JPH03251800A - Ｘ線照射装置のｘ線導出窓とその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、Ｘ線照射装置のＸ線発生部からＸ線を導出
するための窓およびその製造方法に関し、接合材層とし
て特定の成分を一種以上含むものを用いることにより、
またこの接合材層を形成したあと拡散接合することによ
り、ベリリウム製窓材の強度や形状を損なわずに、耐熱
性に優れたＸ線導出窓を製造できるようにしたものであ
る。

「従来の技術」 高密度集積回路のパターンを露光させる装置としてＸ線
照射装置が提供されている。一般にこのＸ線照射装置は
、真空に保たれたＸ線発生部で発生させたＸ線をＸ線導
出窓から取り出し、この導出されたＸ線を所定の吸収体
パターンが形成されたマスクを介して試料に照射するよ
うに構成されている。このＸ線照射装置のＸ線導出窓を
形成する材料としては、Ｘ線透過率の点およびＸ線発生
部の真空度維持の点で、ベリリウム薄膜が最適であるこ
とが知られている。

ところで、ベリリウム薄膜自体を直接装置本体に取り付
けることはできないので、ベリリウム薄膜からなる窓材
は補強および固定用の枠部材を介して装置本体に取り付
けられている。

そしてベリリウム薄膜と枠部材との接合は、従来、接着
剤を用いた接合やロウ付は法、電子ビーム溶接法によっ
て行なわれていた。

「発明が解決しようとする課題」 ところがベリリウム製窓材と枠部材との接合を、前記の
ように行うと次のような問題があった。

■　接着剤を用いた接合方法においては、製造されたＸ
線導出窓の耐熱性が不十分となり、２００〜４００℃程
度で行なわれる真空ベーキング処理にＸ線導出窓が耐え
られられない。

■　ロウ付は法を採用すると、接合時にベリリウム製窓
材が８００〜１０００℃程度の高温にさらされるため、
ベリリウム製の窓材の強度が劣化する。このため窓材を
薄くすることが難しく、窓材の薄膜化によるＸ線透過率
の向上が困難になる。

■　電子ビーム溶接法においては、強力な電子ビームを
使用する為に、ベリリウム製窓材が熱変形し易い。また
窓材を薄くするとさらにこの問題が多発する。

この発明は前記事情に鑑みてなされたもので、ベリリウ
ム製窓材が薄いものであってもその強度や形状を損なわ
ずに、耐熱性に優れたＸ線導出窓を製造できるようにす
ることを目的とする。

「課題を解決するための手段」 この発明のＸ線照射装置のＸ線導出窓では、窓材と枠部
材とを銀、金、ニッケル、銅から選ばれる成分を一種以
上含む接合材層を介して拡散接合することとにより、前
記目的を達成した。

接合材層の厚さは１〜２００μｍ程度であることが望ま
しい。この範囲よりし接合材層が薄く形成されると、接
合を行えないという不都合が生じる。

また接合層の厚さがこの範囲を越えると、やはり十分な
接合を行えないという不都合が生じる。

このＸ線照射装置のＸ線導出窓の製造方法としては、銀
、金、ニッケル、銅から選ばれる成分を一種以上含む接
合材からなる層を気相法によって形成し、ついで窓材と
枠部材を重ね合わせて加熱加圧処理する方法が好適であ
る。

ここで気相法とは、広い概念で、真空蒸着法等の物理的
蒸着法および化学的気相成長法等の化学的蒸着法を含む
。接合材層を形成する際に気相法を採用すると、比較的
低温で処理できるので、ベリリウム製窓材の熱的な損傷
を避けることができる。

窓材と枠部材を重ね合わせた後に行う加熱加圧処理は、
圧力１　＝　１００　ｋｇ／　ｃｍ”の範囲で行なわれ
ることが望ましい。圧力がこの範囲未満になると、拡散
接合が起こらないという不都合が生じる。

また圧力のこの範囲を超えると、接合部及びその周辺部
の変形が生じ始めるという不都合が生じる。

また加熱加圧処理の温度は３００〜９００℃の範囲で設
定されることが望ましい。温度がこの範囲未満になると
、拡散接合が十分に起こらないという不都合が生じる。

また温度がこの範囲を超えると、拡散接合が進み過ぎて
強度が落ちるという不都合が生じる。

さらに加熱加圧処理を行う時間は、３０〜１２０分の範
囲で設定されることが望ましい。処理時間が短いと、接
合材を窓材および枠部材中に十分拡散させることができ
ない。また処理時間がこの範囲を超えると、それ以上の
接合強度の向上がほとんど望めず不経済である。

加えてこの加熱加圧処理は、ｔｏ−”〜１０−’Ｔｏｒ
ｒ程度の真空雰囲気下で行なわれることが望ましい。

真空度がこの範囲未満になると、Ｂｅ箔および接合材層
の表面が酸化して、拡散接合が止まるという不都合が生
じる。また真空度がこの範囲を超えると、より高価な真
空システムを必要として不経済になるという不都合が生
じる。

なお、前記接合層を形成する位置は、窓材、枠部材のい
ずれの側に行なわれても良い。

「作用」 この発明のＸ線照射装置のＸ線導出窓において接合材に
用いられた銀、金、ニッケル、銅は、ベリリウム内に拡
散し易いので、ベリリウムを主成分とする窓材とステン
レス鋼製の枠部材とを確実に拡散接合することができる
。またこれらの接合材は、真空ベーキング時の温度（約
３００℃〜４００℃）以上の融点を有しているので、こ
の発明のＸ線導出窓は実用上必要な耐熱性を十分満足で
きるものとなる。

接合材層を形成したあと、窓材と枠部材を重ね合わせて
加熱加圧処理すると、薄膜接合材層の金属原子が窓材お
よび枠部材中に拡散してこれらを接合する。

「実施例」 第１図および第２図はこの発明のＸ線照射装置のＸ線導
出窓の実施例を示すもので、ベリリウムを主成分とする
厚さ２５μｍの窓材１１と、この窓材１１の周囲を囲む
ステンレス鋼（Ｓ　Ｕ　８３０４又は４８Ｇ）製の枠部
材１２とによって構成されている。

枠部材１２はリング状のもので、その内周には段部１３
が形成されている。窓材１１は枠部材Ｉ２の段部１３上
に配置されており、枠部材＋２の内周にはめ込まれた押
さえ部材１４とこの段部Ｉ３とによって挟持されている
。

これら窓材１１と枠部材１２との間には、厚さ約ｌＯμ
肩の接合層１５が設けられている。この接合層１５をな
す接合材には、ニッケルが用いられている。そしてこの
接合層１５によって、窓材１１と枠部材１２とが一体化
されている。

つぎにこのＸ線導出窓の製造方法を説明する。

このＸ線導出窓を製造するに当たって、まず窓材１１と
なるベリリウム箔を作成した。ベリリウム箔の製作は、
銅製の円板の表面にベリリウムを真空蒸着した後、硝酸
溶液中て銅板を溶融することによって行った。

次にこのように作成した窓材ＩＩの中央部をマスク材で
覆い、周囲に銀を２０μｍ真空蒸着して接合層１５を形
成した。

この後窓材１１を枠部材１２の段部１３に置いて、Ｉ　
０−５Ｔｏｒｒ、６５０℃の真空雰囲気下で枠部材１２
の段部Ｉ３と窓材ＩＩの周囲との間に１０ｋｇ／ｃｍ”
の圧力を３０分間加え、窓材１１の周囲に蒸着した接合
層！５のニッケル原子を窓材１１および枠部材１２中に
拡散させた。

このようにして窓材１１と枠部材１２とを接合層１５を
介して接合一体化したあと、窓材１１を挟むように枠部
材１２に押さえ部材１４をはめ込み、第１図に示したＸ
線導出窓を完成した。

この例のＸ線導出窓にあっては、接合層１５を銀によっ
て形成したので、ベリリウム製窓材ＩＩ内に接合層Ｉ５
の銀原子が速やかに拡散して窓材１１と枠部材１２とを
確実に接合する。このＸ線導出窓で接合材として用いた
銀の融点は９６０℃なので、このＸ線導出窓は、２００
〜４００℃で行なわれるベーキング処理に充分耐える得
るものとなる。

さらにこのＸ線導出窓は、窓材ＩＩと枠部材１２が拡散
接合されたものなので、低温で、また熱的衝撃を与えず
にベリリウム製窓材１１と枠部材１２とを一体化できる
。従ってこのＸ線導出窓は、ベリリウム製窓材１１の強
度や形状を損なわすに製造できるものとなる。

またこのＸ線導出窓を製造する際に、接合材を気相法で
ベリリウム製窓材１１に積層すると、比較的低温て処理
てきるのて、ベリリウム製窓材の熱的な損傷を避けるこ
とができる。

このようにこのＸ線導出窓およびその製造方法によれば
、窓材１１と枠部材１２とを接合する際に、ベリリウム
製の窓材１１を傷めることがないので、窓材１１の薄膜
化を図ることができる。

「発明の効果」 以上説明しｌこようにこの発明のＸ線照射装置のＸ線導
出窓は、ベリリウム製窓材と枠部材とか、銀、金、ニッ
ケル、銅から選ばれる成分を一種以上含む接合材層を介
して拡散接合されたものなので、ヘリリウム製窓村内に
接合材層をなす接合材の原子が速やかに拡散して窓材と
枠部材とが確実に接合される。またこの発明のＸ線導出
窓で接合材層をなす前記金属の融点はベーキング時の温
度よりも充分高い。従ってこの発明のＸ線導出窓は、ベ
ーキングにも充分耐える得る実用上充分な耐熱性を有す
るものとなる。

さらにこの発明のＸ線導出窓は、窓材と枠部材が拡散接
合されたものなので、熱的衝撃を与えずに低温でベリリ
ウム製窓材と枠部材とを一体化することができる。従っ
てこの発明のＸ線導出窓は、ベリリウム製窓材の強度や
形状を損なわずに製造できるものとなる。

さらにまたこの発明のＸ線導出窓の製造方法として、接
合材層を形成した後、窓材と枠部材とを重ね合わせ加熱
加圧処理して拡散接合する方法を採用することにより、
ベリリウム製窓材に全く熱的損傷を与えずにＸ線導出窓
を製造することかできる。

従ってこの発明のＸ線照射装置のＸ線導出窓およびその
製造方法によれば、窓材と枠部材とを接合する際に、ベ
リリウム製の窓材を傷めることがなく、窓材の薄膜化を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のＸ線照射装置のＸ線導出窓の一実施
例を示す断面図、第２図は同平面図であ・・・窓材、 ２　・・ 枠部材、 ５・・・接合層。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ベリリウムを主成分とする窓材と、この窓材の周
   囲を囲むステンレス鋼製の枠部材とからなるＸ線照射装
   置のＸ線導出窓であって、 銀、金、ニッケル、銅から選ばれる成分を一種以上含む
   接合材層を介して前記窓材と枠部材とが拡散接合されて
   いることを特徴とするＸ線照射装置のＸ線導出窓。
2. （２）ベリリウムを主成分とする窓材と、この窓材の周
   囲を囲むステンレス鋼製の枠部材とからなるＸ線照射装
   置のＸ線導出窓の製造方法であって、窓材と枠部材とを
   接合する部分に銀、金、ニッケル、銅から選ばれる成分
   を一種以上含む接合材層を形成し、この後窓材と枠部材
   を重ね合わせて加熱加圧処理することにより両者を拡散
   接合することを特徴とするＸ線照射装置のＸ線導出窓の
   製造方法。