放射線検出器
【課題】半導体基板に発生したキャリアが流れ込む半導体領域を半導体基板の一方の主面側に配置した上で、放射線の入射位置を2次元で検出することが可能な放射線検出器を提供すること。
【解決手段】放射線検出器RD1は、第一導電型の半導体基板1と、半導体基板1と接合を構成する複数の第二導電型の半導体領域10と、対応する半導体領域10に接合された複数の電極21,23とを備える。電極21,23は、第一主面1aに直交する方向から見て、対応する半導体領域10を覆う。半導体領域10は、2次元配列された複数の第一及び第二半導体領域11,13を含む。複数の第一半導体領域11のうち2次元配列における第一方向に配列された第一半導体領域11同士が互いに電気的に接続され、複数の第二半導体領域13のうち第一方向に交差する第二方向に配列された第二半導体領域13同士が互いに電気的に接続される。
【解決手段】放射線検出器RD1は、第一導電型の半導体基板1と、半導体基板1と接合を構成する複数の第二導電型の半導体領域10と、対応する半導体領域10に接合された複数の電極21,23とを備える。電極21,23は、第一主面1aに直交する方向から見て、対応する半導体領域10を覆う。半導体領域10は、2次元配列された複数の第一及び第二半導体領域11,13を含む。複数の第一半導体領域11のうち2次元配列における第一方向に配列された第一半導体領域11同士が互いに電気的に接続され、複数の第二半導体領域13のうち第一方向に交差する第二方向に配列された第二半導体領域13同士が互いに電気的に接続される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、放射線検出器に関する。
【背景技術】
【0002】
放射線の入射位置を2次元で検出するための放射線検出器として、互いに対向する第一及び第二主面を有し、放射線の入射に応じてキャリアを発生する第一導電型の半導体基板と、半導体基板の第一主面側に位置検出方向に沿って配置され、発生したキャリアが流れ込む複数の第二導電型の半導体領域と、半導体基板の第二主面側に上記位置検出方向に直交する方向に沿って配置され、発生したキャリアが流れ込む複数の第一導電型の半導体領域と、を備えるものが知られている(たとえば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平11−054782号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
放射線が特許文献1に記載された放射線検出器に入射すると、半導体基板内においてキャリアが発生する。発生したキャリアの一方は、その発生位置に近接する第二導電型の半導体領域に流れ込み、発生したキャリアの他方は、その発生位置に近接する第一導電型の半導体領域に流れ込む。したがって、放射線の入射位置に応じた位置の第二導電型の半導体領域と第一導電型の半導体領域とから、キャリアが出力されることとなる。このように、特許文献1に記載された放射線検出器では、位置検出に用いられるキャリアが流れ込む半導体領域が半導体基板の両主面に配置されている。このため、上記各半導体領域からキャリアを読み出すための電極や配線などを半導体基板の両主面側に形成する必要があり、放射線検出器の構成が複雑化すると共に、製造性が悪くコストが嵩むといった問題点が生じる懼れがある。
【0005】
本発明は、半導体基板に発生したキャリアが流れ込む半導体領域を半導体基板の一方の主面側に配置した上で、放射線の入射位置を2次元で検出することが可能な放射線検出器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明に係る放射線検出器は、互いに対向する第一及び第二主面を有し、放射線の入射に応じてキャリアを発生する第一導電型の半導体基板と、半導体基板の第一主面側に2次元配列され、半導体基板と接合を構成し半導体基板に発生したキャリアが流れ込む複数の第二導電型の半導体領域と、半導体基板の第一主面側において複数の第二導電型の半導体領域毎に配置され、対応する第二導電型の半導体領域に接合された複数の電極と、を備えており、複数の電極は、第一主面に直交する方向から見て、外縁が対応する第二導電型の半導体領域の外縁よりも外側に位置するように該第二導電型の半導体領域をそれぞれ覆っており、複数の第二導電型の半導体領域は、2次元配列された複数の第一半導体領域と、2次元配列された複数の第二半導体領域と、を含み、複数の第一半導体領域のうち2次元配列における第一方向に配列された第一半導体領域同士が、互いに電気的に接続され、複数の第二半導体領域のうち第一方向に交差する第二方向に配列された第二半導体領域同士が、互いに電気的に接続されていることを特徴とする。
【0007】
本発明に係る放射線検出器では、放射線が放射線検出器に入射すると、半導体基板内においてキャリアが発生する。発生したキャリアの一方は、その発生位置に近接する第二導電型の半導体領域に流れ込む。ところで、複数の第二導電型の半導体領域は、2次元配列された複数の第一半導体領域と、2次元配列された複数の第二半導体領域と、を含んでいる。したがって、発生したキャリアの一方は、その発生位置に近接する第一半導体領域と第二半導体領域とに流れ込むこととなる。2次元配列における第一方向に配列された第一半導体領域同士が互いに電気的に接続されているので、第一半導体領域に流れ込んだキャリアは、第一方向に送られ、出力される。これにより、放射線の第二方向での入射位置が分かる。また、第二方向に配列された第二半導体領域同士が互いに電気的に接続されているので、第二半導体領域に流れ込んだキャリアは、第二方向に送られ、出力される。これにより、放射線の第一方向での入射位置が分かる。このように、本発明では、第一半導体領域に流れ込んだキャリアが第一方向に送られると共に、第二半導体領域に流れ込んだキャリアが第二方向に送られることから、放射線の入射位置を2次元で検出することが可能となる。
【0008】
本発明では、複数の電極が、第一主面に直交する方向から見て、当該電極の外縁が対応する第二導電型の半導体領域の外縁よりも外側に位置するように当該第二導電型の半導体領域をそれぞれ覆っている。これにより、第一導電型の半導体基板と第二導電型の半導体領域との接合領域での電界の集中が緩和され、当該接合領域におけるキャリアの界面リークの発生を抑制できる。
【0009】
第一方向に延び、第一半導体領域に接合された電極同士を接続する複数の第一配線と、第二方向に延び、第二半導体領域に接合された電極同士を接続する複数の第二配線と、を更に備えており、第一方向に配列された第一半導体領域同士が、第一配線を通して互いに電気的に接続され、第二方向に配列された第二半導体領域同士が、第二配線を通して互いに電気的に接続されていてもよい。この場合、第一方向に配列された第一半導体領域同士が比較的低抵抗で電気的に接続されると共に、第二方向に配列された第二半導体領域同士が比較的低抵抗で電気的に接続されることとなる。これにより、放射線検出器の応答特性を向上することができる。
【0010】
複数の第一配線は、第二方向での幅が、第一半導体領域の第二方向での幅よりも狭く、複数の第二配線は、第一方向での幅が、第二半導体領域の第一方向での幅よりも狭くてもよい。この場合、第一半導体領域の配列の狭ピッチ化と第二半導体領域の配列の狭ピッチ化とを容易に図ることができる。
【0011】
第一半導体領域と電極とが接合している領域の中心部が、第一配線を第一方向に延長した領域に含まれ、第二半導体領域と電極とが接合している領域の中心部が、第二配線を第二方向に延長した領域に含まれていてもよい。この場合、第一方向に配列された第一半導体領域同士の電気的な接続経路が短くなると共に、第二方向に配列された第二半導体領域同士の電気的な接続経路が短くなる。これにより、放射線検出器の応答特性をより一層向上することができる。
【0012】
第一半導体領域に接合された電極と第二半導体領域に接合された電極と第二配線とが、第一層に位置し、第一配線が、第一層とは異なる第二層に位置しており、第一配線と第二配線とが立体的に交差していてもよい。この場合、電気的な接続経路を長くすることなく、互いに交差する方向に延びることとなる第一配線と第二配線とをレイアウトすることができる。
【0013】
第一半導体領域と第二半導体領域とは、第一主面に直交する方向から見て円形状を呈していてもよい。この場合、第一半導体領域の配列の狭ピッチ化と第二半導体領域の配列の狭ピッチ化とを容易に図ることができると共に、耐電圧特性を向上できる。
【0014】
第一半導体領域と第二半導体領域とは、第一方向と第二方向とに交差する第三方向において交互に配列されていてもよい。この場合、第一半導体領域と第二半導体領域との配列の更なる狭ピッチ化を図ることができる。
【0015】
複数の第一半導体領域は、第一主面に直交する方向から見て円形状を呈する第一及び第二部分と、第一部分と第二部分を連結するように第一方向に延びる第三部分と、を有し、複数の第二半導体領域は、第一主面に直交する方向から見て円形状を呈する第一及び第二部分と、第一部分と第二部分を連結するように第二方向に延びる第三部分と、を有していてもよい。この場合、第一及び第二半導体領域において、円形状を呈する第一及び第二部分からだけでなく、第三部分からも、空乏層が第二主面に向けて拡がることとなる。これにより、十分な厚みを有する空乏層を安定して形成することができる。
【0016】
第一半導体領域と第二半導体領域とは、第一方向と第二方向とにそれぞれ交互に配列されていてもよい。この場合、第一半導体領域と第二半導体領域との配列の更なる狭ピッチ化を図ることができる。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、半導体基板に発生したキャリアが流れ込む半導体領域を半導体基板の一方の主面側に配置した上で、放射線の入射位置を2次元で検出することが可能な放射線検出器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本実施形態に係る放射線検出器を示す平面図である。
【図2】本実施形態に係る放射線検出器を示す平面図である。
【図3】図1におけるIII−III線に沿った断面構成を説明するための図である。
【図4】図1におけるVI−VI線に沿った断面構成を説明するための図である。
【図5】本実施形態に係る放射線検出器の断面構成を説明するための図である。
【図6】本実施形態に係る放射線検出器の断面構成を説明するための図である。
【図7】本実施形態の変形例に係る放射線検出器を示す平面図である。
【図8】図7におけるVIII−VIII線に沿った断面構成を説明するための図である。
【図9】図7におけるIX−IX線に沿った断面構成を説明するための図である。
【図10】本実施形態の変形例に係る放射線検出器を示す平面図である。
【図11】図10におけるXI−XI線に沿った断面構成を説明するための図である。
【図12】図10におけるXII−XII線に沿った断面構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【0020】
まず、図1〜図4を参照して、本実施形態に係る放射線検出器RD1の構成を説明する。図1及び図2は、本実施形態に係る放射線検出器を示す平面図である。図3は、図1におけるIII−III線に沿った断面構成を説明するための図である。図4は、図1におけるVI−VI線に沿った断面構成を説明するための図である。
【0021】
放射線検出器RD1は、互いに対向する第一主面1aと第二主面1bとを有する半導体基板1を備えている。半導体基板1は、低不純物濃度の第一導電型(たとえば、n−型)の半導体基板であり、第一主面1aに直交する方向から見て矩形形状を呈している。半導体基板1は、放射線の入射に応じてキャリア(電子−正孔対)を発生し、放射線感応領域として機能する。半導体基板1の大きさは、たとえば60×60mmである。半導体基板1の厚みは、たとえば100〜1000μmである。半導体基板1の不純物濃度は、たとえば1×1015〜1021cm−3である。半導体基板1の比抵抗は、たとえば1K〜20KΩ・cmである。
【0022】
本実施形態では、「高不純物濃度」とは、たとえば不純物濃度が1×1015cm−3程度以上のことであって、「+」を導電型に付けて示す。「低不純物濃度」とは、不純物濃度が1×1015cm−3程度以下であって「−」を導電型に付けて示す。
【0023】
放射線検出器RD1は、半導体基板1の第一主面1a側に配置された複数の半導体領域(本実施形態では、264の半導体領域)10を備えている。各半導体領域10は、高不純物濃度の第二導電型(たとえば、p+型)の半導体領域である。各半導体領域10は、半導体基板1内において第一主面1a側からp型不純物を高濃度に拡散させることにより形成される。半導体領域10の厚みは、たとえば0.1〜10μmである。半導体領域10の不純物濃度は、たとえば1×1015〜1021cm−3である。
【0024】
複数の半導体領域10は、半導体基板1の第一主面1a側に2次元配列されており、半導体基板1と接合(pn接合)を構成している。各半導体領域10には、半導体基板1に発生したキャリア(本実施形態では、正孔)が流れ込む。
【0025】
複数の半導体領域10は、図1に示されるように、複数の第一半導体領域(本実施形態では、132の第一半導体領域)11と、複数の第二半導体領域(本実施形態では、132の第二半導体領域)13と、を含んでいる。図1では、説明のため、半導体領域10(第一及び第二半導体領域11,13)を破線で示している。
【0026】
複数の第一半導体領域11は、y軸方向(第二方向)にM行、x軸方向(第一方向)にN列(M,Nは自然数)に2次元配列されており、本実施形態では、第二方向に11行、第一方向に12列に配列されている。複数の第二半導体領域13も、第二方向にM行、第一方向にN列(M,Nは自然数)に2次元配列されており、本実施形態では、第二方向に12行、第一方向に11列に配列されている。第一半導体領域11と第二半導体領域13とは、第一方向と第二方向とに交差する第三方向において交互に配列されている。上述したように、第一方向と第二方向とは、交差している(本実施形態においては、第一方向と第二方向とは、直交している。)。
【0027】
第一半導体領域11は、第一方向のピッチがたとえば30〜300μmで且つ第二方向のピッチがたとえば30〜300μmで配置されている。第二半導体領域13は、第一方向のピッチがたとえば30〜300μmで且つ第二方向のピッチがたとえば30〜300μmで配置されている。第一半導体領域11と第二半導体領域13との第三方向でのピッチは、たとえば30〜300μmである。各第一及び第二半導体領域11,13とは、第一主面1aに直交する方向から見て円形状を呈している。各第一及び第二半導体領域11,13の半径は、たとえば10〜145μmである。
【0028】
放射線検出器RD1は、半導体基板1の第二主面1b側に配置された半導体領域3を備えている。半導体領域3は、高不純物濃度の第一導電型(たとえば、n+型)の半導体領域である。半導体領域3は、半導体基板1内において第二主面1b側からn型不純物を高濃度に拡散させることにより、第二主面1bの全面にわたって形成される。半導体領域3の厚みは、たとえば0.1〜10μmである。半導体領域3の不純物濃度は、たとえば1×1015〜1021cm−3である。
【0029】
放射線検出器RD1は、半導体基板1の第一主面1a側に配置された複数の電極21,23を備えている。各電極21,23は、半導体基板1の第一主面1aの上に、絶縁層5を介して配置されている。各電極21,23は、金属(たとえば、アルミニウムなど)からなる。絶縁層5は、たとえばシリコン酸化膜などからなる。
【0030】
複数の電極21は、複数の第一半導体領域11毎に配置されており、対応する第一半導体領域11に接合されている。すなわち、電極21は、絶縁層5に形成されたスルーホールを通して、第一半導体領域11にオーミック接合されている。電極21は、第一主面1aに直交する方向から見て、その外縁が対応する第一半導体領域11の外縁よりも外側に位置するように第一半導体領域11を覆っている。電極21は、第一主面1aに直交する方向から見て円形状を呈している。
【0031】
複数の電極23は、複数の第二半導体領域13毎に配置されており、対応する第二半導体領域13に接合されている。すなわち、電極23は、絶縁層5に形成されたスルーホールを通して、第二半導体領域13にオーミック接合されている。電極23は、第一主面1aに直交する方向から見て、その外縁が対応する第二半導体領域13の外縁よりも外側に位置するように第二半導体領域13を覆っている。電極23は、第一主面1aに直交する方向から見て円形状を呈している。
【0032】
放射線検出器RD1は、複数の第一配線31と、複数の第二配線33と、を備えている。複数の第一配線31は、電極21及び絶縁層5の上に、絶縁層7を介して配置されている。複数の第二配線33は、絶縁層5の上に配置されている。すなわち、電極21,23と第二配線33とは同じ第一層に位置し、第一配線31は、電極21,23と第二配線33とは上記第一層とは異なる第二層に位置している。各配線31,33は、金属(たとえば、アルミニウムなど)からなる。絶縁層7は、たとえばシリコン酸化膜などからなる。本実施形態では、電極23と第二配線33とが一体に形成されている。絶縁層7及び第一配線31の上には、不図示の絶縁層(たとえば、シリコン酸化膜などからなる)が形成されている。
【0033】
第一配線31は、複数の第一半導体領域11のうち第一方向(x軸方向)に配列された第一半導体領域11の上を第一方向に延びており、絶縁層7に形成されたスルーホールを通して、電極21に接合されている。第一配線31は、第一方向に配列された第一半導体領域11に接合された電極21同士を接続している。これにより、第一方向に配列された第一半導体領域11同士が、電極21及び第一配線31を通して互いに電気的に接続されることとなる。
【0034】
各第一配線31は、第二方向での幅が、第一半導体領域11の第二方向での幅(直径)よりも狭く設定されている。第一配線31の第二方向での幅は、たとえば5〜20μmである。第一半導体領域11と電極21とが接合している領域の中心部が、第一配線31を第一方向に延長した領域に含まれている。すなわち、第一半導体領域11と電極21とが接合している領域の中心部が、第一主面1aに直交する方向から見て、第一配線31に覆われている。
【0035】
各第一配線31の端部には、キャリア読出し用のパッド電極32が第一配線31と一体に設けられている。各パッド電極32は、第二方向に沿って一列に配置されている。パッド電極32は、各第一配線31の両端部に設けられていてもよい。各パッド電極32は、第二方向に沿って千鳥状に配置されていてもよい。
【0036】
第二配線33は、隣り合う電極21の間を、第二方向に延びており、電極23に接続されている。第二配線33は、第二方向に配列された第二半導体領域13に接合された電極23同士を接続している。これにより、複数の第二半導体領域13のうち第二方向に配列された第二半導体領域13同士が、電極23及び第二配線33を通して互いに電気的に接続されることとなる。
【0037】
各第二配線33は、第一方向での幅が、第二半導体領域13の第一方向での幅(直径)よりも狭く設定されている。第二配線33の第一方向での幅は、たとえば5〜20μmである。第二半導体領域13と電極23とが接合している領域の中心部が、第二配線33を第二方向に延長した領域に含まれている。第二配線33は、第一配線31とは異なる層に位置しており、第一配線31と第二配線33とは、立体的に交差している。
【0038】
絶縁層7上には、キャリア読出し用のパッド電極34が設けられている。すなわち、パッド電極34は、第二方向に配列された第二半導体領域13同士の電気的な接続経路の一端に設けられている。各パッド電極34は、第一方向に沿って一列に配置されている。パッド電極34は、絶縁層7に形成されたスルーホールを通して、電極23に接合されている。パッド電極34は、第二方向に配列された第二半導体領域13同士の電気的な接続経路の両端に設けられていてもよい。各パッド電極34は、第二方向に沿って千鳥状に配置されていてもよい。
【0039】
放射線検出器RD1では、半導体領域10(第一及び第二半導体領域11,13)と半導体領域3との間に逆バイアス電圧が印加されると、図5及び図6に示されるように、半導体基板1内に逆バイアス電圧の大きさに応じた空乏層dlが形成される。放射線検出器RD1では、半導体基板1が、空乏層dlが半導体領域3に達した完全空乏化状態とされる。
【0040】
半導体基板1が完全空乏化状態とされた状態で、放射線検出器RD1に放射線が入射すると、半導体基板1内においてキャリア(電子−正孔対)が発生する。発生したキャリア(正孔)は、その発生位置に近接する半導体領域10に流れ込む。ところで、半導体領域10は、2次元配列された複数の第一半導体領域11と、2次元配列された複数の第二半導体領域13と、を含んでいる。したがって、発生したキャリア(正孔)は、その発生位置に近接する第一半導体領域11と第二半導体領域13とに流れ込むこととなる。
【0041】
第一方向に配列された第一半導体領域11同士が互いに電気的に接続されている。第一半導体領域11に流れ込んだキャリアは、流れ込んだ第一半導体領域11に接合された電極21と、当該電極に接合された第一配線31と、を通して第一方向に送られ、対応するパッド電極32から出力される。これにより、放射線の第二方向での入射位置が分かる。
【0042】
第二方向に配列された第二半導体領域13同士が互いに電気的に接続されている。第二半導体領域13に流れ込んだキャリアは、流れ込んだ第二半導体領域13に接合された電極23と、当該電極23に接続された第二配線33と、を通して第二方向に送られ、対応するパッド電極34から出力される。これにより、放射線の第一方向での入射位置が分かる。
【0043】
以上のように、本実施形態では、発生位置に近接する第一半導体領域11に流れ込んだキャリアが第一方向に送られると共に、発生位置に近接する第二半導体領域13に流れ込んだキャリアが第二方向に送られる。このため、放射線検出器RD1は、放射線の入射位置を2次元で検出することが可能となる。
【0044】
放射線検出器RD1では、複数の電極21,23が、第一主面1aに直交する方向から見て、当該電極21,23の外縁が半導体領域11,13の外縁よりも外側に位置するように当該半導体領域11,13をそれぞれ覆っている。これにより、半導体基板1と各半導体領域11,13との接合領域での電界の集中が緩和され、キャリアの接合界面でのリークの発生を抑制できる。
【0045】
放射線検出器RD1では、第一方向に配列された第一半導体領域11同士が、第一配線31を通して互いに電気的に接続され、第二方向に配列された第二半導体領域13同士が、第二配線33を通して互いに電気的に接続されている。これにより、第一方向に配列された第一半導体領域11同士が比較的低抵抗で電気的に接続されると共に、第二方向に配列された第二半導体領域13同士が比較的低抵抗で電気的に接続されることとなる。この結果、放射線検出器RD1の応答特性を向上することができる。
【0046】
各第一配線31は、第二方向での幅が、第一半導体領域11の第二方向での幅よりも狭く設定され、各第二配線33は、第一方向での幅が、第二半導体領域13の第一方向での幅よりも狭く設定されている。これにより、第一半導体領域11の配列の狭ピッチ化と第二半導体領域13の配列の狭ピッチ化とを容易に図ることができる。
【0047】
放射線検出器RD1では、発生したキャリアが第一半導体領域11と第二半導体領域13とに流れ込むことにより、放射線の入射位置を2次元で検出することが可能となる。したがって、発生したキャリアの流れ込みが、第一半導体領域11に偏る、又は、第二半導体領域13に偏ると、放射線の入射位置を適切に検出することが難しいため、第一半導体領域11と第二半導体領域13との配列を狭ピッチ化することが好ましい。
【0048】
放射線検出器RD1では、第一半導体領域11と電極21とが接合している領域の中心部が、第一配線31を第一方向に延長した領域に含まれ、第二半導体領域13と電極23とが接合している領域の中心部が、第二配線33を第二方向に延長した領域に含まれている。これにより、第一方向に配列された第一半導体領域11同士の電気的な接続経路が短くなると共に、第二方向に配列された第二半導体領域13同士の電気的な接続経路が短くなる。これにより、放射線検出器RD1の応答特性をより一層向上することができる。
【0049】
電極21,23と第二配線33とが、第一層に位置し、第一配線31が、第一層とは異なる第二層に位置しており、第一配線31と第二配線33とが立体的に交差している。これにより、電気的な接続経路を長くすることなく、互いに直交する方向に延びることとなる第一配線31と第二配線33とをレイアウトすることができる。
【0050】
第一半導体領域11と第二半導体領域13とは、第一主面1aに直交する方向から見て円形状を呈している。これにより、第一半導体領域11の配列の狭ピッチ化と第二半導体領域13の配列の狭ピッチ化とを容易に図ることができると共に、耐電圧特性を向上できる。
【0051】
第一半導体領域11と第二半導体領域13とは、第一方向と第二方向とに交差する第三方向において交互に配列されている。これにより、第一半導体領域11と第二半導体領域13との配列の更なる狭ピッチ化を図ることができる。
【0052】
放射線検出器RD1では、第一方向に配列された第一半導体領域11の数(第一半導体領域11の列数)と、第二方向に配列された第二半導体領域13の数(第二半導体領域13の行数)と、が同じに設定されている。第一方向に配列された第一半導体領域11同士の電気的な接続経路の長さと、第二方向に配列された第二半導体領域13同士の電気的な接続経路の長さと、が略同等に設定されている。これらにより、第一半導体領域11の列毎での応答特性と、第二半導体領域13の行毎での応答特性と、が略同等となり、放射線の入射位置をより一層適切に検出することが可能となる。
【0053】
続いて、図7〜9を参照して、本実施形態の変形例に係る放射線検出器RD2の構成を説明する。図7は、本実施形態の変形例に係る放射線検出器を示す平面図である。図8は、図7におけるVIII−VIII線に沿った断面構成を説明するための図である。図9は、図7におけるIX−IX線に沿った断面構成を説明するための図である。
【0054】
放射線検出器RD2は、放射線検出器RD1と同様に、半導体基板1と、複数の半導体領域10(複数の第一半導体領域11及び複数の第二半導体領域13)と、複数の電極21,23と、複数の第一配線31と、複数の第二配線33と、を備えている。
【0055】
放射線検出器RD2では、第一方向に隣り合う第一半導体領域11同士が半導体領域12で連結されている。各半導体領域12は、第一半導体領域11と同じ、高不純物濃度の第二導電型(たとえば、p+型)の半導体領域である。各半導体領域12は、第一方向に延びている。各半導体領域12は、半導体基板1内において第一主面1a側からp型不純物を高濃度に拡散させることにより形成される。
【0056】
各半導体領域12は、第二方向での幅が、第一半導体領域11の第二方向での幅(直径)よりも狭く設定されている。また、各半導体領域12の第二方向での幅は、第一配線31の第二方向での幅よりも狭く設定されている。半導体領域12は、第一主面1aに直交する方向から見て、第一配線31により覆われている。半導体領域12の第二方向での幅は、たとえば3〜15μmである。半導体領域12の厚みや不純物濃度は、第一半導体領域11と同じに設定することができる。
【0057】
放射線検出器RD2では、第一方向に隣り合う第一半導体領域11同士が半導体領域12で連結されているため、第一方向に隣り合う第一半導体領域11と半導体領域12とが一つの半導体領域として機能する。すなわち、この一つの半導体領域は、第一主面1aに直交する方向から見て円形状を呈する第一部分(第一半導体領域11)及び第二部分(第一半導体領域11)と、第一部分と第二部分を連結するように第一方向に延びる第三部分(半導体領域12)と、を有することとなる。
【0058】
放射線検出器RD2では、第二方向に隣り合う第二半導体領域13同士が半導体領域14で連結されている。各半導体領域14は、第二半導体領域13と同じ、高不純物濃度の第二導電型(たとえば、p+型)の半導体領域である。各半導体領域14は、第二方向に延びている。各半導体領域14は、半導体基板1内において第一主面1a側からp型不純物を高濃度に拡散させることにより形成される。
【0059】
各半導体領域14は、第一方向での幅が、第二半導体領域13の第一方向での幅(直径)よりも狭く設定されている。また、各半導体領域14の第一方向での幅は、第二配線33の第一方向での幅よりも狭く設定されている。半導体領域14は、第一主面1aに直交する方向から見て、第二配線33により覆われている。半導体領域14の第一方向での幅は、たとえば3〜15μmである。半導体領域14の厚みや不純物濃度は、第二半導体領域13と同じに設定することができる。
【0060】
放射線検出器RD2では、第二方向に隣り合う第二半導体領域13同士が半導体領域14で連結されているため、第二方向に隣り合う第二半導体領域13と半導体領域14とが一つの半導体領域として機能する。すなわち、この一つの半導体領域は、第一主面1aに直交する方向から見て円形状を呈する第一部分(第二半導体領域13)及び第二部分(第二半導体領域13)と、第一部分と第二部分を連結するように第二方向に延びる第三部分(半導体領域14)と、を有することとなる。
【0061】
以上のように、本変形例においても、発生位置に近接する第一半導体領域11に流れ込んだキャリアが第一方向に送られると共に、発生位置に近接する第二半導体領域13に流れ込んだキャリアが第二方向に送られる。このため、放射線検出器RD2は、放射線の入射位置を2次元で検出することが可能となる。
【0062】
放射線検出器RD2においても、放射線検出器RD1と同様に、半導体基板1と各半導体領域11,13との接合領域での電界の集中が緩和され、キャリアの接合界面でのリークの発生を抑制できる。また、本変形例においても、放射線検出器RD2の応答特性を向上することができる。
【0063】
放射線検出器RD2では、逆バイアス電圧を印加した際に、第一及び第二半導体領域11,13だけでなく、半導体領域12,14からも、空乏層が第二主面1bに向けて拡がることとなる。これにより、十分な厚みを有する空乏層を安定して形成することができる。
【0064】
放射線検出器RD2では、第一方向に隣り合う第一半導体領域11と半導体領域12とからなる半導体領域と、第二方向に隣り合う第二半導体領域13と半導体領域14とからなる半導体領域と、は第一方向と第二方向とにそれぞれ交互に配列されている。これにより、第一方向に隣り合う第一半導体領域11と半導体領域12とからなる半導体領域と、第二方向に隣り合う第二半導体領域13と半導体領域14とからなる半導体領域と、の配列の更なる狭ピッチ化を図ることができる。
【0065】
続いて、図10〜12を参照して、本実施形態の変形例に係る放射線検出器RD3の構成を説明する。図10は、本実施形態の変形例に係る放射線検出器を示す平面図である。図11は、図10におけるXI−XI線に沿った断面構成を説明するための図である。図12は、図10におけるXII−XII線に沿った断面構成を説明するための図である。
【0066】
放射線検出器RD3は、放射線検出器RD1と同様に、半導体基板1と、複数の半導体領域10(複数の第一半導体領域11及び複数の第二半導体領域13)と、複数の電極21,23と、を備えている。
【0067】
複数の第一半導体領域11のうち第一方向に配列された第一半導体領域11同士は、配線41を介した電気的接続と半導体領域42を介した電気的接続とが交互になされることにより、電気的に接続されている。すなわち、第一方向に配列された第一半導体領域11同士が、電極21、配線41、及び半導体領域42を通して互いに電気的に接続されている。
【0068】
配線41は、隣り合う電極23の間を、第一方向に延びており、電極21に接続されている。配線41は、第一方向に配列された第一半導体領域11に接合された電極21同士を接続している。各配線41は、金属(たとえば、アルミニウムなど)からなる。配線41は、電極21と一体に形成されている。配線41は、第二方向での幅が、第一半導体領域11の第二方向での幅(直径)よりも狭く設定されている。
【0069】
半導体領域42は、隣り合う第二半導体領域13の間を、第一方向に延びており、第一半導体領域11同士を連結している。半導体領域42は、第一半導体領域11と同じ、高不純物濃度の第二導電型(たとえば、p+型)の半導体領域である。各半導体領域42は、半導体基板1内において第一主面1a側からp型不純物を高濃度に拡散させることにより形成される。各半導体領域42は、第二方向での幅が、第一半導体領域11の第二方向での幅(直径)よりも狭く設定されている。半導体領域42の厚みや不純物濃度は、第一半導体領域11と同じに設定することができる。
【0070】
複数の第二半導体領域13のうち第二方向に配列された第二半導体領域13同士は、配線43を介した電気的接続と半導体領域44を介した電気的接続とが交互になされることにより、電気的に接続されている。すなわち、第二方向に配列された第二半導体領域13同士が、電極23、配線43、及び半導体領域44を通して互いに電気的に接続されている。
【0071】
配線43は、隣り合う電極21の間を、第二方向に延びており、電極23に接続されている。配線43は、第二方向に配列された第二半導体領域13に接合された電極23同士を接続している。各配線43は、金属(たとえば、アルミニウムなど)からなる。配線43は、電極23と一体に形成されている。配線43は、第一方向での幅が、第二半導体領域13の第二方向での幅(直径)よりも狭く設定されている。
【0072】
半導体領域44は、隣り合う第一半導体領域11の間を、第二方向に延びており、第二半導体領域13同士を連結している。半導体領域44は、第二半導体領域13と同じ、高不純物濃度の第二導電型(たとえば、p+型)の半導体領域である。各半導体領域44は、半導体基板1内において第一主面1a側からp型不純物を高濃度に拡散させることにより形成される。各半導体領域44は、第一方向での幅が、第二半導体領域13の第一方向での幅(直径)よりも狭く設定されている。半導体領域44の厚みや不純物濃度は、第二半導体領域13と同じに設定することができる。
【0073】
配線41と半導体領域44とが立体的に交差している。配線43と半導体領域42とが立体的に交差している。本変形例においても、第一方向に配列された第一半導体領域11同士の電気的な接続経路の長さと、第二方向に配列された第二半導体領域13同士の電気的な接続経路の長さと、が略同等に設定されている。
【0074】
以上のように、本変形例においても、発生位置に近接する第一半導体領域11に流れ込んだキャリアが第一方向に送られると共に、発生位置に近接する第二半導体領域13に流れ込んだキャリアが第二方向に送られる。このため、放射線検出器RD3は、放射線の入射位置を2次元で検出することが可能となる。
【0075】
放射線検出器RD3においても、放射線検出器RD1,RD2と同様に、半導体基板1と各半導体領域11,13との接合領域での電界の集中が緩和され、キャリアの接合界面でのリークの発生を抑制できる。
【0076】
以上、本発明の好適な実施形態について説明してきたが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
【0077】
第一及び第二半導体領域11,13の形状は、上述した円形状に限られることなく、他の形状(たとえば、多角形状など)であってもよい。ただし、耐電圧性及び狭ピッチ化の観点から、第一及び第二半導体領域11,13の形状は円形状であることが好ましい。また、半導体領域10(第一及び第二半導体領域11,13)の数(行数及び列数)は、上述した数に限られない。
【0078】
本実施形態及び変形例に係る放射線検出器RD1,RD2,RD3におけるp型及びn型の各導電型を上述したものとは逆になるよう入れ替えてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0079】
本発明は、放射線の入射位置を2次元で検出するための放射線検出器に利用できる。
【符号の説明】
【0080】
1…半導体基板、1a…第一主面、1b…第二主面、10…半導体領域、11…第一半導体領域、12…半導体領域、13…第二半導体領域、14…半導体領域、21,23…電極、31…第一配線、33…第二配線、RD1,RD2,RD3…放射線検出器。
【技術分野】
【0001】
本発明は、放射線検出器に関する。
【背景技術】
【0002】
放射線の入射位置を2次元で検出するための放射線検出器として、互いに対向する第一及び第二主面を有し、放射線の入射に応じてキャリアを発生する第一導電型の半導体基板と、半導体基板の第一主面側に位置検出方向に沿って配置され、発生したキャリアが流れ込む複数の第二導電型の半導体領域と、半導体基板の第二主面側に上記位置検出方向に直交する方向に沿って配置され、発生したキャリアが流れ込む複数の第一導電型の半導体領域と、を備えるものが知られている(たとえば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平11−054782号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
放射線が特許文献1に記載された放射線検出器に入射すると、半導体基板内においてキャリアが発生する。発生したキャリアの一方は、その発生位置に近接する第二導電型の半導体領域に流れ込み、発生したキャリアの他方は、その発生位置に近接する第一導電型の半導体領域に流れ込む。したがって、放射線の入射位置に応じた位置の第二導電型の半導体領域と第一導電型の半導体領域とから、キャリアが出力されることとなる。このように、特許文献1に記載された放射線検出器では、位置検出に用いられるキャリアが流れ込む半導体領域が半導体基板の両主面に配置されている。このため、上記各半導体領域からキャリアを読み出すための電極や配線などを半導体基板の両主面側に形成する必要があり、放射線検出器の構成が複雑化すると共に、製造性が悪くコストが嵩むといった問題点が生じる懼れがある。
【0005】
本発明は、半導体基板に発生したキャリアが流れ込む半導体領域を半導体基板の一方の主面側に配置した上で、放射線の入射位置を2次元で検出することが可能な放射線検出器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明に係る放射線検出器は、互いに対向する第一及び第二主面を有し、放射線の入射に応じてキャリアを発生する第一導電型の半導体基板と、半導体基板の第一主面側に2次元配列され、半導体基板と接合を構成し半導体基板に発生したキャリアが流れ込む複数の第二導電型の半導体領域と、半導体基板の第一主面側において複数の第二導電型の半導体領域毎に配置され、対応する第二導電型の半導体領域に接合された複数の電極と、を備えており、複数の電極は、第一主面に直交する方向から見て、外縁が対応する第二導電型の半導体領域の外縁よりも外側に位置するように該第二導電型の半導体領域をそれぞれ覆っており、複数の第二導電型の半導体領域は、2次元配列された複数の第一半導体領域と、2次元配列された複数の第二半導体領域と、を含み、複数の第一半導体領域のうち2次元配列における第一方向に配列された第一半導体領域同士が、互いに電気的に接続され、複数の第二半導体領域のうち第一方向に交差する第二方向に配列された第二半導体領域同士が、互いに電気的に接続されていることを特徴とする。
【0007】
本発明に係る放射線検出器では、放射線が放射線検出器に入射すると、半導体基板内においてキャリアが発生する。発生したキャリアの一方は、その発生位置に近接する第二導電型の半導体領域に流れ込む。ところで、複数の第二導電型の半導体領域は、2次元配列された複数の第一半導体領域と、2次元配列された複数の第二半導体領域と、を含んでいる。したがって、発生したキャリアの一方は、その発生位置に近接する第一半導体領域と第二半導体領域とに流れ込むこととなる。2次元配列における第一方向に配列された第一半導体領域同士が互いに電気的に接続されているので、第一半導体領域に流れ込んだキャリアは、第一方向に送られ、出力される。これにより、放射線の第二方向での入射位置が分かる。また、第二方向に配列された第二半導体領域同士が互いに電気的に接続されているので、第二半導体領域に流れ込んだキャリアは、第二方向に送られ、出力される。これにより、放射線の第一方向での入射位置が分かる。このように、本発明では、第一半導体領域に流れ込んだキャリアが第一方向に送られると共に、第二半導体領域に流れ込んだキャリアが第二方向に送られることから、放射線の入射位置を2次元で検出することが可能となる。
【0008】
本発明では、複数の電極が、第一主面に直交する方向から見て、当該電極の外縁が対応する第二導電型の半導体領域の外縁よりも外側に位置するように当該第二導電型の半導体領域をそれぞれ覆っている。これにより、第一導電型の半導体基板と第二導電型の半導体領域との接合領域での電界の集中が緩和され、当該接合領域におけるキャリアの界面リークの発生を抑制できる。
【0009】
第一方向に延び、第一半導体領域に接合された電極同士を接続する複数の第一配線と、第二方向に延び、第二半導体領域に接合された電極同士を接続する複数の第二配線と、を更に備えており、第一方向に配列された第一半導体領域同士が、第一配線を通して互いに電気的に接続され、第二方向に配列された第二半導体領域同士が、第二配線を通して互いに電気的に接続されていてもよい。この場合、第一方向に配列された第一半導体領域同士が比較的低抵抗で電気的に接続されると共に、第二方向に配列された第二半導体領域同士が比較的低抵抗で電気的に接続されることとなる。これにより、放射線検出器の応答特性を向上することができる。
【0010】
複数の第一配線は、第二方向での幅が、第一半導体領域の第二方向での幅よりも狭く、複数の第二配線は、第一方向での幅が、第二半導体領域の第一方向での幅よりも狭くてもよい。この場合、第一半導体領域の配列の狭ピッチ化と第二半導体領域の配列の狭ピッチ化とを容易に図ることができる。
【0011】
第一半導体領域と電極とが接合している領域の中心部が、第一配線を第一方向に延長した領域に含まれ、第二半導体領域と電極とが接合している領域の中心部が、第二配線を第二方向に延長した領域に含まれていてもよい。この場合、第一方向に配列された第一半導体領域同士の電気的な接続経路が短くなると共に、第二方向に配列された第二半導体領域同士の電気的な接続経路が短くなる。これにより、放射線検出器の応答特性をより一層向上することができる。
【0012】
第一半導体領域に接合された電極と第二半導体領域に接合された電極と第二配線とが、第一層に位置し、第一配線が、第一層とは異なる第二層に位置しており、第一配線と第二配線とが立体的に交差していてもよい。この場合、電気的な接続経路を長くすることなく、互いに交差する方向に延びることとなる第一配線と第二配線とをレイアウトすることができる。
【0013】
第一半導体領域と第二半導体領域とは、第一主面に直交する方向から見て円形状を呈していてもよい。この場合、第一半導体領域の配列の狭ピッチ化と第二半導体領域の配列の狭ピッチ化とを容易に図ることができると共に、耐電圧特性を向上できる。
【0014】
第一半導体領域と第二半導体領域とは、第一方向と第二方向とに交差する第三方向において交互に配列されていてもよい。この場合、第一半導体領域と第二半導体領域との配列の更なる狭ピッチ化を図ることができる。
【0015】
複数の第一半導体領域は、第一主面に直交する方向から見て円形状を呈する第一及び第二部分と、第一部分と第二部分を連結するように第一方向に延びる第三部分と、を有し、複数の第二半導体領域は、第一主面に直交する方向から見て円形状を呈する第一及び第二部分と、第一部分と第二部分を連結するように第二方向に延びる第三部分と、を有していてもよい。この場合、第一及び第二半導体領域において、円形状を呈する第一及び第二部分からだけでなく、第三部分からも、空乏層が第二主面に向けて拡がることとなる。これにより、十分な厚みを有する空乏層を安定して形成することができる。
【0016】
第一半導体領域と第二半導体領域とは、第一方向と第二方向とにそれぞれ交互に配列されていてもよい。この場合、第一半導体領域と第二半導体領域との配列の更なる狭ピッチ化を図ることができる。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、半導体基板に発生したキャリアが流れ込む半導体領域を半導体基板の一方の主面側に配置した上で、放射線の入射位置を2次元で検出することが可能な放射線検出器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本実施形態に係る放射線検出器を示す平面図である。
【図2】本実施形態に係る放射線検出器を示す平面図である。
【図3】図1におけるIII−III線に沿った断面構成を説明するための図である。
【図4】図1におけるVI−VI線に沿った断面構成を説明するための図である。
【図5】本実施形態に係る放射線検出器の断面構成を説明するための図である。
【図6】本実施形態に係る放射線検出器の断面構成を説明するための図である。
【図7】本実施形態の変形例に係る放射線検出器を示す平面図である。
【図8】図7におけるVIII−VIII線に沿った断面構成を説明するための図である。
【図9】図7におけるIX−IX線に沿った断面構成を説明するための図である。
【図10】本実施形態の変形例に係る放射線検出器を示す平面図である。
【図11】図10におけるXI−XI線に沿った断面構成を説明するための図である。
【図12】図10におけるXII−XII線に沿った断面構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【0020】
まず、図1〜図4を参照して、本実施形態に係る放射線検出器RD1の構成を説明する。図1及び図2は、本実施形態に係る放射線検出器を示す平面図である。図3は、図1におけるIII−III線に沿った断面構成を説明するための図である。図4は、図1におけるVI−VI線に沿った断面構成を説明するための図である。
【0021】
放射線検出器RD1は、互いに対向する第一主面1aと第二主面1bとを有する半導体基板1を備えている。半導体基板1は、低不純物濃度の第一導電型(たとえば、n−型)の半導体基板であり、第一主面1aに直交する方向から見て矩形形状を呈している。半導体基板1は、放射線の入射に応じてキャリア(電子−正孔対)を発生し、放射線感応領域として機能する。半導体基板1の大きさは、たとえば60×60mmである。半導体基板1の厚みは、たとえば100〜1000μmである。半導体基板1の不純物濃度は、たとえば1×1015〜1021cm−3である。半導体基板1の比抵抗は、たとえば1K〜20KΩ・cmである。
【0022】
本実施形態では、「高不純物濃度」とは、たとえば不純物濃度が1×1015cm−3程度以上のことであって、「+」を導電型に付けて示す。「低不純物濃度」とは、不純物濃度が1×1015cm−3程度以下であって「−」を導電型に付けて示す。
【0023】
放射線検出器RD1は、半導体基板1の第一主面1a側に配置された複数の半導体領域(本実施形態では、264の半導体領域)10を備えている。各半導体領域10は、高不純物濃度の第二導電型(たとえば、p+型)の半導体領域である。各半導体領域10は、半導体基板1内において第一主面1a側からp型不純物を高濃度に拡散させることにより形成される。半導体領域10の厚みは、たとえば0.1〜10μmである。半導体領域10の不純物濃度は、たとえば1×1015〜1021cm−3である。
【0024】
複数の半導体領域10は、半導体基板1の第一主面1a側に2次元配列されており、半導体基板1と接合(pn接合)を構成している。各半導体領域10には、半導体基板1に発生したキャリア(本実施形態では、正孔)が流れ込む。
【0025】
複数の半導体領域10は、図1に示されるように、複数の第一半導体領域(本実施形態では、132の第一半導体領域)11と、複数の第二半導体領域(本実施形態では、132の第二半導体領域)13と、を含んでいる。図1では、説明のため、半導体領域10(第一及び第二半導体領域11,13)を破線で示している。
【0026】
複数の第一半導体領域11は、y軸方向(第二方向)にM行、x軸方向(第一方向)にN列(M,Nは自然数)に2次元配列されており、本実施形態では、第二方向に11行、第一方向に12列に配列されている。複数の第二半導体領域13も、第二方向にM行、第一方向にN列(M,Nは自然数)に2次元配列されており、本実施形態では、第二方向に12行、第一方向に11列に配列されている。第一半導体領域11と第二半導体領域13とは、第一方向と第二方向とに交差する第三方向において交互に配列されている。上述したように、第一方向と第二方向とは、交差している(本実施形態においては、第一方向と第二方向とは、直交している。)。
【0027】
第一半導体領域11は、第一方向のピッチがたとえば30〜300μmで且つ第二方向のピッチがたとえば30〜300μmで配置されている。第二半導体領域13は、第一方向のピッチがたとえば30〜300μmで且つ第二方向のピッチがたとえば30〜300μmで配置されている。第一半導体領域11と第二半導体領域13との第三方向でのピッチは、たとえば30〜300μmである。各第一及び第二半導体領域11,13とは、第一主面1aに直交する方向から見て円形状を呈している。各第一及び第二半導体領域11,13の半径は、たとえば10〜145μmである。
【0028】
放射線検出器RD1は、半導体基板1の第二主面1b側に配置された半導体領域3を備えている。半導体領域3は、高不純物濃度の第一導電型(たとえば、n+型)の半導体領域である。半導体領域3は、半導体基板1内において第二主面1b側からn型不純物を高濃度に拡散させることにより、第二主面1bの全面にわたって形成される。半導体領域3の厚みは、たとえば0.1〜10μmである。半導体領域3の不純物濃度は、たとえば1×1015〜1021cm−3である。
【0029】
放射線検出器RD1は、半導体基板1の第一主面1a側に配置された複数の電極21,23を備えている。各電極21,23は、半導体基板1の第一主面1aの上に、絶縁層5を介して配置されている。各電極21,23は、金属(たとえば、アルミニウムなど)からなる。絶縁層5は、たとえばシリコン酸化膜などからなる。
【0030】
複数の電極21は、複数の第一半導体領域11毎に配置されており、対応する第一半導体領域11に接合されている。すなわち、電極21は、絶縁層5に形成されたスルーホールを通して、第一半導体領域11にオーミック接合されている。電極21は、第一主面1aに直交する方向から見て、その外縁が対応する第一半導体領域11の外縁よりも外側に位置するように第一半導体領域11を覆っている。電極21は、第一主面1aに直交する方向から見て円形状を呈している。
【0031】
複数の電極23は、複数の第二半導体領域13毎に配置されており、対応する第二半導体領域13に接合されている。すなわち、電極23は、絶縁層5に形成されたスルーホールを通して、第二半導体領域13にオーミック接合されている。電極23は、第一主面1aに直交する方向から見て、その外縁が対応する第二半導体領域13の外縁よりも外側に位置するように第二半導体領域13を覆っている。電極23は、第一主面1aに直交する方向から見て円形状を呈している。
【0032】
放射線検出器RD1は、複数の第一配線31と、複数の第二配線33と、を備えている。複数の第一配線31は、電極21及び絶縁層5の上に、絶縁層7を介して配置されている。複数の第二配線33は、絶縁層5の上に配置されている。すなわち、電極21,23と第二配線33とは同じ第一層に位置し、第一配線31は、電極21,23と第二配線33とは上記第一層とは異なる第二層に位置している。各配線31,33は、金属(たとえば、アルミニウムなど)からなる。絶縁層7は、たとえばシリコン酸化膜などからなる。本実施形態では、電極23と第二配線33とが一体に形成されている。絶縁層7及び第一配線31の上には、不図示の絶縁層(たとえば、シリコン酸化膜などからなる)が形成されている。
【0033】
第一配線31は、複数の第一半導体領域11のうち第一方向(x軸方向)に配列された第一半導体領域11の上を第一方向に延びており、絶縁層7に形成されたスルーホールを通して、電極21に接合されている。第一配線31は、第一方向に配列された第一半導体領域11に接合された電極21同士を接続している。これにより、第一方向に配列された第一半導体領域11同士が、電極21及び第一配線31を通して互いに電気的に接続されることとなる。
【0034】
各第一配線31は、第二方向での幅が、第一半導体領域11の第二方向での幅(直径)よりも狭く設定されている。第一配線31の第二方向での幅は、たとえば5〜20μmである。第一半導体領域11と電極21とが接合している領域の中心部が、第一配線31を第一方向に延長した領域に含まれている。すなわち、第一半導体領域11と電極21とが接合している領域の中心部が、第一主面1aに直交する方向から見て、第一配線31に覆われている。
【0035】
各第一配線31の端部には、キャリア読出し用のパッド電極32が第一配線31と一体に設けられている。各パッド電極32は、第二方向に沿って一列に配置されている。パッド電極32は、各第一配線31の両端部に設けられていてもよい。各パッド電極32は、第二方向に沿って千鳥状に配置されていてもよい。
【0036】
第二配線33は、隣り合う電極21の間を、第二方向に延びており、電極23に接続されている。第二配線33は、第二方向に配列された第二半導体領域13に接合された電極23同士を接続している。これにより、複数の第二半導体領域13のうち第二方向に配列された第二半導体領域13同士が、電極23及び第二配線33を通して互いに電気的に接続されることとなる。
【0037】
各第二配線33は、第一方向での幅が、第二半導体領域13の第一方向での幅(直径)よりも狭く設定されている。第二配線33の第一方向での幅は、たとえば5〜20μmである。第二半導体領域13と電極23とが接合している領域の中心部が、第二配線33を第二方向に延長した領域に含まれている。第二配線33は、第一配線31とは異なる層に位置しており、第一配線31と第二配線33とは、立体的に交差している。
【0038】
絶縁層7上には、キャリア読出し用のパッド電極34が設けられている。すなわち、パッド電極34は、第二方向に配列された第二半導体領域13同士の電気的な接続経路の一端に設けられている。各パッド電極34は、第一方向に沿って一列に配置されている。パッド電極34は、絶縁層7に形成されたスルーホールを通して、電極23に接合されている。パッド電極34は、第二方向に配列された第二半導体領域13同士の電気的な接続経路の両端に設けられていてもよい。各パッド電極34は、第二方向に沿って千鳥状に配置されていてもよい。
【0039】
放射線検出器RD1では、半導体領域10(第一及び第二半導体領域11,13)と半導体領域3との間に逆バイアス電圧が印加されると、図5及び図6に示されるように、半導体基板1内に逆バイアス電圧の大きさに応じた空乏層dlが形成される。放射線検出器RD1では、半導体基板1が、空乏層dlが半導体領域3に達した完全空乏化状態とされる。
【0040】
半導体基板1が完全空乏化状態とされた状態で、放射線検出器RD1に放射線が入射すると、半導体基板1内においてキャリア(電子−正孔対)が発生する。発生したキャリア(正孔)は、その発生位置に近接する半導体領域10に流れ込む。ところで、半導体領域10は、2次元配列された複数の第一半導体領域11と、2次元配列された複数の第二半導体領域13と、を含んでいる。したがって、発生したキャリア(正孔)は、その発生位置に近接する第一半導体領域11と第二半導体領域13とに流れ込むこととなる。
【0041】
第一方向に配列された第一半導体領域11同士が互いに電気的に接続されている。第一半導体領域11に流れ込んだキャリアは、流れ込んだ第一半導体領域11に接合された電極21と、当該電極に接合された第一配線31と、を通して第一方向に送られ、対応するパッド電極32から出力される。これにより、放射線の第二方向での入射位置が分かる。
【0042】
第二方向に配列された第二半導体領域13同士が互いに電気的に接続されている。第二半導体領域13に流れ込んだキャリアは、流れ込んだ第二半導体領域13に接合された電極23と、当該電極23に接続された第二配線33と、を通して第二方向に送られ、対応するパッド電極34から出力される。これにより、放射線の第一方向での入射位置が分かる。
【0043】
以上のように、本実施形態では、発生位置に近接する第一半導体領域11に流れ込んだキャリアが第一方向に送られると共に、発生位置に近接する第二半導体領域13に流れ込んだキャリアが第二方向に送られる。このため、放射線検出器RD1は、放射線の入射位置を2次元で検出することが可能となる。
【0044】
放射線検出器RD1では、複数の電極21,23が、第一主面1aに直交する方向から見て、当該電極21,23の外縁が半導体領域11,13の外縁よりも外側に位置するように当該半導体領域11,13をそれぞれ覆っている。これにより、半導体基板1と各半導体領域11,13との接合領域での電界の集中が緩和され、キャリアの接合界面でのリークの発生を抑制できる。
【0045】
放射線検出器RD1では、第一方向に配列された第一半導体領域11同士が、第一配線31を通して互いに電気的に接続され、第二方向に配列された第二半導体領域13同士が、第二配線33を通して互いに電気的に接続されている。これにより、第一方向に配列された第一半導体領域11同士が比較的低抵抗で電気的に接続されると共に、第二方向に配列された第二半導体領域13同士が比較的低抵抗で電気的に接続されることとなる。この結果、放射線検出器RD1の応答特性を向上することができる。
【0046】
各第一配線31は、第二方向での幅が、第一半導体領域11の第二方向での幅よりも狭く設定され、各第二配線33は、第一方向での幅が、第二半導体領域13の第一方向での幅よりも狭く設定されている。これにより、第一半導体領域11の配列の狭ピッチ化と第二半導体領域13の配列の狭ピッチ化とを容易に図ることができる。
【0047】
放射線検出器RD1では、発生したキャリアが第一半導体領域11と第二半導体領域13とに流れ込むことにより、放射線の入射位置を2次元で検出することが可能となる。したがって、発生したキャリアの流れ込みが、第一半導体領域11に偏る、又は、第二半導体領域13に偏ると、放射線の入射位置を適切に検出することが難しいため、第一半導体領域11と第二半導体領域13との配列を狭ピッチ化することが好ましい。
【0048】
放射線検出器RD1では、第一半導体領域11と電極21とが接合している領域の中心部が、第一配線31を第一方向に延長した領域に含まれ、第二半導体領域13と電極23とが接合している領域の中心部が、第二配線33を第二方向に延長した領域に含まれている。これにより、第一方向に配列された第一半導体領域11同士の電気的な接続経路が短くなると共に、第二方向に配列された第二半導体領域13同士の電気的な接続経路が短くなる。これにより、放射線検出器RD1の応答特性をより一層向上することができる。
【0049】
電極21,23と第二配線33とが、第一層に位置し、第一配線31が、第一層とは異なる第二層に位置しており、第一配線31と第二配線33とが立体的に交差している。これにより、電気的な接続経路を長くすることなく、互いに直交する方向に延びることとなる第一配線31と第二配線33とをレイアウトすることができる。
【0050】
第一半導体領域11と第二半導体領域13とは、第一主面1aに直交する方向から見て円形状を呈している。これにより、第一半導体領域11の配列の狭ピッチ化と第二半導体領域13の配列の狭ピッチ化とを容易に図ることができると共に、耐電圧特性を向上できる。
【0051】
第一半導体領域11と第二半導体領域13とは、第一方向と第二方向とに交差する第三方向において交互に配列されている。これにより、第一半導体領域11と第二半導体領域13との配列の更なる狭ピッチ化を図ることができる。
【0052】
放射線検出器RD1では、第一方向に配列された第一半導体領域11の数(第一半導体領域11の列数)と、第二方向に配列された第二半導体領域13の数(第二半導体領域13の行数)と、が同じに設定されている。第一方向に配列された第一半導体領域11同士の電気的な接続経路の長さと、第二方向に配列された第二半導体領域13同士の電気的な接続経路の長さと、が略同等に設定されている。これらにより、第一半導体領域11の列毎での応答特性と、第二半導体領域13の行毎での応答特性と、が略同等となり、放射線の入射位置をより一層適切に検出することが可能となる。
【0053】
続いて、図7〜9を参照して、本実施形態の変形例に係る放射線検出器RD2の構成を説明する。図7は、本実施形態の変形例に係る放射線検出器を示す平面図である。図8は、図7におけるVIII−VIII線に沿った断面構成を説明するための図である。図9は、図7におけるIX−IX線に沿った断面構成を説明するための図である。
【0054】
放射線検出器RD2は、放射線検出器RD1と同様に、半導体基板1と、複数の半導体領域10(複数の第一半導体領域11及び複数の第二半導体領域13)と、複数の電極21,23と、複数の第一配線31と、複数の第二配線33と、を備えている。
【0055】
放射線検出器RD2では、第一方向に隣り合う第一半導体領域11同士が半導体領域12で連結されている。各半導体領域12は、第一半導体領域11と同じ、高不純物濃度の第二導電型(たとえば、p+型)の半導体領域である。各半導体領域12は、第一方向に延びている。各半導体領域12は、半導体基板1内において第一主面1a側からp型不純物を高濃度に拡散させることにより形成される。
【0056】
各半導体領域12は、第二方向での幅が、第一半導体領域11の第二方向での幅(直径)よりも狭く設定されている。また、各半導体領域12の第二方向での幅は、第一配線31の第二方向での幅よりも狭く設定されている。半導体領域12は、第一主面1aに直交する方向から見て、第一配線31により覆われている。半導体領域12の第二方向での幅は、たとえば3〜15μmである。半導体領域12の厚みや不純物濃度は、第一半導体領域11と同じに設定することができる。
【0057】
放射線検出器RD2では、第一方向に隣り合う第一半導体領域11同士が半導体領域12で連結されているため、第一方向に隣り合う第一半導体領域11と半導体領域12とが一つの半導体領域として機能する。すなわち、この一つの半導体領域は、第一主面1aに直交する方向から見て円形状を呈する第一部分(第一半導体領域11)及び第二部分(第一半導体領域11)と、第一部分と第二部分を連結するように第一方向に延びる第三部分(半導体領域12)と、を有することとなる。
【0058】
放射線検出器RD2では、第二方向に隣り合う第二半導体領域13同士が半導体領域14で連結されている。各半導体領域14は、第二半導体領域13と同じ、高不純物濃度の第二導電型(たとえば、p+型)の半導体領域である。各半導体領域14は、第二方向に延びている。各半導体領域14は、半導体基板1内において第一主面1a側からp型不純物を高濃度に拡散させることにより形成される。
【0059】
各半導体領域14は、第一方向での幅が、第二半導体領域13の第一方向での幅(直径)よりも狭く設定されている。また、各半導体領域14の第一方向での幅は、第二配線33の第一方向での幅よりも狭く設定されている。半導体領域14は、第一主面1aに直交する方向から見て、第二配線33により覆われている。半導体領域14の第一方向での幅は、たとえば3〜15μmである。半導体領域14の厚みや不純物濃度は、第二半導体領域13と同じに設定することができる。
【0060】
放射線検出器RD2では、第二方向に隣り合う第二半導体領域13同士が半導体領域14で連結されているため、第二方向に隣り合う第二半導体領域13と半導体領域14とが一つの半導体領域として機能する。すなわち、この一つの半導体領域は、第一主面1aに直交する方向から見て円形状を呈する第一部分(第二半導体領域13)及び第二部分(第二半導体領域13)と、第一部分と第二部分を連結するように第二方向に延びる第三部分(半導体領域14)と、を有することとなる。
【0061】
以上のように、本変形例においても、発生位置に近接する第一半導体領域11に流れ込んだキャリアが第一方向に送られると共に、発生位置に近接する第二半導体領域13に流れ込んだキャリアが第二方向に送られる。このため、放射線検出器RD2は、放射線の入射位置を2次元で検出することが可能となる。
【0062】
放射線検出器RD2においても、放射線検出器RD1と同様に、半導体基板1と各半導体領域11,13との接合領域での電界の集中が緩和され、キャリアの接合界面でのリークの発生を抑制できる。また、本変形例においても、放射線検出器RD2の応答特性を向上することができる。
【0063】
放射線検出器RD2では、逆バイアス電圧を印加した際に、第一及び第二半導体領域11,13だけでなく、半導体領域12,14からも、空乏層が第二主面1bに向けて拡がることとなる。これにより、十分な厚みを有する空乏層を安定して形成することができる。
【0064】
放射線検出器RD2では、第一方向に隣り合う第一半導体領域11と半導体領域12とからなる半導体領域と、第二方向に隣り合う第二半導体領域13と半導体領域14とからなる半導体領域と、は第一方向と第二方向とにそれぞれ交互に配列されている。これにより、第一方向に隣り合う第一半導体領域11と半導体領域12とからなる半導体領域と、第二方向に隣り合う第二半導体領域13と半導体領域14とからなる半導体領域と、の配列の更なる狭ピッチ化を図ることができる。
【0065】
続いて、図10〜12を参照して、本実施形態の変形例に係る放射線検出器RD3の構成を説明する。図10は、本実施形態の変形例に係る放射線検出器を示す平面図である。図11は、図10におけるXI−XI線に沿った断面構成を説明するための図である。図12は、図10におけるXII−XII線に沿った断面構成を説明するための図である。
【0066】
放射線検出器RD3は、放射線検出器RD1と同様に、半導体基板1と、複数の半導体領域10(複数の第一半導体領域11及び複数の第二半導体領域13)と、複数の電極21,23と、を備えている。
【0067】
複数の第一半導体領域11のうち第一方向に配列された第一半導体領域11同士は、配線41を介した電気的接続と半導体領域42を介した電気的接続とが交互になされることにより、電気的に接続されている。すなわち、第一方向に配列された第一半導体領域11同士が、電極21、配線41、及び半導体領域42を通して互いに電気的に接続されている。
【0068】
配線41は、隣り合う電極23の間を、第一方向に延びており、電極21に接続されている。配線41は、第一方向に配列された第一半導体領域11に接合された電極21同士を接続している。各配線41は、金属(たとえば、アルミニウムなど)からなる。配線41は、電極21と一体に形成されている。配線41は、第二方向での幅が、第一半導体領域11の第二方向での幅(直径)よりも狭く設定されている。
【0069】
半導体領域42は、隣り合う第二半導体領域13の間を、第一方向に延びており、第一半導体領域11同士を連結している。半導体領域42は、第一半導体領域11と同じ、高不純物濃度の第二導電型(たとえば、p+型)の半導体領域である。各半導体領域42は、半導体基板1内において第一主面1a側からp型不純物を高濃度に拡散させることにより形成される。各半導体領域42は、第二方向での幅が、第一半導体領域11の第二方向での幅(直径)よりも狭く設定されている。半導体領域42の厚みや不純物濃度は、第一半導体領域11と同じに設定することができる。
【0070】
複数の第二半導体領域13のうち第二方向に配列された第二半導体領域13同士は、配線43を介した電気的接続と半導体領域44を介した電気的接続とが交互になされることにより、電気的に接続されている。すなわち、第二方向に配列された第二半導体領域13同士が、電極23、配線43、及び半導体領域44を通して互いに電気的に接続されている。
【0071】
配線43は、隣り合う電極21の間を、第二方向に延びており、電極23に接続されている。配線43は、第二方向に配列された第二半導体領域13に接合された電極23同士を接続している。各配線43は、金属(たとえば、アルミニウムなど)からなる。配線43は、電極23と一体に形成されている。配線43は、第一方向での幅が、第二半導体領域13の第二方向での幅(直径)よりも狭く設定されている。
【0072】
半導体領域44は、隣り合う第一半導体領域11の間を、第二方向に延びており、第二半導体領域13同士を連結している。半導体領域44は、第二半導体領域13と同じ、高不純物濃度の第二導電型(たとえば、p+型)の半導体領域である。各半導体領域44は、半導体基板1内において第一主面1a側からp型不純物を高濃度に拡散させることにより形成される。各半導体領域44は、第一方向での幅が、第二半導体領域13の第一方向での幅(直径)よりも狭く設定されている。半導体領域44の厚みや不純物濃度は、第二半導体領域13と同じに設定することができる。
【0073】
配線41と半導体領域44とが立体的に交差している。配線43と半導体領域42とが立体的に交差している。本変形例においても、第一方向に配列された第一半導体領域11同士の電気的な接続経路の長さと、第二方向に配列された第二半導体領域13同士の電気的な接続経路の長さと、が略同等に設定されている。
【0074】
以上のように、本変形例においても、発生位置に近接する第一半導体領域11に流れ込んだキャリアが第一方向に送られると共に、発生位置に近接する第二半導体領域13に流れ込んだキャリアが第二方向に送られる。このため、放射線検出器RD3は、放射線の入射位置を2次元で検出することが可能となる。
【0075】
放射線検出器RD3においても、放射線検出器RD1,RD2と同様に、半導体基板1と各半導体領域11,13との接合領域での電界の集中が緩和され、キャリアの接合界面でのリークの発生を抑制できる。
【0076】
以上、本発明の好適な実施形態について説明してきたが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
【0077】
第一及び第二半導体領域11,13の形状は、上述した円形状に限られることなく、他の形状(たとえば、多角形状など)であってもよい。ただし、耐電圧性及び狭ピッチ化の観点から、第一及び第二半導体領域11,13の形状は円形状であることが好ましい。また、半導体領域10(第一及び第二半導体領域11,13)の数(行数及び列数)は、上述した数に限られない。
【0078】
本実施形態及び変形例に係る放射線検出器RD1,RD2,RD3におけるp型及びn型の各導電型を上述したものとは逆になるよう入れ替えてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0079】
本発明は、放射線の入射位置を2次元で検出するための放射線検出器に利用できる。
【符号の説明】
【0080】
1…半導体基板、1a…第一主面、1b…第二主面、10…半導体領域、11…第一半導体領域、12…半導体領域、13…第二半導体領域、14…半導体領域、21,23…電極、31…第一配線、33…第二配線、RD1,RD2,RD3…放射線検出器。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
互いに対向する第一及び第二主面を有し、放射線の入射に応じてキャリアを発生する第一導電型の半導体基板と、
前記半導体基板の前記第一主面側に2次元配列され、前記半導体基板と接合を構成し前記半導体基板に発生したキャリアが流れ込む複数の第二導電型の半導体領域と、
前記半導体基板の前記第一主面側において前記複数の第二導電型の半導体領域毎に配置され、対応する第二導電型の半導体領域に接合された複数の電極と、を備えており、
前記複数の電極は、前記第一主面に直交する方向から見て、外縁が対応する第二導電型の半導体領域の外縁よりも外側に位置するように該第二導電型の半導体領域をそれぞれ覆っており、
前記複数の第二導電型の半導体領域は、2次元配列された複数の第一半導体領域と、2次元配列された複数の第二半導体領域と、を含み、
前記複数の第一半導体領域のうち2次元配列における第一方向に配列された第一半導体領域同士が、互いに電気的に接続され、
前記複数の第二半導体領域のうち前記第一方向に交差する第二方向に配列された第二半導体領域同士が、互いに電気的に接続されていることを特徴とする放射線検出器。
【請求項2】
前記第一方向に延び、前記第一半導体領域に接合された前記電極同士を接続する複数の第一配線と、
前記第二方向に延び、前記第二半導体領域に接合された前記電極同士を接続する複数の第二配線と、を更に備えており、
前記第一方向に配列された前記第一半導体領域同士が、前記第一配線を通して互いに電気的に接続され、
前記第二方向に配列された前記第二半導体領域同士が、前記第二配線を通して互いに電気的に接続されていることを特徴とする請求項1に記載の放射線検出器。
【請求項3】
前記複数の第一配線は、前記第二方向での幅が、前記第一半導体領域の前記第二方向での幅よりも狭く、
前記複数の第二配線は、前記第一方向での幅が、前記第二半導体領域の前記第一方向での幅よりも狭いことを特徴とする請求項2に記載の放射線検出器。
【請求項4】
前記第一半導体領域と前記電極とが接合している領域の中心部が、前記第一配線を前記第一方向に延長した領域に含まれ、
前記第二半導体領域と前記電極とが接合している領域の中心部が、前記第二配線を前記第二方向に延長した領域に含まれていることを特徴とする請求項2又は3に記載の放射線検出器。
【請求項5】
前記第一半導体領域に接合された前記電極と前記第二半導体領域に接合された前記電極と前記第二配線とが、第一層に位置し、
前記第一配線が、前記第一層とは異なる第二層に位置しており、
前記第一配線と前記第二配線とが立体的に交差していることを特徴とする請求項2〜4のいずれか一項に記載の放射線検出器。
【請求項6】
前記第一半導体領域と前記第二半導体領域とは、前記第一主面に直交する方向から見て円形状を呈していることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の放射線検出器。
【請求項7】
前記第一半導体領域と前記第二半導体領域とは、前記第一方向と前記第二方向とに交差する第三方向において交互に配列されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の放射線検出器。
【請求項8】
前記複数の第一半導体領域は、前記第一主面に直交する方向から見て円形状を呈する第一及び第二部分と、前記第一部分と前記第二部分を連結するように前記第一方向に延びる第三部分と、を有し、
前記複数の第二半導体領域は、前記第一主面に直交する方向から見て円形状を呈する第一及び第二部分と、前記第一部分と前記第二部分を連結するように前記第二方向に延びる第三部分と、を有していることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の放射線検出器。
【請求項9】
前記第一半導体領域と前記第二半導体領域とは、前記第一方向と前記第二方向とにそれぞれ交互に配列されていることを特徴とする請求項8に記載の放射線検出器。
【請求項1】
互いに対向する第一及び第二主面を有し、放射線の入射に応じてキャリアを発生する第一導電型の半導体基板と、
前記半導体基板の前記第一主面側に2次元配列され、前記半導体基板と接合を構成し前記半導体基板に発生したキャリアが流れ込む複数の第二導電型の半導体領域と、
前記半導体基板の前記第一主面側において前記複数の第二導電型の半導体領域毎に配置され、対応する第二導電型の半導体領域に接合された複数の電極と、を備えており、
前記複数の電極は、前記第一主面に直交する方向から見て、外縁が対応する第二導電型の半導体領域の外縁よりも外側に位置するように該第二導電型の半導体領域をそれぞれ覆っており、
前記複数の第二導電型の半導体領域は、2次元配列された複数の第一半導体領域と、2次元配列された複数の第二半導体領域と、を含み、
前記複数の第一半導体領域のうち2次元配列における第一方向に配列された第一半導体領域同士が、互いに電気的に接続され、
前記複数の第二半導体領域のうち前記第一方向に交差する第二方向に配列された第二半導体領域同士が、互いに電気的に接続されていることを特徴とする放射線検出器。
【請求項2】
前記第一方向に延び、前記第一半導体領域に接合された前記電極同士を接続する複数の第一配線と、
前記第二方向に延び、前記第二半導体領域に接合された前記電極同士を接続する複数の第二配線と、を更に備えており、
前記第一方向に配列された前記第一半導体領域同士が、前記第一配線を通して互いに電気的に接続され、
前記第二方向に配列された前記第二半導体領域同士が、前記第二配線を通して互いに電気的に接続されていることを特徴とする請求項1に記載の放射線検出器。
【請求項3】
前記複数の第一配線は、前記第二方向での幅が、前記第一半導体領域の前記第二方向での幅よりも狭く、
前記複数の第二配線は、前記第一方向での幅が、前記第二半導体領域の前記第一方向での幅よりも狭いことを特徴とする請求項2に記載の放射線検出器。
【請求項4】
前記第一半導体領域と前記電極とが接合している領域の中心部が、前記第一配線を前記第一方向に延長した領域に含まれ、
前記第二半導体領域と前記電極とが接合している領域の中心部が、前記第二配線を前記第二方向に延長した領域に含まれていることを特徴とする請求項2又は3に記載の放射線検出器。
【請求項5】
前記第一半導体領域に接合された前記電極と前記第二半導体領域に接合された前記電極と前記第二配線とが、第一層に位置し、
前記第一配線が、前記第一層とは異なる第二層に位置しており、
前記第一配線と前記第二配線とが立体的に交差していることを特徴とする請求項2〜4のいずれか一項に記載の放射線検出器。
【請求項6】
前記第一半導体領域と前記第二半導体領域とは、前記第一主面に直交する方向から見て円形状を呈していることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の放射線検出器。
【請求項7】
前記第一半導体領域と前記第二半導体領域とは、前記第一方向と前記第二方向とに交差する第三方向において交互に配列されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の放射線検出器。
【請求項8】
前記複数の第一半導体領域は、前記第一主面に直交する方向から見て円形状を呈する第一及び第二部分と、前記第一部分と前記第二部分を連結するように前記第一方向に延びる第三部分と、を有し、
前記複数の第二半導体領域は、前記第一主面に直交する方向から見て円形状を呈する第一及び第二部分と、前記第一部分と前記第二部分を連結するように前記第二方向に延びる第三部分と、を有していることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の放射線検出器。
【請求項9】
前記第一半導体領域と前記第二半導体領域とは、前記第一方向と前記第二方向とにそれぞれ交互に配列されていることを特徴とする請求項8に記載の放射線検出器。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図2】
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【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【公開番号】特開2013−74176(P2013−74176A)
【公開日】平成25年4月22日(2013.4.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−212907(P2011−212907)
【出願日】平成23年9月28日(2011.9.28)
【出願人】(000236436)浜松ホトニクス株式会社 (1,479)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成25年4月22日(2013.4.22)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年9月28日(2011.9.28)
【出願人】(000236436)浜松ホトニクス株式会社 (1,479)
【Fターム(参考)】
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