TWI355092B - Semiconductor photo-detection device and radiation - Google Patents
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Description
1355092 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於半導體光檢測元件Μ及具備該半導體光 檢測元件之放射線檢測裝置。 【先前技術】 這種半導體光檢測元件已知有在半導體基板的一方面 側形成複數個光電二極體（photodiode)，以他方面作爲光入 射面之背面入射型光電二極體陣列（photodiode array)。（例 如參照文獻1:日本特開平1 1 -74553號公報）》 【發明內容】 在背面入射型光電二極體陣列中，在半導體基板的空 乏層以外的區域產生的載子（carrier)擴散-動的距離（由產 生的位置到空乏層的距離）長。因此，在光電二極體間的附 近產生的載子因不依存於電場的擴散移動而流入接鄰的光 電二極體的機率高。其結果，.在光電二極體間串擾（crosstalk) 容易發生。 但是，在上述文獻1所記載的背面入射型光電二極體 陣列中，在接鄰的光電二極體間形成有吸收X線用的薄 層。但是，文獻1中的薄層係用以除去散射X線，並非考 慮上述串擾者。 本發明乃鑒於上述的點所進行的創作，以提供可良好 地抑制串擾的發生之半導體光檢測元件及放射線檢測裝置 爲課題。 與本發明有關的半導體光檢測元件，其特徵爲：在被檢 測光的入射面的相反面側具備形成有pn接合型的複數個 1355092 光電二極體之半導體基板，在半導體基板的入射面的相反 面側中，在複數個光電二極體之中接鄰的光電二極體間形 成有pn接合區域。 在上述半導體光檢測元件中，因在半導體基板的入射 面的相反面側中，在複數個光電二極體之中接鄰的光電二 極體間形成有pn接合區域，故在接鄰的光電二極體附近產 生，藉由擴散移動而想流入接鄰的光電二極體的載子被由 Pn接合區域吸出。據此，藉由擴散移動而想流入接鄰的光 電二極體的載子被除去，可良好地抑制光電二極體間的串 擾的發生。 而且，在背面入射型光電二極體陣列中，會發生某光 電二極體因初期的連接錯誤或溫度循環等而發生連接點的 破損而變成電性浮接的狀態。這種情形自該光電二極體溢 出的載子流入周圍的光電二極體，造成妨礙周圍的光電二 極體輸出正常的信號。在上述文獻1所記載的背面入射型 光電二極體陣列中，這種情況完全未敘述。 相對於此，在上述半導體光檢測元件中，即使在因連 接點的破損使某光電二極體變成電性浮接的狀態的情形 中，也變成想流入接鄰的光電二極體的載子也會被由pn接 合區域吸出。據此，可良好地抑制載子的流入接鄰的光電 二極體。 而且，pn接合區域係由相反面側看，包圍光電二極體 而形成較佳。此情形，想流入接鄰的光電二極體的載子被 確實地除去，可更良好地抑制串擾的發生。而且，即使在 因連接點的破損使某光電二極體變成電性浮接的狀態的情 1355092 形中，也能可更良好地抑制載子的流入接鄰的光電二極 體。 而且，在半導體基板的入射面的相反面側中，在pn接 合區域與光電二極體之間形成有與半導體基板同一導電型 的高濃度雜質半導體區域較佳。此情形，高濃度雜質半導 體區域變成具有分離接鄰的光電二極體的功能，接鄰的光 電二極體被電性分離。其結果，可更進一步降低光電二極 體間的串擾。而且，即使在因連接點的破損使某光電二極 體變成電性浮接的狀態的情形中，也能可更進一步降低載 子的流入接鄰的光電二極體。 而且，高濃度雜質半導體區域係由入射面的相反面側 看，包圍光電二極體而形成較佳。此情形，可確實電性分 離接鄰的光電二極體。 而且，在半導體基板的入射面的相反面側形成有電性 連接於pn接合區域與高濃度雜質半導體區域的電極，電極 連接於接地電位較佳。此情形變成可謀求連接pn接合區域 於接地電位用的電極，與連接高濃度雜質半導體區域於接 地電位用的電極之共用化，可防止電極數增加。被由pn接 合區域吸出的載子變成在半導體光檢測元件的內部消失。 其結果，光電二極體間的串擾被降低。而且，即使在因連 接點的破損使某光電二極體變成電性浮接的狀態的情形 中，載子的流入接鄰的光電二極體也被降低。 而且，在半導體基板的入射面的相反面側形成有： 第一電極，電性連接於pn接合區域；以及 第二電極，電性連接於高濃度雜質半導體區域， 1355092 第一電極與第二電極在互相電性絕緣的狀態下各自連 接於接地電位較佳。此情形，pn接合區域與高濃度雜質半 導體區域變成在半導體光檢測元件的內部中被電性分離。 據此，無像pn接合區域側的電位變動的情形，可抑制光電 二極體與pn接合區域的電位差造成的電流的流入。其結 果，很難對來自光電二極體的輸出信號產生電性的影響， 可實現穩定的信號輸出。 而且，半導體基板爲第一導電型，複數個光電二極體 以及pn接合區域以第二導電型雜質半導體區域與半導體 基板構成較佳。而且，高濃度雜質半導體區域爲第一導電 型較佳。 而且，在半導體基板的入射面的相反面側具備： 支持構件，形成有電性連接於複數個光電二極體的每 —個，形成包含凸塊電極（bump electrode)的電極，並且在 面對半導體基板的面側與複數個光電二極體的每一個對應 而形成有電極墊（electrode pad)， 令複數個光電二極體的每一個係經由凸塊電極電性連 接於支持構件之對應的電極墊也可以。 與本發明有關的放射線檢測裝置，其特徵包含： 上述半導體光檢測元件；以及 閃燦偵檢器（scintillators)，位於半導體基板的入射面 側，藉由放射線的入射而發光。 在上述放射線檢測裝置中，因半導體光檢測元件被設 計成上述半導體光檢測元件，故如上述，可良好地抑制光 電二極體間的串擾的發生。而且，即使在因連接點的破損 1355092 使某光電二極體變成電性浮接的狀態的情形中，也能抑制 載子的流入接鄰的光電二極體。其結果，可得到高的解像 度。 【實施方式】 針對與本發明的實施形態有關的半導體光檢測元件以 及放射線檢測裝置，參照圖面來說明。此外，在說明中對 同一要素或具有同一功能的要素係以使用同一符號，重複 的說明係省略。 (第一實施形態） 第1圖是顯示與第一實施形態有關的半導體光檢測元 件的槪略俯視圖。第2圖是說明沿著第1圖中的Π - Π線的 剖面構成用的模式圖。此外，在以下的說明中令光L的入 射面（第2圖中的上側）爲背面，令其相反側的面（第2圖中 的下側）爲表面。 當作半導體光檢測元件的光電二極體陣列PD 1係在表 面側中，複數個pn接合區域3係二次元地縱橫規律地排列 成陣列狀，pn接合區域3的每一個具有當作光電二極體的 光感應像素之功能。 光電二極體陣列PD1具備由矽（Si)構成的η型（第一導 電型）的半導體基板5。η型半導體基板5係其厚度爲30〜300 //m(較佳爲100//m左右），其雜質濃度爲lxl012~l〇15/cm3。 在η型半導體基板5於其表面側中，p型（第二導電型） 區域7係二次元排列成縱橫的規律的陣列狀。藉由在此各Ρ 型區域7與η型半導體基板5之間形成的pn接合區域3’ 構成有各光電二極體的光感應像素。P型區域7的雜質濃 -10- 1355092 度爲lM013~102i7cm3，深度爲0.05〜20;/m(較佳爲 左右）。 在接鄰的P型區域7彼此之間配置有作爲高濃 半導體區域的高濃度η型區域（分離層）9以及p型區 闻濃度η型區域9係由基板5的表面側擴散η 而形成，俾由表面側看，包圍ρ型區域7(光電二極彳 高濃度η型區域9係具有電性分離接鄰的光電二極 能。藉由配設高濃度η型區域9，使接鄰的光電二 實被電性分離，可降低光電二極體彼此的串擾，而 控制崩潰電壓（breakdown voltage)(逆方向崩潰電壓） 度η型區域9的雜質濃度爲l><1013~102()/cm3，厚度 數10//m(較佳爲3/zm左右）。 P型區域11係由基板5的表面側擴散ρ型雜質而 俾由表面側看，包圍ρ型區域7(光電二極體）以及高 型區域9。在此各ρ型區域11與η型半導體基板5 成形成有ρη接合區域13。而且，在ρη接合區域 型區域7(光電二極體）之間變成形成有高濃度η型區 型區域1 1的雜質濃度爲1 X 1013~102Q/cm3，深度爲I Mm(較佳爲〇_2/zm左右）β 位於半導體基板5的端部（晶片邊緣）的ρ型區域 鄰於該晶片邊緣側的ρ型區域7不存在，故無須在 緣側形成高濃度η型區域9以及ρ型區域1 1。 在η型半導體基板5的表面形成有保護膜（pass film)以及當作電性絕緣膜的熱氧化膜（未圖示）。而j 型半導體基板5的背面形成有保護背面，並且抑制 0.2 /z m 度雜質 :域 1 1。 型雜質 獲）。此 體之功 極體確 且也能 。高濃 爲 0 · 1 ~ 形成， 丨濃度η 之間變 13與ρ :域 9。ρ 3.05-20 7因接 晶片邊 ;ivation L，在η 光L的 -11 · 1355092 反射之AR膜（未圖示）。光電二極體陣列PD1中的 η型半 導體基板5的背面側係作成略平面。 在η型半導體基板5的表面側形成有電性連接於ρ型 區域7的電極15。電極15包含：電極墊、凸塊底層金屬（Under B u m p M e t a 1 (U B Μ))以及凸塊電極1 7 (此外，電極墊以及U B Μ 的圖示係省略）。電極墊例如由鋁膜構成，透過形成於熱氧 化膜的接觸孔（contact hole)，電性連接於ρ型區域7。UBM 係在電極配線上藉由依次電鍍例如Ni、Au而形成》凸塊電 極17係由靜錫構成*形成於U B Μ上 在η型半導體基板5的表面側形成有電性連接於高濃 度η型區域9以及ρ型區域11的電極19。電極19包含： 電極配線21、（UBM)(未圖示）以及凸塊電極23。電極配線 21例如由鋁膜構成，透過形成於熱氧化膜的接觸孔，電性 連接於高濃度η型區域9以及ρ型區域11。電極配線21 也如第2圖所示，由η型半導體基板5的表面側看，覆蓋 高濃度η型區域9以及ρ型區域11而形成。UBM係在電極 配線21上藉由依次電鍍例如Ni、Au而形成。凸塊電極23 係由銲錫構成，形成於UBM上。電極19係連接於接地電 位。 在光電二極體陣列PD1中，光電二極體的陽極的電極 取出係藉由電極15實現，光電二極體的陰極的電極取出係 藉由電極19實現。而且’在光電二極體陣列PD1中’變成 在pn接合區域3' 13的邊界形成有空乏層25。 而且，光電二極體陣列PD 1若由背面側入射被檢測光 L，則各光電二極體生成依照該入射光的載子。由所生成的 -12- 1355092 載子造成的光電流被由連接於p型區域7的電極15(凸塊電 極17)取出。來自此電極15的輸出也如第2圖所示連接於 差動放大器27的反轉輸入端子。差動放大器27的非反轉 輸入端子係連接於與電極19共通的接地電位。 第8圖是說明第2圖所示的半導體光檢測元件的變形 例的剖面構成用的模式圖。此處，當作半導體光檢測元件 的光電二極體陣列PD5除了半導體基板5外，也具備配線 基板80當作支持半導體基板5的支持構件。 在半導體基板5的表面側如上述，形成有電性連接於p 型區域7的電極15。電極15在第8圖所示的例子中係藉由 電極墊15a' UBM15b以及凸塊電極17構成。而且，在半 導體基板5的表面側形成有電性連接於高濃度n型區域9 以及Ρ型區域11的電極19。電極19在第8圖所示的例子 中係藉由電極墊19a、UBM 19b以及凸塊電極23構成。 對此等半導體基板5側的電極15、19，在配線基板80 的面對半導體基板5的面側形成有電極墊81，俾與ρ型區 域7(光電二極體）對應。半導體基板5的ρ型區域7如第8 圖所示，經由電極15的凸塊電極17電性連接於配線基板 80的電極墊81 ^ 而且，在配線基板80的面對半導體基板5的面側形成 有電極墊82,俾與高濃度η型區域9以及ρ型區域11對應。 半導體基板5的高濃度η型區域9以及ρ型區域11如第8 圖所示，經由電極19的凸塊電極23電性連接於配線基板 80的電極墊82。 如以上，在本第一實施形態中，在η型半導體基板5 -13- 1355092 的表面側中，在複數個p型區域7(光電二極體）之中接鄰的 P型區域7之間形成有p型區域1 ι(ρη接合區域13)。據此， 在n型半導體基板5內的空乏層25以外的區域中，即使在 接鄰的Ρ型區域7附近產生載子C的情形，藉由擴散移動 而想流入接鄰的Ρ型區域7的載子C如第2圖中的箭頭A 所示’變成被由P型區域11吸出。其結果，藉由擴散移動 而想流入接鄰的P型區域7的載子C被除去，可良好地抑 制P型區域7之間的串擾的發生。 而且，在以光L的入射面作爲背面的背面入射型光電 二極體陣列PD 1中，如在第8圖所舉例說明該連接構成， 在對配線基板等的支持構件的連接中，使用凸塊電極的凸 塊連接較適合被使用。如此，在使用凸塊連接的構成中， 因初期的連接錯誤或溫度循環等而發生連接點的破損，其 結果會引起某P型區域7(光電二極體）變成電性浮接的狀 態。 相對於此，如果依照上述構成的光電二極體陣列PD1， 即使在因初期的連接錯誤或溫度循環等而發生連接點的破 損，使某P型區域7變成電性浮接的狀態的情形中，由該ρ 型區域7溢出的載子也變成被由P型區域11吸出。據此， 可良好地抑制載子流入接鄰的P型區域7。此外，這種構 成對於使用凸塊連接以外的連接構成的情形也同樣有效。 而且，在本第一實施形態中，P型區域11係由η型半 導體基板5的表面側看，包圍ρ型區域7而形成。據此， 變成藉由擴散移動而想流入接鄰的Ρ型區域7的載子C被 確實地除去，可更良好地抑制串擾的發生。 -14- 1355092 而且如上述’即使在因連接點的破損，使某P型區域7 變成電性浮接的狀態的情形中，由該P型區域7溢出的載 子也變成被由包圍p型區域7的p型區域11吸出。據此， 可更良好地抑制載子流入接鄰的p型區域7。 而且，在本第一實施形態中，在n型半導體基板5的 表面側中於ρ型區域7與ρ型區域11之間形成有高濃度^ 型區域9。據此’接鄰的ρ型區域7被電性分離，可更進一 步降低Ρ型區域7間的串擾。而且，即使在因連接點的破 損’使某光電二極體變成電性浮接的狀態的情形中，也可 更進一步降低載子的流入接鄰的光電二極體。 而且，在本第一實施形態中，高濃度η型區域9係由η 型半導體基板5的表面側看，包圍ρ型區域7而形成。據 此，可確實電性分離接鄰的ρ型區域7。 而且’在本第一實施形態中，在η型半導體基板5的 表面側形成有電性連接有高濃度η型區域9與ρ型區域11 的電極19，此電極19係連接於接地電位。據此，變成可謀 求連接Ρ型區域11於接地電位用的電極，與連接高濃度η 型區域9於接地電位用的電極之共用化，可防止電極_增 加。此情形，被由ρ型區域11吸出的載子C變成在光電二 極體陣列PD1的內部消失。 而且，在本第一實施形態中，Ρ型區域11可藉由與ρ 型區域7相同的製程形成。此情形，無光電二極體陣列pdi 的製程複雜化的情形。 (第二實施形態） 第3圖是顯示與第二實施形態有關的半導體光檢測元 -15- 1355092 件的槪略俯視圖。第4圖是說明沿著第3圖中的IV-IV 剖面構成用的模式圖。與第二實施形態有關的光電二 陣列PD2係關於高濃度η型區域9以及p型區域11的 構造，此點和與第一實施形態有關的光電二極體陣列 不同。 在η型半導體基板5的表面側形成有電性連接於 度η型區域9的電極31 (相當於第二電極）。電極31 > 電極配線33、（UBM)(未圖示）以及凸塊電極35。電極 3 3例如由鋁膜構成，透過形成於熱氧化膜的接觸孔， 連接於高濃度η型區域9。電極配線33也如第4圖所 由η型半導體基板5的表面側看，覆蓋高濃度η型區 而形成。UBM係在電極配線33上藉由依次電鍍例如 Au而形成。凸塊電極35係由銲錫構成，形成於UBM 電極31係連接於差動放大器27的非反轉輸入端子， 31與差動放大器27的非反轉輸入端子的中途部分係 於接地電位。據此，變成電極31與差動放大器27的 轉輸入端子連接於共通的接地電位。 而且，在η型半導體基板5的表面側形成有電性 於ρ型區域11的電極41(相當於第一電極）。電極41^ 電極配線43、（UBM)(未圖示）以及凸塊電極45。電極 43例如由鋁膜構成，透過形成於熱氧化膜的接觸孔， 連接於Ρ型區域11。電極配線43也如第4圖所示， 型半導體基板5的表面側看，覆蓋ρ型區域π而形成。 係在電極配線43上藉由依次電鍍例如Ni、Au而形成 塊電極45係由銲錫構成，形成於UBM上。電極41係 線的 極體 電極 PD1 局濃 3含： 配線 電性 示， 域9 Ni ' 上。 電極 連接 非反 連接 3含： 配線 電性 由η UBM 。凸 與電 -16- 1355092 極31互相電性絕緣。電極41係在維持有與電極31電性 緣的狀態下，在光電二極體陣列PD2的外部中連接於與 極31不同的接地電位。 如以上，在本第二實施形態中與第一實施形態一樣 藉由擴散移動而想流入接鄰的p型區域7的載子C變成 由P型區域11吸出。據此，藉由擴散移動而想流入接鄰 P型區域7的載子C被除去，可良好地抑制p型區域7 間的串擾的發生。 而且，即使在因初期的連接錯誤或溫度循環等而發 連接點的破損，使某p型區域7變成電性浮接的狀態的 形中，由該P型區域7溢出的載子也變成被由p型區域 吸出。據此，可良好地抑制載子流入接鄰的p型區域7_ 而且，在本第二實施形態中，在η型半導體基板5 表面側形成有電性連接於高濃度η型區域9的電極3 1與 性連接於ρ型區域11的電極41，電極31與電極41係在 相電性絕緣的狀態下各自連接於不同的接地電位。在此 成下，高濃度η型區域9與ρ型區域11變成在光電二極 陣列PD2的內部中被電性分離。據此，即使在例如接地 位變動的情形下也不會有ρ型區域1 1的電位變動的情形 可抑制ρ型區域7與ρ型區域11的電位差造成的電流的 入。其結果，很難對來自ρ型區域7的輸出信號產生電 的影響（雜訊的重疊），可實現穩定的信號輸出。 而且，在本第二實施形態中，Ρ型區域11可藉由與 型區域7相同的製程形成，另一方面，電極41與電極 也可藉由與電極15相同的製程形成。此情形，無光電二 絕 電 被 的 之 生 情 11 I 的 電 互 構 體 電 f 流 性 P 31 極 -17- 1355092 體陣列PD 2的製程複雜化的情形。 此外，在光電二極體陣列PD2中，因電極31與電彳 係在互相電性絕緣的狀態下，故逆向偏壓（reverse voltage)的施加也變的容易》因此，信號檢測藉由使用 放大器，也能容易進行低信號檢測。 接著，依照第5圖以及第6圖說明與本實施形態 的半導體光檢測元件的更進一步的變形例。第5圖以及 圖是說明與本實施形態有關的半導體光檢測元件的變 的剖商構成周的模式圖。 當作第5圖所示的半導體光檢測元件的光電二極 列PD3係關於η型半導體基板5的形狀，此點和與第 施形態有關的光電二極體陣列PD 1不同。當作第6圖 的半導體光檢測元件的光電二極體陣列PD4係關於η 導體基板5的形狀，此點和與第二實施形態有關的光 極體陣列PD2不同。 在光電二極體陣列PD3、PD4中，在η型半導體基 的背面側中於對應存在於表面側的各ρη接合區域3 (ρ 域7)的區域形成有凹陷部51。據此，在對應接鄰的ρ 域7之間的區域成爲形成有突出部53，俾包圍對應ρ 域7的區域。 • 在上述光電二極體陣列PD3、PD4中，與上述的實 態相同，藉由擴散移動而想流入接鄰的ρ型區域7的載 被除去，可良好地抑制ρ型區域7之間的串擾的發生 而且，即使在因初期的連接錯誤或溫度循環等而 連接點的破損，使某ρ型區域7變成電性浮接的狀態 極4 1 bias 積分 有關 第6 形例 體陣 —實 所示 型半 電二 板5 型區 型區 型區 施形 子C 〇 發生 的情 -18- 1355092 IX IX 0 域 7 區域 型區 P型 由 P 被的 成鄰 變接 也入 子流 載子 xup wr 出制 溢抑 7 地 域好 區良 型可 P ， 該此 由據 > 0 中出 形吸 而且，在光電二極體陣列PD3、PD4中，可一邊維持機 械的強度，一邊縮短由η型半導體基板5的背面（光L的入 射面）到ρη接合區域3的距離。由$ η型半導體基板5的 表面到ρη接合區域3的距離短，故成爲在η型半導體基板 5內產生的載子C在到ρη接合區域3的移動過程中之再結 合被抑制。 其次，根據第7圖說明與本實施形態有關的放射線檢 測裝置。第7圖是說明與本實施形態有關的放射線檢測裝 置的剖面構成用的模式圖。 放射線檢測裝置RD包含：藉由放射線的入射而發光的 閃爍偵檢器61與上述光電二極體陣列PD 1。此外，取代使 用光電二極體陣列PD1，使用光電二極體陣列PD2~4也可 以。 閃爍偵檢器6 1係位於光電二極體陣列PD 1的背面側。 由閃爍偵檢器6 1射出的光係由光電二極體陣列PD 1的背面 入射到該光電二極體陣列PD 1。閃爍偵檢器6 1係接著於光 電二極體陣列PD1的背面。對於閃爍偵檢器61與光電二極 體陣列PD 1的接著，可使用具有透光性的樹脂（例如環氧樹 脂、丙烯基樹脂等）》 在上述放射線檢測裝置RD中，藉由包含光電二極體陣 列PD 1，使p型區域7之間的串擾的發生被良好地抑制。 而且，即使在因初期的連接錯誤或溫度循環等而發生連接 點的破損，使某光電二極體變成電性浮接的狀態的情形 -19- 1355092 中’載子的流入接鄰的光電二極體也被良好地抑制。據此， 可得到高的解像度》 本發明並非限定於前述的實施形態。例如在本實施形 態中雖然適用本發明於複數個pn接合係二次元地縱橫規 律地排列的光電二極體陣列，但不限定於此，對於pn接合 係一次元地排列的光電二極體陣列也能適用本發明。 與本實施形態有關的光電二極體陣列PD1-4以及放射 線檢測裝置RD適合於X線CT裝置。 如果依照本發明，可提供可良好地抑制串擾的發生之 半導體光檢測元件及放射線檢測裝置。而且，可提供即使 在因初期的連接錯誤或溫度ίί環等而發生連接點的破損， 使某光電二極體變成電性浮接的狀態的情形中，也能抑制 載子的流入接鄰的光電二極體之半導體光檢測元件及放射 線檢測裝置。 【圖式簡單說明】 第1圖是顯示與第一實施形態有關的半導體光檢測元 件的槪略俯視圖》 第2圖是說明沿著第1圖中的Π-Π線的剖面構成用的 模式圖。 第3圖是顯示與第二實施形態有關的半導體光檢測元 件的槪略俯視圖。 第4圖是說明沿著第3圖中的IV-IV線的剖面構成用的 模式圖。 第5圖是說明與本實施形態有關的半導體光檢測元件 的變形例的剖面構成用的模式圖。 第6圖是說明與本實施形態有關的半導體光檢測元件 -20- 1355092 的變形例的剖面構成用的模式圖。 第7圖是說明與本實施形態有關的放射線檢測裝置的 剖面構成用的模式圖。 第8圖是說明第2圖所示的半導體光檢測元件的變形 例的剖面構成用的模式圖。 【主要元件符號說明】 3: pn接合區域 5: η型半導體基板 7、1 1 : ρ型區域 9：高濃度η型區域 1 3 : ρ η接合區域 15、 19、 31、 41:電極 15a、19a、81、82:電極墊
15b、19b: UBM 17 ' 23、35 ' 45:凸塊電極 21、33、43:電極配線 25:空乏層 27:差動放大器 5 1:凹陷部 53:突出部 6 1 :閃爍偵檢器 80:配線基板 C:載子 L:光 PD1〜PD5:光電二極體陣列 RD:放射線檢測裝置 -21 -
Claims (1)
1355092 第093131280號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(100年5月） 1 · 一種半導體光檢測元件’其特徵為：在被檢測光的 入射面的相反面側具備形成有ρη接合型的複數個光 電二極體之半導體基板， 在該半導體基板的該入射面的相反面側，在該複 數個光電二極體中之相鄰接的光電二極體間形成有 ρη接合區域，
上述半導體基板係第1導電型，上述複數之光電二 極體及上述ρη接合區域係以第2導電型之雜質半導 體區域及上述半導體基板構成。 2. 如申請專利範圍第1項所述之半導體光檢測元件，其 中自該相反面側觀察，該ρη接合區域係形成為包圍 該光電二極體。
3. 如申請專利範圍第1項所述之半導體光檢測元件，其 中在該半導體基板的該相反面側，在該ρη接合區域 與該光電二極體之間形成有與該半導體基板為同一 導電型即第1導電型之高濃度雜質半導體區域。 4·如申請專利範圍第3項所述之半導體光檢測元件，其 中自該相反面側觀察，該高濃度雜質半導體區域係 形成為包圍該光電二極體。 5·如申請專利範圍第4項所述之半導體光檢測元件，其 中在該半導體基板的該相反面側形成有電性連接於 該Ρη接合區域與該高濃度雜質半導體區域的電極， 該電極係連接於接地電位。 123597-I000530.doc 1355092_______— [^一-----—--一上 6. 如申請專利範圍第4項所述之半導體光檢測元件，其 中在該半導體基板的該相反面側形成有： • 第一電極，其電性連接於該pn接合區域；及第二 電極，其電性連接於該高濃度雜質半導體區域， 該第一電極與該第二電極在互相電性絕緣的狀態 下各自連接於接地電位。 7. 如申請專利範圍第1項所述之半導體光檢測元件，其 φ 在該半導體基板的該相反面側形成有與上述複數之 光電二極體之各個電性連接，且包含凸塊電極之電 極；並且 包含支持構件，其在相對向於該半導體基板的面 側’以與該複數之光電二極體的每一個對應之方式 形成有電極墊；該複數之光電二極體的每一個係經 由該凸塊電極電性連接於該支持構件之對應的該電 極墊。 φ 8. 一種放射線檢測裝置，其特徵在於包含·· 如申請專利範圍第1項所述之半導體光檢測元 件；及 閃爍器’其位於該半導體基板的該入射面側，藉 由放射線的入射而發光。 123597-1000530.doc
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