(57)【要約】【課題】本発明は、より性能の高いＸ線用金属格子を製造できるＸ線用金属格子の製造方法、該Ｘ線用金属格子、該Ｘ線用金属格子を用いたＸ線撮像装置、および、該Ｘ線用金属格子の中間製品を提供する。【解決手段】本発明のＸ線用金属格子の製造方法は、金属基板における少なくとも１つの主面上にレジスト層を形成するレジスト層形成工程と、前記レジスト層をパターニングして前記パターニングした部分の前記レジスト層を除去するパターニング工程と、前記レジスト層を除去した部分に対応する前記金属基板に陽極酸化法によって複数の穴を形成する陽極酸化工程（図５（Ａ）、（Ｂ））と、前記複数の穴を形成した部分を除去して凹部を形成する凹部形成工程（図５（Ｃ）、（Ｄ）とを備える。【選択図】図５
2016148544.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属基板における少なくとも１つの主面上にレジスト層を形成するレジスト層形成工程と、
前記レジスト層をパターニングして前記パターニングした部分の前記レジスト層を除去するパターニング工程と、
前記レジスト層を除去した部分に対応する前記金属基板に陽極酸化法によって複数の穴を形成する陽極酸化工程と、
前記複数の穴を形成した部分を除去して凹部を形成する凹部形成工程とを備えること
を特徴とするＸ線用金属格子の製造方法。
【請求項２】
前記金属基板を形成する第１金属におけるＸ線に対する第１特性とは異なる第２特性を持つ第２金属で前記凹部を埋める金属埋設工程をさらに備えること
を特徴とする請求項１に記載のＸ線用金属格子の製造方法。
【請求項３】
前記凹部形成工程は、ウェットエッチング法によって前記複数の穴を形成した部分を除去して凹部を形成すること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載のＸ線用金属格子の製造方法。
【請求項４】
前記複数の穴それぞれは、前記金属基板の厚さ方向に延びること
を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のＸ線用金属格子の製造方法。
【請求項５】
前記凹部は、前記金属基板を前記金属基板の厚さ方向で貫通した貫通孔であること
を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のＸ線用金属格子の製造方法。
【請求項６】
前記複数の穴それぞれは、凹部の幅をＷとし、前記凹部に許容される誤差を±ｄＷとし、前記陽極酸化法における印加電圧に対応する前記複数の穴間の間隔をＰｈとする場合に、Ｐｈ≦ｄＷを満たすように形成されること
を特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のＸ線用金属格子の製造方法。
【請求項７】
前記複数の穴それぞれは、当該Ｘ線用金属格子の製造方法によって製造されたＸ線用金属格子に対応して予め配置が予定されている、Ｘ線を放射するＸ線源を、前記Ｘ線用金属格子に対し所定の位置に配置した場合に、前記Ｘ線源から放射される前記Ｘ線の焦点に向かって収束するように形成されていること
を特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のＸ線用金属格子の製造方法。
【請求項８】
Ｘ線タルボ干渉計またはＸ線タルボ・ロー干渉計に用いられるＸ線用金属格子を製造する請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載のＸ線用金属格子の製造方法。
【請求項９】
Ｘ線を放射するＸ線源と、
前記Ｘ線源から放射されたＸ線が照射されるタルボ干渉計またはタルボ・ロー干渉計と、
前記タルボ干渉計またはタルボ・ロー干渉計によるＸ線の像を撮像するＸ線撮像素子とを備え、
前記タルボ干渉計またはタルボ・ロー干渉計は、請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載のＸ線用金属格子の製造方法によって製造されたＸ線用金属格子を含むこと
を特徴とするＸ線撮像装置。
【請求項１０】
Ｘ線を透過するＸ線透過性を有する基板から成り、
前記基板における所定の第１領域に設けられたＸ線透過部と、
前記基板における、前記Ｘ線透過部を除く所定の第２領域に形成された複数の穴から成る穴形成部とを備え、
前記Ｘ線透過部および前記穴形成部のうちの少なくともいずれか一方は、周期的に設けられた複数であること
を特徴とするＸ線用金属格子の中間製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線を受けるＸ線用金属格子を製造するためのＸ線用金属格子の製造方法に関する。そして、本発明は、この製造方法によって製造されたＸ線用金属格子を用いたＸ線撮像装置に関する。さらに、本発明は、このＸ線用金属格子を製造するために用いられるＸ線用金属格子の中間製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属格子は、多数の平行な周期構造を備えた素子として様々な装置に利用されており、近年では、Ｘ線撮像装置への応用も試みられている。このＸ線撮像装置では、近年、被爆量の低減の観点から、Ｘ線位相イメージングが注目されており、例えばタルボ干渉計あるいはタルボ・ロー干渉計が応用されている。このタルボ・ロー干渉計を用いたＸ線撮像装置では、第０格子、第１格子および第２格子の３個のＸ線用金属格子が用いられている。この第０格子は、単一のＸ線源をマルチ光源とするために利用される通常の格子であり、前記単一のＸ線源から放射されたＸ線を複数のＸ線（複数のＸ線ビーム）に分けて放射する。そして、これら第１および第２格子は、互いにタルボ距離だけ離間して配置される回折格子であり、タルボ・ロー干渉計（あるいはタルボ干渉計）を構成する。この回折格子には、回折方法で分類すると、一般に、透過型回折格子と反射型回折格子とがあり、さらに、透過型回折格子には、光を透過させる基板上に光を吸収する部分を周期的に配列した振幅型回折格子（吸収型回折格子）と、光を透過させる基板上に光の位相を変化させる部分を周期的に配列した位相型回折格子とがある。ここで、吸収とは、５０％より多くの光が回折格子によって吸収されることをいい、透過とは、５０％より多くの光が回折格子を透過することをいう。
【０００３】
このようなＸ線撮像装置に用いられるＸ線用金属格子の製造方法は、例えば、特許文献１に開示されている。この特許文献１に開示された放射線画像撮影用グリッドの製造方法は、放射線吸収性を有する基板に領域設定された複数の放射線吸収部の両面に、第１および第２の絶縁層をそれぞれ形成する工程と、前記基板の前記放射線吸収部以外の領域の一方の面に複数の凹部を形成する工程と、前記基板を酸性溶液中に浸漬し、前記基板の前記凹部が形成された面に対向配置された電極と、前記基板の前記凹部が形成された面と反対側の面との間に電圧を印加し、前記凹部を陽極酸化させて複数の穴を形成する工程と、を含む。そして、このような放射線画像撮影用グリッドの製造方法によって形成された放射線画像撮影用グリッドは、放射線吸収性を有する基板からなり、前記基板に領域設定された複数の放射線吸収部と、前記基板の前記放射線吸収部以外の領域に設けられた複数の穴からなる複数の放射線透過部と、を備え、前記穴は、互いに重なり合わないように配置されており、前記穴の周囲がそれぞれ連結されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１４５５３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前記特許文献１に開示された放射線画像撮影用グリッドの製造方法では、上記の通り、互いに重なり合わないように配置されるとともにその周囲がそれぞれ連結されている複数の穴から成る複数の放射線透過部を持つ放射線画像撮影用グリッドが製造される。このため、前記特許文献１に開示された放射線画像撮影用グリッドにおける放射線透過部は、複数の穴（細孔）を有することによってＸ線吸収部に較べてＸ線をより透過するＸ線透過性を有するものの、複数の穴それぞれの周囲が連結されているので、その連結部分に部材が残っている。このため、前記連結部分で放射線が吸収され、放射線透過部の全体でのＸ線の透過性があまり高くなかったり、不均一となったりしてしまう。この結果、通常の格子として用いた場合、各放射線透過部それぞれを透過した各放射線（Ｘ線）の各強度が低下したり、回折格子として用いた場合、回折像の鮮明性が低下したりしてしまう等、Ｘ線用金属格子の性能が十分とは言えず、前記特許文献１に開示された放射線画像撮影用グリッドの製造方法には、改善の余地がある。
【０００６】
本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、より性能の高いＸ線用金属格子を製造できるＸ線用金属格子の製造方法、このＸ線用金属格子の製造方法によって製造されたＸ線用金属格子を用いたＸ線撮像装置、および、より性能の高いＸ線用金属格子を製造できるＸ線用金属格子の中間製品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。すなわち、本発明の一態様にかかるＸ線用金属格子の製造方法は、金属基板における少なくとも１つの主面上にレジスト層を形成するレジスト層形成工程と、前記レジスト層をパターニングして前記パターニングした部分の前記レジスト層を除去するパターニング工程と、前記レジスト層を除去した部分に対応する前記金属基板に陽極酸化法によって複数の穴を形成する陽極酸化工程と、前記複数の穴を形成した部分を除去して凹部を形成する凹部形成工程とを備えることを特徴とする。上述のＸ線用金属格子の製造方法において、前記金属基板は、Ｘ線を吸収するＸ線吸収性を有する金属材料（合金材料を含む）から形成されることが好ましい。
【０００８】
このようなＸ線用金属格子の製造方法は、前記複数の穴を形成した部分を除去して凹部を形成する凹部形成工程を備えるので、前記特許文献１のような連結部分が無くなるため、より性能の高いＸ線用金属格子を製造できる。
【０００９】
また、他の一態様では、この上述のＸ線用金属格子の製造方法において、前記金属基板を形成する第１金属におけるＸ線に対する第１特性とは異なる第２特性を持つ第２金属で前記凹部を埋める金属埋設工程をさらに備えることを特徴とする。これら上述のＸ線用金属格子の製造方法において、金属埋設工程は、好ましくは、粒子状の複数の金属粒子を前記凹部の開口から前記凹部内に振動により入れ込む加振法であり、また好ましくは超臨界化学堆積法であり、また好ましくは、電鋳法であり、また好ましくは、粒子状の複数の金属粒子を前記凹部の開口から前記凹部内に塗り込む塗込め法である。
【００１０】
このようなＸ線用金属格子の製造方法は、金属埋設工程をさらに備えるので、前記第２金属として、Ｘ線吸収性あるいは位相シフトの大きい高位相シフト性の第２特性を持つ金属材料（合金材料を含む）を用いることで、前記第１金属として、Ｘ線を透過するＸ線透過性あるいは位相シフトの小さい低位相シフト性の第１特性を持つ金属材料（合金材料を含む）を利用できる。
【００１１】
また、他の一態様では、これら上述のＸ線用金属格子の製造方法において、前記凹部形成工程は、ウェットエッチング法によって前記複数の穴を形成した部分を除去して凹部を形成することを特徴とする。
【００１２】
ドライエッチング法では、エッチング装置の大型化が難しく、エッチング対象の金属基板の大きさ（サイズ）がエッチング装置によって制約されてしまうが、上記Ｘ線用金属格子の製造方法は、凹部形成工程にウェットエッチング法を用いるので、エッチング装置の大型化（例えば槽の大型化）が比較的容易であるため、エッチング対象の金属基板の大きさを比較的大きくでき、比較的大面積のＸ線用金属格子を製造できる。
【００１３】
また、他の一態様では、これら上述のＸ線用金属格子の製造方法において、前記複数の穴それぞれは、前記金属基板の厚さ方向に延びることを特徴とする。
【００１４】
陽極酸化法による複数の穴の形成は、例えば数ミリメートル等の比較的長く形成できる。上記Ｘ線用金属格子の製造方法は、前記複数の穴を前記金属基板の厚さ方向に延ばすので、例えば５以上の高アスペクト比な凹部を形成できる。なお、アスペクト比は、凹部の幅に対する厚さ（深さ）の比（アスペクト比＝厚さ／幅＝深さ／幅）である。
【００１５】
また、他の一態様では、これら上述のＸ線用金属格子の製造方法において、前記凹部は、前記金属基板を前記金属基板の厚さ方向で貫通した貫通孔であることを特徴とする。
【００１６】
このようなＸ線用金属格子の製造方法は、前記凹部が貫通孔であるので、凹部の底を形成する部材が無くなり、より性能の高いＸ線用金属格子を製造できる。
【００１７】
また、他の一態様では、これら上述のＸ線用金属格子の製造方法において、前記複数の穴それぞれは、凹部の幅をＷとし、前記凹部に許容される誤差を±ｄＷとし、前記陽極酸化法における印加電圧に対応する前記複数の穴間の間隔をＰｈとする場合に、Ｐｈ≦ｄＷを満たすように形成されることを特徴とする。前記陽極酸化法における印加電圧Ｖと前記複数の穴間の間隔Ｐｈとの間には、所定の関係が成り立つので、好ましくは、Ｐｈ≦ｄＷを満たすように前記陽極酸化法における印加電圧Ｖが設定される。
【００１８】
このようなＸ線用金属格子の製造方法は、前記複数の穴それぞれがＰｈ≦ｄＷを満たすように形成されるので、凹部形成工程で前記複数の穴を形成した部分を除去することによって、設計範囲Ｗ±ｄＷでより精度良く前記凹部を形成できる。
【００１９】
また、他の一態様では、これら上述のＸ線用金属格子の製造方法において、前記複数の穴それぞれは、当該Ｘ線用金属格子の製造方法によって製造されたＸ線用金属格子に対応して予め配置が予定されている、Ｘ線を放射するＸ線源を、前記Ｘ線用金属格子に対し所定の位置に配置した場合に、前記Ｘ線源から放射される前記Ｘ線の焦点に向かって収束するように形成されていることを特徴とする。
【００２０】
一般に、Ｘ線源は、放射状にＸ線を放射する。このため、Ｘ線用金属格子が平板であって前記複数の穴が法線方向に沿って延びており、そして、前記Ｘ線源がＸ線用金属格子における中心を通る法線上に配置された場合、前記中心から周辺の向かうに従って、前記複数の穴を形成した部分を除去して形成した凹部に、斜めに入射することになり、この結果、いわゆるケラレが生じてしまう。上記Ｘ線用金属格子の製造方法は、前記複数の穴それぞれを、前記Ｘ線の焦点に向かって収束するように形成するので、前記ケラレを低減できる。
【００２１】
また、他の一態様では、これら上述のＸ線用金属格子の製造方法は、好ましくは、Ｘ線タルボ干渉計またはＸ線タルボ・ロー干渉計に用いられるＸ線用金属格子を製造するものである。
【００２２】
これによれば、より性能の高い、Ｘ線タルボ干渉計またはＸ線タルボ・ロー干渉計に用いられる第０格子、第１格子および第２格子のＸ線用金属格子を製造できる。
【００２３】
また、本発明の他の一態様にかかるＸ線撮像装置は、Ｘ線を放射するＸ線源と、前記Ｘ線源から放射されたＸ線が照射されるタルボ干渉計またはタルボ・ロー干渉計と、前記タルボ干渉計またはタルボ・ロー干渉計によるＸ線の像を撮像するＸ線撮像素子とを備え、前記タルボ干渉計またはタルボ・ロー干渉計は、これら上述のいずれかのＸ線用金属格子の製造方法によって製造されたＸ線用金属格子を含む。
【００２４】
このようなＸ線撮像装置は、タルボ干渉計またはタルボ・ロー干渉計を構成するＸ線用金属格子に、より性能の高い上述の金属格子を用いるので、より鮮明なＸ線の像を得ることができる。
【００２５】
また、本発明の他の一態様にかかるＸ線用金属格子の中間製品は、Ｘ線を透過するＸ線透過性を有する基板から成り、前記基板における所定の第１領域に設けられたＸ線透過部と、前記基板における、前記Ｘ線透過部を除く所定の第２領域に形成された複数の穴から成る穴形成部とを備え、前記Ｘ線透過部および前記穴形成部のうちの少なくともいずれか一方は、周期的に設けられた複数であることを特徴とする。
【００２６】
このような構成の金属格子用中間製品は、上記穴形成部を除去して凹部を形成することで、より性能の高いＸ線用金属格子を製造できる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明にかかるＸ線用金属格子の製造方法は、より性能の高いＸ線用金属格子を製造できる。そして、本発明によれば、このＸ線用金属格子の製造方法によって製造されたＸ線用金属格子を用いたＸ線撮像装置、および、より性能の高いＸ線用金属格子を製造できるＸ線用金属格子の中間製品が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１実施形態におけるＸ線用金属格子の構成を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態におけるＸ線用金属格子の第１製造方法を説明するための図（その１）である。
【図３】第１実施形態におけるＸ線用金属格子の第１製造方法を説明するための図（その２）である。
【図４】第１実施形態におけるＸ線用金属格子の第１製造方法を説明するための図（その３）である。
【図５】第１実施形態におけるＸ線用金属格子の第１製造方法を説明するための図（その４）である。
【図６】金属基板に複数の穴を形成する陽極酸化法を説明するための図である。
【図７】一例として、陽極酸化法によって複数の穴が形成された金属基板の上面を示す図である。
【図８】第１実施形態の変形形態におけるＸ線用金属格子の構成を示す斜視図である。
【図９】第１実施形態の変形形態におけるＸ線用金属格子の第２製造方法を説明するための図である。
【図１０】第２実施形態におけるＸ線用金属格子の構成を示す斜視図である。
【図１１】第２実施形態におけるＸ線用金属格子の第３製造方法を説明するための図である。
【図１２】陽極酸化法における印加電圧と穴ピッチとの関係を示す図である。
【図１３】凹部の幅と穴ピッチとの関係を説明するための図である。
【図１４】Ｘ線用金属格子における、Ｘ線源から放射されるＸ線のケラレを説明するための図である。
【図１５】第３実施形態におけるＸ線用タルボ干渉計の構成を示す斜視図である。
【図１６】第４実施形態におけるＸ線用タルボ・ロー干渉計の構成を示す上面図である。
【図１７】第５実施形態におけるＸ線撮像装置の構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明にかかる実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、適宜、その説明を省略する。また、本明細書において、総称する場合には添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号で示す。
【００３０】
（第１実施形態；Ｘ線用金属格子）
図１は、第１実施形態におけるＸ線用金属格子の構成を示す斜視図である。第１実施形態における金属格子１ａは、図１に示すように、Ｘ線用金属基板１３ａに設けられた格子領域１０ａおよび枠領域１２ａを備えて構成される。格子領域１０ａは、格子１１ａを形成した領域であり、枠領域１２ａは、この格子領域１０ａを取り囲むようにその周辺に設けられている。
【００３１】
この格子１１ａは、図１に示すようにＤｘＤｙＤｚの直交座標系を設定した場合に、所定の厚さ（深さ）Ｈ（格子面ＤｘＤｙに垂直なＤｚ方向（格子面ＤｘＤｙの法線方向）の長さ）を有して一方向Ｄｘに線状に延びる複数のＸ線吸収部１１１ａと、前記所定の厚さＨを有して前記一方向Ｄｘに線状に延びる複数のＸ線透過部１１２ａとを備え、これら複数のＸ線吸収部１１１ａと複数のＸ線透過部１１２ａとは、交互に平行に配設される。このため、複数のＸ線吸収部１１１ａは、前記一方向Ｄｘと直交する方向Ｄｙに所定の間隔を空けてそれぞれ配設される。言い換えれば、複数のＸ線透過部１１２ａは、前記一方向Ｄｘと直交する方向Ｄｙに所定の間隔を空けてそれぞれ配設される。この所定の間隔（ピッチ）Ｐは、本実施形態では、一定とされている。すなわち、複数のＸ線吸収部１１１ａは、前記一方向Ｄｘと直交する方向Ｄｙに等間隔Ｐでそれぞれ配設されている。また、本実施形態では、Ｘ線吸収部１１１ａは、前記ＤｘＤｙ面に直交するＤｘＤｚ面に沿った板状または層状であり、複数のＸ線透過部１１２ａは、互いに隣接するＸ線吸収部１１１ａに挟まれた、ＤｘＤｚ面に沿った板状または層状の空間である。
【００３２】
これら複数のＸ線吸収部１１１ａは、Ｘ線を吸収するように機能し、これらＸ線透過部１１２ａは、Ｘ線を透過するように機能する。このため、このようなＸ線用金属格子１ａは、一態様として、ピッチＰがＸ線の波長に対し十分に長く干渉縞を生じない通常の格子、例えば、Ｘ線タルボ・ロー干渉計における第０格子として利用できる。また、このようなＸ線用金属格子１ａは、他の一態様として、前記所定の間隔ＰをＸ線の波長に応じて適宜に設定することにより、回折格子として機能し、例えば、Ｘ線タルボ・ロー干渉計やＸ線タルボ干渉計における第１格子および第２格子として利用できる。Ｘ線吸収部１１１ａは、例えば仕様に応じて充分にＸ線を吸収することができるように、適宜な厚さＨとされている。Ｘ線は、一般的に透過性が高いので、この結果、Ｘ線吸収部１１１ａにおける幅Ｗに対する厚さＨの比（アスペクト比＝厚さ／幅）は、例えば、５以上の高アスペクト比とされている。Ｘ線吸収部１１１ａにおける幅Ｗは、前記一方向（長尺方向）Ｄｘに直交する方向（幅方向）ＤｙにおけるＸ線吸収部１１１ａにおける長さであり、その厚さＨは、前記一方向Ｄｘとこれに直交する前記方向Ｄｙとで構成される平面ＤｘＤｙの法線方向（深さ方向）ＤｚにおけるＸ線吸収部１１１ａの長さである。
【００３３】
このようなＸ線用金属格子１ａは、金属基板における少なくとも１つの主面上にレジスト層（保護層）を形成するレジスト層形成工程と、前記レジスト層（保護層）をパターニングして前記パターニングした部分の前記レジスト層（保護層）を除去するパターニング工程と、前記レジスト層（保護層）を除去した部分に対応する前記金属基板に陽極酸化法によって複数の穴を形成する陽極酸化工程と、前記複数の穴を形成した部分を除去して凹部を形成する凹部形成工程とによって製造される。前記凹部は、１次元格子では、例えば、スリット溝であり、また２次元格子では、柱状穴（柱状孔）等である。以下、前記凹部がスリット溝である前記Ｘ線用金属格子１ａの製造方法について、詳述する。なお、凹部が例えば柱状穴等の他の形状であっても同様である。
【００３４】
図２ないし図５は、第１実施形態におけるＸ線用金属格子の第１製造方法を説明するための図である。図２ないし図５において、図（Ａ）および図（Ｂ）を１組として各製造工程を模式的に説明しており、図（Ａ）は、図（Ｂ）の断面図であり、図（Ｂ）は、上面図である。そして、図２ないし図５において、図（Ｃ）および図（Ｄ）を１組として各製造工程を模式的に説明しており、図（Ｃ）は、図（Ｄ）の断面図であり、図（Ｄ）は、上面図である。図６は、金属基板に複数の穴を形成する陽極酸化法を説明するための図である。図７は、一例として、陽極酸化法によって複数の穴が形成された金属基板の上面を示す図である。
【００３５】
第１実施形態におけるＸ線用金属格子１ａを製造するために、まず、板状の金属基板１３ａが用意される（図２（Ａ）および（Ｂ））。金属基板１３ａは、陽極酸化工程の陽極酸化法によって複数の穴を形成できる金属（合金を含む）から形成される。本製造方法では、後述するように、陽極酸化工程および凹部形成工程を経て残存した部分が格子１１ａのＸ線吸収部１１１ａとなるので、金属基板１３ａは、Ｘ線を吸収するＸ線吸収性の高い金属（合金を含む）から形成される。これら陽極酸化法および高Ｘ線吸収性（Ｘ線吸収特性）の観点から、金属基板１３ａは、例えば、タングステン（Ｗ）やモリブデン（Ｍｏ）等の金属から形成される。この例では、金属基板１３ａは、モリブデンから形成される。
【００３６】
次に、金属基板１３ａにおける少なくとも１つの主面上にレジスト層（保護層）１３１が形成され（レジスト層形成工程（保護層形成工程）、図２（Ｃ）および（Ｄ））、このレジスト層１３１をパターニングして前記パターニングした部分のレジスト層１３１が除去される（パターニング工程、図３（Ａ）ないし（Ｄ））。
【００３７】
より具体的には、一例では、レジスト層形成工程では、金属基板１３ａの両主面上それぞれにレジスト層１３１として石英（二酸化ケイ素、ＳｉＯ２）膜１３１−１、１３１−２が形成される。この石英膜１３１−１、１３１−２は、例えば、公知の常套手段である化学気相成長法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＣＶＤ）およびスパッタ法等の種々の成膜方法によって形成される。例えば、実施形態では、テトラエトキシシランを用いたプラズマＣＶＤによって石英膜１３１−１、１３１−２は、成膜される。より詳しくは、まず、有機シランの一種であるテトラエトキシシラン（Ｔｅｔｒａｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ、ＴＥＯＳ）が加温され、キャリアガスによってバブリングされることによってＴＥＯＳガスが生成され、このＴＥＯＳガスに例えば酸素やオゾン等の酸化ガスおよび例えばヘリウム等の希釈ガスが混合されて原料ガスが生成される。そして、この原料ガスが例えばプラズマＣＶＤ装置に導入され、プラズマＣＶＤ装置内の金属基板１３ａの表面に所定の厚さ（例えば２μｍ等）の石英膜１３１−１、１３１−２が形成される。
【００３８】
なお、上述では、レジスト層１３１は、石英膜１３１−１、１３１−１であったが、これに限定されるものではない。レジスト層１３１は、陽極酸化工程における陽極酸化法の実施の際に、該陽極酸化法で用いられる酸性液に抗して金属基板１３ａの保護膜として機能する保護層であるので、レジスト層１３１は、このような機能を有すれば良く、例えば、窒化ケイ素（ＳｉＮ）等の誘電体材料や金属膜で形成されても良い。
【００３９】
続いて、パターニング工程では、一例として、まず、金属基板１３ａに形成された一方の石英膜１３１−１上に感光性樹脂層（フォトレジスト層）１３２が例えばスピンコート等によって形成される（フォトレジスト形成工程、図３（Ａ）および（Ｂ））。続いて、フォトリソグラフィー工程として、リソグラフィー法によって感光性樹脂層１３２がパターニングされ、このパターニングした部分の感光性樹脂層１３２が除去される（図３（Ｃ）および（Ｄ））。より具体的には、感光性樹脂層１３２に図略のリソグラフィーマスクを押し当てて、感光性樹脂層１３２に前記リソグラフィーマスクを介して紫外線が照射され、感光性樹脂層１３２がパターン露光され、現像される。そして、露光されなかった部分（あるいは露光された部分）の感光性樹脂層１３２が除去される。これによって例えば、ピッチ（周期長）５．３μｍであってデューティ比５０％であるストライプ状（縞模様状）に感光性樹脂層１３２の残るラインアンドスペースパターンが形成される。続いて、パターニングされた感光性樹脂層１３２をマスクに、エッチングによって感光性樹脂層１３２の除去された部分の石英膜１３１−１が除去されて石英膜１３１−１がパターニングされる（図４（Ａ）および（Ｂ））。より具体的には、例えば、ＣＨＦ３ガスの反応性リアクティブエッチング（ＲＩＥ）のドライエッチングによって石英膜１３１−１がパターニングされる。また例えば、フッ酸のウェットエッチングによって石英膜１３１−１がパターニングされる。そして、石英膜１３１−１のパターニングが終了すると、前記マスクとして使用された感光性樹脂層１３２が除去される（図４（Ｃ）および（Ｄ））。
【００４０】
なお、上述では、レジスト層１３１（上記例では石英膜１３１−１）を成膜した後に、感光性樹脂層１３２の成膜およびそのパターニングを行ってエッチングによって前記レジスト層１３１（上記例では石英膜１３１−１）がパターニングされたが、レジスト層１３１のパターニング方法は、これに限定されるものではなく、いわゆるリフトオフ法であってもよい。このリフトオフ法では、例えば、金属基板１３ａに先に感光性樹脂層の成膜およびそのパターニングを行った後に、レジスト層１３１（例えば石英膜）が成膜され、前記パターニングされた感光性樹脂層が除去される。このリフトオフ法では、前記レジスト層１３１（例えば石英膜）をエッチングする必要が無くなるというメリットがある。
【００４１】
次に、レジスト層１３１（上記例では石英膜１３１−１）を除去した部分に対応する金属基板１３ａに陽極酸化法によって複数の穴が形成される（陽極酸化工程、図５（Ａ）および（Ｂ））。
【００４２】
より具体的には、この陽極酸化工程では、一例では、図６に示すように、上述の各工程を経て加工された図４（Ｃ）および（Ｄ）に示す金属基板１３ａに電源２１の陽極が通電可能に接続され、電源２１の陰極に接続された陰極電極２２および前記金属基板１３ａが、電解液２４を貯留した水槽２３内における前記電解液２４に浸けられる。前記電解液２４は、酸化力が強く、かつ陽極酸化法によって生成された金属酸化膜を溶解する酸性溶液、例えば、硝酸およびシュウ酸等の溶液が好ましい。陰極電極２２は、この電解液２４に対して溶解しない金属、例えば、金（Ａｕ）および白金（Ｐｔ）等で形成されることが好ましい。一例では、モリブデンで形成された金属基板１３ａに対し、電解液２４は、０．５Ｍ（モル濃度、ｍｏｌ／ｌ）の硝酸溶液であり、陰極電極２２は、白金をメッキしたチタン板である。そして、通電されると、金属基板１３ａの表面から内部に向かって延びる複数の穴が形成される。本実施形態では、通電されると、金属基板１３ａの表面から、金属基板１３ａの厚さ方向（Ｄｚ方向）に延びる複数の穴が互いに間隔を空けて形成される。一例では、約４０Ｖの直流電圧を陰極電極２２および金属基板１３ａ間に約７時間印加することによって、直径φが約５０ｎｍであって深さＨが約６０μｍである複数の穴が、平均間隔約６５ｎｍで互いに間隔を空けて形成された。その一例の上面が図７に示されている。図７では、走査型電子顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｏｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ、ＳＥＭ）による写真が図面として示されている。
【００４３】
次に、前記複数の穴を形成した部分１３３ａ（図５（Ａ）および（Ｂ）参照）を除去して凹部１１２ａが形成される（凹部形成工程、図５（Ｃ）および（Ｄ））。すなわち、前記複数の穴を形成した部分１３３ａは、金属基板１３ａを構成する金属の金属酸化物である一方、金属基板１３ａにおける前記１３３ａを除く残余の部分は、金属基板１３ａを構成する金属のままであるので、この相違を利用することによって、前記複数の穴を形成した部分１３３ａが除去される。例えば、金属基板１３ａを構成する前記金属を溶解しない一方で、その金属酸化物を溶解する溶液を用いることで、前記複数の穴を形成した部分１３３ａが除去される。
【００４４】
より具体的には、本実施形態では、一例では、モリブデンを溶解しない一方、酸化モリブデンを溶解する塩酸と臭化水素酸からなるエッチング液に、上述の各工程を経て加工された図５（Ａ）および（Ｂ）に示す金属基板１３ａが浸漬され、前記複数の穴を形成した部分１３３ａが除去され、スリット溝状の凹部ＳＤが形成される。このように形成された前記スリット溝状の凹部ＳＤが図１に示すＸ線透過部１１２ａとなり、この凹部形成工程で残存した残余の部分が図１に示すＸ線吸収部１１１ａとなる。
【００４５】
なお、凹部形成工程後に、レジスト層１３１（上述の例では石英膜１３１−１、１３１−２）を除去するレジスト層除去工程を実施することが好ましいが、レジスト層１３１は、その厚さが比較的薄いため、Ｘ線用金属格子１ａの性能に与える影響は、軽微であるので、前記レジスト層除去工程は、省略されても良い。
【００４６】
このような各製造工程を経ることによって、図１に示す構成のＸ線用金属格子１ａが製造される。
【００４７】
このような第１実施形態におけるＸ線用金属格子１ａの製造方法は、前記複数の穴を形成した部分１３３ａを除去して凹部（この例ではＸ線透過部１１２ａ）を形成する凹部形成工程を備えるので、上述の特許文献１のような連結部分が無くなるため、より性能の高いＸ線用金属格子１ａを製造できる。
【００４８】
また、第１実施形態におけるＸ線用金属格子１ａの製造方法では、凹部形成工程において、ウェットエッチング法によって前記複数の穴を形成した部分１３３ａが除去されている。一般に、ドライエッチング法では、エッチング装置の大型化が難しく、エッチング対象の金属基板１３ａの大きさ（サイズ）がエッチング装置によって制約されてしまう。しかしながら、本実施形態におけるＸ線用金属格子１ａの製造方法は、凹部形成工程にウェットエッチング法を用いるので、例えば水槽の大型化等によるエッチング装置の大型化が比較的容易であるため、エッチング対象の金属基板１３ａの大きさを比較的大きくでき、比較的大面積のＸ線用金属格子１ａを製造できる。特に、シリコンウェハを利用したＸ線用金属格子は、直径３００ｍｍや直径４００ｍｍ等の比較的大きなシリコンウェハが利用可能になっているものの、現状、一般に流通していて入手し易くまたエッチング装置も対応し易いシリコンウェハは、８インチ程度であるため、一辺１２０ｍｍや１３０ｍｍ程度等の正方形となる。このような大きさのシリコンウェハを利用したＸ線用金属格子で、画像診断用のＸ線撮像装置を構成する場合、短辺２５０ｍｍ程度等の矩形である撮像面積に対応するために、複数のＸ線用金属格子を並置する必要が生じる。しかしながら、第１実施形態におけるＸ線用金属格子１ａの製造方法では、上述の通り、比較的大面積のＸ線用金属格子１ａを製造でき、上記撮像面積に対応できる１枚のＸ線用金属格子１ａを製造できる。
【００４９】
また、第１実施形態におけるＸ線用金属格子１ａの製造方法では、前記複数の穴それぞれは、金属基板１３ａの厚さ方向に延びている。陽極酸化法による複数の穴の形成は、例えば数ミリメートル等の比較的長く形成できる。このため、第１実施形態におけるＸ線用金属格子１ａの製造方法は、前記複数の穴を金属基板１３ａの厚さ方向に延ばすので、例えば５以上の高アスペクト比な前記凹部、すなわち、Ｘ線透過部１１２ａを形成できる。
【００５０】
なお、上述の実施形態において、前記凹部（Ｘ線透過部１１２ａ）は、金属基板１３ａを金属基板１３ａの厚さ方向で貫通した貫通孔であっても良い。このような貫通孔の凹部（Ｘ線透過部１１２ａ）を持つ第１実施形態の変形形態におけるＸ線用金属格子１ｂは、上述の各工程に加えて、さらに次の各工程を実施することによって、製造される。図８は、第１実施形態の変形形態におけるＸ線用金属格子の構成を示す斜視図である。図９は、第１実施形態の変形形態におけるＸ線用金属格子の第２製造方法を説明するための図である。図９において、図（Ａ）および図（Ｂ）を１組として、そして、図（Ｃ）および図（Ｄ）を他の１組として、各製造工程が模式的に説明されており、図（Ａ）は、図（Ｂ）の断面図であり、図（Ｂ）は、上面図であり、そして、図（Ｃ）は、図（Ｄ）の断面図であり、図（Ｄ）は、上面図である。
【００５１】
上述の第１実施形態におけるＸ線用金属格子１ａは、図１を用いて説明したように、格子１１ａを形成した格子領域１０ａおよび当該格子領域１０ａを取り囲む枠領域１２ａが金属基板１３ａに一体的に形成された。一方、この第１実施形態の変形形態におけるＸ線用金属格子１ｂは、図８に示すように、格子１１ａを形成した格子領域１０ａおよび当該格子領域１０を取り囲む枠領域１２ａが支持基板１４の一方主面上に配設されている。この第１実施形態の変形形態におけるＸ線用金属格子１ｂでは、Ｘ線透過部１１２ａが金属基板１３ａを金属基板１３ａの厚さ方向（Ｄｚ方向）で貫通する結果、Ｘ線透過部１１２ａの底面が支持基板１４の前記主面（前記主面の一部分の領域）のである点を除き、この変形形態のＸ線用金属格子１ｂにおける、格子１１ａを形成した前記格子領域１０ａおよび前記枠領域１２ａそれぞれは、第１実施形態のＸ線用金属格子１ａにおける、格子１１ａを形成した前記格子領域１０および前記枠領域１２ａと同様であるので、その説明を省略する。
【００５２】
このような図８に示す変形形態のＸ線用金属格子１ｂは、上述した図５（Ｃ）および（Ｄ）に示す凹部形成工程の後に、レジスト層１３１（上述の例では石英膜１３１−１、１３１−２）が、例えばレジスト層１３１の材料に応じた溶解液等によって溶解により除去される（図９（Ａ）および（Ｂ）、レジスト層除去工程）。
【００５３】
次に、金属基板１３ａにおける、前記凹部が開口している側の一方の主面で、支持基板１４が、例えば接着剤等によって金属基板１３ａに固定され、金属基板１３ａにおける、前記凹部ＳＤ（１１２ａ）が閉塞している側の他方の主面が、凹部ＳＤに到達して当該凹部ＳＤが貫通するまで、例えば研磨等によって削られる（図９（Ｃ）および（Ｄ）、貫通孔形成工程）。支持基板１４は、格子領域１０ａおよび枠領域１２ａを支持するための平板状の部材であり、高いＸ線透過性を持つ材料、例えばアクリル等の樹脂材料で形成される。これによって、図８に示す構成のＸ線用金属格子１ｂが製造される。
【００５４】
このようなＸ線用金属格子１ｂの製造方法は、凹部ＳＤ（Ｘ線透過部１１２ａ）が貫通孔であるので、前記凹部ＳＤ（Ｘ線透過部１１２ａ）の底を形成する部材（上述の例ではＸ線吸収性を持つモリブデン）が無くなり、より性能の高いＸ線用金属格子１ｂを製造できる。すなわち、この例では、透過率の高いＸ線用金属格子１ｂが製造できる。
【００５５】
次に、別の実施形態について説明する。
【００５６】
（第２実施形態；Ｘ線用金属格子）
第１実施形態では、金属基板１３ａは、高いＸ線吸収性（Ｘ線吸収特性）を持つ金属（合金を含む）であったが、第２実施形態では、金属基板１３ａは、高いＸ線透過性（Ｘ線透過特性）を持つ金属（合金を含む）である。
【００５７】
図１０は、第２実施形態におけるＸ線用金属格子の構成を示す斜視図である。図１１は、第２実施形態におけるＸ線用金属格子の第３製造方法を説明するための図である。図１１において、図（Ａ）および図（Ｂ）を１組として、そして、図（Ｃ）および図（Ｄ）を他の１組として、各製造工程が模式的に説明されており、図（Ａ）は、図（Ｂ）の断面図であり、図（Ｂ）は、上面図であり、そして、図（Ｃ）は、図（Ｄ）の断面図であり、図（Ｄ）は、上面図である。
【００５８】
第２実施形態におけるＸ線用金属格子１ｃは、図１０に示すように、金属基板１３ｃに設けられた格子領域１０ｃおよび枠領域１２ｃを備えて構成される。格子領域１０ｃは、格子１１ｃを形成した領域であり、枠領域１２ｃは、この格子領域１０ｃを取り囲むように周辺に設けられている。
【００５９】
第１実施形態のＸ線用金属格子１ａでは、Ｘ線吸収部１１１ａは、図２ないし図５に示す各工程を実施することによって金属基板１３ａから作り出された、ＤｘＤｚ面に沿った板状または層状の部材であり、Ｘ線透過部１１２ａは、図２ないし図５に示す各工程を実施することによって金属基板１３ａから作り出された、ＤｘＤｚ面に沿った板状または層状の空間（スリット溝）である。一方、第２実施形態のＸ線用金属格子１ｃでは、Ｘ線吸収部１１１ｃは、後述の各工程を実施することによって金属基板１３ｃから作り出された、ＤｘＤｚ面に沿った板状または層状の空間（スリット溝）に入れられた、高いＸ線吸収性を持つ金属材料から成る部材であり、Ｘ線透過部１１２ｃは、後述の各工程を実施することによって金属基板１３ｃから作り出された、ＤｘＤｚ面に沿った板状または層状の部材である。この点を除き、第２実施形態のＸ線用金属格子１ｃにおける、格子１１ｃを形成した前記格子領域１０ｃおよび前記枠領域１２ｃそれぞれは、第１実施形態のＸ線用金属格子１ａにおける、格子１１ａを形成した前記格子領域１０ａおよび前記枠領域１２ａと同様であるので、その説明を省略する。なお、格子１１ｃにおけるＸ線吸収部１１１ｃおよびＸ線透過部１１２ｃそれぞれは、格子１１ａにおけるＸ線吸収部１１１ａおよびＸ線透過部１１２ａそれぞれに対応している。
【００６０】
このようなＸ線用金属格子１ｃは、金属基板における少なくとも１つの主面上にレジスト層（保護層）を形成するレジスト層形成工程と、前記レジスト層（保護層）をパターニングして前記パターニングした部分の前記レジスト層（保護層）を除去するパターニング工程と、前記レジスト層（保護層）を除去した部分に対応する前記金属基板に陽極酸化法によって複数の穴を形成する陽極酸化工程と、前記複数の穴を形成した部分を除去して凹部を形成する凹部形成工程と、前記金属基板を形成する第１金属におけるＸ線に対する第１特性とは異なる第２特性を持つ第２金属で前記凹部を埋める金属埋設工程とによって製造される。前記凹部は、１次元格子では、例えば、スリット溝であり、また２次元格子では、柱状穴（柱状孔）等である。以下、前記凹部がスリット溝である前記Ｘ線用金属格子１ｃの製造方法について、詳述する。なお、凹部が例えば柱状穴等の他の形状であっても同様である。
【００６１】
第２実施形態におけるＸ線用金属格子１ｃを製造するために、まず、板状の金属基板１３ｃが用意される。金属基板１３ｃは、陽極酸化工程の陽極酸化法によって複数の穴を形成できる金属（合金を含む）から形成される。本製造方法では、後述するように、陽極酸化工程および凹部形成工程を経て残存した部分が格子１１ｃのＸ線透過部１１２ｃとなるので、金属基板１３ｃは、Ｘ線を透過するＸ線透過性の高い金属（合金を含む）から形成される。これら陽極酸化法および高Ｘ線吸収性の観点から、金属基板１３ｃは、例えば、アルミニウム（Ａｌ）等の金属から形成される。この例では、金属基板１３ｃは、アルミニウムから形成される。
【００６２】
そして、レジスト層形成工程（保護層形成工程）、パターニング工程、陽極酸化工程および凹部形成工程が、図２（Ｃ）および（Ｄ）、ならびに、図３ないし図５を用いて説明した上述のレジスト層形成工程（保護層形成工程）、パターニング工程、陽極酸化工程および凹部形成工程と同様に行われる。
【００６３】
ここで、この陽極酸化工程では、金属基板１３ｃがアルミニウムであることに応じて、一例では、０．１Ｍのシュウ酸溶液が電解液２４として用いられ、約２０Ｖの直流電圧が陰極電極２２および金属基板１３ｃ間に約１０時間印加された。これによって金属基板１３ｃにおける、レジスト層（保護層）の石英膜１３１−１を除去した部分に、直径φが約４０ｎｍであって深さＨが約８０μｍである複数の穴が、平均間隔約６０ｎｍで互いに間隔を空けて形成された（図１１（Ａ）および（Ｂ））。
【００６４】
このようなレジスト層形成工程、パターニング工程および陽極酸化工程の各工程を経ることによって加工された金属基板１３ｃは、Ｘ線を透過するＸ線透過性を有する基板から成り、前記基板における所定の第１領域に設けられたＸ線透過部１１２ｃと、前記基板における、前記Ｘ線透過部１１２ｃを除く所定の第２領域に形成された複数の穴から成る穴形成部１３３ｃとを備え、前記Ｘ線透過部１１２ｃおよび前記穴形成部１３３ｃのうちの少なくともいずれか一方が周期的に設けられた複数であるＸ線用金属格子の中間製品となる。前記複数の穴それぞれは、前記金属基板１３ｃの厚さ方向に、その途中まであるいは貫通するように延びる。
【００６５】
また、この凹部形成工程では、金属基板１３ｃがアルミニウムであることに応じて、一例では、酸化アルミニウムを溶解する濃度５重量％のリン酸が溶解液として用いられ、前記複数の穴を形成した部分１３３ｃが除去され、スリット溝状の凹部ＳＤ（図略）が形成される。
【００６６】
そして、上記凹部形成工程の後に、金属基板１３ｃを形成する第１金属におけるＸ線に対する第１特性とは異なる第２特性を持つ第２金属が前記凹部ＳＤに埋められる（金属埋設工程、図１１（Ｃ）および（Ｄ））。第２実施形態では、金属基板１３ｃは、前記第１金属としてＸ線透過性を持つ金属であるので、前記第２金属は、Ｘ線吸収性を持つ金属である。このようなＸ線吸収性を持つ第２金属は、例えば、原子量が比較的重い元素の金属や貴金属、より具体的には、例えば、金（Ａｕ）、プラチナ（白金、Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）およびイリジウム（Ｉｒ）等である。
【００６７】
より具体的には、粒子状の複数の金属粒子が前記凹部ＳＤの開口から前記凹部ＳＤ内に振動により埋め込まれた（加振法）。より詳しくは、容器の底面に、上述の各工程を経て加工された金属基板１３ｃが固定され、タップ密度約８ｇ／ｃｃであって粒径約０．２μｍ〜１．０μｍである純金粉末が入れられた。そして、振動を生成する振動発生器によって前記容器に約１０Ｈｚの振動が加えられて、前記容器を介して前記金属基板１３ｃが加振された。これによってスリット溝状の前記凹部ＳＤに金が埋め込まれ、Ｘ線吸収部１１１ｃが形成された。
【００６８】
なお、この金属埋設工程の実施方法は、前記加振法に限定されるものではなく、前記凹部ＳＤに前記第２金属を埋め込むことができれば、他の方法であってもよい。例えば、金属埋設工程の実施方法は、超臨界化学堆積法であって良い。この超臨界科学堆積法は、例えば特開２０１３−１２４９５９号公報に開示された公知技術であり、大略、溶媒を超臨界流体に相変位させる超臨界流体化工程と、前記超臨界流体の溶媒に、前記第２金属の元素を含む金属化合物を溶質として溶解する溶解工程と、前記超臨界流体の溶媒に溶解した前記金属化合物を前記凹部ＳＤ内に導入する導入工程と、前記凹部ＳＤ内に導入した前記金属化合物から前記金属を析出させる析出工程を備える。また例えば、金属埋設工程の実施方法は、公知の常套手段である電鋳法であって良い。また例えば、金属埋設工程の実施方法は、塗込め法であってよい。この塗込め法は、粒子状の複数の第２金属粒子を含む金属ペーストを前記凹部ＳＤの開口から前記凹部内に塗り込む方法である。
【００６９】
このような各製造工程を経ることによって、図１０に示す構成のＸ線用金属格子１ｃが製造される。
【００７０】
なお、上述では、第１金属は、第１特性としてＸ線透過性を持つ金属（合金を含む）であって、第２金属は、第２特性としてＸ線吸収性を持つ金属（合金を含む）であったが、第１金属は、第１特性として位相シフトの小さい低位相シフト性を持つ金属（合金を含む）であって、第２金属は、第２特性として相対的に位相シフトの大きい高位相シフト性（第１金属の位相シフトより大きい位相シフト）を持つ金属（合金を含む）であってもよい。
【００７１】
このような第２実施形態におけるＸ線用金属格子１ｃの製造方法は、第１実施形態（その変形形態を含む）と同様の作用効果を奏する。そして、第２実施形態におけるＸ線用金属格子１ｃの製造方法は、金属埋設工程をさらに備えるので、前記第２金属として、Ｘ線吸収性あるいは位相シフトの大きい高位相シフト性の第２特性を持つ金属材料（合金材料を含む）を用いることで、前記第１金属として、Ｘ線を透過するＸ線透過性あるいは位相シフトの小さい低位相シフト性の第１特性を持つ金属材料（合金材料を含む）を利用できる。
【００７２】
なお、上述の第１および第２実施形態（これらの変形形態を含む）では、Ｘ線用金属格子１（１ａ、１ｂ、１ｃ）は、一次元周期構造であったが、これに限定されるものではない。Ｘ線用金属格子１は、例えば、二次元周期構造の格子であってもよい。例えば、二次元周期構造のＸ線用金属は、二次元周期構造の部材となるドットが線形独立な２方向に所定の間隔を空けて等間隔に配設されて構成される。このような二次元周期構造のＸ線用金属格子は、平面に高アスペクト比の穴を二次元周期で空ける、あるいは、平面に高アスペクト比の円柱を二次元周期で立設させることによって形成できる。または、これら空間に、上述と同様に、金属が埋め込まれても良い。
【００７３】
また、上述の第１および第２実施形態（これらの変形形態を含む）において、好ましくは、前記複数の穴それぞれは、前記凹部の幅をＷとし、前記凹部に許容される誤差を±ｄＷとし、前記陽極酸化法における印加電圧Ｖに対応する前記複数の穴間の間隔（複数の穴における互いに隣接する２つの穴の中心間の距離、穴ピッチ）をＰｈとする場合に、Ｐｈ≦ｄＷを満たすように形成される。
【００７４】
図１２は、陽極酸化法における印加電圧と穴ピッチとの関係を示す図である。図１２の横軸は、Ｖで表す印加電圧であり、その縦軸は、ｎｍで表す穴ピッチである。図１３は、凹部の幅と穴ピッチとの関係を説明するための図である。図１３（Ａ）は、陽極酸化法によって形成された複数の穴の第１のケースを示し、図１３（Ｂ）は、図１３（Ａ）に示す前記複数の穴が形成された部分を除去することによって形成されるスリット溝状の凹部を示す。図１３（Ｃ）は、陽極酸化法によって形成された複数の穴の第２のケースを示し、図１３（Ｄ）は、図１３（Ｃ）に示す前記複数の穴が形成された部分を除去することによって形成されるスリット溝状の凹部を示す。
【００７５】
陽極酸化法における印加電圧Ｖと穴ピッチＰｈとの間には、所定の関係が成り立つ。陽極酸化法において、酸化された金属内における電子の移動距離は、印加電圧Ｖに概ね比例するので、穴ピッチＰｈは、所定の比例係数で印加電圧に比例し、前記穴の中心から、前記所定の比例係数を半径とした範囲で均等に酸化される。一例では、シュウ酸を用いたアルミニウムの陽極酸化では、図１２に示すように、穴ピッチＰｈは、比例係数（傾き）約２ｎｍ／Ｖで印加電圧Ｖに比例する。
【００７６】
このような穴ピッチＰｈで、レジスト層（上述の例では石英膜１３１−１）を除去した部分に対応する金属基板１３ａ、１３ｃに、陽極酸化法によって複数の穴が形成されるが、その形成位置は、上述の第１および第２実施形態では、前記特許文献１のように規定されていないので、任意となる。このため、図１３（Ａ）に示すように、金属基板１３ａ、１３ｃの酸化が前記レジスト層を除去した部分全体に亘らずに、前記レジスト層を除去した部分の両側に酸化されていない各金属部分（図１３（Ａ）の破線部分）が残る場合（第１のケース）や、図１３（Ｃ）に示すように、金属基板１３ａ、１３ｃが前記レジスト層を除去した部分全体に亘って酸化される場合（第２のケース）が、陽極酸化工程の陽極酸化によって生じる。この第１のケースでは、前記レジスト層を除去した部分の両側に酸化されていない各金属部分がそれぞれ残るので、その後の凹部形成工程の実施によって、図１３（Ｂ）に示すように、これら各金属部分がそれぞれ残り、スリット溝状の凹部ＳＤの幅Ｗが前記レジスト層を除去した部分の幅（すなわち、凹部ＳＤにおける設計値の幅Ｗ）よりも狭くなる。一方、前記第２のケースでは、金属基板１３ａ、１３ｃが前記レジスト層を除去した部分全体に亘って酸化されているので、その後の凹部形成工程の実施によって、図１３（Ｄ）に示すように、スリット溝状の凹部ＳＤの幅Ｗがほぼ前記レジスト層を除去した部分の幅（すなわち、凹部ＳＤにおける設計値の幅Ｗ）になる。なお、図１３では、作図の都合や理解の簡単化のために、スリット溝状の凹部ＳＤの幅Ｗが４μｍであって印加電圧Ｖに依存する穴ピッチＰｈが６００ｎｍであると各諸元が仮定されている。この仮定において、図１３（Ａ）に示す第１のケースでは、前記レジスト層を除去した部分に対応する金属基板１３ａ、１３ｃの領域に、６個の穴が３．６μｍ（＝６００ｎｍ×６）に亘って形成され、前記レジスト層を除去した部分の両側に酸化されていない各金属部分が０．２μｍでそれぞれ残る。この結果、凹部形成工程が実施されると、図１３（Ｂ）に示すスリット溝状の凹部ＳＤの幅は、３．６μｍとなる。一方、前記仮定において、図１３（Ｃ）に示す第２のケースでは、前記レジスト層を除去した部分に対応する金属基板１３ａ、１３ｃの領域に、７個の穴が４．２μｍ（＝６００ｎｍ×７）に亘って形成され、前記レジスト層を除去した部分全体に亘って金属基板１３ａ、１３ｃが酸化される。この結果、凹部形成工程が実施されると、図１３（Ｄ）に示すスリット溝状の凹部ＳＤの幅は、４．２μｍとなる。
【００７７】
このように陽極酸化法によって形成される複数の穴の形成位置が前記特許文献１のように規定されていない場合には、前記凹部ＳＤの幅Ｗは、略穴ピッチ１個分で変動する。したがって、上記の通り、前記複数の穴それぞれがＰｈ≦ｄＷを満たすように形成されることが望ましい。すなわち、好ましくは、Ｐｈ≦ｄＷを満たすように陽極酸化工程の陽極酸化法における印加電圧Ｖが設定される。これによって設計範囲Ｗ±ｄＷでより精度良く前記凹部が形成できる。
【００７８】
なお、前記特許文献１のように陽極酸化法によって形成される複数の穴の形成位置が規定されてもよい。これによってより厳密に精度良く前記凹部ＳＤが形成できる。
【００７９】
また、上述の第１および第２実施形態（これらの変形形態を含む）のＸ線用金属格子１（１ａ、１ｂ、１ｃ）の製造方法において、前記複数の穴それぞれは、当該Ｘ線用金属格子の製造方法によって製造されたＸ線用金属格子１に対応して予め配置が予定されている、Ｘ線を放射するＸ線源を、前記Ｘ線用金属格子１に対し所定の位置に配置した場合に、前記Ｘ線源から放射される前記Ｘ線の焦点に向かって収束するように形成されてもよい。このような複数の穴は、前記特許文献１に開示されているように、金属基板１３（１３ａ、１３ｃ）の両主面に形成された各レジスト層１３１−１、１３１−２において、レジスト層１３１−１、１３１−２を除去する各部分の各位置を互いにずらすことによって形成できる。
【００８０】
図１４は、Ｘ線用金属格子における、Ｘ線源から放射されるＸ線のケラレを説明するための図である。図１４（Ａ）は、法線方向に沿って延びる複数の穴の部分を除去することによって形成された、前記法線方向に延びる凹部（Ｘ線透過部）を持つＸ線用金属格子の場合を示し、図１４（Ｂ）は、前記Ｘ線の焦点に向かって収束するように延びる複数の穴の部分を除去することによって形成された、前記Ｘ線の焦点に向かって収束するように延びる凹部（Ｘ線透過部）を持つＸ線用金属格子の場合を示す。一般に、Ｘ線源は、点波源であり、図１４に示すように、放射状にＸ線を放射する。このため、Ｘ線用金属格子が平板であって前記複数の穴が法線方向に沿って延びており、そして、前記Ｘ線源がＸ線用金属格子における中心を通る法線上に配置された場合、図１４（Ａ）に示すように、前記中心から周辺の向かうに従って、前記複数の穴を形成した部分を除去して形成した凹部（Ｘ線透過部）に、斜めに入射することになり、この結果、いわゆるケラレが生じてしまう。上記Ｘ線用金属格子の製造方法は、図１４（Ｂ）に示すように、前記複数の穴それぞれを、前記Ｘ線の焦点に向かって収束するように形成するので、前記ケラレを低減できる。
【００８１】
（第３および第４実施形態；タルボ干渉計およびタルボ・ロー干渉計）
上記実施形態のＸ線用金属格子１（１ａ、１ｂ、１ｃ）は、高アスペクト比で金属部分を形成することができるので、Ｘ線用のタルボ干渉計およびタルボ・ロー干渉計に好適に用いることができる。この金属格子ＤＧを用いたＸ線用タルボ干渉計およびＸ線用タルボ・ロー干渉計について説明する。
【００８２】
図１５は、第３実施形態におけるＸ線用タルボ干渉計の構成を示す斜視図である。図１６は、第４実施形態におけるＸ線用タルボ・ロー干渉計の構成を示す上面図である。
【００８３】
実施形態のＸ線用タルボ干渉計１００Ａは、図１５に示すように、所定の波長のＸ線を放射するＸ線源１０１と、Ｘ線源１０１から照射されるＸ線を回折する位相型の第１回折格子１０２と、第１回折格子１０２により回折されたＸ線を回折することにより画像コントラストを形成する振幅型の第２回折格子１０３とを備え、第１および第２回折格子１０２、１０３がＸ線タルボ干渉計を構成する条件に設定される。そして、第２回折格子１０３により画像コントラストの生じたＸ線は、例えば、Ｘ線を検出するＸ線画像検出器１０５によって検出される。そして、このＸ線用タルボ干渉計１００Ａでは、第１回折格子１０２および第２回折格子１０３の少なくとも一方は、上述したＸ線用金属格子１の製造方法のいずれかによって製造されたＸ線用金属格子１である。
【００８４】
タルボ干渉計１００Ａを構成する前記条件は、次の式１および式２によって表される。式２は、第１回折格子１０２が位相型回折格子であることを前提としている。
ｌ＝λ／（ａ／（Ｌ＋Ｚ１＋Ｚ２））      ・・・（式１）
Ｚ１＝（ｍ＋１／２）×（ｄ２／λ）      ・・・（式２）
ここで、ｌは、可干渉距離であり、λは、Ｘ線の波長（通常は中心波長）であり、ａは、回折格子の回折部材にほぼ直交する方向におけるＸ線源１０１の開口径であり、Ｌは、Ｘ線源１０１から第１回折格子１０２までの距離であり、Ｚ１は、第１回折格子１０２から第２回折格子１０３までの距離であり、Ｚ２は、第２回折格子１０３からＸ線画像検出器１０５までの距離であり、ｍは、整数であり、ｄは、回折部材の周期（回折格子の周期、格子定数、隣接する回折部材の中心間距離、前記ピッチＰ）である。
【００８５】
このような構成のＸ線用タルボ干渉計１００Ａでは、Ｘ線源１０１から第１回折格子１０２に向けてＸ線が照射される。この照射されたＸ線は、第１回折格子１０２でタルボ効果を生じ、タルボ像を形成する。このタルボ像が第２回折格子１０３で作用を受け、モアレ縞の画像コントラストを形成する。そして、この画像コントラストがＸ線画像検出器１０５で検出される。
【００８６】
タルボ効果とは、回折格子に光が入射されると、或る距離に前記回折格子と同じ像（前記回折格子の自己像）が形成されることをいい、この或る距離をタルボ距離Ｌといい、この自己像をタルボ像という。タルボ距離Ｌは、回折格子が位相型回折格子の場合では、上記式２に表されるＺ１となる（Ｌ＝Ｚ１）。タルボ像は、Ｌの奇数倍（＝（２ｍ＋１）Ｌ、ｍは、整数）では、反転像が現れ、Ｌの偶数倍（＝２ｍＬ）では、正像が現れる。
【００８７】
ここで、Ｘ線源１０１と第１回折格子１０２との間に被検体Ｓが配置されると、前記モアレ縞は、被検体Ｓによって変調を受け、この変調量が被検体Ｓによる屈折効果によってＸ線が曲げられた角度に比例する。このため、モアレ縞を解析することによって被検体Ｓおよびその内部の構造が検出される。
【００８８】
このような図１５に示す構成のタルボ干渉計１００Ａでは、Ｘ線源１０１は、単一の点光源であり、このような単一の点光源は、単一のスリット（単スリット）を形成した単スリット板をさらに備えることで構成することができ、Ｘ線源１０１から放射されたＸ線は、前記単スリット板の前記単スリットを通過して被写体Ｓを介して第１回折格子１０２に向けて放射される。前記スリットは、一方向に延びる細長い矩形の開口である。
【００８９】
一方、タルボ・ロー干渉計１００Ｂは、図１６に示すように、Ｘ線源１０１と、マルチスリット板１０４と、第１回折格子１０２と、第２回折格子１０３とを備えて構成される。すなわち、タルボ・ロー干渉計１００Ｂは、図１５に示すタルボ干渉計１００Ａに加えて、Ｘ線源１０１のＸ線放射側に、複数のスリットを並列に形成したマルチスリット板１０４をさらに備えて構成される。
【００９０】
このマルチスリット板１０４は、いわゆる第０格子であり、上述したＸ線用金属格子１の製造方法のいずれかによって製造されたＸ線用金属格子１であってよい。マルチスリット板１０４を、上述したＸ線用金属格子１の製造方法のいずれかによって製造することによって、Ｘ線を、スリット状のＸ線透過部１１２（１１２ａ、１１２ｃ）によって透過させるとともにより確実にスリット状のＸ線吸収部１１１（１１１ａ、１１１ｃ）によって遮断することができるので、Ｘ線の透過と非透過とをより明確に区別することができるから、マルチスリット板１０４は、Ｘ線源１０１から放射されたＸ線を、より確実にマルチ光源とすることができる。
【００９１】
そして、タルボ・ロー干渉計１００Ｂとすることによって、タルボ干渉計１００Ａよりも、被写体Ｓを介して第１回折格子１０２に向けて放射されるＸ線量が増加するので、より良好なモアレ縞が得られる。
【００９２】
（第５実施形態；Ｘ線撮像装置）
前記Ｘ線用金属格子１（１ａ、１ｂ、１ｃ）は、種々の光学装置に利用することができるが、高アスペクト比でＸ線吸収部１１１（１１１ａ、１１１ｃ）を形成することができるので、例えば、Ｘ線撮像装置に好適に用いることができる。特に、Ｘ線タルボ干渉計を用いたＸ線撮像装置は、Ｘ線を波として扱い、被写体を通過することによって生じるＸ線の位相シフトを検出することによって、被写体の透過画像を得る位相コントラスト法の一つであり、被写体によるＸ線吸収の大小をコントラストとした画像を得る吸収コントラスト法に較べて、約１０００倍の感度改善が見込まれ、それによってＸ線照射量が例えば１／１００〜１／１０００に軽減可能となるという利点がある。本実施形態では、前記Ｘ線用金属格子１を用いたＸ線タルボ干渉計を備えたＸ線撮像装置について説明する。
【００９３】
図１７は、第５実施形態におけるＸ線撮像装置の構成を示す説明図である。図１７において、Ｘ線撮像装置２００は、Ｘ線撮像部２０１と、第２回折格子２０２と、第１回折格子２０３と、Ｘ線源２０４とを備え、さらに、本実施形態では、Ｘ線源２０４に電源を供給するＸ線電源部２０５と、Ｘ線撮像部２０１の撮像動作を制御するカメラ制御部２０６と、本Ｘ線撮像装置２００の全体動作を制御する処理部２０７と、Ｘ線電源部２０５の給電動作を制御することによってＸ線源２０４におけるＸ線の放射動作を制御するＸ線制御部２０８とを備えて構成される。
【００９４】
Ｘ線源２０４は、Ｘ線電源部２０５から給電されることによって、Ｘ線を放射し、第１回折格子２０３へ向けてＸ線を照射する装置である。Ｘ線源２０４は、例えば、Ｘ線電源部２０５から供給された高電圧が陰極と陽極との間に印加され、陰極のフィラメントから放出された電子が陽極に衝突することによってＸ線を放射する装置である。
【００９５】
第１回折格子２０３は、Ｘ線源２０４から放射されたＸ線によってタルボ効果を生じる回折格子である。第１回折格子２０３は、例えば、上述したＸ線用金属格子１の製造方法のいずれかによって製造された回折格子である。第１回折格子２０３は、タルボ効果を生じる条件を満たすように構成されており、Ｘ線源２０４から放射されたＸ線の波長よりも充分に粗い格子、例えば、格子定数（回折格子の周期）ｄが当該Ｘ線の波長の約２０以上である位相型回折格子である。なお、第１回折格子２０３は、このような振幅型回折格子であってもよい。
【００９６】
第２回折格子２０２は、第１回折格子２０３から略タルボ距離Ｌ離れた位置に配置され、第１回折格子２０３によって回折されたＸ線を回折する透過型の振幅型回折格子である。この第２回折格子２０２も、第１回折格子２０３と同様に、例えば、上述したＸ線用金属格子１の製造方法のいずれかによって製造された回折格子である。
【００９７】
これら第１および第２回折格子２０３、２０２は、上述の式１および式２によって表されるタルボ干渉計を構成する条件に設定されている。
【００９８】
Ｘ線撮像部２０１は、第２回折格子２０２によって回折されたＸ線の像を撮像する装置である。Ｘ線撮像部２０１は、例えば、Ｘ線のエネルギーを吸収して蛍光を発するシンチレータを含む薄膜層が受光面上に形成された二次元イメージセンサを備えるフラットパネルディテクタ（ＦＰＤ）や、入射フォトンを光電面で電子に変換し、この電子をマイクロチャネルプレートで倍増し、この倍増された電子群を蛍光体に衝突させて発光させるイメージインテンシファイア部と、イメージインテンシファイア部の出力光を撮像する二次元イメージセンサとを備えるイメージインテンシファイアカメラなどである。
【００９９】
処理部２０７は、Ｘ線撮像装置２００の各部を制御することによってＸ線撮像装置２００全体の動作を制御する装置であり、例えば、マイクロプロセッサおよびその周辺回路を備えて構成され、機能的に、画像処理部２７１およびシステム制御部２７２を備えている。
【０１００】
システム制御部２７２は、Ｘ線制御部２０８との間で制御信号を送受信することによってＸ線電源部２０５を介してＸ線源２０４におけるＸ線の放射動作を制御すると共に、カメラ制御部２０６との間で制御信号を送受信することによってＸ線撮像部２０１の撮像動作を制御する。システム制御部２７２の制御によって、Ｘ線が被写体Ｓに向けて照射され、これによって生じた像がＸ線撮像部２０１によって撮像され、画像信号がカメラ制御部２０６を介して処理部２０７に入力される。
【０１０１】
画像処理部２７１は、Ｘ線撮像部２０１によって生成された画像信号を処理し、被写体Ｓの画像を生成する。
【０１０２】
次に、本実施形態のＸ線撮像装置の動作について説明する。被写体Ｓが例えばＸ線源２０４を内部（背面）に備える撮影台に載置されることによって、被写体ＳがＸ線源２０４と第１回折格子２０３との間に配置され、Ｘ線撮像装置２００のユーザ（オペレータ）によって図略の操作部から被写体Ｓの撮像が指示されると、処理部２０７のシステム制御部２７２は、被写体Ｓに向けてＸを照射すべくＸ線制御部２０８に制御信号を出力する。この制御信号によってＸ線制御部２０８は、Ｘ線電源部２０５にＸ線源２０４へ給電させ、Ｘ線源２０４は、Ｘ線を放射して被写体Ｓに向けてＸ線を照射する。
【０１０３】
照射されたＸ線は、被写体Ｓを介して第１回折格子２０３を通過し、第１回折格子２０３によって回折され、タルボ距離Ｌ（＝Ｚ１）離れた位置に第１回折格子２０３の自己像であるタルボ像Ｔが形成される。
【０１０４】
この形成されたＸ線のタルボ像Ｔは、第２回折格子２０２によって回折され、モアレを生じてモアレ縞の像が形成される。このモアレ縞の像は、システム制御部２７２によって例えば露光時間などが制御されたＸ線撮像部２０１によって撮像される。
【０１０５】
Ｘ線撮像部２０１は、モアレ縞の像の画像信号をカメラ制御部２０６を介して処理部２０７へ出力する。この画像信号は、処理部２０７の画像処理部２７１によって処理される。
【０１０６】
ここで、被写体ＳがＸ線源２０４と第１回折格子２０３との間に配置されているので、被写体Ｓを通過したＸ線には、被写体Ｓを通過しないＸ線に対し位相がずれる。このため、第１回折格子２０３に入射したＸ線には、その波面に歪みが含まれ、タルボ像Ｔには、それに応じた変形が生じている。このため、タルボ像Ｔと第２回折格子２０２との重ね合わせによって生じた像のモアレ縞は、被写体Ｓによって変調を受けており、この変調量が被写体Ｓによる屈折効果によってＸ線が曲げられた角度に比例する。したがって、モアレ縞を解析することによって被写体Ｓおよびその内部の構造を検出することができる。また、被写体Ｓを複数の角度から撮像することによってＸ線位相ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）により被写体Ｓの断層画像が形成可能である。
【０１０７】
そして、本実施形態の第２回折格子２０２では、高アスペクト比のＸ線吸収部１１１を備える上述した実施形態におけるＸ線用金属格子１であるので、良好なモアレ縞が得られ、高精度な被写体Ｓの画像が得られる。
【０１０８】
なお、上述のＸ線撮像装置２００は、Ｘ線源２０４、第１回折格子２０３および第２回折格子２０２によってタルボ干渉計を構成したが、Ｘ線源２０４のＸ線放射側にマルチスリットとしての上述した実施形態におけるＸ線用金属格子１をさらに配置することで、タルボ・ロー干渉計を構成してもよい。このようなタルボ・ロー干渉計とすることで、単スリットの場合よりも被写体Ｓに照射されるＸ線量を増加することができ、より良好なモアレ縞が得られ、より高精度な被写体Ｓの画像が得られる。
【０１０９】
また、上述のＸ線撮像装置２００では、Ｘ線源２０４と第１回折格子２０３との間に被写体Ｓが配置されたが、第１回折格子２０３と第２回折格子２０２との間に被写体Ｓが配置されてもよい。
【０１１０】
また、上述のＸ線撮像装置２００では、Ｘ線の像がＸ線撮像部２０１で撮像され、画像の電子データが得られたが、Ｘ線フィルムによって撮像されてもよい。
【０１１１】
本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。
【符号の説明】
【０１１２】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ  Ｘ線用金属格子
１０ａ、１０ｃ  格子領域
１１ａ、１１ｃ  格子
１２ａ、１２ｃ  枠領域
１３ａ、１３ｃ  金属基板
１４  支持基板
１００Ａ  Ｘ線用タルボ干渉計
１００Ｂ  Ｘ線用タルボ・ロー干渉計
１０２、２０３  第１回折格子
１０３、２０２  第２回折格子
１０４  マルチスリット板
２００  Ｘ線撮像装置
【図１】
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【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図７】
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