JPH06289145A - X-ray window member and manufacture thereof - Google Patents

X-ray window member and manufacture thereof

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JPH06289145A
JPH06289145A JP9066393A JP9066393A JPH06289145A JP H06289145 A JPH06289145 A JP H06289145A JP 9066393 A JP9066393 A JP 9066393A JP 9066393 A JP9066393 A JP 9066393A JP H06289145 A JPH06289145 A JP H06289145A
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JP
Japan
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diamond
mask
film
substrate
etching
Prior art date
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Pending
Application number
JP9066393A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshinori Nakano
美紀 中野
Keiichiro Tanabe
敬一朗 田辺
Naoharu Fujimori
直治 藤森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP9066393A priority Critical patent/JPH06289145A/en
Publication of JPH06289145A publication Critical patent/JPH06289145A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To improve the transmission performance, durability, and pressureproofness and prolong life by selectively etching-treating the center part of a gas phase synthesized diamond farmed on a substrate, forming the left thin part to an X-ray transmission part, and forming the part which is not etching-treated to a back-up grid. CONSTITUTION:The upper part of a substrate 1 made of metal, ceramics, etc., is coated with a diamond film 2 having a thickness of 10-50mum through the gas phase synthesizing method. Then, a mask 3 is formed on the film 2, and the film 2 is selectively etching-processed to a thickness of 0.3-1mum, and a left thin part is formed to an X-ray transmission part, and the left thick part is formed to a back-up grid. The peripheral edge part of the reverse surface of the substrate 1 and the side surface are covered by each, resist 4, and etching is performed, and the center part is removed, leaving only the peripheral edge part as skelton. Through this manufacturing method, the close adhesiveness is improved, since the film 2 and the back-up grid are formed integrally, and the generation of stress difference between both is prevented, and also the strength for the pressure difference between the inside and outside is large, and an excellent window free from leak can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明はX線窓材の製造法に関
する。近年X線を用いた分析装置は、工業技術の非常に
広範な分野で用いられるようになってきた。その性能も
長足の進歩を遂げている。多様な装置があるが、その短
い波長、強力な透過性を利用し、物質の構造、組成、不
純物などを定量的に解析することができる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing an X-ray window material. In recent years, analyzers using X-rays have come to be used in a very wide field of industrial technology. Its performance has also made great strides. Although there are various devices, the structure, composition, impurities, etc. of a substance can be quantitatively analyzed by utilizing its short wavelength and strong transmittance.

【0002】中でもエネルギ−分散型X線微小分析装置
は2次元的な元素分布を比較的高い分解能で簡単に分析
できるという利点がある。ために多様な物質の分析に盛
んに用いられている。本発明は、エネルギ−分散型X線
微小分析装置において、X線検出器と、試料室との隔壁
に用いられるX線窓材の製造方法に関する。
Above all, the energy-dispersive X-ray microanalyzer has an advantage that a two-dimensional element distribution can be easily analyzed with a relatively high resolution. Therefore, it is widely used in the analysis of various substances. The present invention relates to a method for manufacturing an X-ray window material used as a partition between an X-ray detector and a sample chamber in an energy-dispersive X-ray microanalyzer.

【0003】[0003]

【従来の技術】X線装置の窓材は、大気圧下にある外部
と、真空状態である装置の内部の間の窓を塞ぐようため
に用いられる。窓はX線を通すための開口である。窓材
はそれ故1気圧の圧力差に耐え、X線の損失の小さいも
のでなければならない。
2. Description of the Related Art The window material of an X-ray apparatus is used to close the window between the outside under atmospheric pressure and the inside of the apparatus in a vacuum state. The window is an opening for passing X-rays. The window material must therefore be able to withstand a pressure difference of 1 atmosphere and have a low x-ray loss.

【0004】一般に軽く堅牢である材料が適すると考え
られる。軽い元素はX線の吸収が少ないからである。金
属箔が用いられることが多い。軽金属ということではA
lがすぐに思い付くがAl箔はX線を透過する厚みにす
ると充分な強度がない。
Materials that are generally light and robust are considered suitable. This is because light elements absorb less X-rays. Metal foil is often used. Light metal is A
Although I can easily think of l, the Al foil does not have sufficient strength when it has a thickness that allows X-ray transmission.

【0005】そこで従来エネルギ−分散型X線微小分析
装置のX線窓の材料としてはBeが良く用いられた。B
eは原子番号が小さく軽量でX線を比較的良く透過する
からである。しかも機械的にも堅牢でAl箔などよりず
っと強い。しかしBe窓であってもX線を充分に通すほ
ど薄くすると、機械的な強度がなお足らない。
Therefore, Be has been often used as the material of the X-ray window of the conventional energy dispersive X-ray microanalyzer. B
This is because e has a small atomic number and is light in weight and relatively well transmits X-rays. Moreover, it is mechanically strong and much stronger than Al foil. However, even a Be window, if it is thin enough to pass X-rays, still lacks mechanical strength.

【0006】1気圧の圧力差に耐えるためBeは数十μ
m以上の厚みを必要とする。このような厚いものである
とX線の透過損失が大きくなる。損失が大きいと、外部
に取り出されるX線のパワ−が小さくなり検出感度が下
がる。また窓を加熱し損傷を与える可能性もある。
In order to withstand the pressure difference of 1 atm, Be is several tens μ
A thickness of m or more is required. If it is thick like this, the transmission loss of X-rays increases. If the loss is large, the power of X-rays extracted to the outside is small and the detection sensitivity is lowered. It can also heat and damage the windows.

【0007】近年気相合成法によってダイヤモンド、ダ
イヤモンド状炭素膜を合成することができるようになっ
た。それで気相合成法で製造された炭素膜を主成分とし
た窓材も提案されている。
In recent years, it has become possible to synthesize diamond and diamond-like carbon films by the vapor phase synthesis method. Therefore, a window material mainly composed of a carbon film manufactured by a vapor phase synthesis method has been proposed.

【0008】ダイヤモンドは原子番号がBeよりも原子
番号が大きくてX線を遮蔽する能力はダイヤモンドの方
が大きい。同じ厚みであればBeのほうがX線透過率に
優れる。しかし、ダイヤモンドはBeよりも機械的強度
に優れているので、膜厚をより薄くできる。たとえばダ
イヤモンド膜は0.3μm〜1μmまで薄くしてもX線
窓材として使える。Beではとてもこのように薄くはで
きず、10μm以上の膜厚が必要であった。
Since diamond has a larger atomic number than Be, diamond has a greater ability to shield X-rays. If the thickness is the same, Be has better X-ray transmittance. However, since diamond is superior in mechanical strength to Be, the film thickness can be made thinner. For example, the diamond film can be used as an X-ray window material even if it is thinned to 0.3 μm to 1 μm. Be cannot be very thin like this, and a film thickness of 10 μm or more is required.

【0009】このように薄いダイヤモンド膜のX線窓材
は、従来のBe窓材では到底不可能であった窒素、酸素
などの軽元素からのX線をも透過させることができる。
窒素や酸素は存在量の多い元素であるから、多くの試料
に大抵含まれている。試料を分析するのであるから全て
の元素の比率が分かることが望ましい。分析装置におい
て、酸素や窒素の量を測定できるということが強く望ま
れる。X線を使った分析はいろいろな方法があるが、そ
の物質が出す特性X線を測定して物質を同定するという
方法もある。
As described above, the thin diamond film X-ray window material can transmit X-rays from light elements such as nitrogen and oxygen, which cannot be achieved by conventional Be window materials.
Nitrogen and oxygen are elements that are present in abundance, so most of them are contained in many samples. Since the sample is analyzed, it is desirable to know the ratio of all elements. It is strongly desired that the analyzer can measure the amounts of oxygen and nitrogen. There are various methods of analysis using X-rays, and there is also a method of measuring the characteristic X-rays emitted by the substance to identify the substance.

【0010】従来のBe窓材では、吸収が大きいので酸
素や窒素のような軽元素からの特性X線を通さないの
で、軽元素の測定ができない。しかし酸素や窒素の定量
測定が強くのぞまれているので、これら軽元素からの特
性X線をも透過させることのできるX線窓材が必要であ
る。ダイヤモンドX線窓材は薄くすることにより軽元素
からのX線を通すことができる。ダイヤモンドを使うこ
とによりX線測定装置の適用範囲を広げることができ
る。またダイヤモンドは化学的にも安定である。このよ
うな訳で、Beよりもダイヤモンドの方がX線窓材とし
て総合的に優れている。
Since the conventional Be window material has large absorption, it does not pass the characteristic X-rays from light elements such as oxygen and nitrogen, so that light elements cannot be measured. However, since quantitative measurement of oxygen and nitrogen is strongly desired, an X-ray window material capable of transmitting characteristic X-rays from these light elements is required. By thinning the diamond X-ray window material, X-rays from light elements can pass through. The use range of the X-ray measuring device can be expanded by using diamond. Diamond is also chemically stable. For this reason, diamond is generally superior to Be as an X-ray window material.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】気相合成法により製造
されるダイヤモンド膜は非常に薄い。ために機械的な強
度が不十分である。機械的強度を補うために、補強材を
ダイヤモンド面に取り付けることが必要になる。補強材
をバックアップグリッドと言っている。
The diamond film produced by the vapor phase synthesis method is very thin. Therefore, the mechanical strength is insufficient. To supplement the mechanical strength, it is necessary to attach a reinforcing material to the diamond surface. The reinforcing material is called a backup grid.

【0012】従来ダイヤモンド膜の補強のためのバック
アップグリッドとしては、Si、Mo、Alなどの金属
が用いられてきた。例えば特開平2−199099号な
どはこのようなバックアップグリッドを提案している。
これらの金属の上にダイヤモンドを成長させ、のちに金
属を大部分除去してバックアップグリッドとする。ある
いは基板の上にダイヤモンドを成長させ、マスクを使っ
て部分的に金属をダイヤモンドの上に蒸着する。あるい
はダイヤモンドの上に一様に金属を蒸着しフォトリソグ
ラフィにより部分的な枠を残してエッチングする。金属
のバックアップグリッドの製作方法は幾つかある。
Conventionally, metals such as Si, Mo and Al have been used as a backup grid for reinforcing the diamond film. For example, JP-A-2-199099 proposes such a backup grid.
Diamond is grown on these metals and most of the metal is later removed to form a backup grid. Alternatively, diamond is grown on the substrate and a mask is used to partially deposit metal on the diamond. Alternatively, a metal is vapor-deposited uniformly on diamond and is etched by photolithography leaving a partial frame. There are several ways to make a metal backup grid.

【0013】しかし、Al、Si、Mo等の金属はダイ
ヤモンド膜との接着強度が弱い。ためにダイヤモンド膜
を充分に補強することができない。ダイヤモンド膜とバ
ックアップグリッドが次第に剥離する。ためにX線窓材
としての寿命が短い。さらにこれらの金属はX線を受け
て固有の蛍光X線を発生する。バックアップグリッドか
らの蛍光X線が試料からの固有X線にノイズとして重畳
される。このノイズが試料からのX線の検出限界を低下
させる。
However, metals such as Al, Si and Mo have weak adhesion strength to the diamond film. Therefore, the diamond film cannot be sufficiently reinforced. The diamond film and the backup grid gradually separate. Therefore, the life of the X-ray window material is short. Further, these metals receive X-rays and generate intrinsic fluorescent X-rays. The fluorescent X-rays from the backup grid are superimposed on the intrinsic X-rays from the sample as noise. This noise lowers the detection limit of X-rays from the sample.

【0014】またバックアップグリッドの材料と、ダイ
ヤモンドでは熱膨張率がかなり相違する。ダイヤモンド
の気相合成法はかなりの高温雰囲気で行う。ダイヤモン
ド薄膜形成後、常温に下げると、ダイヤモンド膜とバッ
クアップグリッドの間に強い熱歪みが発生する。ために
窓材が破損したり、変形したりすることがある。
Further, the coefficient of thermal expansion of the material of the backup grid and that of diamond are considerably different. The vapor phase synthesis method of diamond is performed in a considerably high temperature atmosphere. If the temperature is lowered to room temperature after forming the diamond thin film, strong thermal strain occurs between the diamond film and the backup grid. Therefore, the window material may be damaged or deformed.

【0015】このような接着強度の低さ、蛍光X線、熱
膨張率差の問題はダイヤモンドと異なる材料でバックア
ップグリッドを形成する限り避け難い。そこで、ダイヤ
モンド自体でバックアップグリッドを形成したX線窓材
も提案されている。特開平4−127100号である。
Such problems of low adhesive strength, fluorescent X-rays and difference in coefficient of thermal expansion are unavoidable as long as the backup grid is made of a material different from diamond. Therefore, an X-ray window material having a backup grid formed of diamond itself has been proposed. JP-A-4-127100.

【0016】Siなどの基体の上に気相合成法によりダ
イヤモンドを成長させる。この上にダイヤモンドの成長
を抑制するマスクを形成する。さらにダイヤモンドを気
相合成法により成長させる。成長抑止マスクで覆われて
いる部分はダイヤモンドが成長しない。マスクから露出
していた部分はダイヤモンドで覆われる。これがバック
アップグリッドとなる。Si基体の底の中央部をエッチ
ング除去する。こうしてダイヤモンドのバックアップグ
リッドを持つダイヤモンド薄膜のX線窓材ができる。
Diamond is grown on a substrate such as Si by a vapor phase synthesis method. A mask for suppressing the growth of diamond is formed on this. Further, diamond is grown by the vapor phase synthesis method. Diamond does not grow in the portion covered by the growth restraint mask. The part exposed from the mask is covered with diamond. This will be the backup grid. The central portion of the bottom of the Si substrate is removed by etching. Thus, a diamond thin film X-ray window material having a diamond backup grid is formed.

【0017】このX線窓材は薄膜とバックアップグリッ
ドを同じ材料で作るので、両者の接着強度が大きい。ま
た熱膨張率が違わないので、高温状態から常温にしても
熱歪みが発生しない。蛍光X線も生じない。このように
ダイヤモンドのバックアップグリッドがダイヤモンド薄
膜の上に形成されたX線窓材には優れた特徴がある。
In this X-ray window material, the thin film and the backup grid are made of the same material, so that the bonding strength between them is large. Further, since the coefficient of thermal expansion does not differ, thermal strain does not occur even if the temperature is changed from a high temperature to room temperature. No fluorescent X-rays are generated either. Thus, the X-ray window material having the diamond backup grid formed on the diamond thin film has excellent characteristics.

【0018】さりながら、ダイヤモンドがバックアップ
グリッドとして充分な補強性能を発揮するには、10〜
100μm厚みのダイヤモンドが必要である。
Incidentally, in order for diamond to exhibit sufficient reinforcing performance as a backup grid,
A 100 μm thick diamond is required.

【0019】気相合成法でダイヤモンドを形成すると、
ダイヤモンドは等方的に成長する。ダイヤモンドを厚く
成長させると、次第にダイヤモンドがマスクの線を越え
て成長する。マスクで覆われた面や線の上方にもダイヤ
モンドが覆いかぶさるように成長してゆく。マスクを薬
品でエッチング除去すると、ダイヤモンドの補強枠が残
る。しかしダイヤモンドは溝や開口を覆うように成長す
るので、マスクが規定しようとしていた開口率が得られ
ない。
When diamond is formed by the vapor phase synthesis method,
Diamond grows isotropically. As the diamond grows thicker, it gradually grows beyond the lines of the mask. The diamond also grows so as to cover the mask-covered surface and lines. When the mask is etched away with a chemical, a diamond reinforcement frame remains. However, since the diamond grows so as to cover the groove and the opening, the aperture ratio that the mask is trying to define cannot be obtained.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】本発明のX線窓材は、厚
く形成した気相合成ダイヤモンドを選択的にエッチング
して枠体を残し、これがバックアップグリッドになるよ
うにしたものである。つまり厚いダイヤモンドを初めに
一様に形成し、バックアップグリッドになる部分を残し
て薄くなるようにダイヤモンドをエッチングする。薄い
部分がX線の透過部になり、厚く残っている部分がバッ
クアップグリッドになるのである。
In the X-ray window material of the present invention, a thickly formed vapor phase synthetic diamond is selectively etched to leave a frame body, which serves as a backup grid. That is, thick diamond is first uniformly formed, and the diamond is etched to be thin, leaving a backup grid. The thin part becomes the X-ray transmission part, and the thick remaining part becomes the backup grid.

【0021】従来のダイヤモンドX線窓材のようにダイ
ヤモンド以外の材料をダイヤモンドに接合するのではな
い。一体形成したダイヤモンド自体を選択的にエッチン
グして一部を枠状に残して補強のためのバックアップグ
リッドとするのである。材料的には一様である。
No material other than diamond is bonded to diamond like the conventional diamond X-ray window material. The integrally formed diamond itself is selectively etched to leave a part of it in a frame shape to form a backup grid for reinforcement. The material is uniform.

【0022】以下図1により、本発明のX線窓材の製造
方法を説明する。図1(a)はダイヤモンドをその上に
成膜させる基板1を示す。基板の材料はダイヤモンドは
均質にその上に形成できるものであれば何でも良い。気
相合成法は高温を用いるので、高温に耐え堅牢でダイヤ
モンドとの熱膨張率の差が小さいものが良い。Si、M
o、W、Ta等の金属や、SiC、SiN等のセラミッ
クが望ましい。基板の厚さは後工程のハンドリングやエ
ッチングのし易さを考えて、0.3mm〜1mmの程度
が望ましい。
The manufacturing method of the X-ray window material of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 1 (a) shows a substrate 1 on which diamond is deposited. As the material of the substrate, any diamond can be used as long as it can be uniformly formed on the diamond. Since high temperature is used in the vapor phase synthesis method, it is preferable that it can withstand high temperatures, be robust, and have a small difference in coefficient of thermal expansion from diamond. Si, M
Metals such as o, W and Ta, and ceramics such as SiC and SiN are desirable. The thickness of the substrate is preferably about 0.3 mm to 1 mm in consideration of handling in a later process and easiness of etching.

【0023】図1(b)は、基板1の上に、ダイヤモン
ド膜2を気相合成法により厚くコ−テイングした状態を
示している。ダイヤモンド膜の厚さは、バックアップグ
リッドとしての強度を得るために10〜50μm程度が
望ましい。気相合成法は、フィラメントCVD、マイク
ロ波プラズマCVD、プラズマジェット法などを使うこ
とができる。この厚いダイヤモンドは一様な平坦面の全
体にダイヤモンドを形成したものであるから、組織が一
様で優れた強度をもつ。
FIG. 1B shows a state in which the diamond film 2 is thickly coated on the substrate 1 by the vapor phase synthesis method. The thickness of the diamond film is preferably about 10 to 50 μm in order to obtain strength as a backup grid. As the vapor phase synthesis method, filament CVD, microwave plasma CVD, plasma jet method or the like can be used. Since this thick diamond is formed by forming diamond on a uniform flat surface, it has a uniform structure and excellent strength.

【0024】図1(c)はダイヤモンド膜の上にマスク
3を設けた状態を示す。通常のフォトリソグラフィ技術
によって、後にバックアップグリッドとなるべき部分を
覆うマスク3を形成する。バックアップグリッドという
のは補強のための桟である。形状分布は任意である。縦
横平行に何本も並ぶような桟であっても良い。また亀の
甲のような繰り返しでもよいし、正三角形の繰り返しで
もよい。単に平行な複数の補強桟を設けるものでも良
い。マスク3で覆われない部分は後に薄い透過膜になる
部分である。マスクの材料は、Au、Ni、Al、Si
などを用いることができる。
FIG. 1C shows a state in which the mask 3 is provided on the diamond film. A mask 3 that covers a portion to be a backup grid later is formed by a normal photolithography technique. The backup grid is a crosspiece for reinforcement. The shape distribution is arbitrary. It may be a crosspiece in which many pieces are arranged in parallel in the vertical and horizontal directions. It may be repeated like a turtle shell, or may be a regular triangle. It is also possible to simply provide a plurality of parallel reinforcing bars. The portion not covered with the mask 3 is a portion that will become a thin permeable film later. The material of the mask is Au, Ni, Al, Si
Etc. can be used.

【0025】ここでバックアップグリッドの寸法や形状
を決めなけらばならない。これは個々の補強桟の幅、高
さ、長さ、分布などによって特徴付けられる。一般には
開口率によって定義することができる。開口率というの
は、全面積に対する開口面積の比率である。開口といっ
ても薄いダイヤモンドの透過膜が存在する部分である。
全面積に対してバックアップグリッドによって覆われて
いる遮蔽部分の面積の比を遮蔽率ということにする。開
口率と遮蔽率の和は1である。
Here, the size and shape of the backup grid must be determined. It is characterized by the width, height, length, distribution, etc. of the individual reinforcing bars. Generally, it can be defined by the aperture ratio. The opening ratio is the ratio of the opening area to the total area. The opening is a portion where a thin diamond permeable film exists.
The ratio of the area of the shielding part covered by the backup grid to the total area is called the shielding rate. The sum of the aperture ratio and the shielding ratio is 1.

【0026】開口率が大きいとX線の透過率が高いとい
う長所がある。しかし強度が不足する。反対に開口率が
小さいと強度は大きいが、X線の透過が不十分になると
いう難点がある。そこで本発明においては開口率は70
〜90%となるのが望ましい。残りの30〜10%がバ
ックアップグリッドの存在できる遮蔽部である。狭い面
積で充分な補強効果を得るためにはバックアップグリッ
ドはかなり厚くなくてはならない。
A large aperture ratio has the advantage of high X-ray transmittance. However, it lacks strength. On the contrary, when the aperture ratio is small, the strength is high, but there is a drawback that the X-ray transmission becomes insufficient. Therefore, in the present invention, the aperture ratio is 70
It is desirable to be up to 90%. The remaining 30 to 10% is the shielding part where the backup grid can exist. The backup grid must be fairly thick in order to obtain sufficient reinforcement in a small area.

【0027】図1(d)はエッチング後の基板、膜、マ
スクの断面図である。エッチングは反応性イオンエッチ
ングなどのドライエッチングを用いる。マスク3で覆わ
れていない部分のダイヤモンド膜が大きく削られており
極薄いダイヤモンド層が残っている。これは透過膜にな
る部分である。この部分の全体に対する比が開口率であ
る。マスクで覆われた部分はエッチングされずにそのま
ま残っている。
FIG. 1D is a sectional view of the substrate, film and mask after etching. For the etching, dry etching such as reactive ion etching is used. The diamond film in the portion not covered with the mask 3 is largely shaved, and an extremely thin diamond layer remains. This is the part that becomes the permeable membrane. The ratio of this part to the whole is the aperture ratio. The portion covered by the mask is not etched and remains as it is.

【0028】薄い膜として残った透過膜の厚みは重要な
パラメ−タである。これが厚いと耐圧力は優れるがX線
の透過が悪くなる。特に低原子番号の軽元素からの低エ
ネルギ−X線の透過率が低くなる。逆に透過膜が薄いと
X線は良く通るが、耐圧力が不足する。両方の条件を満
足するために透過膜の厚さは0.3μm〜1μm程度が
望ましい。透過膜の上にエッチングされなかった部分が
残っている。これがバックアップグリッドになる。これ
の高さは前述のように10〜50μmである。
The thickness of the permeable membrane left as a thin membrane is an important parameter. If this is thick, the pressure resistance is excellent, but the X-ray transmission becomes poor. Especially, the transmittance of low energy X-rays from light elements having a low atomic number becomes low. On the contrary, if the permeable membrane is thin, X-rays pass through well, but the pressure resistance is insufficient. In order to satisfy both conditions, the thickness of the permeable membrane is preferably about 0.3 μm to 1 μm. The unetched portion remains on the permeable membrane. This will be the backup grid. The height of this is 10 to 50 μm as described above.

【0029】図1(e)は、基板1の裏面の周縁部と側
面をレジスト4で覆った状態を示す断面図である。この
状態で基板をエッチングする。すると、周縁部のみを残
して基板の中央部が除去される。基板の周縁部は骨格と
なる部分である。これはダイヤモンド膜の周縁部の骨格
と同じ大きさである。基板の中央部が完全に除かれてい
るので、ダイヤモンド膜の表裏面が露呈することにな
る。中央部のダイヤモンドは大部分透過膜であるが、補
強用のバックアップグリッドが縦横に存在している。
FIG. 1E is a sectional view showing a state in which the peripheral portion and the side surface of the back surface of the substrate 1 are covered with the resist 4. In this state, the substrate is etched. Then, the central portion of the substrate is removed, leaving only the peripheral portion. The peripheral portion of the substrate is a skeleton portion. This is the same size as the skeleton of the peripheral edge of the diamond film. Since the central part of the substrate is completely removed, the front and back surfaces of the diamond film are exposed. Most of the diamond in the center is a permeable membrane, but there are reinforcing backup grids in the vertical and horizontal directions.

【0030】図1(f)はマスク3やレジストを除去し
た状態を示す断面図である。こうしてできたものがX線
窓材である。周縁部にはダイヤモンドの骨格と基板の骨
格が残っている。中央部には基板材料は存在しない。ダ
イヤモンドの透過膜とバックアップグリッドが存在する
のみである。この後、金属製の取り付け枠(図示しな
い)に基板周縁部を固定してX線窓材とする。
FIG. 1F is a sectional view showing a state in which the mask 3 and the resist have been removed. The product thus created is an X-ray window material. The skeleton of the diamond and the skeleton of the substrate remain on the periphery. There is no substrate material in the center. There is only a permeable membrane of diamond and a backup grid. Then, the peripheral portion of the substrate is fixed to a metal mounting frame (not shown) to form an X-ray window material.

【0031】この製法で本発明のX線窓材を良好に製造
することができる。しかしこれは透過膜を作る際に、非
常に薄い膜を均一に残すようにエッチングするという操
作が必要である。かなり広い面積にわたってエッチング
深さを同一に保持して、0.3〜1μmというところで
エッチングを中止するという難しい操作となる。
With this manufacturing method, the X-ray window material of the present invention can be manufactured well. However, this requires an operation of etching so as to uniformly leave a very thin film when forming a permeable film. This is a difficult operation in which the etching depth is kept the same over a fairly large area and the etching is stopped at 0.3 to 1 μm.

【0032】つまりこの製法はダイヤモンドのエッチン
グレ−トの正確な制御が必要になる。広い面積に及ぶエ
ッチングレ−トの正確な制御が難しいのであればつぎの
ような製造法をも用いることができる。
That is, this manufacturing method requires accurate control of the diamond etching rate. If it is difficult to accurately control the etching rate over a wide area, the following manufacturing method can be used.

【0033】これは最初に透過膜の厚みだけダイヤモン
ド膜を合成し、その上にマスク物質をコ−テイングし、
さらにその上にバックアップグリッドとなるべき厚いダ
イヤモンド膜を合成し、2層目のダイヤモンド膜を選択
的にエッチングするものである。図2によってこの方法
を詳しく説明する。
In this method, a diamond film is first synthesized by the thickness of the permeable film, and a mask material is coated thereon,
In addition, a thick diamond film to serve as a backup grid is synthesized on it, and the second diamond film is selectively etched. This method will be described in detail with reference to FIG.

【0034】図2(a)はダイヤモンド膜を成膜させる
ための基板5である。これは前述のように、Si、M
o、W、SiC、SiNなどである。図2(b)は基板
5の上に透過膜となるべきダイヤモンド薄膜6を気相合
成法により形成したものを示している。透過膜となる薄
いダイヤモンド膜であるが、厚い膜をエッチングするの
ではなく、基板の上に0から成長させるのであるから一
様な厚みのダイヤモンド薄膜を形成することができる。
FIG. 2A shows a substrate 5 for forming a diamond film. As mentioned above, this is Si, M
o, W, SiC, SiN and the like. FIG. 2B shows a diamond thin film 6 to be a permeable film formed on the substrate 5 by a vapor phase synthesis method. Although it is a thin diamond film serving as a transmission film, it is possible to form a diamond thin film having a uniform thickness because the thin film is grown from 0 on the substrate instead of etching the thick film.

【0035】図2(c)はダイヤモンド薄膜6の上に第
1のマスク7をコ−テイングした状態を示している。全
面にマスク金属を蒸着、スパッタリングで形成し、フォ
トリソグラフィにより必要な部分を残してその他の部分
を除去している。後に開口つまり透過部となる部分をマ
スク7で覆うようにする。マスク7で覆わない部分は後
にバックアップグリッドとなるか外周部の骨格となる。
FIG. 2C shows a state in which the first mask 7 is coated on the diamond thin film 6. A mask metal is formed on the entire surface by vapor deposition and sputtering, and a necessary portion is left by photolithography and the other portions are removed. A mask 7 covers an opening, that is, a portion to be a transmission portion later. The part not covered with the mask 7 will later become a backup grid or the skeleton of the outer peripheral part.

【0036】この図では選択的にマスク金属を設けてい
るが、そうでなくて、ダイヤモンド薄膜6の上全体にマ
スク金属層を形成してもよい。この場合はマスク金属が
最終製品の中に残留する。
Although the mask metal is selectively provided in this drawing, a mask metal layer may be formed on the entire diamond thin film 6 instead. In this case, the mask metal remains in the final product.

【0037】マスク7となる材料は、後工程でダイヤモ
ンドをエッチングする時にエッチングに耐えてダイヤモ
ンドを保護できるものであれば良い。Au、Ni、A
l、Si、Tiなどがマスク材料として望ましい。マス
ク7の膜厚は、薄過ぎては充分なマスク効果が得られな
い。つまりエッチングする際マスク直下のダイヤモンド
を防護できない。反対に厚すぎるとマスク7の上下のダ
イヤモンドとの密着力が不十分になりダイヤモンド膜が
剥離する惧れがある。また厚すぎると不要な蛍光X線が
マスクから発生するので検出限界を低下させる。このた
め、マスクの膜厚は、100Å〜5000Å程度である
ことが望ましい。
Any material can be used as the mask 7 as long as it can withstand etching and protect the diamond when the diamond is etched in a later step. Au, Ni, A
l, Si, Ti and the like are desirable as the mask material. If the mask 7 is too thin, a sufficient mask effect cannot be obtained. That is, the diamond directly below the mask cannot be protected during etching. On the other hand, if it is too thick, the adhesion between the upper and lower diamonds of the mask 7 becomes insufficient and the diamond film may be peeled off. If it is too thick, unnecessary fluorescent X-rays are generated from the mask, which lowers the detection limit. Therefore, the film thickness of the mask is preferably about 100 Å to 5000 Å.

【0038】図2(d)にはマスク7の上にダイヤモン
ド膜8を必要な厚さまで気相合成した状態を示す。この
ダイヤモンド膜8は後にバックアップグリッドになるも
のである。バックアップグリッドの厚みに等しくダイヤ
モンド膜8を形成する。マスク7のある部分ではマスク
7の上に堆積している。マスク7の無い部分では、第1
層目のダイヤモンド薄膜6の上に直接に形成されてい
る。
FIG. 2D shows a state in which the diamond film 8 is vapor-phase synthesized on the mask 7 to a required thickness. This diamond film 8 will later become a backup grid. The diamond film 8 is formed to have the same thickness as the backup grid. A portion of the mask 7 is deposited on the mask 7. In the area without the mask 7, the first
It is formed directly on the diamond thin film 6 of the layer.

【0039】図2(e)にはダイヤモンド膜8の上に通
常のフォトリソグラフィの手法により、第2のマスク9
を形成した状態を示している。先程のマスク7とは相反
的にマスク9の分布を決める。つまり外周部の骨格とな
る部分とバックアップグリッドとなる部分のみを覆うよ
うなマスク9である。
In FIG. 2 (e), a second mask 9 is formed on the diamond film 8 by a usual photolithography technique.
It shows a state in which is formed. The distribution of the mask 9 is determined reciprocally with respect to the mask 7 described above. That is, the mask 9 covers only the skeleton part of the outer peripheral part and the part which becomes the backup grid.

【0040】図2(f)は第2のマスク9の上からエッ
チングをしてマスク9で覆われないダイヤモンド膜8を
選択的に除去した状態を示す。第2のマスク9で覆われ
ない部分は透過部となるべき部分である。これは下に第
1のマスク7があるのでエッチングがこのマスク7で止
まりこれ以上深くは進まない。マスク7の直下の透過部
となるべきダイヤモンド薄膜6が損傷を受けず、厚みも
初めの図2(b)で気相合成したそのままの厚みに等し
い。第1のマスク7が透過部のダイヤモンド膜を防護し
ているので、エッチングの速度や時間の管理がより容易
になる。これが図2の方法の利点である。
FIG. 2F shows a state where the diamond film 8 not covered with the mask 9 is selectively removed by etching from above the second mask 9. The portion that is not covered with the second mask 9 is a portion that should be a transparent portion. Since there is the first mask 7 below, the etching stops at this mask 7 and does not proceed further. The diamond thin film 6 to be the transmission part just below the mask 7 is not damaged, and the thickness is equal to the original thickness obtained by vapor phase synthesis in FIG. 2 (b). Since the first mask 7 protects the diamond film in the transparent portion, the etching speed and time can be controlled more easily. This is an advantage of the method of FIG.

【0041】その後、第2のマスク9と、エッチングに
よって露呈した第1のマスク7を除去する。さらに図1
(e)に示したのと同じ方法によって、基板の側周と裏
面の外周部をレジストで覆い、エッチングを行うことに
より基板1の中央部を除去する。
After that, the second mask 9 and the first mask 7 exposed by the etching are removed. Furthermore, FIG.
By the same method as that shown in (e), the peripheral portions of the side and back surfaces of the substrate are covered with a resist, and the central portion of the substrate 1 is removed by etching.

【0042】図2(g)はこの状態を示す。中央のダイ
ヤモンド薄膜6は初めに図2(b)の工程で形成された
ものである。これはエッチングされないので厚みが変わ
らない。所望の厚みにするのが容易である。中央部に残
ったダイヤモンドがバックアップグリッドとなる。外周
部に残ったダイヤモンドは外周の骨格となる。この方法
は同じダイヤモンドであるが、透過部となるダイヤモン
ドと、バックアップグリッドや骨格となるダイヤモンド
を別の工程によって作製しているから、透過部のダイヤ
モンドの厚みを厳密に制御しやすい。
FIG. 2 (g) shows this state. The diamond thin film 6 at the center is first formed in the process of FIG. Since this is not etched, the thickness does not change. It is easy to obtain the desired thickness. The diamond remaining in the center becomes the backup grid. The diamond remaining on the outer periphery becomes the outer skeleton. This method uses the same diamond, but since the diamond to be the transmission part and the diamond to be the backup grid or the skeleton are produced by different steps, it is easy to strictly control the thickness of the diamond in the transmission part.

【0043】透過部とバックアップグリッドを別異の材
料で形成したX線窓材はこれまで幾らもあり、これは薄
い透過部とバックアップグリッドの密着性が良くないの
で変形したり剥離したりする可能性があるということを
初めに述べた。本発明は別異の工程で透過部とバックア
ップグリッドを形成するのであるが同じダイヤモンドで
あるので密着性が良く熱膨張率の違いによる歪みなども
発生しない。
There have been a number of X-ray window materials in which the transmission part and the backup grid are made of different materials. Since the thin transmission part and the backup grid have poor adhesion, they can be deformed or peeled off. I first mentioned that there is sex. In the present invention, the transmission part and the backup grid are formed in different steps, but since they are the same diamond, the adhesion is good and distortion due to the difference in the coefficient of thermal expansion does not occur.

【0044】もし、X線窓材に透光性がある場合は、X
線検出器の光電子増倍管がノイズを拾う惧れがある。外
乱可視光が光電子増倍管に入る可能性があるからであ
る。この場合は、窓に当たる部分にグラファイト、シリ
コン、その他の金属などの極薄い膜をコ−テイングして
透光性を失わせたほうが良い。コ−テイングする物質の
膜厚は、薄過ぎては透光性を失わせるに充分な着色効果
が得られない。厚過ぎてはX線の透過率を下げてしま
う。それで透光性を無くすためのコ−テイング物質の厚
みは30Å〜100Åの程度であるのが望ましい。
If the X-ray window material is transparent, X
The photomultiplier tube of the line detector may pick up noise. This is because the disturbance visible light may enter the photomultiplier tube. In this case, it is better to coat the portion corresponding to the window with an extremely thin film of graphite, silicon, or other metal so that the light-transmitting property is lost. If the film thickness of the substance to be coated is too thin, a sufficient coloring effect to lose the light transmitting property cannot be obtained. If it is too thick, it will reduce the X-ray transmittance. Therefore, it is desirable that the thickness of the coating material for eliminating the translucency is about 30Å to 100Å.

【0045】基板のダイヤモンドを成長させる面は、平
坦度と膜厚の要求から鏡面に研磨される。基板上にダイ
ヤモンドが成長する時の核発生密度を制御するため、1
0μm以下の細かいダイヤモンド砥粒で基板面を予め傷
つけ処理を行ってから鏡面研磨するとさらに良い。傷つ
け処理によりダイヤモンドの核形成が促されるので均一
に成膜できる。
The surface of the substrate on which the diamond is grown is mirror-polished due to the requirements of flatness and film thickness. To control the nucleation density when diamond grows on the substrate, 1
It is more preferable that the substrate surface is previously scratched with fine diamond abrasive grains of 0 μm or less and then mirror-polished. Since the nucleation of diamond is promoted by the scratch treatment, a uniform film can be formed.

【0046】また図2のマスク7も、その上にダイヤモ
ンドを均一に成膜する必要がある。このためマスク7を
コ−テイングした後、基板と同様にダイヤモンド砥粒に
よる傷つけ処理を行うと良い。
The mask 7 shown in FIG. 2 also needs to have a uniform diamond film formed thereon. Therefore, after the mask 7 is coated, it is preferable to carry out a scratching treatment with diamond abrasive grains as in the case of the substrate.

【0047】[0047]

【作用】本発明の方法によって作製されたX線窓材は、
X線透過部であるダイヤモンド薄膜上に厚く積んだダイ
ヤモンドを選択的にエッチングして残した部分をバック
アップグリッドとする。このためバックアップグリッド
の厚さ、桟1本の太さ(幅)、開口部の広さ、開口率の
制御が容易である。
The X-ray window material produced by the method of the present invention is
A portion of the diamond thin film, which is an X-ray transmitting portion, which is thickly deposited on the diamond thin film is selectively etched and left as a backup grid. Therefore, it is easy to control the thickness of the backup grid, the thickness (width) of one crosspiece, the width of the opening, and the opening ratio.

【0048】図1の製法では、ダイヤモンド薄膜とダイ
ヤモンドバックアップグリッドが一体である。このため
薄膜とバックアップグリッドの間に応力の差が発生しな
い。また初めから一体のものとしてダイヤモンドを形成
するので薄膜とバックアップグリッドの間の密着性は申
し分ない。
In the manufacturing method of FIG. 1, the diamond thin film and the diamond backup grid are integrated. Therefore, there is no difference in stress between the thin film and the backup grid. Also, since diamond is formed as an integral unit from the beginning, the adhesion between the thin film and the backup grid is perfect.

【0049】図2の製法では、薄膜とバックアップグリ
ッドの間に薄く金属が挟まれている。金属層の介在が薄
膜とバックアップグリッドの間の応力の違いを緩和す
る。いずれの製法によって作ったX線窓材も、同じダイ
ヤモンドで薄膜とバックアップグリッドを形成している
ので、密着性が大きく、熱的な歪みも少ない。X線窓材
として使用された時、内外の圧力差に対する強度も大き
く、リ−クのない優れた窓となる。
In the manufacturing method of FIG. 2, metal is thinly sandwiched between the thin film and the backup grid. The inclusion of the metal layer relieves the stress difference between the thin film and the backup grid. The X-ray window material manufactured by any of the manufacturing methods has the same diamond to form the thin film and the backup grid, so that the adhesion is large and the thermal distortion is small. When used as an X-ray window material, it has a large strength against pressure difference between the inside and outside, and is an excellent window without leaks.

【0050】[0050]

【実施例】厚さ0.35mmの2インチ(100)単結
晶シリコンウエハの鏡面研磨面をダイヤモンド砥粒を用
いて傷付け処理をした。この上に公知のマイクロ波プラ
ズマCVD法により、0.45μm厚のダイヤモンド薄
膜を形成した。走査型顕微鏡を用いてこの膜を観察し
た。ウエハの全体にダイヤモンド膜が形成されていた。
基板が露出している部分は無かった。ピンホ−ルも存在
しなかった。均一な膜厚を持つ連続膜であった。
EXAMPLE A mirror-polished surface of a 2-inch (100) single crystal silicon wafer having a thickness of 0.35 mm was scratched by using diamond abrasive grains. A 0.45 μm thick diamond thin film was formed on this by a known microwave plasma CVD method. The film was observed using a scanning microscope. A diamond film was formed on the entire wafer.
There was no part where the substrate was exposed. There was no pinhole either. It was a continuous film having a uniform film thickness.

【0051】次に、このダイヤモンド薄膜上に、Tiを
公知の真空蒸着法により0.1μmコ−テイングした。
ダイヤモンド砥粒を用いて、Ti膜を傷つけ処理した。
この上に公知のフィラメントCVD法により、ダイヤモ
ンドをさらに15μm形成した。
Next, 0.1 μm of Ti was coated on this diamond thin film by a known vacuum deposition method.
The Ti film was scratched and treated by using diamond abrasive grains.
Further, a diamond having a thickness of 15 μm was formed thereon by a known filament CVD method.

【0052】その後、このダイヤモンド膜上に通常のフ
ォトリソグラフィによりAlのマスクを形成した。Al
マスクはバックアップグリッド、骨格となる部分を覆う
ように形状を決める。
After that, an Al mask was formed on this diamond film by ordinary photolithography. Al
The mask is shaped so as to cover the backup grid and the skeleton.

【0053】これを平行平板型プラズマエッチング装置
によってエッチングした。エッチング条件は、つぎのよ
うである。
This was etched by a parallel plate type plasma etching device. The etching conditions are as follows.

【0054】 エッチングガス O2 +Ar 混合ガス 混合比 Ar/(O2 +Ar)=1% 圧力 0.02Torr 高周波電力 100 WEtching gas O 2 + Ar mixed gas mixture ratio Ar / (O 2 + Ar) = 1% Pressure 0.02 Torr High frequency power 100 W

【0055】これによりAlマスクのない部分がエッチ
ング除去され、下のTi層が露呈した。Alマスクで覆
われた部分は残留する。これはバックアップグリッドと
なる。この後ダイヤモンド薄膜上に露出したTiを、C
4 プラズマにさらしてエッチングした。これにより上
面はダイヤモンド膜だけになる。
As a result, the portion without the Al mask was removed by etching, and the lower Ti layer was exposed. The portion covered with the Al mask remains. This will be the backup grid. After this, the Ti exposed on the diamond thin film was replaced with C
Etching was performed by exposing to F 4 plasma. This leaves only the diamond film on the upper surface.

【0056】下面の基板の側周と周縁部をレジストで覆
い、弗酸−硝酸混合液により基板の中央部をエッチング
除去した。これによりX線透過部が82%の開口率を持
つX線窓材が得られた。
The side surface and the peripheral portion of the lower surface of the substrate were covered with a resist, and the central portion of the substrate was removed by etching with a mixed solution of hydrofluoric acid and nitric acid. As a result, an X-ray window material having an aperture ratio of 82% for the X-ray transmitting portion was obtained.

【0057】[0057]

【発明の効果】本発明の方法は、ダイヤモンド薄膜をダ
イヤモンドバックアップグリッドで補強したX線窓材を
製造する方法である。透過部がダイヤモンドであり、補
強部もダイヤモンドである。透過部がダイヤモンドであ
るので、特に低エネルギ−のX線の透過特性に優れる。
補強部もダイヤモンドであるから応力による歪みや温度
変化による応力発生もない。透過性に優れ、耐久性、耐
圧性に秀でた長寿命のエネルギ−分散型X線微小分析装
置用のX線窓材を提供することができる。
The method of the present invention is a method for producing an X-ray window material in which a diamond thin film is reinforced with a diamond backup grid. The transparent portion is diamond, and the reinforcing portion is also diamond. Since the transparent portion is diamond, it has excellent low-energy X-ray transmission characteristics.
Since the reinforcing portion is also made of diamond, there is no strain due to stress or stress due to temperature change. It is possible to provide an X-ray window material for an energy-dispersive X-ray microanalyzer, which has excellent transparency, durability, and pressure resistance and has a long life.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のX線窓材の製造方法を説明するための
基板、ダイヤモンド膜、マスクなどの状態の変化を示す
工程図。
FIG. 1 is a process diagram showing changes in the state of a substrate, a diamond film, a mask, etc. for explaining a method for manufacturing an X-ray window material of the present invention.

【図2】本発明の第2のX線窓材の製造方法を説明する
ための基板、ダイヤモンド膜、マスクなどの状態の変化
を示す工程図。
FIG. 2 is a process drawing showing changes in the state of a substrate, a diamond film, a mask, etc. for explaining a second method for manufacturing an X-ray window material of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 ダイヤモンド膜 3 マスク 4 レジスト 5 基板 6 ダイヤモンド薄膜 7 マスク 8 ダイヤモンド膜 9 マスク 1 Substrate 2 Diamond Film 3 Mask 4 Resist 5 Substrate 6 Diamond Thin Film 7 Mask 8 Diamond Film 9 Mask

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成6年6月17日[Submission date] June 17, 1994

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】発明の名称[Name of item to be amended] Title of invention

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【発明の名称】 X線窓材及びその製造方法Title: X-ray window material and method for manufacturing the same

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】特許請求の範囲[Name of item to be amended] Claims

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【特許請求の範囲】[Claims]

【手続補正5】[Procedure Amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0001[Correction target item name] 0001

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明はX線窓材及びその製造
法に関する。近年X線を用いた分析装置は、工業技術の
非常に広範な分野で用いられるようになってきた。その
性能も長足の進歩を遂げている。多様な装置があるが、
その短い波長、強力な透過性を利用し、物質の構造、組
成、不純物などを定量的に解析することができる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an X-ray window material and a method for manufacturing the same. In recent years, analyzers using X-rays have come to be used in a very wide field of industrial technology. Its performance has also made great strides. There are various devices,
Utilizing its short wavelength and strong transparency, it is possible to quantitatively analyze the structure, composition, impurities, etc. of a substance.

【手続補正6】[Procedure correction 6]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0002[Name of item to be corrected] 0002

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0002】中でもエネルギー分散型X線微小分析装置
は2次元的な元素分布を比較的高い分解能で簡単に分析
できるという利点がある。ために多様な物質の分析に盛
んに用いられている。本発明は、エネルギー分散型X線
微小分析装置において、X線検出器と、試料室との隔壁
に用いられるX線窓材及びその製造方法に関する。
Among them, the energy dispersive X-ray microanalyzer has an advantage that a two-dimensional element distribution can be easily analyzed with a relatively high resolution. Therefore, it is widely used in the analysis of various substances. The present invention relates to an X-ray window material used as a partition between an X-ray detector and a sample chamber in an energy dispersive X-ray microanalyzer and a method for manufacturing the same.

【手続補正7】[Procedure Amendment 7]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0057[Name of item to be corrected] 0057

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0057】[0057]

【発明の効果】本発明は、ダイヤモンド薄膜をダイヤモ
ンドバックアップグリッドで補強したX線窓材を提供す
る。透過部がダイヤモンドであり、補強部もダイヤモン
ドである。透過部がダイヤモンドであるので、特に低エ
ネルギーのX線の透過特性に優れる。補強部もダイヤモ
ンドであるから応力による歪みや温度変化による応力発
生もない。透過性に優れ、耐久性、耐圧性に秀でた長寿
命のエネルギー分散型X線微小分析装置用のX線窓材を
提供することができる。
The present invention provides an X-ray window material in which a diamond thin film is reinforced with a diamond backup grid. The transparent portion is diamond, and the reinforcing portion is also diamond. Since the transparent portion is diamond, it has excellent transmission characteristics for low-energy X-rays. Since the reinforcing portion is also made of diamond, there is no strain due to stress or stress due to temperature change. It is possible to provide an X-ray window material for an energy dispersive X-ray microanalyzer having excellent transparency, durability and pressure resistance and having a long life.

【手続補正8】[Procedure Amendment 8]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図1[Name of item to be corrected] Figure 1

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図1】本発明のX線窓材の構造及び製造方法を説明す
るための基板、ダイヤモンド膜、マスクなどの状態の変
化を示す工程図。
FIG. 1 is a process diagram showing changes in the state of a substrate, a diamond film, a mask, etc. for explaining the structure and manufacturing method of an X-ray window material of the present invention.

【手続補正9】[Procedure Amendment 9]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図2[Name of item to be corrected] Figure 2

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図2】本発明の第2のX線窓材の構造及び製造方法を
説明するための基板、ダイヤモンド膜、マスクなどの状
態の変化を示す工程図。
FIG. 2 is a process diagram showing changes in the state of a substrate, a diamond film, a mask, etc. for explaining the structure and manufacturing method of a second X-ray window material of the present invention.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に気相合成法によって合成された
ダイヤモンド膜を必要な厚さまで選択的にエッチング
し、基板のX線を通すべき中央部を除去し、エッチング
されて薄く残ったダイヤモンド薄膜部分をX線透過部、
エッチングされず残ったダイヤモンド部分をバックアッ
プグリッドとすることを特徴とするX線窓材の製造方
法。
1. A diamond thin film which remains thin after etching by selectively etching a diamond film synthesized by a vapor phase synthesis method on a substrate to a required thickness, removing a central portion of the substrate through which X-rays can pass. X-ray transmission part,
A method of manufacturing an X-ray window material, wherein a diamond portion left unetched is used as a backup grid.
【請求項2】 基板上に気相合成法によってダイヤモン
ド薄膜を合成する工程と、前記ダイヤモンド薄膜上に金
属などの第1のマスクをコ−テイングする工程と、さら
にそのマスク上に気相合成法によってダイヤモンド膜を
合成する工程と、前記ダイヤモンド膜上にバックアップ
グリッドとする部分のみを覆うように第2のマスクを形
成する工程と、第2のマスクで覆われていない部分のダ
イヤモンド膜を第1のマスクまでエッチングする工程
と、ダイヤモンドのエッチング後、露出した第1、第2
のマスクをエッチングする工程と、X線を透過すべき部
分の基板を除去する工程を含むことを特徴とするX線窓
材の製造方法。
2. A step of synthesizing a diamond thin film on a substrate by a vapor phase synthesis method, a step of coating a first mask such as a metal on the diamond thin film, and a vapor phase synthesis method on the mask. A step of synthesizing a diamond film by the above method, a step of forming a second mask on the diamond film so as to cover only a portion to be a backup grid, and a portion of the diamond film not covered by the second mask Of the first mask and the second mask exposed after the diamond etching
2. A method of manufacturing an X-ray window material, comprising: a step of etching the mask of 2);
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