JP6366418B2 - CdTe又はCdZnTeからなるチップ基板、及びそれを用いた放射線検出器及び放射線検出器の製造方法 - Google Patents
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Description
チップ基板20に生じるチッピング150の長さを所定の範囲に制御するための放射線検出器500の製造方法について説明する。放射線検出器500の製造方法は、例えば、基板製造工程、電極形成工程及びダイシング工程を含むが、これらに限定されるものではない。基板製造工程は、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(第1の金属電極11を配設する第1の面及び第2の金属電極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。
実施例として、CdTe単結晶基板を用いた。CdTe単結晶はVGF法(例えば、特開2010−150138号公報)により成長させた。常圧容器の中心にリザーバ部を有する石英アンプルを配置し、石英アンプル内にはpBN(pyrolytic Boron Nitride)製ルツボを配置した。石英アンプルを包囲するようにヒータを設けた。ヒータは、ルツボに対応する部分とリザーバ部に対応する部分とを別々の温度に加熱でき、かつ常圧容器内の温度分布を細かく制御できる3段の多段型構造を有するものを用いた。
鏡面研磨液:以下の割合で各成分を混合した鏡面研磨液
次亜塩素酸カルシウム水溶液(有効塩素70%):1L
炭酸水素カルシウム:150g
水:4L
塩化カルシウム:60g
研磨機の定盤径:300mmφ
定盤回転数:50rpm
加工圧:70g/cm2
研磨時間:70min
研磨流量:2L/hr
研磨量:50μm
研磨布:発泡ポリウレタン系軟質クロス
1容量%の臭素を混合したメタノール溶液の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。
本実施例においては、準備した基板にダイシング工程を行った。実施例として、ダイサーを用い、比較例としてスライサーを用いて基板をダイシングした。実施例及び比較例のダイシングの条件を表1に示す。
実施例及び比較例の放射線検出素子100について、CdTe基板を挟むように対向した両電極間に電圧を印加し、放射線源からの照射をしない状態でリーク電流を測定した。図4(a)にチッピングの長さとリーク電流の関係を示す。図4(a)から、チッピングの長さが300μm迄はリーク電流が少ないことがわかる。
実施例及び比較例の放射線検出素子100に対して、57Coを管球に使用した放射線源よりガンマ線を照射し、その時検出された122.1keVのエネルギースペクトラ強度の半値幅(FWHM)を測定した。図4(b)にチッピングの長さと半値幅の関係を示す。図4(b)から、チッピングの長さが300μmを超えると、半値幅が急激に上昇することが明らかとなった。
実施例及び比較例の放射線検出素子100に対して、57Coを管球に使用した放射線源よりガンマ線を照射し、その時検出された122.1keVのエネルギースペクトラのピーク強度(Intensity)を測定した。図5にチッピングの長さと放射線ピーク強度の関係を示す。図5から、チッピングの長さが300μmを超えると、放射線ピーク強度が急激に低下することが明らかとなった。
Claims (5)
- CdTe又はCdZnTeからなるチップ基板であって、
前記チップ基板の端部にチッピングを有し、
前記チッピングの長さが300μm以下であることを特徴とするチップ基板。 - 前記チッピングの長さは、前記チップ基板の第1の側面の稜線の第1の延長線を引き、前記チップ基板のチッピングが生じた端部と前記第1の延長線とが直交の関係をなす各長さのうち最大距離をa1とし、前記第1の側面と直交関係にある第2の側面の稜線から引いた第2の延長線に対してもチッピングが生じた端部と前記第2の延長線とが直交の関係をなす各長さのうち最大距離をa2として、a1≠a2の場合には、a1とa2のうち短い方の長さであり、a1=a2の場合には、このa1=a2の長さであることを特徴とする請求項1に記載のチップ基板。
- 請求項1又は2に記載のチップ基板と、
前記チップ基板の第1の面に配設された第1の金属電極と、
前記第1の面と対向する前記チップ基板の第2の面に配設された第2の金属電極と、を備えることを特徴とする放射線検出器。 - CdTe又はCdZnTeからなる基板を準備し、
前記基板の第1の面と、前記第1の面に対向する前記基板の第2の面を研磨し、
前記基板の第1の面に第1の金属電極を形成し、前記第1の金属電極と対向するように前記基板の第2の面に第2の金属電極を形成し、
前記第1の金属電極と前記第2の金属電極とが配設された前記基板を所定の形状に切断し、
前記第1の金属電極と前記第2の金属電極とが配設されたチップ基板の端部に生じるチッピングの長さが300μm以下となるように、前記チップ基板を形成することを含むことを特徴とする放射線検出器の製造方法。 - 前記チッピングの長さは、前記チップ基板の第1の側面の稜線の第1の延長線を引き、前記チップ基板のチッピングが生じた端部と前記第1の延長線とが直交の関係をなす各長さのうち最大距離をa1とし、前記第1の側面と直交関係にある第2の側面の稜線から引いた第2の延長線に対してもチッピングが生じた端部と前記第2の延長線とが直交の関係をなす各長さのうち最大距離をa2として、a1≠a2の場合には、a1とa2のうち短い方の長さであり、a1=a2の場合には、このa1=a2の長さであることを特徴とする請求項4に記載の放射線検出器の製造方法。
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