JP6535769B2 - 放射線検出器の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、放射線検出器の製造方法に関する。

従来、下記特許文献１に示されるように、センサパネル（受光部）上に柱状結晶構造のシンチレータ層を形成した放射線検出器（放射線検出素子）が知られている。この放射線検出器では、受光部の外側に、受光素子と電気的に接続される複数のボンディングパッドが配置されている。また、シンチレータ層の積層方向から見た場合に、シンチレータ層とボンディングパッドとの間を通り且つシンチレータ層を包囲するように樹脂枠が形成されている。シンチレータ層は、耐湿保護膜によって覆われており、耐湿保護膜の外縁は、樹脂枠上に達している。

このような放射線検出器を備える放射線検出装置は、据置型の装置に加えて、ポータブル型の装置についても需要がある。そこで、放射線検出装置を小型化及び軽量化することが求められている。このため、放射線検出装置を構成する放射線検出器を小型化及び軽量化することが求められている。放射線検出器を小型化するためには、樹脂枠をなるべく小さくすると共に、樹脂枠とシンチレータ層の外縁との距離をなるべく短くすることで、樹脂枠の内側領域におけるシンチレータ層の面積（有効面積）をなるべく大きくとることが好ましい。

特許第３０７７９４１号公報

ところで、上記特許文献１記載の放射線検出器の製造過程においては、樹脂枠上に形成された耐湿保護膜が、樹脂枠に沿ってカッターにより切断される。しかし、樹脂枠を小型化すると共に樹脂枠とシンチレータ層の外縁との距離を短くした状態において、カッターで耐湿保護膜を切断する作業には、相当の熟練度を要するため、生産性及び製造コストの観点から改善の余地がある。

そこで、本発明は、装置の小型化及びシンチレータ層の有効面積の大型化を両立すると共に生産性の向上が図られた放射線検出器の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の一側面に係る放射線検出器の製造方法は、１次元又は２次元に配列された複数の光電変換素子を含む受光部、及び光電変換素子と電気的に接続され且つ受光部の外側に配置された複数のボンディングパッドを有する光電変換素子アレイを準備し、放射線を光に変換するシンチレータ層を、受光部を覆うように光電変換素子アレイ上に積層する工程と、シンチレータ層の積層方向から見た場合に、シンチレータ層及びボンディングパッドから離間してシンチレータ層とボンディングパッドとの間を通り且つシンチレータ層を包囲するように、光電変換素子アレイ上に樹脂枠を形成する工程と、少なくとも光電変換素子アレイのシンチレータ層が積層される側の表面全体を覆うように保護膜を形成する工程と、樹脂枠の略中央部分に沿ってレーザ光を一筆書きの要領で走査しながら照射することで、保護膜を切断すると共に樹脂枠の一部を切断除去し、保護膜の外側の部分を除去すると共に樹脂枠の略中央部分に溝部を形成する工程と、保護膜の外縁を覆うように、樹脂枠に沿って被覆樹脂層を形成する工程と、を有する。

上記放射線検出器の製造方法では、保護膜の外側の部分を除去すると共に樹脂枠の略中央部分に溝部を形成する工程において、積層方向から見た場合に、保護膜の外縁及び溝部が角部において外側に凸の弧状となるように、レーザ光を走査してもよい。

一側面に係る放射線検出器は、１次元又は２次元に配列された複数の光電変換素子を含む受光部、及び光電変換素子と電気的に接続され且つ受光部の外側に配置された複数のボンディングパッドを有する光電変換素子アレイと、受光部を覆うように光電変換素子アレイ上に積層され、放射線を光に変換するシンチレータ層と、シンチレータ層の積層方向から見た場合に、シンチレータ層及びボンディングパッドから離間してシンチレータ層とボンディングパッドとの間を通り且つシンチレータ層を包囲するように、光電変換素子アレイ上に形成された樹脂枠と、シンチレータ層を覆い、樹脂枠上に位置する外縁を有する保護膜と、を備え、樹脂枠の内縁とシンチレータ層の外縁との間の第１距離は、樹脂枠の外縁と光電変換素子アレイの外縁との間の第２距離よりも短くなっており、保護膜の外縁、及び樹脂枠において保護膜の外縁に対応する対応領域は、レーザ光によって加工された状態となっている。

一側面に係る放射線検出器では、樹脂枠上の保護膜は、レーザ光により加工される。レーザ光による加工には、カッターによる切断と比較して熟練の技術が必要とされないので、生産性を向上することができる。また、レーザ光によれば、精度良く保護膜を切断することが可能であるため、樹脂枠を小型化することができる。また、樹脂枠は、シンチレータ層及びボンディングパッドから離間して形成されているので、製造時におけるレーザ光によるシンチレータ層及びボンディングパッドへの悪影響を抑えることができる。一方で、樹脂枠をシンチレータ層に近づけて配置することで、シンチレータ層の有効面積の大型化も図られている。したがって、本発明に係る放射線検出器によれば、装置の小型化及びシンチレータ層の有効面積の大型化を両立すると共に、生産性の向上を図ることができる。

上記放射線検出器では、保護膜の外縁及び対応領域は、上記積層方向から見た場合に、微細な波形状となっていてもよい。これにより、樹脂枠上の保護膜を被覆樹脂で覆う場合等において、保護膜の外縁及び対応領域と被覆樹脂との接触面積が増えるため、保護膜の外縁及び対応領域と被覆樹脂との接着をより強固にすることができる。

上記放射線検出器では、対応領域の高さは、樹脂枠の高さの１／３以下となっていてもよい。これにより、樹脂枠の下方に位置する光電変換素子アレイに対するレーザ光による悪影響をより効果的に抑制できる。

上記放射線検出器では、第１距離に対する第２距離の比率は、５以上となっていてもよい。このような比率とすることで、より効果的に、製造時におけるレーザ光によるボンディングパッドへの悪影響を抑制すると共に、シンチレータ層の有効面積を確保し、装置の小型化を図ることができる。

上記放射線検出器では、樹脂枠は、中央部が両縁部よりも高くなるように形成されており、樹脂枠の高さは、シンチレータ層の高さよりも低くなっていてもよい。これにより、樹脂枠を小型化すると共に、製造時におけるレーザ光によるシンチレータ層への悪影響をより効果的に抑制できる。

上記放射線検出器では、樹脂枠の内縁と樹脂枠の外縁との間の幅は、９００μｍ以下であり、樹脂枠の高さは、４５０μｍ以下であってもよい。これにより、樹脂枠を小型化することでシンチレータ層の有効面積を確保しつつ、装置をより小型化することができる。

上記放射線検出器では、レーザ光によって加工された保護膜の外縁及び対応領域は、積層方向から見た場合に、外側に凸の弧状の角部を有する略矩形環状に形成されていてもよい。上記放射線検出器によれば、保護膜の角部（四隅のコーナー部分）を外側に凸の弧状（いわゆるＲ形状）とすることで、保護膜が角部において樹脂枠から剥離してしまうことを抑制できる。

上記放射線検出器は、保護膜の外縁を覆うように、樹脂枠に沿って配置された被覆樹脂層を更に備えてもよい。このような被覆樹脂層を備えることにより、保護膜の外縁を樹脂枠と被覆樹脂層とで挟み込んで固定することができる。これにより、保護膜の外縁において、保護膜が樹脂枠から剥離してしまうことを抑制できる。

上記放射線検出器では、シンチレータ層の周縁部は、シンチレータ層の外側に向かうにつれて高さが徐々に低くなるテーパ形状となっていてもよい。このように、シンチレータ層の周縁部の高さが外側ほど低くなるようにすることで、製造時においてレーザ光による悪影響がシンチレータ層に及ぶ領域を限定することができる。

上記放射線検出器では、保護膜は、光を反射させる金属膜を含んでいてもよい。これにより、シンチレータ層で発生した光が外に漏れるのを防ぐことができ、放射線検出器の検出感度を向上させることができる。

他の側面に係る放射線検出器の製造方法は、１次元又は２次元に配列された複数の光電変換素子を含む受光部、及び光電変換素子と電気的に接続され且つ受光部の外側に配置された複数のボンディングパッドを有する光電変換素子アレイを準備し、放射線を光に変換するシンチレータ層を、受光部を覆うように光電変換素子アレイ上に積層する工程と、シンチレータ層の積層方向から見た場合に、シンチレータ層及びボンディングパッドから離間してシンチレータ層とボンディングパッドとの間を通り且つシンチレータ層を包囲するように、光電変換素子アレイ上に樹脂枠を形成する工程と、少なくとも光電変換素子アレイのシンチレータ層が積層される側の表面全体を覆うように保護膜を形成する工程と、樹脂枠に沿ってレーザ光を照射することで、保護膜を切断し、保護膜の外側の部分を除去する工程と、を有し、樹脂枠を形成する工程では、樹脂枠の内縁とシンチレータ層の外縁との間の第１距離が、樹脂枠の外縁と光電変換素子アレイの外縁との間の第２距離よりも短くなるように、樹脂枠を形成する。

他の側面に係る放射線検出器の製造方法によれば、レーザ光によって樹脂枠上の保護膜を切断するので、カッターによる切断と比較して熟練の技術が必要とされず、生産性を向上することができる。また、レーザ光によって、精度良く保護膜を切断することが可能であるため、樹脂枠を小型化することができる。また、樹脂枠を、シンチレータ層及びボンディングパッドから離間して形成することで、保護膜切断時におけるレーザ光によるシンチレータ層及びボンディングパッドへの悪影響を抑えることができる。一方で、樹脂枠をシンチレータ層に近づけて形成することで、シンチレータ層の有効面積の大型化も図られる。

本発明によれば、装置の小型化及びシンチレータ層の有効面積の大型化を両立すると共に生産性の向上が図られた放射線検出器の製造方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る放射線検出器の平面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。 図１の放射線検出器の角部付近の拡大平面図である。 図１の放射線検出器の製造工程における（ａ）シンチレータ層形成前の状態及び（ｂ）シンチレータ層形成後の状態を示す断面図である。 図１の放射線検出器の製造工程における（ａ）樹脂枠形成後の状態及び（ｂ）第１の有機膜形成後の状態を示す断面図である。 図１の放射線検出器の製造工程における（ａ）無機膜形成後の状態及び（ｂ）第２の有機膜形成後の状態を示す断面図である。 図１の放射線検出器の製造工程におけるレーザ光による加工処理を示す断面図である。 図１の放射線検出器の製造工程における（ａ）保護膜切断後の状態及び（ｂ）被覆樹脂層形成後の状態を示す断面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明に係る実施形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。また、各図面における寸法、形状は実際のものとは必ずしも同一ではない。

まず、図１及び図２を参照して本実施形態に係る放射線検出器１の構成について説明する。図１及び図２に示されるように、放射線検出器１は、光電変換素子アレイ７、シンチレータ層８、樹脂枠９、保護膜１３、及び被覆樹脂層１４を備えている。光電変換素子アレイ７は、基板２、受光部３、信号線４、ボンディングパッド５、及びパッシベーション膜６を有している。保護膜１３は、第１の有機膜１０、無機膜（金属膜）１１、及び第２の有機膜１２を有している。

受光部３は、絶縁性の基板２（例えばガラス製基板）の中央部の矩形状領域に２次元に配列された複数の光電変換素子３ａを含んで構成されている。光電変換素子３ａは、アモルファスシリコン製のフォトダイオード（ＰＤ）や薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等により構成されている。受光部３における各行又は各列の光電変換素子３ａの各々は、信号読み出し用の信号線４により、外部回路（不図示）へ信号を取り出すためのボンディングパッド５と電気的に接続されている。

ボンディングパッド５は、基板２の外縁のうち隣接する２辺（図１における上辺、右辺）に沿って所定間隔毎に複数配置されており、信号線４を介して対応する複数の光電変換素子３ａに電気的に接続されている。光電変換素子３ａ及び信号線４上には、絶縁性のパッシベーション膜６が形成されている。このパッシベーション膜６には、例えば窒化シリコンや酸化シリコン等を用いることができる。ボンディングパッド５は、外部回路との接続のために露出されている。

Ｘ線（放射線）を光に変換する柱状構造のシンチレータ８ａが、受光部３を覆うように光電変換素子アレイ７上に積層されている。光電変換素子アレイ７における受光部３を含む略矩形状の領域（図１の破線で囲まれた領域）にシンチレータ８ａが複数積層されることで、シンチレータ層８が形成されている。シンチレータ８ａには、各種の材料を用いることができるが、例えば発光効率が良いＴｌドープのＣｓＩを用いることができる。

シンチレータ層８の周縁部８ｂは、シンチレータ層８の外側に向かうにつれて高さが徐々に低くなるテーパ形状となっている。つまり、周縁部８ｂにおいて、シンチレータ層８の外側に形成されたシンチレータ８ａほど、高さが低くなっている。ここで、周縁部８ｂは、下方に受光部３が形成されていない領域（有効画面外領域）、或いはＸ線画像生成における影響の小さい領域である。したがって、このようなテーパ形状の周縁部８ｂを設けることで、製造時においてレーザ光による悪影響が及ぶシンチレータ層８上の領域を限定することができる。ここで、周縁部８ｂの勾配角度、すなわち周縁部８ｂに形成されたシンチレータ８ａの高さ位置をシンチレータ層８の内側から外側に向かって結んだ直線が基板２の上面に対してなす角度θは、２０度〜８０度の範囲に含まれる。

樹脂枠９は、シンチレータ層８の積層方向Ａから見た場合に、シンチレータ層８とボンディングパッド５との間を通り且つシンチレータ層８を包囲するように、光電変換素子アレイ７上に形成されている。樹脂枠９の角部の形状は、外側に凸の弧状（いわゆるＲ形状）となっている。樹脂枠９は、例えばシリコン樹脂である。

樹脂枠９は、中央部が両縁部よりも高くなるように形成されており、樹脂枠９の高さｄ１は、シンチレータ層８の高さｄよりも低くなっている。これにより、樹脂枠９を小型化すると共に、製造時におけるレーザ光によるシンチレータ層８への悪影響を抑制できる。ここで、樹脂枠９の高さｄ１は、光電変換素子アレイ７の上面位置と樹脂枠９の頂点位置との間の距離であり、シンチレータ層８の高さｄは、シンチレータ層８に含まれるシンチレータ８ａの最大の高さである。

樹脂枠９は、放射線検出器１を小型化する観点から、極力小さくすることが好ましい。より具体的には、樹脂枠９の高さｄ１は、４５０μｍ以下であり、樹脂枠９の幅ｄ２は、９００μｍ以下であることが好ましい。ここで、樹脂枠９の幅ｄ２は、樹脂枠９の内縁Ｅ１（シンチレータ層８側の縁部）と樹脂枠９の外縁Ｅ２（ボンディングパッド５側の縁部）との間の幅である。

また、樹脂枠９の内縁Ｅ１とシンチレータ層８の外縁Ｅ３との間の距離（第１距離）Ｄ１は、樹脂枠９の外縁Ｅ２と光電変換素子アレイ７の外縁Ｅ４との間の距離（第２距離）Ｄ２よりも短くなっている。製造時におけるレーザ光によるボンディングパッド５への悪影響を抑制すると共に、シンチレータ層８の有効面積を確保するという観点から、第１距離Ｄ１に対する第２距離Ｄ２の比率は、５以上となっていることが好ましい。より具体的には、第１距離Ｄ１は、１ｍｍ以下であり、第２距離Ｄ２は、５ｍｍ以上であることが好ましい。これは、以下の理由による。

シンチレータ層８の外縁Ｅ３と樹脂枠９の内縁Ｅ１との間に隙間がなければシンチレータ層８の有効面積を最大化できる。しかし、製造時におけるレーザ光によるシンチレータ層８への悪影響や、樹脂枠９を形成する工程でのわずかな失敗（例えば樹脂枠９をシンチレータ層８上に形成してしまうこと）のおそれを考慮すると、第１距離Ｄ１を１ｍｍ以下の範囲で確保することが好ましい。また、第２距離Ｄ２を５ｍｍ以上とすることで、製造時におけるレーザ光によるボンディングパッド５への悪影響を考慮して、樹脂枠９とボンディングパッド５との間に十分な距離を確保できる。

シンチレータ層８は、保護膜１３で覆われている。保護膜１３は、第１の有機膜１０、無機膜１１、及び第２の有機膜１２が、この順にシンチレータ層８側から積層されることによって形成されている。第１の有機膜１０、無機膜１１、及び第２の有機膜１２は、いずれもＸ線（放射線）を透過し、水蒸気を遮断する性質を有している。具体的には、第１の有機膜１０及び第２の有機膜１２には、ポリパラキシリレン樹脂、ポリパラクロロキシリレン等を用いることができる。また、無機膜１１は、光に対しては、透明、不透明、反射性のいずれであってもよく、無機膜１１には、例えばＳｉ、Ｔｉ、Ｃｒ等の酸化膜、金、銀、アルミ（Ａｌ）等の金属膜を用いることができる。無機膜１１として、光を反射させる金属膜を用いることで、シンチレータ８ａで発生した蛍光が外に漏れるのを防ぐことができ、放射線検出器１の検出感度を向上させることができる。本実施形態では、無機膜１１として成形が容易なＡｌを用いた例について説明する。Ａｌ自体は空気中で腐蝕しやすいが、無機膜１１は、第１の有機膜１０及び第２の有機膜１２で挟まれているため、腐蝕から守られている。

保護膜１３は、例えばＣＶＤ法によって形成される。このため、保護膜１３を形成した直後の状態では、保護膜１３は、光電変換素子アレイ７の表面全体を覆うように形成されている。そのため、ボンディングパッド５を露出させるために、保護膜１３は、光電変換素子アレイ７のボンディングパッド５よりも内側の位置で切断され、外側の保護膜１３は、除去される。後述するように、保護膜１３は、樹脂枠９の中央部付近でレーザ光により切断（加工）され、保護膜１３の外縁１３ａは、樹脂枠９によって固定される。これにより、保護膜１３が外縁１３ａから剥がれるのを防止することができる。ここで、保護膜１３の切断には、例えば炭酸ガスレーザ（ＣＯ_２レーザ）や超短パルス（ナノ秒やピコ秒）の半導体レーザ等を用いることができる。炭酸ガスレーザを用いることで、一度の走査（短時間）で保護膜１３の切断が可能となり、生産性が向上する。なお、光電変換素子アレイ７、ボンディングパッド５、及びシンチレータ層８等への悪影響とは、例えば炭酸ガスレーザや超短パルスレーザを用いる場合には、熱的なダメージである。

保護膜１３の外縁１３ａは、樹脂枠９上に位置しており、樹脂枠９に沿って配置された被覆樹脂層１４によって樹脂枠９と共にコーティングされている。被覆樹脂層１４には、保護膜１３及び樹脂枠９への接着性が良好な樹脂、例えばアクリル系接着剤等を用いることができる。なお、被覆樹脂層１４には、樹脂枠９と同じシリコン樹脂を用いてもよい。或いは、樹脂枠９に被覆樹脂層１４と同じアクリル系接着剤を用いてもよい。

次に、図３を参照して、樹脂枠９及び保護膜１３の角部（コーナー部分）について説明する。図３においては、樹脂枠９及び保護膜１３の角部の状態を理解し易いように、被覆樹脂層１４の図示を一部省略している。

詳しくは後述するが、放射線検出器１の製造工程においてレーザ光が樹脂枠９上の保護膜１３に照射されることで、保護膜１３のレーザ光が照射された部分が、切断除去されている。ここで、保護膜１３は、非常に薄いため、炭酸ガスレーザのレーザ光により、樹脂枠９の一部も併せて切断除去されている。これにより、樹脂枠９の中央付近には、溝部（対応領域）９ａが形成されている。保護膜１３の外縁１３ａ、及び、樹脂枠９において保護膜１３の外縁１３ａに対応する溝部９ａは、レーザ光によって加工された状態となっている。ここで、溝部９ａの深さ（高さ）ｄ３は、樹脂枠９の高さｄ１の１／３以下とされている。これにより、樹脂枠９の下方に位置する光電変換素子アレイ７に対するレーザ光による悪影響が抑制されている。

図３に示されるように、レーザ光によって加工された保護膜１３の外縁１３ａ及び溝部９ａは、シンチレータ層８の積層方向Ａから見た場合に、外側に凸の弧状の角部（図３に示す領域Ｂ参照）を有する略矩形環状に形成されている。また、保護膜１３の外縁１３ａ及び溝部９ａは、積層方向Ａから見た場合に、微細な波形状となっている。つまり、保護膜１３の外縁１３ａ及び溝部９ａの表面は、例えばカッター等の刃物による平坦な切断面とは異なり、微小な凹凸形状を有するものとなっている。これにより、保護膜１３の外縁１３ａ及び溝部９ａと被覆樹脂層１４との接触面積が増えるため、保護膜１３の外縁１３ａ及び溝部９ａと被覆樹脂層１４との接着をより強固にすることができる。

次に、図４〜図８を参照して、本実施形態に係る放射線検出器１の製造方法について説明する。まず、図４（ａ）に示されるように、光電変換素子アレイ７を準備する。続いて、図４（ｂ）に示されるように、受光部３を覆う光電変換素子アレイ７上の領域において、ＴｌをドープしたＣｓＩの柱状結晶を例えば蒸着法により６００μｍ程度の厚さに成長させることで、シンチレータ層８を形成（積層）する。

また、図５（ａ）に示されるように、樹脂枠９を、光電変換素子アレイ７上に形成する。具体的には、シンチレータ層８の積層方向Ａから見た場合に、シンチレータ層８とボンディングパッド５との間を通り且つシンチレータ層８を包囲するように、樹脂枠９を形成する。より具体的には、第１距離Ｄ１が１ｍｍ以下となり、第２距離Ｄ２が５ｍｍ以上となるような位置に、樹脂枠９を形成する。樹脂枠９の形成には、例えば自動Ｘ−Ｙコーティング装置を用いることができる。以下、説明の便宜上、光電変換素子アレイ７上にシンチレータ層８及び樹脂枠９が形成されたものを指して、単に「基板」という。

シンチレータ層８を形成するＣｓＩは、吸湿性が高く、露出したままにしておくと空気中の水蒸気を吸湿して溶解してしまう。そこで、例えばＣＶＤ法によって、基板全体の表面を、厚さ５〜２５μｍのポリパラキシリレンで被覆する。これにより、図５（ｂ）に示されるように、第１の有機膜１０が形成される。

続いて、図６（ａ）に示されるように、放射線が入射する入射面（放射線検出器１のシンチレータ層８が形成される側の面）側の第１の有機膜１０の表面に、０．２μｍ厚さのＡｌ膜を蒸着法により積層することによって、無機膜（金属膜）１１を形成する。続いて、無機膜１１が形成された基板全体の表面を、再度ＣＶＤ法によって、厚さ５〜２５μｍのポリパラキシリレンで被覆する。これにより、図６（ｂ）に示されるように、第２の有機膜１２が形成される。第２の有機膜１２には、無機膜１１の腐蝕による劣化を防ぐ役割がある。以上の処理により、保護膜１３が形成される。保護膜１３の樹脂枠９の略中央部分よりも外側の部分（ボンディングパッド５を覆う部分）は、後段の処理によって除去される。このため、光電変換素子アレイ７の側面及び光電変換素子アレイ７のシンチレータ層８が積層される側とは反対側の表面には、第１の有機膜１０及び第２の有機膜１２を形成しなくともよい。

続いて、図７に示されるように、樹脂枠９に沿って、レーザ光Ｌを照射し、保護膜１３を切断する。具体的には、表面に保護膜１３が形成された基板全体を載せたステージ（不図示）に対して、レーザ光Ｌを照射するレーザ光ヘッド（不図示）を移動させることで、レーザ光Ｌを樹脂枠９に沿って一筆書きの要領で走査する。より具体的には、樹脂枠９の略中央部分（最も厚みのある部分）に沿って、レーザ光Ｌを走査する。これにより、樹脂枠９の下方の光電変換素子アレイ７に対するレーザ光による悪影響を抑制できる。

ここで、樹脂枠９の角部付近では、レーザ光Ｌの走査方向を切り替えるために走査速度を減速する必要がある。走査速度が減速された樹脂枠９上の位置においては、レーザ光の照射量が多くなるため溝部９ａの深さが大きくなる。これにより、樹脂枠９の下方の光電変換素子アレイ７に対するレーザ光による悪影響が大きくなるという問題がある。しかし、本実施形態では、図３に示したように、保護膜１３の外縁１３ａ及び溝部９ａが、角部において外側に凸の弧状（いわゆるＲ形状）となるように、レーザ光Ｌを走査させるので、角部におけるレーザ光Ｌの走査速度の減速度合を減らす、或いは、レーザ光Ｌの走査速度を減速せずに角部を加工することができる。これにより、樹脂枠９の角部付近において、樹脂枠９の下方の光電変換素子アレイ７に対するレーザ光による悪影響を抑制できる。

なお、樹脂枠９に沿って一筆書きの要領でレーザ光Ｌを走査する場合には、レーザ照射の開始位置と終了位置とで２重にレーザ照射がされる。このため、樹脂枠９の溝部９ａの深さが大きくなり、樹脂枠９の下方の光電変換素子アレイ７に深刻な悪影響を与えてしまうおそれがある。しかし、本実施形態では、１回のレーザ光Ｌの照射により生じる溝部９ａの深さｄ３が樹脂枠９の高さｄ１の１／３以下となるように、レーザ光Ｌの照射位置や照射強度等が制御される。これにより、同じ位置に２重にレーザ照射がされても、溝部９ａの深さがそれほど大きくならず、樹脂枠９の下方の光電変換素子アレイ７に深刻な悪影響を与えてしまうことを防止できる。

続いて、図８（ａ）に示されるように、保護膜１３におけるレーザ光Ｌによる切断部から外側の部分（入射面と反対側の部分を含む）を除去することによって、ボンディングパッド５を露出させる。続いて、図８（ｂ）に示されるように、樹脂枠９に沿って、保護膜１３の外縁１３ａ及び樹脂枠９を覆うように、紫外線硬化型のアクリル樹脂等の被覆樹脂をコーティングする。その後、紫外線照射によって、被覆樹脂を硬化させることで、被覆樹脂層１４を形成する。

また、被覆樹脂層１４を設けなくとも、保護膜１３は、樹脂枠９を介して光電変換素子アレイ７に密着する。しかし、被覆樹脂層１４を形成することによって、第１の有機膜１０を含む保護膜１３が樹脂枠９と被覆樹脂層１４とに挟み込まれて固定され、光電変換素子アレイ７上への保護膜１３の密着性がより一層向上する。したがって、保護膜１３によりシンチレータ８ａが密封されるので、シンチレータ８ａへの水分の浸入を確実に防ぐことができ、シンチレータ８ａの吸湿劣化による素子の解像度低下を防ぐことができる。

次に、図１及び図２を参照して、本実施形態に係る放射線検出器１の動作について説明する。入射面側から入射したＸ線（放射線）は、保護膜１３を透過してシンチレータ８ａに達する。このＸ線は、シンチレータ８ａによって吸収され、シンチレータ８ａによってＸ線の光量に比例した光が放射される。放射された光のうち、Ｘ線の入射方向に逆行した光は、無機膜１１で反射される。このため、シンチレータ８ａで発生した光のほとんど全てが、パッシベーション膜６を介して光電変換素子３ａに入射する。各々の光電変換素子３ａは、光電変換により、入射した光の光量に対応する電気信号を生成し、一定時間蓄積する。この光の光量は、入射するＸ線の光量に対応している。つまり、各々の光電変換素子３ａに蓄積される電気信号は、入射するＸ線の光量に対応することとなる。したがって、この電気信号によって、Ｘ線画像に対応する画像信号が得られる。光電変換素子３ａに蓄積された画像信号は、信号線４を介してボンディングパッド５から順次読み出されて外部に転送される。転送された画像信号は、所定の処理回路で処理されることによって、Ｘ線画像が表示される。

以上述べた放射線検出器１では、樹脂枠９上の保護膜１３は、レーザ光により切断（加工）される。レーザ光による加工には、カッターによる切断と比較して熟練の技術が必要とされないので、生産性を向上することができる。また、レーザ光によれば、手作業による場合よりも精度良く保護膜１３を切断することが可能であるため、樹脂枠９を小型化することができる。また、樹脂枠９は、シンチレータ層８及びボンディングパッド５から離間して形成されているので、製造時におけるレーザ光によるシンチレータ層８及びボンディングパッド５への悪影響を抑えることができる。一方で、樹脂枠９をシンチレータ層８に極力近づけて配置することで、シンチレータ層８の有効面積の大型化も図られている。したがって、放射線検出器１によれば、装置（放射線検出器１を含む放射線検出装置）の小型化及びシンチレータ層８の有効面積の大型化を両立すると共に、生産性の向上を図ることができる。

また、本実施形態に係る放射線検出器１の製造方法によれば、レーザ光によって樹脂枠９上の保護膜１３を切断するので、カッターによる切断と比較して熟練の技術が必要とされず、生産性を向上することができる。また、レーザ光によって、精度良く保護膜１３を切断することが可能であるため、樹脂枠９を小型化することができる。また、樹脂枠９を、シンチレータ層８及びボンディングパッド５から離間して形成することで、保護膜１３切断時におけるレーザ光によるシンチレータ層８及びボンディングパッド５への悪影響を抑えることができる。一方で、樹脂枠９をシンチレータ層８に近づけて形成することで、シンチレータ層８の有効面積の大型化も図られる。

以上、本発明をその実施形態に基づいて詳細に説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲において様々な変形が可能である。例えば、以上の説明では、保護膜１３としてポリパラキシリレン製の有機膜１０、１２の間に無機膜１１を挟み込んだ構造のものについて説明したが、第１の有機膜１０と第２の有機膜１２の材料は異なるものでも良い。また、無機膜１１として腐蝕に強い材料を使用しているような場合は、第２の有機膜１２自体を設けなくてもよい。また、受光部３として複数の光電変換素子３ａが２次元に配列されたものについて説明したが、受光部３は、複数の光電変換素子３ａが１次元に配列されたものであってもよい。そして、ボンディングパッド５は、矩形状の放射線検出器１の２辺でなく３辺に形成される場合もある。なお、上記実施形態においては、レーザ光ヘッドを移動させてレーザ加工する方法について説明したが、放射線検出器１を載置するステージを移動させて樹脂枠９及び保護膜１３をレーザ加工してもよい。

１…放射線検出器、２…基板、３…受光部、３ａ…光電変換素子、４…信号線、５…ボンディングパッド、６…パッシベーション膜、７…光電変換素子アレイ、８…シンチレータ層、８ａ…シンチレータ、８ｂ…周縁部、９…樹脂枠、９ａ…溝部（対応領域）、１０…第１の有機膜、１１…無機膜（金属膜）、１２…第２の有機膜、１３…保護膜、１３ａ…保護膜１３の外縁、１４…被覆樹脂層、Ｄ１…第１距離、Ｄ２…第２距離、ｄ，ｄ１，ｄ３…高さ、ｄ２…幅、Ｅ１…樹脂枠９の内縁、Ｅ２…樹脂枠９の外縁、Ｅ３…シンチレータ層８の外縁、Ｅ４…光電変換素子アレイ７の外縁。

Claims (4)

1. １次元又は２次元に配列された複数の光電変換素子を含む受光部、及び前記光電変換素子と電気的に接続され且つ前記受光部の外側に配置された複数のボンディングパッドを有する光電変換素子アレイを準備し、放射線を光に変換するシンチレータ層を、前記受光部を覆うように前記光電変換素子アレイ上に積層する工程と、
   前記シンチレータ層の積層方向から見た場合に、前記シンチレータ層及び前記ボンディングパッドから離間して前記シンチレータ層と前記ボンディングパッドとの間を通り且つ前記シンチレータ層を包囲するように、前記光電変換素子アレイ上に樹脂枠を形成する工程と、
   少なくとも前記光電変換素子アレイの前記シンチレータ層が積層される側の表面全体を覆うように保護膜を形成する工程と、
   前記樹脂枠の略中央部分に沿ってレーザ光を一筆書きの要領で走査しながら照射することで、前記保護膜を切断すると共に前記樹脂枠の一部を切断除去し、前記保護膜の外側の部分を除去すると共に前記樹脂枠の略中央部分に溝部を形成する工程と、
   前記保護膜の外縁を覆うように、前記樹脂枠に沿って被覆樹脂層を形成する工程と、を有し、
   前記保護膜の外側の部分を除去すると共に前記樹脂枠の略中央部分に溝部を形成する工程において、前記積層方向から見た場合に、前記保護膜の外縁及び前記溝部が角部において外側に凸の弧状となるように、前記レーザ光を走査する、放射線検出器の製造方法。
2. 前記レーザ光は、炭酸ガスレーザ又は超短パルスの半導体レーザである、請求項１に記載の放射線検出器の製造方法。
3. 前記樹脂枠の略中央部分に沿って前記レーザ光を一筆書きの要領で走査しながら照射することは、前記レーザ光を照射するレーザ光ヘッドを移動させることにより行われる、請求項１又は２に記載の放射線検出器の製造方法。
4. 前記樹脂枠の略中央部分に沿って前記レーザ光を一筆書きの要領で走査しながら照射することは、前記放射線検出器を載置するステージを移動させることにより行われる、請求項１又は２に記載の放射線検出器の製造方法。

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