JP7152115B2 - 多層放射線窓の製造方法及び多層放射線窓 - Google Patents

多層放射線窓の製造方法及び多層放射線窓 Download PDF

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Description

本発明は、薄い箔として、又は測定装置内の放射線窓の一部として使用される薄い箔の技術分野に関する。特に、本発明は、多層放射線窓に関する。
放射線窓は、電磁放射の所望の部分を通過させる、測定装置の一部である。多くの場合、減圧されている及び/又は特定の気体を多く含有する筐体を密閉及び保護するために、放射線窓は気密性が高くなければならない。所望の放射線の吸収をできるだけ少なくするために、放射線窓の大部分は薄い箔からなるべきである。
ベリリウムは低い原子番号(4)を有し、その結果、X線の吸収率が非常に低いので、放射線窓箔、特にX線測定装置における放射線窓箔、のための非常に良好な材料として知られている。ベリリウムを放射線窓箔に非常に役立つものとするベリリウムの別の特徴は、その特に優れた曲げ剛性である。本明細書の記載時において、放射線窓に使用するために市販されている最も薄いベリリウム箔の厚さは、8μmのオーダーである。従来技術では、ベリリウム箔は圧延によってインゴットから製造される。ベリリウム箔には様々なコーティングを施すことができ、該コーティングは、例えば、その気密性及び耐食性を高めるために、並びに電磁スペクトルの望ましくない部分(可視光など)が箔を通過しないようにするために、行われる。公知の放射線窓箔の例は、米国ユタ州オレムのMoxtek Inc.から入手可能なDuraBeryllium箔である。それは、DuraCoatコーティングでコーティングされた厚さ8μmのベリリウム箔を含む。DuraBeryllium、DuraCoat、及びMoxtekは、Moxtek Incorporatedの登録商標である。
本明細書の記載時において、圧延技術では、8μmより薄くなおかつ十分に気密であるベリリウム箔を製造することが可能であると示されておらず、その意味で限界に達しているように思われる。この現象は、オリジナルのベリリウムインゴットの結晶粒構造から生じる比較的大きな結晶粒サイズ(箔の厚さより大きい)に関連している。ベリリウム箔の結晶粒界は、箔を通してのガス漏れの原因となりがちである。さらに、ベリリウムは有毒であるため、材料として不利である。このことは、製造プロセスについての追加の要件を課す。また、ベリリウムの利用については、各国当局の規制が厳しくなっていることから、今後の展望は不透明である。
放射線窓箔を製造するため、特にX線測定装置において放射線窓箔を製造するために選び得る材料の1つは、炭化ホウ素である。炭化ホウ素は毒性がなく、環境の観点からも長期的に持続可能である。炭化ホウ素層が薄い、例えば0.5μm未満である場合、その機械的強度が低すぎて、層が脆くなる。しかしながら、炭化ホウ素層の厚さが例えば2μmを超えて増加すると、炭化ホウ素層内部の結晶サイズが増加し始め、層が脆くなる。このため、炭化ホウ素層の厚さを厚くしても炭化ホウ素の機械的強度を高めることができない。
したがって、前述の問題を軽減し、薄く気密な放射線窓を提供するための解決策を開発する必要がある。
本発明の目的は、多層放射線窓及び多層放射線窓の製造方法を提示することである。本発明の別の目的は、前記多層放射線窓、及び多層放射線窓の前記製造方法により、薄く、気密性が高く、機械的に強い放射線窓の製造を可能にすることである。
本発明の目的は、それぞれの独立請求項に記載される製造方法及び放射線窓によって達成される。
第1の態様によれば、
キャリアの研磨されたある表面上に窒化ケイ素製のガス拡散阻止層を作製すること、
前記ガス拡散阻止層の前記キャリアとは反対側に、アルミニウム製の光減衰層と強化層を含む組み合わせ層を少なくとも1つ作製すること、
前記キャリア、前記ガス拡散阻止層、前記少なくとも1つの組み合わせ層を含む組み合わせ構造を支持構造における開口部の周辺の領域に、前記少なくとも1つの組み合わせ層が前記支持構造に対向するように取り付けること、及び
前記キャリアをエッチングにより除去すること、
を含む、X線測定装置のための多層放射線窓を製造する方法が提供される。
前記強化層は、炭素充填ポリマー、炭化ホウ素、及びダイヤモンドライクカーボンのうちの1つからなるものであってもよい。
前記少なくとも1つの組み合わせ層のそれぞれにおける各層は、光減衰層の上に強化層が作製されるように作られていてもよい。
前記方法は、前記ガス拡散阻止層の前記キャリアとは反対側に、熱分解カーボンからなる付着層を、前記少なくとも1つの組み合わせ層が該付着層の上面に作製されるように作製することをさらに含んでいてもよい。
前記方法は、前記ガス拡散阻止層の前記キャリアとは反対側に、炭化ホウ素層を、前記少なくとも1つの組み合わせ層が該炭化ホウ素層の上面に作製されるように作製することをさらに含んでいてもよい。
あるいは、前記方法は、前記付着層の前記ガス拡散阻止層とは反対側に、炭化ホウ素層を、前記少なくとも1つの組み合わせ層が該炭化ホウ素層の上面に作製されるように作製することをさらに含んでいてもよい。
第2の態様によれば、開口部を画定する支持構造、及び前記開口部の周辺領域において前記支持構造に取り付けられる多層窓箔を含むX線測定装置用の放射線窓が提供され、前記多層窓箔は少なくとも1つの組み合わせ層、及び前記少なくとも1つの組み合わせ層の前記支持構造とは反対側に窒化シリコン製のガス拡散阻止層を含み、前記少なくとも1つの組み合わせ層は、アルミニウム製の光減衰層、及び強化層を含む。
前記強化層は、炭素充填ポリマー、炭化ホウ素、ダイヤモンド様炭素のうちの1つからなるものであってもよい。
前記少なくとも1つの組み合わせ層のそれぞれにおいて、強化層は光減衰層の上に存在していてもよい。
前記放射線窓は、前記ガス拡散阻止層と前記少なくとも1つの組み合わせ層との間に、熱分解カーボンからなる付着層をさらに含んでいてもよい。
前記付着層は、20~80nmの厚さであってもよい。
前記放射線窓は、前記ガス拡散阻止層と前記少なくとも1つの組み合わせ層との間に、炭化ホウ素層をさらに含んでいてもよい。
あるいは、前記放射線窓は、前記付着層と前記少なくとも1つの組み合わせ層との間に、炭化ホウ素層をさらに含んでいてもよい。
炭化ホウ素層は、0.5~2μmの厚さであってもよい。
ガス拡散阻止層は、20~100nmの厚さであってもよい。
光減衰層は、80~300nmの厚さであってもよい。
強化層は、0.25~1μmの厚さであってもよい。
本出願に提示される本発明の例示的な実施態様は、添付の特許請求の範囲の適用可能性に限定をもたらすものではない。本特許出願において、動詞「含む」は、記載されていない特徴の存在を排除しないオープンな限定として使用される。従属請求項に記載された特徴は、特に明記しない限り、相互に自由に組み合わせることができる。
本発明に特徴的であると考えられる新規な特徴は、特に添付の特許請求の範囲に記載されている。しかしながら、本発明自体は、その構成及びその作用方法の両方、さらに付加的な目的及び利点に関して、以下に示す具体的実施形態を添付の図面とともに読むことにより、それら具体的実施形態から最も良く理解されるであろう。
本発明の実施態様は、添付の図面に例として示されているが、限定のために示されているものではない。
本発明の一実施態様による方法及び放射線窓を概略的に示す。 本発明の別の実施態様による方法及び放射線窓を概略的に示す。 本発明のさらに別の実施態様による方法及び放射線窓を概略的に示す。 本発明のさらに別の実施態様による方法及び放射線窓を概略的に示す。 本発明のさらに別の実施態様による方法及び放射線窓を概略的に示す。
この説明では、以下の語彙を使用する。層とは、その形状において、2つの互いに直交する方向における寸法が第3の直交方向における寸法よりもはるかに大きい、ある量の実質的に均質な材料を意味する。本発明に関わる多くの場合、前記第3の直交方向における層の寸法(層の厚さとも呼ばれる)は一定であるべき、すなわち層が均一な厚さを有するものとする。箔とは、その形状が層の形状と同様な特徴を有する(すなわち、第3の直交方向よりも2つの互いに直交する方向ではるかに大きい寸法である)構造であるが、必ずしも均一でなくてよい。例えば、箔は、一緒に戴置された及び/又はくっつけられた2つあるいはそれ以上の層からなるものでもよい。放射線窓箔とは、測定装置の放射線窓に使用するために適した特性(低吸収、十分な気密性、十分な機械的強度など)を有する箔である。放射線窓とは、円環状の支持構造体に取り付けられた放射線窓箔片を含む物体であって、その結果、電磁放射が、前記放射線窓箔片以外の部分を貫通する必要なく、支持構造体によって画定された開口部を通過することができるようになっている物体である。
図1は、本発明の一実施態様に係る放射線窓の製造方法の種々のステップにおける加工物を示す図である。最上段のステップは、少なくとも1つの表面が研磨されたキャリア101を示す。図1では、研磨面が上を向いている。研磨面に必要な平滑度は、その面を20~100nmのオーダーの均一な厚さの実質的に連続したガス拡散阻止層で覆う目的に応じて決定される。一例として、シリコンウエハーは、通常、ナノメートルの数分の1のオーダーのrms(二乗平均平方根)の粗さ値に研磨されており、これは本発明の目的にとって十分である。シリコンに加えて、又はシリコンの代わりに、合理的に一般的で扱いやすい何らかのエッチング剤でエッチング可能で、必要なレベルの平滑度まで研磨することができる、他の何らかの固体材料からキャリア101を製造することもできる。
次のステップでは、キャリア101の研磨面上にガス拡散阻止層102が作られる。ガス拡散阻止層102の主な目的は、ガスタイトな放射線窓を提供することである。加えて、ガス拡散阻止層102は、後のプロセスステップにおいて、下方から現れてキャリア101の少なくとも一部を除去するエッチング剤が、ガス拡散阻止層の上方に設けられる層に影響を与えることを防ぐ、エッチング停止層として作用するものであり、つまり、ガス拡散阻止層102の材料は、エッチング剤に対して不浸透性である。したがって、ガス拡散阻止層102の材料は、キャリア101の材料に対して有効に作用するエッチング剤によって著しく影響されないように選択されるべきである。加えて、ガス拡散阻止層102の材料は、薄層(厚さ20~100nmのオーダー)での堆積に適用可能であるべきであり、放射線窓が使用される電磁放射の波長において、放射線を顕著に吸収したり、扱いに困るような異常を生じさせてはならない。ガス拡散阻止層102のさらなる有利な特性は、X線測定装置の使用中の環境条件に対する耐食性と、その上に堆積されるさらなる層に対する良好な接着特性とを含む。キャリア101がシリコンからなる場合、ガス拡散阻止層102のために有利な材料の一つは、窒化シリコンである。ガス拡散阻止層102の堆積は可能な限り均一に行われるべきであり、特に、エッチング停止層中にピンホールが残存することは回避しなければならない。ガス拡散阻止層102を堆積するための適切な方法としては、化学気相蒸着(CVD)法及びパルスレーザ堆積法が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
図1に示される方法の次のステップでは、少なくとも1つの組み合わせ層103が、前記ガス拡散阻止層102上の前記キャリア101とは反対側に作られる。少なくとも1つの組み合わせ層103は、アルミニウムからなる光減衰層104と強化層105とを含む。強化層105は、炭素充填ポリマー、例えばカーボンフラーレン誘導体(CFD);炭化ホウ素;ダイヤモンドライクカーボンのうちの1つからなるものでもよい。炭素充填ポリマーからなる強化層105は、芳香族ポリマー及びシリコンリッチなスピンオンガラスを含んでいてもよい。炭素充填ポリマーは例えば、ポリマーを少なくとも部分的に所望の段階まで熱分解することによって提供されてもよく、すなわち、ポリマーは完全に熱分解される必要はない。一例によれば、ポリマーは、シリコンウエハー、例えばシリコンキャリア101の加工において使用されるレジストであってもよい。炭素充填ポリマーの利点の一つは、化学気相蒸着(CVD)によって提供される材料、例えば炭化ホウ素又はダイヤモンドライクカーボンと比較して、製造におけるエネルギー消費が小さいことである。少なくとも1つの組み合わせ層103の各々における光減衰層104は、可視光の望ましくない波長を遮断し、強化層105内の結晶の成長を停止させる役割を有する。光減衰層104の厚さは、80~300nmであってもよい。少なくとも1つの組み合わせ層103の各々における強化層105は、組み合わせ層に機械的強度を与え、さらに放射線窓全体にも機械的強度を与える。強化層105の厚さは0.25~1μmとすることができ、好ましくは0.5μmとすることができる。図1に示す例では、1つの組み合わせ層のみが作られているが、放射線窓の機械的強度及び/又は圧力強度を改善するために、複数の組み合わせ層を設けてもよい。
図2には、本発明による方法の一例が概略的に示されており、3つの組み合わせ層103a~103nが、前記ガス拡散阻止層102の前記キャリア101とは反対側に作製されている。ただし、組み合わせ層の数はこれに限定されない。各組み合わせ層103a~103nは、光減衰層104a~104n及び強化層105a~105nを含む。少なくとも1つの組み合わせ層103a~103nの各々における層は、強化層105a~105nが光減衰層104a~104nの上に作られるように作られる。さらに、複数の組み合わせ層103a~103nは、さらなる組み合わせ層における光減衰層が、前の組み合わせ層における強化層の、前の組み合わせ層における光減衰層とは反対側に作られるように作られる。換言すれば、多重組み合わせ層103a~103nにおいて1つおきの層は光減衰層104a~104nであり、多重組み合わせ層における1つおきの層は強化層105a~105nである。
放射線窓が多重組み合わせ層103a~103nを含む場合、すべての組み合わせ層103a~103nは、同じ材料、例えば、炭素充填ポリマー、炭化ホウ素、又はダイヤモンドライクカーボンからなる強化層105a~105nを含むことができる。あるいは、組み合わせ層103a~103nにおける強化層105a~105nのうち少なくともいくつかは、異なる材料からなるものであってもよい。一つの非限定的な例によれば、第1の組み合わせ層103aは、炭素充填ポリマーからなる強化層105aを含んでもよく、第2の組み合わせ層103bは、炭化ホウ素からなる強化層105bを含んでもよく、第3の組み合わせ層103nは、ダイヤモンドライクカーボンからなる強化層105nを含んでもよい。別の非限定的な例によれば、第1の組み合わせ層103aは、炭化ホウ素からなる強化層105aを含んでもよく、第2の組み合わせ層103bは、炭素充填ポリマーからなる強化層105bを含んでもよく、第3の組み合わせ層103nは、炭化ホウ素からなる強化層105nを含んでもよい。
図1に示される方法の次のステップにおいて、キャリア101、ガス拡散阻止層102、及び少なくとも1つの組み合わせ層103の組み合わせ構造は、一つの放射線窓に使用するために適したサイズとなるように、片(piece)へと切断される。一例として、キャリアは、元々は、数インチの直径を有するシリコンウエハーであってもよく、一方、放射線窓に十分な片(piece)の直径は1~2センチメートルであってもよい。とはいえ、本発明は、作られる放射線窓の最大サイズを制限するものではない。また別の例として、一実施形態による放射線窓は、放射線が通過するための箔で覆われた開口部の直径として50mmを有することができる。この方法のこのステップで組み合わせ構造を片へと切断することは、本発明の必須要件ではないが、単一の元々の加工物から多数の完成放射線窓を非常に実用的に製造することができる、という意味で有利である。
図1に示される方法の次のステップでは、少なくとも1つの組み合わせ層103が支持構造105に面するように、キャリア101、ガス拡散阻止層102、及び少なくとも1つの組み合わせ層103を含む組み合わせ構造の片が、支持構造107の開口106の周りの環状領域に取り付けられる。取り付けのために、例えば、はんだ又は接着剤が使用されてもよい。接着剤又ははんだ108の断面が、その厚さを強調する形で図1に概略的に示されている。その他についても、図示された寸法は原寸比例ではなく、互いに比較可能ではない;図示された寸法は、図面におけるグラフィカルな明瞭性のためにのみ、選ばれたものである。これらの片を、最終的に放射線窓箔を構成することになる支持構造に取り付けるステップにおいて、依然としてキャリア101が存在しているということは、取り扱いが容易であり、この段階での放射線窓箔のしわ発生や他の種類の変形を心配する必要がないことを意味する。図1における接着剤又ははんだ108の表示は、概略的なものに過ぎず、支持構造107と少なくとも1つの層状構造との間の平坦な表面上の接着剤又ははんだの平坦な層が唯一の可能な選択肢であることを意味するものではない。
「環状」という記述子は、広い意味で理解されるべきである。本発明は、支持構造が例えば、円形の形態を有することを必要としない。支持構造は、開口部の周りに領域及び/又はいくつかの縁部を提供するだけで十分であり、完成された構造中の放射線窓箔を所定の位置に確実に保持するのに十分であり、また、気密性が必要とされる用途では気密シールを形成するのに十分であるほど、密着してかつ広範囲に放射線窓箔を前記縁部及び/又は領域に取り付けることができる。
図1に示す最後のステップでは、キャリア101がエッチング除去済みであり、ガス拡散阻止層102と支持構造107内の開口部106を覆う少なくとも1つの組み合わせ層103とを含む放射窓箔のみが残されている。前記方法のこの段階は、ガス拡散阻止層102が、エッチング停止層とも呼ばれることを明瞭に示している。エッチングは、他の層をそのまま残しながら、キャリア101を注意深く除去する最も有利な方法であると考えられる。一例として、キャリア101がシリコンからなり、ガス拡散阻止層102が窒化シリコンからなる場合、水酸化カリウム(KOH)は、特に70℃のようなやや高い温度において、1つの適切なエッチング剤である。エッチング段階では、エッチング剤が、放射線窓箔のガス拡散阻止層102が存在する側のみに影響を及ぼすことを確実にすべきである。その際には、支持構造105を利用することができる。例えば、キャリアが上方を向くように構造を回転させ、管状シールドの一端を支持構造107の外縁に取り付け、キャリアで覆われた放射線窓箔がカップの底部を形成するようにカップ形状を得るようにしてもよい。管状シールドは、カップ内に注入されたエッチング剤がキャリア以外の構造の他の部分に影響を及ぼさないようにするものである。
キャリアをエッチング除去した後、必要に応じて、リンス、乾燥、及び検査などの後処理ステップを行ってもよい。
図3は、図1及び図2と関連して述べた基本的な方法に対して、任意選択的な追加事項を概略的に示すものである。図3の最も上段に示したステップにおいて、ガス拡散阻止層102は、キャリア101の研磨された表面上に作られている。図3における次のステップとして、熱分解カーボンからなる付着層301が、前記ガス拡散阻止層102の前記キャリア101とは反対側に作られる。熱分解カーボン層は、例えば適切なポリマー、例えばフェノール-ホルムアルデヒドポリマーを、実質的に高温、例えば約800~1000℃で、真空中又は制御された雰囲気中で加熱することによって提供される。付着層301の主な目的は、その後に続いて作られる層の付着を改善することである。さらに、付着層は、可視光の望ましくない波長の減衰を少なくとも部分的に改善する。付着層301の厚さは、20~80nmであってもよい。
図3の最下段のステップは、少なくとも1つの組み合わせ層103を作ることを表している。ここでは付着層301が間に存在するとはいえ、前記少なくとも1つの組み合わせ層103は、依然として、ガス拡散阻止層102のキャリア101とは反対側に存在しており、このことは、後にエッチングプロセスによってキャリア101の少なくとも一部が除去されるべきであって、エッチングプロセスの効果はガス拡散阻止層102で終わるべきであるという点から重要である。放射線窓の製造方法は、このステップから、図1の第4のステップのように放射線窓用のサイズに放射線窓箔を切断するステップへと続いていく。
図4A及び4Bは、上記の方法のうち任意のものに加えることができる、さらに別の任意選択の追加事項を示すものである。図4A及び図4Bの最も上段に示したステップにおいて、ガス拡散阻止層102は、キャリア101の研磨された表面上に作製済みである。図4Aの次のステップとして、炭化ホウ素層401が、前記ガス拡散阻止層102の前記キャリア101とは反対側に作られる。あるいは、図3と関連して記載したように、熱分解カーボンからなる付着層301が、前記ガス拡散阻止層102の前記キャリア101とは反対側に作られてもよく、図4Bに示すように、炭化ホウ素層401は、前記付着層301の前記ガス拡散阻止層102とは反対側に作られる。炭化ホウ素層401の主たる目的は、放射線窓の機械的強度を向上させることである。炭化ホウ素層401の厚さは、0.5~2μmとすることができる。炭化ホウ素層がより薄い場合、その機械的強度は低すぎ、また炭化ホウ素層がより厚い場合、非常に高感度の蛍光X線測定においてその吸収が高すぎる可能性があり、なおかつ炭化ホウ素層は脆くなる。炭化ホウ素層は、スパッタリング、プラズマアシスト化学蒸着(CVD)、パルスレーザ蒸着のうちの少なくとも1つを含む薄膜形成技術を使用することによって、作られてもよい。
図4A及び図4Bの最下段のステップは、少なくとも1つの組み合わせ層103を作ることを表す。ここでは炭化ホウ素層401が間に存在するとはいえ、少なくとも1つの組み合わせ層103は、依然として、ガス拡散阻止層102のキャリア101とは反対側に存在しており、このことは、後にエッチングプロセスによってキャリア101の少なくとも一部が除去されるべきであって、エッチングプロセスの効果はガス拡散阻止層102で終わるべきであるという点から重要である。放射線窓の製造方法は、このステップから、図1の第4のステップのように放射線窓用のサイズに放射線窓箔を切断するステップへと続いていく。
上述の本発明の利点として、放射線窓箔が非常に薄く、しかも気密性が高く、機械的に強く、それゆえにX線を含む測定において不要な吸収あるいはスプリアス応答をほとんど引き起こさない放射線窓を製造することができることが挙げられる。さらに、放射線窓の材料は毒性がなく、環境の観点からも長期的に持続可能である。
上述の説明で与えられた具体的な例は、添付の特許請求の範囲の適用性及び/又は解釈を制限するものと解釈されるべきではない。上記の説明で示される例のリスト及びグループは、特に明記しない限り、すべてを網羅するものではない。
本開示に係る態様には以下の態様も含まれる。
<1> キャリア(101)の研磨されたある表面上に窒化ケイ素製のガス拡散阻止層(102)を作製すること、前記ガス拡散阻止層(102)の前記キャリア(101)とは反対側に、アルミニウム製の光減衰層(104)及び強化層(105)を含む組み合わせ層(103)を少なくとも1つ作製すること、前記キャリア(101)、前記ガス拡散阻止層(102)、前記少なくとも1つの組み合わせ層(103)を含む組み合わせ構造を支持構造(107)における開口部(106)の周辺の領域に、前記少なくとも1つの組み合わせ層(103)が前記支持構造(107)に対向するように取り付けること、及び前記キャリア(101)をエッチングにより除去すること、を含む、X線測定装置の多層放射線窓の製造方法。
<2> 前記強化層(105)が、炭素充填ポリマー、炭化ホウ素、及びダイヤモンドライクカーボンのうちの1つからなる、<1>に記載の製造方法。
<3> 前記少なくとも1つの組み合わせ層(103a-103n)のそれぞれにおける各層が、前記光減衰層(104a-104n)の上に前記強化層(105a-105n)が作製されるように作られている、<1>又は<2>に記載の製造方法。
<4> 前記ガス拡散阻止層(102)の前記キャリア(101)とは反対側に、熱分解カーボンからなる付着層(301)を、前記少なくとも1つの組み合わせ層(103)が該付着層(301)の上面に作製されるように作製することをさらに含む、<1>~<3>のいずれか1つに記載の製造方法。
<5> 前記ガス拡散阻止層(102)の前記キャリア(101)とは反対側に、炭化ホウ素層(401)を、前記少なくとも1つの組み合わせ層(103)が該炭化ホウ素層(401)の上面に作製されるように作製することをさらに含む、<1>~<3>のいずれか1つに記載の製造方法。
<6> 前記付着層(301)の前記ガス拡散阻止層(102)とは反対側に、炭化ホウ素層(401)を、前記少なくとも1つの組み合わせ層(103)が該炭化ホウ素層(401)の上面に作製されるように作製することをさらに含む、<4>に記載の製造方法。
<7> 開口部(106)を画定する支持構造(107)、及び、前記開口部(106)の周辺領域において前記支持構造(107)に取り付けられる多層窓箔、を含む、X線測定装置用の放射線窓であって、前記多層窓箔は、アルミニウム製の光減衰層(104)及び強化層(105)を含む、少なくとも1つの組み合わせ層(103);並びに、前記少なくとも1つの組み合わせ層(103)の前記支持構造(105)とは反対側に窒化シリコン製のガス拡散阻止層(102)を含む、X線測定装置用の放射線窓。
<8> 前記強化層(105)が、炭素充填ポリマー、炭化ホウ素、及びダイヤモンドライクカーボンのうちの1つからなる、<7>に記載の放射線窓。
<9> 前記少なくとも1つの組み合わせ層(103a-103n)のそれぞれにおいて、前記強化層(105a-105n)は前記光減衰層(104a-104n)の上に存在する、<7>又は<8>に記載の放射線窓。
<10> 前記ガス拡散阻止層(102)と前記少なくとも1つの組み合わせ層(103)との間に、熱分解カーボンからなる付着層(301)をさらに含む、<7>~<9>のいずれか1つに記載の放射線窓。
<11> 前記付着層(301)の厚さが20nm~80nmである、<10>に記載の放射線窓。
<12> 前記ガス拡散阻止層(102)と前記少なくとも1つの組み合わせ層(103)との間に、炭化ホウ素層(401)をさらに含む、<7>~<9>のいずれか1つに記載の放射線窓。
<13> 前記付着層(301)と前記少なくとも1つの組み合わせ層(103)との間に、炭化ホウ素層(401)をさらに含む、<10>又は<11>に記載の放射線窓。
<14> 前記炭化ホウ素層(401)の厚さが0.5μm~2μmである、<12>又は<13>に記載の放射線窓。
<15> 前記ガス拡散阻止層(102)の厚さが20nm~100nmである、<7>~<14>のいずれか1つに記載の放射線窓。
<16> 前記光減衰層(104)の厚さが80nm~300nmである、<7>~<15>のいずれか1つに記載の放射線窓。
<17> 前記強化層(105)の厚さが0.25μm~1μmである、<7>~<16>のいずれか1つに記載の放射線窓。


Claims (15)

  1. キャリア(101)の研磨されたある表面上に窒化ケイ素製のガス拡散阻止層(102)を作製すること、
    前記ガス拡散阻止層(102)の前記キャリア(101)とは反対側に、多重組み合わせ層(103a-103nを作製すること、ここで、前記多重組み合わせ層(103a-103n)における各組み合わせ層は、アルミニウム製の光減衰層(104a-104n)、及び、炭素充填ポリマー、炭化ホウ素、ダイヤモンドライクカーボンのいずれかからなる強化層(105a-105n)を含み、
    前記キャリア(101)、前記ガス拡散阻止層(102)、前記多重組み合わせ層(103a-103n)を含む組み合わせ構造を支持構造(107)における開口部(106)の周辺の領域に、前記多重組み合わせ層(103a-103n)が前記支持構造(107)に対向するように取り付けること、及び
    前記キャリア(101)をエッチングにより除去すること、
    を含む、X線測定装置の多層放射線窓の製造方法。
  2. 前記多重組み合わせ層(103a-103n)における各組み合わせのそれぞれの層が、前記光減衰層(104a-104n)の上に前記強化層(105a-105n)が作製されるように作られている、請求項1に記載の製造方法。
  3. 前記ガス拡散阻止層(102)の前記キャリア(101)とは反対側に、熱分解カーボンからなる付着層(301)を、前記多重組み合わせ層(103a-103n)が該付着層(301)の上面に作製されるように作製することをさらに含む、請求項1又は請求項2に記載の製造方法。
  4. 前記ガス拡散阻止層(102)の前記キャリア(101)とは反対側に、炭化ホウ素層(401)を、前記多重組み合わせ層(103a-103n)が該炭化ホウ素層(401)の上面に作製されるように作製することをさらに含む、請求項1又は請求項2に記載の製造方法。
  5. 前記付着層(301)の前記ガス拡散阻止層(102)とは反対側に、炭化ホウ素層(401)を、前記多重組み合わせ層(103a-103n)が該炭化ホウ素層(401)の上面に作製されるように作製することをさらに含む、請求項に記載の製造方法。
  6. 開口部(106)を画定する支持構造(107)、及び、
    前記開口部(106)の周辺領域において前記支持構造(107)に取り付けられる多層窓箔
    を含む、X線測定装置用の放射線窓であって、
    前記多層窓箔は
    多重組み合わせ層(103a-103n)、ここで、前記多重組み合わせ層(103a-103n)における各組み合わせ層は、アルミニウム製の光減衰層(104a-104n及び、炭素充填ポリマー、炭化ホウ素、ダイヤモンドライクカーボンのいずれかからなる強化層(105a-105n)を含む;並びに
    前記多重組み合わせ層(103a-103n)の前記支持構造(105)とは反対側に窒化シリコン製のガス拡散阻止層(102)
    を含む、
    X線測定装置用の放射線窓。
  7. 前記多重組み合わせ層(103a-103n)における各組み合わせ層において、前記強化層(105a-105n)は前記光減衰層(104a-104n)の上に存在する、請求項に記載の放射線窓。
  8. 前記ガス拡散阻止層(102)と前記多重組み合わせ層(103a-103n)との間に、熱分解カーボンからなる付着層(301)をさらに含む、請求項6又は請求項に記載の放射線窓。
  9. 前記付着層(301)の厚さが20nm~80nmである、請求項に記載の放射線窓。
  10. 前記ガス拡散阻止層(102)と前記多重組み合わせ層(103a-103n)との間に、炭化ホウ素層(401)をさらに含む、請求項6又は請求項に記載の放射線窓。
  11. 前記付着層(301)と前記多重組み合わせ層(103a-103n)との間に、炭化ホウ素層(401)をさらに含む、請求項又は請求項に記載の放射線窓。
  12. 前記炭化ホウ素層(401)の厚さが0.5μm~2μmである、請求項10又は請求項11に記載の放射線窓。
  13. 前記ガス拡散阻止層(102)の厚さが20nm~100nmである、請求項~請求項12のいずれか1項に記載の放射線窓。
  14. 前記光減衰層(104a-104n)の厚さが80nm~300nmである、請求項~請求項13のいずれか1項に記載の放射線窓。
  15. 前記強化層(105a-105n)の厚さが0.25μm~1μmである、請求項~請求項14のいずれか1項に記載の放射線窓。
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