CN108140534B

CN108140534B - 检测元件

Info

Publication number: CN108140534B
Application number: CN201680059153.0A
Authority: CN
Inventors: 太田浩平; 本村知久; 高野贵正; 中山浩一
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2015-10-08
Filing date: 2016-09-30
Publication date: 2020-07-07
Anticipated expiration: 2036-09-30
Also published as: EP3361492A4; JP6569763B2; JP6319523B2; CN108140534A; WO2017061336A1; EP3361492A1; US20180246226A1; US10712453B2; EP3361492B1; JP2018142543A; JPWO2017061336A1

Abstract

本发明提供一种能够得到高信号强度且高S/N比的高分辨率的放射线图像的检测元件。检测元件具有：设置了贯通孔的基板；配置在贯通孔的内部的绝缘层；配置于比绝缘层更靠贯通孔的内侧的贯通电极；设置使贯通电极露出的开口部，且一部分与贯通电极相接的绝缘性的树脂层；配置在贯通电极以及树脂层的上方，通过开口部与贯通电极连接的第一电极；和在树脂层的上方，与第一电极隔开配置的第二电极。

Description

检测元件

技术领域

本发明涉及检测元件。

背景技术

基于像素型电极的气体电子放大型放射线检测器的研究在不断推进。在基于以往的检测器的放射线检测中，在检测区域的图像成像中，不能充分地实现大面积且实时的成像。另一方面，气体电子放大型放射线检测器具有能够实现大面积且实时的图像成像这样的特征。

关于气体电子放大型放射线检测器的结构，例如，能够参照专利文献1～专利文献4。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2015-111057号公报

专利文献2：JP专利第3354551号公报

专利文献3：JP专利第4391391号公报

专利文献4：JP专利第3535045号公报

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1的放射线检测器中，例如专利文献1的图6所示那样，由贯通电极填充贯通孔，并通过绝缘性的树脂层使上端变得狭窄，由此形成直径比贯通孔内部的贯通电极小的阳极电极。但是，在上述的结构中，由于电场最集中的阳极电极的上端与树脂层相接，因此有时会产生不能确保足够的电场强度、或者电场发生紊乱等问题。结果，难以稳定地得到高气体放大率。即，难以实现能够得到高信号强度且高S/N比的高分辨率的放射线图像的放射线检测器。

因此，本发明的目的在于，提供一种能够得到高信号强度且高S/N比的高分辨率的放射线图像的检测元件。

用于解决课题的手段

本发明的一实施方式所涉及的检测元件具有：基板，其设置有贯通孔；绝缘层，其配置在贯通孔的内部；贯通电极，其配置于比绝缘层更靠贯通孔的内侧；绝缘性的树脂层，其设置有使贯通电极露出的开口部；第一电极，其配置在贯通电极以及树脂层的上方，并通过开口部与贯通电极连接；和第二电极，其在树脂层的上方，与第一电极隔开配置，树脂层的一部分与贯通电极相接。

此外，也可以构成为，还具有第三电极，该第三电极针对基板，配置在与配置有第一电极的第一面相反一侧的第二面侧，第二电极延伸的方向和第三电极延伸的方向相互交叉。

此外，也可以构成为，第一电极设置有多个，多个第一电极沿着第二电极延伸的方向以及第三电极延伸的方向配置为矩阵状。

此外，也可以构成为，第二电极被开口为包围第一电极。

此外，也可以构成为，在贯通电极与树脂层相接的区域中，开口部的第一开口直径比贯通电极的直径小。

此外，也可以构成为，绝缘层的厚度为0.1μm以上且35μm以下。

此外，也可以构成为，绝缘层包含氧化硅层以及氮化硅层，氮化硅层配置于比氧化硅层更靠贯通孔的内侧。

此外，也可以构成为，绝缘层由具有拉伸应力的多个层和具有压缩应力的多个层交替地层叠。

此外，也可以构成为，第一电极的直径比开口部的上部处的第二开口直径大。

此外，也可以构成为，第一电极的直径与开口部的上部处的第二开口直径大致相同。

此外，也可以构成为，第一电极的直径比开口部的上部处的第二开口直径小。

此外，也可以构成为，开口部为直径随着远离基板而变大的锥形形状。

根据本发明的一实施方式，具备：基板，其具有相互对置的第一面以及第二面，并设置有从所述第一面贯通到所述第二面的贯通孔；绝缘层，其配置在所述第一面、所述第二面以及所述贯通孔的侧壁；贯通电极，其配置于比所述绝缘层更靠所述贯通孔的内侧；第一绝缘性树脂层，其配置于所述第一面侧，并设置有包围所述贯通电极的第一开口部；第一电极，其配置于所述第一面侧，配置在所述第一开口部内，并与所述贯通电极连接；和第二电极，其配置在所述第一绝缘性树脂层的上方，并设置有包围所述第一电极的第二开口部，在将所述第一电极的端部与所述第二开口部的端部以最短距离连结的线段中，从所述第一电极的端部到所述第一开口部的端部的长度为所述线段的长度的1/3以上且2/3以下。

也可以构成为，所述第一电极为圆形(半径R₁)，所述第二开口部为所述第一电极的同心圆(半径R₂)，所述第一开口部的端部位于从所述第一电极的中心相距(2R₁+R₂)/3以上且(R₁+2R₂)/3以下的范围。

也可以构成为，还具有配置于第二面侧的第三电极，所述第二电极延伸的方向与所述第三电极延伸的方向交叉。

也可以构成为，所述第一电极设置有多个，所述多个所述第一电极沿着所述第二电极延伸的方向以及所述第三电极延伸的方向配置为矩阵状。

也可以构成为，所述绝缘层的厚度为1μm以上且50μm以下。

也可以构成为，所述绝缘层由具有拉伸应力的多个层和具有压缩应力的多个层交替地层叠。

也可以构成为，还具有第二绝缘树脂，该第二绝缘树脂配置于第二面，并闭塞所述贯通孔。

也可以构成为，在所述第一面侧，所述基板具有从所述基板侧依次层叠了所述绝缘层、所述第一绝缘性树脂层、所述第一电极的区域，在所述第二面侧，所述基板具有从所述基板侧依次层叠了所述绝缘层、第二绝缘性树脂层、所述第三电极的区域，所述第一面侧的空间和所述第二面侧的空间通过所述贯通孔而连续。

也可以构成为，所述R₁与所述贯通孔的半径相等。

也可以构成为，比所述贯通电极更靠所述贯通孔的内侧由树脂填充。

也可以构成为，所述贯通孔的两端部由树脂闭塞。

也可以构成为，所述第一开口部具有直径随着远离所述基板而变大的锥形形状。

发明效果

根据本发明的一实施方式，能够提供一种能够得到高信号强度且高S/N比的高分辨率的放射线图像的检测元件。或者，根据本发明的一实施方式，能够提供一种能够在像素电极附近提供足够高的电场，并能得到足够高的放大率的检测元件。

附图说明

图1是本发明的一实施方式所涉及的放射线检测装置的像素电极部的示意结构图。

图2是示出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的图。

图3是本发明的一实施方式所涉及的检测元件的一部分的俯视图。

图4是本发明的一实施方式所涉及的检测元件的一部分的A-A’剖视图。

图5是本发明的一实施方式所涉及的检测元件的一部分的A-A’剖视图中贯通电极以及阳极电极的放大图。

图6是示出本发明的一实施方式所涉及的检测元件的制造方法中在基板形成贯通孔的工序的图。

图7是示出本发明的一实施方式所涉及的检测元件的制造方法中在基板以及贯通孔形成绝缘层的工序的图。

图8是示出本发明的一实施方式所涉及的检测元件的制造方法中在贯通孔填充贯通电极的工序的图。

图9是示出本发明的一实施方式所涉及的检测元件的制造方法中在基板的正面形成绝缘性的树脂层的工序的图。

图10是示出本发明的一实施方式所涉及的检测元件的制造方法中在树脂层上以及贯通电极上形成种子层的工序的图。

图11是示出本发明的一实施方式所涉及的检测元件的制造方法中在种子层上形成抗蚀剂并在从抗蚀剂露出的区域形成镀覆层的工序的图。

图12是示出本发明的一实施方式所涉及的检测元件的制造方法中除去抗蚀剂的工序的图。

图13是示出本发明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。

图14是示出本发明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。

图15是示出本发明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电极图案的工序的图。

图16是示出本发明的一实施方式所涉及的检测元件的制造方法中引线接合工序的图。

图17是本发明的一实施方式所涉及的检测元件的一部分的剖视图中贯通电极以及阳极电极的放大图。

图18是本发明的一实施方式所涉及的检测元件的一部分的剖视图中贯通电极以及阳极电极的放大图。

图19是本发明的一实施方式所涉及的检测元件的一部分的剖视图。

图20是本发明的一实施方式所涉及的检测元件的一部分的剖视图。

图21是本发明的一实施方式所涉及的检测元件的一部分的俯视图以及剖视图。

图22是说明本发明的一实施方式所涉及的检测元件的制造方法的俯视图以及剖视图。

图23是说明本发明的一实施方式所涉及的检测元件的制造方法的俯视图以及剖视图。

图24是说明本发明的一实施方式所涉及的检测元件的制造方法的俯视图以及剖视图。

图25是说明本发明的一实施方式所涉及的检测元件的制造方法的俯视图以及剖视图。

图26是说明本发明的一实施方式所涉及的检测元件的制造方法的俯视图以及剖视图。

图27是本发明的一实施方式所涉及的检测元件的一部分的俯视图以及剖视图。

图28是本发明的一实施方式所涉及的检测元件的一部分的俯视图以及剖视图。

图29是本发明的一实施方式所涉及的检测元件的一部分的俯视图以及剖视图。

图30是本发明的一实施方式所涉及的检测元件的一部分的俯视图以及剖视图。

图31是本发明的一实施方式所涉及的检测元件的一部分的俯视图以及剖视图。

图32是本发明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，参照附图对本发明的检测元件详细进行说明。另外，本发明的检测元件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，对相同构成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，第一构件与第二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一面以及第二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)

在专利文献1所公开的那样放射线检测器(以下称为“现有的放射线检测器”。)中，可知在设置于贯通孔的内部的绝缘层与贯通电极的界面处会产生氢以及水分。例如专利文献1的图2以及图3所示的那样，在过孔导电层的上端部向基板的上方突出的结构的情况下，这些氢以及水分由于移动受到基板正面附近的过孔导电层的弯曲部限制，因此不释放到外部而充满于贯通孔内部。已经判明若上述的氢以及水分的产生所引起的贯通孔内部的内压超过容许量，则贯通孔以及贯通电极会受到破坏。

为了解决上述问题，已经判明了如专利文献1的图6所示那样形成绝缘性的树脂层使得与贯通电极和绝缘层的界面相接是有效的。但是，在专利文献1的图6中，如上所述有时会产生不能确保足够的电场强度、或者电场发生紊乱等问题。因此，本发明者对上述这样的现象进行了潜心研究，结果实现了本申请发明。

<第一实施方式>

图1中示出本实施方式所涉及的本发明的放射线检测装置100的像素电极部101的示意结构图。实施方式所涉及的本发明的放射线检测装置100具有：像素电极部101、连接端子部109(109a以及109b)、漂移电极110以及腔室111。包含像素电极部101以及连接端子部109(109a以及109b)在内也称为检测元件190。

[放射线检测装置100的结构]

本实施方式所涉及的本发明的放射线检测装置100的像素电极部101具有：基板102、阴极电极104、阳极电极106、阳极电极图案108以及贯通电极112。

阴极电极104在基板102的正面(第一面128)上配置有多个。阴极电极104具有多个开口部105。阴极电极104因为形成为条带状，所以也称为阴极条带电极。

阳极电极106在阴极电极104的多个开口部105的每一个开口部中露出。

贯通电极112配置于从基板102的正面到背面(第一面128的相反侧的第二面129)设置的贯通孔。在本实施方式中，在基板102的正面侧贯通电极112与阳极电极106连接，在基板102的背面侧贯通电极112与阳极电极图案108连接。

在设置于一个阴极电极104的多个开口部105处配置的多个阳极电极106经由贯通电极112与多个阳极电极图案108分别连接。阳极电极图案108从配置多个阳极电极106的位置延伸到配置了连接端子部109a的位置。阴极电极104延伸的方向与阳极电极图案108延伸的方向大致正交。阳极电极106设置在阴极电极104与阳极电极图案108交叉的位置。

换言之，也可以说，阳极电极106沿着阴极电极104延伸的方向以及阳极电极图案108延伸的方向配置为矩阵状。再换言之，也可以说，在放射线检测装置100中，配置有多个包含阳极电极106和阴极电极104的一部分的“像素”。在此，在本实施方式中，例示了阴极电极104和阳极电极图案108大致正交的结构，但并不限定于该结构。例如，阴极电极104和阳极电极图案108也可以倾斜地交叉。

另外，在本实施方式中，对分别单独地设置阳极电极106、阳极电极图案108以及贯通电极112、且分别进行电连接的方式进行了说明，但并不限定于此。例如，阳极电极106、阳极电极图案108以及贯通电极112的一部分或全部也可以一体形成。阳极电极图案108因为形成为条带状，所以也称为阳极条带图案。

存在将阳极电极106称为第一电极，将阴极电极104称为第二电极，并将阳极电极图案108称为第三电极的情况。

连接端子部109a通过过孔126与阳极电极图案108连接。另外，在本实施方式中，例示连接端子部109a和过孔126单独地形成的结构，但并不限定于该结构。例如，连接端子部109a和过孔126也可以一体形成。此外，在本实施方式中，例示阳极电极图案108和过孔126单独地形成的结构，但并不限定于该结构。例如，阳极电极图案108和过孔126也可以一体形成。

连接端子部109b具有阴极电极104延伸而配置的电极104a。

在阴极电极104与阳极电极106之间施加电压，形成电场。

放射线检测装置100具有：与配置为矩阵状的多个阳极电极106对置配置的漂移电极110；和将多个阳极电极106以及漂移电极110保存在内部的腔室111。阴极电极104与GND连接。在漂移电极110与阴极电极104之间，施加电压，形成电场。在腔室111的内部封入有“氩、氙等稀有气体”与“乙烷、甲烷等常温下为气体的烷烃、或者包含二氧化碳的具有消光作用的气体(淬灭气体)”的混合气体。另外，在腔室111的内部既可以单独地封入这些气体，也可以封入二种以上的混合气体。

[放射线检测装置100的动作]

在此，在图2中示出本实施方式所涉及的本发明的放射线检测装置100的动作原理。在本实施方式所涉及的本发明的放射线检测装置100中，由于在漂移电极110与阴极电极104之间产生的电场的影响，通过入射的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。该电子云的各电子被向像素电极部101吸引。此时，被吸引的电子与气体碰撞，并使气体电离。进而电离出的电子雪崩式地增加的同时，作为电子组而被吸引到阳极电极106。这样，由阳极电极106收集的电子组增加到能够作为电信号读出的程度。然后，该电信号经由阳极电极图案108从连接端子部109a读出到外部。另一方面，被电子组诱发的正电荷被吸引到阴极电极104。由阴极电极104收集的正电荷所引起的电信号从连接端子部109b读出到外部。通过按时间序列测量这些电信号，从而能够测定带电粒子的飞行轨迹。

[像素电极部101以及连接端子部109a的结构]

接着，在图3以及图4中分别示出本实施方式所涉及的本发明的放射线检测装置100中使用的检测元件190的一部分的俯视图以及剖视图。在图3中，示出像素电极部101以及连接端子部109a的俯视图，在图4中，示出图3的A-A’线处的像素电极部101以及连接端子部109a的剖视图。

如图3所示，阴极电极104和阳极电极图案108相互交叉。在阴极电极104设置有开口部105。阳极电极106配置于开口部105。阴极电极104与阳极电极106隔开。即，阴极电极104和阳极电极106绝缘。在此，在图3中，例示了阴极电极104与阳极电极106的距离以阳极电极106为基准在所有方向上固定的结构，但并不限定于该结构。例如，也可以是以阳极电极106为基准在某一定的方向上，与其他方向相比，阴极电极104与阳极电极106的距离较近。通过这样做，能够在上述的一定的方向上提高检测灵敏度。此外，在图3中，例示了阴极电极104包围了阳极电极106的结构，但是阴极电极104的一部分也可以敞开。

此外，如上所述，阴极电极104和阳极电极图案108也可以倾斜地交叉。例如，也可以是相对于沿垂直方向延伸的阴极电极104，阳极电极图案108沿大致水平方向延伸，在阴极电极104与阳极电极图案108的交叉部中阳极电极图案108相对于水平方向而倾斜。

如图4所示，检测元件190的像素电极部101具有：基板102、绝缘层130、贯通电极112、绝缘性的树脂层140、142、阳极电极106(第一电极)、阴极电极104(第二电极)以及阳极电极图案108(第三电极)。

在基板102设置有贯通孔103。绝缘层130设置在贯通孔103的内部以及基板102的正面(第一面128)以及背面(第二面129)。贯通电极112在贯通孔103中配置于比绝缘层130更靠贯通孔103的内侧。在图4中，例示了贯通电极112配置为填充贯通孔103的内部的结构，但并不限定于该结构。例如，也可以是贯通电极112仅配置于贯通孔103的侧壁，而在贯通电极112的内部设置有空洞。此外，在图4中，例示了在基板102的正面以及背面都形成了绝缘层130的结构，但并不限定于该结构。例如，也可以在基板102的正面以及背面不形成绝缘层130，而仅在贯通孔103的侧壁部分形成有绝缘层130。

在此，贯通孔103的内部的绝缘层130的厚度为0.1μm以上且35μm以下。在此，上述绝缘层130的厚度优选为1μm以上且30μm以下。进而，上述绝缘层130的厚度更优选为15μm以上且25μm以下。在上述绝缘层130的厚度小于上述的下限的情况下，在基板102内会产生漏电流，不能将足以进行信号检测的电压施加于阳极电极106。此外，在上述绝缘层130的厚度超过上述的上限的情况下，贯通孔的开口端堵塞而不能形成阳极。

树脂层140配置在基板102的正面侧。此外，树脂层142配置在基板102的背面侧。具体而言，树脂层140以及树脂层142分别与形成在基板102的正面侧以及背面侧的绝缘层130以及贯通电极112相接地配置。在树脂层140设置有在基板102的正面侧与贯通电极112相接、且使贯通电极112的一部分露出的开口部141。在树脂层142设置有在基板102的背面侧与贯通电极112相接、且使贯通电极112的一部分露出的开口部143。阳极电极106配置在贯通电极112以及树脂层140的上方，通过开口部141与贯通电极112连接。

阴极电极104在树脂层140的上方，与阳极电极106隔开配置。在此，配置在树脂层140的上方的阳极电极106的高度以及阴极电极104的高度大致相同。阳极电极图案108配置在基板102的背面侧。具体而言，阳极电极图案108配置在贯通电极112以及树脂层142的下方，通过开口部143与贯通电极112连接。阳极电极图案108将相邻的贯通电极112进行连结，并通过过孔126与连接端子部109a连接。

连接端子部109a具有：第一金属层120、第二金属层122以及第三金属层124。在此，第一金属层120作为与外部装置的连接端子而发挥功能。因此，出于与外部装置具备的连接端子确保良好的电连接的目的而配置。第二金属层122作为抑制在第一金属层120与第三金属层124之间各自的金属原子扩散而混合的阻挡层而发挥功能。因此，第二金属层122能够使用能够抑制第一金属层120以及第三金属层124各自所使用的材料的扩散的材料。第三金属层124能够使用与阴极电极104以及阳极电极106相同的材料。第三金属层124能够形成在与阴极电极104以及阳极电极106相同的层，即能够通过同一工序来形成，也可以形成为与阴极电极104以及阳极电极106大致相同的高度。

[像素电极部101以及连接端子部109a的各构件的材质]

对图4所示的像素电极部101以及连接端子部109a中包含的各构件的材料详细进行说明。

作为基板102，能够使用硅基板。此外，除了硅基板之外，还能够使用玻璃基板、石英基板、蓝宝石基板、树脂基板等绝缘基板、碳化硅基板、化合物半导体基板等半导体基板。此外，也可以是由它们层叠而成的基板。在使用绝缘基板作为基板102的情况下能够省略绝缘层130。

基板102的厚度并无特别限制，例如，能够使用100μm以上且800μm以下的厚度的基板。基板102的厚度更优选为200μm以上且400μm以下。若基板比上述的基板的厚度的下限薄，则基板的挠曲变大。由于该影响，制造过程中的操作变得困难，并且基板会由于形成在基板上的薄膜等的内部应力而翘曲。此外，若基板比上述的基板的厚度的上限厚，则贯通孔的形成工序变长。由于该影响，制造工序长期化，制造成本也会上升。

此外，在使用硅基板作为基板102的情况下，能够使用电阻率为0.01Ωcm以上且20000Ωcm以下的范围的材料。特别是，为了使得在施加高电压的贯通电极112与基板102之间难以生成寄生电容，能够使用杂质混入量较少的高电阻硅基板。在使用高电阻硅基板的情况下，能够使用电阻率为100Ωcm以上且20000Ωcm以下的范围的材料。

作为绝缘层130，能够使用热氧化膜(氧化硅膜)。作为热氧化膜，为了减小金属等的污染所造成的影响，也可以在添加了盐酸的氧气氛中进行热氧化。此外，作为绝缘层130，除了热氧化膜之外，还能够使用以下所示那样的无机绝缘层、有机绝缘层或者无机绝缘层与有机绝缘层的层叠结构。

作为无机绝缘层，能够使用氧化硅(SiO₂)、氮化硅(SiN)、氧化铝(Al₂O₃)、氮化铝(AlN)、碳化硅(SiC)、碳氮化硅(SiCN)、添加碳氧化硅(SiCO)等。这些无机绝缘层能够通过化学蒸镀法(Chemical Vapor Deposition：CVD法)或物理蒸镀法(Physical VaporDeposition：PVD法)来形成。作为PVD法，能够使用溅射法、真空蒸镀法、电子束蒸镀法、镀覆法以及分子束外延法等。此外，作为CVD法，能够使用热CVD法、等离子体CVD法、催化剂CVD法(Cat(Catalytic)-CVD法或热丝CVD法)等。在此，作为绝缘层130，既可以以单层的方式使用上述的无机绝缘层，也可以以层叠的方式使用。

作为有机绝缘层，能够使用聚酰亚胺、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、苯并环丁烯树脂、聚酰胺、酚醛树脂、硅酮树脂、氟树脂、液晶聚合物、聚酰胺酰亚胺、聚苯并恶唑、氰酸酯树脂、芳族聚酰胺、聚烯烃、聚酯、BT树脂、FR-4、FR-5、聚缩醛、聚对苯二甲酸丁二醇酯、间同立构聚苯乙烯、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚醚腈、聚碳酸酯、聚苯醚聚砜、聚醚砜、聚芳酯、聚醚酰亚胺等。此外，也可以在上述的树脂中，同时使用玻璃、滑石、云母、二氧化硅、氧化铝等无机填料。这些有机绝缘层能够通过涂敷法或蒸镀法来形成。

作为贯通电极112，例如能够使用铜(Cu)。此外，除了Cu以外，还能够使用从金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)、锡(Sn)、铝(A1)、镍(Ni)、铬(Cr)等金属或使用了它们的合金等中选择的材料。

作为树脂层140、142，能够使用与上述的有机绝缘层相同的材料。在此，作为树脂层140、142，能够使用容易透过气体的构件。例如，可以使用在内部含有气泡的多孔材料。

作为阴极电极104、阳极电极106、阳极电极图案108以及第三金属层124，能够使用与上述的贯通电极112相同的材料。此外，除此之外，还能够使用钛(Ti)、钼(Mo)、钨(W)、钽(Ta)或者它们的合金等。在此，阴极电极104、阳极电极106以及第三金属层124能够通过同一工序(即，在同一层)形成。但是，也可以将阴极电极104、阳极电极106以及第三金属层124的一部分或全部通过分别不同的工序来形成。

作为第一金属层120，能够使用Au、Ag、Pt等材料。作为第二金属层，能够使用Ni、Pd、Ti、Ta、氮化钛(TiN)、氮化钽(TaN)等材料。作为第二金属层122，能够使用扩散系数比第一金属层120以及第三金属层124小的材料。例如，在第一金属层使用Au，作为第三金属层以及过孔126而使用了Cu的情况下，通过使用Ni作为第二金属层，从而在第一金属层120上连接与外部电路连接的接合引线时，具有如下作用：抑制第一金属层120的Au扩散到第三金属层124以及过孔126的Cu而阻碍接合的情况，从而确保接合所需的硬度。

若考虑上述内容，则第一金属层120、第二金属层122、第三金属层124以及像素电极(阴极电极104以及阳极电极106)分别能够使用满足以下的条件(1)～(3)的金属材料。

第三金属层124＝构成像素电极的材料···(1)

第一金属层120的熔点<第三金属层124的熔点<第二金属层122的熔点···(2)

第一金属层120的离子化倾向<第三金属层124的离子化倾向<第二金属层的离子化倾向(容易被氧化)···(3)

在本实施方式中，在配置于连接端子部109a的第一金属层120使用Au，在阴极电极104以及阳极电极106，使用了熔点比Au高的Cu(也可以是氧化铜)。相对于Au的熔点为1064℃，CuO(氧化铜)的熔点为1326℃。在本实施方式中，构成阴极电极104和阳极电极106的Cu由于引线接合后的密封树脂的热处理而被氧化，从而表面成为氧化铜。因此，通过由熔点比连接端子部109a的第一金属层120的金属材料高的金属材料形成像素电极(阴极电极104以及阳极电极106)，从而能够防止在阴极电极104与阳极电极106之间产生了放电时的金属的飞散。在本实施方式中，氧化铜的氧化覆膜厚度优选为10nm以下。

通过采用这样的结构，从而在对阴极电极104与阳极电极106之间施加高电压的放射线检测装置100的动作中，能够防止放电产生所引起的金属的飞散，能够防止阴极电极104和阳极电极106导通这样的不良状况。

[关于树脂层140的开口端的形状]

图5是本发明的一实施方式所涉及的检测元件的一部分的A-A’剖视图中贯通电极以及阳极电极的放大图。图5所示的树脂层140是使用了感光性树脂的树脂层140的剖面形状。在使用了感光性树脂的情况下，树脂层140的开口端附近的上端部的形状(由图5的箭头所示的区域)成为圆形。此外，开口部141中的树脂层140的侧壁为直径朝向上方扩大的锥形形状。

在此，所谓树脂层140的开口上端的直径，是指在树脂层140的开口部141中，由图5的两个箭头所示的部位间的距离。图5的箭头所指的位置相当于在树脂层140的开口端附近的圆形中，倾斜的变动率最高的位置。即，将开口端附近的圆形中曲率半径最小的位置称为树脂层140的开口上端。在此，也可以将开口上端称为树脂层140的开口部141的上部。另一方面，将在树脂层140的开口端附近与贯通电极112相接的部位称为树脂层140的开口下端。在上述中，例示了使用感光性树脂作为树脂层140，且开口端附近为圆形的结构，但并不限定于该结构。例如，也可以是通过光刻以及于蚀刻来形成树脂层140，并且树脂层140的开口上端的形状不为圆形。

如图5所示，树脂层140的开口下端比贯通电极112的直径小。即，在贯通电极112和树脂层140相接的区域中，树脂层140的开口部141的直径比贯通电极112的直径小。通过该形状，树脂层140的下表面的一部分与贯通电极112的上表面的一部分相接。此外，如图5所示，阳极电极106的直径比树脂层140的开口上端的直径大。此外，在图5中，例示了阳极电极106的直径比贯通电极112的直径大的结构，但并不限定于该结构。例如，也可以是贯通电极112的直径比阳极电极106的直径大。

如以上那样，根据第一实施方式所涉及的放射线检测装置，贯通电极112与树脂层140相接，因此在绝缘层130与贯通电极112的界面产生的氢以及水分通过树脂层140以及142而被释放到外部。结果，能够抑制贯通孔103以及贯通电极112受到破坏。此外，通过将阳极电极106配置为向树脂层140的上方突出的形状，从而能够确保足够的电场，此外，能够抑制电场的紊乱。

此外，在贯通电极112与树脂层140相接的区域中，通过开口部141的开口直径比贯通电极112的直径小，从而沿着贯通电极112的外周配置树脂层140，因此能够将在绝缘层130与贯通电极112的界面产生的氢以及水分高效地释放到外部。此外，通过贯通孔103内部的绝缘层130的厚度为0.1μm以上且35μm以下，从而能够抑制贯通电极112与基板102之间的寄生电容，能够在基板102内部难以形成电场。由此，电场变得容易集中在像素电极部101附近，因而能够得到能够提高放大率这样的效果。该效果在贯通孔103内部的绝缘层130的厚度为1μm以上且30μm以下时更显著，在绝缘层130的厚度为15μm以上且25μm以下时更进一步显著。此外，通过阳极电极106的直径比树脂层140的开口上端的直径大，从而能够得到容易控制阳极电极106的上端部的形状这样的效果。例如，为了使阳极电极106附近的电场更加集中，能够使阳极电极106的上端部变尖。

[检测元件的制造方法]

使用图6～图15来说明本发明的第一实施方式所涉及的检测元件的制造方法。在图6～图15中，对与图4所示的要素相同的要素标注同一符号。在此，说明使用硅基板来制作检测元件的制造方法。

图6是示出在本发明的一实施方式所涉及的检测元件的制造方法中，在基板形成贯通孔的工序的图。作为在基板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7是示出在本发明的一实施方式所涉及的检测元件的制造方法中，在基板以及贯通孔形成绝缘层的工序的图。如图7所示，针对形成了贯通孔103的基板102形成绝缘层130。绝缘层130至少形成在贯通孔103的内部区域即可，不一定需要形成在基板102的正面或背面。在使用了硅基板作为基板102的情况下，绝缘层130能够通过基板102的热氧化而得到。基板102的热氧化既可以在氧气气氛中进行热处理，也可以在向氧气中添加了氯的气氛中进行热处理。

绝缘层130除了上述的热氧化之外还能够通过CVD法来形成。在通过CVD法来形成绝缘层130的情况下，优选在贯通孔103的内部也能够覆盖率良好地对绝缘层130进行成膜的成膜方法。例如，能够通过作为热CVD法之一的LP-CVD(Low Pressure CVD)法来形成绝缘层130。在LP-CVD法中，由于气体分子的平均自由行程较长，因而气体分子容易扩散。因此，绝缘层130被覆盖率良好地成膜。或者，也可以在基板形成有底孔，在有底孔的内部形成绝缘层，从有底孔的底侧对基板进行薄板化直至达到有底孔的底部为止，并从薄板化的背面侧形成绝缘层。

图8是示出在本发明的一实施方式所涉及的检测元件的制造方法中，在贯通孔填充贯通电极的工序的图。如图8所示，使贯通电极112填充到贯通孔103内部。贯通电极112的填充能够使用电解镀覆法、无电解镀覆法。在此虽然省略详细的说明，但是在贯通孔103的一个开口端形成种子层，在种子层上使镀覆层生长并使镀覆层生长到堵塞贯通孔103的一个开口端为止，由此形成所谓的镀盖。然后，通过从该镀盖朝向贯通孔103的另一个开口端使镀覆层生长，能够形成填充贯通孔103的贯通电极112。

图9是示出在本发明的一实施方式所涉及的检测元件的制造方法中，在基板的正面形成绝缘性的树脂层的工序的图。如图9所示，在基板102的正面侧，在绝缘层130上以及贯通电极112上形成设置了开口部141的树脂层140。在此，树脂层140形成在基板102整个面使得覆盖绝缘层130以及贯通电极112，并在使贯通电极112的一部分露出的位置设置开口部141。开口部141形成为倾斜面朝向上方的锥形形状。树脂层140例如能够使用涂敷法来形成。此外，树脂层140既可以以单层的方式形成，或者也可以以层叠的方式形成。

图10是示出在本发明的一实施方式所涉及的检测元件的制造方法中，在树脂层上以及贯通电极上形成种子层的工序的图。如图10所示，在树脂层140上以及在开口部141的底部露出的贯通电极112上，形成后面成为阴极电极104、阳极电极106以及第三金属层124的一部分的种子层325。种子层325能够通过PVD法或CVD法等来形成。在种子层325使用的材料能够选择与后面在种子层325上形成的镀覆层326相同的材质。种子层325在后面的工序中形成镀覆层326时，用作电解镀覆法中的种子。在此，种子层325优选为以20nm以上且1μm以下的膜厚来形成。此外，种子层325更优选为以100nm以上且300nm以下的膜厚来形成。

图11是示出在本发明的一实施方式所涉及的检测元件的制造方法中，在种子层上形成抗蚀剂，并在从抗蚀剂露出的区域形成镀覆层的工序的图。如图11所示，在种子层325上涂敷了光致抗蚀剂后，通过进行曝光以及显影来形成抗蚀图案329，并对种子层325通电而进行电解镀覆法，在从抗蚀图案329露出的种子层325上，在图4所示的阴极电极104、阳极电极106以及第三金属层124的图案形成的区域形成镀覆层326。

图12是示出在本发明的一实施方式所涉及的检测元件的制造方法中除去抗蚀剂的工序的图。如图12所示，在形成了镀覆层326后，通过有机溶剂来除去构成抗蚀图案329的光致抗蚀剂。另外，为了除去光致抗蚀剂，也可以取代使用有机溶剂而使用氧等离子体的灰化。

图13是示出在本发明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13所示，通过对由抗蚀图案329覆盖且未形成镀覆层326的区域的种子层325进行除去(蚀刻)，从而将阴极电极104、阳极电极106以及第三金属层124相互电分离。由于通过种子层325的蚀刻，镀覆层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覆层326的膜厚。作为该工序中的蚀刻，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以及第三金属层124。另外，阴极电极104、阳极电极106以及第三金属层124由种子层325以及镀覆层326的二层形成，但在图13中例示了形成为一体的结构。

图14是示出在本发明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14所示，通过在第三金属层124上形成第二金属层122以及第一金属层120来形成连接端子部109a。第二金属层122以及第一金属层120能够通过对第三金属层124通电的电解镀覆法，在第三金属层124上选择性地形成。但是，也可以通过在整个面对用于形成第二金属层122以及第一金属层120的金属层进行成膜，并用光致抗蚀剂覆盖与连接端子部109a对应的区域，对其他区域进行蚀刻，从而形成第二金属层122以及第一金属层120。

图15是示出在本发明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电极图案的工序的图。如图15所示，在基板102的背面侧通过与图9～图13所示的工序同样的方法来形成树脂层142以及阳极电极图案108。通过上述的制造方法，能够得到图4所示的放射线检测装置100的结构。

图16是示出在本发明的一实施方式所涉及的检测元件的制造方法中引线接合工序的图。如图16所示，经由粘接层330将图15的检测元件190固定于框架340，通过接合引线132将第一金属层120与框架340进行连接。

<第二实施方式>

参照图17对本发明的第二实施方式所涉及的检测元件的结构详细进行说明。另外，在第二实施方式所涉及的放射线检测装置100A中使用的检测元件190A中，对与图5所示的检测元件190同一部分或具有相同功能的部分标注同一符号，并省略其重复的说明。

图17是在本发明的一实施方式所涉及的检测元件的一部分的剖视图中贯通电极以及阳极电极的放大图。图17所示的放射线检测装置100A的检测元件190A与图5所示的放射线检测装置100的检测元件190类似，但是放射线检测装置100A的检测元件190A在基板102A与贯通电极112A之间配置有第一绝缘层134A以及第二绝缘层136A这一点上与放射线检测装置100的检测元件190不同。在此，第一绝缘层134A配置在贯通孔103A的内部，第二绝缘层136A配置于比第一绝缘层134A更靠贯通孔103A的内侧。

第一绝缘层134A能够使用介电常数比第二绝缘层136A低的材料。此外，与第二绝缘层136A相比，第一绝缘层134A由厚膜形成。第二绝缘层136A能够使用贯通电极112A的材料中包含的原子的扩散系数比第一绝缘层134A小的材料。例如，作为第一绝缘层134A，例如能够使用氧化硅层。此外，作为第二绝缘层136A，例如能够使用氮化硅层。第一绝缘层134A的厚度能够设为10nm以上且35μm以下。此外，第二绝缘层136A的厚度能够设为10nm以上且10μm以下。

如以上这样，通过在基板102A与贯通电极112A之间配置上述的第一绝缘层134A以及第二绝缘层136A，从而能够抑制贯通电极112A与基板102A之间的寄生电容，并且能够抑制贯通电极112A的材料中包含的原子扩散到基板102A。结果，能够抑制扩散的贯通电极112的原子所引起的从贯通电极112A向基板102A的漏电流的产生。

<第三实施方式>

参照图18对本发明的第三实施方式所涉及的检测元件的结构详细进行说明。另外，在第三实施方式所涉及的放射线检测装置100B中使用的检测元件190B中，对与图5所示的检测元件190同一部分或具有相同功能的部分标注同一符号，并省略其重复的说明。

图18是在本发明的一实施方式所涉及的检测元件的一部分的剖视图中贯通电极以及阳极电极的放大图。图18所示的放射线检测装置100B的检测元件190B与图5所示的放射线检测装置100的检测元件190类似，但是放射线检测装置100B的检测元件190B在基板102B与贯通电极112B之间配置有第一绝缘层134B、第二绝缘层136B、第三绝缘层138B以及第四绝缘层139B这一点上与放射线检测装置100的检测元件190不同。在此，第一绝缘层134B配置在贯通孔103B的内部，第二绝缘层136B配置于比第一绝缘层134B更靠贯通孔103B的内侧，第三绝缘层138B配置于比第二绝缘层136B更靠贯通孔103B的内侧，第四绝缘层139B配置于比第三绝缘层138B更靠贯通孔103B的内侧。

作为第一绝缘层134B以及第三绝缘层138B，能够使用具有压缩应力的绝缘层。另一方面，作为第二绝缘层136B以及第四绝缘层139B，能够使用具有拉伸应力的绝缘层。即，在图18所示的检测元件190B中，在贯通孔103B的内部具有拉伸应力的多个层和具有压缩应力的多个层交替地层叠。

在此，优选调整上述的膜厚，使得基于第一绝缘层134B以及第三绝缘层138B的压缩应力与基于第二绝缘层136B以及第四绝缘层139B的拉伸应力之差成为25MPa以下。此外，在图18中，例示了具有拉伸应力的层(第二绝缘层136B以及第四绝缘层139B)和具有压缩应力的层(第一绝缘层134B以及第三绝缘层138B)层叠了相同层数的结构，但并不限定于该结构。例如，具有拉伸应力的层数和具有压缩应力的层数也可以不同。

如以上这样，通过交替地层叠在贯通孔103B的内部具有拉伸应力的多个层和具有压缩应力的多个层，从而能够抑制基板102B的翘曲。

<第四实施方式>

参照图19对本发明的第四实施方式所涉及的检测元件的结构详细进行说明。另外，在第四实施方式所涉及的放射线检测装置100C中使用的检测元件190C中，对与图4所示的检测元件190同一部分或具有相同功能的部分标注同一符号，并省略其重复的说明。

图19所示的放射线检测装置100C的检测元件190C与图4所示的放射线检测装置100的检测元件190类似，但是放射线检测装置100C的检测元件190C在阳极电极106C的直径与绝缘层140C的开口上端的直径大致相同这一点上与放射线检测装置100的检测元件190不同。

如以上这样，通过阳极电极106C的直径与绝缘层140C的开口上端的直径大致相同，从而能够减小阳极电极106C的表面积，能够产生更高的电场。

<第五实施方式>

参照图20对本发明的第五实施方式所涉及的检测元件的结构详细进行说明。另外，在第五实施方式所涉及的放射线检测装置100D中使用的检测元件190D中，对与图4所示的检测元件190同一部分或具有相同功能的部分标注同一符号，并省略其重复的说明。

图20是本发明的一实施方式所涉及的检测元件的一部分的剖视图。图20所示的放射线检测装置100D的检测元件190D与图4所示的放射线检测装置100的检测元件190类似，但是放射线检测装置100D的检测元件190D在阳极电极包含第一阳极电极160D以及第二阳极电极162D、且第二阳极电极162D的直径比绝缘层140D的开口上端的直径小这一点上，与放射线检测装置100的检测元件190不同。在图20中，示出了阳极电极包含不同的层的第一阳极电极160D以及第二阳极电极162D的例子，但也可以与放射线检测装置100的检测元件同样地，由一层构成第一阳极电极160D以及第二阳极电极162D的两形状。即，第一阳极电极160D和第二阳极电极162D也可以是连续的同一材料。

图20所示的第一阳极电极160D以及第二阳极电极162D能够通过如下方式得到，即，首先向设置于树脂层140的开口部141的内部填充第一阳极电极160D，进行表面处理使得树脂层140的表面与第一阳极电极160D的表面成为同一平面，并在其上形成第二阳极电极162D。

如以上这样，通过阳极电极106D的直径比绝缘层140D的开口上端的直径小，从而第一阳极电极160D的上端部和第二阳极电极162D的上端部分别具有边缘(角部)，因此能够抑制贯通电极112与基板102之间的寄生电容，能够使得在基板102内部难以形成电场。由此，电场变得容易集中在像素电极部101附近，因而能够提高放大率。

<第六实施方式>

参照图21～图26对本发明的第六实施方式所涉及的检测元件的结构详细进行说明。另外，在第六实施方式所涉及的放射线检测装置100E中使用的检测元件190E中，对与图5所示的检测元件190同一部分或具有相同功能的部分标注同一符号，并省略其重复的说明。

图21是本发明的一实施方式所涉及的检测元件的一部分的俯视图以及剖视图。图21(A)是检测元件190E的俯视图。图21(B)是图21(A)的A-A’线处的检测元件190E的剖视图。

如图21所示，检测元件190E包含：基板102E、绝缘层130E、贯通电极112E、阴极电极104E、阳极电极106E、第一绝缘性树脂层114E、阳极电极图案108E以及第二绝缘性树脂层116E。

在基板102E，设置有贯通孔103E。在本实施方式中贯通孔103E的口径为50μm。作为基板102E而使用了Si基板。Si基板的厚度优选为400μm程度。Si基板越为高电阻越优选，优选为10kΩcm程度以上。贯通孔103E具有在基板102E挖掘成圆柱状的形状。

绝缘层130E配置在基板102E的第一面128E、第二面129E以及贯通孔103E的侧壁。作为绝缘层130E而使用了SiO₂。SiO₂通过热氧化而形成。绝缘层130E也可以是层叠了多个绝缘层的结构。例如，也可以在上述的通过热氧化而形成的SiO₂上通过CVD法来形成SiO₂。进而，也可以根据需要在SiO₂上通过CVD法来形成SiN。此外，也可以根据需要层叠基于溅射法的TiN和基于CVD法的SiO₂。

贯通电极112E配置于比所述绝缘层130E更靠贯通孔103E的内侧。贯通电极112E不填充贯通孔103E。即，在贯通电极112E，设置有贯通贯通孔103E的内部的间隙107E。

在第一绝缘性树脂层114E，设置有开口部114Ea。开口部114Ea在基板102E的第一面128E侧，使贯通电极112E露出。

阳极电极106E在第一面128E，配置在绝缘层130E的上方。阳极电极106E被第一绝缘性树脂层114E的开口部114Ea所包围。阳极电极106E与贯通电极112E连接。

阴极电极104E配置在第一绝缘性树脂层114E的上方。在阴极电极104E设置有开口部104Eb。阴极电极104E的开口部104Eb的端部包围了第一绝缘性树脂层114E的开口部114Ea的端部。即，阴极电极104E与阳极电极106E隔离开。

在此，在俯视时将阳极电极106E的端部以及阴极电极104E的开口部104Eb的端部以最短距离连结的线段(相当于图21的线段S₁)中，从阳极电极106E到第一绝缘性树脂层114E的开口部114Ea的端部的长度L₁相对于该线段S₁的长度L₂之比为1/3以上且2/3以下即可。

通过以上那样的结构，在阴极电极104E以及阳极电极106E附近形成高电场，因此能够得到高放大率。

在此，制造工序中的第一绝缘性树脂层114E的开口部114Ea的图案形成存在相对于阳极电极106E以及阴极电极104E的图案形成而偏离的情况。由于该偏离，例如，存在第一绝缘性树脂层114E覆盖阳极电极106E的一部分，或者第一绝缘性树脂层114E的开口部114Ea的端部被阴极电极104E覆盖的情况。在这些情况下，无法得到本实施方式所涉及的检测元件取得的效果。

因此，第一绝缘性树脂层114E的开口部114Ea的端部优选设计为，位于阳极电极106E的端部以及阴极电极104E的开口部104Eb的端部的中间附近。

因此，第一绝缘性树脂层114E的开口部114Ea的端部可以更优选为，在俯视时将阳极电极106E的端部以及阴极电极104E的开口部104Eb的端部以最短距离连结的线段S₁中，从阳极电极106E到第一绝缘性树脂层114E的开口部114Ea的端部的长度L₁相对于线段S₁的长度L₂之比为3/8以上且5/8以下。

通过以上那样的结构，在阴极电极104E以及阳极电极106E附近形成高电场，因此能够得到高放大率。进而，能够确保充分的设计余量。

在图21所示的本实施方式所涉及的检测元件190E中，示出了如下方式，即，在俯视时将阳极电极106E的端部以及阴极电极104E的开口部104Eb的端部以最短距离连结的线段S₁中，从阳极电极106E到第一绝缘性树脂层114E的开口部114Ea的端部的长度L₁相对于该线段S₁的长度L₂之比为1/2。

在本实施方式中，阳极电极106E为圆形。阳极电极106E的半径为R₁。在本实施方式中，R₁为30μm。另外，贯通孔103E也为圆形，阳极电极106E为贯通孔103E的同心圆。

在本实施方式中，作为阳极电极106E的材料，使用铜(Cu)。Cu的厚度优选为2μm以上且30μm以下程度。

在本实施方式中，阴极电极104E的开口部104Eb为阳极电极106E的同心圆。开口部104Eb的半径为R₂。在本实施方式中，R₂为125μm。

在本实施方式中，作为阴极电极104的材料，使用铜(Cu)。Cu的厚度优选为2μm以上且30μm以下程度。

第一绝缘性树脂层114E的开口部114Ea的端部，优选配置在从阴极电极104E以及阳极电极106E的中心相距(2R₁+R₂)/3以上且(R₁+2R₂)/3以下的位置。

若第一绝缘性树脂层114E的开口部114Ea的端部位于从贯通孔103E的中心超过(R₁+2R₂)/3的位置，则绝缘层130E的露出面积增加，因而通过绝缘层130E容易发生放电。由此，存在绝缘层130E容易受到破坏的情况。

若第一绝缘性树脂层114E的开口部114Ea的端部位于从贯通孔103E的中心不足(2R₁+R₂)/3的位置，则阴极电极104E以及阳极电极106E附近的电场变弱，存在不能得到足够的放大率的情况。

在本实施方式中，第一绝缘性树脂层114E的开口部114Ea的端部配置在从阴极电极104E以及阳极电极106E的中心相距(R₁+R₂)/2的位置。即，第一绝缘性树脂层114E的开口部114Ea的端部位于阴极电极104E的开口部104Eb的端部与阳极电极106E的端部的中间，配置在从阴极电极104E以及阳极电极106E中心相距77.5μm的位置。

在本实施方式中，作为第一绝缘性树脂层114E，使用了聚酰亚胺。聚酰亚胺的膜厚优选为100μm以下。

绝缘层130E的厚度优选为1μm以上且50μm以下。绝缘层130E的厚度能够根据俯视时的贯通孔103E的大小来适当选择。例如，绝缘层130E的厚度的上限值限制为由绝缘层130E不堵塞贯通孔103E的厚度即可。

通过这样的结构，从而能够将在阳极电极106E与基板102E之间形成的寄生电容抑制得较小。由此，电场容易集中在阴极电极104E以及阳极电极106E附近，放大率提高。

若绝缘层130E的厚度比上述的范围薄，则在阳极电极106E与基板102E之间形成的寄生电容增大，存在难以在阴极电极104E以及阳极电极106E附近形成高电场的情况。

若绝缘层130E的厚度比上述的范围厚，则存在贯通孔103E被堵塞而无法形成阳极的情况。

绝缘层也可以由具有拉伸应力的多个层和具有压缩应力的多个层交替地层叠。

通过这样的结构，能够抑制基板102的翘曲。

阳极电极图案108E在与第一面128E相反的第二面129E侧，配置在绝缘层130E上。阳极电极图案108E与贯通电极112E连接。第二绝缘性树脂层116E在第二面129E侧，配置在阳极电极图案108E上，闭塞了贯通孔103E。

通过这样的结构，从而在将检测元件190E安装到安装用的基板时，能够防止安装用的树脂从第二面129E侧侵入到贯通孔103E内，并到达第一面128E侧。

以上，说明了本实施方式所涉及的检测元件的结构。根据本实施方式所涉及的检测元件，在阴极电极104E以及阳极电极106E附近形成高电场，因此能够得到高放大率。

接着，对本实施方式所涉及的检测元件的制造方法详细进行说明。图22～图26是说明本实施方式所涉及的检测元件的制造方法的俯视图以及剖视图。

如图22所示，从包含Si的基板的第一面128E侧进行深反应离子蚀刻(DeepReactive Ion Etching)，形成从第一面128E贯通到第二面129E的贯通孔103E。接着，通过在氧气氛中进行热处理，从而如图23所示，在基板102E的正面形成包含SiO₂的绝缘层130E。绝缘层130E形成在基板102E的第一面128E、第二面129E以及贯通孔103E的内壁。

接着，如图24所示，在基板102E的第一面128E形成例如包含感光性的聚酰亚胺等的绝缘性树脂层113E。

接着，如图25所示，通过对绝缘性树脂层113E进行光刻，从而在基板102E的第一面128E上，形成设置了开口部114Ea的第一绝缘性树脂层114E。

接着，如图26所示，针对基板102E的第一面128E、第二面129E以及贯通孔103E的内壁形成种子层。种子层能够通过无电解镀覆、溅射法、蒸镀法中的任意一者或者它们的组合来形成。形成了种子层之后，对该种子层通电而进行镀覆处理，在种子层上形成镀覆层326E。另外，在图26中，为了便于说明，省略了种子层而仅示出了镀覆层326E。

然后，通过对镀覆层326E进行光刻来进行图案形成，从而形成图21所示的阴极电极104E以及阳极电极106E。然后，通过在基板102E的第二面129E形成例如包含感光性的聚酰亚胺等的第二绝缘性树脂层116E，从而能够得到本实施方式所涉及的检测元件190E。

<第七实施方式>

参照图27对本发明的第七实施方式所涉及的检测元件的结构详细进行说明。图27是本发明的一实施方式所涉及的检测元件的一部分的俯视图以及剖视图。图27(A)是检测元件190F的俯视图。图27(B)是图27(A)的A-A’线处的检测元件190F的剖视图。

若比较本实施方式所涉及的检测元件190F与第六实施方式所涉及的检测元件190E，则检测元件190F的基板102F的第二面129F侧的结构与检测元件190E的基板102E的第二面129E侧的结构不同。

即，在第一面128F侧，基板102F具有从基板102F侧依次层叠了绝缘层130F、第一绝缘性树脂层114F、阴极电极104F的区域。相对于此，在第二面129F侧，基板102F具有从基板102F侧依次层叠了绝缘层130F、第二绝缘性树脂层116F、阳极电极图案108F的区域。

通过这样的结构，能够抑制基板102F的翘曲。

此外，在本实施方式所涉及的检测元件190F中，基板102F的第一面128F侧的空间和第二面129F侧的空间通过间隙107F而连续。

通过这样的结构，即使异物侵入到贯通孔103F内，也能够容易地从贯通孔103F内除掉该异物。

<第八实施方式>

参照图28对本发明的第八实施方式所涉及的检测元件的结构详细进行说明。图28是本发明的一实施方式所涉及的检测元件的一部分的俯视图以及剖视图。图28(A)是检测元件190G的俯视图。图28(B)是图28(A)的A-A’线处的检测元件190G的剖视图。

若比较本实施方式所涉及的检测元件190G与第六实施方式所涉及的检测元件190E，则检测元件190G的阳极电极106G的结构与检测元件190E的阳极电极106E的结构不同。

如图28(B)所示，阳极电极106G为从贯通电极112G向上方突出的形状。即，在图28(A)的俯视下，阳极电极106G配置在与贯通电极112G大致相同的区域。换言之，作为阳极电极106G的半径的R₁与贯通电极112G的半径相等。

通过这样的结构，从而阳极电极106G的面积减小。由此，电场集中在阳极电极106G附近，因而容易形成高电场。因此，能够得到高放大率。

<第九实施方式>

参照图29对本发明的第九实施方式所涉及的检测元件的结构详细进行说明。图29是本发明的一实施方式所涉及的检测元件的一部分的俯视图以及剖视图。图29(A)是检测元件190H的俯视图。图29(B)是图29(A)的A-A’线处的检测元件190H的剖视图。

若比较本实施方式所涉及的检测元件190H与第六实施方式所涉及的检测元件190E，则检测元件190H在贯通孔103H的内部由树脂118H填充这一点上，与检测元件190E不同。树脂118H可以是绝缘性的，也可以是导电性。另外，填充贯通孔103H的内部的材料并不限于树脂，也可以是银(Ag)、铜(Cu)等的导电糊剂。

通过这样的结构，能够防止在检测元件190H的制造工序中异物侵入到贯通孔103H内部的情况。

<第十实施方式>

参照图30对本发明的第十实施方式所涉及的放射线检测装置的结构详细进行说明。图30是本发明的一实施方式所涉及的检测元件的一部分的俯视图以及剖视图。图30(A)是检测元件190J的俯视图。图30(B)是图30(A)的A-A’线处的检测元件190J的剖视图。

若比较本实施方式所涉及的检测元件190J与第九实施方式所涉及的检测元件190H，则检测元件190J在贯通孔103J内设置有间隙107J这一点上与检测元件190H不同。

在本实施方式所涉及的检测元件190J中，间隙107J的两端部由树脂118J闭塞。即，间隙107J由贯通电极112J以及树脂118J包围。

通过这样的结构，能够防止在检测元件190J的制造工序中异物侵入到贯通孔103J内部的情况。此外，由于只要在贯通孔103J的第一面128J以及第二面129J附近形成树脂118J即可，无需由树脂118J来填充贯通孔103J，因此能够抑制树脂材料的使用量。

<第十一实施方式>

参照图31对本发明的第十一实施方式所涉及的检测元件的结构详细进行说明。图31是本发明的一实施方式所涉及的检测元件的一部分的俯视图以及剖视图。图31(A)是检测元件190K的俯视图。图31(B)是图31(A)的A-A’线处的检测元件190K的剖视图。

若比较本实施方式所涉及的检测元件190K与第六实施方式所涉及的检测元件190E，则检测元件190K的第一绝缘性树脂层114K的剖面形状与检测元件190E的第一绝缘性树脂层114E的剖面形状不同。

在本实施方式所涉及的检测元件190K中，第一绝缘性树脂层114K的开口部114Ka具有直径随着远离基板而变大的锥形形状。换言之，开口部114Ka处的第一绝缘性树脂层114K的侧壁倾斜，该侧壁的斜面朝向上方。开口部114Ka处的第一绝缘性树脂层114K的侧壁与基板102K的第一面128K所成的角为θ。

通过这样的结构，从而电场集中在阴极电极104K以及阳极电极106K附近，容易形成高电场。因此，能够得到高放大率。

开口部114Ka处的第一绝缘性树脂层114K的倾斜面的倾斜角θ优选为20°以上且80°以下。

<第十二实施方式>

在本实施方式中，对本发明的放射线检测装置的另一例进行说明。第十二实施方式的检测元件190L具有与第一～第十一实施方式的检测元件相同的结构，因此对于同样的结构不再进行说明。另外，放射线检测装置也被称为容器模块。

在图32中示出本实施方式所涉及的本发明的放射线检测装置150L的剖面立体图。本实施方式所涉及的本发明的放射线检测装置150L与第一～第十一实施方式同样，具有像素电极部101L、连接端子部109L、漂移电极110L以及腔室111L。此外，在本实施方式所涉及的本发明的放射线检测装置150L中，设置有漂移笼152La以及152Lb。漂移笼152La以及152Lb为了使漂移电极110L与像素电极部101L之间的电场分布均匀化而设置。在此，将本实施方式所涉及的本发明的放射线检测装置称为容器模块。

符号说明

100：放射线检测装置，101：像素电极部，102：基板，103：贯通孔，104：阴极电极，104a：电极，104Eb、105、114Ea：开口部，106：阳极电极，107E：间隙，108：阳极电极图案，109：连接端子部，110：漂移电极，111：腔室，112：贯通电极，113E：绝缘性树脂层，114E：第一绝缘性树脂层，116E：第二绝缘性树脂层，118H：树脂，120：第一金属层，122：第二金属层，124：第三金属层，126：过孔，128：第一面，129：第二面，130：绝缘层，132：接合引线，134：第一绝缘层，136：第二绝缘层，138：第三绝缘层，139：第四绝缘层，140：树脂层，141：开口部，142：树脂层，143：开口部，150：放射线检测装置，152a：漂移笼，160：第一阳极电极，162：第二阳极电极，325：种子层，326：镀覆层，329：抗蚀图案，330：粘接层，340：框架。

Claims

1.一种检测元件，具有：

基板，其设置有贯通孔；

绝缘层，其配置在所述贯通孔的内部；

贯通电极，其配置于比所述绝缘层更靠所述贯通孔的内侧；

绝缘性的树脂层，其设置有使所述贯通电极露出的开口部；

第一电极，其配置在所述贯通电极以及所述树脂层的上方，并通过所述开口部与所述贯通电极连接；和

第二电极，其在所述树脂层的上方，与所述第一电极隔开配置，

所述树脂层的一部分与所述贯通电极相接，

所述第一电极的直径比所述开口部的直径大，

所述绝缘层交替地层叠了具有拉伸应力的多个层和具有压缩应力的多个层。

2.根据权利要求1所述的检测元件，其中，

所述检测元件还具有第三电极，所述第三电极针对所述基板，配置在与配置有所述第一电极的第一面相反一侧的第二面侧，

所述第二电极延伸的方向和所述第三电极延伸的方向相互交叉。

3.根据权利要求2所述的检测元件，其中，

所述第一电极设置有多个，

多个所述第一电极沿着所述第二电极延伸的方向以及所述第三电极延伸的方向配置为矩阵状。

4.根据权利要求1所述的检测元件，其中，

所述第二电极被开口为包围所述第一电极。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的检测元件，其中，

在所述贯通电极与所述树脂层相接的区域中，所述开口部中的所述树脂层的下端的第一开口直径比所述贯通电极的直径小。

6.根据权利要求1至4中的任一项所述的检测元件，其中，

所述绝缘层的厚度为0.1μm以上且35μm以下。

7.根据权利要求1至4中的任一项所述的检测元件，其中，

所述绝缘层包含氧化硅层以及氮化硅层，

所述氮化硅层配置于比所述氧化硅层更靠所述贯通孔的内侧。

8.根据权利要求1至4中的任一项所述的检测元件，其中，

所述第一电极的直径比所述开口部的上部处的第二开口直径大。

9.根据权利要求1至4中的任一项所述的检测元件，其中，

所述开口部为直径随着远离所述基板而变大的锥形形状。

10.一种检测元件，具备：

基板，其具有相互对置的第一面以及第二面，并设置有从所述第一面贯通到所述第二面的贯通孔；

绝缘层，其配置在所述第一面、所述第二面以及所述贯通孔的侧壁；

贯通电极，其配置于比所述绝缘层更靠所述贯通孔的内侧；

第一绝缘性树脂层，其配置于所述第一面侧，并设置有包围所述贯通电极且露出所述绝缘层的第一开口部；

第一电极，其配置于所述第一面侧的所述绝缘层上，配置在所述第一开口部内，并与所述贯通电极连接；和

第二电极，其配置在所述第一绝缘性树脂层的上方，并设置有包围所述第一电极的第二开口部，

在将所述第一电极的端部与所述第二开口部的端部以最短距离连结的线段中，从所述第一电极的端部到所述第一开口部的端部的长度为所述线段的长度的1/3以上且2/3以下，

11.根据权利要求10所述的检测元件，其中，

所述第一电极为圆形且半径为R₁，

所述第二开口部为所述第一电极的同心圆且半径为R₂，

所述第一开口部的端部位于从所述第一电极的中心相距(2R₁+R₂)/3以上且(R₁+2R₂)/3以下的范围。

12.根据权利要求10所述的检测元件，其中，

所述检测元件还具有配置于所述第二面侧的第三电极，

所述第二电极延伸的方向与所述第三电极延伸的方向交叉。

13.根据权利要求12所述的检测元件，其中，

所述第一电极设置有多个，

14.根据权利要求10所述的检测元件，其中，

所述绝缘层的厚度为1μm以上且50μm以下。

15.根据权利要求10至14中的任一项所述的检测元件，其中，

所述检测元件还具有第二绝缘性树脂层，该第二绝缘性树脂层配置于所述第二面，并闭塞所述贯通孔。

16.根据权利要求12或13所述的检测元件，其中，

在所述第一面侧，所述基板具有从所述基板侧依次层叠了所述绝缘层、所述第一绝缘性树脂层、所述第一电极的区域，

在所述第二面侧，所述基板具有从所述基板侧依次层叠了所述绝缘层、第二绝缘性树脂层、所述第三电极的区域，

所述第一面侧的空间和所述第二面侧的空间通过所述贯通孔而连续。

17.根据权利要求11所述的检测元件，其中，

所述R₁与所述贯通孔的半径相等。

18.根据权利要求10所述的检测元件，其中，

比所述贯通电极更靠所述贯通孔的内侧由树脂填充。

19.根据权利要求10所述的检测元件，其中，

所述贯通孔的两端部由树脂闭塞。

20.根据权利要求10至13中的任一项所述的检测元件，其中，

所述第一开口部具有直径随着远离所述基板而变大的锥形形状。