JPH07294700A - Ｘ線窓 - Google Patents

Ｘ線窓

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JPH07294700A
JPH07294700A JP7083894A JP8389495A JPH07294700A JP H07294700 A JPH07294700 A JP H07294700A JP 7083894 A JP7083894 A JP 7083894A JP 8389495 A JP8389495 A JP 8389495A JP H07294700 A JPH07294700 A JP H07294700A
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JP
Japan
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diamond
array
diamond layer
layer
ribs
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JP7083894A
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English (en)
Inventor
Raymond Chalker Paul
レイモンド チョーカー ポール
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UK Atomic Energy Authority
Original Assignee
UK Atomic Energy Authority
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Publication date
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    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K1/00—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
    • G21K1/10—Scattering devices; Absorbing devices; Ionising radiation filters

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  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、大気圧又はそれ以上の差圧に耐
え、また、良好なＸ線透過率を有する改良されたダイヤ
モンドＸ線窓を提供することを目的とする。 【構成】 Ｘ線窓は、片面にダイヤモンドリブが一体の
支持構造を提供するように形成されているダイヤモンド
の膜を備える。また、Ｘ線窓の製造方法は、ダイヤモン
ド層を基板材料の上に堆積する工程と、リブのアレイを
ダイヤモンドの層の露出面の上に形成する工程と、基板
材料を除去して、片面の上に形成された一体の支持リブ
のアレイを有するダイヤモンドの膜を作る工程とを有す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＸ線窓に関し、より詳細
には、ダイヤモンドで作られたＸ線窓に関する。
【０００２】
【従来技術】その名称が意味するように、Ｘ線窓は、薄
い、即ち、１０μｍ以下、より詳細には１μｍ以下の、
Ｘ線に対して透明な単層であり、また、Ｘ線装置の部分
を形成する。しばしば、例えば、Ｘ線分光計に関して、
それらは大気圧又はそれ以上の差圧に耐えうる必要があ
る。Ｘ線窓として使用するのに特に適する材料は、ダイ
ヤモンドである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、薄い単層の形
態では、それは機械的に弱く、また基板で支持する必要
がある。現在の技術は、比較的厚いシリコン基板の上
に、蒸気相からダイヤモンドを成長させる。残念なが
ら、シリコンはＸ線を比較的多く吸収するため、シリコ
ンＸ線窓のダイヤモンドは低いＸ線透過率を有する。本
発明の目的は、改良されたダイヤモンドＸ線窓を提供す
ることにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の１つの局面によ
れば、一体的な支持体をを作るように、ダイヤモンドリ
ブのアレイ(array) がその片面に形成された、ダイヤモ
ンドの膜を有するＸ線窓を提供する。本発明の他の局面
によれば、ダイヤモンドの層を基板材料の上に堆積する
工程と、リブのアレイをダイヤモンドの層の露出面上に
形成する工程と、基板材料を除去し、その片面に形成さ
れた一体の支持リブのアレイを有するダイヤモンドの膜
を作る工程とを有する、Ｘ線窓の製造方法を提供する。
リブのアレイは、ダイヤモンドをダイヤモンドの層の露
出面の選択された領域から除去し、又は、更に、ダイヤ
モンドをダイヤモンドの層の露出面の選択された領域の
上に堆積させることによって形成される。ダイヤモンド
は、化学的エッチング工程、イオンビームによる薄肉
化、或いはアブレーションによって、ダイヤモンドの層
の露出面の選択された領域から、除去されてもよい。後
者の場合、アブレーションは、ダイヤモンドが強く吸収
する、１９０乃至２５０ｎｍの帯域の波長を有する放射
線を生じるレーザーによって行うことができる。
【０００５】基板は、シリコンで作られているのが好ま
しい。本出願では、ダイヤモンドの用語は、ダイヤモン
ドの多くの特性を有するが、ダイヤモンドの正結晶性構
造を有しない、ダイヤモンドのような炭素を含むものと
解されたい。本発明を、今、例示として添付の図面を参
照して説明する。
【０００６】
【実施例】図面の図１を参照すると、本発明の実施例で
あるＸ線窓は、ダイヤモンドで作られた円形膜１からな
る。膜１は平らな面２と、六角形の凹部４のアレイが形
成された第２の面３とを有する。凹部４の間のランド(l
and)は、凹部４の間に一連のリブ５を形成する。その結
果、支持リブのアレイと一体の比較的薄い膜を提供す
る。Ｘ線窓の取付けを容易にするために、環部６が膜１
の縁回りに残されている。凹部は六角形以外の形状であ
ってもよく、例えば、それらは正方形であってもよい。
図２を参照すると、図１に示すようなＸ線窓の製造方法
は、下記の工程を有する。 １）マイクロ電子装置の製造に使用されるようなシリコ
ンウエハの裏面に酸化被膜を形成する工程。 ２）ウエハの１つの平面から、酸化被膜を選択的に除去
して環部を形成する工程。
【０００７】３）面の上にダイヤモンドの層を成長させ
るために核形成位置を提供するように、ウエハの露出さ
れたシリコン面を準備する工程。これは、機械的に、又
は１μｍ以下のダイヤモンド粗粒を使用して、ウエハの
露出した面を超音波研磨することによって行うことがで
きる。 ４）更に、半導体の分野で公知の方法を使って、シリコ
ンウエハの準備した面を清浄する工程。 ５）シリコンウエハを成長室に、準備した面が、水素と
メタンの混合物からなる気体反応媒体の作用に露出され
るように設置する工程。 ６）反応チャンバを約１０-6トルの圧力まで排気し、水
素とメタンの混合物をチャンバに受入れ、メタン濃度
は、流量で０．５乃至１．５％の範囲であり、プラズマ
を反応媒体内でマイクロ波放射線によって確立し、２．
４５ＧＨｚの周波数が適当であり、反応チャンバ内の全
気圧を２０乃至５０ｍｂａｒの範囲に維持し、また、反
応を、典型的には１０μｍの厚さのダイヤモンドの層
が、シリコンウエハの露出した面に形成されるまで進行
させる工程。堆積工程中、ウエハの温度は８５０と９０
０℃の間の一定温度に維持されるが、５００と９５０℃
の間の温度を使用してもよい。
【０００８】７）ウエハを反応チャンバから除去し、更
に、標準的なフォトリトグラフの(photolithographica
l) 技術を使用して、シリコンオキシド−ニトリドの環
部を、シリコンウエハの縁回りに作る。 ８）ウエハとダイヤモンド被覆を支持体で挟み、ダイヤ
モンド層の面を、ダイヤモンド膜に形成されるべき凹部
４のアレイに対応する孔のアレイを有するトランスファ
マスクを通して、レーザ放射線に露出する。レーザ放射
線はダイヤモンドによって吸収され、引続き、ダイヤモ
ンドの黒鉛化／アブレーションが起こるような周波数を
有する。ダイヤモンドのエッチングを、ダイヤモンドの
層の厚さが約１μｍに減縮されるまで続ける。ＡｒＦ
（１９３μｍ）又はＫｒＦ（２４８μｍ）が、エンチン
グ工程用として適当なレーザである。 ９）シリコンウエハは、次いで、標準の化学エッチング
工程によって、ダイヤモンド膜から除去される。詳細に
説明していないが図３に示す他の工程では、図１を参照
して説明した工程のうちの工程１乃至６と同じであって
もよい、初期のダイヤモンド堆積段階の後、SiO X N Y
のパターンマスクをダイヤモンド層の露出面に堆積又は
形成し、また、ダイヤモンド層は支持リブ５のアレイを
構築する更なるダイヤモンド堆積工程を経る。次いで、
マスクを化学的エッチング工程によって除去する。製造
工程の最終段階は上述の如くである。
【０００９】
【発明の効果】本発明によれば、大気圧又はそれ以上の
差圧に耐え、また、良好なＸ線透過率を有する改良され
たダイヤモンドＸ線窓を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施例であるＸ線窓の一部の
斜視図である。
【図２】図２は、本発明の実施例であるダイヤモンド窓
の製造方法のフローを示す図である。
【図３】図３は、本発明の実施例であるダイヤモンド窓
の第２の製造方法のフローを示す図である。
【符号の説明】
１ 膜 ２ 面 ３ 面 ４ 凹部 ５ リブ ６ 環部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２３Ｃ 16/56 Ｃ２３Ｆ 1/00 Ａ 8417−4Ｋ Ｈ０１Ｊ 35/18 (72)発明者 ポール レイモンド チョーカー イギリス オーエックス11 ０アールエイ オックスフォードシャー ディドコット ハーウェル 329 ユナイテッド キン グドム アトミック エナヂイ オーソリ ティ パテンツ デパートメント 内

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 一体の支持構造を作るようにダイヤモン
    ドリブのアレイが、片面に形成されたダイヤモンドの膜
    を有するＸ線窓。
  2. 【請求項２】 支持リブの間の膜の厚さは約１μｍであ
    り、リブは約１０μｍの厚さを有すること、を特徴とす
    る請求項１に記載のＸ線窓。
  3. 【請求項３】 ダイヤモンド層を基板材料の上に堆積す
    る工程と、リブのアレイをダイヤモンドの層の露出面の
    上に形成する工程と、基板材料を除去して、片面の上に
    形成された一体の支持リブのアレイを有するダイヤモン
    ドの膜を作る工程とを有する、Ｘ線窓の製造方法。
  4. 【請求項４】 ダイヤモンド層の露出面の選択された領
    域から材料を除去し、それによって一体の支持構造を提
    供するリブのアレイを作る工程を有すること、を特徴と
    する請求項３に記載の製造方法。
  5. 【請求項５】 保護マスクをダイヤモンド層の露出面と
    強い放射線源との間に介在させる工程を有し、マスク
    は、材料を除去すべきダイヤモンド層の領域の輪郭を描
    くようになっており、ダイヤモンド層の前記領域での厚
    さが所定の値まで減縮されるまで、ダイヤモンド層を前
    記放射線にさらす工程を更に有すること、を特徴とする
    請求項４に記載の製造方法。
  6. 【請求項６】 強い放射線はレーザー放射線であるこ
    と、を特徴とする請求項５に記載の製造方法。
  7. 【請求項７】 レーザー放射線は、アルゴンフルオリド
    又はクリプトンフルオリドレーザーであること、を特徴
    とする請求項６に記載の製造方法。
  8. 【請求項８】 フォトリトグラフによって、保護マスク
    をダイヤモンド層の露出面に形成する工程を有し、保護
    マスクは材料を除去すべきダイヤモンド層の領域の輪郭
    を描くようになっており、更に、ダイヤモンド層の面の
    露出された領域を、化学エッチング剤と接触させて、ダ
    イヤモンド層の面の露出された領域を所定値まで減縮さ
    せる工程を有すること、を特徴とする請求項４に記載の
    製造方法。
  9. 【請求項９】 初めに均一な所定の厚さのダイヤモンド
    の層を基板の面上に形成する工程と、保護マスクをダイ
    ヤモンドの初めの層の面上に形成する工程とを有し、マ
    スクは一体の支持リブのアレイが形成されるべき所に、
    ダイヤモンド層の領域の輪郭を描くようになっており、
    更に、ダイヤモンドの堆積を、所望の厚さの支持リブが
    ダイヤモンド層に形成されるまで継続する工程と、保護
    マスクを除去する工程とを有すること、を特徴とする請
    求項３に記載の製造方法。
  10. 【請求項１０】 ダイヤモンドは、基板の前記面の上に
    ダイヤモンドの成長を容易にするために、核形成位置を
    提供するように基板の面を準備する工程と、基板を反応
    チャンバ内に設置する工程と、反応チャンバを排気する
    工程と、水素とメタンの混合物を反応チャンバに受け入
    れる工程とを有し、水素中のメタン濃度が流量で０．５
    乃至１．５％の範囲であり、更に、反応チャンバ内の水
    素とメタンの混合物にプラズマを確立する工程と、反応
    チャンバ内の全気圧を２０乃至５０ｍｂａｒの範囲に維
    持する工程と、基板の温度を５００乃至９００℃内の一
    定温度に維持する工程と、反応をダイヤモンドの所定の
    厚さが堆積したときに終わらせる工程とを有すること、
    を特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の製
    造方法。
JP7083894A 1994-04-09 1995-04-10 Ｘ線窓 Pending JPH07294700A (ja)

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