特許 5948249 電子増幅器用基板の製造方法、電子増幅器の製造方法及び放射線検出器の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5948249

(24)【登録日】2016年6月10日

(45)【発行日】2016年7月6日

(54)【発明の名称】電子増幅器用基板の製造方法、電子増幅器の製造方法及び放射線検出器の製造方法

(51)【国際特許分類】

   G01T 1/18 20060101AFI20160623BHJP

   H01J 43/24 20060101ALI20160623BHJP

   H01J 9/12 20060101ALI20160623BHJP

【ＦＩ】

   G01T1/18 B

   G01T1/18 D

   H01J43/24

   H01J9/12 D

【請求項の数】11

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2012-546793(P2012-546793)

(86)(22)【出願日】2011年11月22日

(86)【国際出願番号】JP2011076904

(87)【国際公開番号】WO2012073758

(87)【国際公開日】20120607

【審査請求日】2014年10月6日

(31)【優先権主張番号】特願2010-268852(P2010-268852)

(32)【優先日】2010年12月1日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000113263

【氏名又は名称】ＨＯＹＡ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091362

【弁理士】

【氏名又は名称】阿仁屋 節雄

(74)【代理人】

【識別番号】100090136

【弁理士】

【氏名又は名称】油井 透

(74)【代理人】

【識別番号】100105256

【弁理士】

【氏名又は名称】清野 仁

(74)【代理人】

【識別番号】100145872

【弁理士】

【氏名又は名称】福岡 昌浩

(74)【代理人】

【識別番号】100161034

【弁理士】

【氏名又は名称】奥山 知洋

(72)【発明者】

【氏名】伏江 隆

(72)【発明者】

【氏名】菊地 肇

【審査官】 藤本 加代子

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第９６／０１７３７３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２００９／１２７２２０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００９−３０１９０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２３４４８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３０２８４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１３８７７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２５７３５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０９０４６５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｔ １／１８

Ｇ０１Ｔ ３／００

Ｈ０１Ｊ ４７／０６

Ｈ０１Ｊ ４７／１２

Ｈ０１Ｊ ４３／２４

Ｈ０１Ｊ ９／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガス中において電子を増幅させることにより放射線の検出を行う放射線検出器に用いられる基板であって、前記基板主表面に密着する層を有する導電層及び貫通孔が基板に形成された電子増幅器用基板の製造方法において、
前記貫通孔の側壁及び前記基板主表面のうち、前記貫通孔の側壁に、導電層との密着性が低い主表面を上面とした下地層を形成する下地層形成工程と、
前記基板主表面、及び前記下地層が形成された貫通孔の側壁に導電層を形成する導電層形成工程と、
前記貫通孔の側壁に形成された下地層を選択的にエッチングするエッチング工程とを備えること
を特徴とする電子増幅器用基板の製造方法。

【請求項2】

前記基板は感光性ガラス基板であり、前記貫通孔は紫外線を照射することで形成されること
を特徴とする請求項１記載の電子増幅器用基板の製造方法。

【請求項3】

前記基板は表裏面を有し、前記導電層は前記基板の表裏面に形成されていること
を特徴とする請求項１又は請求項２記載の電子増幅器用基板の製造方法。

【請求項4】

前記貫通孔は複数形成され、各々は平面視円形形状を有しており、互いの貫通孔が一定間隔で前記基板上に形成されていること
を特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の電子増幅器用基板の製造方法。

【請求項5】

前記エッチング工程のエッチング時間を、前記貫通孔の側壁に形成された下地層上に形成されている導電層が、前記下地層とともに破断して除去されるまでとすること
を特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の電子増幅器用基板の製造方法。

【請求項6】

前記下地層はクロムからなり、前記主表面を酸化させることで、前記導電層との密着性を低くするとともに前記導電層の基板主表面に密着する層に対するエッチングレートを高くすること
を特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の電子増幅器用基板の製造方法。

【請求項7】

前記導電層は、前記基板上に密着する密着層と、前記密着層を覆うように形成された金属層と含むこと
を特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の電子増幅器用基板の製造方法。

【請求項8】

前記密着層はクロムからなり、前記金属層は銅からなり、前記密着層及び前記金属層は連続的に成膜されること
を特徴とする請求項７に記載の電子増幅器用基板の製造方法。

【請求項9】

放射線を検出する放射線検出器の電子増幅器で用いる電子増幅器用基板であって、感光性ガラスからなる基板に密着する層を有する導電層が形成され、且つ紫外線を照射することで貫通孔が形成された電子増幅器用基板の製造方法において、
前記貫通孔の側壁及び前記基板主表面のうち、前記貫通孔の側壁に、酸化させた主表面を上面とした酸化クロム層からなる下地層を形成する下地層形成工程と、
前記下地層が形成された貫通孔の側壁及び基板主表面にクロム層を成膜後、前記クロム層を覆うように銅層を連続的に成膜し、導電層を形成する導電層形成工程と、
前記貫通孔の側壁に形成された下地層上に形成されている導電層が、前記下地層とともに破断して除去されるまでのエッチング時間でエッチングするエッチング工程とを備え、
前記貫通孔は複数形成され、各々は平面視円形形状を有しており、互いの貫通孔が一定間隔で前記基板上に形成されていること
を特徴とする電子増幅器用基板の製造方法。

【請求項10】

請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の方法で製造された電子増幅器用基板を用いること
を特徴とする電子増幅器の製造方法。

【請求項11】

請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の方法で製造された電子増幅器用基板を用いること
を特徴とする放射線検出器の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガス中にて電子を雪崩式に増幅させることで放射線を検出する電子増幅器に関し、詳しくは、この電子増幅器に用いる電子増幅器用基板の製造方法、電子増幅器の製造方法及び放射線検出器の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、荷電粒子、ガンマ線、Ｘ線、紫外光または中性子等の電離放射線を検出するガス電子増幅器（Ｇａｓ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ 略してＧＥＭ ）が使用されている。これらの検出装置は、検出対象の放射線がチャンバ内に侵入すると、ガス電子増幅器が電子雪崩効果による電子増幅を行い、放射線を検出する構成となっている。

【0003】

近年、特に中性子を用いた技術が多くの分野において注目されつつある。例えば、物質の構造解析や機能研究、物質の表面・界面や液体・非晶質・ガラス・高温超伝導体等のように物質の状態に応じた構造解析や機能研究、生体高分子の水素・水和構造解析による創薬への貢献、物質中の原子や分子の運動状態と機能研究など、多くの分野で中性子を用いた技術が利用されている。

【0004】

中性子を発生させた後、この中性子を解析対象となる物質に衝突させる必要がある。そのため、中性子発生源とともに、中性子検出器も必要となる。なぜなら、中性子検出器によって、中性子が衝突する位置そしてその中性子の飛行時間を判別することができるためである。この中性子検出器によって判別された所望の位置と飛行時間とに基づき、解析対象となる物質に対し構造解析を行うことになる。

【0005】

ここで用いられる中性子検出器としては、貫通孔が複数形成されたポリイミド等の板状部材（ポリマーフィルム）の両面に銅が被覆されたものを用いた電子増幅器用基板である検出器が知られている（例えば、特許文献１参照）。このタイプの検出器では、装置内のガスに中性子を接触させることにより、ガス中にて電子を雪崩式に増幅させ、この電子を検出することにより、中性子が衝突する位置や飛行時間を判別している。

【0006】

一方、上記以外の検出器としては、中性子をシンチレータに接触させ、それによって発生したシンチレーション光を波長変換ファイバーに伝達する。そして、この伝達された光を、フォトマルチプライアーにより電子に変換し、この電子を検出することにより、中性子が衝突する位置や飛行時間を判別している。（例えば、特許文献２乃至４参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００６−３０２８４４号公報

【特許文献2】特開２００５−０７７２３５号公報

【特許文献3】特開２００５−２００４６１号公報

【特許文献4】特開２００５−３００４７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

特許文献１で開示されているＧＥＭは、Ｘ線の検出用として用いられているが、ＧＥＭによって中性子を検出するためには、Ｘ線を検出する場合と比較して高真空状態にする必要がある。また、効率よく雪崩式に電子を増幅させるためには、ポリイミド等の板状部材を複数枚、所定のギャップを保ちながら配置させる必要がある。しかしながら、ポリイミド等の板状部材は、ポリマーフィルムであるため高真空状態にした場合に歪みが生じてしまうため、ギャップを保つことができず正確に中性子を検出することができないといった問題がある。

【0009】

また、このようなポリマーフィルムといった有機フィルムの場合、アウトガスが電子雪崩を妨げてしまうことから、中性子の検出ができなくなるといった問題もある。

【0010】

また、特許文献２乃至４で開示されているシンチレータと光ファイバーとを組み合わせた中性子の検出器は、装置が高価であるとともに、中性子の検出効率が５０％程度と非常に非効率的であるといった問題がある。

【0011】

そこで、本発明は上述した課題を解決するために提案されたものであり、低コストでありながら、高い放射線検出効率を実現することができる電子増幅器用基板の製造方法、電子増幅器の製造方法及び放射線検出器の製造方法を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明の第１の態様は、ガス中において電子を増幅させることにより放射線の検出を行う放射線検出器に用いられる基板であって、前記基板主表面に密着する層を有する導電層及び貫通孔が基板に形成された電子増幅器用基板の製造方法において、前記貫通孔の側壁及び前記基板主表面のうち、前記貫通孔の側壁に、導電層との密着性が低い主表面を上面とした下地層を形成する下地層形成工程と、前記基板主表面、及び前記下地層が形成された貫通孔の側壁に導電層を形成する導電層形成工程と、前記貫通孔の側壁に形成された下地層を選択的にエッチングするエッチング工程とを備えることを特徴とする電子増幅器用基板の製造方法である。

【0013】

本発明の第２の態様は、第１の態様の前記基板が感光性ガラス基板であり、前記貫通孔は紫外線を照射することで形成されることを特徴とする。

【0014】

本発明の第３の態様は、第１の態様又は第２の態様の前記基板が表裏面を有し、前記導電層は前記基板の表裏面に形成されていることを特徴とする。

【0015】

本発明の第４の態様は、第１の態様乃至第３の態様のいずれかの態様の前記貫通孔が複数形成され、各々は平面視円形形状を有しており、互いの貫通孔が一定間隔で前記基板上に形成されていることを特徴とする。

【0016】

本発明の第５の態様は、第１の態様乃至第４の態様のいずれかの態様の前記エッチング工程のエッチング時間を、前記貫通孔の側壁に形成された下地層上に形成されている導電層が、前記下地層とともに破断して除去されるまでとすることを特徴とする。

【0017】

本発明の第６の態様は、第１の態様乃至第５の態様のいずれかの態様の前記下地層がクロムからなり、前記主表面を酸化させることで、前記導電層との密着性を低くするとともに前記導電層の基板主表面に密着する層に対するエッチングレートを高くすることを特徴とする。

【0018】

本発明の第７の態様は、第１の態様乃至第６の態様のいずれかの態様の前記導電層が、前記基板上に密着する密着層と、前記密着層を覆うように形成された金属層と含むことを特徴とする。

【0019】

本発明の第８の態様は、第１の態様乃至第７の態様のいずれかの態様の前記密着層がクロムからなり、前記金属層は銅からなり、前記密着層及び前記金属層は連続的に成膜されることを特徴とする。

【0020】

本発明の第９の態様は、感光性ガラスからなる基板に密着する層を有する導電層が形成され、且つ紫外線を照射することで貫通孔が形成された電子増幅器用基板の製造方法において、前記貫通孔の側壁及び前記基板主表面のうち、前記貫通孔の側壁に、酸化させた主表面を上面とした酸化クロム層からなる下地層を形成する下地層形成工程と、前記下地層が形成された貫通孔の側壁及び基板主表面にクロム層を、そして前記クロム層を覆うように銅層を連続的に成膜し、導電層を形成する導電層形成工程と、前記貫通孔の側壁に形成された下地層上に形成されている導電層が、前記下地層とともに破断して除去されるまでのエッチング時間でエッチングするエッチング工程とを備え、前記貫通孔は複数形成され、各々は平面視円形形状を有しており、互いの貫通孔が一定間隔で前記基板上に形成され
ていることを特徴とする電子増幅器用基板の製造方法である。

【0021】

本発明の第１０の態様は、第１の態様乃至第９の態様のいずれかの態様で製造された電子増幅器用基板を用いることを特徴とする電子増幅器の製造方法である。

【0022】

本発明の第１１の態様は、第１の態様乃至第９の態様のいずれかの態様で製造された電子増幅器用基板を用いることを特徴とする放射線検出器の製造方法である。

【発明の効果】

【0023】

本発明によれば、低コストでありながら高い放射線検出効率を実現することを可能とする。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】電子増幅器用基板で用いる感光性ガラスからなる基板について説明するための図である。

【図2】感光性ガラスからなる基板に貫通孔を形成する工程に説明するための図である。

【図3】貫通孔を形成した基板に対して金属膜を成膜することで電子増幅器用基板を製造する工程について説明するための図である。

【図4】中性子の検出結果について示した図である。

【図5】本発明の第１の実施の形態として示す電子増幅器用基板の製造方法について説明するための図である。

【図6】貫通孔の側壁に下地層としてクロム層が形成されている様子を示した図である。

【図7】貫通孔の側壁に主表面を酸化されたクロム層、クロム層、銅層が形成されている様子を示した図である。

【図8】貫通孔の側壁に形成されていた下地層などが除去されている様子を示した図である。

【図9】貫通孔の側壁にクロム層、銅層が形成されてしまっている様子を示した図である。

【図10】貫通孔の側壁に形成されていたクロム層、銅層が除去されている様子を示した図である。

【図11】貫通孔の側壁に銅層が形成されている様子を走査型電子顕微鏡で撮影した写真である。

【図12】貫通孔の側壁に形成されていた銅層が除去された様子を走査型電子顕微鏡で撮影した写真である。

【図13】本発明の第２の実施の形態として示す電子増幅器用基板の製造方法について説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明をする。
本発明は、ガス電子増幅器（以下、単に電子増幅器とも呼ぶ。）による電子雪崩効果による電子増幅を行い、荷電粒子、アルファ線、ベータ線、ガンマ線、Ｘ線、紫外光または中性子などの電離放射線、さらに近紫外線、可視光線などの非電離放射線といった放射線を検出する放射線検出器に適用される。また、上述したような問題点を解決すべく、放射線検出器の電子増幅器で用いる電子増幅器用基板の基板としてポリマーフィルムに代えて感光性ガラスを用いる。

【0026】

＜感光性ガラスについて＞
電子増幅器用基板の基板として用いる感光性ガラスについて説明をする。感光性ガラスは、安価でありながらウェットエッチングによる加工が可能であるなど非常に優れた加工性を有している。また、ポリマーフィルムとは異なり、高真空状態にした場合であっても、歪みを生じることなく、ギャップを保つことができるため、上述した放射線を検出する放射線検出器の電子増幅器に用いる電子増幅器用基板の基板として非常に有効である。

【0027】

＜電子増幅器用基板について＞
続いて、電子増幅器において、電子雪崩効果による電子増幅を発生させる感光性ガラスを基板として用いた電子増幅器用基板について説明する。電子増幅器において電子雪崩効果による電子増幅を発生させるためには、基板となる感光性ガラスに複数の貫通孔を形成する必要がある。

【0028】

図１に示すように感光性ガラスである基板１００に形成する複数の貫通孔１０１は、基板１００を平面視した際に各々が円形形状を有し、互いに一定の間隔で形成されている。

【0029】

次に図２を用いて、感光性ガラスである基板１００に貫通孔を形成するプロセスについて説明をする。まず、図２（ａ）に示すように、基板１００の一方主面上にフォトマスク２００を配置する。このフォトマスク２００は、基板１００に形成する貫通孔形成部位２０１のみが開口している。

【0030】

フォトマスク２００を配置した後、フォトマスク２００側から紫外線を照射すると、貫通孔形成部位２０１の基板１００に選択的に紫外線が照射される。これにより、基板１００には、図２（ａ）に示すように結晶化されることとなる部分である露光部１００ａが形成される。

【0031】

続いて、露光部１００ａが形成された基板１００を電気炉などに入れて熱処理を行い露光部１００ａを結晶化する。この熱処理された基板１００は、希フッ化水素酸に浸漬させることで、露光部１００ａのみをエッチングすることができる。これにより、図２（ｂ）に示すように、露光部１００ａのみが選択的に溶解除去されるため、基板１００に貫通孔１０１が形成されることになる。

【0032】

次に、図３を用いて、感光性ガラスである基板１００を用いた電子増幅器用基板の形成プロセスについて説明をする。図３（ａ）、（ｂ）は、図１に示した基板１００をＸ−Ｘ線で切断した様子を示した断面図である。図３（ａ）に示すように複数の貫通孔１０１が形成された基板１００の表裏面に対して、図３（ｂ）に示すように、クロム、銅を連続的にスパッタして成膜することでクロム層５１、銅層５２を形成する。このようにして、図３（ｂ）に示すような電子増幅器用基板５０が形成されることになる。

【0033】

なお、導電層である銅層５２は、感光性ガラスである基板１００との密着性が低いため、基板１００、銅層５２とも密着性の高いクロムを用いた密着層であるクロム層５１を形成する必要がある。導電層を基板１００と密着性の高い金属で形成した場合には、特に密着層を形成しなくともよい。

【0034】

図３（ｂ）に示すように、電子増幅器用基板５０の貫通孔１０１の側壁１０１ａには、スパッタによってクロム層５１、銅層５２が形成された状態となっている。このような電子増幅器用基板５０を用いた電子増幅器により、上述した放射線のうち、例えば、中性子を検出する放射線検出器を形成した場合、図４に示すように、十分な電子の増幅率にも関わらず所望の中性子を検出することができないことが分かった。

【0035】

発明者らは鋭意検討を重ねた結果、所望の放射線を検出することができない原因として、図３（ｂ）に示した電子増幅器用基板５０の複数の貫通孔１０１の側壁１０１ａにクロム層５１、銅層５２が形成されてしまっているのではという結論を得た。

【0036】

そこで、発明者らは、基板１００の貫通孔１０１の側壁１０１ａにクロム層５１、銅層５２が形成されていない状態の電子増幅器用基板を製造する手法を考案した。以下、その手法について説明をする。

【0037】

＜本願発明の電子増幅器用基板の製造方法について＞
{第１の実施の形態：下地層の形成、基板表裏面の研磨除去による製造方法}
図５を用いて、本願発明の第１の実施の形態として示す電子増幅器用基板の製造方法について説明をする。図５（ａ）〜（ｇ）は、図１に示した基板１００をＸ−Ｘ線で切断した様子を示した断面図である。

【0038】

まず、図５（ａ）に示すような、複数の貫通孔１０１を形成した感光性ガラスからなる基板１００を用意する。このときの基板１００の厚みは約０．５ｍｍ程度である。

【0039】

続いて、図５（ｂ）に示すように、基板１００の表裏面にクロムをスパッタすることでクロム層１１を形成する。クロム層１１の厚さは約１０００Åである。図５（ｂ）に示すように、貫通孔１０１の側壁１０１ａにもクロム層１１が形成されている。このクロム層１１を、下地層と呼ぶ。

【0040】

次に、図５（ｃ）に示すように、クロム層１１が形成されている基板１００の表裏面を研磨する。これにより基板１００の表裏面に形成されたクロム層１１だけが除去されたことになる。図６に、図５（ｃ）の領域Ａを拡大した様子を示す。図６に示すように、基板１００の貫通孔１０１の側壁１０１ａに形成されているクロム層１１だけが除去されずに残ったままである。研磨により基板１００の厚みは約０．３４ｍｍ程度となった。

【0041】

さらに、図５（ｄ）に示すように、基板１００の表裏面に再びクロムをスパッタすることでクロム層１２を形成する。クロム層１２の厚さは約５００Åである。本実施形態において、このクロム層１２を形成する前段において、基板１００を酸素雰囲気中に晒すことで、貫通孔１０１の側壁１０１ａに形成されているクロム層１１の表面を酸化させる。これにより、下地層であるクロム層１１の主表面は酸化クロム層となる。クロム層１１の主表面を酸化させる工程は、クロム層１１を形成した後、クロム層１２を形成するまでの間において、いつ実施するようにしてもよい。

【0042】

図５（ｅ）に示すように、クロムをスパッタすることでクロム層１２を形成した後、基板１００の表裏面に連続的に銅をスパッタして銅層１３を形成する。銅層１３の厚さは６００Åである。図７に、図５（ｅ）の領域Ｂを拡大した様子を示す。図７に示すように、基板１００の貫通孔１０１の側壁１０１ａには、除去されずに残り主表面を酸化させたクロム層１１、クロム層１２、銅層１３が形成されている。クロム層１１は、主表面を酸化させていることからクロム層１２との密着性が低い。

【0043】

続いて、クロム層１２を形成した基板１００を、エッチング液（例えば、フェリシアン化カリウム）を用いてウェットエッチングする。これにより、図５（ｆ）に示すように、貫通孔１０１の側壁１０１ａに形成されていたクロム層１１、クロム層１２、銅層１３が除去される。図８に、図５（ｆ）の領域Ｃを拡大した様子を示す。図８に示すように、貫通孔１０１の側壁１０１ａに形成されていたクロム層１１、クロム層１２、銅層１３は、基板１００の表面に形成されたクロム層１２、銅層１３のみを残すようにして破断されることになる。また、基板１００の裏面も全く同様になる。

【0044】

なお、ここではウェットエッチングとしているが、ドライエッチングするようにしても基板１００の貫通孔１０１が最もアタックされ易いため有効である。

【0045】

これは、クロム層１２に対して、主表面に酸化クロム層を形成されたクロム層１１のエッチングレートが速いことにより、貫通孔１０１の側壁１０１ａに形成されたクロム層１１が選択的にエッチングされたことによって生ずる現象である。また、主表面を酸化クロム層とするクロム層１１とクロム層１２との密着性は非常に悪いため、エッチング液がクロム層１１、クロム層１２間へと染み込みやすくなっている。

【0046】

主表面を酸化されたクロム層１１が選択的にエッチングされると、クロム層１１上に形成されたクロム層１２、銅層１３は力学的に不安定になるため破断することになる。

【0047】

最後に、図５（ｇ）に示すように、基板１００の表裏面に形成されたクロム層１２、銅層１３の上に電気銅メッキを施し電気銅メッキ層１４を形成することで、本願発明の電子増幅器用基板１０が形成されることになる。

【0048】

このようにして形成された電子増幅器用基板１０は、電子増幅器に適用し、放射線検出器に利用した場合に良好に放射線を検出することができる。特に、基板１００に感光性ガラスを採用したことにより、ポリマーフィルムでは困難であった放射線を安価な材料を用いた電子増幅器用基板１０を用いて良好に検出することができる。

【0049】

[実施例]
ここで、図９、図１０のそれぞれに、感光性ガラスである基板１００に対して、本願発明の製造方法を適用せずに作製した電子増幅器用基板５０、本願発明の製造方法を適用して作製した電子増幅器用基板１０の一部断面図を示す。なお、図９、図１０は、電気銅メッキ層１４を形成する前の段階を示している。

【0050】

図９に示すように電子増幅器用基板５０において、貫通孔１０１の側壁１０１ａには、領域Ｅ、Ｆに示すように金属層であるクロム層１２、銅層１３が形成されているのが分かる。なお、このときの基板１００の厚さは約０．３５ｍｍ程度、貫通孔１０１の径は約０．１〜０．１２ｍｍ程度としている。

【0051】

図１０に示すように電子増幅器用基板１０において、貫通孔１０１の側壁１０１ａには、領域Ｇ、Ｈに示すように金属層であるクロム層１２、銅層１３が形成されておらず綺麗に除去されているのが分かる。なお、このときの基板１００の厚さは約０．３５ｍｍ程度、貫通孔１０１の径は約０．１〜０．１２ｍｍ程度としている。

【0052】

また、図１１、図１２のそれぞれに、感光性ガラスである基板１００に対して、本願発明の製造方法を適用せずに作製した電子増幅器用基板５０、本願発明の製造方法を適用して作製した電子増幅器用基板１０の貫通孔１０１を通過するように切断した断面の一部を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Scanning Electron Microscope）で撮影した様子を示す。また、それぞれの貫通孔１０１の側壁１０１ａに対して、エネルギー分散型Ｘ線分析装置（ＥＤＳ：Energy Dispersive X-ray Spectrometer）を用いて元素分析を行った結果を表１、表２に示す。

【0053】

図１１に示すように電子増幅器用基板５０において、貫通孔１０１の側壁１０１ａには、金属層である銅層１３がはっきりと形成されたままになっているのが分かる。表１に、ＥＤＳ分析の結果を示す。なお、ＥＤＳの測定パラメータは、以下の通りである。
（測定パラメータ）
加速電圧：１５．０ｋＶ
照射電流：０．６６２００ｎＡ
経過時間：１２３．８７秒
デッドタイム：１９％
有効時間：１００．００秒
計数率：３６９９カウント／秒
プリセット：ライブタイム １００秒
エネルギー範囲：０−２０ｋｅＶ
ＰＨＡモード：Ｔ３
ＰＲＺ法 簡易定量分析
フィッティング係数：０．１１６３

【表1】

表１に示すように、基板１００の貫通孔１０１の側壁１０１ａに付着している銅の原子数は５．５８％と非常に高くなっているのが分かる。

【0054】

図１２に示すように電子増幅器用基板１０において、貫通孔１０１の側壁１０１ａには、金属層である銅層１３がはっきりと除去されているのが分かる。表２に、ＥＤＳ分析の結果を示す。なお、ＥＤＳの測定パラメータは、以下の通りである。
（測定パラメータ）
加速電圧：１５．０ｋＶ
照射電流：０．６６２００ｎＡ
経過時間：１２８．５８秒
デッドタイム：２２％
有効時間：１００．００秒
計数率：４５９８カウント／秒
プリセット：ライブタイム １００秒
エネルギー範囲：０−２０ｋｅＶ
ＰＨＡモード：Ｔ３
ＰＲＺ法 簡易定量分析
フィッティング係数：０．１１１７

【表2】

表２に示すように、基板１００の貫通孔１０１の側壁１０１ａに付着している銅の原子数は１．３９％と非常に低くなっているのが分かる。

【0055】

{第２の実施の形態：マスクスパッタによる製造方法}
次に、図１３を用いて、本願発明の第２の実施の形態として示す電子増幅器用基板の製造方法について説明をする。

【0056】

第２の実施の形態では、マスクスパッタを用いて、基板１００の貫通孔１０１の側壁１０１ａだけに直接、下地層を形成してから、その主表面を酸化させて金属層を形成する。そして、ウェットエッチングにより、貫通孔１０１の側壁１０１ａに形成された下地層と金属層とを除去するようにした製造方法である。

【0057】

まず、図１３（ａ）に示すような、貫通孔１０１を形成した感光性ガラスからなる基板１００を用意する。図１３（ａ）に示すように、この感光性ガラスからなる基板１００の表裏面には、貫通孔１０１の位置を開口させた金属製のマスク３００、例えばＳＵＳ（ステンレス）を配置する。

【0058】

次に、図１３（ｂ）に示すように、基板１００の貫通孔１０１の側壁１０１ａにクロムをスパッタすることでクロム層２１を形成する。このクロム層２１を、下地層と呼ぶ。

【0059】

次に、図１３（ｃ）に示すように、基板１００の表裏面に配置したマスク３００を取り外す。これにより、基板１００の貫通孔１０１の側壁１０１ａにのみ下地層としてクロム層２１が形成されることになる。

【0060】

このようにして下地層であるクロム層２１が形成された基板１００を酸素雰囲気中に晒すことで、貫通孔１０１の側壁１０１ａに形成されているクロム層２１の表面を酸化させる。これにより、下地層であるクロム層２１の主表面は酸化クロム層となる。

【0061】

図１３（ｄ）に示すように、ここでは、金属層として、感光性ガラスである基板１００との密着性が高いＩＴＯ（酸化インジウムスズ）をスパッタすることでＩＴＯ層２２を形成する。ただし、クロム層２１は、主表面を酸化させていることからＩＴＯ層２２との密着性が低い。

【0062】

続いて、ＩＴＯ層２２を形成した基板１００を、ウェットエッチングする。これにより、図１３（ｅ）に示すように、貫通孔１０１の側壁１０１ａに形成されていたクロム層２１、ＩＴＯ層２２が除去される。このようにして、本願発明の電子増幅器用基板３０が形成されることになる。なお、ここではウェットエッチングとしているが、ドライエッチングするようにしても基板１００の貫通孔１０１が最もアタックされ易いため有効である。

【0063】

このようにして形成された電子増幅器用基板３０は、電子増幅器に適用し、放射線検出器に利用した場合に良好に放射線を検出することができる。特に、基板１００に感光性ガラスを採用したことにより、ポリマーフィルムでは困難であった放射線を安価な材料を用いた電子増幅器用基板３０を用いて良好に検出することができる。

【0064】

また、第１の実施の形態にて、電子増幅器用基板を製造する場合には、基板１００の表裏面に形成されたクロム層１１を研磨する工程を必要とするが、この第２の実施の形態にて電子増幅器用基板を製造する場合には、この研磨工程を省くことができるため製造工程の短縮化を図ることができる。

【0065】

＜下地層、金属層として使用できる材料について＞
第１の実施の形態では、下地層としてクロムをスパッタしてクロム層１１を形成し、導電層として銅をスパッタして銅層１３を形成した。この場合には、感光性ガラスと導電層との密着性を考慮してクロム層１２を、銅層１３を形成する前段に連続的に成膜するようにした。

【0066】

一方、第２の実施の形態では、下地層としてクロムをスパッタしてクロム層２１を形成し、導電層として感光性ガラスとの密着性の高いＩＴＯをスパッタしてＩＴＯ層２２を形成した。

【0067】

もちろん、第１の実施の形態においても、導電層としてＩＴＯをスパッタしてＩＴＯ層を形成するようにしてもよい。これにより、銅層１３を形成する前段にクロム層１２を形成する工程を省くことができるため製造工程の短縮化を図ることができる。

【0068】

上述したように、導電層としてＩＴＯをスパッタしてＩＴＯ層を形成する場合、下地層としては、導電層との密着性の低い金属であればよく、クロムをスパッタして形成し酸化させた酸化クロム層以外にも、例えば、ニッケル、タンタル、モリブデンシリコン、アルミ、チッ化クロムなどを利用することができる。

【0069】

また、導電層もＩＴＯのように、感光性ガラスである基板１００との密着性が高い金属であればどのようなものでもよく、例えば、チタン、タングステン、モリブデン、ニッケル／銅、電気銀メッキ、電気金メッキ、電気銅メッキなどの金属を使用することができる。

【0070】

＜下地層を選択的にエッチングする際のエッチング時間について＞
基板１００の貫通孔１０１の側壁１０１ａに形成された下地層をエッチングするエッチング時間は、下地層として導電層に対してエッチングレートの高い物質、例えば、第１の実施の形態において、下地層として主表面を酸化クロム層としたクロム層１１、導電層として銅層１３のようにすることもできるが、下地層と導電層との膜厚を変えることでエッチング時間を調整することもできる。

【0071】

例えば、下地層に対して導電層の膜厚を約２倍とすると、第１の実施の形態、第２の実施の形態における電子増幅器用基板の製造方法のいずれにおいても、下地層の方のエッチングレートが間接的に高くなるため、基板１００の貫通孔１０１の側壁１０１ａに形成された下地層、導電層の力学的な破断を容易に招来することができる。

【0072】

なお、本発明の技術的範囲は上述した実施の形態に限定されるものではなく、発明の構成要件やその組み合わせによって得られる特定の効果を導き出せる範囲において、種々の変更や改良を加えた形態も含む。

【符号の説明】

【0073】

１１ クロム層
１２ クロム層
１３ 銅層
１４ 電気銅メッキ層
２１ クロム層
２２ ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）層
１００ 基板
１０１ 貫通孔
１０１ａ 側壁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図13】

【図11】

【図12】