体基板の他方面側に接続してなる高エネ
ルギー線検出器。
【請求項２】前記アノード及びカソード電極はバンプ
を介して支持基板上に形成されたパターン配線に接続さ
れていることを特徴とする請求項１に記載の高エネルギ
ー線検出器。
【請求項３】請求項１に記載の高エネルギー線検出器を
二次元状に複数配置してなる高エネルギー線検出装置。