JPH05102512A - 半導体放射線検出器の製造方法 - Google Patents
半導体放射線検出器の製造方法Info
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- JPH05102512A JPH05102512A JP3289466A JP28946691A JPH05102512A JP H05102512 A JPH05102512 A JP H05102512A JP 3289466 A JP3289466 A JP 3289466A JP 28946691 A JP28946691 A JP 28946691A JP H05102512 A JPH05102512 A JP H05102512A
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- Japan
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- semiconductor
- metal layer
- electrode
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/484—Connecting portions
- H01L2224/4847—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond
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- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】化合物半導体を用いた放射線検出器の特性を劣
化させることなく、高い信頼性の得られる配線の接続方
法を提供する。 【構成】(ａ)放射線に有感な化合物半導体の表面に電極
を形成し、(ｂ)該電極上に前記半導体よりも軟らかい金
属層を形成し、(ｃ)該金属層上に圧力を印加して配線を
接続する。 【効果】半導体および電極に不要な応力が加わることが
ないため、検出器のエネルギー分解能などの特性を劣化
させることなく、十分な強度で配線を接続することが可
能となる。
化させることなく、高い信頼性の得られる配線の接続方
法を提供する。 【構成】(ａ)放射線に有感な化合物半導体の表面に電極
を形成し、(ｂ)該電極上に前記半導体よりも軟らかい金
属層を形成し、(ｃ)該金属層上に圧力を印加して配線を
接続する。 【効果】半導体および電極に不要な応力が加わることが
ないため、検出器のエネルギー分解能などの特性を劣化
させることなく、十分な強度で配線を接続することが可
能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｘ線、ガンマ線などの
高エネルギーの放射線を検出する半導体検出器の製造方
法に関し、特には放射線に有感な半導体の表面に設けた
電極への配線方法に関する。
高エネルギーの放射線を検出する半導体検出器の製造方
法に関し、特には放射線に有感な半導体の表面に設けた
電極への配線方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体放射線検出器は、放射線に起因し
て半導体内に生じる光電流をその表面に設けた電極によ
り測定するものである。CdTe、HgI2などの化合物半導体
を用いた場合、バンドギャップが広いため室温での動作
が可能であり、また構成元素の原子番号が大きいため高
い感度が得られる。
て半導体内に生じる光電流をその表面に設けた電極によ
り測定するものである。CdTe、HgI2などの化合物半導体
を用いた場合、バンドギャップが広いため室温での動作
が可能であり、また構成元素の原子番号が大きいため高
い感度が得られる。
【０００３】従来、このような検出器は、CdTeなどの化
合物半導体の表面にPtなどの金属からなる薄い電極を形
成し、その電極に導電性エポキシ接着剤、銀ペーストな
どを用いて配線を接続していた。
合物半導体の表面にPtなどの金属からなる薄い電極を形
成し、その電極に導電性エポキシ接着剤、銀ペーストな
どを用いて配線を接続していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな接続方法では単位面積あたりの接着力が弱いため、
広い接続面積を要し、接続面積の再現性に乏く、また、
接続の機械的強度も十分でなかった。加えて、導電性エ
ポキシ接着剤などは高温での劣化が著しく、耐環境性に
乏しい。
うな接続方法では単位面積あたりの接着力が弱いため、
広い接続面積を要し、接続面積の再現性に乏く、また、
接続の機械的強度も十分でなかった。加えて、導電性エ
ポキシ接着剤などは高温での劣化が著しく、耐環境性に
乏しい。
【０００５】配線の接続を他の半導体装置で多用される
超音波ワイヤボンディングまたは熱ワイヤボンディング
により行うこともできる。しかし化合物半導体を用いた
半導体放射線検出器にこのようなボンディング方法を用
いると、超音波の圧力により化合物半導体に割れが生じ
たり、熱を電極に直接に加えるため電極が劣化し、エネ
ルギー分解能などの検出器の特性が劣化する。このた
め、圧力や熱を加えずに接続できる導電性エポキシ接着
剤などによる接続が用いられていた。
超音波ワイヤボンディングまたは熱ワイヤボンディング
により行うこともできる。しかし化合物半導体を用いた
半導体放射線検出器にこのようなボンディング方法を用
いると、超音波の圧力により化合物半導体に割れが生じ
たり、熱を電極に直接に加えるため電極が劣化し、エネ
ルギー分解能などの検出器の特性が劣化する。このた
め、圧力や熱を加えずに接続できる導電性エポキシ接着
剤などによる接続が用いられていた。
【０００６】本発明は上記の課題を解決したもので、本
発明の目的は、放射線検出器の特性を劣化させることな
く、高い信頼性の得られる配線の接続方法を提供するも
のである。
発明の目的は、放射線検出器の特性を劣化させることな
く、高い信頼性の得られる配線の接続方法を提供するも
のである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明による半導体放射
線検出器の製造方法は、(ａ)放射線に有感な化合物半導
体の表面に電極を形成し、(ｂ)該電極上に前記半導体よ
りも軟らかい金属層を形成し、(ｃ)該金属層上に圧力を
印加して配線を接続することを特徴とする。
線検出器の製造方法は、(ａ)放射線に有感な化合物半導
体の表面に電極を形成し、(ｂ)該電極上に前記半導体よ
りも軟らかい金属層を形成し、(ｃ)該金属層上に圧力を
印加して配線を接続することを特徴とする。
【０００８】前記配線の接続を超音波ワイヤボンディン
グにより行うこと、前記金属層をめっき法により形成す
ること、また前記金属層が金(Au)を主成分とすることが
望ましい。
グにより行うこと、前記金属層をめっき法により形成す
ること、また前記金属層が金(Au)を主成分とすることが
望ましい。
【０００９】
【作用および効果】電極上に半導体よりも軟らかい金属
層を形成し、その上に配線を接続するので、配線接続時
の応力は軟らかい金属層に吸収され、半導体および電極
に不要な応力が加わることはない。このため、半導体放
射線検出器のエネルギー分解能などの特性を劣化させる
ことなく、十分な強度で配線を接続することが可能とな
る。
層を形成し、その上に配線を接続するので、配線接続時
の応力は軟らかい金属層に吸収され、半導体および電極
に不要な応力が加わることはない。このため、半導体放
射線検出器のエネルギー分解能などの特性を劣化させる
ことなく、十分な強度で配線を接続することが可能とな
る。
【００１０】配線の接続を超音波ワイヤボンディングに
より行うことにより、接続の信頼性、生産性が向上す
る。加えて、接続面積を低減できるため、検出器の小型
化、アレイ化に適する。また、金属層を電解または無電
解のめっき法により形成することにより、半導体および
電極に不要な応力を生じない金属層を低温で効率よく形
成できる。
より行うことにより、接続の信頼性、生産性が向上す
る。加えて、接続面積を低減できるため、検出器の小型
化、アレイ化に適する。また、金属層を電解または無電
解のめっき法により形成することにより、半導体および
電極に不要な応力を生じない金属層を低温で効率よく形
成できる。
【００１１】
【実施例】本発明の一実施例であるＣｄＴｅ放射線検出
器の製造工程を図１(ａ)〜(ｃ)を用いて以下に説明す
る。
器の製造工程を図１(ａ)〜(ｃ)を用いて以下に説明す
る。
【００１２】図１（ａ）に示すように、高抵抗ＣｄＴｅ
半導体単結晶からなる基板１（厚さ：２mm）の両主面を
研磨・エッチングした後、無電解めっき法により両主面
に白金(Ｐｔ、厚さ：１００nm)からなる電極２を形成す
る。
半導体単結晶からなる基板１（厚さ：２mm）の両主面を
研磨・エッチングした後、無電解めっき法により両主面
に白金(Ｐｔ、厚さ：１００nm)からなる電極２を形成す
る。
【００１３】図１（ｂ）に示すように、基板１の表面上
に所定パターンの開口を有する第１のレジスト層（図示
せず）を形成し、全面にＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ（それぞれの
厚さ：１００nm／５０nm／１５０nm）を順次形成した
後、第１のレジスト層を除去すること（リフトオフ法）
でバリア層３を形成する。
に所定パターンの開口を有する第１のレジスト層（図示
せず）を形成し、全面にＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ（それぞれの
厚さ：１００nm／５０nm／１５０nm）を順次形成した
後、第１のレジスト層を除去すること（リフトオフ法）
でバリア層３を形成する。
【００１４】その後、第１のレジスト層の開口よりも若
干小さい開口を有する第２のレジスト層（図示せず）を
形成し、電解めっき法により金属層４となるＡｕ／Ａｇ
（それぞれの厚さ：１０μm／１μm）を順次形成する。
そして、第２のレジスト層を除去して金属層４を形成す
る。なお、バリア層３は金属層４のＡｕが基板１と電極
２の界面へ拡散することを防止するものである。
干小さい開口を有する第２のレジスト層（図示せず）を
形成し、電解めっき法により金属層４となるＡｕ／Ａｇ
（それぞれの厚さ：１０μm／１μm）を順次形成する。
そして、第２のレジスト層を除去して金属層４を形成す
る。なお、バリア層３は金属層４のＡｕが基板１と電極
２の界面へ拡散することを防止するものである。
【００１５】図１（ｃ）に示すように、基板１を切断
し、それぞれの検出素子５とする。検出素子５の裏面を
パッケージ（図示せず）に固定し、金属層４にアルミニ
ウム配線６（２５μm径）を超音波ワイヤボンダで配線
する。なお、基板１を切断せず、表面の電極２をエッチ
ングなどで部分的に除去することで、同一基板上にアレ
イ状検出器を形成することもできる。
し、それぞれの検出素子５とする。検出素子５の裏面を
パッケージ（図示せず）に固定し、金属層４にアルミニ
ウム配線６（２５μm径）を超音波ワイヤボンダで配線
する。なお、基板１を切断せず、表面の電極２をエッチ
ングなどで部分的に除去することで、同一基板上にアレ
イ状検出器を形成することもできる。
【００１６】以上の工程により製造された放射線検出器
は、配線を導電性エポキシ接着剤で接続した場合と同等
のエネルギー分解能を示し、かつ、アルミニウム配線６
の引張り強度は常に５ｇ以上を示し、機械的に安定であ
った。
は、配線を導電性エポキシ接着剤で接続した場合と同等
のエネルギー分解能を示し、かつ、アルミニウム配線６
の引張り強度は常に５ｇ以上を示し、機械的に安定であ
った。
【００１７】なお、本発明は以上の実施例に限定される
ものではなく、金属層としてＡｕ、Ａｇを用いている
が、半導体および電極よりも軟らかいＩｎなどの他の金
属を用いることもでき、その厚さは１μm以上程度あれ
ばよい。
ものではなく、金属層としてＡｕ、Ａｇを用いている
が、半導体および電極よりも軟らかいＩｎなどの他の金
属を用いることもでき、その厚さは１μm以上程度あれ
ばよい。
【図１】本発明のよるＣｄＴｅ放射線検出器の製造工程
を説明するための概念図である。
を説明するための概念図である。
１ …基板（半導体）、 ２ …電極、 ３ …バリア層、 ４ …金属層、 ５ …検出素子、 ６ …アルミニウム配線。
Claims (4)
- 【請求項１】 (ａ)放射線に有感な化合物半導体の表面
に電極を形成し、 (ｂ)該電極上に前記半導体よりも軟らかい金属層を形成
し、 (ｃ)該金属層上に圧力を印加して配線を接続することを
特徴とする半導体放射線検出器の製造方法。 - 【請求項２】 前記配線の接続を超音波ワイヤボンディ
ングにより行うことを特徴する請求項１記載の半導体放
射線検出器の製造方法。 - 【請求項３】 前記金属層をめっき法により形成するこ
とを特徴する請求項１記載の半導体放射線検出器の製造
方法。 - 【請求項４】 前記金属層が金(Au)を主成分とすること
を特徴する請求項１記載の半導体放射線検出器の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3289466A JPH05102512A (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | 半導体放射線検出器の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3289466A JPH05102512A (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | 半導体放射線検出器の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05102512A true JPH05102512A (ja) | 1993-04-23 |
Family
ID=17743641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3289466A Pending JPH05102512A (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | 半導体放射線検出器の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05102512A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1225059A2 (en) | 2001-01-19 | 2002-07-24 | Riso Kagaku Corporation | Stencil sheet, process for producing the same, and process for producing stencil plate |
| JP2006504257A (ja) * | 2002-10-23 | 2006-02-02 | ゴールドパワー リミテッド | 半導体基板上における接点の形成 |
| JP2013048278A (ja) * | 2006-07-03 | 2013-03-07 | Hamamatsu Photonics Kk | フォトダイオードアレイ |
-
1991
- 1991-10-09 JP JP3289466A patent/JPH05102512A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1225059A2 (en) | 2001-01-19 | 2002-07-24 | Riso Kagaku Corporation | Stencil sheet, process for producing the same, and process for producing stencil plate |
| JP2006504257A (ja) * | 2002-10-23 | 2006-02-02 | ゴールドパワー リミテッド | 半導体基板上における接点の形成 |
| JP2013048278A (ja) * | 2006-07-03 | 2013-03-07 | Hamamatsu Photonics Kk | フォトダイオードアレイ |
| US8610231B2 (en) | 2006-07-03 | 2013-12-17 | Hamamatsu Photonics K.K. | Photodiode array including channel surrounding part |
| JP2014143443A (ja) * | 2006-07-03 | 2014-08-07 | Hamamatsu Photonics Kk | フォトダイオードアレイ |
| JP2014225714A (ja) * | 2006-07-03 | 2014-12-04 | 浜松ホトニクス株式会社 | フォトダイオードアレイ |
| US9484366B2 (en) | 2006-07-03 | 2016-11-01 | Hamamatsu Phonotics K.K. | Photodiode array |
| US10050069B2 (en) | 2006-07-03 | 2018-08-14 | Hamamatsu Photonics K.K. | Photodiode array |
| US10396107B2 (en) | 2006-07-03 | 2019-08-27 | Hamamatsu Photonics K.K. | Photodiode array |
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