(57)【要約】【課題】大規模な施設を使用することなく、高ビジビリティの位相イメージング用格子の製造方法および位相イメージング用格子を提供する。【解決手段】吸収格子１の製造方法は、Ｘ線位相イメージング用のＸ線回折格子の製造方法であって、ケイ素よりもＸ線吸収率の低い板状の第１のＸ線低吸収体４の表面上に、ケイ素よりもＸ線吸収率の低い板状の第２のＸ線低吸収体５を積層する工程と、レーザ加工またはドライエッチング加工によって第２のＸ線低吸収体５を厚み方向に貫通する複数の貫通溝５ａを格子状に形成する工程と、複数の貫通溝５ａにＸ線高吸収体３ａを充填してＸ線高吸収体格子部３を形成することによって、第２のＸ線低吸収体５にＸ線高吸収体格子部３の間にＸ線低吸収体格子部２を形成する工程とを含む。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線位相イメージング用のＸ線回折格子の製造方法であって、
ケイ素よりもＸ線吸収率の低い板状の第１のＸ線低吸収体の表面上に、ケイ素よりもＸ線吸収率の低い板状の第２のＸ線低吸収体を積層する工程と、
レーザ加工またはドライエッチング加工によって前記第２のＸ線低吸収体を厚み方向に貫通する複数の貫通溝を格子状に形成する工程と、
前記複数の貫通溝にＸ線高吸収体を充填してＸ線高吸収体格子部を形成することによって、前記第２のＸ線低吸収体に前記Ｘ線高吸収体格子部の間にＸ線低吸収体格子部を形成する工程とを含む、位相イメージング用格子の製造方法。
【請求項２】
Ｘ線位相イメージング用のＸ線回折格子の製造方法であって、
板状の第１のＸ線低吸収体の表面上に、板状の第２のＸ線低吸収体を積層する工程と、
レーザ加工によって前記第２のＸ線低吸収体を厚み方向に貫通する複数の貫通溝を格子状に形成する工程と、
前記複数の貫通溝にＸ線高吸収体を充填してＸ線高吸収体格子部を形成することによって、前記第２のＸ線低吸収体に前記Ｘ線高吸収体格子部の間にＸ線低吸収体格子部を形成する工程とを含む、位相イメージング用格子の製造方法。
【請求項３】
前記第２のＸ線低吸収体は、炭素骨格を有する樹脂によって形成されている、請求項１または２に記載の位相イメージング用格子の製造方法。
【請求項４】
前記第１のＸ線低吸収体は、炭素骨格を有する樹脂または炭素材料によって形成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の位相イメージング用格子の製造方法。
【請求項５】
前記第２のＸ線低吸収体が非導電性であり、前記第１のＸ線低吸収体が導電性材料によって形成されており、
前記複数の貫通溝に前記Ｘ線高吸収体を充填して形成する工程は、前記第１のＸ線低吸収体と前記第２のＸ線低吸収体との積層面をシード層として電解めっきによって前記第２のＸ線低吸収体の前記複数の貫通溝にＸ線高吸収体材料を充填する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の位相イメージング用格子の製造方法。
【請求項６】
前記第１のＸ線低吸収体の表面上に前記第２のＸ線低吸収体を積層する工程は、
貼合せ、塗布、成膜のいずれかの方法により、前記第１のＸ線低吸収体の表面上に前記第２のＸ線低吸収体を積層する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の位相イメージング用格子の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法で形成した位相イメージング用格子の表面に、
さらに以下のＡ〜Ｃの工程を１回以上繰り返して形成する、位相イメージング用格子の製造方法。
Ａ  第ｎ−１のＸ線低吸収体の表面上に第ｎのＸ線低吸収体を積層する工程
Ｂ  前記第ｎのＸ線低吸収体に、前記第ｎ−１のＸ線低吸収体に形成した前記複数の貫通溝との相互位置を合わせて前記第ｎのＸ線低吸収体に貫通溝を形成する工程
Ｃ  前記第ｎのＸ線低吸収体に形成した前記複数の貫通溝に前記Ｘ線高吸収体を充填する工程
ここで、ｎは３以上の整数である。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法によって作成した位相イメージング用格子をＸ線入射方向に垂直な方向に、複数組み合わせる工程をさらに含む、位相イメージング用格子の製造方法。
【請求項９】
Ｘ線位相イメージング用のＸ線回折格子であって、
Ｘ線高吸収体によって形成されたＸ線高吸収体格子部と、
板状の第１のＸ線低吸収体と、
前記第１のＸ線低吸収体の表面上に積層された板状の第２のＸ線低吸収体とを備え、
前記第１のＸ線低吸収体は、導電性を有するとともに、炭素骨格を有する樹脂または炭素材料により形成され、
前記第２のＸ線低吸収体は、非導電性を有するとともに、炭素骨格を有する樹脂により形成され、
前記第２のＸ線低吸収体は、前記Ｘ線高吸収体格子部の間に設けられたＸ線低吸収体格子部を含む、位相イメージング用格子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位相イメージング用格子の製造方法および位相イメージング用格子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、位相イメージング用格子の製造方法および位相イメージング用格子が知られている（たとえば、特許文献１および２参照）。
【０００３】
位相イメージング用格子とは、Ｘ線が物体を透過した際のＸ線の位相変化に基づいてコントラスト画像を生成する際に用いられる格子のことである。上記特許文献１には、Ｘ線透過性を有するシリコン基板にドライエッチングによって深溝を形成し、電解めっき法によって金などの金属を充填して形成する格子の製造方法が開示されている。すなわち、金などの金属によって形成されるＸ線吸収部と、シリコンによって形成されるＸ線透過部とを含む位相イメージング用格子の製造方法が開示されている。
【０００４】
一般に、物質のＸ線の吸収率は構成元素の原子番号が大きいほど大きくなる。上記特許文献１のように、Ｘ線透過部にシリコンを用いる場合、シリコン（ケイ素）は原子番号が比較的大きいためＸ線吸収率が比較的大きい。このため、特に低エネルギーＸ線で撮像する場合は、Ｘ線吸収部とのコントラストが不十分でビジビリティが低下するという不都合がある。なお、本明細書において、「ビジビリティ」とは、鮮明度のことである。
【０００５】
そこで、従来、Ｘ線透過部にシリコンを用いずに位相イメージング用格子を得る方法として、Ｘ線リソグラフィを用いる方法が提案されている（特許文献２参照）。
【０００６】
上記特許文献２では、シリコンまたはガラス基板に塗布されたレジストにＸ線を用いたＸ線リソグラフィ処理によって深溝を形成し、レジストに形成された深溝にＸ線を吸収する金属を電解めっきによって充填して位相イメージング用格子を製造する方法が記載されている。すなわち、金属によって形成されるＸ線吸収部と、レジストによって形成されるＸ線透過部とを含む位相イメージング用格子の製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第５６６０９１０号公報
【特許文献２】特開２００９−１６９０９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献２に記載の方法では、レジストに深溝を形成する際のＸ線源として、深い溝を形成可能なシンクロトロン放射光のような高強度のＸ線を照射することが必要となる。そのような高強度のＸ線を照射するには、放射光施設等の大規模な施設が必要になり、量産化が困難であるという問題点がある。
【０００９】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、大規模な施設を使用することなく、高ビジビリティの位相イメージング用格子の製造方法および位相イメージング用格子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、この発明の第１の局面における位相イメージング用格子の製造方法は、Ｘ線位相イメージング用のＸ線回折格子の製造方法であって、ケイ素よりもＸ線吸収率の低い板状の第１のＸ線低吸収体の表面上に、ケイ素よりもＸ線吸収率の低い板状の第２のＸ線低吸収体を積層する工程と、レーザ加工またはドライエッチング加工によって第２のＸ線低吸収体を厚み方向に貫通する複数の貫通溝を格子状に形成する工程と、複数の貫通溝にＸ線高吸収体を充填してＸ線高吸収体格子部を形成することによって、第２のＸ線低吸収体にＸ線高吸収体格子部の間にＸ線低吸収体格子部を形成する工程とを含む。なお、本明細書において、「Ｘ線高吸収体」とは、Ｘ線低吸収体と比較してＸ線の吸収率が高い物体であり、たとえば、金などの重元素を含む。また、「Ｘ線低吸収体」とは、Ｘ線高吸収体と比較してＸ線の吸収率が低い物体であり、たとえば、樹脂などの軽元素を含む。
【００１１】
この発明の第１の局面による位相イメージング用格子の製造方法では、上記のように、ケイ素よりもＸ線吸収率の低い板状の第１のＸ線低吸収体の表面上に、ケイ素よりもＸ線吸収率の低い板状の第２のＸ線低吸収体を積層する工程と、レーザ加工またはドライエッチング加工によって第２のＸ線低吸収体に複数の貫通溝を格子状に形成する工程と、複数の貫通溝にＸ線高吸収体を充填してＸ線高吸収体格子部を形成することによって、第２のＸ線低吸収体にＸ線高吸収体格子部の間にＸ線低吸収体格子部を形成する工程とを含む。これらの工程により、Ｘ線リソグラフィで用いられる放射光施設のような大規模な施設を必要としないレーザ加工またはドライエッチング加工によって貫通溝を形成することができる。また、ケイ素よりもＸ線吸収率の低いＸ線低吸収体を用いてＸ線高吸収体以外のＸ線透過領域でのＸ線の損失を低減可能な位相イメージング用格子を製造することができる。その結果、大規模な施設を使用することなく、高ビジビリティの位相イメージング用格子を作成することができる。
【００１２】
上記第１の局面による位相イメージング用格子の製造方法は、好ましくは、第２のＸ線低吸収体は、炭素骨格を有する樹脂によって形成されている。これにより、Ｘ線低吸収体格子部を、シリコン（ケイ素）よりも原子番号の小さい炭素骨格を有する樹脂によって形成することができる。したがって、たとえば、シリコンを用いてＸ線低吸収体格子部を形成する場合と比較して、Ｘ線低吸収体格子部でのＸ線の吸収率を容易に低下させることができる。また、ケイ素化合物を主骨格とする樹脂と比較しても、Ｘ線低吸収体格子部でのＸ線の吸収率を容易に低下させることができる。その結果、位相イメージング用格子のビジビリティを向上させることができる。なお、本明細書において、炭素骨格を有する樹脂とは、炭素を主成分とする樹脂のことである。
【００１３】
上記第１の局面による位相イメージング用格子の製造方法は、好ましくは、第１のＸ線低吸収体は、炭素骨格を有する樹脂または炭素材料によって形成されている。これにより、シリコン（ケイ素）よりもＸ線の吸収率が低い炭素骨格を有する樹脂または炭素材料を位相イメージング用格子の基材に用いることができる。その結果、位相イメージング用格子のビジビリティを向上させることができる。
【００１４】
上記第１の局面による位相イメージング用格子の製造方法は、好ましくは、第２のＸ線低吸収体が非導電性であり、第１のＸ線低吸収体が導電性材料によって形成されており、複数の貫通溝にＸ線高吸収体を充填して形成する工程は、第１のＸ線低吸収体と第２のＸ線低吸収体との積層面をシード層として電解めっきによって第２のＸ線低吸収体の複数の貫通溝にＸ線高吸収体材料を充填する。これにより、第２のＸ線低吸収体に形成した貫通溝に酸化被膜などの絶縁体層を形成することなくＸ線高吸収体を充填することができる。また、第１のＸ線低吸収体が導電性を有しているので、第１のＸ線低吸収体と、第２のＸ線低吸収体との積層面に、シード層となる金属薄膜などを設ける必要がなくなる。その結果、作業工程を低減することができるとともに、格子の層構造を簡素化することができる。
【００１５】
上記第１の局面による位相イメージング用格子の製造方法は、好ましくは、第１のＸ線低吸収体の表面上に第２のＸ線低吸収体を積層する工程は、貼合せ、塗布、成膜のいずれかの方法により、第１のＸ線低吸収体の表面上に第２のＸ線低吸収体を積層する。これにより、第２のＸ線低吸収体の種類に応じた適切な積層方法を選択することができる。その結果、第２のＸ線低吸収体に用いる素材の選択肢（選択の自由度）を増加させることができる。
【００１６】
上記第１の局面による位相イメージング用格子の製造方法は、好ましくは、上記第１の局面による位相イメージング用格子の製造方法で形成した位相イメージング用格子の表面に、さらに以下のＡ〜Ｃの工程を１回以上繰り返して形成する。
Ａ  第ｎ−１のＸ線低吸収体の表面上に第ｎのＸ線低吸収体を積層する工程
Ｂ  第ｎのＸ線低吸収体に、第ｎ−１のＸ線低吸収体に形成した複数の貫通溝との相互位置を合わせて第ｎのＸ線低吸収体に貫通溝を形成する工程
Ｃ  第ｎのＸ線低吸収体に形成した複数の貫通溝にＸ線高吸収体を充填する工程
ここで、ｎは３以上の整数である。これにより、位相イメージング用格子を構成するＸ線高吸収体格子部およびＸ線低吸収体格子部の積層数を増大させて、位相イメージング用格子を、格子の厚み方向に延伸させることができる。その結果、一度に所望の貫通溝を形成する場合と比較して、高アスペクト比の位相イメージング用格子を比較的高歩留まりで作成することができる。
【００１７】
上記第１の局面による位相イメージング用格子の製造方法は、好ましくは、上記第１の局面による位相イメージング用格子の製造方法で形成した位相イメージング用格子をＸ線入射方向に垂直な方向に、複数組み合わせる工程をさらに含む。これにより、位相イメージング用格子のＸ線高吸収体格子部またはＸ線低吸収体格子部を位相イメージング用格子の面に沿う方向に並べて連続させることができる。その結果、大面積の位相イメージング用格子を得ることができる。
【００１８】
この発明の第２の局面における位相イメージング用格子の製造方法は、Ｘ線位相イメージング用のＸ線回折格子の製造方法であって、板状の第１のＸ線低吸収体の表面上に、板状の第２のＸ線低吸収体を積層する工程と、レーザ加工によって第２のＸ線低吸収体を厚み方向に貫通する複数の貫通溝を格子状に形成する工程と、複数の貫通溝にＸ線高吸収体を充填してＸ線高吸収体格子部を形成することによって、第２のＸ線低吸収体にＸ線高吸収体格子部の間にＸ線低吸収体格子部を形成する工程とを含む。
【００１９】
この発明の第２の局面による位相イメージング用格子の製造方法では、上記のように、板状の第１のＸ線低吸収体の表面上に、板状の第２のＸ線低吸収体を積層する工程と、レーザ加工によって第２のＸ線低吸収体に複数の貫通溝を格子状に形成する工程と、複数の貫通溝にＸ線高吸収体を充填してＸ線高吸収体格子部を形成することによって、第２のＸ線低吸収体にＸ線高吸収体格子部の間にＸ線低吸収体格子部を形成する工程とを含む。これらの工程により、Ｘ線リソグラフィで用いられる放射光施設のような大規模な施設を必要としないレーザ加工によって貫通溝を容易に形成することができる。その結果、大規模な施設を使用することなく、位相イメージング用格子を作成することができる。
【００２０】
この発明の第３の局面における位相イメージング用格子は、Ｘ線位相イメージング用のＸ線回折格子であって、Ｘ線高吸収体によって形成されたＸ線高吸収体格子部と、板状の第１のＸ線低吸収体と、第１のＸ線低吸収体の表面上に積層された板状の第２のＸ線低吸収体とを備え、第１のＸ線低吸収体は、導電性を有するとともに、炭素骨格を有する樹脂または炭素材料により形成され、第２のＸ線低吸収体は、非導電性を有するとともに、炭素骨格を有する樹脂により形成され、第２のＸ線低吸収体は、Ｘ線高吸収体格子部の間に設けられたＸ線低吸収体格子部を含む。
【００２１】
この発明の第３の局面における位相イメージング用格子は、上記のように、Ｘ線高吸収体格子部と、板状の第１のＸ線低吸収体と、板状の第２のＸ線低吸収体とを備え、第１のＸ線低吸収体は、導電性を有するとともに、炭素骨格を有する樹脂または炭素材料により形成され、第２のＸ線低吸収体は、非導電性を有するとともに、炭素骨格を有する樹脂により形成され、第２のＸ線低吸収体は、Ｘ線高吸収体格子部の間に設けられたＸ線低吸収体格子部を含む。このように構成すれば位相イメージング用格子のＸ線低吸収体格子部を、炭素骨格を有する樹脂で形成することができるとともに、位相イメージング用格子の底面を、炭素骨格を有する樹脂または炭素材料で形成することができる。すなわち、Ｘ線高吸収体以外のＸ線透過領域でのＸ線損失を低減することができる。その結果、たとえば、シリコン基板に深溝を形成してＸ線高吸収体を充填して作成した格子と比較して、Ｘ線低吸収体格子部のビジビリティを向上させることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、上記のように、大規模な施設を使用することなく、高ビジビリティの位相イメージング用格子の製造方法および位相イメージング用格子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態のＸ線位相イメージング装置の全体構造を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態の位相イメージング格子の模式図である。
【図３】本発明の第１実施形態の位相イメージング用格子のＸ線低吸収体を積層する工程（Ａ）を説明する模式図およびＸ線低吸収体に貫通溝を形成する工程（Ｂ）を説明する模式図である。
【図４】本発明の第１実施形態の位相イメージング用格子の貫通溝にＸ線高吸収体を充填する工程（Ｃ）を説明する模式図および、位相イメージング用格子の表面を平坦化する工程（Ｄ）を説明する模式図である。
【図５】本発明の第１実施形態の位相イメージング用格子のＸ線低吸収体格子部およびＸ線高吸収体格子部を格子の厚み方向に延伸させる工程を説明する模式図である。
【図６】本発明の第１実施形態の位相イメージング用格子の製造方法を説明するフローチャートである。
【図７】本発明の第２実施形態の位相イメージング用格子のＸ線低吸収体を積層する工程（Ａ）〜（Ｄ）を説明する模式図（Ａ）である。
【図８】本発明の第２実施形態の位相イメージング用格子のＸ線低吸収体に貫通溝を形成する工程（Ｂ−１）〜（Ｂ−４）を説明する模式図である。
【図９】本発明の第２実施形態の位相イメージング用格子の貫通溝にＸ線高吸収体を充填する工程（Ｃ）を説明する模式図および、位相イメージング用格子の表面を平坦化する工程（Ｄ）を説明する模式図である。
【図１０】本発明の第２実施形態の位相イメージング用格子のＸ線低吸収体格子部およびＸ線高吸収体格子部を格子の厚み方向に延伸させる工程（Ａ）〜（Ｄ）を説明する模式図である。
【図１１】本発明の第２実施形態の位相イメージング用格子の製造方法を説明するフローチャートである。
【図１２】本発明の第１実施形態の第１変形例の斜視図である。
【図１３】本発明の第１実施形態の第１変形例の格子を組み合わせる方法を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２５】
［第１実施形態］
図１〜図６を参照して、本発明の第１実施形態による吸収格子１を用いる吸収格子１の製造方法および吸収格子１の構成について説明する。なお、吸収格子１は、特許請求の範囲の「位相イメージング用格子」の一例である。
【００２６】
（Ｘ線位相イメージング装置の構成）
まず、図１を参照して、第１実施形態による位相イメージング装置１００の構成について説明する。
【００２７】
図１に示すように、位相イメージング装置１００は、Ｘ線源１０１と、マルチスリット１０２と、位相格子１０３と、吸収格子１と、検出器１０５とを備えている。なお、本明細書において、Ｘ線源１０１からマルチスリット１０２に向かう方向をＺ２方向、その逆向きの方向をＺ１方向とする。また、Ｚ方向と直交する面内の左右方向をＸ方向とし、紙面の奥に向かう方向をＸ２方向、紙面の手前側に向かう方向をＸ１方向とする。また、Ｚ方向と直交する面内の上下方向をＹ方向とし、上方向をＹ１方向、下方向をＹ２方向とする。
【００２８】
Ｘ線源１０１は、高電圧が印加されることにより、Ｘ線を発生させるとともに、発生されたＸ線をＺ２方向に向けて照射するように構成されている。
【００２９】
マルチスリット１０２はＹ方向に所定の周期（ピッチ）で配列される複数のスリット１０２ａおよびＸ線吸収部１０２ｂを有している。各スリット１０２ａおよびＸ線吸収部１０２ｂはＸ方向に延びるように構成されている。
【００３０】
マルチスリット１０２は、Ｘ線源１０１と位相格子１０３との間に設置されており、Ｘ線源１０１からＸ線が照射される。マルチスリット１０２は、各スリット１０２ａを通過したＸ線を、各スリット１０２ａの位置に対応する線光源とするように構成されている。これにより、マルチスリット１０２は、Ｘ線源１０１から照射されるＸ線の可干渉性を高めることが可能である。
【００３１】
位相格子１０３は、Ｙ方向に所定の周期（ピッチ）で配列される複数のスリット１０３ａおよび、Ｘ線位相変化部１０３ｂを有している。各スリット１０３ａおよびＸ線位相変化部１０３ｂはそれぞれ、Ｘ方向に延びるように形成されている。
【００３２】
位相格子１０３は、マルチスリット１０２と、吸収格子１との間に設置されており、マルチスリット１０２を通過したＸ線が照射される。位相格子１０３は、タルボ効果により、自己像を形成するために設けられている。可干渉性を有するＸ線が、スリットが形成された格子を通過すると、格子から所定の距離（タルボ距離）離れた位置に、格子の像（自己像）が形成される。これをタルボ効果という。自己像は、Ｘ線の干渉によって生じる干渉縞である。位相格子１０３を吸収格子に置き換えて非干渉光学系にて位相イメージング画像を取得する構成にしてもよい。
【００３３】
吸収格子１は、Ｙ方向に所定の周期（ピッチ）で配列される複数のＸ線低吸収体格子部２およびＸ線高吸収体格子部３とを有する。吸収格子１の構成および製造方法については後述する。マルチスリット１０２、位相格子１０３、吸収格子１はそれぞれ異なる役割を持つ格子であるが、スリット１０２ａ、スリット１０３ａおよびＸ線低吸収体格子部２はそれぞれＸ線を透過させる。また、Ｘ線吸収部１０２ｂおよびＸ線高吸収体格子部３はそれぞれＸ線を遮蔽する役割を担っており、Ｘ線位相変化部１０３ｂはスリット１０３ａとの屈折率の違いによってＸ線の位相を変化させる。
【００３４】
吸収格子１は、位相格子１０３と検出器１０５との間に配置されており、位相格子１０３を通過したＸ線が照射される。また、吸収格子１は、位相格子１０３からタルボ距離離れた位置に配置される。吸収格子１は、位相格子１０３の自己像と干渉して、検出器１０５の検出表面上にモアレ縞（図示せず）を形成する。
【００３５】
検出器１０５は、Ｘ線を検出するとともに、検出されたＸ線を電気信号に変換し、変換された電気信号を画像信号として読み取るように構成されている。検出器１０５は、たとえば、ＦＰＤ（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）である。検出器１０５は、複数の変換素子（図示せず）と複数の変換素子上に配置された画素電極（図示せず）とにより構成されている。複数の変換素子および画素電極は、所定の周期（画素ピッチ）で、Ｘ方向およびＹ方向にアレイ状に配列されている。
【００３６】
検出器１０５の検出信号から、モアレ縞を写したモアレ画像が得られる。位相イメージング装置１００は、吸収格子１をＹ方向に一定周期間隔で走査して得られた複数のモアレ画像から、各画像の位相差に基づく再構成画像（Ｘ線位相イメージ）を生成するように構成されている。第１実施形態による吸収格子１は、位相イメージング装置１００に用いられ、被写体１０４の位相イメージング画像を撮像するための位相イメージング用のＸ線回折格子である。
【００３７】
（位相イメージング用格子の構成）
次に、図２を参照して、第１実施形態の吸収格子１の構成について説明する。吸収格子１は、Ｘ線高吸収体３ａによって形成されたＸ線高吸収体格子部３と、板状の第１のＸ線低吸収体４と、第１のＸ線低吸収体４の表面上に積層された板状の第２のＸ線低吸収体５とを備える。また、第１のＸ線低吸収体４は、導電性を有するとともに、炭素材料により形成される。また、第２のＸ線低吸収体５は、非導電性を有するとともに、炭素骨格を有する樹脂により形成される。また、第２のＸ線低吸収体５は、Ｘ線高吸収体格子部３の間に設けられたＸ線低吸収体格子部２を含む。
【００３８】
なお、吸収格子１は、特許請求の範囲の「位相イメージング用格子」の一例である。また、Ｘ線高吸収体３ａとしては、原子番号が４７以上の単体（たとえば、金、銀、銅、タングステンなど）、または原子比率が８０％以上の化合物またはそれらの混合物を用いることができる。第１実施形態では、Ｘ線高吸収体３ａとして金を用いる例を記載している。また、導電性を有するとは、物質が電気を通しやすい性質を有していることを意味し、電気伝導体である。また、非導電性を有するとは、物質が電気を通しにくい性質を有していること、すなわち、絶縁体であることを意味する。炭素骨格を有する樹脂としては、たとえば、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリビニルアルコール樹脂などを用いることができる。また、炭素材料としては、グラファイト、カーボンナノチューブ、炭素繊維などを用いることができる。第１実施形態では、第１のＸ線低吸収体４および第２のＸ線低吸収体５として、それぞれグラファイトおよびポリイミド樹脂シートを用いる例を記載している。
【００３９】
詳細には、吸収格子１は、第１のＸ線低吸収体４の表面上に、第２のＸ線低吸収体５を接合し、第２のＸ線低吸収体５に貫通溝５ａを形成し、その後、形成された貫通溝に金などのＸ線高吸収体３ａを電解めっきによって充填することによって作成される。図２に示す吸収格子１は、一辺が長さＡ（たとえば、１０ｃｍ）の正方形であり、厚み（高さ）がＨ（たとえば、７００μｍ）の位相イメージング用格子である。また、吸収格子１の第１のＸ線低吸収体４および第２のＸ線低吸収体５に着目した場合、第１のＸ線低吸収体４は厚みＴ１を有しており、第２のＸ線低吸収体５は厚みＴａを有している。Ｔ１は、たとえば、５００μｍであり、Ｔａは２００μｍである。なお、図２では便宜上第１のＸ線低吸収体４の厚さＴ１が第２のＸ線低吸収体５の厚さＴａよりも小さく図示している。
【００４０】
吸収格子１は、幅Ｌ（たとえば、２．５μｍ）のＸ線高吸収体３ａによって形成されるＸ線高吸収体格子部３と、幅Ｓ（たとえば、２．５μｍ）の第２のＸ線低吸収体５から構成されるＸ線低吸収体格子部２とを有している。Ｘ線低吸収体格子部２は、第２のＸ線低吸収体５に貫通溝５ａが形成され、図示していないが、第２のＸ線低吸収体５のＹ方向の両端面において貫通溝５ａが結合している格子形状となっている。また、Ｘ線高吸収体３ａは、Ｘ方向に長辺を有する矩形状となっている。吸収格子１は、Ｘ線高吸収体３ａと、第２のＸ線低吸収体５とが、Ｘ方向に交互に並ぶように構成されている。幅Ｌと幅Ｓとの比率は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、吸収格子１の格子ピッチＰは、Ｘ線高吸収体３ａの幅ＬとＸ線低吸収体５の幅Ｓとを合わせた長さ（たとえば５．０μｍ）となっている。
【００４１】
（第１実施形態の構造の効果）
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００４２】
第１実施形態では、上記のように、吸収格子１は、Ｘ線位相イメージング用のＸ線回折格子であって、Ｘ線高吸収体３ａによって形成されたＸ線高吸収体格子部３と、板状の第１のＸ線低吸収体４と、第１のＸ線低吸収体４の表面上に積層された板状の第２のＸ線低吸収体５とを備え、第１のＸ線低吸収体４は、導電性を有するとともに、炭素材料により形成され、第２のＸ線低吸収体５は、非導電性を有するとともに、炭素骨格を有する樹脂により形成され、第２のＸ線低吸収体５は、Ｘ線高吸収体格子部３の間に設けられたＸ線低吸収体格子部２を含む。これにより、吸収格子１のＸ線低吸収体格子部２を、炭素骨格を有する樹脂で形成することができるとともに、吸収格子１の底面を、炭素材料で形成することができる。すなわち、Ｘ線高吸収体３ａ以外のＸ線透過領域でのＸ線損失を低減することができる。その結果、たとえば、シリコン基板に貫通溝を形成してＸ線高吸収体３ａを充填して作成した格子と比較して、Ｘ線低吸収体格子部２のビジビリティを向上させることができる。
【００４３】
（位相イメージング用格子の製造方法）
次に図３〜図６を参照して、吸収格子１の製造方法について説明する。なお、第１実施形態の構造の説明において、吸収格子１は導電性を有する炭素材料および非導電性の炭素骨格を有する樹脂によって形成される例を示したが、吸収格子１の製造方法の説明では、導電性を有する炭素材料および非導電性の炭素骨格を有する樹脂を含む、ケイ素よりもＸ線吸収率の低い物質によって吸収格子１を製造する方法について説明する。
【００４４】
（第１のＸ線低吸収体に第２のＸ線低吸収体を積層する工程）
まず、図３（Ａ）を参照して、第１のＸ線低吸収体４の表面上に第２のＸ線低吸収体５を積層する工程について説明する。図３（Ａ）は、第１のＸ線低吸収体４の表面上に第２のＸ線低吸収体５を積層する工程のイメージ図である。図３（Ａ）に示すように、ケイ素よりもＸ線吸収率の低い板状の第１のＸ線低吸収体４の表面上に、ケイ素よりもＸ線吸収率の低い板状の第２のＸ線低吸収体５を積層する。なお、第１実施形態では、第１のＸ線低吸収体４は、炭素材料（たとえば、グラファイトシート）によって形成されている。また、第２のＸ線低吸収体５は、炭素骨格を有する樹脂（たとえば、ポリイミドシート）によって形成されている。
【００４５】
また、第１実施形態では、第１のＸ線低吸収体４の表面上に第２のＸ線低吸収体５を積層する。第１のＸ線低吸収体４の表面上に第２のＸ線低吸収体５を積層する方法としては、貼合せ、塗布、成膜のいずれかの方法により、第１のＸ線低吸収体４の表面上に第２のＸ線低吸収体５を積層すればよい。第１実施形態では、板状の第１のＸ線低吸収体４および板状の第２のＸ線低吸収体５を用いるので、貼合せによって積層する。第２のＸ線低吸収体５がペースト状の場合には、第１のＸ線低吸収体４の表面上に第２のＸ線低吸収体５を塗布し、焼成することにより積層してもよい。また、第２のＸ線低吸収体５が溶液の場合には、第１のＸ線低吸収体４の表面上に第２のＸ線低吸収体５をスピンコートし、焼成することにより積層してもよい。
【００４６】
図３（Ａ）では、第１のＸ線低吸収体４の厚さがＴ１であり、第２のＸ線低吸収体５の厚さがＴ２である場合を示している。なお、図３（Ａ）では便宜上第１のＸ線低吸収体４の厚さＴ１が第２のＸ線低吸収体５の厚さＴ２よりも小さく図示しているが、実際にはＴ１のほうがＴ２よりも厚みが大きい。たとえば、Ｔ１は５００μｍであり、Ｔ２は５０μｍである。
【００４７】
（レーザ加工によって複数の貫通溝を格子状に形成する工程）
次に、第１実施形態では、レーザ加工によって、第２のＸ線低吸収体５を厚み方向（Ｚ方向）に貫通する複数の貫通溝５ａを格子状に形成する。図３（Ｂ−１）および図３（Ｂ−２）は、第２のＸ線低吸収体５に複数の貫通溝５ａを形成する工程の模式図である。
【００４８】
図３（Ｂ−１）に示すように、第２のＸ線低吸収体５のＺ１側の上方に、レーザ加工用マスク６を配置する。なお、レーザ加工用マスク６は、貫通溝５ａが幅Ｌ、吸収格子１の格子ピッチがＰとなるように設計されている。その後、レーザ光７を照射し、図３（Ｂ−２）に示すように、第２のＸ線低吸収体５に複数の貫通溝５ａを格子状に形成する。なお、エキシマレーザとは、希ガスやハロゲンなどの混合ガスを用いたレーザ光のことである。このほか、レーザ光７としては、たとえば、炭酸ガスレーザ、アルゴンガスレーザ、Ｈｅ−Ｎｅレーザなどを用いることができる。
【００４９】
（Ｘ線低吸収体格子部を形成する工程）
その後、複数の貫通溝５ａにＸ線高吸収体３ａを充填してＸ線高吸収体格子部３を形成することによって、第２のＸ線低吸収体５にＸ線高吸収体格子部３の間にＸ線低吸収体格子部２を形成する。第１実施形態では、複数の貫通溝５ａに電解めっきによってＸ線高吸収体３ａを充填する。電解めっき法は、めっきしたい金属イオンを含む溶液中に導電性物質を浸し、電流を流すことによって導電性物質の表面に金属を析出させる方法である。図４（Ｃ）は、電解めっきによって複数の貫通溝５ａにＸ線高吸収体３ａを充填する工程の模式図である。
【００５０】
ここで、第１実施形態では、第２のＸ線低吸収体５が非導電性であり、第１のＸ線低吸収体４が導電性材料（たとえば、グラファイトシート）によって形成されている。したがって、複数の貫通溝５ａにＸ線高吸収体３ａを充填して形成する工程は、第１のＸ線低吸収体４と第２のＸ線低吸収体５との積層面をシード層として電解めっきによって第２のＸ線低吸収体５の複数の貫通溝５ａにＸ線高吸収体材料として、Ｘ線高吸収体３ａを充填する。なお、「積層面」とは、第１のＸ線低吸収体４のうち、第１のＸ線低吸収体４と第２のＸ線低吸収体５との接触面のことである。この際、第２のＸ線低吸収体５は非導電性であるので、電解めっきを行う際に酸化被膜などの非導電性の膜で複数の貫通溝５ａを被覆する必要はない。第２のＸ線低吸収体５には、格子状に複数の貫通溝５ａが形成されているので、複数の貫通溝５ａにＸ線高吸収体３ａを充填することにより、Ｘ線高吸収体格子部３が形成される。また、Ｘ線高吸収体格子部３が形成されることにより、第２のＸ線低吸収体５のＸ線高吸収体格子部３の間にＸ線低吸収体格子部２が形成される。
【００５１】
図４（Ｄ）は、吸収格子１の表面を平坦化する工程のイメージ図である。第１実施形態では、複数の貫通溝５ａに充填されるＸ線高吸収体３ａの厚さ（吸収格子１の厚み方向の長さ）は、Ｔ３（たとえば、４０μｍ）であり、第２のＸ線低吸収体５の厚さ（吸収格子１の厚み方向の長さ）Ｔ２（たとえば、５０μｍ）よりも小さい例を示している。その後、必要に応じて、図４（Ｄ）に示すように、Ｘ線高吸収体３ａを充填後に、吸収格子１の表面を平坦化し、Ｘ線高吸収体格子部３およびＸ線低吸収体格子部２の高さ（厚み）をＴ３に揃える。これにより、吸収格子１が製造される。ここで、吸収格子１は、高コントラストを得るためには厚みが大きい方が望ましく、高アスペクト比（高さ／幅）であることが望ましい。以下、所望の高アスペクト比を得る方法を説明する。第１実施形態では、吸収格子１のアスペクト比が所望のアスペクト比となるように、吸収格子１の表面に、さらに以下のＡ〜Ｃの工程を１回以上繰り返して吸収格子１を形成する。
Ａ  第ｎ−１のＸ線低吸収体５の表面上に、第ｎのＸ線低吸収体５を積層する工程
Ｂ  第ｎのＸ線低吸収体５に、第ｎ−１のＸ線低吸収体５に形成した複数の貫通溝５ａとの相互位置を合わせて第ｎのＸ線低吸収体５に貫通溝５ａを形成する工程
Ｃ  第ｎのＸ線低吸収体５に形成した複数の貫通溝５ａにＸ線高吸収体３ａを充填する工程
ここで、ｎは３以上の整数である。
【００５２】
図５（Ａ）〜図５（Ｄ）は、吸収格子１のＸ線低吸収体格子部２およびＸ線高吸収体格子部３の積層数を増大させる工程の模式図である。図５に示すように、吸収格子１の積層数を増大させ、Ｘ線低吸収体格子部２およびＸ線高吸収体格子部３の厚みを大きくすることにより、アスペクト比を高める。
【００５３】
図５（Ａ）は、吸収格子１の表面上に第３のＸ線低吸収体５を積層する工程を示している。図５（Ａ）に示すように、第２のＸ線低吸収体５の表面上に厚みＴ４の第３のＸ線低吸収体５を貼合せにより積層する。厚みＴ４は、厚みＴ２と同じ厚みでもよく、異なる厚みでもよい。第１実施形態では、厚みＴ４は厚みＴ２と同じ厚みで、たとえば、５０μｍである。その後、図５（Ｂ）に示すように、第２のＸ線低吸収体５に形成した複数の貫通溝５ａ（Ｘ線高吸収体格子部３）との相互位置を合わせて、第３のＸ線低吸収体５に貫通溝５ａを形成する。複数の貫通溝５ａの形成方法は、第２のＸ線低吸収体５に複数の貫通溝５ａを形成した方法と同様のレーザ加工である。その後、図５（Ｃ）に示すように、第３のＸ線低吸収体５に形成した複数の貫通溝５ａにＸ線高吸収体３ａを厚みがＴ５（たとえば、４０μｍ）になるように充填してＸ線高吸収体格子部３およびＸ線低吸収体格子部２を形成する。Ｘ線高吸収体３ａの充填方法は、上記第２のＸ線低吸収体５に形成した複数の貫通溝５ａにＸ線高吸収体３ａを充填した方法と同様の電解めっきである。その後、図５（Ｄ）に示すように、Ｘ線低吸収体格子部２およびＸ線高吸収体格子部３の表面を平坦化する。吸収格子１が所望の厚みＴａになるまで、上記Ａ〜Ｃの工程を繰り返し、吸収格子１を形成する。第１実施形態では、所望の厚みＴａ（たとえば、２００μｍ）になるまで、上記Ａ〜Ｃの工程を４回繰り返すことにより、吸収格子１を形成する。
【００５４】
ここで、図６を参照して、第１実施形態による吸収格子１の製造方法の一連の流れを説明する。ステップＳ１（図３（Ａ）参照）において、第１のＸ線低吸収体４の表面上に、貼合せによって第２のＸ線低吸収体５を積層する。その後、ステップＳ２（図３（Ｂ−１）参照）において、第２のＸ線低吸収体５の上部にレーザ加工用マスク６を配置する。その後、ステップＳ３に進む。
【００５５】
ステップＳ３（図３（Ｂ−２）参照）において、レーザ光７を照射することにより、第２のＸ線低吸収体５に複数の貫通溝５ａを格子状に形成する。その後、ステップＳ４（図４（Ｃ）参照）において、電解めっきによって、複数の貫通溝５ａにＸ線高吸収体３ａを充填する。これにより、吸収格子１にＸ線低吸収体格子部２およびＸ線高吸収体格子部３が形成される。その後、ステップＳ５に進む。
【００５６】
ステップＳ５（図４（Ｄ）参照）において、Ｘ線低吸収体格子部２およびＸ線高吸収体格子部３の表面を平坦化する。その後、ステップＳ６において、吸収格子１が所望の厚みＴａになっているか確認する。吸収格子１が所望の厚みＴａになっている場合、ここで処理を終了する。吸収格子１が所望の厚みＴａになっていない場合、ステップＳ７に進む。
【００５７】
ステップＳ７（図５（Ａ）参照）において、吸収格子１の表面上に第ｎのＸ線低吸収体５を積層する。なお、ｎは３以上の整数である。その後、ステップＳ８において、第ｎ−１の貫通溝５ａ（Ｘ線高吸収体３ａ）とレーザ加工用マスク６の隙間が一致するようにレーザ加工用マスク６を配置する。レーザ加工用マスク６は、任意波長の電磁波（たとえば、赤外〜紫外光またはＸ線）の投影（透過または回折）像に基づいて、貫通溝５ａ（Ｘ線高吸収体３ａ）との相互位置を決定する。その後ステップＳ９に進む。
【００５８】
ステップＳ９（図５（Ｂ）参照）において、レーザ光７を照射することにより第ｎのＸ線低吸収体５に複数の貫通溝５ａを格子状に形成する。その後、ステップＳ１０（図５（Ｃ）参照）において、電解めっきによって、複数の貫通溝５ａにＸ線高吸収体３ａを充填することによって、Ｘ線低吸収体格子部２とＸ線高吸収体格子部３を形成する。その後、ステップＳ１１に進む。
【００５９】
ステップＳ１１（図５（Ｄ）参照）において、Ｘ線低吸収体格子部２およびＸ線高吸収体格子部３の表面を平坦化する。その後、ステップＳ６に進む。
【００６０】
第１実施形態では、吸収格子１の厚みが所望の厚みＴａになるまで、ステップＳ７〜Ｓ１１を繰り返す。
【００６１】
（第１実施形態の製造方法の効果）
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００６２】
第１実施形態では、上記のように、ケイ素よりもＸ線吸収率の低い板状の第１のＸ線低吸収体４の表面上に、ケイ素よりもＸ線吸収率の低い板状の第２のＸ線低吸収体５を積層する工程と、レーザ加工によって第２のＸ線低吸収体５に複数の貫通溝５ａを格子状に形成する工程と、複数の貫通溝５ａにＸ線高吸収体３ａを充填してＸ線高吸収体格子部３を形成することによって、第２のＸ線低吸収体５にＸ線高吸収体格子部３の間にＸ線低吸収体格子部２を形成する工程とを含む。これらの工程により、Ｘ線リソグラフィで用いられる放射光施設のような大規模な施設を必要としないレーザ加工によって貫通溝５ａを形成することができる。また、ケイ素よりもＸ線吸収率の低いＸ線低吸収体４およびＸ線低吸収体５を用いてＸ線高吸収体３ａ以外のＸ線透過領域でのＸ線の損失を低減可能な吸収格子１を製造することができる。その結果、大規模な施設を使用することなく、高ビジビリティの吸収格子１を作成することができる。
【００６３】
また、第１実施形態では、上記のように、第２のＸ線低吸収体５は、炭素骨格を有する樹脂によって形成されている。これにより、Ｘ線低吸収体格子部２を、シリコン（ケイ素）よりも原子番号の小さい炭素骨格を有する樹脂によって形成することができる。したがって、たとえば、シリコンを用いてＸ線低吸収体格子部２を形成する場合と比較して、Ｘ線低吸収体格子部２でのＸ線の吸収率を容易に低下させることができる。また、ケイ素化合物を主骨格とする樹脂と比較しても、Ｘ線低吸収体格子部２でのＸ線の吸収率を容易に低下させることができる。その結果、吸収格子１のビジビリティを向上させることができる。
【００６４】
また、第１実施形態では、上記のように、第１のＸ線低吸収体４は、炭素材料によって形成されている。これにより、シリコン（ケイ素）よりもＸ線の吸収率が低い炭素材料を吸収格子１の基材に用いることができる。その結果、吸収格子１のビジビリティを向上させることができる。
【００６５】
また、第１実施形態では、上記のように、第２のＸ線低吸収体５が非導電性であり、第１のＸ線低吸収体４が導電性材料によって形成されており、複数の貫通溝５ａにＸ線高吸収体３ａを充填して形成する工程は、第１のＸ線低吸収体４と第２のＸ線低吸収体５との積層面をシード層として電解めっきによって第２のＸ線低吸収体５の複数の貫通溝５ａにＸ線高吸収体３ａを充填する。これにより、第２のＸ線低吸収体５に形成した貫通溝５ａに酸化被膜などの絶縁体層を形成することなくＸ線高吸収体３ａを充填することができる。また、第１のＸ線低吸収体４が導電性を有しているので、第１のＸ線低吸収体４と、第２のＸ線低吸収体５との積層面に、シード層となる金属薄膜などを設ける必要がなくなる。その結果、作業工程を低減することができるとともに、格子の層構造を簡素化することがすることができる。
【００６６】
また、第１実施形態では、上記のように、第１のＸ線低吸収体４の表面上に第２のＸ線低吸収体５を積層する工程は、貼合せ、塗布、成膜のいずれかの方法により、第１のＸ線低吸収体４の表面上に第２のＸ線低吸収体５を積層する。これにより、第２のＸ線低吸収体５の種類に応じた適切な積層方法を選択することができる。その結果、第２のＸ線低吸収体５に用いる素材の選択肢（選択の自由度）を増加させることができる。
【００６７】
また、第１実施形態では、上記のように、吸収格子１の表面に、さらに以下のＡ〜Ｃの工程を１回以上繰り返して吸収格子１を形成する。
Ａ  第ｎ−１のＸ線低吸収体５の表面上に第ｎのＸ線低吸収体５を積層する工程
Ｂ  第ｎのＸ線低吸収体５に、第ｎ−１のＸ線低吸収体５に形成した複数の貫通溝５ａとの相互位置を合わせて第ｎのＸ線低吸収体５に貫通溝５ａを形成する工程
Ｃ  第ｎのＸ線低吸収体５に形成した複数の貫通溝５ａにＸ線高吸収体３ａを充填する工程
ここで、ｎは３以上の整数である。これにより、吸収格子１を構成するＸ線高吸収体格子部３およびＸ線低吸収体格子部２の積層数を増大させて、吸収格子１を、格子の厚み方向に延伸させることができる。その結果、一度に所望の貫通溝５ａを形成する場合と比較して、高アスペクト比の吸収格子１を比較的高歩留まりで作成することができる。
【００６８】
［第２実施形態］
次に、図７〜図１０を参照して、本発明の第２実施形態による吸収格子１の製造方法について説明する。第２のＸ線低吸収体５にレーザ加工によって貫通溝５ａを形成した第１実施形態とは異なり、第２実施形態では、ドライエッチング加工により第２のＸ線低吸収体５に貫通溝５ａを形成する。ドライエッチング加工とは、反応性の気体、イオン、ラジカルなどで材料をエッチングする方法である。なお、上記第１実施形態と同様の構成については同様の符号を付し、説明を省略する。
【００６９】
図７（Ａ）は、第２実施形態による第１のＸ線低吸収体４の表面上に第２のＸ線低吸収体５を積層する工程を説明する模式図である。第２実施形態においても、第１実施形態で第１のＸ線低吸収体４の表面上に第２のＸ線低吸収体５を積層した方法（図５（Ａ）参照）と同様に、貼合せ、塗布、成膜のいずれかの奉納により第１のＸ線低吸収体４の表面上に第２のＸ線低吸収体５を積層する。
【００７０】
図８（Ｂ−１）〜図８（Ｂ−４）は、第２のＸ線低吸収体５に複数の貫通溝５ａを形成する工程を説明する模式図である。第２実施形態では、図８（Ｂ−１）に示すように、第２のＸ線低吸収体５の表面上にＲＩＥマスク層８を形成する。ＲＩＥマスク層８とは、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）に用いるマスクのことであり、たとえば、二酸化ケイ素膜、酸化アルミニウム膜などを用いることができる。その後、図８（Ｂ−２）に示すように、ＲＩＥマスク層８の上方に、フォトマスク９を配置し、エッチング処理によってＲＩＥマスク層８に溝を形成する。なお、フォトマスク９は、フォトリソグラフィ処理によって、貫通溝５ａが幅Ｌ、吸収格子１の格子ピッチがＰとなるように形成されている。そして、図８（Ｂ−３）に示すように、プラズマガス１１によって、第２のＸ線低吸収体５に貫通溝５ａ（図８（Ｂ−４）参照）を形成する。なお、ＲＩＥ用のプラズマガスとして、Ｏ2をベースにＨｅ、Ｃｌ2、ＣＦ4、ＳＦ6、ＢＣｌ3等を適量添加することで、垂直に近い加工形状が得られることが知られている。
【００７１】
その後、図９（Ｃ）に示すように、電解めっきによって、第２のＸ線低吸収体５に形成した複数の貫通溝５ａにＸ線高吸収体３ａを充填する。そして、図９（Ｄ）に示すように、第２のＸ線低吸収体格子部２およびＸ線高吸収体格子部３の表面を平坦化する。
【００７２】
ここで、第２実施形態においても、高アスペクト比の吸収格子１を形成する場合、図１０に示すように、第２のＸ線低吸収体５およびＸ線高吸収体３ａの積層数を増大させ、吸収格子１を所望の厚みＴａになるように形成する。
【００７３】
次に、図１１を参照して、第２実施形態による吸収格子１の製造方法の一連の流れについて説明する。なお、第１および第２実施形態と同様のステップについては説明を省略し、第１および第２実施形態と異なるステップについてのみ説明する。ステップＳ２０（図８（Ｂ−１）参照）において、第２のＸ線低吸収体５の表面上にＲＩＥマスク層８を積層する。その後、ステップＳ２１（図８（Ｂ−２）参照）において、ＲＩＥマスク層８の上方に、フォトリソグラフィ処理によって溝が形成されたフォトマスク９を配置する。なお、フォトマスク９は、貫通溝５ａが幅Ｌ、吸収格子１の格子ピッチがＰとなるように設計されている。その後ステップＳ２２に進む。
【００７４】
ステップＳ２２（図８（Ｂ−２）参照）において、エッチング処理によって、ＲＩＥマスク層８に溝を形成する。その後、ステップＳ２４（図８（Ｂ−３）参照）において、ＲＩＥエッチングにより、第２のＸ線低吸収体５に複数の貫通溝５ａを形成する。その後ステップＳ４、Ｓ５、Ｓ６と進み、第１実施形態と同様に吸収格子１が所望の厚みＴａになっていない場合、ステップＳ７へと進み、その後ステップＳ２４に進む。
【００７５】
ステップＳ２４（図１０（Ａ）参照）において、第ｎのＸ線低吸収体５の表面上にＲＩＥマスク層８を積層する。その後、ステップＳ２５において、ＲＩＥマスク層８の上方に、フォトリソグラフィ処理によって溝が形成されたフォトマスク９を配置する。この際、フォトマスク９の隙間と、Ｘ線高吸収体３ａとの相互位置を合わせてフォトマスク９を配置する。その後、ステップＳ２６に進む。
【００７６】
ステップＳ２６において、エッチング処理によって、ＲＩＥマスク層８に溝を形成する。その後、ステップＳ２７（図１０（Ｂ）参照）において、ＲＩＥエッチングにより、第ｎのＸ線低吸収体５に複数の貫通溝５ａを形成する。その後、ステップＳ２８に進む。
【００７７】
ステップＳ２７（図１０（Ｃ）参照）において、電解めっきによって、Ｘ線高吸収体３ａを複数の貫通溝５ａに充填する。その後、ステップＳ２８（図１０（Ｄ）参照）において、Ｘ線低吸収体格子部２およびＸ線高吸収体格子部３の表面を平坦化する。その後、ステップＳ６に進む。
【００７８】
第２実施形態では、吸収格子１の厚みが所望の厚みＴａになるまで、ステップＳ７、Ｓ２４〜Ｓ２８を繰り返す。
【００７９】
［第２実施形態の効果］
第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００８０】
第２実施形態では、上記のように、第２のＸ線低吸収体５にドライエッチング加工によって複数の貫通溝５ａを形成する。これによっても、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００８１】
（変形例）
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。
【００８２】
たとえば、上記第１および第２実施形態では、第１のＸ線低吸収体４として、炭素材料を用いたが、本発明はこれに限られない。たとえば、導電性を有するとともに、炭素骨格を有する樹脂を用いてもよい。
【００８３】
また、上記第１および第２実施形態では、第１のＸ線低吸収体４をシード層として電解めっきを行ったが、本発明はこれに限られない。たとえば、第１のＸ線低吸収体４と第２のＸ線低吸収体５との間に、金属（たとえば、金）のメタル層を設け、このメタル層をシード層として電解めっきを行ってもよい。この場合、第１のＸ線低吸収体４は導電性を有していてもよく、有していなくてもよい。
【００８４】
また、上記第１および第２実施形態では、第２のＸ線低吸収体５として、非導電性の樹脂を用いる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第２のＸ線低吸収体５として、導電性を有する炭素材料を用いてもよい。しかし、第２のＸ線低吸収体５に導電性を有する炭素材料を用いる場合、電解めっきを行う際に酸化被膜で被覆するなどして、貫通溝５ａの表面に絶縁層を形成する必要がある。そのため、第２のＸ線低吸収体５は、非導電性の材料を用いる方が好ましい。
【００８５】
また、上記第１および第２実施形態では、Ｘ線高吸収体３ａを充填させる高さＴ３をＴ２よりも小さい例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、Ｔ３をＴ２と同じ高さにしてもよい。また、Ｔ３をＴ２以上にしてもよい。Ｔ３をＴ２よりも高くした場合、吸収格子１の表面上にＸ線高吸収体３ａの層が形成されるので、この場合は、吸収格子１の表面を平坦化する工程が必要となる。
【００８６】
また、上記第１および第２実施形態では、吸収格子１のＸ線低吸収体格子部２およびＸ線高吸収体格子部３を平坦化する例を示したが、本発明はこれに限られない。Ｘ線低吸収体格子部２およびＸ線高吸収体格子部３を延伸させない場合は、Ｘ線低吸収体格子部２およびＸ線高吸収体格子部３を平坦化させなくてもよい。
【００８７】
また、上記第１および第２実施形態では、吸収格子１のＸ線低吸収体格子部２およびＸ線高吸収体格子部３を延伸させる工程を４回繰り返す例を示したが、本発明はこれに限られない。吸収格子１の厚みが所望の厚みＴａであれば吸収格子１のＸ線低吸収体格子部２およびＸ線高吸収体格子部３を延伸させる工程を行わなくてもよいし、繰り返す回数が４回未満でもよく、４回以上でもよい。吸収格子１のＸ線低吸収体格子部２およびＸ線高吸収体格子部３を延伸させる工程を繰り返す回数は、所望の厚みＴａと、積層する第２のＸ線低吸収体５の厚みＴ２（Ｔ４）との関係から決定される。
【００８８】
また、上記第２実施形態では、フォトリソグラフィ処理によって形成したフォトマスク９を用いたエッチング処理によって、ＲＩＥマスク層８に溝を形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、直描もしくはマスク露光によりレーザ加工によって、ＲＩＥマスク層８に溝を形成してもよい。
【００８９】
また、上記第１および第２実施形態では、１枚の吸収格子１によって位相イメージング撮像を行う例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、被写体１０４（図１参照）の撮像面積が大きい場合、図１２に示すように、吸収格子１を組み合わせて格子の面積を増大させてよい。具体的には、上記第１および第２実施形態による吸収格子１の製造方法に、吸収格子１をＸ線入射方向に垂直な方向に、複数組み合わせる工程をさらに含める。これにより、吸収格子１のＸ線高吸収体格子部３またはＸ線低吸収体格子部２を吸収格子１の面に沿う方向に並べて連続させることができるので、大面積の吸収格子１を得ることができる。その際、図１３に示すように、Ｘ線低吸収体格子部２またはＸ線高吸収体格子部３の一部を重ねて組み合わせることが好ましい。このように組み合わせれば、Ｘ線低吸収体格子部２およびＸ線高吸収体格子部３を格子方向に連続させることができるので、得られる位相イメージング画像の画質を向上させることができる。
【００９０】
また、上記第１および第２実施形態では、吸収格子１のピッチＰが５μｍの例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、吸収格子１のピッチＰは５μｍ以上２０μｍ以下の範囲であればよい。
【００９１】
また、上記第１および第２実施形態では、吸収格子１の製造方法を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、位相格子１０３を同様の方法で製造してもよい。
【符号の説明】
【００９２】
１、１０、２９  位相格子（位相イメージング用格子）
２  Ｘ線低吸収体格子部
３  Ｘ線高吸収体格子部
３ａ  Ｘ線高吸収体
４  第１のＸ線低吸収体（炭素材料、炭素骨格を有する樹脂）
５  第２のＸ線低吸収体（炭素骨格を有する樹脂）
５ａ  複数の貫通溝
【図１】
2018132707.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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