JP2002343290A - Ｘ線管ターゲット、ｘ線発生器、ｘ線検査装置およびｘ線管ターゲットの製造方法 - Google Patents
Ｘ線管ターゲット、ｘ線発生器、ｘ線検査装置およびｘ線管ターゲットの製造方法Info
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- JP2002343290A JP2002343290A JP2001151472A JP2001151472A JP2002343290A JP 2002343290 A JP2002343290 A JP 2002343290A JP 2001151472 A JP2001151472 A JP 2001151472A JP 2001151472 A JP2001151472 A JP 2001151472A JP 2002343290 A JP2002343290 A JP 2002343290A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐熱性に優れ、熱変形が生じにくく、耐久性
に優れていると共に、Ｘ線発生効率が高いＸ線管ターゲ
ット、Ｘ線発生器、Ｘ線検査装置およびＸ線管ターゲッ
トの製造方法を提供すること。 【解決手段】 Ｘ線管ターゲット４は、セラミック製タ
ーゲット基板４０と、ターゲット基板４０の表面に設置
され、電子線６０が照射されることによりＸ線を発生す
るターゲット膜６２とを有する。ターゲット膜４２は、
化学機械研磨法により薄膜化されたタングステン圧延膜
である。ターゲット膜４２における電子線照射領域４５
以外の領域であって、Ｘ線管内部の真空領域３２に面す
る領域の一部に、ターゲット膜除去部分４６，４８が形
成してあり、ターゲット膜除去部分４６，４８におい
て、ターゲット基板４０の表面が、真空領域３２に露出
している。
に優れていると共に、Ｘ線発生効率が高いＸ線管ターゲ
ット、Ｘ線発生器、Ｘ線検査装置およびＸ線管ターゲッ
トの製造方法を提供すること。 【解決手段】 Ｘ線管ターゲット４は、セラミック製タ
ーゲット基板４０と、ターゲット基板４０の表面に設置
され、電子線６０が照射されることによりＸ線を発生す
るターゲット膜６２とを有する。ターゲット膜４２は、
化学機械研磨法により薄膜化されたタングステン圧延膜
である。ターゲット膜４２における電子線照射領域４５
以外の領域であって、Ｘ線管内部の真空領域３２に面す
る領域の一部に、ターゲット膜除去部分４６，４８が形
成してあり、ターゲット膜除去部分４６，４８におい
て、ターゲット基板４０の表面が、真空領域３２に露出
している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線管ターゲッ
ト、Ｘ線発生器、Ｘ線検査装置およびＸ線管ターゲット
の製造方法に関する。
ト、Ｘ線発生器、Ｘ線検査装置およびＸ線管ターゲット
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｘ線発生器（Ｘ線管）は、たとえばＸ線
検査装置のＸ線発生源として用いられている。Ｘ線検査
装置としては、たとえば特開平７−２６０７１３号公報
に示すように、収束電子線を透過形薄膜のターゲット
（透過型Ｘ線管のターゲット）に照射することで得られ
た微小焦点サイズのＸ線を試料に照射し、その透過Ｘ線
を幾何学的に拡大投影した画像をＸ線像センサで撮像す
るＸ線検査装置が知られている。
検査装置のＸ線発生源として用いられている。Ｘ線検査
装置としては、たとえば特開平７−２６０７１３号公報
に示すように、収束電子線を透過形薄膜のターゲット
（透過型Ｘ線管のターゲット）に照射することで得られ
た微小焦点サイズのＸ線を試料に照射し、その透過Ｘ線
を幾何学的に拡大投影した画像をＸ線像センサで撮像す
るＸ線検査装置が知られている。
【０００３】一般に、今日広く普及している透過型Ｘ線
管のターゲット構造は、厚さ、約０．５ｍｍのベリリウ
ム（Ｂｅ）金属製の円盤上にタングステン（Ｗ）金属薄
膜を蒸着させたものである。なお、Ｘ線管におけるＸ線
発生部位は、そこからＸ線が発生して放射してくること
から、「Ｘ線窓」、あるいは「Ｘ線ウインドウ」と呼称
されている。
管のターゲット構造は、厚さ、約０．５ｍｍのベリリウ
ム（Ｂｅ）金属製の円盤上にタングステン（Ｗ）金属薄
膜を蒸着させたものである。なお、Ｘ線管におけるＸ線
発生部位は、そこからＸ線が発生して放射してくること
から、「Ｘ線窓」、あるいは「Ｘ線ウインドウ」と呼称
されている。
【０００４】一方、Ｘ線管内の陰極（カソード）のフィ
ラメント先端部より放射される熱電子は、陰極−陽極
（アノード）間に印加された高電圧で加速され、収束レ
ンズ、対物レンズを含む一連のコラム空間を通過後、タ
ーゲット表面上の微小面域を所定の運動エネルギーで直
撃する。この際、エネルギーの大半は熱エネルギーに変
換されてしまい、ごく一部が、下記の式（１）で与えら
れる「Ｘ線発生効率（η）」の定量式に従ってＸ線発生
に寄与している。下記式より明らかな通り、η値は、タ
ーゲット物質自身の原子番号（Ｚ）と管電圧（Ｖ）との
積に比例する。
ラメント先端部より放射される熱電子は、陰極−陽極
（アノード）間に印加された高電圧で加速され、収束レ
ンズ、対物レンズを含む一連のコラム空間を通過後、タ
ーゲット表面上の微小面域を所定の運動エネルギーで直
撃する。この際、エネルギーの大半は熱エネルギーに変
換されてしまい、ごく一部が、下記の式（１）で与えら
れる「Ｘ線発生効率（η）」の定量式に従ってＸ線発生
に寄与している。下記式より明らかな通り、η値は、タ
ーゲット物質自身の原子番号（Ｚ）と管電圧（Ｖ）との
積に比例する。
【０００５】 η＝１．１×１０−９・Ｚ・Ｖ … （１） 上記式（１）は、制動Ｘ線（「連続Ｘ線」または「白色
Ｘ線」とも呼ばれる）の発生機構そのものを示す。たと
えば、タングステン（Ｗ）ターゲットの場合、管電圧１
００ｋＶまたは１６０ｋＶで、全運動エネルギーの０．
８１４％または１．３０２％がＸ線発生に費やされるの
みである。
Ｘ線」とも呼ばれる）の発生機構そのものを示す。たと
えば、タングステン（Ｗ）ターゲットの場合、管電圧１
００ｋＶまたは１６０ｋＶで、全運動エネルギーの０．
８１４％または１．３０２％がＸ線発生に費やされるの
みである。
【０００６】電子線をターゲット面上でより細束化する
ことにより、焦点寸法（厳密には、「実焦点寸法」）、
つまり「実効焦点寸法」を小さくすることができる。こ
れは、究極的に、高倍率下での高い解像度（Ｒｅｓｏｌ
ｕｔｉｏｎ）のＸ線画像を約束する。しかしながら、電
子線を細く絞る程、直撃された局所は熱集中を受けて加
熱されてしまう。仮にターゲット材として、高融点
（３，３８７℃）で耐熱性を有するタングステン（Ｗ）
を用いても、それ自身がいわゆる電子線照射損傷を受け
るのみならず、高温化した焦点領域から周辺へ熱放散
し、タングステンからなるターゲット膜の裏側に位置す
る基板へも熱が伝導される。
ことにより、焦点寸法（厳密には、「実焦点寸法」）、
つまり「実効焦点寸法」を小さくすることができる。こ
れは、究極的に、高倍率下での高い解像度（Ｒｅｓｏｌ
ｕｔｉｏｎ）のＸ線画像を約束する。しかしながら、電
子線を細く絞る程、直撃された局所は熱集中を受けて加
熱されてしまう。仮にターゲット材として、高融点
（３，３８７℃）で耐熱性を有するタングステン（Ｗ）
を用いても、それ自身がいわゆる電子線照射損傷を受け
るのみならず、高温化した焦点領域から周辺へ熱放散
し、タングステンからなるターゲット膜の裏側に位置す
る基板へも熱が伝導される。
【０００７】上述したように、通常、基板を構成する物
質として、軽元素の金属ベリリウム（Ｂｅ）が用いられ
ている。この理由は、Ｘ線に対する物質の「線吸収係数
（μ）」が、その物質の原子番号（Ｚ）と密度（ρ）と
の積に比例していることから、μ値をできる限り小さく
し、発生したＸ線強度の減衰率を極力抑えるためであ
る。なお、ベリリウムの原子番号はＺ＝４である。
質として、軽元素の金属ベリリウム（Ｂｅ）が用いられ
ている。この理由は、Ｘ線に対する物質の「線吸収係数
（μ）」が、その物質の原子番号（Ｚ）と密度（ρ）と
の積に比例していることから、μ値をできる限り小さく
し、発生したＸ線強度の減衰率を極力抑えるためであ
る。なお、ベリリウムの原子番号はＺ＝４である。
【０００８】ところが、ベリリウムの融点は１，２７８
℃と比較的低く、１μｍφ以下の微小領域に電子線を絞
り込んだ場合、熱集中により、ターゲット膜の直下にあ
るベリリウム基板自身が熱変形を受けてしまう。Ｘ線管
は、所定の到達真空度、すなわち約５×１０−４Ｐａ
（５×１０−６ｍｂａｒ）程度で、はじめて動作可能な
状態となる。したがって、常に動作中はＸ線窓の外部
（大気圧）から内部に向かい圧力が作用する状態にあ
る。そのため、電子線照射を受けたターゲット基板内部
の微小スポットが加熱・軟化するにしたがい、Ｘ線管の
内部に向かい凸状に熱変形し易くなる。このような熱変
形ターゲットは、［タングステン蒸着薄膜およびベリリ
ウム基板］からなる二層構造のターゲットでしばしば観
察される。
℃と比較的低く、１μｍφ以下の微小領域に電子線を絞
り込んだ場合、熱集中により、ターゲット膜の直下にあ
るベリリウム基板自身が熱変形を受けてしまう。Ｘ線管
は、所定の到達真空度、すなわち約５×１０−４Ｐａ
（５×１０−６ｍｂａｒ）程度で、はじめて動作可能な
状態となる。したがって、常に動作中はＸ線窓の外部
（大気圧）から内部に向かい圧力が作用する状態にあ
る。そのため、電子線照射を受けたターゲット基板内部
の微小スポットが加熱・軟化するにしたがい、Ｘ線管の
内部に向かい凸状に熱変形し易くなる。このような熱変
形ターゲットは、［タングステン蒸着薄膜およびベリリ
ウム基板］からなる二層構造のターゲットでしばしば観
察される。
【０００９】さらに極端な場合には、ベリリウム基板自
身が溶解し、その部分にピンホールが形成されてしまう
こともある。この場合、もはや真空保持できず、ターゲ
ットを交換しなければならない。
身が溶解し、その部分にピンホールが形成されてしまう
こともある。この場合、もはや真空保持できず、ターゲ
ットを交換しなければならない。
【００１０】この凸状変形現象は、Ｘ線画像の幾何学的
倍率（Ｍ＝ＦＤＤ／ＦＯＤ）を高める上でも好ましくな
い。その理由は、ＦＯＤ値が大きくなってしまうためで
ある（焦点の位置が検査物体から遠ざかってしまうた
め）。
倍率（Ｍ＝ＦＤＤ／ＦＯＤ）を高める上でも好ましくな
い。その理由は、ＦＯＤ値が大きくなってしまうためで
ある（焦点の位置が検査物体から遠ざかってしまうた
め）。
【００１１】たとえば、（ベリリウム基板の厚さ）＝
０．５ｍｍ、ＦＤＤ＝５００ｍｍとし、基板中央部が元
の位置から５０μｍまたは１００μｍだけ凸状に変形し
た場合、本来、幾何学的倍率最大１，０００（＝５００
／０．５）倍であるべきものが、それぞれ、９０９倍、
８３３倍に低下してしまう。
０．５ｍｍ、ＦＤＤ＝５００ｍｍとし、基板中央部が元
の位置から５０μｍまたは１００μｍだけ凸状に変形し
た場合、本来、幾何学的倍率最大１，０００（＝５００
／０．５）倍であるべきものが、それぞれ、９０９倍、
８３３倍に低下してしまう。
【００１２】上述の通り、Ｘ線管ターゲットには、原理
上、その材質面と構造面でさまざまな特性が要求され
る。その他、電子線照射に伴う帯電現象（Ｅｌｅｃｔｒ
ｉｃＣｈａｒｇｉｎｇ）を皆無とするためにも、ターゲ
ット物質、ターゲット基板物質ともに電気伝導度の良好
な材料が求められる。
上、その材質面と構造面でさまざまな特性が要求され
る。その他、電子線照射に伴う帯電現象（Ｅｌｅｃｔｒ
ｉｃＣｈａｒｇｉｎｇ）を皆無とするためにも、ターゲ
ット物質、ターゲット基板物質ともに電気伝導度の良好
な材料が求められる。
【００１３】さらに、Ｘ線は遮蔽物が透過すると必ずそ
の強度が減衰する。透過前後のＸ線強度をそれぞれＩ0
およびＩとすると、Ｉ＝Ｋ・Ｉ0 なる定量的関係が保た
れている。Ｋは減衰係数である［Ｋ＝ exp（−μ
ｔ）］。ここで、μ，ｔは、それぞれ、線吸収係数およ
び遮蔽物の実効厚さである。したがって、透過型ターゲ
ットの場合、ターゲット自身を保持するためのターゲッ
ト基板の厚さは、上記の減衰係数を考慮すると、薄いも
のほど良い。しかし他方、Ｘ線管内の真空度を保つこと
ができ、かつ損傷しにくい程度に機械的強度を併せ持つ
ものでなければならない。
の強度が減衰する。透過前後のＸ線強度をそれぞれＩ0
およびＩとすると、Ｉ＝Ｋ・Ｉ0 なる定量的関係が保た
れている。Ｋは減衰係数である［Ｋ＝ exp（−μ
ｔ）］。ここで、μ，ｔは、それぞれ、線吸収係数およ
び遮蔽物の実効厚さである。したがって、透過型ターゲ
ットの場合、ターゲット自身を保持するためのターゲッ
ト基板の厚さは、上記の減衰係数を考慮すると、薄いも
のほど良い。しかし他方、Ｘ線管内の真空度を保つこと
ができ、かつ損傷しにくい程度に機械的強度を併せ持つ
ものでなければならない。
【００１４】ところが、今日市販されている透過型Ｘ線
管ターゲットのほとんどが、必ずしも十分にこれらの諸
条件を満たすものではない。
管ターゲットのほとんどが、必ずしも十分にこれらの諸
条件を満たすものではない。
【００１５】ここで、本来のＸ線管ターゲットに要求さ
れる主要な特性項目を表１に、また、現行方式のＸ線管
ターゲットの問題点を表２にまとめて示す。
れる主要な特性項目を表１に、また、現行方式のＸ線管
ターゲットの問題点を表２にまとめて示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【表２】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
実状に鑑みてなされ、耐熱性に優れ、熱変形が生じにく
く、耐久性に優れていると共に、Ｘ線発生効率が高いＸ
線管ターゲット、Ｘ線発生器、Ｘ線検査装置およびＸ線
管ターゲットの製造方法を提供することを第１の目的と
する。
実状に鑑みてなされ、耐熱性に優れ、熱変形が生じにく
く、耐久性に優れていると共に、Ｘ線発生効率が高いＸ
線管ターゲット、Ｘ線発生器、Ｘ線検査装置およびＸ線
管ターゲットの製造方法を提供することを第１の目的と
する。
【００１８】本発明の第２の目的は、ターゲット膜がタ
ーゲット基板からＸ線管内の真空室内に吸引されること
が無く、しかもターゲット膜とターゲット基板との間の
熱ストレスが少ないＸ線管ターゲット、Ｘ線発生器およ
びＸ線検査装置を提供することである。
ーゲット基板からＸ線管内の真空室内に吸引されること
が無く、しかもターゲット膜とターゲット基板との間の
熱ストレスが少ないＸ線管ターゲット、Ｘ線発生器およ
びＸ線検査装置を提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の観点 上記第１の目的を達成するために、本発明の第１の観点
に係るＸ線管ターゲットは、セラミック製ターゲット基
板と、前記ターゲット基板の表面に設置され、エネルギ
ービームが照射されることによりＸ線を発生するターゲ
ット膜とを有する。
に係るＸ線管ターゲットは、セラミック製ターゲット基
板と、前記ターゲット基板の表面に設置され、エネルギ
ービームが照射されることによりＸ線を発生するターゲ
ット膜とを有する。
【００２０】好ましくは、前記ターゲット膜が、化学機
械研磨法により薄膜化されたタングステン圧延膜であ
る。
械研磨法により薄膜化されたタングステン圧延膜であ
る。
【００２１】本発明の第１の観点において、前記ターゲ
ット基板の材質としては、セラミックスであれば特に限
定されず、炭化珪素、窒化珪素、アルミナ・ジルコニ
ア、ジルコニアなどが例示されるが、特に、アルミナ系
セラミックで構成してあることが好ましい。
ット基板の材質としては、セラミックスであれば特に限
定されず、炭化珪素、窒化珪素、アルミナ・ジルコニ
ア、ジルコニアなどが例示されるが、特に、アルミナ系
セラミックで構成してあることが好ましい。
【００２２】本発明の第１の観点に係るＸ線発生装置
は、上記Ｘ線管ターゲットと、前記Ｘ線管ターゲットへ
向けてエネルギービームを発生するエネルギービーム発
生源と、前記エネルギービーム発生源から前記ターゲッ
トへ向かうエネルギービームを収束させる収束レンズ
と、前記エネルギービーム発生源から前記Ｘ線管ターゲ
ットのターゲット膜へ向かうエネルギービームの通路
を、真空状態に保つＸ線管ケーシングとを有する。
は、上記Ｘ線管ターゲットと、前記Ｘ線管ターゲットへ
向けてエネルギービームを発生するエネルギービーム発
生源と、前記エネルギービーム発生源から前記ターゲッ
トへ向かうエネルギービームを収束させる収束レンズ
と、前記エネルギービーム発生源から前記Ｘ線管ターゲ
ットのターゲット膜へ向かうエネルギービームの通路
を、真空状態に保つＸ線管ケーシングとを有する。
【００２３】本発明の第１の観点に係るＸ線検査装置
は、Ｘ線を発生するＸ線発生部を持つＸ線発生器と、前
記Ｘ線発生部から被検査対象物に照射されたＸ線の透過
光の画像を検出するＸ線検出面を持ち、前記Ｘ線発生部
と被検査対象物とＸ線検出面との位置関係に基づき決定
される拡大倍率で、前記被検査対象物の要部を拡大して
画像を検出するＸ線像センサと、を有するＸ線検査装置
であって、前記Ｘ線発生器が、上記Ｘ線管ターゲット
と、前記Ｘ線管ターゲットへ向けてエネルギービームを
発生するエネルギービーム発生源と、前記エネルギービ
ーム発生源から前記ターゲットへ向かうエネルギービー
ムを収束させる収束レンズと、前記エネルギービーム発
生源から前記Ｘ線管ターゲットのターゲット膜へ向かう
エネルギービームの通路を、真空状態に保つＸ線管ケー
シングとを有する。
は、Ｘ線を発生するＸ線発生部を持つＸ線発生器と、前
記Ｘ線発生部から被検査対象物に照射されたＸ線の透過
光の画像を検出するＸ線検出面を持ち、前記Ｘ線発生部
と被検査対象物とＸ線検出面との位置関係に基づき決定
される拡大倍率で、前記被検査対象物の要部を拡大して
画像を検出するＸ線像センサと、を有するＸ線検査装置
であって、前記Ｘ線発生器が、上記Ｘ線管ターゲット
と、前記Ｘ線管ターゲットへ向けてエネルギービームを
発生するエネルギービーム発生源と、前記エネルギービ
ーム発生源から前記ターゲットへ向かうエネルギービー
ムを収束させる収束レンズと、前記エネルギービーム発
生源から前記Ｘ線管ターゲットのターゲット膜へ向かう
エネルギービームの通路を、真空状態に保つＸ線管ケー
シングとを有する。
【００２４】本発明の第１の観点に係るＸ線管ターゲッ
トの製造方法は、エネルギービームが照射されることに
よりＸ線を発生する材料のバルク膜を形成する工程と、
前記バルク膜を化学機械研磨法により所望の膜厚に薄膜
化してターゲット膜を得る工程と、少なくとも１枚の前
記ターゲット膜を、ターゲット基板の表面に接合する工
程とを有する。
トの製造方法は、エネルギービームが照射されることに
よりＸ線を発生する材料のバルク膜を形成する工程と、
前記バルク膜を化学機械研磨法により所望の膜厚に薄膜
化してターゲット膜を得る工程と、少なくとも１枚の前
記ターゲット膜を、ターゲット基板の表面に接合する工
程とを有する。
【００２５】従来より、透過型Ｘ線管のターゲット基板
物質としては、ベリリウム材が多用されてきたが、従来
技術における表２に示すように、いくつかの問題点をも
っている。
物質としては、ベリリウム材が多用されてきたが、従来
技術における表２に示すように、いくつかの問題点をも
っている。
【００２６】本発明の第１の観点では、このターゲット
基板の物質を、優れた耐熱特性をもつセラミックス材に
切り替えることで前述した諸問題に対して根本的な解決
を与えるものである。
基板の物質を、優れた耐熱特性をもつセラミックス材に
切り替えることで前述した諸問題に対して根本的な解決
を与えるものである。
【００２７】セラミックス工業製品としては、種々の商
品名で市販されているが、いずれもターゲット物質に必
要十分な耐熱特性および高温耐衝撃特性等を具備してい
る。主成分がアルミナ系のものでは、最高使用温度１，
５００°Ｃ〜１，５５０°Ｃ程度、また、ビッカース硬
度で１，４００〜１，８００ｋｇ／ｃｍ２ の数値をも
つ。また、曲げ強さも２，８００〜３，５００ｋｇｆ／
ｃｍ２ 程度と、機械的強度は極めて高い。
品名で市販されているが、いずれもターゲット物質に必
要十分な耐熱特性および高温耐衝撃特性等を具備してい
る。主成分がアルミナ系のものでは、最高使用温度１，
５００°Ｃ〜１，５５０°Ｃ程度、また、ビッカース硬
度で１，４００〜１，８００ｋｇ／ｃｍ２ の数値をも
つ。また、曲げ強さも２，８００〜３，５００ｋｇｆ／
ｃｍ２ 程度と、機械的強度は極めて高い。
【００２８】セラミックス成分にも依存するが、セラミ
ックス製ターゲット基板は、射出成型および切削加工等
により、１〜２ｍｍ程度まで薄くすることができる。ア
ルミナ系のセラミックス材料の場合、そのＸ線透過特性
は、ベリリウムに比較し若干劣るものの、十分透過し得
る。たとえば、金属アルミニウム材の場合、厚さ０．５
ｍｍで、４０ｋＶのＸ線強度は、その８５％以上が保存
される。
ックス製ターゲット基板は、射出成型および切削加工等
により、１〜２ｍｍ程度まで薄くすることができる。ア
ルミナ系のセラミックス材料の場合、そのＸ線透過特性
は、ベリリウムに比較し若干劣るものの、十分透過し得
る。たとえば、金属アルミニウム材の場合、厚さ０．５
ｍｍで、４０ｋＶのＸ線強度は、その８５％以上が保存
される。
【００２９】したがって、本発明の第１の観点によれ
ば、エネルギービームの焦点寸法が１μｍ以下に超細束
なフォーカスポイントとなった場合でも、十分な耐熱性
・耐久性を備えたマイクロフォーカスＸ線管ターゲット
を実現することが可能になる。すなわち、本発明の第１
の観点は、超細束フォーカスポイントをもつ次世代タイ
プのＸ線管の開発、並びに、その商品化に対し画期的な
技術となり得るものである。
ば、エネルギービームの焦点寸法が１μｍ以下に超細束
なフォーカスポイントとなった場合でも、十分な耐熱性
・耐久性を備えたマイクロフォーカスＸ線管ターゲット
を実現することが可能になる。すなわち、本発明の第１
の観点は、超細束フォーカスポイントをもつ次世代タイ
プのＸ線管の開発、並びに、その商品化に対し画期的な
技術となり得るものである。
【００３０】本発明の第１の観点において、ターゲット
膜を、化学機械研磨法により薄膜化されたタングステン
圧延膜とした場合には、さらに次に示す作用を奏する。
現行のターゲット成膜方式、すなわちベリリウム基板上
へタングステン蒸着膜を形成する方式は、膜面に凹凸状
態を伴う上、タングステン蒸着膜の密度が小さいためＸ
線発生効率が相対的に低い。
膜を、化学機械研磨法により薄膜化されたタングステン
圧延膜とした場合には、さらに次に示す作用を奏する。
現行のターゲット成膜方式、すなわちベリリウム基板上
へタングステン蒸着膜を形成する方式は、膜面に凹凸状
態を伴う上、タングステン蒸着膜の密度が小さいためＸ
線発生効率が相対的に低い。
【００３１】本発明の第１の観点では、圧延方法により
製作したタングステン膜を積極的に応用するものであ
る。今日の圧延技術では、ロール圧延による加工限界、
すなわち最も薄くできるタングステン膜厚は、約２０μ
ｍが業界で常識とされている。そこで、半導体技術等で
普及している［化学機械研磨法］を駆使し、タングステ
ン金属に対する最適な研磨砥粒剤並びに研磨液を用い
て、ラッピング・マシンにより、タングステン膜の表裏
面を鏡面状に仕上げる。このようにして得られたバルク
・タングステン膜をターゲット基板上に層状に重ねて接
合する。
製作したタングステン膜を積極的に応用するものであ
る。今日の圧延技術では、ロール圧延による加工限界、
すなわち最も薄くできるタングステン膜厚は、約２０μ
ｍが業界で常識とされている。そこで、半導体技術等で
普及している［化学機械研磨法］を駆使し、タングステ
ン金属に対する最適な研磨砥粒剤並びに研磨液を用い
て、ラッピング・マシンにより、タングステン膜の表裏
面を鏡面状に仕上げる。このようにして得られたバルク
・タングステン膜をターゲット基板上に層状に重ねて接
合する。
【００３２】さらに、この方法で、初期のタングステン
圧延膜の膜厚を、１５μｍから１０μｍ、さらに５μｍ
と薄く仕上げ、ターゲット基板上に重ねることも可能で
ある。
圧延膜の膜厚を、１５μｍから１０μｍ、さらに５μｍ
と薄く仕上げ、ターゲット基板上に重ねることも可能で
ある。
【００３３】透過型ターゲット構造の場合、電子線照射
により発生するＸ線（具体的には、そのスペクトル強度
分布）は管電圧に大きく依存する。さらに、ターゲット
裏面側から見込んだＸ線強度はその照射角にも大きく依
存する。これは、１電子線のターゲット内部への侵入深
さ（Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ Ｄｅｐｔｈ）が、電子の
有する運動エネルギーにより大きく異なること、すなわ
ちＸ線発生の空間分布状態が異なるためである。さら
に、また２ターゲット内部空間の無限個の発生源より生
成したＸ線の強度は、その総体としてターゲット膜を通
過し終えるまでに必ず減衰する。その減衰度合はターゲ
ット膜厚の絶対値に直接依存しているため、ターゲット
から発生するＸ線を、Ｘ線管外部から見込み、どの角度
で利用するかに応じて（たとえば、膜の直下、あるいは
相対的に高い照射角度等々）、タングステン膜厚を適正
に選ぶことが重要となる。本発明の第１の観点では、バ
ルクのタングステン膜を化学機械研磨して得られる薄膜
をターゲット膜としているため、膜面に凹凸が少なく、
しかも、タングステン蒸着膜に比較して密度が高く、Ｘ
線発生効率が相対的に高い。
により発生するＸ線（具体的には、そのスペクトル強度
分布）は管電圧に大きく依存する。さらに、ターゲット
裏面側から見込んだＸ線強度はその照射角にも大きく依
存する。これは、１電子線のターゲット内部への侵入深
さ（Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ Ｄｅｐｔｈ）が、電子の
有する運動エネルギーにより大きく異なること、すなわ
ちＸ線発生の空間分布状態が異なるためである。さら
に、また２ターゲット内部空間の無限個の発生源より生
成したＸ線の強度は、その総体としてターゲット膜を通
過し終えるまでに必ず減衰する。その減衰度合はターゲ
ット膜厚の絶対値に直接依存しているため、ターゲット
から発生するＸ線を、Ｘ線管外部から見込み、どの角度
で利用するかに応じて（たとえば、膜の直下、あるいは
相対的に高い照射角度等々）、タングステン膜厚を適正
に選ぶことが重要となる。本発明の第１の観点では、バ
ルクのタングステン膜を化学機械研磨して得られる薄膜
をターゲット膜としているため、膜面に凹凸が少なく、
しかも、タングステン蒸着膜に比較して密度が高く、Ｘ
線発生効率が相対的に高い。
【００３４】本発明の第２の観点 上記第２の目的を達成するために、本発明の第２の観点
に係るＸ線管ターゲットは、ターゲット基板と、前記タ
ーゲット基板の表面に設置され、エネルギービームが照
射されることによりＸ線を発生するターゲット膜とを有
し、前記ターゲット膜におけるエネルギービーム照射領
域以外の領域であって、Ｘ線管内部の真空領域に面する
領域の一部に、ターゲット膜除去部分が形成してあり、
当該ターゲット膜除去部分において、前記ターゲット基
板の表面が、前記Ｘ線管内部の真空領域に露出している
ことを特徴とする。
に係るＸ線管ターゲットは、ターゲット基板と、前記タ
ーゲット基板の表面に設置され、エネルギービームが照
射されることによりＸ線を発生するターゲット膜とを有
し、前記ターゲット膜におけるエネルギービーム照射領
域以外の領域であって、Ｘ線管内部の真空領域に面する
領域の一部に、ターゲット膜除去部分が形成してあり、
当該ターゲット膜除去部分において、前記ターゲット基
板の表面が、前記Ｘ線管内部の真空領域に露出している
ことを特徴とする。
【００３５】好ましくは、前記ターゲット膜除去部分
は、前記ターゲット膜に形成された切り欠きまたは孔で
ある。
は、前記ターゲット膜に形成された切り欠きまたは孔で
ある。
【００３６】好ましくは、前記ターゲット膜は、前記タ
ーゲット基板の表面に対して、スポット的に接合してあ
る。あるいは、前記ターゲット膜は、前記ターゲット基
板の表面に対して、接着剤を用いることなく、機械的連
結手段により接合してある。
ーゲット基板の表面に対して、スポット的に接合してあ
る。あるいは、前記ターゲット膜は、前記ターゲット基
板の表面に対して、接着剤を用いることなく、機械的連
結手段により接合してある。
【００３７】本発明の第２の観点に係るＸ線発生装置
は、上記Ｘ線管ターゲットと、前記Ｘ線管ターゲットへ
向けてエネルギービームを発生するエネルギービーム発
生源と、前記エネルギービーム発生源から前記ターゲッ
トへ向かうエネルギービームを収束させる収束レンズ
と、前記エネルギービーム発生源から前記Ｘ線管ターゲ
ットのターゲット膜へ向かうエネルギービームの通路
を、真空状態に保つＸ線管ケーシングとを有する。
は、上記Ｘ線管ターゲットと、前記Ｘ線管ターゲットへ
向けてエネルギービームを発生するエネルギービーム発
生源と、前記エネルギービーム発生源から前記ターゲッ
トへ向かうエネルギービームを収束させる収束レンズ
と、前記エネルギービーム発生源から前記Ｘ線管ターゲ
ットのターゲット膜へ向かうエネルギービームの通路
を、真空状態に保つＸ線管ケーシングとを有する。
【００３８】本発明の第２の観点に係るＸ線検査装置
は、Ｘ線を発生するＸ線発生部を持つＸ線発生器と、前
記Ｘ線発生部から被検査対象物に照射されたＸ線の透過
光の画像を検出するＸ線検出面を持ち、前記Ｘ線発生部
と被検査対象物とＸ線検出面との位置関係に基づき決定
される拡大倍率で、前記被検査対象物の要部を拡大して
画像を検出するＸ線像センサと、を有するＸ線検査装置
であって、前記Ｘ線発生器が、上記Ｘ線管ターゲット
と、前記Ｘ線管ターゲットへ向けてエネルギービームを
発生するエネルギービーム発生源と、前記エネルギービ
ーム発生源から前記ターゲットへ向かうエネルギービー
ムを収束させる収束レンズと、前記エネルギービーム発
生源から前記Ｘ線管ターゲットのターゲット膜へ向かう
エネルギービームの通路を、真空状態に保つＸ線管ケー
シングとを有する。
は、Ｘ線を発生するＸ線発生部を持つＸ線発生器と、前
記Ｘ線発生部から被検査対象物に照射されたＸ線の透過
光の画像を検出するＸ線検出面を持ち、前記Ｘ線発生部
と被検査対象物とＸ線検出面との位置関係に基づき決定
される拡大倍率で、前記被検査対象物の要部を拡大して
画像を検出するＸ線像センサと、を有するＸ線検査装置
であって、前記Ｘ線発生器が、上記Ｘ線管ターゲット
と、前記Ｘ線管ターゲットへ向けてエネルギービームを
発生するエネルギービーム発生源と、前記エネルギービ
ーム発生源から前記ターゲットへ向かうエネルギービー
ムを収束させる収束レンズと、前記エネルギービーム発
生源から前記Ｘ線管ターゲットのターゲット膜へ向かう
エネルギービームの通路を、真空状態に保つＸ線管ケー
シングとを有する。
【００３９】本発明の第２の観点では、ターゲット膜除
去部分において、ターゲット基板の表面が、Ｘ線管内部
の真空領域に露出している。このため、ターゲット膜の
みが真空領域に露出している従来の構造に比較し、本発
明の第２の観点では、Ｘ線管内にターゲット膜が真空吸
引されることを阻止することができる。その結果とし
て、Ｘ線検査装置におけるＦＯＤ値が一定に保持され、
その幾何学的倍率が一定に保たれる。
去部分において、ターゲット基板の表面が、Ｘ線管内部
の真空領域に露出している。このため、ターゲット膜の
みが真空領域に露出している従来の構造に比較し、本発
明の第２の観点では、Ｘ線管内にターゲット膜が真空吸
引されることを阻止することができる。その結果とし
て、Ｘ線検査装置におけるＦＯＤ値が一定に保持され、
その幾何学的倍率が一定に保たれる。
【００４０】ターゲット膜除去部分が切り欠きである場
合には、その片側切り欠き寸法は、ターゲット基板直径
の１／５〜１／４程度でよい。このような切り欠き部を
設ける他、ターゲット膜の周辺部に、適当な大きさの小
孔を設けておく方法もある。
合には、その片側切り欠き寸法は、ターゲット基板直径
の１／５〜１／４程度でよい。このような切り欠き部を
設ける他、ターゲット膜の周辺部に、適当な大きさの小
孔を設けておく方法もある。
【００４１】本発明の第２の観点においては、従来のタ
ーゲット構造と異なり、Ｘ線管内にターゲット膜を真空
吸引する力が作用しないので、ターゲット膜を、ターゲ
ット基板に対して強固に接合する必要はない。そこで、
ターゲット膜における周辺の接着部位の一部を適正な接
着剤を用いて、スポット状にターゲット基板に対して張
り合わせを行えば良い。たとえば、銀ペーストのような
市販品でスポット状に接合することが適当である。な
お、銀ペーストは、揮発性溶剤に微細銀粒子を分散させ
たものである。このような張り合わせ方法は、ターゲッ
ト膜およびターゲット基板が、エネルギービームの照射
により加熱されて膨張する際に、両者の熱膨張係数の差
異を緩和する上で緩衝層ともなり得る「軟構造」である
ため優れている。さらに、ターゲット膜およびターゲッ
ト基板の間に、熱ひずみを発生させないために、まった
く接着物質を用いず、単に、ビス止めなどの機械的手段
により、これらを緩く固定しても良い。なお、これらの
ターゲット膜およびターゲット基板は、これらの周囲を
保持するターゲット・ホルダーなどに、ビス止めされる
ことが好ましい。
ーゲット構造と異なり、Ｘ線管内にターゲット膜を真空
吸引する力が作用しないので、ターゲット膜を、ターゲ
ット基板に対して強固に接合する必要はない。そこで、
ターゲット膜における周辺の接着部位の一部を適正な接
着剤を用いて、スポット状にターゲット基板に対して張
り合わせを行えば良い。たとえば、銀ペーストのような
市販品でスポット状に接合することが適当である。な
お、銀ペーストは、揮発性溶剤に微細銀粒子を分散させ
たものである。このような張り合わせ方法は、ターゲッ
ト膜およびターゲット基板が、エネルギービームの照射
により加熱されて膨張する際に、両者の熱膨張係数の差
異を緩和する上で緩衝層ともなり得る「軟構造」である
ため優れている。さらに、ターゲット膜およびターゲッ
ト基板の間に、熱ひずみを発生させないために、まった
く接着物質を用いず、単に、ビス止めなどの機械的手段
により、これらを緩く固定しても良い。なお、これらの
ターゲット膜およびターゲット基板は、これらの周囲を
保持するターゲット・ホルダーなどに、ビス止めされる
ことが好ましい。
【００４２】
【発明の実施の形態】以下、本発明を、図面に示す実施
形態に基づき説明する。図１は本発明の一実施形態に係
るＸ線検査装置の概略図、図２は本発明の一実施形態に
係るＸ線管ターゲットの断面図、図３は図２に示すIII
−III線に沿うＸ線管ターゲットの断面図である。
形態に基づき説明する。図１は本発明の一実施形態に係
るＸ線検査装置の概略図、図２は本発明の一実施形態に
係るＸ線管ターゲットの断面図、図３は図２に示すIII
−III線に沿うＸ線管ターゲットの断面図である。
【００４３】図１に示すように、本発明の第１実施形態
に係るＸ線検査装置１０は、Ｘ線発生器（Ｘ線管）３を
有する。Ｘ線発生器３は、電子線（エネルギービーム）
を発生するカソード６と、電子線を加速するアノード８
と、電子線を集束させるコンデンサレンズ１２と、電子
線をターゲット４上に焦点を結ばせる対物レンズ１３
と、集束された電子線６０が照射されてＸ線６２を発生
するターゲット４とを有する。
に係るＸ線検査装置１０は、Ｘ線発生器（Ｘ線管）３を
有する。Ｘ線発生器３は、電子線（エネルギービーム）
を発生するカソード６と、電子線を加速するアノード８
と、電子線を集束させるコンデンサレンズ１２と、電子
線をターゲット４上に焦点を結ばせる対物レンズ１３
と、集束された電子線６０が照射されてＸ線６２を発生
するターゲット４とを有する。
【００４４】ターゲット４は、図２に示すように、Ｘ線
管ケーシングの一部となる金属製ホルダー３０により保
持され、Ｘ線管ケーシングの内部に真空領域３２が形成
される。ターゲット４は、円盤状のターゲット基板４０
と、このターゲット基板４０の表面に接合され、電子線
が照射されることによりＸ線を発生するターゲット膜４
２とを有する。
管ケーシングの一部となる金属製ホルダー３０により保
持され、Ｘ線管ケーシングの内部に真空領域３２が形成
される。ターゲット４は、円盤状のターゲット基板４０
と、このターゲット基板４０の表面に接合され、電子線
が照射されることによりＸ線を発生するターゲット膜４
２とを有する。
【００４５】ターゲット基板４０の表面には、ターゲッ
ト膜４２の周囲に沿って、円形のＯリング溝が形成して
あり、そのＯリング溝には、Ｏリング４４が装着してあ
る。Ｏリング４４は、基板４０とホルダー３０との間に
挟まれて圧縮され、これらの間を密封し、真空領域３２
が真空状態に保持されるようにしている。
ト膜４２の周囲に沿って、円形のＯリング溝が形成して
あり、そのＯリング溝には、Ｏリング４４が装着してあ
る。Ｏリング４４は、基板４０とホルダー３０との間に
挟まれて圧縮され、これらの間を密封し、真空領域３２
が真空状態に保持されるようにしている。
【００４６】図２に示すように、ターゲット膜４２に対
して、集束された電子線６０が照射されることにより、
図１に示すように、焦点位置に対応する実質的に点状の
Ｘ線源４ａから所定の広がり角度θ１を持ってＸ線６２
を発生する。Ｘ線発生器３における電子線の通路（真空
領域３２）は密閉され、図示省略してある真空ポンプな
どで真空に保たれている。所定の広がり角度θ１は、特
に限定されないが、たとえば４５度〜１５０度、好まし
くは１００度〜１４０度程度が好ましい。
して、集束された電子線６０が照射されることにより、
図１に示すように、焦点位置に対応する実質的に点状の
Ｘ線源４ａから所定の広がり角度θ１を持ってＸ線６２
を発生する。Ｘ線発生器３における電子線の通路（真空
領域３２）は密閉され、図示省略してある真空ポンプな
どで真空に保たれている。所定の広がり角度θ１は、特
に限定されないが、たとえば４５度〜１５０度、好まし
くは１００度〜１４０度程度が好ましい。
【００４７】図１に示すように、ターゲット４のＸ線源
４ａから所定の広がり角度θ１を持って出射されたＸ線
は、被検査対象物２を照射し、その拡大透視画像がＸ線
像センサ１５の画像増幅器１４のＸ線検出面１４ａへと
入射する。画像増幅器１４は、Ｘ線を可視光に変換する
と共に、被検査対象物２を透過して拡大されたＸ線透視
画像の輝度を増幅し、より高輝度の画像を再生するため
の装置である。画像増幅器１４により増幅された高輝度
の透視画像は、ＣＣＤカメラや撮像管などの撮像装置１
６で撮像し、モニタ１８に表示される。撮像装置１６で
撮像された透視画像データは、モニタ１８に表示される
のみでなく、プリンタなどに出力することも可能であ
り、さらに、半導体メモリ、ハードディスク、光磁気記
憶装置などの記憶手段に記憶される。さらにまた、専用
回線または公衆回線を通して、透視画像データを他の装
置へ送信することもできる。
４ａから所定の広がり角度θ１を持って出射されたＸ線
は、被検査対象物２を照射し、その拡大透視画像がＸ線
像センサ１５の画像増幅器１４のＸ線検出面１４ａへと
入射する。画像増幅器１４は、Ｘ線を可視光に変換する
と共に、被検査対象物２を透過して拡大されたＸ線透視
画像の輝度を増幅し、より高輝度の画像を再生するため
の装置である。画像増幅器１４により増幅された高輝度
の透視画像は、ＣＣＤカメラや撮像管などの撮像装置１
６で撮像し、モニタ１８に表示される。撮像装置１６で
撮像された透視画像データは、モニタ１８に表示される
のみでなく、プリンタなどに出力することも可能であ
り、さらに、半導体メモリ、ハードディスク、光磁気記
憶装置などの記憶手段に記憶される。さらにまた、専用
回線または公衆回線を通して、透視画像データを他の装
置へ送信することもできる。
【００４８】なお、画像増幅器１４のＸ線検出面１４ａ
にて検出される被検査対象物２の透視画像の幾何学的拡
大率Ｍは、Ｘ線源４ａからＸ線検出面１４ａの中心まで
のＦＤＤ距離と、Ｘ線源４ａから被検査対象物２までの
ＦＯＤ距離との比により規定される。すなわち、幾何学
的拡大率Ｍ＝ＦＤＤ／ＦＯＤである。
にて検出される被検査対象物２の透視画像の幾何学的拡
大率Ｍは、Ｘ線源４ａからＸ線検出面１４ａの中心まで
のＦＤＤ距離と、Ｘ線源４ａから被検査対象物２までの
ＦＯＤ距離との比により規定される。すなわち、幾何学
的拡大率Ｍ＝ＦＤＤ／ＦＯＤである。
【００４９】本実施形態では、図２に示すターゲット膜
４２は、圧延法により得られたバルクのタングステンシ
ートを化学機械研磨法により所望の膜厚に薄層化して得
られたものである。ターゲット膜４２の膜厚は、Ｘ線の
減衰度合に関係しており、Ｘ線の利用角度などに応じて
決定されるが、好ましくは、２０〜５μｍ程度である。
４２は、圧延法により得られたバルクのタングステンシ
ートを化学機械研磨法により所望の膜厚に薄層化して得
られたものである。ターゲット膜４２の膜厚は、Ｘ線の
減衰度合に関係しており、Ｘ線の利用角度などに応じて
決定されるが、好ましくは、２０〜５μｍ程度である。
【００５０】バルクのタングステンシートの化学機械研
磨に際しては、タングステン金属に対する最適な研磨砥
粒剤並びに研磨液が選択される。研磨砥粒剤の一例とし
ては、ダイヤモンド系の研磨剤などが例示される。ま
た、研磨液としては、ゲル状のダイヤモンド系の微粒子
分散液などが例示される。バルクのタングステンシート
は、両面が研磨されることが好ましい。
磨に際しては、タングステン金属に対する最適な研磨砥
粒剤並びに研磨液が選択される。研磨砥粒剤の一例とし
ては、ダイヤモンド系の研磨剤などが例示される。ま
た、研磨液としては、ゲル状のダイヤモンド系の微粒子
分散液などが例示される。バルクのタングステンシート
は、両面が研磨されることが好ましい。
【００５１】図２に示すターゲット基板４０は、本実施
形態では、アルミナ系セラミックスで構成してある。タ
ーゲット基板４０の厚みは、特に限定されないが、０．
２〜０．５mmであることが好ましい。この基板４０の厚
みは、Ｘ線の透過特性と、機械的強度から決定される。
形態では、アルミナ系セラミックスで構成してある。タ
ーゲット基板４０の厚みは、特に限定されないが、０．
２〜０．５mmであることが好ましい。この基板４０の厚
みは、Ｘ線の透過特性と、機械的強度から決定される。
【００５２】本実施形態では、図３に示すように、ター
ゲット膜４２は、従来とは異なり、ターゲット膜４２に
おける電子線照射領域４５以外の領域であって、Ｘ線管
内部の真空領域３２に面する領域５０の一部に、ターゲ
ット膜除去部分である切り欠き４６または孔４８が形成
してある。その結果、切り欠き４６および／または孔４
８の部分において、ターゲット基板４０の表面が、真空
領域３２に露出している。
ゲット膜４２は、従来とは異なり、ターゲット膜４２に
おける電子線照射領域４５以外の領域であって、Ｘ線管
内部の真空領域３２に面する領域５０の一部に、ターゲ
ット膜除去部分である切り欠き４６または孔４８が形成
してある。その結果、切り欠き４６および／または孔４
８の部分において、ターゲット基板４０の表面が、真空
領域３２に露出している。
【００５３】切り欠き４６および／または孔４８は、電
子線照射領域４５以外の領域であって、真空領域３２に
面する領域５０の一部であれば、いずれの位置に形成し
ても良い。また、これらの切り欠き４６および／または
孔４８の形成箇所は、単一でも複数でも良い。ただし、
ターゲット膜４２の外周の少なくとも一部、好ましくは
半周以上は、Ｏリング４４が装着してあるＯリング溝の
部分まで延在しており、図２に示すように、基板４０と
共に、ホルダー３０により保持されることが好ましい。
子線照射領域４５以外の領域であって、真空領域３２に
面する領域５０の一部であれば、いずれの位置に形成し
ても良い。また、これらの切り欠き４６および／または
孔４８の形成箇所は、単一でも複数でも良い。ただし、
ターゲット膜４２の外周の少なくとも一部、好ましくは
半周以上は、Ｏリング４４が装着してあるＯリング溝の
部分まで延在しており、図２に示すように、基板４０と
共に、ホルダー３０により保持されることが好ましい。
【００５４】ターゲット膜４２は、基板４０の表面に形
成された円形のＯリング溝の内周側表面に、銀ペースト
などの接着剤により、スポット的に接合してある。ある
いは、まったく接着物質を用いず、ターゲット膜４２を
基板４０の上に置き、これらを、図２に示すホルダー３
０に取り付ける際に、ビス止めなどの機械的手段によ
り、これらを緩く固定しても良い。
成された円形のＯリング溝の内周側表面に、銀ペースト
などの接着剤により、スポット的に接合してある。ある
いは、まったく接着物質を用いず、ターゲット膜４２を
基板４０の上に置き、これらを、図２に示すホルダー３
０に取り付ける際に、ビス止めなどの機械的手段によ
り、これらを緩く固定しても良い。
【００５５】なお、図２および図３から明らかなよう
に、ターゲット膜４２の表面は、電気伝導性の良い金属
製のホルダー３０に組み込まれており、Ｏリング４４を
圧縮することにより電気伝導／熱伝導ともに良好な金属
製ケーシングに密着する構造となっている。したがっ
て、絶縁材料であるセラミック製のターゲット基板４０
側から、ターゲット膜４２に対する電気および熱双方の
導通をとる必要はない。
に、ターゲット膜４２の表面は、電気伝導性の良い金属
製のホルダー３０に組み込まれており、Ｏリング４４を
圧縮することにより電気伝導／熱伝導ともに良好な金属
製ケーシングに密着する構造となっている。したがっ
て、絶縁材料であるセラミック製のターゲット基板４０
側から、ターゲット膜４２に対する電気および熱双方の
導通をとる必要はない。
【００５６】従来のターゲット膜における電子線照射領
域４５の直径は、Ｘ線管内部からみて、約１０ｍｍφで
あるが、本実施形態では、切り欠き４６（あるいは、小
孔４８）を設けるため、実効的な電子線照射領域４５の
幅は約６ｍｍ程度となる。通常、ターゲット４は、その
寿命を長く保つため、偏芯軸の廻りにターゲット４を回
転させて用いられ、ターゲット中央部の６ｍｍφのエリ
ア（領域４５）には電子線が照射する。
域４５の直径は、Ｘ線管内部からみて、約１０ｍｍφで
あるが、本実施形態では、切り欠き４６（あるいは、小
孔４８）を設けるため、実効的な電子線照射領域４５の
幅は約６ｍｍ程度となる。通常、ターゲット４は、その
寿命を長く保つため、偏芯軸の廻りにターゲット４を回
転させて用いられ、ターゲット中央部の６ｍｍφのエリ
ア（領域４５）には電子線が照射する。
【００５７】本実施形態に係るＸ線検査装置１０では、
基板４０が、セラミックで構成してあることから、耐熱
性および機械的強度に優れ、電子線６０の焦点寸法が１
μｍ以下に超細束なフォーカスポイントとなった場合で
も、十分な耐熱性・耐久性を備えたマイクロフォーカス
Ｘ線管ターゲット４を実現することが可能になる。すな
わち、本実施形態の技術は、超細束フォーカスポイント
をもつ次世代タイプのＸ線管の開発、並びに、その商品
化に対し画期的な技術となり得るものである。
基板４０が、セラミックで構成してあることから、耐熱
性および機械的強度に優れ、電子線６０の焦点寸法が１
μｍ以下に超細束なフォーカスポイントとなった場合で
も、十分な耐熱性・耐久性を備えたマイクロフォーカス
Ｘ線管ターゲット４を実現することが可能になる。すな
わち、本実施形態の技術は、超細束フォーカスポイント
をもつ次世代タイプのＸ線管の開発、並びに、その商品
化に対し画期的な技術となり得るものである。
【００５８】また本実施形態では、バルクのタングステ
ン膜を化学機械研磨して得られる薄膜をターゲット膜４
２としているため、膜面に凹凸が少なく、しかも、タン
グステン蒸着膜に比較して密度が高く、Ｘ線発生効率が
相対的に高い。
ン膜を化学機械研磨して得られる薄膜をターゲット膜４
２としているため、膜面に凹凸が少なく、しかも、タン
グステン蒸着膜に比較して密度が高く、Ｘ線発生効率が
相対的に高い。
【００５９】さらに本実施形態では、図３に示すよう
に、ターゲット膜４２の切り欠き４６および／または孔
４８の部分において、ターゲット基板４０の表面が、Ｘ
線管内部の真空領域３２に露出している。このため、タ
ーゲット膜のみが真空領域に露出している従来の構造に
比較し、本実施形態では、真空領域３２の内部にターゲ
ット膜４２が真空吸引されることを阻止することができ
る。その結果として、Ｘ線検査装置１０におけるＦＯＤ
値が一定に保持され、その幾何学的倍率が一定に保たれ
る。
に、ターゲット膜４２の切り欠き４６および／または孔
４８の部分において、ターゲット基板４０の表面が、Ｘ
線管内部の真空領域３２に露出している。このため、タ
ーゲット膜のみが真空領域に露出している従来の構造に
比較し、本実施形態では、真空領域３２の内部にターゲ
ット膜４２が真空吸引されることを阻止することができ
る。その結果として、Ｘ線検査装置１０におけるＦＯＤ
値が一定に保持され、その幾何学的倍率が一定に保たれ
る。
【００６０】しかも本実施形態では、従来のターゲット
構造と異なり、真空領域３２内にターゲット膜４２を真
空吸引する力が作用しないので、ターゲット膜４２を、
ターゲット基板４０に対して強固に接合する必要はな
い。したがって、ターゲット膜４２およびターゲット基
板４０が、電子線６０の照射により加熱されて膨張する
際に、両者の熱膨張係数の差異を緩和することもでき
る。さらに、ターゲット膜４２およびターゲット基板４
０の間に、熱ひずみを発生させない。
構造と異なり、真空領域３２内にターゲット膜４２を真
空吸引する力が作用しないので、ターゲット膜４２を、
ターゲット基板４０に対して強固に接合する必要はな
い。したがって、ターゲット膜４２およびターゲット基
板４０が、電子線６０の照射により加熱されて膨張する
際に、両者の熱膨張係数の差異を緩和することもでき
る。さらに、ターゲット膜４２およびターゲット基板４
０の間に、熱ひずみを発生させない。
【００６１】なお、本発明は、上述した実施形態に限定
されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変する
ことができる。
されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変する
ことができる。
【００６２】たとえば、Ｘ線発生器およびＸ線検査装置
の具体的構造は、上記実施形態に限定されず、種々のタ
イプのＸ線発生器およびＸ線検査装置を用いることがで
きる。
の具体的構造は、上記実施形態に限定されず、種々のタ
イプのＸ線発生器およびＸ線検査装置を用いることがで
きる。
【００６３】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の第１
の観点によれば、耐熱性に優れ、熱変形が生じにくく、
耐久性に優れていると共に、Ｘ線発生効率が高いＸ線管
ターゲット、Ｘ線発生器、Ｘ線検査装置およびＸ線管タ
ーゲットの製造方法を提供することができる。また、本
発明の第２の観点によれば、ターゲット膜がターゲット
基板からＸ線管内の真空室内に吸引されることが無く、
しかもターゲット膜とターゲット基板との間の熱ストレ
スが少ないＸ線管ターゲット、Ｘ線発生器およびＸ線検
査装置を提供することができる。
の観点によれば、耐熱性に優れ、熱変形が生じにくく、
耐久性に優れていると共に、Ｘ線発生効率が高いＸ線管
ターゲット、Ｘ線発生器、Ｘ線検査装置およびＸ線管タ
ーゲットの製造方法を提供することができる。また、本
発明の第２の観点によれば、ターゲット膜がターゲット
基板からＸ線管内の真空室内に吸引されることが無く、
しかもターゲット膜とターゲット基板との間の熱ストレ
スが少ないＸ線管ターゲット、Ｘ線発生器およびＸ線検
査装置を提供することができる。
【図１】 図１は本発明の一実施形態に係るＸ線検査装
置の概略図である。
置の概略図である。
【図２】 図２は本発明の一実施形態に係るＸ線管ター
ゲットの断面図である。
ゲットの断面図である。
【図３】 図３は図２に示すIII−III線に沿うＸ線管タ
ーゲットの断面図である。
ーゲットの断面図である。
２… 被検査対象物 ３… Ｘ線発生器 ４… ターゲット １０… Ｘ線検査装置 １４… 画像増幅器 １５… Ｘ線像センサ １６… 撮像装置 ３０… ホルダー ３２… 真空領域 ４０… ターゲット基板 ４２… ターゲット膜 ４５… 電子線照射領域 ４６… 切り欠き ４８… 孔 ５０… 真空領域に面する領域 ６０… 電子線 ６２… Ｘ線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｇ 1/00 Ｈ０５Ｇ 1/00 Ｒ (72)発明者 谷垣 武重 東京都世田谷区松原５丁目４番３号 Ｆターム(参考） 2G001 AA01 AA20 BA11 CA01 GA06 HA09 HA13 QA10 4C092 AA01 AB21 AC08 BD05
Claims (10)
- 【請求項１】 セラミック製ターゲット基板と、 前記ターゲット基板の表面に設置され、エネルギービー
ムが照射されることによりＸ線を発生するターゲット膜
とを有するＸ線管ターゲット。 - 【請求項２】 前記ターゲット膜が、化学機械研磨法に
より薄膜化されたタングステン圧延膜である請求項１に
記載のＸ線管ターゲット。 - 【請求項３】 前記ターゲット基板が、アルミナ系セラ
ミックで構成してある請求項１または２に記載のＸ線管
ターゲット。 - 【請求項４】 ターゲット基板と、 前記ターゲット基板の表面に設置され、エネルギービー
ムが照射されることによりＸ線を発生するターゲット膜
とを有し、 前記ターゲット膜におけるエネルギービーム照射領域以
外の領域であって、Ｘ線管内部の真空領域に面する領域
の一部に、ターゲット膜除去部分が形成してあり、当該
ターゲット膜除去部分において、前記ターゲット基板の
表面が、前記Ｘ線管内部の真空領域に露出していること
を特徴とするＸ線管ターゲット。 - 【請求項５】 前記ターゲット膜除去部分は、前記ター
ゲット膜に形成された切り欠きまたは孔である請求項４
に記載のＸ線管ターゲット。 - 【請求項６】 前記ターゲット膜は、前記ターゲット基
板の表面に対して、スポット的に接合してあることを特
徴とする請求項４または５に記載のＸ線管ターゲット。 - 【請求項７】 前記ターゲット膜は、前記ターゲット基
板の表面に対して、接着剤を用いることなく、機械的連
結手段により接合してあることを特徴とする請求項４ま
たは５に記載のＸ線管ターゲット。 - 【請求項８】 請求項１〜７の何れかに記載のＸ線管タ
ーゲットと、 前記Ｘ線管ターゲットへ向けてエネルギービームを発生
するエネルギービーム発生源と、 前記エネルギービーム発生源から前記ターゲットへ向か
うエネルギービームを収束させる収束レンズと、 前記エネルギービーム発生源から前記Ｘ線管ターゲット
のターゲット膜へ向かうエネルギービームの通路を、真
空状態に保つＸ線管ケーシングとを有する、Ｘ線発生
器。 - 【請求項９】 Ｘ線を発生するＸ線発生部を持つＸ線発
生器と、 前記Ｘ線発生部から被検査対象物に照射されたＸ線の透
過光の画像を検出するＸ線検出面を持ち、前記Ｘ線発生
部と被検査対象物とＸ線検出面との位置関係に基づき決
定される拡大倍率で、前記被検査対象物の要部を拡大し
て画像を検出するＸ線像センサと、を有するＸ線検査装
置であって、 前記Ｘ線発生器が、 請求項１〜７の何れかに記載のＸ線管ターゲットと、 前記Ｘ線管ターゲットへ向けてエネルギービームを発生
するエネルギービーム発生源と、 前記エネルギービーム発生源から前記ターゲットへ向か
うエネルギービームを収束させる収束レンズと、 前記エネルギービーム発生源から前記Ｘ線管ターゲット
のターゲット膜へ向かうエネルギービームの通路を、真
空状態に保つＸ線管ケーシングとを有する、 Ｘ線検査装置。 - 【請求項１０】 エネルギービームが照射されることに
よりＸ線を発生する材料のバルク膜を形成する工程と、 前記バルク膜を化学機械研磨法により所望の膜厚に薄膜
化してターゲット膜を得る工程と、 少なくとも１枚の前記ターゲット膜を、ターゲット基板
の表面に接合する工程とを有する、 Ｘ線管ターゲットの製造方法。
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|---|---|---|---|
| JP2001151472A JP2002343290A (ja) | 2001-05-21 | 2001-05-21 | Ｘ線管ターゲット、ｘ線発生器、ｘ線検査装置およびｘ線管ターゲットの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2001151472A JP2002343290A (ja) | 2001-05-21 | 2001-05-21 | Ｘ線管ターゲット、ｘ線発生器、ｘ線検査装置およびｘ線管ターゲットの製造方法 |
Publications (1)
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|---|---|
| JP2002343290A true JP2002343290A (ja) | 2002-11-29 |
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ID=18996311
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|---|---|---|---|
| JP2001151472A Pending JP2002343290A (ja) | 2001-05-21 | 2001-05-21 | Ｘ線管ターゲット、ｘ線発生器、ｘ線検査装置およびｘ線管ターゲットの製造方法 |
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