JPH08125203A - ＣｄＴｅ素子の製造方法 - Google Patents
ＣｄＴｅ素子の製造方法Info
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- JPH08125203A JPH08125203A JP6278617A JP27861794A JPH08125203A JP H08125203 A JPH08125203 A JP H08125203A JP 6278617 A JP6278617 A JP 6278617A JP 27861794 A JP27861794 A JP 27861794A JP H08125203 A JPH08125203 A JP H08125203A
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- Japan
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- cdte
- electrode
- wafer
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 ＣｄＴｅ結晶ウェハ−の表面を２０重量％の
硝酸水溶液でエッチングして、その表面にＴｅ過剰組成
の層を形成し、さらにその上に金を真空蒸着して電極と
した放射線検出素子を製造する、。 【効果】 キャリアの移動に対するエネルギ−障壁が高
い電極となり暗電流を低くでき、また形成した電極が剥
離することなくなくなり素子作成の歩留まりが向上でき
る。
硝酸水溶液でエッチングして、その表面にＴｅ過剰組成
の層を形成し、さらにその上に金を真空蒸着して電極と
した放射線検出素子を製造する、。 【効果】 キャリアの移動に対するエネルギ−障壁が高
い電極となり暗電流を低くでき、また形成した電極が剥
離することなくなくなり素子作成の歩留まりが向上でき
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＣｄＴｅ半導体素子、
特には放射線検出素子の電極を形成する方法に関するも
のである。
特には放射線検出素子の電極を形成する方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】ＣｄＴｅ放射線素子の作製は、数ｍｍ角
の高抵抗のＣｄＴｅ結晶の対向する面に電極を形成して
行なう。従来、この電極の形成には、金属の真空蒸着、
あるいは、塩化金酸や塩化白金酸を使用した無電解メッ
キにより行なわれていた。
の高抵抗のＣｄＴｅ結晶の対向する面に電極を形成して
行なう。従来、この電極の形成には、金属の真空蒸着、
あるいは、塩化金酸や塩化白金酸を使用した無電解メッ
キにより行なわれていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、金属を
真空蒸着した電極はキャリアの移動に対するエネルギ−
障壁が低いため素子の暗電流が高く、良好な性能の素子
を得ることは困難であった。また、塩化金酸や塩化白金
酸を使用して無電解メッキにより形成した電極は、キャ
リアの移動に対するエネルギ−障壁が高い反面、形成し
た電極が剥離することがあり、素子作製の歩留まりが低
いといった問題があった。
真空蒸着した電極はキャリアの移動に対するエネルギ−
障壁が低いため素子の暗電流が高く、良好な性能の素子
を得ることは困難であった。また、塩化金酸や塩化白金
酸を使用して無電解メッキにより形成した電極は、キャ
リアの移動に対するエネルギ−障壁が高い反面、形成し
た電極が剥離することがあり、素子作製の歩留まりが低
いといった問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段および作用】本発明者は、
無電解メッキで形成した電極のエネルギ−障壁が高いこ
とについて種々検討した結果、酸化性溶液でＣｄＴｅ表
面をエッチングすることにより表面にＴｅ過剰組成の層
を形成し、これを電極あるいは、電極の下地とすること
により、放射線検出素子に適した電極を形成することが
できることを見出だした。
無電解メッキで形成した電極のエネルギ−障壁が高いこ
とについて種々検討した結果、酸化性溶液でＣｄＴｅ表
面をエッチングすることにより表面にＴｅ過剰組成の層
を形成し、これを電極あるいは、電極の下地とすること
により、放射線検出素子に適した電極を形成することが
できることを見出だした。
【０００５】即ち、本発明は、ＣｄＴｅ結晶を用いた半
導体素子の製造方法において、該ＣｄＴｅ結晶の表面を
酸化性溶液でエッチングして、該表面にＴｅ過剰組成の
層を形成し、該Ｔｅ過剰組成層を電極とすることを特徴
とするＣｄＴｅ素子の製造方法を提供するものである。
導体素子の製造方法において、該ＣｄＴｅ結晶の表面を
酸化性溶液でエッチングして、該表面にＴｅ過剰組成の
層を形成し、該Ｔｅ過剰組成層を電極とすることを特徴
とするＣｄＴｅ素子の製造方法を提供するものである。
【０００６】このＴｅ過剰組成層は、そのまま素子の電
極としても、また、電極の酸化に対する長期安定性を得
るために、この導電層の上にさらに金属層を乾式金属被
覆法で形成して、これを素子の電極としてもよい。この
時乾式被覆する金属としてはニッケル、銀、銅、金、白
金、アルミニウムおよびインジウムのいずれか１種また
は２種以上の合金が好ましいが、その他の金属であって
もかまわない。
極としても、また、電極の酸化に対する長期安定性を得
るために、この導電層の上にさらに金属層を乾式金属被
覆法で形成して、これを素子の電極としてもよい。この
時乾式被覆する金属としてはニッケル、銀、銅、金、白
金、アルミニウムおよびインジウムのいずれか１種また
は２種以上の合金が好ましいが、その他の金属であって
もかまわない。
【０００７】なお、乾式金属被覆法としては、真空蒸着
法、スパッタリング、化学蒸着（ＣＶＤ）や分子線エピ
タキシ−などが適用できるが、真空蒸着法がもっとも好
ましい。
法、スパッタリング、化学蒸着（ＣＶＤ）や分子線エピ
タキシ−などが適用できるが、真空蒸着法がもっとも好
ましい。
【０００８】この電極形成方法を用いるＣｄＴｅ半導体
素子としては、放射線検出素子が最も好ましいが、さら
に、太陽電池、赤外線検出素子等への応用も可能であ
る。
素子としては、放射線検出素子が最も好ましいが、さら
に、太陽電池、赤外線検出素子等への応用も可能であ
る。
【０００９】導電層をＣｄＴｅ表面に形成する際には、
予め、研磨したＣｄＴｅウエハ−の表面をＢｒ−メタノ
−ル溶液等でエッチングして、表面の加工変質層を除い
て置くことが好ましい。この表面を酸化性水溶液でエッ
チングすることにより、Ｔｅ過剰組成層を形成すること
ができる。この酸化性水溶液としては、ＣｄをＴｅより
優先的にエッチングでき、適度のエッチング速度のある
種々の組成の酸化性水溶液が使用できるが、１０重量％
以上３０重量％以下の硝酸水溶液、過マンガン酸カリウ
ムを加えた硝酸水溶液、過マンガン酸カリウムを加えた
硫酸水溶液などが好ましい。
予め、研磨したＣｄＴｅウエハ−の表面をＢｒ−メタノ
−ル溶液等でエッチングして、表面の加工変質層を除い
て置くことが好ましい。この表面を酸化性水溶液でエッ
チングすることにより、Ｔｅ過剰組成層を形成すること
ができる。この酸化性水溶液としては、ＣｄをＴｅより
優先的にエッチングでき、適度のエッチング速度のある
種々の組成の酸化性水溶液が使用できるが、１０重量％
以上３０重量％以下の硝酸水溶液、過マンガン酸カリウ
ムを加えた硝酸水溶液、過マンガン酸カリウムを加えた
硫酸水溶液などが好ましい。
【００１０】これらの酸化性水溶液でＣｄＴｅウエハ−
のエッチングを行なうと、ＣｄＴｅ表面は、黒色の状態
であったものが次第に、金属光沢をもった銀白色に変わ
っていく。この時のエッチング表面の深さ方向の元素分
布を、２０重量％の硝酸水溶液を使用した場合を例に図
１に示す。これは、硫酸酸性過マンガン酸水溶液等でエ
ッチングしたときも同様な結果を示す。
のエッチングを行なうと、ＣｄＴｅ表面は、黒色の状態
であったものが次第に、金属光沢をもった銀白色に変わ
っていく。この時のエッチング表面の深さ方向の元素分
布を、２０重量％の硝酸水溶液を使用した場合を例に図
１に示す。これは、硫酸酸性過マンガン酸水溶液等でエ
ッチングしたときも同様な結果を示す。
【００１１】これより表面から、Ｔｅの層、Ｃｄが欠損
したＴｅの酸化物の層、ＣｄＴｅの順に並んでいること
が判る。最表面のＴｅの層は導電体で、これを電極とす
ることもできるし、さらに酸化に対する長期安定性を得
るために、この層を電極の下地として、この上に電極と
なる金属を真空蒸着することもできる。表面から２番め
の層は、キャリアの移動に対して高いエネルギ−障壁を
形成する層で、塩化金酸や塩化白金酸を使用して無電解
メッキを行なった場合にも見られる層である。表面から
３番目の層はＣｄＴｅそのものである。
したＴｅの酸化物の層、ＣｄＴｅの順に並んでいること
が判る。最表面のＴｅの層は導電体で、これを電極とす
ることもできるし、さらに酸化に対する長期安定性を得
るために、この層を電極の下地として、この上に電極と
なる金属を真空蒸着することもできる。表面から２番め
の層は、キャリアの移動に対して高いエネルギ−障壁を
形成する層で、塩化金酸や塩化白金酸を使用して無電解
メッキを行なった場合にも見られる層である。表面から
３番目の層はＣｄＴｅそのものである。
【００１２】また、酸化性水溶液のエッチングによって
Ｔｅ過剰組成の層を形成し、電極あるいは電極の下地と
して利用した場合、無電解メッキで見られるような電極
金属の剥離が生じない利点がある。
Ｔｅ過剰組成の層を形成し、電極あるいは電極の下地と
して利用した場合、無電解メッキで見られるような電極
金属の剥離が生じない利点がある。
【００１３】
（実施例１）以下、ＣｄＴｅ放射線検出素子の製造を実
施例として、本発明を説明する。ＴＨＭ法で成長した塩
素添加のＣｄＴｅ結晶を加工し、厚さ２ｍｍのウエハ−
を作製した。このウエハ−を２％のＢｒ−メタノ−ル溶
液でエッチングして表面の加工変質層を除いたあと、さ
らに４０℃の２０重量％の硝酸水溶液（６１％硝酸：水
＝１：２）中で２分間エッチングした。この結果、表面
は銀白色の金属光沢に変化した。このウエハ−を２ｍｍ
角にダイシングして放射線検出素子を作製した。さら
に、図２に示す測定系を構成し、エネルギ−スペクトル
を測定した結果、６０ＫｅＶの放射線ピ−クの半値幅は
５ＫｅＶと良好な素子特性を示した。
施例として、本発明を説明する。ＴＨＭ法で成長した塩
素添加のＣｄＴｅ結晶を加工し、厚さ２ｍｍのウエハ−
を作製した。このウエハ−を２％のＢｒ−メタノ−ル溶
液でエッチングして表面の加工変質層を除いたあと、さ
らに４０℃の２０重量％の硝酸水溶液（６１％硝酸：水
＝１：２）中で２分間エッチングした。この結果、表面
は銀白色の金属光沢に変化した。このウエハ−を２ｍｍ
角にダイシングして放射線検出素子を作製した。さら
に、図２に示す測定系を構成し、エネルギ−スペクトル
を測定した結果、６０ＫｅＶの放射線ピ−クの半値幅は
５ＫｅＶと良好な素子特性を示した。
【００１４】（実施例２）硝酸水溶液によるエッチング
までは実施例１と同様の処理を施したＣｄＴｅウエハ−
に、さらに真空蒸着装置で金を蒸着した。その後、この
ウエハ−を２ｍｍ角にダイシングして放射線検出素子を
作製した。エネルギ−スペクトルを測定した結果、６０
ＫｅＶの放射線ピ−クの半値幅は５ＫｅＶと実施例１と
同様の素子特性を示した。この素子特性は、素子製造後
１年後も変化していない。
までは実施例１と同様の処理を施したＣｄＴｅウエハ−
に、さらに真空蒸着装置で金を蒸着した。その後、この
ウエハ−を２ｍｍ角にダイシングして放射線検出素子を
作製した。エネルギ−スペクトルを測定した結果、６０
ＫｅＶの放射線ピ−クの半値幅は５ＫｅＶと実施例１と
同様の素子特性を示した。この素子特性は、素子製造後
１年後も変化していない。
【００１５】（比較例１）Ｂｒ−メタノ−ルによる加工
変質層除去までは実施例１と同様に行ったＣｄＴｅウエ
ハ−に、塩化白金酸水溶液で白金を無電解メッキして電
極を形成した後、このウエハ−を２ｍｍ角にダイシング
して放射線検出素子を作製した。しかし、作製した約半
数の素子の片側面の電極が剥離してしまった。尚、剥離
のなかった素子のエネルギ−スペクトルを測定した結
果、６０ＫｅＶの放射線ピ−クの半値幅は５ＫｅＶと実
施例１と同様の素子特性を示した。
変質層除去までは実施例１と同様に行ったＣｄＴｅウエ
ハ−に、塩化白金酸水溶液で白金を無電解メッキして電
極を形成した後、このウエハ−を２ｍｍ角にダイシング
して放射線検出素子を作製した。しかし、作製した約半
数の素子の片側面の電極が剥離してしまった。尚、剥離
のなかった素子のエネルギ−スペクトルを測定した結
果、６０ＫｅＶの放射線ピ−クの半値幅は５ＫｅＶと実
施例１と同様の素子特性を示した。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＣｄＴｅの表面を酸化性溶液でエッチングし、表面にＴ
ｅ過剰組成の層を形成し、これを電極あるいは電極の下
地とすることにより、キャリアの移動に対するエネルギ
−障壁が高い電極となり暗電流を低くでき、また形成し
た電極が剥離することがなくなり素子作製の歩留まりが
向上できる。
ＣｄＴｅの表面を酸化性溶液でエッチングし、表面にＴ
ｅ過剰組成の層を形成し、これを電極あるいは電極の下
地とすることにより、キャリアの移動に対するエネルギ
−障壁が高い電極となり暗電流を低くでき、また形成し
た電極が剥離することがなくなり素子作製の歩留まりが
向上できる。
【図１】 ２０重量％の硝酸水溶液を使用したエッチン
グ表面の深さ方向の元素分布を示す図である。
グ表面の深さ方向の元素分布を示す図である。
【図２】 放射線検出素子のエネルギ−スペクトルを測
定するための測定系の構成を示す図である。
定するための測定系の構成を示す図である。
Claims (5)
- 【請求項１】 ＣｄＴｅ結晶を用いた半導体素子の製造
方法において、該ＣｄＴｅ結晶の表面を酸化性溶液でエ
ッチングして、該表面にＴｅ過剰組成の層を形成し、該
Ｔｅ過剰組成層を電極とすることを特徴とするＣｄＴｅ
素子の製造方法。 - 【請求項２】 前記Ｔｅ過剰組成層の上に金属層を乾式
金属被覆法で形成し、該金属層を電極とすることを特徴
とする請求項１記載のＣｄＴｅ素子の製造方法。 - 【請求項３】 前記金属層の金属がニッケル、銀、銅、
金、白金、アルミニウムおよびインジウムのいずれか１
種または２種以上の合金であることを特徴とする請求項
２記載のＣｄＴｅ素子の製造方法。 - 【請求項４】 前記酸化性溶液が１０重量％以上３０重
量％以下の硝酸水溶液、過マンガン酸カリウムを加えた
硝酸水溶液または過マンガン酸カリウムを加えた硫酸水
溶液であることを特徴とする請求項１、２または３記載
のＣｄＴｅ素子の製造方法。 - 【請求項５】 前記ＣｄＴｅ素子が放射線検出素子であ
ることを特徴とする請求項１、２、３または４記載のＣ
ｄＴｅ素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6278617A JPH08125203A (ja) | 1994-10-19 | 1994-10-19 | ＣｄＴｅ素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6278617A JPH08125203A (ja) | 1994-10-19 | 1994-10-19 | ＣｄＴｅ素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08125203A true JPH08125203A (ja) | 1996-05-17 |
Family
ID=17599780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6278617A Pending JPH08125203A (ja) | 1994-10-19 | 1994-10-19 | ＣｄＴｅ素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08125203A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013157494A (ja) * | 2012-01-31 | 2013-08-15 | Jx Nippon Mining & Metals Corp | 放射線検出素子、放射線検出器、および放射線検出素子の製造方法 |
| JP2016029380A (ja) * | 2015-10-05 | 2016-03-03 | Ｊｘ金属株式会社 | 放射線検出素子の製造方法 |
| US9823362B2 (en) | 2014-07-03 | 2017-11-21 | Jx Nippon Mining & Metals Corporation | Radiation detector UBM electrode structure body, radiation detector, and method of manufacturing same |
| US10199343B2 (en) | 2015-03-31 | 2019-02-05 | Jx Nippon Mining & Metals Corporation | UBM (under bump metal) electrode structure for radiation detector, radiation detector and production method thereof |
| WO2019187217A1 (ja) | 2018-03-29 | 2019-10-03 | Ｊｘ金属株式会社 | 放射線検出素子、およびその製造方法 |
| WO2020066070A1 (ja) | 2018-09-25 | 2020-04-02 | Ｊｘ金属株式会社 | 放射線検出素子及び放射線検出素子の製造方法 |
-
1994
- 1994-10-19 JP JP6278617A patent/JPH08125203A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013157494A (ja) * | 2012-01-31 | 2013-08-15 | Jx Nippon Mining & Metals Corp | 放射線検出素子、放射線検出器、および放射線検出素子の製造方法 |
| US9823362B2 (en) | 2014-07-03 | 2017-11-21 | Jx Nippon Mining & Metals Corporation | Radiation detector UBM electrode structure body, radiation detector, and method of manufacturing same |
| US10199343B2 (en) | 2015-03-31 | 2019-02-05 | Jx Nippon Mining & Metals Corporation | UBM (under bump metal) electrode structure for radiation detector, radiation detector and production method thereof |
| JP2016029380A (ja) * | 2015-10-05 | 2016-03-03 | Ｊｘ金属株式会社 | 放射線検出素子の製造方法 |
| WO2019187217A1 (ja) | 2018-03-29 | 2019-10-03 | Ｊｘ金属株式会社 | 放射線検出素子、およびその製造方法 |
| KR20200133797A (ko) | 2018-03-29 | 2020-11-30 | 제이엑스금속주식회사 | 방사선 검출 소자, 및 그의 제조 방법 |
| US11391852B2 (en) | 2018-03-29 | 2022-07-19 | Jx Nippon Mining & Metals Corporation | Radiation detection element, and method for manufacturing same |
| WO2020066070A1 (ja) | 2018-09-25 | 2020-04-02 | Ｊｘ金属株式会社 | 放射線検出素子及び放射線検出素子の製造方法 |
| US11721778B2 (en) | 2018-09-25 | 2023-08-08 | Jx Nippon Mining & Metals Corporation | Radiation detecting element and method for producing radiation detecting element |
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