Beschreibung
Herstellungsverfahren eines Sensorchips sowie computertomographischer Detektor
Die Erfindung betrifft einen Sensorchip, insbesondere für computertomographische Detektoren, aufweisend einen mit einem Strahlung detektierenden Element elektrisch verbundenen Analog-Digital -Wandler . Ferner betrifft die Erfindung einen com- putertomographischen Detektor, ein Herstellungsverfahren eines derartigen Sensorchips, sowie ein Verfahren zum Betrieb eines Sensorchips.
Unter einem Sensorchip versteht man im Allgemeinen eine Sen- sorschaltung, deren elektrische und elektronische Komponenten auf Halbleitersubstraten aufgebracht oder in diese integriert wurden. Das Halbleitersubstrat wird gemeinhin als Wafer oder Grundplatte bezeichnet, die im Ganzen mit einer Vielzahl von Sensorschaltungen hergestellt wird, um diese dann nach dem Herstellungsprozess voneinander zu separieren und zu verkabeln .
Solche Sensorchips werden in computertomographischen Detektoren (CT-Detektoren) eingesetzt, die zur medizinischen Bildge- bung dienen. Ein Computertomograph erlaubt eine bessere Diagnose, wenn eine hohe Auflösung, d.h. eine hohe Pixelanzahl pro Fläche, gewährleistet ist. Ein Sensorchip entspricht meist einem Pixel (Bildpunkt) , womit zur Erreichung der gewünschten Auflösung in der Regel eine Vielzahl von Sensor- chips benötigt werden. Bereits wegen dieser Vielzahl benötigter Pixel ist eine lithographische Integration in Halbleitersubstrate zur Kostenreduktion vorteilhaft.
Zudem müssen die Sensorchips dazu geeignet sein, in eine definierte zweidimensionale Anordnung mit weiteren Sensorchips gebracht zu werden, um den Pixelabstand präzise zu definieren. Jede Dimension verlangt die flächige Anordnung zweier benachbarter Sensorchips. Folglich müssen insgesamt
vier Sensorchips lateral anordenbar sein. Gerade für dieses vierseitige Anordnungserfordernis, wie es für großflächige CT-Detektoren üblich ist, eignen sich Sensoren, basierend auf Halbleitersubstraten, ebenfalls sehr gut.
Beispielsweise lehrt die DE 10 2007 022 197 AI ein Detektorelement für einen Röntgendetektor zum Einsatz in einem Röntgen-Computertomographen . Dieses Detektorelement weist mehrere auf Halbleitersubstraten basierende Komponenten auf, nämlich ein Detektionselement , ein Bauelement mit den elektronischen Schaltungen und ein Umkontaktierungselement , welches zwischen den beiden erstgenannten angeordnet ist und zwei Funktionen aufweist, nämlich zum einen eine mechanische Stabilisierung des Sensorelementes zu gewährleisten und zum anderen mittels dessen Leiterbahnen die geometrische Anordnung der Signalausgangskontakte des Detektionselements an die geometrische Anordnung der Signaleingangskontakte des Bauelements anzupassen . Aus der DE 10 2010 011 582 B4 ist ein Detektormodul für einen Strahlendetektor bekannt, welches die Funktion einer optischelektrischen Wandlerschicht mit nachgeschalteter Umverdrah- tung auf der zugehörigen Trägerschicht innehat, womit aufgrund der Neuanordnung der Signalausgangskontakte der Kabel basierte Anschluss der externen Ausleseelektronik leichter fällt .
Der Herstellungs- und Materialaufwand ist bei den derzeitigen Lösungen sehr hoch, zumal oftmals ein sogenanntes Wafer- Bonding-Verfahren eingesetzt werden muss oder schlicht der Umkontaktierungsaufwand sehr hoch ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Herstellungs- prozess und den Materialaufwand für Sensorchips der genannten Art zu reduzieren und positive Eigenschaften, wie Qualität oder Lebensdauer, zu verbessern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Sensorchip mit den Merkmalen des Anspruchs 1, einen computertomographischen Detektor mit den Merkmalen des Anspruchs 9, ein Herstellungsverfahren eines Sensorchips mit den Merkmalen des Anspruchs 10 und ein Verfahren zum Betrieb eines Sensors mit den Merkmalen des Anspruchs 11.
Erfindungsgemäß weist ein Sensorchip, insbesondere für computertomographische Detektoren, einen mit einem Strahlung detektierenden Element elektrisch verbundenen Analog-Digital - Wandler, sowie eine kristalline Grundplatte auf, wobei Bestandteile des Strahlung detektierenden Elementes und Bestandteile des Analog-Digital -Wandlers auf einer Detektorseite der kristallinen Grundplatte lithographisch integriert sind. Dies ist äußerst vorteilhaft, weil nicht zwei kristalline Grundplatten den lithographischen Integrationsprozess der erforderlichen Schaltungen durchlaufen müssen, um anschließend in ebenfalls aufwändiger Weise in einem Bonding- Verfahren miteinander verbunden zu werden. Ferner sorgt der erfindungsgemäße Sensorchip für eine sehr robuste elektronische Verschaltung, die gerade bei einer Vielzahl von Sensorchips in CT-Detektoren, letzteren zu einem stabilerem Betrieb und einer längeren Lebensdauer verhelfen. Zudem stellt sich eine ebenfalls vorteilhafte Bauraumoptimierung ein.
Bei dem Strahlung detektierenden Element kann es sich um eine Photodiode oder ein Photodioden-Array handeln, deren unterschiedlich dotierte Übergänge mittels der schichtweisen Halbleiterschichtenaufbringung basierend auf lithographischen Masken realisiert sind. Dabei kann das Strahlung detektieren- de Element die Analysestrahlung, das heißt im Falle eines Tomographen diejenige Strahlung detektieren, die auch durch den Körper eines Lebewesens transmittiert worden ist und von daher medizinische Informationen trägt. Das Strahlung detek- tierende Element wandelt diese Analysestrahlung in ein analoges elektrisches Signal um, damit die darin enthaltene medizinische Information elektrisch weitergegeben werden kann.
Alternativ kann eine mittelbare Detektion durch das Strahlung detektierende Element realisiert werden, indem beispielsweise Szintillationslicht eines Szintillationselements die Analysestrahlung aus dem Körper in eine andere Strahlung, zum Bei- spiel sichtbares Licht, umwandelt. Das Szintillationslicht wird im Strahlung detektierenden Element des Sensorchips de- tektiert und dort in ein analoges, elektrisches Signal umgewandelt. Der Zwischenschritt ist deshalb erforderlich, weil Halbleiterdetektoren, wie sie im Sensorchip typischerweise verwendet werden, nur in einem bestimmten Wellenlängenbereich elektromagnetischer Strahlung sensitiv sind. Liegt die Wellenlänge der Strahlenquelle des medizinischen Gerätes, zum Beispiel eines Röntgen-Tomographen, außerhalb dieses Bereichs, so muss eine mittelbare Detektion angestrebt werden.
Der Analog-Digital -Wandler ist dazu vorgesehen, das analoge elektrische Ausgangssignal des Strahlung detektierenden Elements in ein digitales Signal umzuwandeln. Diese Schaltung des Analog-Digital -Wandlers ist auf lithographische Weise auf die kristalline Grundplatte aufgebracht und verwendet gegebenenfalls eine Vielzahl von unterschiedlichen Halbleiterschichten, Leiterbahnen und/oder andere Bestandteile integrierter Schaltungen. Die kristalline Grundplatte kann eine monokristalline Grundplatte sein, das heißt ein Teilstück eines sogenannten Wa- fers . Alternativ ist auch in Abhängigkeit von der Ausführungsform der Erfindung eine polykristalline Grundplatte verwendbar. Typische Materialien einer solchen Grundplatte sind Silizium, Siliziumcarbid, Galliumarsenid oder Indiumphosphid, jeweils in monokristallinem oder polykristallinem Zustand. Sofern die zu detektierende Strahlung durch die Grundplatte transmittiert , müssen noch die spektralen Transmissionseigenschaften des jeweiligen Materials berücksichtigt werden, um unnötige Absorptionen zu vermeiden.
Unter lithographischer Integrierung wird das Aufbringen einer anwendungsspezifischen, integrierten Schaltung auf der kris-
tallinen Grundplatte verstanden. Damit kann es sich bei dem Sensorchip auch um eine sogenannte anwendungsspezifische, integrierte Schaltung (application- specific integrated circuit, ASIC) handeln, die als standardisierter integrierter, elekt- ronsicher Schaltkreis realisiert wird. Die Funktion eines
ASICs ist nicht mehr nachträglich manipulierbar, jedoch sind die Herstellungskosten deutlich geringer im Vergleich zu nicht standardisierten integrierten Schaltungen. Besonders vorteilhaft an der Erfindung ist die Tatsache, dass die Bestandteile des Strahlung detektierenden Elementes und des Analog-Digital -Wandlers beide auf der ersten Seite der kristallinen Grundplatte, nämlich der Detektorseite, lithographisch integriert sind. Somit muss der kostenträchtige Integrationsprozess nur einmal an der Grundplatte ausgeführt werden und alle elektrischen und elektronischen Komponenten können gleichzeitig und räumlich nebeneinander und nicht, wie bislang, nacheinander gefertigt werden. Vorteilhafterweise ist der Analog-Digital -Wandler über eine Durchkontaktierung der kristallinen Grundplatte mit einem elektrischen Anschlussmittel auf einer der Detektorseite der kristallinen Grundplatte gegenüberliegenden, zweiten Seite elektrisch leitend verbunden. Eine derartige Durchkontaktie- rung zwischen Leiterbahnen auf den sich gegenüberliegenden Seiten der Grundplatte kann durch einen Ätzvorgang bewerkstelligt werden, der die Grundplatte an unbedeckter Stelle in senkrechter Richtung in Bezug zu den Oberflächen der beiden Seiten chemisch abträgt, bis nach einigen 100 Mikrometern ei- ne Leiterbahn oder ein dafür speziell vorgesehener Kontakt freigelegt wird. Nach einer Isolation folgt eine Metallisierung, die eine elektrisch leitende Verbindung der Leiterbahnen beider Seiten herstellt, indem sie sich sowohl auf den freigelegten Kontakt oder die freigelegte Leiterbahn absetzt, als auch auf den inneren, lateralen Flächen der durch die
Ätzung entstandenen Ausnehmung, als auch auf einer Leiterbahn oder einem Kontakt derjenigen Seite der Grundplatte, von der aus die Ätzung angesetzt wurde. Somit können die bisherigen
Umverteilungskontaktierungen auf ein Minimum von Material und eingenommenem Raum reduziert werden.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Durch- kontaktierung eine Metallisierung auf, die zur Übertragung eines digitalen Signals von der Detektorseite, durch die kristalline Grundplatte hindurch, auf die zweite Seite der kristallinen Grundplatte vorgesehen ist. Das digitale Signal ist ein durch den Analog-Digital -Wandler umgewandeltes Sig- nal, welches an eine Auswerteeinheit weitergeleitet wird, die dieses Signal speichern, darstellen und/oder anderweitig verarbeiten kann. Die Auslegung einer Durchkontaktierung für digitale Signale ist nicht so kritisch wie vergleichsweise für analoge Signale. Dies liegt darin begründet, dass das di- gitale Signal mit Detektionsschwellen für die Werte 0 und 1 arbeitet, wohingegen sich jede Spannungs- oder Stromänderung bei einem analogen Signal unmittelbar auf den Informationsgehalt des Signals auswirkt. Von daher muss bei einer Durchkontaktierung für digitale Signale weniger auf Leckströme oder unerwünschte Kapazitäten geachtet werden.
Die Durchkontaktierung wird zumindest teilweise durch eine Ausnehmung, insbesondere eine herausgeätzte Ausnehmung, aus der kristallinen Grundplatte gebildet. Allerdings kann diese Durchkontaktierung weitere Merkmale aufweisen. Beispielsweise kann die Ausnehmung wieder mit einem Nichtleiter befüllt werden oder es können alternativ oder zusätzlich mechanische Methoden zur Herstellung der Ausnehmung angewendet worden sein, wie zum Beispiel eine Bohrung.
Ein elektrisches Anschlussmittel kann sowohl auf der Detektorseite, als auch auf der der Detektorseite gegenüberliegenden Seite der kristallinen Grundplatte aufgebracht sein. Es dient dazu, eine möglichst sichere und einfache Kontaktierung mit einer Analyseeinheit, wie zum Beispiel einem Computer, herzustellen. Bei dem Anschlussmittel kann es sich um eine Lotkugel, einen Leiterplattenkontakt, eine Buchse oder einen Stecker handeln, die jeweils in die Grundplatte integriert
sind oder sich mit dieser elektrisch leitend verbinden lassen .
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist die kristalline Grundplatte für die durch das Strahlung detektierende Element detektierbare Strahlung durchlässig und das elektrische Anschlussmittel ebenfalls auf der Detektorseite der kristallinen Grundplatte aufgebracht . Um die Strahlungsverluste in der Grundplatte weiter zu minimieren, kann diese gedünnt werden, um die Dicke der Grundplatte zu reduzieren. Bei dieser Ausführungsform sind keine Durchkontaktierungen notwendig, zumal alle Komponenten (Analog-Digital-Wandler, Strahlung detektie- rendes Element, Anschlussmittel) auf der Detektorseite der Grundplatte angeordnet sind und lediglich die zu detektieren- de Strahlung durch die Grundplatte transmittiert . Somit handelt es sich hierbei um eine besonders kosteneffiziente Ausführungsform .
Unter Detektorseite wird allgemein die Seite verstanden, an der das Strahlung detektierende Element ausgebildet ist. Die Detektorseite kann sowohl die einer zu erfassenden Strahlung zugewandte Vorderseite des Detektors oder auch die der zu erfassenden Strahlung abgewandte Rückseite des Detektors sein. Bei den Bestandteilen des Strahlung detektierenden Elementes, den Bestandteilen des Analog-Digital-Wandlers und den Bestandteilen des Anschlussmittels handelt es sich um elektrische oder elektronische Bauteile, insbesondere elektrisch leitende Leiterbahnen, undotierte und/oder dotierte Halblei - terschichten . Dazu können beliebige aus der Halbleitertechnik bekannte Elemente eingesetzt werden, soweit sie für die bisher genannten Komponenten oder weitere Komponenten verwendbar sind . Für den Bau von CT-Detektoren ist es vorteilhaft, wenn der Sensorchip zur flächigen Anordnung mit lateral angrenzenden, insbesondere baugleichen, Sensorchips vorgesehen ist. Der Vorteil ist besonders groß, wenn der Sensorchip an vier Sei-
ten mit weiteren Sensorchips bauraumoptimiert anordenbar ist und diese in einer planen Ebene oder einer zylindrischen Fläche angeordnet werden können, wie es in CT-Detektoren normalerweise üblich ist. Ausschlaggebend für die Form des Sensor- Chips ist das Strahlung detektierende Element, welches zu jedem Strahlung detektierenden Element eines benachbarten Sensorchips einen definierten, idealerweise möglichst kleinen Abstand, einnehmen sollte. Dazu sind ist die Größe und laterale Beschaffenheit des Sensorchips in vier Richtung entspre- chend anpassbar. Ideale Formen scheinen daher Prismen mit viereckiger Grundfläche zu sein, wie zum Beispiel eine Quader-Form.
Computertomographische Detektoren mit einer Vielzahl von Sen- sorchips erzielen eine hohe Auflösung, auch wenn die Sensorchips zum medizinischen Bild jeweils nur einen Bildpunkt (Pixel) beitragen.
Vorteilhaft ist ein Herstellungsverfahren eines Sensorchips, bei dem in einem ersten Schritt auf eine Detektorseite einer kristallinen Grundplatte Bestandteile eines Strahlung detektierenden Elementes und Bestandteile eines Analog- Digital -Wandlers lithographisch integriert werden, in einem zweiten Schritt die Detektorseite mit den Bestandteilen des Strahlung detektierenden Elementes und den Bestandteilen des Analog-Digital-Wandlers isoliert wird,
in einem dritten Schritt eine Durchkontaktierung zur elektrisch leitenden Verbindung von Leiterbahnen der Detektorseite mit Leiterbahnen der zweiten Seite der kristallinen Grundplatte ausgebildet wird, und
in einem vierten Schritt die zweite Seite der kristallinen Grundplatte isoliert wird.
Letztendlich müssen noch Anschlusselemente auf der zweiten Seite angebracht werden, da sonst eine Verbindung mit einer Analyseeinheit oder Computer nicht möglich wäre. Wichtig ist bei der Herstellung, dass durch die Durchkontak- tierung die Isolation der Detektorseite von der Grundplatte her auf definierte Weise aufgehoben wird, um die Durchkontak- tierung elektrisch leitend machen zu können. Nachdem die elektrisch leitende Kontaktierung zwischen den Komponenten auf der Detektorseite und den Komponenten auf der zweiten Seite durch die Grundplatte hindurch bewerkstelligt wurde, kann eine letzte Isolierung der zweiten Seite stattfinden.
Zur Erfindung gehört ebenfalls ein Verfahren zum Betrieb ei- nes Sensorchips, bei dem auf einer Detektorseite einer kristallinen Grundplatte des Sensorchips eine Strahlung detek- tiert und die detektierte Strahlung in ein analoges Signal und das analoge Signal mittels eines Analog-Digital-Wandlers in ein digitales Signal umgewandelt wird.
Dadurch, dass das digitale Signal von der Detektorseite durch eine Durchkontaktierung der Grundplatte hindurch auf eine zweite Seite der Grundplatte geleitet wird, wird ein erheblicher Verdrahtungsaufwand eingespart. Die Ersparnis resultiert bei CT-Detektoren oder auch bei anderen Detektoren, die eine Vielzahl von Sensorchips verwenden, darin, dass eine der Anzahl von Pixeln entsprechenden Zahl von Verdrahtungen nicht mehr auf herkömmliche Weise herstellt werden muss. Stattdessen sind die erforderlichen Kontaktierungen mittels Halblei- tertechnik mit wenig Aufwand umsetzbar.
Vorteilhafterweise kann das digitale Signal auf der zweiten Seite der Grundplatte durch elektrische oder elektronische Bauteile geleitet werden. Damit ist das digitale Signal noch auf der zweiten Seite der Grundplatte verarbeitbar, beispielsweise durch weitere dort angeordnete Komponenten.
Selbst wenn eine weitere Verarbeitung nicht an der Grundplatte erfolgen soll, so kann das digitale Signal über ein dort,
an der zweiten Seite der Grundplatte, angeordnetes Anschlusselement vorteilhaft vom Sensorchip weggeleitet werden, ohne ein Kabel um den Sensorchip herumführen zu müssen. Weitere vorteilhafte Ausbildungen und bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind der Figurenbeschreibung und/oder den Unteransprüchen zu entnehmen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert .
Es zeigen: FIG 1 eine geschnittene Ansicht eines ersten Sensorchips in einem Herstellungsschnitt vor der Durchkontak- tierung,
FIG 2 eine geschnittene Ansicht des ersten Sensorchips aus FIG 1 nach einer Durchkontaktierung auf eine Leiterbahn der Detektorseite,
FIG 3 eine geschnittene Ansicht des ersten Sensorchips aus FIG 2 nach einer Aufbringung eines als Lotkugel ausgeführten Anschlusselementes,
FIG 4 eine geschnittene Ansicht eines zweiten Sensorchips mit strahlungsdurchlässiger Grundplatte, bei dem alle Komponenten auf der Detektorseite angeordnet werden, und
FIG 5 eine geschnittene Ansicht des zweiten Sensorchips aus FIG 4 nach Isolation der Detektorseite und Aufbringung der Lotkugeln.
CT-Detektoren, wie sie in Röntgen-Computertomographen eingesetzt werden, benötigen eine Vielzahl von Sensorelementen, die auf zylindrischen oder anderen Flächen nebeneinander an-
geordnet sind, um die Röntgenstrahlung unmittelbar oder mittelbar zu detektieren und in ein digitales Signal umzuwandeln. Bei der Herstellung dieser Sensorelemente greift man auf Halbleitertechnik zurück. Als Sensorelement werden nach- folgend exemplarisch zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Sensorchips vorgestellt.
FIG 1 zeigt eine geschnittene Ansicht eines ersten Sensorchips in einem Herstellungsschnitt vor der Durchkontaktie- rung . Eine Detektorseite 12 einer Grundplatte 1 mit den dort angeordneten Komponenten wurde bereits isoliert. Zu diesen Komponenten zählt eine Photodiode 9 und ein Teil eines Analog-Digital -Wandlers 10, von dem eine Leiterbahn 2 ausgeht, die für eine Durchkontaktierung vorgesehen ist. Die Leiter- bahn 2 liegt auf einer der Detektorseite 12 zugewandten Seite einer Schicht 8 innerhalb des Sensorchips . Beim Durchkontak- tieren ist die Schicht 8 an der Leiterbahn 2 zu entfernen. Eine Leiterbahn 14 und ein Bestandteil 3 stellen ebenfalls Teile des Analog-Digital-Wandlers 10 dar.
FIG 2 zeigt den Sensorchip aus FIG 1 nach einer Ätzung, einer Isolation und einer Metallisierung. Nunmehr kann der Analog- Digital -Wandler 10 über die Leiterbahn 2 ein digitales Signal über die Durchkontaktierung 6, das heißt auch über die Meta- llisierung 5 an eine Leiterbahn 15 der gegenüberliegenden, zweiten Seite 13 der Grundplatte 1 zur weiteren Verwendung weiterleiten .
Die elektrische Kontaktierung wird durch den zusätzlichen unterseitigen Auftrag der metallischen Durchkontaktierung 6 auf der Leiterbahn 2 bewerkstelligt, die nur dann leitend ist, wenn das Material der Grundplatte 1, zum Beispiel Silizium, durch den Ätzvorgang in der Vertikalen vollständig abgetragen wurde. In diesen Fall wird die Durchkontaktierung auch als „through Silicon via" (TSV) bezeichnet. Die Signale, die durch TSV fließen benötigen eine Stromstärke von einigen 10 pA (Pikoampere) .
Nach der Durchkontaktierung kann die Isolation der zweiten Seite 13 und das Aufbringen der Lotkugeln 7 erfolgen. Diese Lotkugeln 7 dienen dazu, das digitale Signal an ein (nicht abgebildetes) isoliertes Kabel zu übertragen und somit eine elektrische Verbindung zu einer Analyseeinheit, zum Beispiel einem Computer, herzustellen.
Die Detektorseite 12 mag als Oberseite definiert werden, weil dort die zu detektierende Strahlung 11 von einem (nicht abge- bildeten) Szintillationselement oder von einer Strahlungsquelle des Tomographen auf den Sensorchip auftrifft. Folglich kann bei der zweiten Seite 13 von der Unterseite gesprochen werden . FIG 3 zeigt eine geschnittene Ansicht des ersten Sensorchips aus FIG 2 nach einer Aufbringung eines als Lotkugel 7 ausgeführten Anschlusselementes.
Am Ausführungsbeispiel des ersten Sensorchips der Figuren 1 bis 3 ist vorteilhaft, dass die Komponenten, nämlich die Photodiode 9 und der Analog-Digital -Wandler 10 in einem gewöhnlichen CMOS-Prozess (CMOS = Komplementärer Metalloxid-Halbleiter) herstellbar sind. Somit fallen die Behandlungen zweier Grundplatten und deren elektrische Verbindung völlig weg. Das Einsparpotential ist erheblich. Neben der Reduktion der Herstellungskosten werden zudem Robustheit, Lebensdauer und Zuverlässigkeit des Sensorchips verbessert.
Ein Großteil des Bauraumvorteils entsteht durch das Betriebs- verfahren des ersten Sensorchips der FIG 1 bis 3 insbesondere dadurch, dass die digital -analoge Wandlung in unmittelbarer Nähe zum Strahlung detektierenden Element 9, nämlich auf der Detektorseite 12 der Grundplatte 1, stattfindet. Eine Ausleitung des digitalen Signals über die Metallisierung 5 der Durchkontaktierung 6 ist platzsparend, weil die Detektorseite 12 nicht mit Kabelanschlüssen versehen werden muss, die bei der Strahlendetektion hinderlich wären. Stattdessen ist die
ohnehin von der Strahlung abgewandte zweite Seite 13 mit den Anschlusselementen 7 oder weiteren Komponenten ausrüstbar.
Des Weiteren gibt es Vorteile im Vergleich zur Durchleitung von analogen Signalen durch die Durchkontaktierungen, denn die analogen Signale reagieren empfindlich auf Leckströme im Pikoamperebereich . Dies ist bei digitalen Signalen nicht der Fall. Damit wird ein weiteres Maß an Robustheit erzielt. FIG 4 zeigt eine geschnittene Ansicht eines zweiten Sensorchips mit strahlungsdurchlässiger Grundplatte 1, bei dem - im Gegensatz zum ersten Sensorchip der FIG 1 bis 3 - alle Komponenten auf der Detektorseite 12 angeordnet sind. Ein erster Vorteil besteht darin, dass die Photodiode 9 und der Analog-Digital -Wandler 10 gleichzeitig im gleichen CMOS- Prozess hergestellt werden können.
Ein zweiter Vorteil liegt darin, dass eine Nähe von Analog- Digital -Wandler 10 zum Strahlung detektierenden Element 9 ohne Verwendung einer Durchkontaktierung erzielt werden kann. Stattdessen wird die Strahlung zur relativ unproblematischen Transmission durch die Grundplatte 1 herangezogen. Damit handelt es sich bei diesem Ausführungsbeispiel um eine besonders kosteneffiziente Lösung. Es muss lediglich darauf geachtet werden, dass das Material der Grundplatte 1 möglichst strahlungsdurchlässig für die zu detektierende Strahlung 11 ist, um in der Photodiode 9 eine ausreichende Signalstärke zu erreichen .
Zusammenfassend betrifft die Erfindung einen Sensorchip, insbesondere für computertomographische Detektoren, aufweisend einen mit einem Strahlung detektierenden Element 9 elektrisch verbundenen Analog-Digital -Wandler 10. Erklärtes Ziel der Er- findung ist es einen möglichst kosteneffizienten und zuverlässigen Sensorchip anzugeben. Dies wird dadurch erreicht, eine einzige kristalline Grundplatte 1 zu verwenden, auf welche alle erforderlichen Komponenten 7,9,10 des Sensorchips
aufgebracht werden, wobei gegebenenfalls eine Durchkontak- tierung 6 zwischen den Leiterbahnen 14,15 oder den Kontakten beider Seiten der Grundplatte 1 eingesetzt wird, um die Komponenten 7,9,10 beider Seiten 12,13 miteinander zu verbinden