JPH06313800A - Ｘ線透過用フィルム - Google Patents
Ｘ線透過用フィルムInfo
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- JPH06313800A JPH06313800A JP12554493A JP12554493A JPH06313800A JP H06313800 A JPH06313800 A JP H06313800A JP 12554493 A JP12554493 A JP 12554493A JP 12554493 A JP12554493 A JP 12554493A JP H06313800 A JPH06313800 A JP H06313800A
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- film
- ray
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- carbon film
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、Ｘ線透過率が高く、化学的安定性
にすぐれ、強度、硬度および耐圧性が大幅に向上し、し
かも支持体なしの硬質炭素膜を用いたＸ線透過用フィル
ムの提供を目的とする。 【構成】 支持体を有しない硬質炭素膜よりなるＸ線透
過用フィルム。
にすぐれ、強度、硬度および耐圧性が大幅に向上し、し
かも支持体なしの硬質炭素膜を用いたＸ線透過用フィル
ムの提供を目的とする。 【構成】 支持体を有しない硬質炭素膜よりなるＸ線透
過用フィルム。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は、Ｘ線検出器、Ｘ線発生器等のＸ
線を通し、かつ真空状態あるいはＨｅの充填が必要な機
器の封止用窓等に使用されるＸ線透過フィルムに関す
る。
線を通し、かつ真空状態あるいはＨｅの充填が必要な機
器の封止用窓等に使用されるＸ線透過フィルムに関す
る。
【０００２】
【従来技術】Ｘ線を用いた場合、Ｘ線発生器、Ｘ線用検
出器、試料等が必要である。Ｘ線は、空気中を通過する
とき、酸素や窒素で散乱され又は吸収されるので、真空
中や電子密度が小さいＨｅガス中で使用されるのが普通
である。Ｘ線発生器は、例えば封入管式や金属ターゲッ
トに電子を当ててＸ線を発生させる方式が一般的である
が、いずれも真空中でＸ線を発生させる。Ｘ線用通路
も、真空かＨｅガス充填中で用いると強度低下が少い。
Ｘ線検出器は、検出用のＳｉやＧｅの半導体を酸化等か
ら守るために真空に保つ必要がある。試料も成膜後は真
空中でないと問題が生ずることがある。このような機器
において、真空にしたり、Ｈｅガスを用いるためには封
止用の窓が必要であるが、このような窓には、従来一般
にＢｅ箔が用いられているが、これ以外にも一部高分子
膜が用いられる。Ｂｅは電子密度が小さく、従ってＸ線
散乱が小さいことと、強度および耐圧性の高い膜を形成
するので、２５〜１００μｍ位の厚みのものが使用し得
るという優れた点を有するが、反面コストが高い、
大面積のものが得にくい、現状では２５μｍの厚さが
最小厚みであり、これ以上薄くすると破れ易く、その加
工自体も困難である、水素と反応しやすく、反応物
（酸化ベリリウム）は毒性が強い、という種々の欠点が
あった。一方、高分子膜は、その素材が主としてＣ、
Ｈ、Ｏ、Ｎ等の原子で構成されており、Ｂｅ膜よりＸ線
透過率が劣る（Ｘ線は主として電子によって散乱し、吸
収される）という欠点がある。この欠点を解消するため
に、高分子膜を２５μｍ位以下の厚みに薄くするとその
強度が低下し、また、熱によって伸長が生じるという欠
点があった。本発明者は、先きに高分子材料フィルムの
片面又は両面に硬質炭素膜を設けたＸ線透過用フィルム
を提案した（特願平３−１３８４１１）。該Ｘ線透過用
フィルムに使用する高分子材料フィルムはＢｅより吸収
が大きいが、前記先願の硬質炭素膜には、数ＧＰａとい
う大きな圧縮応力がある。このような値のものでは、大
面積のポリマーライクの膜ができないので硬質炭素膜に
支持体が必要で、高分子材料フィルムの使用は止むを得
なかった。即ち支持体がないと、膜厚を１μｍ以上の厚
さとした場合に、その膜中応力の為、粉粉に微細化して
しまうという問題があった。
出器、試料等が必要である。Ｘ線は、空気中を通過する
とき、酸素や窒素で散乱され又は吸収されるので、真空
中や電子密度が小さいＨｅガス中で使用されるのが普通
である。Ｘ線発生器は、例えば封入管式や金属ターゲッ
トに電子を当ててＸ線を発生させる方式が一般的である
が、いずれも真空中でＸ線を発生させる。Ｘ線用通路
も、真空かＨｅガス充填中で用いると強度低下が少い。
Ｘ線検出器は、検出用のＳｉやＧｅの半導体を酸化等か
ら守るために真空に保つ必要がある。試料も成膜後は真
空中でないと問題が生ずることがある。このような機器
において、真空にしたり、Ｈｅガスを用いるためには封
止用の窓が必要であるが、このような窓には、従来一般
にＢｅ箔が用いられているが、これ以外にも一部高分子
膜が用いられる。Ｂｅは電子密度が小さく、従ってＸ線
散乱が小さいことと、強度および耐圧性の高い膜を形成
するので、２５〜１００μｍ位の厚みのものが使用し得
るという優れた点を有するが、反面コストが高い、
大面積のものが得にくい、現状では２５μｍの厚さが
最小厚みであり、これ以上薄くすると破れ易く、その加
工自体も困難である、水素と反応しやすく、反応物
（酸化ベリリウム）は毒性が強い、という種々の欠点が
あった。一方、高分子膜は、その素材が主としてＣ、
Ｈ、Ｏ、Ｎ等の原子で構成されており、Ｂｅ膜よりＸ線
透過率が劣る（Ｘ線は主として電子によって散乱し、吸
収される）という欠点がある。この欠点を解消するため
に、高分子膜を２５μｍ位以下の厚みに薄くするとその
強度が低下し、また、熱によって伸長が生じるという欠
点があった。本発明者は、先きに高分子材料フィルムの
片面又は両面に硬質炭素膜を設けたＸ線透過用フィルム
を提案した（特願平３−１３８４１１）。該Ｘ線透過用
フィルムに使用する高分子材料フィルムはＢｅより吸収
が大きいが、前記先願の硬質炭素膜には、数ＧＰａとい
う大きな圧縮応力がある。このような値のものでは、大
面積のポリマーライクの膜ができないので硬質炭素膜に
支持体が必要で、高分子材料フィルムの使用は止むを得
なかった。即ち支持体がないと、膜厚を１μｍ以上の厚
さとした場合に、その膜中応力の為、粉粉に微細化して
しまうという問題があった。
【０００３】
【目的】本発明はＸ線透過率が高く、化学的安定性にす
ぐれ、強度、硬度および耐圧性が大幅に向上し、しかも
支持体なしの硬質炭素膜を用いたＸ線透過用フィルムの
提供を目的とする。
ぐれ、強度、硬度および耐圧性が大幅に向上し、しかも
支持体なしの硬質炭素膜を用いたＸ線透過用フィルムの
提供を目的とする。
【０００４】
【構成】本発明は、硬質炭素膜の膜作製条件の研究によ
り支持体なしでも使用可能なフリーなＸ線透過用硬質膜
を提案するものである。本発明で使用する硬質炭素膜
は、ダイヤモンドに近い構造や特性を示すものであり、
ダイヤモンドライクカーボン膜といわれるものである。
但し、ダイヤモンドは結晶であるが、本発明に用いられ
る硬質膜はアモルファス状のものであり、Ｘ線が回折し
ないものである。また、この炭素膜には１０〜５０ａｔ
ｍ％の水素が含まれＸ線を通しやすくなるが、水素が多
いと脱水素が生じ好ましくない。また、本出願人が先き
に出願した特願平３−１３８４１１号の発明に比較し
て、本発明の硬質炭素膜は、硬質炭素作製時のＲＦ出力
を大巾に低下せしめ、特に１．５Ｗ／ｃｍ2以下のＲＦ
出力で作製することにより、よりポリマーライクな膜と
したものである。本発明の硬質炭素膜は、膜作製時は基
板上に作製されるが、作製後チャンバーから大気中にと
り出すと、大きな膜内部の応力によって基板から容易に
剥離される。この場合、基板によって剥離する膜厚は異
なるが、シリコンウエハーよりもガラスの方が剥離しや
すい。
り支持体なしでも使用可能なフリーなＸ線透過用硬質膜
を提案するものである。本発明で使用する硬質炭素膜
は、ダイヤモンドに近い構造や特性を示すものであり、
ダイヤモンドライクカーボン膜といわれるものである。
但し、ダイヤモンドは結晶であるが、本発明に用いられ
る硬質膜はアモルファス状のものであり、Ｘ線が回折し
ないものである。また、この炭素膜には１０〜５０ａｔ
ｍ％の水素が含まれＸ線を通しやすくなるが、水素が多
いと脱水素が生じ好ましくない。また、本出願人が先き
に出願した特願平３−１３８４１１号の発明に比較し
て、本発明の硬質炭素膜は、硬質炭素作製時のＲＦ出力
を大巾に低下せしめ、特に１．５Ｗ／ｃｍ2以下のＲＦ
出力で作製することにより、よりポリマーライクな膜と
したものである。本発明の硬質炭素膜は、膜作製時は基
板上に作製されるが、作製後チャンバーから大気中にと
り出すと、大きな膜内部の応力によって基板から容易に
剥離される。この場合、基板によって剥離する膜厚は異
なるが、シリコンウエハーよりもガラスの方が剥離しや
すい。
【０００５】つぎに本発明における硬質炭素膜の形成方
法等について詳しく説明する。硬質炭素膜を形成するた
めには有機化合物ガス、特に炭化水素ガスが用いられ
る。これら原料における相状態は常温常圧において必ず
しも気相である必要はなく、加熱或は減圧等により溶
融、蒸発、昇華等を経て気化し得るものであれば、液相
でも固相でも使用可能である。原料ガスとしての炭化水
素ガスについては、例えばCH4，C2H6，C3H8，C4H10等の
パラフィン系炭化水素、C2H4等のアセチレン系炭化水
素、オレフィン系炭化水素、ジオレフィン系炭化水素、
さらには芳香族炭化水素などすベての炭化水素を少なく
とも含むガスが使用可能である。さらに、炭化水素以外
でも、例えば、アルコール類、ケトン類、エーテル類、
エステル類、CO,CO2等、少なくとも炭素元素を含む化合
物であれば使用可能である。本発明における原料ガスか
らの硬質炭素膜の形成方法としては、成膜活性種が、直
流、低周波、高周波、或いはマイクロ波等を用いたプラ
ズマ法により生成されるプラズマ状態を経て形成される
方法が好ましいが、より大面積化、均一性向上、低温成
膜の目的で、低圧下で堆積を行なうため、磁界効果を利
用する方法がさらに好ましい。また高温における熱分解
によっても活性種を形成できる。その他にも、イオン化
蒸着法、或いはイオンビーム蒸着法等により生成される
イオン状態を経て形成されてもよいし、真空蒸着法、或
いはスパッタリング法等により生成される中性粒子から
形成されてもよいし、さらには、これらの組み合せによ
り形成されてもよい。このプラズマ状態により原料ガス
がラジカルとイオンとに分解され反応することによっ
て、基板上に炭素原子Ｃと水素原子Ｈとからなるアモル
ファス（非晶質）及び微結晶質（結晶の大きさは数10Å
〜数μm）の少くとも一方を含む硬質炭素膜が堆積す
る。また、硬質炭素膜の諸特性を表１に示す。
法等について詳しく説明する。硬質炭素膜を形成するた
めには有機化合物ガス、特に炭化水素ガスが用いられ
る。これら原料における相状態は常温常圧において必ず
しも気相である必要はなく、加熱或は減圧等により溶
融、蒸発、昇華等を経て気化し得るものであれば、液相
でも固相でも使用可能である。原料ガスとしての炭化水
素ガスについては、例えばCH4，C2H6，C3H8，C4H10等の
パラフィン系炭化水素、C2H4等のアセチレン系炭化水
素、オレフィン系炭化水素、ジオレフィン系炭化水素、
さらには芳香族炭化水素などすベての炭化水素を少なく
とも含むガスが使用可能である。さらに、炭化水素以外
でも、例えば、アルコール類、ケトン類、エーテル類、
エステル類、CO,CO2等、少なくとも炭素元素を含む化合
物であれば使用可能である。本発明における原料ガスか
らの硬質炭素膜の形成方法としては、成膜活性種が、直
流、低周波、高周波、或いはマイクロ波等を用いたプラ
ズマ法により生成されるプラズマ状態を経て形成される
方法が好ましいが、より大面積化、均一性向上、低温成
膜の目的で、低圧下で堆積を行なうため、磁界効果を利
用する方法がさらに好ましい。また高温における熱分解
によっても活性種を形成できる。その他にも、イオン化
蒸着法、或いはイオンビーム蒸着法等により生成される
イオン状態を経て形成されてもよいし、真空蒸着法、或
いはスパッタリング法等により生成される中性粒子から
形成されてもよいし、さらには、これらの組み合せによ
り形成されてもよい。このプラズマ状態により原料ガス
がラジカルとイオンとに分解され反応することによっ
て、基板上に炭素原子Ｃと水素原子Ｈとからなるアモル
ファス（非晶質）及び微結晶質（結晶の大きさは数10Å
〜数μm）の少くとも一方を含む硬質炭素膜が堆積す
る。また、硬質炭素膜の諸特性を表１に示す。
【０００６】
【表１】 注）測定法; 比抵抗(ρ) ：コプレナー型セルによ
るI-V特性より求める。 光学的バンドギャップ(Egopt)：分光特性から吸収係数
(α)を求め、数１式の関係より決定。
るI-V特性より求める。 光学的バンドギャップ(Egopt)：分光特性から吸収係数
(α)を求め、数１式の関係より決定。
【数１】 膜中水素量〔Ｃ（Ｈ）〕：赤外吸収スペクトルから２９
００／ｃｍ付近のピークを積分し、吸収断面積Ａを掛け
て求める。すなわち、 〔Ｃ（Ｈ）〕＝Ａ・∫α（ν）／ν・ｄν ＳP3／ＳP2比：赤外吸収スペクトルを、SP3,SP2にそれ
ぞれ帰属されるガウス 関数に分解し、その面積比より求める。 ビッカース硬度（Ｈ）：マイクロビッカース計による。 屈折率（ｎ） ：エリプソメーターによる。 欠陥密度 ：ＥＳＲによる。
００／ｃｍ付近のピークを積分し、吸収断面積Ａを掛け
て求める。すなわち、 〔Ｃ（Ｈ）〕＝Ａ・∫α（ν）／ν・ｄν ＳP3／ＳP2比：赤外吸収スペクトルを、SP3,SP2にそれ
ぞれ帰属されるガウス 関数に分解し、その面積比より求める。 ビッカース硬度（Ｈ）：マイクロビッカース計による。 屈折率（ｎ） ：エリプソメーターによる。 欠陥密度 ：ＥＳＲによる。
【０００７】こうして形成される硬質炭素膜はラマン分
光法及びＩＲ吸収法による分析の結果、夫々炭素原子が
SP3の混成軌道とSP2の混成軌道とを形成した原子間結合
が混在していることが明らかになっている。SP3結合とS
P2結合の比率は、ＩＲスペクトルをピーク分離すること
で概ね推定できる。ＩＲスペクトルには、2800〜3150／
cmに多くのモードのスペクトルが重なって測定される
が、夫々の波数に対応するピークの帰属は明らかになっ
ており、ガウス分布によってピーク分離を行ない、夫々
のピーク面積を算出し、その比率を求めればSP3/SP2を
知ることができる。また、Ｘ線及び電子回折分析によれ
ばアモルファス状態（ａ-Ｃ：Ｈ）、及び／又は約50Å
〜数μm程度の微結晶粒を含むアモルファス状態にある
ことが判っている。
光法及びＩＲ吸収法による分析の結果、夫々炭素原子が
SP3の混成軌道とSP2の混成軌道とを形成した原子間結合
が混在していることが明らかになっている。SP3結合とS
P2結合の比率は、ＩＲスペクトルをピーク分離すること
で概ね推定できる。ＩＲスペクトルには、2800〜3150／
cmに多くのモードのスペクトルが重なって測定される
が、夫々の波数に対応するピークの帰属は明らかになっ
ており、ガウス分布によってピーク分離を行ない、夫々
のピーク面積を算出し、その比率を求めればSP3/SP2を
知ることができる。また、Ｘ線及び電子回折分析によれ
ばアモルファス状態（ａ-Ｃ：Ｈ）、及び／又は約50Å
〜数μm程度の微結晶粒を含むアモルファス状態にある
ことが判っている。
【０００８】一般に量産に適しているプラズマＣＶＤ法
の場合には、ＲＦ出力が小さいほど膜の比抵抗値および
硬度が増加し、低圧力なほど活性種の寿命が増加するた
めに基板温度の低温化、大面積での均一化が図れ、かつ
比抵抗、硬度が増加する傾向にある。更に、低圧力では
プラズマ密度が減少するため、磁場閉じ込め効果を利用
する方法は比抵抗の増加には特に効果的である。さら
に、この方法は常温〜150℃程度の比較的低い温度条件
でも同様に良質の硬質炭素膜を形成できるという特徴を
有しているため、製造プロセスの低温化には最適であ
る。さらにこの硬質炭素膜が炭素原子及び水素原子の他
に、周期律表第III族元素、同第IV族元素、同第V族元
素、アルカリ金属元素、アルカリ土類金属元素、窒素原
子、酸素元素、カルコゲン系元素又はハロゲン原子を構
成元素として含んでもよい。構成元素の１つとして周期
律表第III族元素、同じく第V族元素、アルカリ金属元
素、アルカリ土類金属元素、窒素原子又は酸素原子を導
入したものは硬質炭素膜の膜厚をノンドープのものに比
べて約２〜３倍に厚くすることができ、またこれにより
素子作製時のピンホールの発生を防止すると共に、素子
の機械的強度を飛躍的に向上することができる。更に窒
素原子又は酸素原子の場合は以下に述べるような周期律
表第IV族元素等の場合と同様な効果がある。同様に周期
律表第IV族元素、カルコゲン系元素又はハロゲン元素を
導入したものは硬質炭素膜の安定性が飛躍的に向上する
と共に、膜の硬度も改善されることも相まって高信頼性
の素子が作製できる。これらの効果が得られるのは第IV
族元素及びカルコゲン系元素の場合は硬質炭素膜中に存
在する活性な２重結合を減少させるからであり、またハ
ロゲン元素の場合は、1)水素に対する引抜き反応により
原料ガスの分解を促進して膜中のダングリングボンドを
減少させ、2)成膜過程でハロゲン元素ＸがＣ−Ｈ結合中
の水素を引抜いてこれと置換し、Ｃ−Ｘ結合として膜中
に入り、結合エネルギーが増大する(Ｃ−Ｈ間及びＣ−
Ｘ間の結合エネルギーはＣ−Ｘ間の方が大きい)からで
ある。これらの元素を膜の構成元素とするためには、原
料ガスとしては炭化水素ガス及び水素の他に、ドーパン
トとして膜中に周期律表第III族元素、同第IV族元素、
同第Ｖ族元素、アルカリ金属元素、アルカリ土類金属元
素、窒素原子、酸素原子、カルコゲン系元素又はハロゲ
ン元素を含有させるために、これらの元素又は原子を含
む化合物(又は分子)(以下、これらを「他の化合物」と
いうこともある)のガスが用いられる。
の場合には、ＲＦ出力が小さいほど膜の比抵抗値および
硬度が増加し、低圧力なほど活性種の寿命が増加するた
めに基板温度の低温化、大面積での均一化が図れ、かつ
比抵抗、硬度が増加する傾向にある。更に、低圧力では
プラズマ密度が減少するため、磁場閉じ込め効果を利用
する方法は比抵抗の増加には特に効果的である。さら
に、この方法は常温〜150℃程度の比較的低い温度条件
でも同様に良質の硬質炭素膜を形成できるという特徴を
有しているため、製造プロセスの低温化には最適であ
る。さらにこの硬質炭素膜が炭素原子及び水素原子の他
に、周期律表第III族元素、同第IV族元素、同第V族元
素、アルカリ金属元素、アルカリ土類金属元素、窒素原
子、酸素元素、カルコゲン系元素又はハロゲン原子を構
成元素として含んでもよい。構成元素の１つとして周期
律表第III族元素、同じく第V族元素、アルカリ金属元
素、アルカリ土類金属元素、窒素原子又は酸素原子を導
入したものは硬質炭素膜の膜厚をノンドープのものに比
べて約２〜３倍に厚くすることができ、またこれにより
素子作製時のピンホールの発生を防止すると共に、素子
の機械的強度を飛躍的に向上することができる。更に窒
素原子又は酸素原子の場合は以下に述べるような周期律
表第IV族元素等の場合と同様な効果がある。同様に周期
律表第IV族元素、カルコゲン系元素又はハロゲン元素を
導入したものは硬質炭素膜の安定性が飛躍的に向上する
と共に、膜の硬度も改善されることも相まって高信頼性
の素子が作製できる。これらの効果が得られるのは第IV
族元素及びカルコゲン系元素の場合は硬質炭素膜中に存
在する活性な２重結合を減少させるからであり、またハ
ロゲン元素の場合は、1)水素に対する引抜き反応により
原料ガスの分解を促進して膜中のダングリングボンドを
減少させ、2)成膜過程でハロゲン元素ＸがＣ−Ｈ結合中
の水素を引抜いてこれと置換し、Ｃ−Ｘ結合として膜中
に入り、結合エネルギーが増大する(Ｃ−Ｈ間及びＣ−
Ｘ間の結合エネルギーはＣ−Ｘ間の方が大きい)からで
ある。これらの元素を膜の構成元素とするためには、原
料ガスとしては炭化水素ガス及び水素の他に、ドーパン
トとして膜中に周期律表第III族元素、同第IV族元素、
同第Ｖ族元素、アルカリ金属元素、アルカリ土類金属元
素、窒素原子、酸素原子、カルコゲン系元素又はハロゲ
ン元素を含有させるために、これらの元素又は原子を含
む化合物(又は分子)(以下、これらを「他の化合物」と
いうこともある)のガスが用いられる。
【０００９】ここで周期律表第III族元素を含む化合物
としては、例えばB(OC2H5)3，B2H6，BCl3，BBr3，BF3，
Al(O-i-C3H7)3，(CH3)3Al，(C2H5)3Al，(i-C4H9)3Al，A
lCl3，Ga(O-i-C3H7)3,(CH3)3Ga，(C2H5)3Ga，GaCl3，Ga
Br3，(O-i-C3H7)3In，(C2H5)3In等がある。周期律表第I
V族元素を含む化合物としては、例えばSi3H8，(C2H5)3S
iH，SiF4，SiH2Cl2，SiCl4，Si(OCH3)4，Si(OC2H5)4，S
i(OC3H7)4，GeCl4，GeH4，Ge(OC2H5)4,Ge(C2H5)4,(CH3)
4Sn，(C2H5)4Sn，SnCl4等がある。周期律表第V族元素を
含む化合物としては、例えばPH3，PF3，PF5，PCl2F3，P
Cl3，PCl2F，PBr3，PO(OCH3)3，P(C2H5)3，POCl3，As
H3，AsCl3，AsBr3，AsF3，AsF5，AsCl3，SbH3,SbF3，Sb
Cl3，Sb(OC2H5)3等がある。アルカリ金属原子を含む化
合物としては、例えばLiO-i-C3H7，NaO-i-C3H7，KO-i-C
3H7等がある。アルカリ土類金属原子を含む化合物とし
ては、例えばCa(OC2H5)3，Mg(OC2H5)2，(C2H5)2Mg等が
ある。窒素原子を含む化合物としては、例えば窒素ガ
ス、アンモニア等の無機化合物、アミノ基、シアノ基等
の官能基を有する有機化合物及び窒素を含む複素環等が
ある。酸素原子を含む化合物としては、例えば酸素ガ
ス、オゾン、水（水蒸気）、過酸化水素、一酸化炭素、
二酸化炭素、亜酸化炭素、一酸化窒素、二酸化窒素、三
酸化二窒素、五酸化二窒素、三酸化窒素等の無機化合
物、水酸基、アルデヒド基、アシル基、ケトン基、ニト
ロ基、ニトロソ基、スルホン基、エーテル結合、エステ
ル結合、ペプチド結合、酸素を含む複素環等の官能基或
いは結合を有する有機化合物、更には金属アルコキシド
等が挙げられる。カルコゲン系元素を含む化合物として
は、例えばH2S，(CH3)(CH2)4S(CH2)4CH3，CH2＝CHCH2SC
H2CH＝CH2，C2H5SC2H5，C2H5SCH3，チオフェン、H2Se，
(C2H5)2Se，H2Te等がある。またハロゲン元素を含む化
合物としては、例えば弗素、塩素、臭素、沃素、弗化水
素、弗化炭素、弗化塩素、弗化臭素、弗化沃素、塩化水
素、塩化臭素、塩化沃素、臭化水素、臭化沃素、沃化水
素等の無機化合物、ハロゲン化アルキル、ハロゲン化ア
リール、ハロゲン化スチレン、ハロゲン化ポリメチレ
ン、ハロホルム等の有機化合物が用いられる。
としては、例えばB(OC2H5)3，B2H6，BCl3，BBr3，BF3，
Al(O-i-C3H7)3，(CH3)3Al，(C2H5)3Al，(i-C4H9)3Al，A
lCl3，Ga(O-i-C3H7)3,(CH3)3Ga，(C2H5)3Ga，GaCl3，Ga
Br3，(O-i-C3H7)3In，(C2H5)3In等がある。周期律表第I
V族元素を含む化合物としては、例えばSi3H8，(C2H5)3S
iH，SiF4，SiH2Cl2，SiCl4，Si(OCH3)4，Si(OC2H5)4，S
i(OC3H7)4，GeCl4，GeH4，Ge(OC2H5)4,Ge(C2H5)4,(CH3)
4Sn，(C2H5)4Sn，SnCl4等がある。周期律表第V族元素を
含む化合物としては、例えばPH3，PF3，PF5，PCl2F3，P
Cl3，PCl2F，PBr3，PO(OCH3)3，P(C2H5)3，POCl3，As
H3，AsCl3，AsBr3，AsF3，AsF5，AsCl3，SbH3,SbF3，Sb
Cl3，Sb(OC2H5)3等がある。アルカリ金属原子を含む化
合物としては、例えばLiO-i-C3H7，NaO-i-C3H7，KO-i-C
3H7等がある。アルカリ土類金属原子を含む化合物とし
ては、例えばCa(OC2H5)3，Mg(OC2H5)2，(C2H5)2Mg等が
ある。窒素原子を含む化合物としては、例えば窒素ガ
ス、アンモニア等の無機化合物、アミノ基、シアノ基等
の官能基を有する有機化合物及び窒素を含む複素環等が
ある。酸素原子を含む化合物としては、例えば酸素ガ
ス、オゾン、水（水蒸気）、過酸化水素、一酸化炭素、
二酸化炭素、亜酸化炭素、一酸化窒素、二酸化窒素、三
酸化二窒素、五酸化二窒素、三酸化窒素等の無機化合
物、水酸基、アルデヒド基、アシル基、ケトン基、ニト
ロ基、ニトロソ基、スルホン基、エーテル結合、エステ
ル結合、ペプチド結合、酸素を含む複素環等の官能基或
いは結合を有する有機化合物、更には金属アルコキシド
等が挙げられる。カルコゲン系元素を含む化合物として
は、例えばH2S，(CH3)(CH2)4S(CH2)4CH3，CH2＝CHCH2SC
H2CH＝CH2，C2H5SC2H5，C2H5SCH3，チオフェン、H2Se，
(C2H5)2Se，H2Te等がある。またハロゲン元素を含む化
合物としては、例えば弗素、塩素、臭素、沃素、弗化水
素、弗化炭素、弗化塩素、弗化臭素、弗化沃素、塩化水
素、塩化臭素、塩化沃素、臭化水素、臭化沃素、沃化水
素等の無機化合物、ハロゲン化アルキル、ハロゲン化ア
リール、ハロゲン化スチレン、ハロゲン化ポリメチレ
ン、ハロホルム等の有機化合物が用いられる。
【００１０】本発明で用いる硬質炭素膜は主としてＣ
（炭素）で構成されているため、Ｂｅに対し約３倍Ｘ線
を通しにくいので、厚さ約２５μｍのＢｅ箔のＸ線透過
率を得るためには、約８μｍ以下の膜厚で用いるのが好
ましい。８μｍ以下でもＢｅを用いた場合より次の点で
有利である。熱伝導性がＢｅの２Ｗ／ｃｍＫの１０倍程
度高い。熱の拡散性はＢｅの５．７ｃｍ2／Ｓの２倍程
度高い。Ｙｏｕｎｇ’ｓ ｍｏｄｕｌｕｓは、Ｂｅの３
２０ＧＰａの２倍程度高い。融点はＢｅの１２８０℃の
２倍程度高い。Ｔｅｎｓｉｌｅ Ｓｔｒｅｎｇｔｈは、
Ｂｅの０．０８〜０．５５ＧＰａの６倍程度高い。Ｙｉ
ｅｌｄ ＳｔｒｅｎｇｔｈはＢｅの７０〜４８０ＭＰａ
の数倍程度高い。
（炭素）で構成されているため、Ｂｅに対し約３倍Ｘ線
を通しにくいので、厚さ約２５μｍのＢｅ箔のＸ線透過
率を得るためには、約８μｍ以下の膜厚で用いるのが好
ましい。８μｍ以下でもＢｅを用いた場合より次の点で
有利である。熱伝導性がＢｅの２Ｗ／ｃｍＫの１０倍程
度高い。熱の拡散性はＢｅの５．７ｃｍ2／Ｓの２倍程
度高い。Ｙｏｕｎｇ’ｓ ｍｏｄｕｌｕｓは、Ｂｅの３
２０ＧＰａの２倍程度高い。融点はＢｅの１２８０℃の
２倍程度高い。Ｔｅｎｓｉｌｅ Ｓｔｒｅｎｇｔｈは、
Ｂｅの０．０８〜０．５５ＧＰａの６倍程度高い。Ｙｉ
ｅｌｄ ＳｔｒｅｎｇｔｈはＢｅの７０〜４８０ＭＰａ
の数倍程度高い。
【００１１】
【実施例】１ｍｍ厚のスライドガラスの上に次の条件で
５μｍ厚の硬質炭素膜をＣＶＤ法を用いて堆積させた。 ＲＦ出力 １．２Ｗ／ｃｍ2 圧力 ２×１０-1 Ｔｏｒｒ 堆積温度 室温 原料ガス ＣＨ4 チャンバーから大気中へ作製した膜をとり出すと、応力
の為、ガラス基板から剥離した。剥離した硬質炭素膜を
赤外吸収スペクトルのピーク（２９００／ｃｍ付近）を
積分し、吸収断面積をかけて求めた。膜中水素量は１７
ａｔｍ％であった。また、ビッカース硬度（Ｈ）は９８
０ｋｇ／ｍｍ2であった。この膜と２５μｍ厚に加工し
たＢｅ箔を使用し、次の比較を行った。Ｘ線装置は市販
のロータターゲット式の発生装置を用い、検出器（ＳＳ
Ｄ）とＸ線発生装置の間に真空（〜１０-3Ｔｏｒｒ）に
した約７０ｃｍの筒（チャンバー）を置いた真空の為の
Ｘ線透過窓にＢｅ箔と上記硬質炭素膜を用いた。窓のサ
イズは１０×２０ｍｍとし、Ｘ線発生条件は５０ＫＶ×
５０ｍＡとして、Ｘ線強度の比較測定をした。硬質炭素
膜を用いた場合の強度はＢｅ箔（各２枚づつ）の約１．
８倍であった。又、共に長期（約１年間）に放置した後
同様の測定をした所炭素膜のＸ線強度に変化はなかった
が、Ｂｅ箔は腐食のような汚れが見られ強度が１割低下
した。
５μｍ厚の硬質炭素膜をＣＶＤ法を用いて堆積させた。 ＲＦ出力 １．２Ｗ／ｃｍ2 圧力 ２×１０-1 Ｔｏｒｒ 堆積温度 室温 原料ガス ＣＨ4 チャンバーから大気中へ作製した膜をとり出すと、応力
の為、ガラス基板から剥離した。剥離した硬質炭素膜を
赤外吸収スペクトルのピーク（２９００／ｃｍ付近）を
積分し、吸収断面積をかけて求めた。膜中水素量は１７
ａｔｍ％であった。また、ビッカース硬度（Ｈ）は９８
０ｋｇ／ｍｍ2であった。この膜と２５μｍ厚に加工し
たＢｅ箔を使用し、次の比較を行った。Ｘ線装置は市販
のロータターゲット式の発生装置を用い、検出器（ＳＳ
Ｄ）とＸ線発生装置の間に真空（〜１０-3Ｔｏｒｒ）に
した約７０ｃｍの筒（チャンバー）を置いた真空の為の
Ｘ線透過窓にＢｅ箔と上記硬質炭素膜を用いた。窓のサ
イズは１０×２０ｍｍとし、Ｘ線発生条件は５０ＫＶ×
５０ｍＡとして、Ｘ線強度の比較測定をした。硬質炭素
膜を用いた場合の強度はＢｅ箔（各２枚づつ）の約１．
８倍であった。又、共に長期（約１年間）に放置した後
同様の測定をした所炭素膜のＸ線強度に変化はなかった
が、Ｂｅ箔は腐食のような汚れが見られ強度が１割低下
した。
【００１２】本発明は、前記の実施例で説明した実験室
系の各Ｘ線発生装置及び関連機器だけでなく、これら実
験室系の１０００〜１００００倍強度のＸ線である放射
光（ＳＯＲ）に対して用いると特にその特徴を発揮す
る。放射光は強度が強い為に窓材として利用されるＢｅ
（ベリリウム）は熱をもつ。この為に冷却しながら使用
しないと破壊するという問題がある。本発明の炭素膜は
非常に薄くても強度がある為にＢｅと同じ厚みではＸ線
透過率は劣るが、薄くして用いれば、透過率を同じにし
て、かつ、この熱破壊の問題を解決することができる。
系の各Ｘ線発生装置及び関連機器だけでなく、これら実
験室系の１０００〜１００００倍強度のＸ線である放射
光（ＳＯＲ）に対して用いると特にその特徴を発揮す
る。放射光は強度が強い為に窓材として利用されるＢｅ
（ベリリウム）は熱をもつ。この為に冷却しながら使用
しないと破壊するという問題がある。本発明の炭素膜は
非常に薄くても強度がある為にＢｅと同じ厚みではＸ線
透過率は劣るが、薄くして用いれば、透過率を同じにし
て、かつ、この熱破壊の問題を解決することができる。
【００１３】
【効果】本発明によると、Ｘ線透過率、熱的および化学
的耐久性にすぐれ、かつ薄くて強度、硬度、耐圧性が大
きく、支持体なしで使用可能なＸ線透過フィルムが得ら
れた。
的耐久性にすぐれ、かつ薄くて強度、硬度、耐圧性が大
きく、支持体なしで使用可能なＸ線透過フィルムが得ら
れた。
Claims (2)
- 【請求項１】 支持体を有しない硬質炭素膜よりなるＸ
線透過用フィルム。 - 【請求項２】 硬質炭素膜が、１．５Ｗ／ｃｍ2以下の
ＲＦ出力によるプラズマＣＶＤ法で形成されたものであ
る請求項１記載のＸ線透過用フィルム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12554493A JPH06313800A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | Ｘ線透過用フィルム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12554493A JPH06313800A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | Ｘ線透過用フィルム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06313800A true JPH06313800A (ja) | 1994-11-08 |
Family
ID=14912830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12554493A Pending JPH06313800A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | Ｘ線透過用フィルム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06313800A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014050941A1 (ja) * | 2012-09-27 | 2014-04-03 | 大日本スクリーン製造株式会社 | 処理液供給装置、基板処理装置、処理液供給方法、基板処理方法、処理液処理装置および処理液処理方法 |
| JP2014082472A (ja) * | 2012-09-27 | 2014-05-08 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 処理液処理装置および処理液処理方法 |
| US10133173B2 (en) | 2012-09-27 | 2018-11-20 | SCREEN Holdings Co., Ltd. | Processing fluid supply device, substrate processing device, processing fluid supply method, substrate processing method, processing fluid processing device, and processing fluid processing method |
-
1993
- 1993-04-28 JP JP12554493A patent/JPH06313800A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014050941A1 (ja) * | 2012-09-27 | 2014-04-03 | 大日本スクリーン製造株式会社 | 処理液供給装置、基板処理装置、処理液供給方法、基板処理方法、処理液処理装置および処理液処理方法 |
| JP2014082472A (ja) * | 2012-09-27 | 2014-05-08 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 処理液処理装置および処理液処理方法 |
| JP2014082471A (ja) * | 2012-09-27 | 2014-05-08 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 処理液供給装置、基板処理装置、処理液供給方法および基板処理方法 |
| US10133173B2 (en) | 2012-09-27 | 2018-11-20 | SCREEN Holdings Co., Ltd. | Processing fluid supply device, substrate processing device, processing fluid supply method, substrate processing method, processing fluid processing device, and processing fluid processing method |
| US10761422B2 (en) | 2012-09-27 | 2020-09-01 | SCREEN Holdings Co., Ltd. | Processing fluid supply device, substrate processing device, processing fluid supply method, substrate processing method, processing fluid processing device, and processing fluid processing method |
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