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CN111771143A - 检测元件、检测元件的制造方法以及检测装置 - Google Patents

检测元件、检测元件的制造方法以及检测装置 Download PDF

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CN111771143A CN201980015747.5A CN201980015747A CN111771143A CN 111771143 A CN111771143 A CN 111771143A CN 201980015747 A CN201980015747 A CN 201980015747A CN 111771143 A CN111771143 A CN 111771143A
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Abstract

检测元件,具备:基板,具有第1面及与第1面对置的第2面,并设置了在基板的厚度方向的两个部位具有相互不同的内径的贯通孔;贯通电极,被配置于贯通孔;第1电极,与贯通电极连接,并被配置于第1面上;图案电极,与贯通电极连接,并被配置于第2面侧;以及第2电极,被配置于第1面,并与第1电极隔离开配置。

Description

检测元件、检测元件的制造方法以及检测装置
技术领域
本公开的实施方式涉及检测元件、检测元件的制造方法以及检测装置。
背景技术
使用了基于像素型电极的气体放大的放射线检测装置的研究正在不断发展。使用了基于像素型电极的气体放大的放射线检测装置具有如下特征:在基于以往的检测装置的放射线检测中不充分的检测区域、尤其是图像成像中,能够进行大面积且实时的成像。
关于使用了基于像素型电极的气体放大的放射线检测装置的构造,例如能够参照专利文献1。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2015-111057号公报
发明内容
-发明要解决的课题-
在基于像素型电极的放射线检测装置中,放射线(带电粒子)与填充在检测装置内的气体进行相互作用而产生电离电子,通过在像素型电极中对该电离电子进行捕捉,来间接地检测放射线。通过对捕捉到电离电子的像素型电极的位置和时间进行确定,能够检测放射线的飞行轨迹。在专利文献1中公开的那样的放射线检测装置(以下称为“以往的放射线检测装置”)中,为了得到充分的气体放大率,具有以在表面形成了氧化膜的硅作为基材的贯通电极的检测元件不断被使用起来。然而,在放射线量大的环境放射线的检测用途下,存在检测元件表面的像素型电极的电场发生变化,电离电子的活动被干扰而无法被捕捉到给定的位置的像素型电极的情况。其结果,难以稳定地得到高气体放大率。
本公开的实施方式的目的在于,提供一种即使在放射线量大的环境放射线的检测用途下,也能够稳定地得到高气体放大率的放射线检测元件。
-用于解决课题的手段-
本公开的一实施方式所涉及的检测元件具备:基板,具有第1面及与第1面对置的第2面,并设置了在基板的厚度方向的两个部位具有相互不同的内径的贯通孔;贯通电极,被配置于贯通孔;第1电极,与贯通电极连接,并被配置于第1面上;图案电极,与贯通电极连接,并被配置于第2面侧;以及第2电极,被配置于第1面,并与第1电极隔离开配置。
此外,还可以是,贯通孔的在第1面的第1贯通端部与在第2面的第2贯通端部具有相互不同的内径。
此外,还可以是,贯通孔在基板的厚度方向上具有比在第1面的第1贯通端部的内径以及在第2面的第2贯通端部的内径小的内径。
此外,还可以是,在第1面的第1贯通端部的内径小于在第2面的第2贯通端部的内径。
此外,还可以是,第1电极的与第1面对置的面的直径小于在第1面的第1贯通端部的内径。
此外,还可以是,贯通孔的纵横比为4以上且8以下的范围。
此外,还可以是,基板为无碱玻璃。
此外,还可以是,第1电极的与第1面对置的面的直径是100μm以下的范围。
此外,还可以是,第2电极被开口成将第1电极包围。
此外,还可以是,第1电极和贯通电极设置多个,图案电极与多个贯通电极连接,多个贯通电极分别与多个第1电极连接,第2电极与图案电极设置多个,多个第2电极所延伸的方向与多个图案电极所延伸的方向不同。
本公开的一实施方式所涉及的检测装置具备上述检测元件,分辨率为150μm以下,当对第1电极与第2电极间施加530~550V时气体放大率为12000以上。
本公开的一实施方式所涉及的检测元件的制造方法包括:形成在基板的厚度方向的两个部位具有相互不同的内径的贯通孔的步骤,所述基板具有第1面和与第1面对置的第2面;在贯通孔形成贯通电极的步骤;在第1面侧形成与贯通电极连接的第1电极、及与第1电极隔离开的第2电极的步骤;以及在第2面侧形成与贯通电极连接的图案电极的步骤。
此外,还可以是,形成贯通孔的步骤包括:从基板的第2面侧,形成具有相对于第2面成91°以上且95°以下的角度的锥形形状的贯通孔的步骤。
此外,还可以是,形成所述贯通孔的步骤包括使用激光的步骤。
此外,还可以是,形成第1电极的步骤包括:将第1电极的与第1面对置的面的直径形成得比贯通孔的第1面处的第1贯通端部的直径小的步骤。
此外,还可以是,在形成贯通孔的步骤中,以4以上且8以下的范围来形成纵横比。
-发明的效果-
根据本公开的一实施方式,能够提供一种即使在放射线量大的环境放射线的检测用途下,也能够稳定地得到高气体放大率的放射线检测元件。
附图说明
图1是表示具备本公开的一实施方式所涉及的检测元件的放射线检测装置的一例的图。
图2是表示本公开的一实施方式所涉及的放射线检测装置的动作原理的图。
图3是本公开的一实施方式所涉及的检测元件的一部分的俯视图。
图4是本公开的一实施方式所涉及的检测元件的一部分的剖视图。
图5是说明本公开的一实施方式所涉及的检测元件的制造方法的图。
图6是说明本公开的一实施方式所涉及的检测元件的制造方法的图。
图7是说明本公开的一实施方式所涉及的检测元件的制造方法的图。
图8是本公开的一实施方式所涉及的检测元件的一部分的俯视图。
图9是本公开的一实施方式所涉及的检测元件的一部分的剖视图。
图10是本公开的一实施方式所涉及的检测元件的一部分的俯视图。
图11是本公开的一实施方式所涉及的检测元件的一部分的剖视图。
图12是本公开的一实施方式所涉及的检测元件的一部分的俯视图。
图13是本公开的一实施方式所涉及的检测元件的一部分的剖视图。
图14是本公开的一实施方式所涉及的放射线检测装置(容器模块)的剖面立体图。
具体实施方式
以下,参照附图对本公开的检测元件以及检测装置详细进行说明。另外,本公开的检测元件以及检测装置并不限定于以下的实施方式,能够进行各种变形并实施。在所有的实施方式中,对相同结构要素标注同一符号来进行说明。此外,为了便于说明,存在附图的尺寸比率与实际的比率不同或者从附图省略结构的一部分的情况。此外,为了便于说明,使用上方或下方这样的语句来进行说明,但是例如第1构件与第2构件的上下关系也可以配置为与图示相反。此外,在以下的说明中基板的第1面以及第2面并非指基板的特定的面,而是用于确定基板的正面方向或背面方向的名称,即用于确定相对于基板的上下方向的名称。
<实现本发明的原委>
在以往的放射线检测装置中,使用了具有以在表面形成了氧化膜的硅作为基材的贯通电极的检测元件。然而,在放射线量多的环境放射线的检测用途下,可知,基材的硅受到中子照射而转换成磷等其他原子,获得导电性。即,基材的硅导通,同时电流从基材表面的氧化膜发生泄漏,由此,判明了,检测元件表面的像素电极的电场变得容易被干扰。此外,由于使用在表面形成了氧化膜的硅作为基材,基于表面的氧化膜的寄生电容会成为干扰像素电极的电场的原因。此外,当在检测装置内填充的气体的更换无法进行的环境下,因来自绝缘性树脂的气体发生而引起的检测装置内的气体的劣化也成为问题。本公开的发明者为了解决上述问题,致力进行研究的结果,实现了本发明。
<第1实施方式>
[放射线检测装置100的结构]
使用图1,来说明具备本公开的一实施方式所涉及的放射线检测元件10的放射线检测装置100的结构的概要。本实施方式所涉及的放射线检测装置100具备有漂移电极110、放射线检测元件10以及腔室111。漂移电极110与放射线检测元件10在腔室111内隔着一定的空间而对置地配置。在腔室111的内部,以氩气或氙气等稀有气体、和包含乙烷或甲烷等在常温下为气体的烷烃或者二氧化碳的具有消光作用的气体(淬灭气体)的混合气体封入。此外,在腔室111的内部,这些气体可以以单体封入,也可以将两种以上的混合气体封入。
本公开的一实施方式所涉及的放射线检测元件10具有绝缘构件102、阴极电极104、阳极电极106、阳极图案电极108以及阳极贯通电极112。如图1所示那样,在绝缘构件102的第1面配置有多个阴极电极104。阴极电极104具有多个开口部105。阴极电极104被形成为带状,因此还可以称为阴极带状电极。
在阴极电极104的多个开口部105的每一处配置阳极电极106。阳极电极106被配置成与阴极电极104隔离地在绝缘构件102的第1面露出。阳极电极106与阳极贯通电极112以及阳极图案电极108连接。阳极贯通电极112被配置于从绝缘构件102的第1面到相反侧的第2面而将绝缘构件102连接的贯通孔。阳极图案电极108被配置于绝缘构件102的第2面。即,阳极电极106在绝缘构件102的第1面侧与阳极贯通电极112连接,阳极贯通电极112在绝缘构件102的第2面侧与阳极图案电极108连接。关于阳极电极106、阳极贯通电极112、以及阳极图案电极108的构造,后文详细说明。阳极图案电极108与多个阳极贯通电极112连接,多个阳极贯通电极112分别与多个阳极电极106连接。在绝缘构件102的第2面配置多个阳极图案电极108。
在本实施方式中,多个阴极电极104所延伸的方向与多个阳极电极106所连接的阳极图案电极108所延伸的方向大致正交。阳极电极106被设置于阴极电极104与阳极图案电极108交叉的位置。换言之,阳极电极106沿着阴极电极104所延伸的方向以及阳极图案电极108所延伸的方向而被配置成矩阵状。这里,在本实施方式中例示了阴极电极104所延伸的方向以及阳极图案电极108所延伸的方向大致正交的结构,然而并不限定于该结构。阴极电极104所延伸的方向以及阳极图案电极108所延伸的方向不同即可,例如还可以是倾斜地交叉的结构。
在绝缘构件102的第1面侧进一步设置有引线布线124。阳极电极106经由阳极贯通电极112、阳极图案电极108、层间连接部126而与该引线布线124连接。即,阳极电极106、阳极贯通电极112、阳极图案电极108、层间连接部126、以及引线布线124是一个导电体,引线布线124作为阳极电极106的连接端子而发挥功能。此外,在本实施方式中,说明了将阳极电极106、阳极贯通电极112、阳极图案电极108、层间连接部126、以及引线布线124独立地设置并将各自电连接的方式,然而并不应限定于此。例如,还可以将阳极电极106、阳极贯通电极112、阳极图案电极108、层间连接部126、以及引线布线124的一部分或者全部一体形成。阳极图案电极108被形成为带状,因此还称为阳极带状图案。存在将阳极电极106称为第1电极、将阴极电极104称为第2电极、并将漂移电极110称为第3电极的情况。
作为本发明的一实施方式所涉及的绝缘构件102,能够使用玻璃基板。特别地,优选使用不包含碱金属,而以碱土类金属氧化物作为主成分的无碱玻璃。无碱玻璃具有熔融性,加工容易进行,电绝缘性优异,因此,优选作为绝缘构件102的材料。通过对绝缘构件102使用玻璃,即使发生照射大量的放射线而令硅转化成磷的情况,也能够通过经由氧的键合来维持绝缘性,并能够稳定地获得高气体放大率。通过对绝缘构件102使用玻璃,能够抑制贯通绝缘构件102的贯通孔103的内侧面的凹凸构造,能够将后述的贯通孔103的纵横比以4以上且8以下的范围来形成。此外,通过作为基板使用绝缘构件,能够抑制当使用在表面形成了氧化膜的硅基材时的基于氧化膜等的寄生电容的问题。此外,通过不使用绝缘树脂层,能够防止来自在封入气体的腔室内的树脂材料的气体发生。
绝缘构件102的厚度不受特别的限制,然而,能够使用200μm以上且700μm以下的厚度的基板。绝缘构件102的厚度更优选地可以是350μm以上且450μm以下。若基板变得比上述的基板的厚度下限薄,则基板的挠度变大。在该情况下,制造过程中的操作变得困难,并且因在基板上形成的薄膜等的内部应力导致基板发生翘曲,发生基板破裂的问题。此外,若基板变得比上述的基板的厚度上限厚,则贯通孔的形成工序变长。在该影响下,制造工序会长期化,制造成本也会上升。
本实施方式所涉及的阴极电极104、阳极电极106、阳极贯通电极112、阳极图案电极108、层间连接部126、以及引线布线124的材料是铜(Cu),然而,只要是具备导电性的金属材料则并不限定于此。能够使用从金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)、锡(Sn)、铝(Al)、镍(Ni)、铬(Cr)等金属或者使用了这些的合金等中选择出的材料。
引线布线124还可以进一步具有第1金属层120以及第2金属层122。这里,第1金属层120作为与外部装置的连接端子而发挥功能。因此,在确保与在外部装置具备的连接端子良好的电连接的目的下来配置。作为第1金属层120,例如能够使用Au、Ag、Pt等材料。第2金属层122作为对在第1金属层120与引线布线124之间各自的金属原子扩散而混合进行抑制的阻挡层来发挥功能。因此,第2金属层122能够使用能够抑制第1金属层120以及引线布线124各个所用的材料的扩散的材料。作为第2金属层122,例如能够使用Ni、Pd、Ti、Ta、氮化钛(TiN)、氮化钽(TaN)等材料。
这里,将包含阴极电极104的一部分、开口部105、阳极电极106、绝缘构件102的一部分的像素电极的最小重复单位设为像素电极1。像素电极1是大致正方形。若将像素电极的一边的长度设为P,则阴极电极104的最小重复单位(间距)以及阳极电极106的最小重复单位(间距)也成为P。在图1中,在1个放射线检测元件10示出了6个像素电极1,然而并不限定于此。放射线检测元件10具有多个像素电极1即可。放射线检测装置100通过放射线检测元件10来检测在像素电极1与漂移电极110之间入射的放射线。
[放射线检测的原理]
使用图2来说明本发明的一实施方式所涉及的放射线检测装置的动作原理。通过对各个阴极电极104与阳极电极106之间施加电压,形成电场。阴极电极104与接地(GND)连接,也对漂移电极110与阴极电极104之间施加电压,形成电场。
当放射线入射时,通过在漂移电极110与阴极电极104之间发生的电场的影响,放射线与存在于腔室111内的气体的相互作用而形成电子云。电子云的各电子被向包括阳极电极106和阴极电极104的像素电极1的方向吸引。此时,被吸引的电子与气体原子碰撞,并将气体原子电离。通过气体放大而电离出的电子雪崩式地增加,由阳极电极106收集的电子组达到能够作为电信号读出的程度。然后,能够将该电信号经由阳极电极图案108从连接端子即引线布线124读出到外部。另一方面,在阴极电极104产生被电子组诱发出的正电荷,并能够将从这里得到的电信号从阴极电极的连接端子104A读出到外部。通过按时间序列测量这些电信号,能够测定带电粒子的飞行轨迹。
[像素电极的结构]
接下来,使用图3以及图4来详细说明本实施方式所涉及的放射线检测元件10所具有的像素电极1的结构。图3是本公开的一实施方式所涉及的放射线检测元件10的一部分的俯视图。图4是本公开的一实施方式所涉及的放射线检测元件10的一部分的剖视图。图4的(A)是图3的A-A’剖视图。
如图3以及图4的(A)所示那样,放射线检测元件10的像素电极1具有绝缘构件102、阳极电极106(第1电极)、阳极贯通电极112、阳极图案电极108、以及阴极电极104(第2电极)。如图3所示那样,在阴极电极104设置有开口部105,以便包围阳极电极106。阴极电极104与阳极电极106隔离开配置。也就是说,阴极电极104与阳极电极106绝缘。这里,在图3中例示了如下结构:在阴极电极104的开口部105内设置阳极电极106,以使阴极电极104与阳极电极106的距离以阳极电极106为基准而在整个方向上成为固定,然而并不限定于该结构。例如,以阳极电极106为基准,在某一定方向上,与其他方向相比,阴极电极104与阳极电极106的距离可以近。通过设为这样,在上述的一定方向上能够提高检测灵敏度。此外,在图3中例示了阴极电极104将阳极电极106包围的结构,然而阴极电极104的一部分也可以开放。
如图4所示那样,阳极电极106被配置成在绝缘构件102的第1面102A露出。在本实施方式中,阳极电极106具有在开口部105的每一处前端从绝缘构件102的第1面102A突出的形状,然而还可以是前端不从开口部105的每一处突出的形状(前端与绝缘构件102的第1面102A大致一致的形状、或者前端位于绝缘构件102的内部的形状)。然而,通过使在绝缘构件102的第1面102A上的阴极电极104和阳极电极106的高度大致相同,不仅在阴极电极104与阳极电极106的上表面部间还在侧面部间产生电力线,由此,气体放大率提高。
阳极电极106在绝缘构件102的第1面102A侧与在贯通孔103配置的阳极贯通电极112连接。在图4中例示了阳极贯通电极112被填充到贯通孔103的内部的结构,然而并不限定于该结构。阳极贯通电极112与阳极电极106电连接即可,例如,还可以阳极贯通电极112被配置于贯通孔103的内侧面,阳极贯通电极112的内部由空洞或者绝缘树脂等填充。
贯通孔103从绝缘构件102的第1面102A连接到第2面102B。在本实施方式中,贯通孔103以及阳极贯通电极112是圆柱形。即,贯通孔103在绝缘构件102的厚度方向上具有大致相同的内径。这里,所谓贯通孔103的内径表示最大径,并表示贯通孔103的与绝缘构件102的厚度方向垂直的剖面处的贯通孔103的轮廓线上的距离成为最大的2点的长度。因此,贯通孔103的第1面102A侧处的第1贯通端部103A的内径与贯通孔103的第2面102B侧处的第2贯通端部103B的内径大致相同。
贯通孔103的纵横比优选是4以上且8以下的范围。这里,所谓贯通孔103的纵横比,定义成贯通孔103的深度(绝缘构件102的厚度)相对于贯通孔103的内径(当贯通孔103在绝缘构件102的厚度方向上具有不同的内径的情况下,取最大值)之比。当在贯通孔103的纵横比大于8的情况下形成后述的阳极贯通电极112时,在贯通孔103的内侧面遍及贯通孔103的深度整体地形成导电层变得困难。在贯通孔103的纵横比不到4的情况下,若将绝缘构件102的厚度维持成一定以上,则在放射线检测元件10形成微小的像素电极1变得困难。
在本实施方式中,贯通孔103的第1面102A侧处的第1贯通端部103A的内径与阳极电极106的直径106A大致相同。这里,所谓阳极电极106的直径106A,表示阳极电极106的与第1面102A相反一侧的上表面处的最大径。然而并不限定于此,在本实施方式的变形例所涉及的放射线检测元件中,如图4的(B)所示那样,阳极电极106的直径106A还可以小于贯通孔103的第1面102A侧处的第1贯通端部103A的内径。如图4的(C)所示那样,阳极电极106的直径106A还可以大于贯通孔103的第1面102A侧处的第1贯通端部103A的内径。通过阳极电极106的直径106A大于第1贯通端部103A的内径,例如能够抑制在阳极电极106的形成时,与第1贯通端部103A的位置偏移的问题。阳极电极106的直径106A是100μm以下的范围即可。
阳极图案电极108被配置于绝缘构件102的第2面102B侧。阳极图案电极108在绝缘构件102的第2面102B侧处与阳极贯通电极112连接。阳极图案电极108将相邻的阳极贯通电极112连结,并经由层间连接部126而与引线布线124连接。阳极图案电极108的宽度大于第2贯通端部103B即可。这里,所谓阳极图案电极108的宽度,表示与阳极图案电极108所延伸的方向垂直的宽度。
如以上那样,根据具备本实施方式所涉及的检测元件的放射线检测装置,通过使用玻璃作为绝缘构件102,即使有照射大量的放射线而硅转化成磷的情况发生,也能够通过经由氧的键合来维持绝缘性,并能够稳定地得到高气体放大率。通过对绝缘构件102使用玻璃,能够抑制贯通绝缘构件102的贯通孔103的内侧面的凹凸构造,能够将贯通孔103的纵横比以4以上且8以下的范围来形成。此外,通过作为基板使用绝缘构件,能够抑制当使用在表面形成了氧化膜的硅基材时的基于氧化膜等的寄生电容的问题。此外,通过不使用绝缘树脂层,能够防止来自在封入气体的腔室内的树脂材料的气体发生。因此,能够降低放射线检测装置100内部的反应气体的更换频率。
[检测元件的制造方法]
使用图5至图7,来说明本实施方式所涉及的放射线检测元件10的制造方法。在图5至图7中,针对与图3以及图4所示的要素相同的要素标注相同的符号。
图5的(A)是表示在本公开的一实施方式所涉及的检测元件的制造方法中,在绝缘构件102形成贯通孔103的工序的图。作为在绝缘构件102形成贯通孔103的方法,能够利用使用了光刻的湿蚀刻或干蚀刻、基于激光照射的升华或烧蚀、基于激光照射的变质层形成以及湿蚀刻、喷砂方式等方法。
图5的(B)是表示在本公开的一实施方式所涉及的检测元件的制造方法中,在贯通孔103填充阳极贯通电极112以及层间连接部126的工序的图。如图5的(B)所示那样,使阳极贯通电极112以及层间连接部126填充到贯通孔103内部。阳极贯通电极112以及层间连接部126的填充能够使用电解镀覆法或无电解镀覆法。这里,省略详细的说明,然而,在贯通孔103的第1贯通端部103A或者第2贯通端部103B形成种子层,在种子层上使镀层生长,来形成使镀层生长直至堵塞贯通孔103的、所谓的镀盖。然后,通过从该镀盖起朝向贯通孔103的另一贯通端部地使镀层生长,能够形成填充贯通孔103的阳极贯通电极112以及层间连接部126。
图5的(C)是表示在本公开的一实施方式所涉及的检测元件的制造方法中,在绝缘构件102的第1面形成导电层325的工序的图。如图5的(C)所示那样,在绝缘构件102的第1面,在绝缘构件102上以及阳极贯通电极112上形成导电层325。导电层325之后成为阴极电极104、阳极电极106、以及引线布线124的一部分。导电层325能够通过PVD法或者CVD法等来形成。对导电层325使用的材料能够选择与之后在导电层325上形成的镀层326相同的材质。导电层325在之后的工序中形成镀层326时,被用作电解镀覆法中的种子。这里,导电层325可以优选以20nm以上且1μm以下的膜厚来形成。此外,导电层325可以更优选以100nm以上且300nm以下的膜厚来形成。
图5的(D)是表示在本公开的一实施方式所涉及的检测元件的制造方法中,在导电层325上形成抗蚀图案329的工序的图。如图5的(D)所示那样,当在导电层325上涂敷了光致抗蚀剂之后,通过进行曝光以及显影来形成抗蚀图案329。这里,抗蚀图案329之后在形成阴极电极104、阳极电极106、以及引线布线124的区域露出。
图6的(A)是表示在本公开的一实施方式所涉及的检测元件的制造方法中,在从抗蚀剂露出的导电层325形成镀层326的工序的图。如图6的(A)所示那样,在形成图4所示的阴极电极104、阳极电极106、以及引线布线124的图案的区域,形成镀层326。对导电层325进行通电来进行电解镀覆法,在从抗蚀图案329露出的导电层325上形成镀层326。
图6的(B)是表示在本公开的一实施方式所涉及的检测元件的制造方法中,除去抗蚀图案329的工序的图。如图6的(B)所示那样,在形成镀层326之后,通过有机溶剂来除去构成抗蚀图案329的光致抗蚀剂。此外,对于光致抗蚀剂的除去,能够代替使用有机溶剂地,使用基于氧等离子体的灰化。
图6的(C)是表示在本公开的一实施方式所涉及的检测元件的制造方法中,形成阳极电极以及阴极电极的工序的图。如图6的(C)所示那样,通过将被抗蚀图案329覆盖、并在上方未形成镀层326的区域的导电层325除去(蚀刻),将阴极电极104、阳极电极106、以及引线布线124电分离。通过导电层325的蚀刻,镀层326的表面也被蚀刻而薄膜化,因此,优选考虑该薄膜化的影响来设定镀层326的膜厚。作为导电层325的蚀刻,能够使用湿蚀刻或干蚀刻。通过该工序,能够形成图4所示的阴极电极104、阳极电极106、以及引线布线124。此外,阴极电极104、阳极电极106、以及引线布线124由导电层325以及镀层326来形成,然而在图中例示了作为一体而形成的构造。
图6的(D)是表示在本公开的一实施方式所涉及的检测元件的制造方法中,形成布线端子部的工序的图。如图6的(D)所示那样,还可以通过在引线布线124上进一步形成第2金属层122以及第1金属层120,来形成连接端子部。第2金属层122以及第1金属层120通过对引线布线124通电的电解镀覆法,能够在引线布线124上选择性地形成。然而,还可以在整面成膜用于形成第2金属层122以及第1金属层120的金属层,将与连接端子部对应的区域由光致抗蚀剂覆盖,并对其他区域进行蚀刻,由此来形成第2金属层122以及第1金属层120。
图7的(A)是表示在本公开的一实施方式所涉及的检测元件的制造方法中,在基板的背面形成阳极图案电极108的工序的图。如图7的(A)所示那样,在绝缘构件102的第2面侧形成阳极图案电极108。通过上述的制造方法,能够得到图3以及图4所示的放射线检测元件10的构造。
图7的(B)是表示在本公开的一实施方式所涉及的检测元件的制造方法中的引线接合工序的图。如图7的(B)所示那样,还可以将图7的(A)的检测元件经由粘结层330而固定于框架340,并将第1金属层120与框架340通过接合线132来连接。
<第2实施方式>
本实施方式所涉及的放射线检测元件10a除了贯通孔103a以及阳极贯通电极112a是圆锥台型以外,与第1实施方式所涉及的放射线检测元件10相同,因此,这里说明与第1实施方式所涉及的放射线检测元件10不同的部分。此外,在第2实施方式所涉及的放射线检测元件10a中,针对与图3以及图4所示的放射线检测元件10相同的部分或者具有同样功能的部分,标注相同的符号,并省略其重复的说明。
[像素电极的结构]
使用图8以及图9,来详细说明本公开的第2实施方式所涉及的放射线检测元件所具有的像素电极的结构。图8是本公开的一实施方式所涉及的放射线检测元件10a的一部分的俯视图。图9是本公开的一实施方式所涉及的放射线检测元件10a的一部分的剖视图。图9的(A)是图8的B-B’剖视图。
如图8以及图9的(A)所示那样,放射线检测元件10a的像素电极1a具有绝缘构件102a、阳极电极106a(第1电极)、阳极贯通电极112a、阳极图案电极108a、以及阴极电极104a(第2电极)。阳极电极106a在绝缘构件102a的第1面102Aa侧与在贯通孔103a配置的阳极贯通电极112a连接。阳极贯通电极112a被填充到贯通孔103a的内部。
贯通孔103a从绝缘构件102a的第1面102Aa连接到第2面102Ba。在本实施方式中,贯通孔103a是圆锥台形。即,贯通孔103a在绝缘构件102a的厚度方向的2个部位具有不同的内径。贯通孔103a的第1面102Aa侧处的第1贯通端部103Aa与贯通孔103a的第2面102Ba侧处的第2贯通端部103Ba具有相互不同的内径。贯通孔103a的第1面102Aa侧处的第1贯通端部103Aa的内径小于第2面102Ba侧处的第2贯通端部103Ba的内径。
这里,绝缘构件102a的第1面102Aa与贯通孔103a的侧壁所成的角度θ是85°以上且89°以下。这里,所成的角度θ可以优选是86°以上且88°以下。此外,所成的角度θ可以更优选是86.5°以上且87.5°以下。即,本实施方式所涉及的贯通孔103a是从绝缘构件102a的第1面102Aa起朝向第2面102Ba而直径变宽的锥形形状。
贯通孔103a的纵横比优选是4以上且8以下的范围。在贯通孔103a的纵横比大于8的情况下,当形成后述的阳极贯通电极112a时,在贯通孔103a的内侧面遍及贯通孔103a的深度整体地形成导电层变得困难。在贯通孔103a的纵横比不到4的情况下,若将绝缘构件102a的厚度维持成一定以上,则在放射线检测元件10a形成微小的像素电极1a变得困难。
在本实施方式中,贯通孔103a的第1面102Aa侧处的第1贯通端部103Aa的内径与阳极电极106a的直径106Aa大致相同。然而,并不限定于此,在本实施方式的变形例所涉及的检测元件中,如图9的(B)所示那样,阳极电极106a的直径106Aa还可以小于贯通孔103a的第1面102Aa侧处的第1贯通端部103Aa的内径。如图9的(C)所示那样,阳极电极106a的直径106Aa还可以大于贯通孔103a的第1面102Aa侧处的第1贯通端部103Aa的内径。通过阳极电极106a的直径106Aa大于第1贯通端部103Aa的内径,例如能够抑制在阳极电极106a的形成时与第1贯通端部103Aa的位置偏移的问题。阳极电极106a的直径106Aa是100μm以下的范围即可。
阳极图案电极108a在绝缘构件102a的第2面102Ba侧与阳极贯通电极112a连接。阳极图案电极108a的宽度大于第2贯通端部103Ba即可。
如以上那样,根据具备本实施方式所涉及的检测元件的放射线检测装置,通过使用玻璃作为绝缘构件102a,即使有照射大量的放射线而硅转化成磷的情况发生,也能够通过经由氧的键合来维持绝缘性,并能够稳定地得到高气体放大率。通过对绝缘构件102a使用玻璃,能够抑制贯通绝缘构件102a的贯通孔103a的内侧面的凹凸构造,能够将贯通孔103a的纵横比以4以上且8以下的范围来形成。此外,通过作为基板使用绝缘构件,能够抑制当使用在表面形成了氧化膜的硅基材时的基于氧化膜等的寄生电容的问题。此外,通过不使用绝缘树脂层,能够防止来自在封入气体的腔室内的树脂材料的气体发生。因此,能够降低放射线检测装置100a内部的反应气体的更换频率。本实施方式所涉及的放射线检测元件10a通过贯通孔103a的第1贯通端部103Aa小于第2贯通端部103Ba,能够减小阳极电极106a的直径106Aa,并能够得到更高的气体放大率。通过贯通孔103a的第1贯通端部103Aa小于第2贯通端部103Ba,能够增大第1贯通端部103Aa与阴极电极104a的距离,并能够进一步使阴极电极104a与阳极电极106a间的电场稳定。
[检测元件的制造方法]
本实施方式所涉及的检测元件的制造方法除了从绝缘构件102a的第2面102Ba通过激光照射来形成贯通孔103a以外,与第1实施方式所涉及的检测元件的制造方法相同,因此,这里进行省略。通过从绝缘构件102a的第2面102Ba通过激光照射形成贯通孔103a,靠近激光的绝缘构件102a的第2面102Ba侧的第2贯通端部103Ba被形成得比第1贯通端部103Aa大。贯通孔103a形成绝缘构件102a的第2面102Ba与贯通孔103a的侧壁所成的角度θ是91°以上且95°以下的锥形形状。
<第3实施方式>
本实施方式所涉及的放射线检测元件10b除了贯通孔103b的第1贯通端部103Ab以及第2贯通端部103Bb的大小被替换以外,与第2实施方式所涉及的放射线检测元件10a相同,因此,这里说明与第1实施方式所涉及的放射线检测元件10以及第2实施方式所涉及的放射线检测元件10a不同的部分。此外,在第3实施方式所涉及的放射线检测元件10b中,针对与图3以及图4所示的放射线检测元件10相同的部分或者具有同样功能的部分,标注相同的符号,并省略其重复的说明。
[像素电极的结构]
使用图10以及图11,来详细说明本公开的第3实施方式所涉及的放射线检测元件所具有的像素电极的结构。图10是本公开的一实施方式所涉及的放射线检测元件10b的一部分的俯视图。图11是本公开的一实施方式所涉及的放射线检测元件10b的一部分的剖视图。图11的(A)是图10的C-C’剖视图。
如图10以及图11的(A)所示那样,放射线检测元件10b的像素电极1b具有绝缘构件102b、阳极电极106b(第1电极)、阳极贯通电极112b、阳极图案电极108b、以及阴极电极104b(第2电极)。阳极电极106b在绝缘构件102b的第1面102Ab侧与配置在贯通孔103b的阳极贯通电极112b连接。阳极贯通电极112b被填充到贯通孔103b的内部。
贯通孔103b从绝缘构件102b的第1面102Ab连接到第2面102Bb。在本实施方式中,贯通孔103b是圆锥台形。即,贯通孔103b在绝缘构件102b的厚度方向的2个部位具有不同的内径。贯通孔103b的第1面102Ab侧处的第1贯通端部103Ab与贯通孔103b的第2面102Bb侧处的第2贯通端部103Bb具有相互不同的内径。贯通孔103b的第2面102Bb侧处的第2贯通端部103Bb的内径小于第1面102Ab侧处的第1贯通端部103Ab的内径。
这里,绝缘构件102b的第1面102Ab与贯通孔103b的侧壁所成的角度θ是91°以上且95°以下。这里,所成的角度θ可以优选是92°以上且94°以下。此外,所成的角度θ可以更优选是92.5°以上且93.5°以下。即,本实施方式所涉及的贯通孔103b是从绝缘构件102b的第2面102Bb起朝向第1面102Ab而直径变宽的锥形形状。
贯通孔103b的纵横比优选是4以上且8以下的范围。当在贯通孔103b的纵横比大于8的情况下形成后述的阳极贯通电极112b时,在贯通孔103b的内侧面遍及贯通孔103b的深度整体地形成导电层变得困难。在贯通孔103b的纵横比不到4的情况下,若将绝缘构件102b的厚度维持成一定以上,则在放射线检测元件10b形成微小的像素电极1b变得困难。
在本实施方式中,贯通孔103b的第1面102Ab侧处的第1贯通端部103Ab的内径与阳极电极106b的直径106Ab大致相同。然而,并不限定于此,在本实施方式的变形例所涉及的检测元件中,如图11的(B)所示那样,阳极电极106b的直径106Ab还可以小于贯通孔103b的第1面102Ab侧处的第1贯通端部103Ab的内径。如图11的(C)所示那样,阳极电极106b的直径106Ab还可以大于贯通孔103b的第1面102Ab侧处的第1贯通端部103Ab的内径。通过阳极电极106b的直径106Ab大于第1贯通端部103Ab的内径,例如能够抑制在阳极电极106b的形成时与第1贯通端部103Ab的位置偏移的问题。阳极电极106b的直径106Ab是100μm以下的范围即可。
阳极图案电极108b在绝缘构件102b的第2面102Bb侧与阳极贯通电极112b连接。阳极图案电极108b的宽度大于第2贯通端部103Bb即可。
如以上那样,根据具备本实施方式所涉及的检测元件的放射线检测装置,通过使用玻璃作为绝缘构件102b,即使有照射大量的放射线而硅转化成磷的情况发生,也能够通过经由氧的键合来维持绝缘性,并能够稳定地得到高气体放大率。通过对绝缘构件102b使用玻璃,能够抑制贯通绝缘构件102b的贯通孔103b的内侧面的凹凸构造,能够将贯通孔103b的纵横比以4以上且8以下的范围来形成。此外,通过作为基板使用绝缘构件,能够抑制当使用在表面形成了氧化膜的硅基材时的基于氧化膜等的寄生电容的问题。此外,通过不使用绝缘树脂层,能够防止来自在封入气体的腔室内的树脂材料的气体发生。因此,能够降低放射线检测装置100b内部的反应气体的更换频率。本实施方式所涉及的放射线检测元件10b通过贯通孔103b的第2贯通端部103Bb小于第1贯通端部103Ab,能够减小阳极图案电极108b的宽度,能够形成更微小的布线图案。
[检测元件的制造方法]
本实施方式所涉及的检测元件的制造方法除了从绝缘构件102b的第1面102Ab通过激光照射来形成贯通孔103b以外,与第1实施方式所涉及的检测元件的制造方法相同,因此,这里进行省略。通过从绝缘构件102b的第1面102Ab通过激光照射形成贯通孔103b,靠近激光的绝缘构件102b的第1面102Ab侧的第1贯通端部103Ab被形成得比第2贯通端部103Bb大。贯通孔103b形成绝缘构件102b的第1面102Ab与贯通孔103b的侧壁所成的角度θ是91°以上且95°以下的锥形形状。
<第4实施方式>
本实施方式所涉及的放射线检测元件10c除了贯通孔103c是第2实施方式所涉及的贯通孔103a的第1贯通端部103Aa侧以及第3实施方式所涉及的贯通孔103b的第2贯通端部103Bb侧的组合以外,与第1实施方式所涉及的放射线检测元件10相同,因此,这里说明与第1实施方式所涉及的放射线检测元件10、第2实施方式所涉及的放射线检测元件10a以及第3实施方式所涉及的放射线检测元件10b不同的部分。此外,在第4实施方式所涉及的放射线检测元件10c中,针对与图3以及图4所示的放射线检测元件10相同的部分或者具有同样功能的部分,标注相同的符号,并省略其重复的说明。
[像素电极的结构]
使用图12以及图13,来详细说明本公开的第4实施方式所涉及的放射线检测元件所具有的像素电极的结构。图12是本公开的一实施方式所涉及的放射线检测元件10c的一部分的俯视图。图13是本公开的一实施方式所涉及的放射线检测元件10c的一部分的剖视图。图13的(A)是图10的D-D’剖视图。
如图12以及图13的(A)所示那样,放射线检测元件10c的像素电极1c具有绝缘构件102c、阳极电极106c(第1电极)、阳极贯通电极112c、阳极图案电极108c、以及阴极电极104c(第2电极)。阳极电极106c在绝缘构件102c的第1面102Ac侧与在贯通孔103c配置的阳极贯通电极112c连接。阳极贯通电极112c被填充到贯通孔103c的内部。
贯通孔103c从绝缘构件102c的第1面102Ac连接到第2面102Bc。在本实施方式中,贯通孔103c是双圆锥台形。贯通孔103c是将第2实施方式所涉及的贯通孔103a的第1贯通端部103Aa侧以及第3实施方式所涉及的贯通孔103b的第2贯通端部103Bb侧的端部彼此(内径小的端部彼此)组合而得的形状。即,贯通孔103c在绝缘构件102c的厚度方向上具有2个不同内径的部位。贯通孔103c在绝缘构件102c的厚度方向上具有比第1贯通端部103Ac的内径以及第2贯通端部103Bc的内径小的内径。在本实施方式中,贯通孔103c的具有最小内径的狭窄部位于第1贯通端部103Ac和第2贯通端部103Bc的中心。贯通孔103c的第1面102Ac侧处的第1贯通端部103Ac与贯通孔103c的第2面102Bc侧处的第2贯通端部103Bc具有大致相同的内径。然而并不限定于此,贯通孔103c的狭窄部是第1贯通端部103Ac与第2贯通端部103Bc之间即可。此外,第1贯通端部103Ac与第2贯通端部103Bc还可以具有相互不同的内径。
这里,绝缘构件102c的第1面102Ac与贯通孔103c的侧壁所成的角度θ1或者第2面102Bc与贯通孔103c的侧面所成的角度θ2分别是92°以上且97°以下的范围。这里,所成的角度θ1以及θ2可以优选是93°以上且95°以下。此外,所成的角度θ1以及θ2可以更优选是93.5°以上且94.5°以下。所成的角度θ1以及θ2可以大致相同,也可以不同。
贯通孔103c的纵横比优选是4以上且8以下的范围。当在贯通孔103c的纵横比大于8的情况下形成后述的阳极贯通电极112c时,在贯通孔103c的内侧面遍及贯通孔103c的深度整体地形成导电层变得困难。在贯通孔103c的纵横比不到4的情况下,若将绝缘构件102c的厚度维持成一定以上,则在放射线检测元件10c形成微小的像素电极1c变得困难。
在本实施方式中,贯通孔103c的第1面102Ac侧处的第1贯通端部103Ac的内径与阳极电极106c的直径106Ac大致相同。然而,并不限定于此,在本实施方式的变形例所涉及的检测元件中,如图13的(B)所示那样,阳极电极106c的直径106Ac还可以小于贯通孔103c的第1面102Ac侧处的第1贯通端部103Ac的内径。如图13的(C)所示那样,阳极电极106c的直径106Ac还可以大于贯通孔103c的第1面102Ac侧处的第1贯通端部103Ac的内径。通过阳极电极106c的直径106Ac大于第1贯通端部103Ac的内径,例如能够抑制在阳极电极106c的形成时与第1贯通端部103Ac的位置偏移的问题。阳极电极106c的直径106Ac是100μm以下的范围即可。
阳极图案电极108c在绝缘构件102c的第2面102Bc侧与阳极贯通电极112c连接。阳极图案电极108c的宽度大于第2贯通端部103Bc即可。
如以上那样,根据具备本实施方式所涉及的检测元件的放射线检测装置,通过使用玻璃作为绝缘构件102c,即使有照射大量的放射线而硅转化成磷的情况发生,也能够通过经由氧的键合来维持绝缘性,并能够稳定地得到高气体放大率。通过对绝缘构件102c使用玻璃,能够抑制贯通绝缘构件102c的贯通孔103c的内侧面的凹凸构造,能够将贯通孔103c的纵横比以4以上且8以下的范围来形成。此外,通过作为基板使用绝缘构件,能够抑制当使用在表面形成了氧化膜的硅基材时的基于氧化膜等的寄生电容的问题。此外,通过不使用绝缘树脂层,能够防止来自在封入气体的腔室内的树脂材料的气体发生。因此,能够降低放射线检测装置100c内部的反应气体的更换频率。本实施方式所涉及的放射线检测元件10c通过贯通孔103c的第1贯通端部103Ac小于第3实施方式所涉及的放射线检测元件10b的第1贯通端部103Ab,能够减小阳极电极106c的直径106Ac,并能够得到更高的气体放大率。通过第1贯通端部103Ac小于第3实施方式所涉及的第1贯通端部103Ab,能够增大第1贯通端部103Ac与阴极电极104c的距离,能够进一步使阴极电极104c与阳极电极106c间的电场稳定。通过贯通孔103c的第2贯通端部103Bc小于第2实施方式所涉及的放射线检测元件10a的第2贯通端部103Ba,能够减小阳极图案电极108c的宽度,并能够形成更微小的布线图案。
[检测元件的制造方法]
本实施方式所涉及的检测元件的制造方法除了从绝缘构件102c的第1面102Ac以及第2面102Bc的各个通过激光照射来形成贯通孔103c以外,与第1实施方式所涉及的检测元件的制造方法相同,因此,这里进行省略。通过从绝缘构件102c的第1面102Ac以及第2面102Bc的各个通过激光照射形成贯通孔103c,绝缘构件102c的第1面102Ac侧的第1贯通端部103Ac以及第2面102Bc侧的第2贯通端部103Bc被形成得比之间的狭窄部大。贯通孔103c形成绝缘构件102c的第1面102Ac以及第2面102Bc与与各个面连接的贯通孔103c的侧壁所成的角度θ是92°以上且97°以下的双圆锥台形。
<第5实施方式>
在本实施方式中,说明与本公开的放射线检测装置不同的示例。由于具有与第1至第4实施方式同样的结构,因此针对同样的结构不再重新说明。此外,放射线检测装置也被称为容器模块。
图14中表示本实施方式所涉及的本公开的放射线检测装置150的剖面立体图。本实施方式所涉及的放射线检测装置150具有放射线检测元件10、漂移电极110以及腔室111。此外,在本实施方式所涉及的放射线检测装置150中设置有漂移笼152a以及152b。漂移笼152a以及152b为了使漂移电极110与像素电极部101之间的电场分布均一化而设置。这里,将本实施方式所涉及的本公开的放射线检测装置称为容器模块。
实施例
更详细地说明具有上述的本公开的一实施方式所涉及的检测元件的放射线检测装置。
为了改善本公开的一实施方式所涉及的放射线检测元件的气体放大率,并且维持分辨率,对检测元件的构造进行了比较研究。
[实施例1]
制造了使用第1实施方式所涉及的放射线检测元件10的放射线检测装置100。实施例1所涉及的检测元件的各参数如以下。
阴极电极的宽度:350μm
阴极电极的开口径:250μm
阳极电极的直径:85μm
阴极电极与阳极电极的间隔:82.5μm
阴极电极、阳极电极的间距:400μm
贯通孔的第1贯通端部的内径:85μm
贯通孔的第2贯通端部的内径:85μm
绝缘构件的厚度:400μm
实施例1所涉及的放射线检测元件10的分辨率是120μm。当对阴极电极与阳极电极间施加了530~550V时,气体放大率是12000。
此外,利用气体放大后的电荷QA(C)/以一个放射线产生的1次电子的电荷QB(C),来求取气体放大率Z。例如,若放射线源是Bal33,则以一个放射线产生的电子(1次电子)的电荷QB(C)能够通过以下式来表示。
QB(C)=(一个X射线的能量/Ar的W值)×1.6×10-19C
=(31keV/26eV)×1.6×10-19C
另一方面,能够利用示波器读取从信号处理电路输出的一个模拟信号,并根据纵轴波高(mV)、横轴时间(纳秒)和电路常数进行计算来求取气体放大后的电荷QA(C)。
能够通过对透过由遮蔽件构成的宽度不同的狭缝而来的放射线进行检测,根据能够作为独立的2点来进行检测的最短距离,来求取分辨率(空间分辨率)。
[实施例2]
制造了使用第2实施方式所涉及的放射线检测元件10a的放射线检测装置100a。实施例2所涉及的检测元件的各参数如以下。
阴极电极的宽度:350μm
阴极电极的开口径:250μm
阳极电极的直径:85μm
阴极电极与阳极电极的间隔:82.5μm
阴极电极、阳极电极的间距:400μm
贯通孔的第1贯通端部的内径:50μm
贯通孔的第2贯通端部的内径:85μm
绝缘构件的厚度:400μm
实施例2所涉及的放射线检测元件10a的分辨率是120μm。当对阴极电极与阳极电极间施加了530~550V时,气体放大率是13000。
[实施例3]
制造了使用第2实施方式所涉及的放射线检测元件10a的放射线检测装置100a。实施例3所涉及的检测元件的各参数如以下。
阴极电极的宽度:350μm
阴极电极的开口径:250μm
阳极电极的直径:60μm
阴极电极与阳极电极的间隔:95μm
阴极电极、阳极电极的间距:400μm
贯通孔的第1贯通端部的内径:50μm
贯通孔的第2贯通端部的内径:85μm
绝缘构件的厚度:400μm
实施例3所涉及的放射线检测元件10a的分辨率是120μm。当对阴极电极与阳极电极间施加了530~550V时,气体放大率是17500。
[实施例4]
制造了使用第3实施方式所涉及的放射线检测元件10b的放射线检测装置100b。实施例4所涉及的检测元件的各参数如以下。
阴极电极的宽度:350μm
阴极电极的开口径:250μm
阳极电极的直径:85μm
阴极电极与阳极电极的间隔:82.5μm
阴极电极、阳极电极的间距:400μm
贯通孔的第1贯通端部的内径:85μm
贯通孔的第2贯通端部的内径:50μm
绝缘构件的厚度:400μm
实施例4所涉及的放射线检测元件10b的分辨率是120μm。当对阴极电极与阳极电极间施加了530~550V时,气体放大率是12000。
[实施例5]
制造了使用第4实施方式所涉及的放射线检测元件10c的放射线检测装置100c。实施例5所涉及的检测元件的各参数如以下。
阴极电极的宽度:350μm
阴极电极的开口径:250μm
阳极电极的直径:60μm
阴极电极与阳极电极的间隔:95μm
阴极电极、阳极电极的间距:400μm
贯通孔的第1贯通端部的内径:50μm
贯通孔的第2贯通端部的内径:50μm
贯通孔的最小内径:25μm
绝缘构件的厚度:400μm
实施例5所涉及的放射线检测元件10c的分辨率是120μm。当对阴极电极与阳极电极间施加了530~550V时,气体放大率是17500。
[比较例1]
制造出使用了以往的以硅作为基材的放射线检测元件的放射线检测装置。比较例1所涉及的检测元件的各参数如以下。
阴极电极的宽度:350μm
阴极电极的开口径:250μm
阳极电极的直径:60μm
阴极电极与阳极电极的间隔:95μm
阴极电极、阳极电极的间距:400μm
贯通孔的第1贯通端部的内径:50μm
贯通孔的第2贯通端部的内径:50μm
绝缘构件的厚度:400μm
比较例1所涉及的放射线检测元件的分辨率是120μm。当对阴极电极与阳极电极间施加了530~550V时,气体放大率是10000。
表1中表示实施例1至5以及比较例1所涉及的放射线检测装置的气体放大率以及分辨率。各自的气体放大率由将比较例1的气体放大率设为1时的相对值来表示。与比较例1的放射线检测装置相比,实施例1至5的放射线检测装置的气体放大率均被改善。与实施例1以及实施例4相比,实施例2所涉及的放射线检测装置通过第1贯通端部小这一情况,来自阴极电极的电力线在阳极电极集中。因此,与实施例1以及实施例4相比,实施例2所涉及的放射线检测装置能够得到更高的气体放大率。与实施例2相比,实施例3以及实施例5的放射线检测装置通过阳极电极小这一情况,阳极电极附近的电力线的密度增加,能够得到更高的气体放大率。
[表1]
Figure BDA0002652790140000241
-符号说明-
100:放射线检测装置、1:像素电极、102:绝缘构件、103:贯通孔、103A:第1贯通端部、103B:第2贯通端部、104:阴极电极、104A:连接端子、105:开口部、106:阳极电极、108:阳极图案电极、110:漂移电极、111:腔室、112:阳极贯通电极、120:第1金属层、122:第2金属层、124:引线布线、126:层间连接部、132:接合线、150:放射线检测装置、152:漂移笼、325:导电层、326:镀层、329:抗蚀图案、330:粘结层、340:框架。

Claims (16)

1.一种检测元件,具备:
基板,具有第1面及与所述第1面对置的第2面,并设置了在所述基板的厚度方向的两个部位具有相互不同的内径的贯通孔;
贯通电极,被配置于所述贯通孔;
第1电极,与所述贯通电极连接,并被配置于所述第1面上;
图案电极,与所述贯通电极连接,并被配置于所述第2面侧;以及
第2电极,被配置于所述第1面,并与所述第1电极隔离开配置。
2.根据权利要求1所述的检测元件,其中,
所述贯通孔的在所述第1面的第1贯通端部与在所述第2面的第2贯通端部具有相互不同的内径。
3.根据权利要求1所述的检测元件,其中,
所述贯通孔在所述基板的厚度方向上具有比在所述第1面的第1贯通端部的内径以及在所述第2面的第2贯通端部的内径小的内径。
4.根据权利要求1所述的检测元件,其中,
在所述第1面的第1贯通端部的内径小于在所述第2面的第2贯通端部的内径。
5.根据权利要求1所述的检测元件,其中,
所述第1电极的与所述第1面对置的面的直径小于在所述第1面的第1贯通端部的内径。
6.根据权利要求1所述的检测元件,其中,
所述贯通孔的纵横比是4以上且8以下的范围。
7.根据权利要求1所述的检测元件,其中,
所述基板是无碱玻璃。
8.根据权利要求1所述的检测元件,其中,
所述第1电极的与所述第1面对置的面的直径是100μm以下的范围。
9.根据权利要求1所述的检测元件,其中,
所述第2电极被开口成将所述第1电极包围。
10.根据权利要求1所述的检测元件,其中,
所述第1电极和所述贯通电极设置多个,
所述图案电极与所述多个贯通电极连接,所述多个贯通电极分别与所述多个第1电极连接,
所述第2电极与所述图案电极设置多个,
所述多个第2电极所延伸的方向与所述多个图案电极所延伸的方向不同。
11.一种检测装置,其中,
所述检测装置具备权利要求1至10中任一项所述的检测元件,
分辨率是150μm以下,
当对第1电极与第2电极间施加530~550V时气体放大率是12000以上。
12.一种检测元件的制造方法,包括:
形成在基板的厚度方向的两个部位具有相互不同的内径的贯通孔的步骤,所述基板具有第1面和与所述第1面对置的第2面;
在所述贯通孔形成贯通电极的步骤;
在所述第1面侧形成与所述贯通电极连接的第1电极、及与所述第1电极隔离开的第2电极的步骤;以及
在所述第2面侧形成与所述贯通电极连接的图案电极的步骤。
13.根据权利要求12所述的检测元件的制造方法,其中,
形成所述贯通孔的步骤包括:从所述基板的第2面侧,形成具有相对于所述第2面成91°以上且95°以下的角度的锥形形状的贯通孔的步骤。
14.根据权利要求12所述的检测元件的制造方法,其中,
形成所述贯通孔的步骤包括使用激光的步骤。
15.根据权利要求12所述的检测元件的制造方法,其中,
形成所述第1电极的步骤包括:将所述第1电极的与所述第1面对置的面的直径形成得比所述贯通孔的所述第1面处的第1贯通端部的直径小的步骤。
16.根据权利要求12所述的检测元件的制造方法,其中,
形成所述贯通孔的步骤包括:以4以上且8以下的范围来形成纵横比的步骤。
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