JPH03240000A - 分光素子およびその製造方法 - Google Patents
分光素子およびその製造方法Info
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- JPH03240000A JPH03240000A JP3633590A JP3633590A JPH03240000A JP H03240000 A JPH03240000 A JP H03240000A JP 3633590 A JP3633590 A JP 3633590A JP 3633590 A JP3633590 A JP 3633590A JP H03240000 A JPH03240000 A JP H03240000A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、シンクロトロン放射光施設のビームライン等
、比較的高強度、かつ高エネルギーの光を扱う光学系に
おいて用いられる光学素子およびその製造方法に関する
ものである。
、比較的高強度、かつ高エネルギーの光を扱う光学系に
おいて用いられる光学素子およびその製造方法に関する
ものである。
（従来の技術）
従来、シンクロトロン放射光施設のビームライン等、比
較的高強度、かつ高エネルギーの光を扱う光学系におい
ては、多層膜分光素子としてＷ／Ｃ，Ｍｏ／Ｓｉ等の層
とカーボン層またはシリコン層の多層構造によって構成
された素子が用いられてきた。しかし従来のこのような
構造を有する分光素子の場合、主として光照射による温
度上昇が原因で単体金属層の結晶構造に変化を生じ、ま
た、単体金属層とカーボン層またはシリコン層との間で
反応が生じ、界面の急峻性が失われるので、分光特性の
経時変化が大きいという問題があった。
較的高強度、かつ高エネルギーの光を扱う光学系におい
ては、多層膜分光素子としてＷ／Ｃ，Ｍｏ／Ｓｉ等の層
とカーボン層またはシリコン層の多層構造によって構成
された素子が用いられてきた。しかし従来のこのような
構造を有する分光素子の場合、主として光照射による温
度上昇が原因で単体金属層の結晶構造に変化を生じ、ま
た、単体金属層とカーボン層またはシリコン層との間で
反応が生じ、界面の急峻性が失われるので、分光特性の
経時変化が大きいという問題があった。
（発明か解決しようとする課題）
本発明は、前述の問題点を解決するためになされたもの
で、耐高強度、がっ耐高エネルギーの分光素子を提供す
ることにある。
で、耐高強度、がっ耐高エネルギーの分光素子を提供す
ることにある。
（課題を解決するための手段）
本発明の分光素子は、従来の単体金属層とカーボン層ま
たはシリコン層の多層構造の代わりに、高強度、かつ高
エネルギーの光照射に対しても、結晶構造が安定であり
、かつ互いに反応しにくい金属もしくは合金、シリコン
、窒素からなる３元化合物層と窒化シリコン層を交互に
積層した多層構造とする。
たはシリコン層の多層構造の代わりに、高強度、かつ高
エネルギーの光照射に対しても、結晶構造が安定であり
、かつ互いに反応しにくい金属もしくは合金、シリコン
、窒素からなる３元化合物層と窒化シリコン層を交互に
積層した多層構造とする。
本発明の分光素子の製造方法は、スパッタ装置に、金属
もしくは合金のシリサイドターゲットとシリコンターケ
ラト、および基板を装填し、スパッタ装置の内部を排気
した後、アルゴンと窒素の混合気体を導入し、窒素成分
を制御して、前記ターゲットを用いて反応性スパッタ法
により、基板を回転させながら、前記金属もしくは合金
、シリコン、窒素からなる３元化合物膜と窒化シリコン
膜とを交互に堆積した多層構造を形成する。
もしくは合金のシリサイドターゲットとシリコンターケ
ラト、および基板を装填し、スパッタ装置の内部を排気
した後、アルゴンと窒素の混合気体を導入し、窒素成分
を制御して、前記ターゲットを用いて反応性スパッタ法
により、基板を回転させながら、前記金属もしくは合金
、シリコン、窒素からなる３元化合物膜と窒化シリコン
膜とを交互に堆積した多層構造を形成する。
（実施例）
第１図は、金属にタングステンを用いた場合の本発明の
光学素子の一実施例図であって、ＷＳｉＮ （Ｗ： Ｓ
ｉ ：Ｎ＝２ ＋ １ ： １） ／Ｓ ｉＮ多層膜
の分光素子を示す。ｌはＷＳｉＮ、２はＳｉＮ、３は石
英であり、ＷＳｉＮ層１８組、５ｉＮ１８組、計３６層
から成っている。
光学素子の一実施例図であって、ＷＳｉＮ （Ｗ： Ｓ
ｉ ：Ｎ＝２ ＋ １ ： １） ／Ｓ ｉＮ多層膜
の分光素子を示す。ｌはＷＳｉＮ、２はＳｉＮ、３は石
英であり、ＷＳｉＮ層１８組、５ｉＮ１８組、計３６層
から成っている。
第２図に、前述のＷＳｉＮ／ＳｉＮ多層膜のＸ線回折デ
ータを示す。第２図かられかるように多層膜を形成した
直後、および真空中での８００°Ｃ１１時間の熱処理後
における膜の構造は、ともにアモルファスであり、極め
て安定である。この構造の分光素子に、１０ ＫｅＶ程
度までのＸ線を含むシンクロトロン放射光を、計１００
０時間照射したところ、特性変動は見られず極めて安定
であった。
ータを示す。第２図かられかるように多層膜を形成した
直後、および真空中での８００°Ｃ１１時間の熱処理後
における膜の構造は、ともにアモルファスであり、極め
て安定である。この構造の分光素子に、１０ ＫｅＶ程
度までのＸ線を含むシンクロトロン放射光を、計１００
０時間照射したところ、特性変動は見られず極めて安定
であった。
なおこの実施例では、ＷＳｉＮ膜中の窒素原子濃度を２
５％としたが、これに限定されることはなく、少なくと
も５％以上含有すれば、多層膜の構造は、高温状態でも
安定であり、本発明は有効である。５％以下の場合には
高温状態で結晶化を生ずる。またあまりＮ原子濃度を上
げると、他の成分の濃度が下がるので、膜特性は安定で
なく、実用的には５％程度までが適当である。
５％としたが、これに限定されることはなく、少なくと
も５％以上含有すれば、多層膜の構造は、高温状態でも
安定であり、本発明は有効である。５％以下の場合には
高温状態で結晶化を生ずる。またあまりＮ原子濃度を上
げると、他の成分の濃度が下がるので、膜特性は安定で
なく、実用的には５％程度までが適当である。
またこの実施例では、Ｗ：５ｉ＝２：１としたが、これ
を３：、１，１：２等とした場合においても多層膜の構
造は安定であり、本発明は有効である。
を３：、１，１：２等とした場合においても多層膜の構
造は安定であり、本発明は有効である。
またこの実施例では、金属にタングステンを用いたが、
これをモリブデン、タンタル、ニオブ、チタン、コバル
ト、ニッケル、またはこれらの合金とした場合において
も、同様に多層膜の構造は安定であり、本発明は有効で
ある。
これをモリブデン、タンタル、ニオブ、チタン、コバル
ト、ニッケル、またはこれらの合金とした場合において
も、同様に多層膜の構造は安定であり、本発明は有効で
ある。
またこの実施例では、基板に石英を用いたが、これをシ
リコン等、他の材料とした場合においても、多層膜の特
性には影響を与えないので、本発明は有効である。
リコン等、他の材料とした場合においても、多層膜の特
性には影響を与えないので、本発明は有効である。
またこの実施例では、ＷＳｉＮ１８層、５ｉＮ１８層、
計３６層の多層構造の場合について述べたが、系の安定
性はこの層数には依らないので、他の層数の場合におい
ても本発明が有効であることは言うまでもない。
計３６層の多層構造の場合について述べたが、系の安定
性はこの層数には依らないので、他の層数の場合におい
ても本発明が有効であることは言うまでもない。
このように、本発明の光学素子は、高強度、かつ高エネ
ルギーの光照射による経時変化の極めて小さい材料系を
用いているので、特に高強度、かつ高エネルギーの放射
光を利用するアンジュレータ、ウィグラー等を用いたビ
ームラインの多層膜分光素子の寿命を、大幅に向上させ
ることができるという利点がある。
ルギーの光照射による経時変化の極めて小さい材料系を
用いているので、特に高強度、かつ高エネルギーの放射
光を利用するアンジュレータ、ウィグラー等を用いたビ
ームラインの多層膜分光素子の寿命を、大幅に向上させ
ることができるという利点がある。
次にＷＳ ｉ Ｎ／Ｓ ｉ Ｎ多層膜の場合を例にとり
、本発明の分光素子の製造方法の実施例について述べる
。
、本発明の分光素子の製造方法の実施例について述べる
。
第３図は本発明の分光素子用のスパッタ装置の概略図で
あって、４は基板ホルダ、５は基板、６はターゲット（
ＷＳ ｉ） 、７はターゲット（Ｓｉ）、８はシールド
板、９はマスフローコントローラ、１０は高周波電源を
示す。
あって、４は基板ホルダ、５は基板、６はターゲット（
ＷＳ ｉ） 、７はターゲット（Ｓｉ）、８はシールド
板、９はマスフローコントローラ、１０は高周波電源を
示す。
石英等の基板５をスパッタ装置に装填して、内部を排気
した後、アルゴンと窒素とを、マスフローコントローラ
９でそれぞれ２０ ｓｅｃ／ｍｉｎ、 ２ｓｅｃ／ｍｉ
ｎに制御し、その混合気体を導入し、タングステン・シ
リサイドとシリコンのターゲット６．７に、それぞれ放
電電力３００Ｗ、５００Ｗを印加して、反応性スパッタ
法により基板を回転（回転数：５ｒｐｍ ）させながら
、ＷＳｉＮ膜とＳｉＮ膜を交互に堆積していき、ＷＳ
ｉ Ｎ／Ｓ ｉ Ｎ多層構造を形成した。膜中の窒素原
子濃度は、ガスの混合比を変えることにより制御する。
した後、アルゴンと窒素とを、マスフローコントローラ
９でそれぞれ２０ ｓｅｃ／ｍｉｎ、 ２ｓｅｃ／ｍｉ
ｎに制御し、その混合気体を導入し、タングステン・シ
リサイドとシリコンのターゲット６．７に、それぞれ放
電電力３００Ｗ、５００Ｗを印加して、反応性スパッタ
法により基板を回転（回転数：５ｒｐｍ ）させながら
、ＷＳｉＮ膜とＳｉＮ膜を交互に堆積していき、ＷＳ
ｉ Ｎ／Ｓ ｉ Ｎ多層構造を形成した。膜中の窒素原
子濃度は、ガスの混合比を変えることにより制御する。
またタングステンとシリコンの組成比は、スパッタリン
グ・ターゲットの組成比を変えることに（り制御する。
グ・ターゲットの組成比を変えることに（り制御する。
さらに各層の膜厚は、各スパッタリング・ターゲットに
印加する放電電力と基板回転速度を調整することにより
制御する。
印加する放電電力と基板回転速度を調整することにより
制御する。
なおこの実施例は、金属としてタングステンのみを用い
たＷＳｉＮ／ＳｉＮ多層膜の場合の製造方法について述
べたが、これをモリブデン、タンタル、ニオブ、チタン
、コバルト、ニッケル、またはこれらの合金とした場合
には、スパッタリング・ターゲットとして、それぞれモ
リブデン・シリサイド、タンタル・シリサイド、ニオブ
・シリサイド、チタン・シリサイド・コバルト・シリサ
イド、ニッケル・シリサイド、またはこれら金属の合金
のシリサイドとシリコンターゲットを組み合わせて用い
ることにより、同様の手順で前述の分光索子を製造する
ことができ、本発明は有効である。
たＷＳｉＮ／ＳｉＮ多層膜の場合の製造方法について述
べたが、これをモリブデン、タンタル、ニオブ、チタン
、コバルト、ニッケル、またはこれらの合金とした場合
には、スパッタリング・ターゲットとして、それぞれモ
リブデン・シリサイド、タンタル・シリサイド、ニオブ
・シリサイド、チタン・シリサイド・コバルト・シリサ
イド、ニッケル・シリサイド、またはこれら金属の合金
のシリサイドとシリコンターゲットを組み合わせて用い
ることにより、同様の手順で前述の分光索子を製造する
ことができ、本発明は有効である。
（発明の効果）
以上述べたように、本発明の製造方法によれば、任意の
組成の多層膜を制御性良く製作でき、耐高強度・耐高エ
ネルギーの分光素子を容易に実現できるという利点があ
る。
組成の多層膜を制御性良く製作でき、耐高強度・耐高エ
ネルギーの分光素子を容易に実現できるという利点があ
る。
第１図は本発明の分光素子の一実施例の構造を示す図、
第２図は第１図に示すＷＳｉＮ／ＳｉＮ多層膜のＸ線回
折データを示す図、 第３図は本発明の分光素子用のスパッタ装置の概略図で
ある。 １・・・ＷＳｉＮ ２・・・ＳｉＮ３・・・
石英 ４・・・基板ホルダ５・・・基板 ６・・・ターゲット （ＷＳｉ） ７・・・ターゲット （Ｓｉ） ８・・・シールド板 ９・・・マスフローコントローラ １０・・・高周波電源
折データを示す図、 第３図は本発明の分光素子用のスパッタ装置の概略図で
ある。 １・・・ＷＳｉＮ ２・・・ＳｉＮ３・・・
石英 ４・・・基板ホルダ５・・・基板 ６・・・ターゲット （ＷＳｉ） ７・・・ターゲット （Ｓｉ） ８・・・シールド板 ９・・・マスフローコントローラ １０・・・高周波電源
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、金属もしくは合金、シリコン、窒素からなる３元化
合物層と窒化シリコン層を交互に積層した多層構造を有
することを特徴とする分光素子。 ２、特許請求の範囲第１項記載の分光素子において、３
元化合物中の窒素原子濃度が少なくとも５％以上あるこ
とを特徴とする分光素子。 ３、分光素子の製造方法において、スパッタ装置に、金
属もしくは合金のシリサイドターゲットとシリコンター
ゲット、および基板を装填し、スパッタ装置の内部を排
気した後、アルゴンと窒素の混合気体を導入し、窒素成
分を制御して、前記ターゲットを用いて反応性スパッタ
法により、基板を回転させながら、前記金属もしくは合
金、シリコン、窒素からなる３元化合物膜と窒化シリコ
ン膜とを交互に堆積した多層構造を形成することを特徴
とする分光素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3633590A JPH03240000A (ja) | 1990-02-19 | 1990-02-19 | 分光素子およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3633590A JPH03240000A (ja) | 1990-02-19 | 1990-02-19 | 分光素子およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03240000A true JPH03240000A (ja) | 1991-10-25 |
Family
ID=12466961
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3633590A Pending JPH03240000A (ja) | 1990-02-19 | 1990-02-19 | 分光素子およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03240000A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH063523A (ja) * | 1992-03-04 | 1994-01-14 | Boc Group Inc:The | 耐久性のある低放射率日射制御薄膜コーティング |
| US20130220794A1 (en) * | 2012-02-23 | 2013-08-29 | Dynavac | Apparatus and method for multi-source deposition |
-
1990
- 1990-02-19 JP JP3633590A patent/JPH03240000A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH063523A (ja) * | 1992-03-04 | 1994-01-14 | Boc Group Inc:The | 耐久性のある低放射率日射制御薄膜コーティング |
| US20130220794A1 (en) * | 2012-02-23 | 2013-08-29 | Dynavac | Apparatus and method for multi-source deposition |
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