JPH05283728A - 半導体放射線検出器およびその製造方法 - Google Patents
半導体放射線検出器およびその製造方法Info
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- JPH05283728A JPH05283728A JP4102334A JP10233492A JPH05283728A JP H05283728 A JPH05283728 A JP H05283728A JP 4102334 A JP4102334 A JP 4102334A JP 10233492 A JP10233492 A JP 10233492A JP H05283728 A JPH05283728 A JP H05283728A
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- 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
- H01L2224/4805—Shape
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- H01L2224/48463—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
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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、半導体部分を基体へ固定することが
できる固定構造および固定方法を提供するものである。 【構成】放射線に有感な化合物半導体１と、該化合物半
導体の対向する主面に設けられた１対の電極２と、該化
合物半導体の前記主面以外の面を介して該化合物半導体
が固定されている基体４とを含有する。
化させることなく、半導体部分を基体へ固定することが
できる固定構造および固定方法を提供するものである。 【構成】放射線に有感な化合物半導体１と、該化合物半
導体の対向する主面に設けられた１対の電極２と、該化
合物半導体の前記主面以外の面を介して該化合物半導体
が固定されている基体４とを含有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体放射線検出器の
半導体部分を固定する構造およびその製造方法に関する
ものであり、特に個々の検出部分となる半導体部分を多
数個配列したアレイ型検出器に適用される。
半導体部分を固定する構造およびその製造方法に関する
ものであり、特に個々の検出部分となる半導体部分を多
数個配列したアレイ型検出器に適用される。
【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Ｘ
線、γ線の吸収係数が大きく、高い感度が得られる。こ
のような検出器は、放射線使用施設のモニター、スペク
トルサーベイメータなどに用いられている。また、検出
器の小型化、アレイ化が可能であり、医用診断機器、産
業用の非破壊検査装置などにアレイ化した検出器が応用
され始めている。
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Ｘ
線、γ線の吸収係数が大きく、高い感度が得られる。こ
のような検出器は、放射線使用施設のモニター、スペク
トルサーベイメータなどに用いられている。また、検出
器の小型化、アレイ化が可能であり、医用診断機器、産
業用の非破壊検査装置などにアレイ化した検出器が応用
され始めている。
【０００３】従来、半導体部分と電極とからなる検出素
子が１つの検出器では、電極への配線用金属細線により
比較的軽量な半導体部分を他の支持なく空中に固定する
ことができる。また、導電性接着剤、シリコン樹脂など
を用い、電極面を介して絶縁性基板などの基体に半導体
部分を固定することも可能である。特に、多数個の検出
素子を配列したアレイ型検出器においては、各素子の空
間的な位置精度が要求されるため、何らかの基体に半導
体部分を固定することが必要となる。
子が１つの検出器では、電極への配線用金属細線により
比較的軽量な半導体部分を他の支持なく空中に固定する
ことができる。また、導電性接着剤、シリコン樹脂など
を用い、電極面を介して絶縁性基板などの基体に半導体
部分を固定することも可能である。特に、多数個の検出
素子を配列したアレイ型検出器においては、各素子の空
間的な位置精度が要求されるため、何らかの基体に半導
体部分を固定することが必要となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電極面
を介して基体に固定した場合、長期にわたる使用時に検
出器の検出特性が初期と比べて低下することがある。こ
れは、以下の原因により固定された部分の電極が劣化
し、それにより検出特性が低下すると考えられる。
を介して基体に固定した場合、長期にわたる使用時に検
出器の検出特性が初期と比べて低下することがある。こ
れは、以下の原因により固定された部分の電極が劣化
し、それにより検出特性が低下すると考えられる。
【０００５】すなわち、基体と半導体部分の熱膨張率が
相異するため、温度変化により電極近傍にストレスが発
生する。また、高い温度での使用条件では導電性接着剤
などの成分が電極中および半導体中に拡散する。検出器
の特性は、電極近傍の半導体構造に敏感なため、これら
の原因により特性が劣化すると考えられる。
相異するため、温度変化により電極近傍にストレスが発
生する。また、高い温度での使用条件では導電性接着剤
などの成分が電極中および半導体中に拡散する。検出器
の特性は、電極近傍の半導体構造に敏感なため、これら
の原因により特性が劣化すると考えられる。
【０００６】本発明の目的は、検出器の特性を劣化させ
ることなく、半導体部分を基体へ固定することができる
固定構造および固定方法を提供するものである。
ることなく、半導体部分を基体へ固定することができる
固定構造および固定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
線検出器の構造は、(ａ)放射線に有感な化合物半導体
と、(ｂ)該化合物半導体の対向する主面に設けられた１
対の電極と、(ｃ)該化合物半導体の前記主面以外の面を
介して該化合物半導体が固定されている基体とを含有す
るものであり、望ましくは、(ｄ)前記基体に設けられた
配線と、(ｅ)該配線と前記電極とを接続する接続配線と
をも含有するものである。
線検出器の構造は、(ａ)放射線に有感な化合物半導体
と、(ｂ)該化合物半導体の対向する主面に設けられた１
対の電極と、(ｃ)該化合物半導体の前記主面以外の面を
介して該化合物半導体が固定されている基体とを含有す
るものであり、望ましくは、(ｄ)前記基体に設けられた
配線と、(ｅ)該配線と前記電極とを接続する接続配線と
をも含有するものである。
【０００８】また、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対向す
る主面に１対の電極を形成する工程と、(ｂ)該化合物半
導体の前記主面以外の面を介して該化合物半導体を基体
に固定する工程と、(ｃ)該基体に設けられた配線と前記
電極とを接続する工程とを含有するものである。
製造方法は、(ａ)放射線に有感な化合物半導体の対向す
る主面に１対の電極を形成する工程と、(ｂ)該化合物半
導体の前記主面以外の面を介して該化合物半導体を基体
に固定する工程と、(ｃ)該基体に設けられた配線と前記
電極とを接続する工程とを含有するものである。
【０００９】
【作用及び効果】本発明によれば、化合物半導体の基体
への固定を電極を形成していない面を介して行うので、
この固定に関連して発生するストレス、不純物の拡散な
どの影響が電極に及ぶことがない。
への固定を電極を形成していない面を介して行うので、
この固定に関連して発生するストレス、不純物の拡散な
どの影響が電極に及ぶことがない。
【００１０】したがって、化合物半導体部分を正確な位
置へ固定でき、かつ、半導体放射線検出器の環境変化に
対する特性の劣化を低減することが可能となる。過酷な
環境下での検出器の特性劣化を低減でき、素子固定の空
間的位置精度が要求されるアレイ型検出器の信頼性を著
しく向上することができる。
置へ固定でき、かつ、半導体放射線検出器の環境変化に
対する特性の劣化を低減することが可能となる。過酷な
環境下での検出器の特性劣化を低減でき、素子固定の空
間的位置精度が要求されるアレイ型検出器の信頼性を著
しく向上することができる。
【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〜図３を用いて以下に説明する。
器の製造工程を図１〜図３を用いて以下に説明する。
【００１２】図１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、幅：２mmの立方
体）の対向する両主面を研磨・エッチングした後、無電
解めっき法によりその両主面に白金(Ｐｔ、厚さ：１０
０nm)からなる電極２を形成する。
単結晶からなる基板１（厚さ：２mm、幅：２mmの立方
体）の対向する両主面を研磨・エッチングした後、無電
解めっき法によりその両主面に白金(Ｐｔ、厚さ：１０
０nm)からなる電極２を形成する。
【００１３】図２（ａ）に示すように、基板１の電極２
を形成していない側面を、エポキシ系接着剤３により厚
さ２mmのアルミナ基板４（基体）に接着して固定する。
絶縁性の接着剤３を用いて固定する以外に、固定する側
面が絶縁性の薄膜（ＳｉＯ2、ＳｉＮXなど）で被覆され
ている場合には、低融点金属ハンダなどの金属または導
電性の接着剤を用いて固定することもできる。なお、基
体として、板状のアルミナ基板４を用いているが、その
他の複雑な形状でもよい。また、基板１および電極２を
含む半導体検出部を、１つのみ示しているが、複数の半
導体検出部を配列しても良い。
を形成していない側面を、エポキシ系接着剤３により厚
さ２mmのアルミナ基板４（基体）に接着して固定する。
絶縁性の接着剤３を用いて固定する以外に、固定する側
面が絶縁性の薄膜（ＳｉＯ2、ＳｉＮXなど）で被覆され
ている場合には、低融点金属ハンダなどの金属または導
電性の接着剤を用いて固定することもできる。なお、基
体として、板状のアルミナ基板４を用いているが、その
他の複雑な形状でもよい。また、基板１および電極２を
含む半導体検出部を、１つのみ示しているが、複数の半
導体検出部を配列しても良い。
【００１４】固定は１つの側面のみでなく、図２（ｂ）
に示すように、複数の側面を固定してもよく、基板１は
立方体でなくてもよい。また、図２（ｃ）に示すよう
に、電極２を形成した面の電極を形成していない部分を
介してアルミナ基板４に固定することもできる。この態
様は、実質的に基板１の側面を介して固定していると見
ることもできる。
に示すように、複数の側面を固定してもよく、基板１は
立方体でなくてもよい。また、図２（ｃ）に示すよう
に、電極２を形成した面の電極を形成していない部分を
介してアルミナ基板４に固定することもできる。この態
様は、実質的に基板１の側面を介して固定していると見
ることもできる。
【００１５】その後、図３（ａ）に示すように、アルミ
ナ基板４上に形成された配線５と電極２とを金属細線６
をボンデングすることにより接続する。他の接続方法と
しては、図３（ｂ）に示すように、配線５と電極２上に
形成した金属薄膜７により接続することもできる。この
場合、金属薄膜７の形成に先立って、電気的に不完全な
基板１とアルミナ基板４との接続部分を絶縁膜８で覆う
ことが望ましい。
ナ基板４上に形成された配線５と電極２とを金属細線６
をボンデングすることにより接続する。他の接続方法と
しては、図３（ｂ）に示すように、配線５と電極２上に
形成した金属薄膜７により接続することもできる。この
場合、金属薄膜７の形成に先立って、電気的に不完全な
基板１とアルミナ基板４との接続部分を絶縁膜８で覆う
ことが望ましい。
【００１６】以上の工程により製造された放射線検出器
は、長時間の使用においても検出特性は劣化しにくい。
例えば、高温環境下（１００℃）での動作試験を行った
ところ、エネルギースペクトルの半値巾の劣化は１００
０時間以内では生なかった。
は、長時間の使用においても検出特性は劣化しにくい。
例えば、高温環境下（１００℃）での動作試験を行った
ところ、エネルギースペクトルの半値巾の劣化は１００
０時間以内では生なかった。
【００１７】
【比較例】実施例と同様に基板１の両主面に電極２を形
成した後、図４に示すように、導電性接着剤９によりア
ルミナ基板４に一方の電極２を介して固定する。このよ
うに固定した放射線検出器は、例えば、高温環境下（１
００℃）での動作試験を行ったところ、エネルギースペ
クトルの半値巾の劣化は１００時間程度で生ずるなど、
実施例と比較して信頼性が低いことがわった。
成した後、図４に示すように、導電性接着剤９によりア
ルミナ基板４に一方の電極２を介して固定する。このよ
うに固定した放射線検出器は、例えば、高温環境下（１
００℃）での動作試験を行ったところ、エネルギースペ
クトルの半値巾の劣化は１００時間程度で生ずるなど、
実施例と比較して信頼性が低いことがわった。
【図１】本発明によるＣｄＴｅ放射線検出器の検出素子
部を説明するための断面図である。
部を説明するための断面図である。
【図２】本発明によるＣｄＴｅ放射線検出器のアルミナ
基板（基体）への固定を説明するための断面図である。
基板（基体）への固定を説明するための断面図である。
【図３】本発明によるＣｄＴｅ放射線検出器の電極から
配線への接続を説明するための断面図である。
配線への接続を説明するための断面図である。
【図４】従来技術によるＣｄＴｅ放射線検出器のアルミ
ナ基板（基体）への固定を説明するための断面図であ
る。
ナ基板（基体）への固定を説明するための断面図であ
る。
１ …基板（半導体） ２ …電極 ３ …エポキシ系接着剤 ４ …アルミナ基板（基体） ５ …配線 ６ …金属細線 ７ …金属薄膜 ８ …絶縁膜 ９ …導電性接着剤
Claims (3)
- 【請求項１】 (ａ)放射線に有感な化合物半導体と、 (ｂ)該化合物半導体の対向する主面に設けられた１対の
電極と、 (ｃ)該化合物半導体の前記主面以外の面を介して該化合
物半導体が固定されている基体とを含有することを特徴
とする半導体放射線検出器。 - 【請求項２】 (ｄ)前記基体に設けられた配線と、 (ｅ)該配線と前記電極とを接続する接続配線とを含有す
ることを特徴とする請求項１記載の半導体放射線検出
器。 - 【請求項３】 (ａ)放射線に有感な化合物半導体の対向
する主面に１対の電極を形成する工程と、 (ｂ)該化合物半導体の前記主面以外の面を介して該化合
物半導体を基体に固定する工程と、 (ｃ)該基体に設けられた配線と前記電極とを接続する工
程とを含有することを特徴とする半導体放射線検出器の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4102334A JPH05283728A (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 半導体放射線検出器およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4102334A JPH05283728A (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 半導体放射線検出器およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05283728A true JPH05283728A (ja) | 1993-10-29 |
Family
ID=14324621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4102334A Pending JPH05283728A (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 半導体放射線検出器およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05283728A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011524012A (ja) * | 2008-06-13 | 2011-08-25 | ブルーカー ナノ ゲーエムベーハー | Ｘ線検出器用のセンサヘッド、及び同センサヘッドを含むｘ線検出器 |
-
1992
- 1992-03-30 JP JP4102334A patent/JPH05283728A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011524012A (ja) * | 2008-06-13 | 2011-08-25 | ブルーカー ナノ ゲーエムベーハー | Ｘ線検出器用のセンサヘッド、及び同センサヘッドを含むｘ線検出器 |
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