[发明专利]制作半导体X射线检测器的方法

说明书

本文公开制作适合于检测X射线的装置(100)的方法，该方法包括：使晶片(其包括X射线吸收层(110))附着到衬底(900)表面，其中该表面导电；使晶片变薄；在晶片中形成电触点(119A)；使电子层(120)接合到晶片使得晶片的电触点(119A)电连接到电子层(120)的电触点(125)。

【技术领域】

本发明公开涉及X射线检测器，特别涉及制作半导体X射线检测器的方法。

【背景技术】

X射线检测器可以是用于测量X射线的通量、空间分布、光谱或其他性质的设备。

X射线检测器可用于许多应用。一个重要应用是成像。X射线成像是放射摄影技术并且可以用于揭示组成不均匀和不透明物体(例如人体)的内部结构。

早期用于成像的X射线检测器包括照相底片和照相胶片。照相底片可以是具有感光乳剂涂层的玻璃底片。尽管照相底片被照相胶片取代，由于它们所提供的优越品质和它们的极端稳定性而仍可在特殊情形中使用它们。照相胶片可以是具有感光乳剂涂层的塑胶胶片(例如，带或片)。

在20世纪80年代，出现了光激励萤光板(PSP板)。PSP板可包含在它的晶格中具有色心的萤光材料。在将PSP板暴露于X射线时，X射线激发的电子被困在色心中直到它们受到在板表面上扫描的镭射光束的激励。在镭射扫描板时，捕获的激发电子发出光，其被光电倍增管收集。收集的光转换成数码图像。与照相底片和照相胶片相比，PSP板可以被重复使用。

另一种X射线检测器是X射线图像增强器。X射线图像增强器的部件通常在真空中密封。与照相底片、照相胶片和PSP板相比，X射线图像增强器可产生即时图像，即不需要曝光后处理来产生图像。X射线首先撞击输入萤光体(例如，碘化铯)并且被转换成可见光。可见光然后撞击光电阴极(例如，包含铯和锑复合物的薄金属层)并且促使电子发射。发射电子数量与入射X射线的强度成比例。发射电子通过电子光学器件投射到输出萤光体上并且促使该输出萤光体产生可见光图像。

闪烁体的操作与X射线图像增强器有些类似之处在于闪烁体(例如，碘化钠)吸收X射线并且发射可见光，其然后可以被对可见光合适的图像感测器检测到。在闪烁体中，可见光在各个方向上传播和散射并且从而降低空间分辨率。使闪烁体厚度减少有助于提高空间分辨率但也减少X射线吸收。闪烁体从而必须在吸收效率与分辨率之间达成妥协。

半导体X射线检测器通过将X射线直接转换成电信号而在很大程度上克服该问题。半导体X射线检测器可包括半导体层，其在感兴趣波长吸收X射线。半导体层吸收一个X射线光子时就会产生多个载流子(例如，电子和空穴)，并且这些载流子在电场下会扫掠到半导体层上的电触点。现有的半导体X射线检测器(例如，Medipix)中需要的繁琐的热管理会使得具有大面积和大量像素的检测器难以生产或不可能生产。

【发明内容】

本文公开制作适合于检测X射线的装置的方法，该方法包括：使晶片(其包括X射线吸收层)附着到衬底表面，其中该表面导电；使晶片变薄；在晶片中形成电触点；使电子层接合到晶片使得晶片的电触点电连接到电子层的电触点。

根据实施例，衬底未从晶片去除。

根据实施例，衬底对于X射线具有小于1000m2/kg的质量衰减系数。

根据实施例，衬底包括硅、玻璃、二氧化硅、Al、Cr、Ti或其组合。

根据实施例，变薄包括使晶片的厚度减少到200微米或更少、100微米或更少，或50微米或更少。

根据实施例，晶片包括GaAs。

根据实施例，GaAs未掺杂铬。

根据实施例，使晶片附着到衬底表面包括将金属层沉积到晶片。

根据实施例，方法进一步包括在晶片中形成二极管。