[发明专利]放射线检测器的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有检测包括X射线、γ射线、光等在内的放射线的功能，用于医疗领域、工业领域、原子能领域中的放射线检测器的制造方法，尤其是涉及对放射线有感的检测层由半导体构成且该半导体由多晶构成的技术。

背景技术

以往，作为高灵敏度放射线检测器的材料，研究、开发了各种半导体材料，尤其是CdTe(碲化镉)、ZnTe(碲化锌)或CdZnTe(碲锌镉)的晶体，并且一部分形成产品。但是，为了应用于医用诊断用的放射线检测器或放射线摄像装置，需要形成大面积(例如20cm见方以上)的放射线转换层。形成这种大面积的晶体在技术上、成本上是不现实的，公开了用近空间升华法形成多晶膜或多晶的层叠膜的方法(例如参照专利文献1)。

对于使用CdTe大块单晶的小型放射线检测器而言，已知为了降低泄漏电流而掺杂锌(Zn)，为了改善载流子移动性、提高检测性能而掺杂氯(Cl)等卤素的有效性。作为近空间升华法中的对于CdTe或CdZnTe多晶膜掺杂Cl的方法，公开了将含有CdTe、ZnTe、CdZnTe中的至少一种的第一材料，和含有CdCl₂(氯化镉)、ZnCl₂(氯化锌)中的至少一种的第二材料的混合物作为源，通过蒸镀或升华法形成多晶膜或多晶的层叠膜的方法(例如参照专利文献2)。

专利文献1：日本特开2001-242255号公报

专利文献2：日本特许第4269653号

发明内容

发明要解决的问题

但是，上述专利文献2的掺杂Cl的方法中，CdCl₂、ZnCl₂等Cl化合物与CdTe、ZnTe、CdZnTe相比，熔点低、蒸气压高而先消耗。因此可知存在成膜中途不能再供给氯(Cl)、仅在成膜初期的基板界面附近掺杂Cl的问题。

如图8所示确认，在掺杂了Cl的基板界面附近晶粒小，在未掺杂Cl的部位晶粒增大、晶粒不能均匀化。若晶粒不能均匀化，则各像素内得不到均匀的特性(例如泄漏电流、灵敏度)，进而时间性的变动也增大。这些形成噪音源而难以进行灵敏度校正，使图像特性(检测效率)劣化。

因此，如上述专利文献2的权利要求3所述那样，提出了用上述源通过蒸镀或升华法形成多晶膜或多晶的层叠膜后，追加掺杂Cl的技术。然而，这种情况下，虽然通过追加掺杂Cl可以保护晶粒，但是不能使已经较大生长的粒径自身减小，依然不能实现晶粒的均匀化。

另外，鉴于成膜中途不能再供给Cl，也考虑增加以CdCl₂(氯化镉)、ZnCl₂(氯化锌)为代表的第二材料的比率以供给Cl直至成膜工序的最后为止。但是，由图9的实验数据可知，无论如何增加第二材料的比率，成膜中途第二材料也会先消耗完。

图9为表示仅使用CdCl₂作为源时的腔室内各成分的压力的时间性变化的实验数据，图10为表示使用CdCl₂作为源、进而使用HCl作为附加源时的腔室内各成分的压力的时间性变化的实验数据。

对于该实验数据而言，如图9所示可知，若仅利用源、通过近空间升华法来形成多晶膜或多晶的层叠膜，则腔室内的各成分中，HCl(氯化氢)的成分(Cl、H₂)随着时间推移而降低。另一方面，如图10所示可知，供给作为与源不同的Cl化合物的HCl作为附加源时，即使时间推移，腔室内的各成分中，HCl的成分也不会降低。

本发明是鉴于这种情况而提出的，其目的在于，提供可以使晶粒均匀化并且使检测特性均匀化的放射线检测器的制造方法。

用于解决问题的方案

本发明为了达成这种目的而采用下述技术方案。

即，本发明的放射线检测器的制造方法的特征在于，其为制造基板具备感应放射线的检测层的放射线检测器的方法，前述检测层的形成过程包括：第一过程，将含有Cd(镉)的单质、Te(碲)的单质、Zn(锌)的单质、CdTe(碲化镉)、ZnTe(碲化锌)、CdZnTe(碲锌镉)中的至少一种的第一材料作为源，通过蒸镀或升华法形成多晶膜或多晶的层叠膜；和第二过程，在该第一过程的开始或过程的中途，供给与前述源不同的Cl(氯)的单质或Cl化合物作为附加源，并进行加热，使前述多晶膜或多晶的层叠膜生长。