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JPH02208601A - 光学用窓材及びその製造方法 - Google Patents

光学用窓材及びその製造方法

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Publication number
JPH02208601A
JPH02208601A JP1029165A JP2916589A JPH02208601A JP H02208601 A JPH02208601 A JP H02208601A JP 1029165 A JP1029165 A JP 1029165A JP 2916589 A JP2916589 A JP 2916589A JP H02208601 A JPH02208601 A JP H02208601A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
diamond
optical window
film
window material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1029165A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Nishikawa
明 西川
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.)
Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Instruments Inc filed Critical Seiko Instruments Inc
Priority to JP1029165A priority Critical patent/JPH02208601A/ja
Priority to US07/477,306 priority patent/US5039203A/en
Publication of JPH02208601A publication Critical patent/JPH02208601A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/22—Masks or mask blanks for imaging by radiation of 100nm or shorter wavelength, e.g. X-ray masks, extreme ultraviolet [EUV] masks; Preparation thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/22—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with other inorganic material
    • G02B1/105—
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/14—Protective coatings, e.g. hard coatings
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00—Coatings on glass
    • C03C2217/20—Materials for coating a single layer on glass
    • C03C2217/28—Other inorganic materials
    • C03C2217/282—Carbides, silicides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2218/00—Methods for coating glass
    • C03C2218/30—Aspects of methods for coating glass not covered above
    • C03C2218/32—After-treatment
    • C03C2218/328—Partly or completely removing a coating
    • C03C2218/33—Partly or completely removing a coating by etching
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

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１ 本発明は、紫外線、可視光線、赤外線、あるいはχ線等
の光学系に使用される窓材に関するものである。
【発明の概要］ 本発明の光学用窓材は、格子状の基板材で補強されたフィルム状ダイヤモンド膜から成るものである。この窓材を得るために、基板材上にフィルム状ダイヤモンド膜を形成した後、フォトリソグラフィー技術を用いて基板材の中央部付近をマス目状にエツチングして格子状とする製造方法をとる。これにより、窓材の大面積化と低コスト化が可能となり、しかも耐圧強度を高めることができる。 【従来の技術】
公知の如くダイヤモンドは、波長的０．３μｍの紫外線
領域から波長的２５μｍの遠赤外線領域に到る広い範囲
において光の透過性に優れており、また、原子番号の小
さい炭素原子から成るため、χ線の透過性も極めて良好
である。しかも、耐熱性も、真空中で約１２００℃、大
気中で約６００℃と高いため、光学用窓材としての普及
が期待されている。 従来の技術では、ダイヤモンドから成る光学用窓材を製
造しようとする場合、直径数ｎ＋＋ｍ程度の天然あるい
は人工合成ダイヤモンド結晶を原料として、研磨、研削
等の機械加工により薄く仕上げる等の方法が考えられる
。 ［発明が解決しようとする課題１ しかしこの場合、大粒のダイヤモンド結晶は存在自体が
稀であり、しかも極めて高価なため、大面積（例えば直
径１ｃｍ以上）の窓材の製造は非常に困難であり、また
、ダイヤモンドが物質中最高の硬度をもつため、機械加
工に要するコストも極めて高いという欠点があった。 本発明は、これらの問題点を解決し、安価で大面積化が
可能な、光透過性の良いダイヤモンドから成る光学用窓
材を製造する方法を提供することを目的としたものであ
る。 ［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するために１本発明では、光学用窓材と
して、多数の空孔部を有する基板と、該基板の一方の面
に形成された該空孔部を覆うダイヤモンド膜とからなる
構成とするものであり、その製造方法として、基板の一
方の面にダイヤモンド薄膜を形成した後、該基板の他方
の面にレジストを塗布し、該レジストに該基板を部分的
に露出するパターンを形成せしめ、エツチングにより露
出した基板部分を除去することにより１部分的にダイヤ
モンド単層領域を形成するものである。 ［作用］ この様に本発明による光学用窓材は、多数の空孔部を有
する基板と、ダイヤモンド薄膜とがら構成され、多数の
空孔部を有する基板は、例えば格子状の形状をとり、ダ
イヤモンド薄膜単層領域を形成するとともに、ダイヤモ
ンド薄膜の反りゃうねりの発生を防止し、かつ、ダイヤ
モンド薄膜の耐圧強度を向上させ破損を防止することが
できるものである。 又、ダイヤモンド薄膜の成膜方法は、熱ＣＶＤ法、プラ
ズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、イオン化蒸着、法、イオン
ビーム法、プラズマジェット法等があり、いづれを用い
ても、本発明に何ら支障がなく、成膜可能面積が、従来
のダイヤモンド結晶より機械加工で窓材に加工する方法
に比べ、大幅に大面積化が達成され、大幅な製造コスト
の低減が図られるものである。 ［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第２
１ｍ　（Ａ）〜（Ｆ）は１本発明の製造工程の説明図で
あり、以下、これらを（ＡＪ図〜（Ｆ）図と略す。 まず（Ａ）図に示す様に、直径５０ｍｍ、厚さ２００μ
ｍのＳｉ基板材ｌを用意し、この片面に、マイクロ波プ
ラズマＣＶＤ法（特開昭５８−１１０４９４）を用いて
表１に示す合成条件により、厚さ４μｍのフィルム状ダ
イヤモンド２を析出させた。 表　　１ 次に（Ｂ）図に示す様に、Ｓｉ基板材ｌの、フィルム状
ダイヤモンド２が析出していない側の面にフォトレジス
ト３を塗布し、（Ｃ）図の様に格子状のマス目がバクー
ニングされたフォトマスク４を介して、紫外光５により
フォトレジスト３を露光した。 その後、現象、リンス、ポストベーク処理を施して、（
Ｄ）図の様に、フォトレジスト３に格子状パターンを形
成した。 次に、この基板材ｌをＨＦ＋ＨＮＯｓの混酸溶液中に浸
漬して露出したＳｉをマス目状にエツチング除去し、（
Ｅ）図の様に、フィルム状ダイヤモンド２の露出した部
分、即ちフィルム状ダイヤモンド３の単層領域を形成し
た。 最後に、（Ｆ）図の様に、フォトレジスト３を剥離して
、第１図に示す様な、中央部付近にＳｉが格子状に残存
して、フィルム状ダイヤモンド２の窓部な補強する構造
から成る光学用窓材を得た１本実施例で得られた窓材の
寸法は、Ｓｉ基板材外径５０ｍｍ、窓部内径３０ｍｍ、
Ｓｉ格子間隔５ｍｍ、Ｓｉ格子幅０．６ｍｍ、　Ｓ　ｉ
基板厚さ２００ｕｍ、フィルム状ダイヤモンド厚さ４ｕ
ｍであった。 この窓材を、真空チャンバー外壁の窓取付は部にセット
して真空チャンバー内を減圧する方法により、窓材が大
気圧（１気圧）に耐え得るか否かのテストを行った結果
、フィルム状ダイヤモンドの破損やリークは全く発生せ
ず、本窓材が大気圧に充分耐え得る強度を有することが
確認できた。 〔発明の効果］ 上述の如く１本発明によればダイヤモンドから成る光学
用窓材の大面積化が可能で、原ネ４費、製造コストとも
に低減できる。 しかも、フィルム状ダイヤモンド単層から成る窓部に基
板材を格子状に残存せしめたことにより、この格子がフ
ィルム状ダイヤモンドの反りやうねりを抑制し、また、
補強材としても作用するため、窓部の耐圧強度を著しく
向上させ破損を防止することができ、広範囲の光の高透
過性を有し、かつ、低エネルギーのχ線透過率の良好な
ダイヤモンド膜を光学用窓材として応用することを可能
とした。
【図面の簡単な説明】
第１図は１本発明によるフィルム状ダイヤモンドから成
る光学用窓材の斜視図、第２図（Ａ）から（Ｆ）は１本
発明の光学用窓材の製造工程の説明図である。 基板材 フィルム状ダイヤモンド フォトレジスト フォトマスク 紫外光 以上 出願人　セイコー電子工業株式会社

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）基板の一方の面にダイヤモンド薄膜を形成した後
    、該基板の他方の面にレジストを塗布し、該レジストに
    該基板を部分的に露出するパターンを形成せしめ、エッ
    チングによる露出した該基板部分を除去することにより
    、部分的にダイヤモンド単層領域を形成することを特徴
    とする光学用窓材の製造方法。
  2. （２）多数の空孔部を有する基板と、該基板の一方の面
    に形成された該空孔部を覆うダイヤモンド膜とからなる
    ことを特徴とする光学用窓材。
JP1029165A 1989-02-08 1989-02-08 光学用窓材及びその製造方法 Pending JPH02208601A (ja)

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US07/477,306 US5039203A (en) 1989-02-08 1990-02-08 Optical window member and method for production thereof

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