(57)【要約】【課題】Ｘ線源の高解像度を維持しつつＸ線強度を上げること。【解決手段】実施形態に係るＸ線取り出し装置は、互いに対向する第１の面と第２の面とを有し、第１の面は略矩形の帯状であり、第１の面の長辺の長さは、第１の面と第２の面との対向方向の長さよりも長いターゲットと、ターゲットの第１の面の長辺と、電子ビームの入射方向と、がなす角度を所定の角度に設定する機構と、少なくとも一部にＸ線を透過する窓部を有し、ターゲットを包囲するケーシングと、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する第１の面と第２の面とを有し、前記第１の面は略矩形の帯状であり、前記第１の面の長辺の長さは、前記第１の面と前記第２の面との対向方向の長さよりも長いターゲットと、
前記ターゲットの前記第１の面の長辺と、電子ビームの入射方向と、がなす角度を所定の角度に設定する機構と、
少なくとも一部にＸ線を透過する窓部を有し、前記ターゲットを包囲するケーシングと、
を備えるＸ線取り出し装置。
【請求項２】
前記機構は、前記ターゲットを回転させて、前記ターゲットの前記長辺と、前記電子ビームの入射方向と、がなす角度を変化させる回転機構であることを特徴とする請求項１に記載のＸ線取り出し装置。
【請求項３】
前記機構は、前記ターゲットを、電子ビームを生成する装置に対して固定する固定機構であることを特徴とする請求項１または２に記載のＸ線取り出し装置。
【請求項４】
前記ターゲットは、基板上に複数形成され、
前記機構はさらに、前記基板を前記電子ビームの入射方向に対して略垂直方向に移動させて、前記複数のターゲットのうち１のターゲットに電子ビームを入射させることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のＸ線取り出し装置。
【請求項５】
前記ケーシングは複数の窓部を有し、
前記ケーシングの外側を覆うように配置され、当該複数の窓部のうち１の窓部以外の窓部を遮蔽する遮蔽部材をさらに備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のＸ線取り出し装置。
【請求項６】
前記遮蔽部材は、前記ケーシングの外側を回転可能であり、回転することによって異なる窓部を遮蔽して、前記電子ビームの入射角度に対して異なる角度から射出されるＸ線を取り出すことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のＸ線取り出し装置。
【請求項７】
前記ターゲットは前記ケーシング内の真空空間に保持されることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のＸ線取り出し装置。
【請求項８】
ターゲット部に電子ビームを照射することで発生されるＸ線を取り出すためのＸ線取り出し方法であって、
互いに対向する第１および第２主面を有するダイヤモンド基板に形成され、前記第１および第２主面の対向方向における長さよりも長い長辺を有し、前記第１主面側に露出する、略矩形の帯状表面を有するターゲット部の前記長辺と前記電子ビームの照射方向とがなす角度が所定の角度となるよう前記ターゲット部を保持する保持工程と、
前記ターゲット部から射出されるＸ線を取り出す取り出し工程と、
を含むＸ線取り出し方法。
【請求項９】
前記保持工程において、前記ターゲット部の前記長辺を前記電子ビームの照射方向に対して回転させて、前記所定の角度に前記ターゲット部を保持することを特徴とする請求項８に記載のＸ線取り出し方法。
【請求項１０】
前記取り出し工程において、前記ターゲット部を覆うケーシングが有する、前記電子ビームの照射方向と略同一の方向に形成される窓部からＸ線を取り出すことを特徴とする請求項８または９に記載のＸ線取り出し方法。
【請求項１１】
前記保持工程において、前記ターゲット部の前記長辺と前記電子ビームの照射方向とがなす角度が約９０度となるよう保持し、
前記取り出し工程において、前記ターゲット部を覆うケーシングの複数の窓部のうち１の窓部からＸ線を取り出すことを特徴とする請求項８に記載のＸ線取り出し方法。
【請求項１２】
ダイヤモンドで形成され、互いに対向する第１および第２主面を有するとともに、前記第１主面側から有底状の穴部が形成される基板と、
前記穴部に堆積された金属からなり、前記第１主面側に露出する略矩形の帯状表面を有するターゲット部と、
を備え、
前記ターゲット部の前記帯状表面の長辺の長さは、前記ターゲット部の前記第１および第２主面の対向方向の長さよりも長いことを特徴とするＸ線発生用ターゲット。
【請求項１３】
前記ターゲット部は、前記第１および第２主面の対向方向の長さが約０．１から０．５ミクロン、前記帯状表面の短辺の長さが約０．１から０．５ミクロン、前記帯状表面の長辺の長さが前記短辺の長さの約２から１０倍であることを特徴とする請求項１２に記載のＸ線発生用ターゲット。
【請求項１４】
ダイヤモンドからなり、互いに対向する第１主面および第２主面を有する基板を用意する工程と、
前記第１主面上に略矩形の帯状底面を有し、当該帯状底面の長辺の長さよりも前記第１および第２主面の対向方向の長さが短い穴部を形成する工程と、
前記穴部の前記帯状底面から前記第１主面に向かって金属を堆積させて、前記穴部にターゲット部を形成する工程と、
を含むＸ線発生用ターゲットの製造方法。
【請求項１５】
前記ターゲット部は、前記第１および第２主面の対向方向の長さが約０．１から０．５ミクロン、前記帯状表面の短辺の長さが約０．１から０．５ミクロン、前記帯状表面の長辺の長さが前記短辺の長さの約２から１０倍であることを特徴とする請求項１４に記載のＸ線発生用ターゲットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の種々の側面および開示の実施形態は、Ｘ線取り出し装置、Ｘ線取り出し方法、Ｘ線発生用ターゲットおよびＸ線発生用ターゲットの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｘ線発生装置において反射型ターゲットや透過型ターゲットが使用されている。たとえば、特許文献１に記載の反射型ターゲットは、電子ビームが斜め方向から入射するターゲット面を有する。ターゲット面は入射される電子ビームと出射されるＸ線とが直交するように形成される。
【０００３】
また、たとえば、特許文献２に記載の透過型ターゲットにおいては、円板形状のダイヤモンド基板に形成される穴部にタングステン等の金属を堆積することでターゲット部が形成される。透過型ターゲットの場合、ターゲットに入射される電子ビームと出射されるＸ線の方向は概ね同一である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４２２７３６９号公報
【特許文献２】特開２０１１−０７７０２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
実効的なターゲットのサイズは、Ｘ線が照射される観察対象である試料と、ターゲットとを結ぶ光軸に平行な方向でのターゲットの投影面積によって決定される。つまり、同じターゲットを使用して同じ試料を観察する場合であっても、投影面積が小さくなる方向からＸ線を取り出すことで、Ｘ線画像の解像度を上げることができる。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、Ｘ線源の高解像度を維持しつつＸ線強度を上げることができるＸ線取り出し装置、Ｘ線取り出し方法、Ｘ線発生用ターゲットおよびＸ線発生用ターゲットの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態の一態様に係るＸ線取り出し装置は、互いに対向する第１の面と第２の面とを有し、第１の面は略矩形の帯状であり、第１の面の長辺の長さは、第１の面と第２の面との対向方向の長さよりも長いターゲットと、ターゲットの第１の面の長辺と、電子ビームの入射方向と、がなす角度を所定の角度に設定する機構と、少なくとも一部にＸ線を透過する窓部を有し、ターゲットを包囲するケーシングと、を備える。
【０００８】
また、実施形態の一態様に係るＸ線取り出し方法は、ターゲット部に電子ビームを照射することで発生されるＸ線を取り出すためのＸ線取り出し方法であって、互いに対向する第１および第２主面を有するダイヤモンド基板に形成され、第１および第２主面の対向方向における長さよりも長い長辺を有し、第１主面側に露出する、略矩形の帯状表面を有するターゲット部の長辺と電子ビームの照射方向とがなす角度が所定の角度となるようターゲット部を保持する保持工程と、ターゲット部から射出されるＸ線を取り出す取り出し工程と、を含む。
【０００９】
また、実施形態の一態様に係るＸ線発生用ターゲットは、ダイヤモンドで形成され、互いに対向する第１および第２主面を有するとともに、第１主面側から有底状の穴部が形成される基板と、穴部に堆積された金属からなり、第１主面側に露出する略矩形の帯状表面を有するターゲット部と、を備え、ターゲット部の帯状表面の長辺の長さは、ターゲット部の第１および第２主面の対向方向の長さよりも長い。
【００１０】
また、実施形態の一態様に係るＸ線発生用ターゲットの製造方法は、ダイヤモンドからなり、互いに対向する第１主面および第２主面を有する基板を用意する工程と、第１主面上に略矩形の帯状底面を有し、当該帯状底面の長辺の長さよりも第１および第２主面の対向方向の長さが短い穴部を形成する工程と、穴部の帯状底面から第１主面に向かって金属を堆積させて、穴部にターゲット部を形成する工程と、を含む。
【発明の効果】
【００１１】
実施形態の一態様によれば、Ｘ線源の高解像度を維持しつつＸ線強度を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、第１の実施形態に係るＸ線取り出し装置の断面構成の一例を示す図である。
【図２Ａ】図２Ａは、第１の実施形態に係るＸ線発生用ターゲットの構成の一例を示す上面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２ＡのＸ線発生用ターゲットを線Ａ−Ａ方向から見た断面図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、図２ＡのＸ線発生用ターゲットを線Ｂ−Ｂ方向から見た断面図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、比較例に係るＸ線発生用ターゲットの構成の一例を示す上面図である。
【図２Ｅ】図２Ｅは、図２ＤのＸ線発生用ターゲットを線Ａ´−Ａ´方向から見た断面図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係るＸ線発生用ターゲットにおける電子ビームの入射角度と投影像の寸法との関係を説明するための図である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係るＸ線発生用ターゲットにおける電子ビームの入射角度と投影像の寸法との関係を示すグラフである。
【図５】図５は、第１の実施形態に係るＸ線取り出し装置が備える位置決め機構の構成の一例を説明するための図である。
【図６Ａ】図６Ａは、第１の実施形態に係るＸ線取り出し装置が備える遮蔽機構の構成の第１の例の断面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、第１の実施形態に係るＸ線取り出し装置が備える遮蔽機構の構成の第１の例の平面図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、第１の実施形態に係るＸ線取り出し装置が備える遮蔽機構の構成の第２の例の側面図である。
【図６Ｄ】図６Ｄは、第１の実施形態に係るＸ線取り出し装置が備える遮蔽機構の構成の第２の例の平面図である。
【図６Ｅ】図６Ｅは、第１の実施形態に係るＸ線取り出し装置が備える遮蔽機構の構成の第３の例の平面図である。
【図６Ｆ】図６Ｆは、第１の実施形態に係るＸ線取り出し装置が備える遮蔽機構の構成の第４の例の概略側面図である。
【図６Ｇ】図６Ｇは、第１の実施形態に係るＸ線取り出し装置が備える遮蔽機構の構成の第４の例の平面図である。
【図７】図７は、第１の実施形態に係るＸ線取り出し方法の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図８】図８は、第１の実施形態に係るＸ線発生用ターゲットの製造方法の処理の流れの第１の例を示すフローチャートである。
【図９】図９は、第１の実施形態に係るＸ線発生用ターゲットの製造方法の処理の流れの第１の例を説明するための図である。
【図１０】図１０は、第１の実施形態に係るＸ線発生用ターゲットの製造方法の処理の流れの第２の例を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、第１の実施形態に係るＸ線発生用ターゲットの製造方法の処理の流れの第２の例を説明するための図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、Ｘ線取り出し装置と、試料と、撮像装置と、の配置関係を説明するための図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、Ｘ線発生用ターゲットからのＸ線出射方向と、投影像の大きさとの関係を説明するための第１の図である。
【図１２Ｃ】図１２Ｃは、Ｘ線発生用ターゲットからのＸ線出射方向と、投影像の大きさとの関係を説明するための第２の図である。
【図１２Ｄ】図１２Ｄは、Ｘ線発生用ターゲットからのＸ線出射方向と、投影像の大きさとの関係を説明するための第３の図である。
【図１３】図１３は、参考例としてのＸ線発生装置の構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、添付図面を参照して、開示のＸ線取り出し装置、Ｘ線取り出し方法、Ｘ線発生用ターゲットおよびＸ線発生用ターゲットの製造方法の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１４】
以下に説明する実施形態に係るＸ線発生用ターゲットにおいては、浅い帯状の溝に金属を埋め込むことでターゲット部が形成される。また、浅い帯状のターゲット部からＸ線を取り出す角度を変化させることができるように構成する。Ｘ線発生用ターゲットはＸ線取り出し装置内に配置される。Ｘ線取り出し装置は、Ｘ線発生用ターゲットに照射する電子ビームを発生させる装置たとえば電子ビーム鏡筒に装着される。
【００１５】
以下、まず参考例としてのＸ線発生装置の構成の一例について説明する。その後、実施形態に係るＸ線取り出し装置の構成の一例、Ｘ線発生用ターゲットの構成の一例、Ｘ線発生用ターゲットからのＸ線の取り出し角度を変化させるための機構の構成について説明する。そして、実施形態に係るＸ線取り出し方法の処理の流れと、Ｘ線発生用ターゲットの製造方法について説明する。
【００１６】
（Ｘ線発生装置の一例）
まず、Ｘ線発生装置の一例を、図１３を参照して説明する。図１３は、参考例としてのＸ線発生装置の構成の一例を示す図である。図１３に示されるように、Ｘ線発生装置１２１は、開放型であり、使い捨てに供される閉鎖型と異なり、真空状態を任意に作り出すことができ、消耗品であるフィラメント部ＦやＸ線発生用ターゲットＴ１の交換を可能にしている。Ｘ線発生装置１２１は、動作時に真空状態になる円筒形状のステンレス製の筒状部１２２を有する。筒状部１２２は、下側に位置する固定部１２３と上側に位置する着脱部１２４とで２分割され、着脱部１２４はヒンジ部１２５を介して固定部１２３に取り付けられている。したがって、着脱部１２４が、ヒンジ部１２５を介して横倒しになるように回動することで、固定部１２３の上部を開放させることができ、固定部１２３内に収容されているフィラメント部（カソード）Ｆへのアクセスを可能にする。
【００１７】
着脱部１２４内には、電磁偏向レンズとして機能する上下一対の筒状のコイル部１２６，１２７が設けられると共に、コイル部１２６，１２７の中心を通るよう、筒状部１２２の長手方向に電子通路１２８が延在し、電子通路１２８はコイル部１２６，１２７で包囲される。着脱部１２４の下側にはディスク板１２９が蓋をするように固定され、ディスク板１２９の中心には、電子通路１２８の下端側に一致させる電子導入孔１２９ａが形成される。
【００１８】
着脱部１２４の上端は円錐台に形成され、頂部には、電子通路１２８の上端側に位置して電子透過型のＸ線出射窓を形成するＸ線発生用ターゲットＴ１が装着される。Ｘ線発生用ターゲットＴ１は、着脱自在な回転式キャップ部１３１内にアースさせた状態で収容される。したがって、回転式キャップ部１３１の取り外しによって、消耗品であるＸ線発生用ターゲットＴ１の交換も可能になる。また、フィラメント部Ｆは、着脱自在なキャップ部内に収容され、キャップ部の取り外しによって、フィラメント部Ｆの交換も可能になる。
【００１９】
固定部１２３には真空ポンプ１３２が固定される。真空ポンプ１３２は筒状部１２２内全体を高真空状態にするためのものである。すなわち、Ｘ線発生装置１２１が真空ポンプ１３２を装備することによって、消耗品であるフィラメント部ＦやＸ線発生用ターゲットＴ１の交換が可能になっている。
【００２０】
筒状部１２２の基端側には、電子銃１３６との一体化が図られたモールド電源部１３４が固定される。モールド電源部１３４は、電気絶縁性の樹脂（たとえば、エポキシ樹脂）でモールド成形させたものであると共に、金属製のケース１４０内に収容される。そして、筒状部１２２の固定部１２３の下端（基端）は、ケース１４０の上板１４０ｂに対し、シールさせた状態でネジ止め等により固定される。
【００２１】
Ｘ線発生装置１２１では、コントローラ（不図示）の制御に基づき、フィラメント部Ｆから適切な加速度をもって電子が出射され、制御させたコイル部１２６，１２７で電子を適切に収束させ、Ｘ線発生用ターゲットＴ１に電子が照射される。照射された電子がＸ線発生用ターゲットＴ１に衝突することで、Ｘ線が外部に照射される。
【００２２】
ところで、Ｘ線発生装置において、高い分解能は、電子を高い電圧（たとえば、５０〜１５０ｋｅＶ程度）で加速し、ターゲット上で微小な焦点へフォーカスすることで、得ることができる。電子がターゲット中でエネルギーを失う際に、Ｘ線、いわゆる制動放射Ｘ線が発生する。この際、焦点サイズは、照射される電子の大きさでほぼ決まることとなる。
【００２３】
Ｘ線の微細な焦点サイズを得るためには、電子を小さなスポットに収束させれば良い。発生するＸ線の量を増やすためには、電子の量を増やせば良い。しかしながら、空間電荷効果により、電子のスポットサイズと電流量は相反する関係にあり、小さなスポットに大きな電流を流すことはできない。そして、小さなスポットに大きな電流を流すと発熱によりターゲットが消耗しやすくなる。
【００２４】
（第１の実施形態に係るＸ線取り出し装置の構成の一例）
図１は、第１の実施形態に係るＸ線取り出し装置１００の断面構成の一例を示す図である。Ｘ線取り出し装置１００は、Ｘ線発生用ターゲット１と、ケーシング２と、遮蔽部材３と、位置決め機構４（図５参照）と、装着用フランジ５と、を備える。
【００２５】
Ｘ線取り出し装置１００には、電子ビーム鏡筒２００から射出される電子ビームが入射される。電子ビームは、Ｘ線取り出し装置１００内に配置されるＸ線発生用ターゲット１に入射し、Ｘ線が発生される。電子ビーム鏡筒２００はたとえば、図１３に示した筒状部１２２に相当する。Ｘ線取り出し装置１００はたとえば、図１３に示したＸ線発生装置１２１のＸ線発生用ターゲットＴ１と回転式キャップ部１３１に替えてＸ線発生装置１２１に装着可能な構成を有する。Ｘ線取り出し装置１００を電子ビームを発生させる装置に装着する構造は特に限定されず、Ｘ線取り出し装置１００と電子ビーム鏡筒の内部を真空に維持することができれば任意の構造を採用することができる。
【００２６】
Ｘ線発生用ターゲット１は、入射される電子ビームを受けてＸ線を発生する。第１の実施形態に係るＸ線発生用ターゲット１は、約３ミリメートル（ｍｍ）程度の円板形状を有する。以下、Ｘ線発生ターゲット１の対向する二つの円形の主面のうち、電子ビームが入射する主面を第１主面、第１主面に対向する主面を第２主面と呼ぶ。
【００２７】
ケーシング２および遮蔽部材３は、Ｘ線取り出し装置１００から電子ビームの光軸に対して所定の角度でＸ線を取り出すための遮蔽機構を構成する。なお、ケーシング２と遮蔽部材３とを別個に設けるのではなく一体として形成してもよい。
【００２８】
ケーシング２は、Ｘ線発生用ターゲット１を収納するカバー部材である。図１に示すケーシング２は略半球形状であるが、ケーシング２の形状は特に限定されず、内部にＸ線発生用ターゲット１を可動に収納することができれば任意の形状に構成することができる。
【００２９】
また、ケーシング２には、少なくとも一部にＸ線を取り出すための窓部が形成される。たとえば、ケーシング２は、電子ビームの光軸とケーシング２とが交わる点を中心とする所定範囲内に形成される窓部を有してもよい。窓部はたとえば、ベリリウム、グラファイト、ダイヤモンド等で形成する。遮蔽部材３の形状によっては、ケーシング２全体を窓部として構成してもよい。
【００３０】
ケーシング２は、Ｘ線取り出し装置１００を電子ビーム鏡筒に取り付けた際に、ケーシング２内を真空状態に維持できる構成とする。ケーシング２の基部すなわち電子ビーム鏡筒側の端部は装着用フランジ５に固定される。
【００３１】
遮蔽部材３は、ケーシング２を外側から包囲する。図１中、遮蔽部材３は、ケーシング２と同様の略半球状に形成される。ただし、遮蔽部材３の形状も特に限定されず、ケーシング２を外側から包囲し、ケーシング２に形成される窓部から選択的にＸ線を取り出すことができれば、任意の形状に形成することができる。
【００３２】
遮蔽部材３は、ケーシング２と同様装着フランジ５に取り付けられる。また、遮蔽部材３は、ケーシング２に対して可動に装着フランジ５に取り付けられる。さらに、遮蔽部材３には、Ｘ線発生用ターゲット１が発生するＸ線を、電子ビームの光軸に対して所定の角度から取り出すための任意の形状の窓部が形成される。たとえば、遮蔽部材３は、ケーシング２に対して少なくとも一部を摺動させることができる。遮蔽部材３を摺動させて遮蔽部材３の窓部の位置とケーシング２に形成された窓部の位置とを一致させることにより、Ｘ線をＸ線取り出し装置１００の外部に取り出すことができる。遮蔽部材３は、ケーシング２の所定の窓部からＸ線を選択的に取り出すための部材である。遮蔽部材３はケーシング２単独で所定の窓部からのＸ線の取り出しが可能である場合は設けなくてもよい。ケーシング２および遮蔽部材３の窓部の構造および形状ならびに当該窓部を介してＸ線を取り出す手法の詳細については後述する。
【００３３】
位置決め機構４は、Ｘ線取り出し装置１００内にＸ線発生用ターゲット１を保持するための機構である。たとえば、位置決め機構４は、Ｘ線発生用ターゲット１に対する電子ビームの入射角が所定の角度となるように、Ｘ線発生用ターゲット１を保持する。たとえば、位置決め機構４は、Ｘ線発生用ターゲット１の第１主面に対する電子ビームの入射角が約９０度となるように、Ｘ線発生用ターゲット１を保持する。
【００３４】
位置決め機構４はまた、Ｘ線発生用ターゲット１に対する電子ビームの入射角を変更する回転機構である。すなわち、位置決め機構４は、Ｘ線発生用ターゲット１を、電子ビームの入射方向に回転させる。たとえば、位置決め機構４は、Ｘ線発生用ターゲット１に対する電子ビームの入射角を約８９度から約１度までの範囲で変更するよう、Ｘ線発生用ターゲット１を回転させる。
【００３５】
位置決め機構４はまた、Ｘ線発生用ターゲット１の第１主面において電子ビームが照射される位置を変更する移動機構である。すなわち、位置決め機構４は、Ｘ線発生用ターゲット１を第１主面に対して平行な方向に移動させる。このように位置決め機構４は、Ｘ線発生用ターゲット１上の所定の位置に形成されたターゲット部に所定の角度で電子ビームが入射するよう、Ｘ線発生用ターゲット１を主平面に対して水平な２軸方向に移動させることができる。また、位置決め機構４は、Ｘ線発生用ターゲット１の第１主面の電子ビームの入射方向に対する角度を変化させることができる。
【００３６】
装着用フランジ５は、Ｘ線取り出し装置１００を電子ビーム鏡筒２００に装着するための部材である。たとえば、装着用フランジ５はボールリング等を備え、ボールリングを介してＸ線取り出し装置１００を電子ビーム鏡筒２００に装着するよう構成してもよい。
【００３７】
（Ｘ線発生用ターゲット１の構成の一例）
図２Ａ乃至図２Ｅを参照し、Ｘ線発生用ターゲット１の構成の一例につきさらに詳細に説明する。図２Ａは、第１の実施形態に係るＸ線発生用ターゲット１の構成の一例を示す上面図である。図２Ｂは、図２ＡのＸ線発生用ターゲット１を線Ａ−Ａ方向から見た断面図である。図２Ｃは、図２ＡのＸ線発生用ターゲット１を線Ｂ−Ｂ方向から見た断面図である。図２Ｄは、比較例に係るＸ線発生用ターゲットの構成の一例を示す上面図である。図２Ｅは、図２ＤのＸ線発生用ターゲットを線Ａ´−Ａ´方向から見た断面図である。
【００３８】
図２Ａ乃至図２Ｃに示すように、Ｘ線発生用ターゲット１は、基板１１と、導電層１２と、ターゲット部１３と、を有する。
【００３９】
基板１１は、母材が熱伝導性のよい軽元素で形成される。基板１１はたとえば、ダイヤモンドまたは窒化ホウ素で形成される。基板１１はたとえば、直径約３ミリメートル（ｍｍ）、厚み約０．３ｍｍ程度の円板状に形成される。
【００４０】
基板１１の第１主面上に、電気伝導性を得るために導電層１２が形成される。導電層１２は、高融点金属で形成することが望ましい。たとえば、導電層１２は、チタン、タングステン、クロム等の金属薄膜で形成される。
【００４１】
基板１１は第１主面側の所定位置に形成された穴部１４を有し、穴部１４内にターゲット部１３が堆積される。ターゲット部１３は、第１主面に対して平行方向において長辺と短辺とを有する帯状の矩形に形成され、第１主面に対して垂直方向に短辺と略同一の深さを有する。第１主面に対して平行方向における、ターゲット部１３の矩形面の短辺の長さは約０．１〜０．５ミクロン（ｕｍ）、長辺の長さは短辺の約２〜１０倍である。また、第１主面に対して垂直方向のターゲット部１３の深さは短辺と略同一すなわち０．１〜０．５ｕｍである。深さと短辺の長さとは同一とすることが望ましい。ターゲットはたとえばタングステンで形成する。
【００４２】
図２Ａ乃至図２Ｃに示すように、ターゲット部１３は、第１主面に対する垂直方向の深さに比べて第１主面に対する平行方向における矩形面の長辺の長さが長く設定されている。つまりターゲット部１３は、浅い帯状の矩形柱状である。このため、ターゲット部１３が形成される穴部１４の加工を容易にすることができる。すなわち、ターゲット部１３の第１主面に対して水平方向における矩形面の長辺の長さは、短辺の長さや深さよりも長い。このため、第１主面上の各辺の長さともに０．１〜０．５ミクロン程度とした場合と比べて、穴部１４の加工が容易である。また、穴部１４へのターゲット部１３の堆積処理、すなわちターゲット部１３の材料となる金属材料の埋め込み処理において空隙が生じにくく加工が容易である。
【００４３】
（第１の実施形態に係るＸ線発生用ターゲット１と比較例との対比）
図２Ｄおよび図２Ｅは、Ｘ線発生用ターゲットの比較例を示す。図２Ｄおよび図２Ｅの比較例のＸ線発生用ターゲットの場合、基板１１ａ上に導電層１２ａを形成し、穴部１４ａを埋めてターゲット部１３ａを形成している点では、図２Ａ乃至図２Ｃに示す第１の実施形態のＸ線発生用ターゲット１と同様である。しかし、図２Ｄおよび図２Ｅの比較例では、第１主面に対して平行方向のターゲット部１３ａの断面形状は略円形状であって、第１主面に対して平行方向の長さよりも第１主面に対して垂直方向の長さの方が長くなっている。
【００４４】
このようにアスペクト比が高いターゲット部を形成しようとすると、穴部の形成やその後の金属の堆積の処理が難しく、たとえば金属の堆積中に空隙が生じやすくなる。これに対して、第１の実施形態のターゲット部１３は、比較例と比べて第１主面における面積を大きく、深さを浅くしているため、堆積等の処理が容易である。
【００４５】
なお、図２Ａ乃至図２Ｃには、一つのターゲット部１３のみを示すが、一つの基板１１上に複数のターゲット部１３を形成してもよい（図５参照）。この場合、電子ビームのスポット径に複数のターゲット部１３が包含されない程度に各ターゲット部１３の間隔をあけて配置すればよい。たとえば、ターゲット部１３の間隔を１〜１００ミクロン程度にして一つの基板上に複数のターゲット部１３を形成することができる。
【００４６】
（Ｘ線の取り出し角度と投影像および解像度との関係）
上記のようなターゲット部１３を備えるＸ線発生用ターゲット１に電子ビームを衝突させた場合、Ｘ線は実質的に全方位的に発生する。すなわち、図１３Ｃに示した透過型のＸ線発生用ターゲットと同様の方向にＸ線が発生することとなる。
【００４７】
ここで、上述の通り、第１の実施形態のターゲット部１３は薄い帯形状に形成されている。したがって、ターゲット部１３に対するＸ線の取り出し角度を変化させると、異なる大きさのＸ線の投影像を得ることができる。すなわち、Ｘ線の取り出し角度を変化させることによって、異なる解像度のＸ線画像を得ることができる。図３および図４を参照して、Ｘ線の取り出し角度すなわち、ターゲット部１３に対するＸ線の投影角度と、投影像の大きさとの関係について説明する。
【００４８】
図３は、第１の実施形態に係るＸ線発生用ターゲット１における電子ビームの入射角度と投影像の寸法との関係を説明するための図である。図４は、第１の実施形態に係るＸ線発生用ターゲット１における電子ビームの入射角度と投影像の寸法との関係を示すグラフである。図３及び図４の例では、Ｘ線は、電子ビームが入射された方向と同じ方向にむけて取り出されるものとして説明する。
【００４９】
図３に示すように、ターゲット部１３に対して第１主面にほぼ直交する方向に電子ビームが入射した場合に、電子ビームの光軸と略同一方向からＸ線を取り出すと、Ｘ線の投影像の長さはほぼターゲット部１３の第１主面に対して水平方向の矩形面の長辺の長さと等しくなる。しかし、ターゲット部１３に対する電子ビームの入射角度すなわちＸ線の取り出し角度が９０度から徐々に小さくなるにつれ、投影像の長さは減少していく。そして、ターゲット部１３の第１主面にほぼ平行な方向から電子ビームが入射され、電子ビームの光軸と略同一方向からＸ線を取り出した場合の投影像の長さは、ターゲット部１３の深さと略同一となる。なお、図３中、投影角度とは、電子ビームがターゲット部１３の第１主面に垂直な方向に入射した場合の入射方向とＸ線取り出し方向との間の角度を指す。
【００５０】
図４中、ターゲット部１３の深さを０．１ｕｍ、長辺の長さを５ｕｍとした場合の投影像の長さと投影角度との関係を実線で示す。また、図４中、ターゲット部１３の深さを０．２ｕｍ、長辺の長さを５ｕｍとした場合の投影像の長さと撮影角度との関係を点線で示す。また、ターゲット部１３の深さを０．５ｕｍ、長辺の長さを５ｕｍとした場合の投影像の長さと撮影角度との関係を一点鎖線で示す。なお、ターゲット部１３の短辺の長さは深さと略同一であるものとする。また、図４中、「前方軸からの傾斜角度」とは、図３の投影角度と同じ意味である。
【００５１】
図４に示すように、いずれのサイズのターゲット部１３を用いた場合でも、ターゲット部１３に略直交する方向からＸ線を取り出した場合、投影像の長さは約５ｕｍとなる。しかし、Ｘ線の取り出し方向を第１主面に対して平行な方向へと徐々に変化させ、前方軸からの傾斜角度を増加させるにつれ、投影像の長さは減少していく。傾斜角度が９０度に近づくと、投影像の長さはターゲット部１３の深さとほぼ同一となる。
【００５２】
このように、ターゲット部１３全体に対して異なる角度から同じ強度の電子ビームを照射した場合、Ｘ線の取り出し方向によって投影像の大きさに変化が生じる。そして、使用する電子ビームの強度が同じである場合、投影像が小さくなる方向からＸ線を取り出すことによって、投影像が大きくなる方向からＸ線を取り出す場合よりも高解像度（高輝度）の画像を得ることができる。たとえば、主平面と略平行な方向からＸ線を取り出して小さな投影像とした場合、長辺の方向で積分された強度のＸ線を利用することができる。したがって、高解像度（高輝度）のＸ線画像を得ることができる。
【００５３】
また、ターゲット部１３に対する電子ビームの入射角度を変えることによって、ターゲット部１３のみかけ上の深さを実際の深さよりも深くすることができる。すなわち、ターゲット部１３を傾けることによって、電子ビームの入射方向におけるターゲット部１３の厚みを大きくすることができる。このため、ターゲット部１３の厚みを薄く形成した場合であっても、散乱を起こして高強度のＸ線を発生させることができる。
【００５４】
（第１の実施形態におけるＸ線の取り出し角度の制御）
Ｘ線の取り出し角度を制御する手法としては、まず第１の手法として、Ｘ線発生用ターゲット１をＸ線取り出し装置１００内で可動な構成として、ターゲット部１３に入射する電子ビームの角度を変化させることが考えられる。その上で、電子ビームの光軸と略同一方向からＸ線を取り出す。
【００５５】
次に第２の手法として、Ｘ線発生用ターゲット１自体はＸ線取り出し装置１００内に固定した構成として、Ｘ線を取り出す方向すなわち、試料の配置位置や像を投影する位置を変化させる第２の手法が考えられる。第１の実施形態に係るＸ線取り出し装置１００は、第１および第２の手法を組み合わせることで、ターゲット部１３の形状を最大限に活用して、広範囲の角度でＸ線を取り出すことを可能にする。
【００５６】
ターゲット部１３に対して広範囲の角度からＸ線を取り出すことを可能にするため、第１の実施形態に係るＸ線取り出し装置１００は上述のとおり、ケーシング２と、遮蔽部材３と、位置決め機構４と、を備える。
【００５７】
（電子ビームの入射角度の制御）
図５は、第１の実施形態に係るＸ線取り出し装置１００が備える位置決め機構４の構成の一例を示す図である。図５の例に示す位置決め機構４は、Ｘ線発生用ターゲット１の円周上に設けられた軸状部材を備える。軸状部材の少なくとも一端はケーシング２に対して可動に装着される。そして、軸状部材を図５に示すＸ，Ｙ方向に移動させることによってＸ線発生用ターゲット１を電子ビームの光軸に対して直交する２軸方向すなわちＸ，Ｙ方向に移動させることができる。また、Ｘ線発生用ターゲット１を軸状部材を中心としてＺ方向またはＺ方向とは反対の方向に回転させることによってＸ線発生ターゲット１に対する電子ビームの入射角度を変更することができる。なお、Ｘ線発生ターゲット１の回転角度の範囲は特に限定されない。
【００５８】
（ケーシング２および遮蔽部材３の構成の例）
次に、図６Ａ乃至図６Ｈを参照して、遮蔽機構すなわちケーシング２および遮蔽部材３の構成の例について説明する。図６Ａは、第１の実施形態に係るＸ線取り出し装置１００が備える遮蔽機構の構成の第１の例の断面図である。図６Ｂは、第１の実施形態に係るＸ線取り出し装置１００が備える遮蔽機構の構成の第１の例の平面図である。図６Ｃは、第１の実施形態に係るＸ線取り出し装置１００が備える遮蔽機構の構成の第２の例の側面図である。図６Ｄは、第１の実施形態に係るＸ線取り出し装置１００が備える遮蔽機構の構成の第２の例の平面図である。図６Ｅは、第１の実施形態に係るＸ線取り出し装置１００が備える遮蔽機構の構成の第３の例の平面図である。図６Ｆは、第１の実施形態に係るＸ線取り出し装置１００が備える遮蔽機構の構成の第４の例の概略側面図である。図６Ｇは、第１の実施形態に係るＸ線取り出し装置１００が備える遮蔽機構の構成の第４の例の平面図である。
【００５９】
図６Ａおよび図６Ｂに示す第１の例について説明する。第１の例では、ケーシング２ａ全体をＸ線を取り出し可能な窓として形成する。ケーシング２ａはまた、Ｘ線発生用ターゲット１を真空状態に維持するための筐体として機能する。遮蔽部材３ａはケーシング２ａの外側すなわち真空空間外に配置されるものとする。遮蔽部材３ａは、電子ビームの光軸が通る点を中心とした所定範囲に形成された窓部３１ａを有する。第１の例では、ケーシング２ａおよび遮蔽部材３ａからＸ線を取り出すことができる位置は一つである。しかしＸ線発生用ターゲット１を位置決め機構４によって回転させることで電子ビームの入射角度およびＸ線の取り出し角度を変更することができる。このため、ターゲット部１３の形状を活用して異なる長さの投影像すなわち異なる解像度（輝度）のＸ線像を得ることができる。
【００６０】
図６Ｃおよび図６Ｄに示す第２の例では、別個にケーシングと遮蔽部材とを設けるのではなく、遮蔽機構としてケーシング２ｂのみが設けられる。ケーシング２ｂは半球形状の部材であり、半球の頂点から基部までの間の異なる位置に形成される４つの窓部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄを備える。基部に近い窓部２１ｄからＸ線を取り出せば長さの短い投影像すなわち解像度の高いＸ線像を得ることができる。逆に頂点に近い窓部２１ａからＸ線を取り出せば長さの長い投影像を得ることができる。ケーシング２ｂは、装着用フランジ５に対して回転可能に構成してもよい。
【００６１】
図６Ｅに示す第３の例では、図６Ｄに示すケーシング２ｂと同様の形状のケーシング２ｃの外側に遮蔽部材３ｃが取り付けられている。図６Ｅに示すように、ケーシング２ｃは、平面図で見た場合に第２の例のケーシング２ｂと同様の位置に窓部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄが形成されている。そして、遮蔽部材３ｃは長円形の窓部３１ｂを有する。遮蔽部材３ｃは、ケーシング２ｃの外側に、回転可能に取り付けられる。そして、遮蔽部材３ｃが回転することによって、遮蔽部材３ｃの窓部３１ｂと重なりあう窓部が、窓部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの順に変化する。遮蔽部材３ｃの窓部３１ｂと重なりあった、窓部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄのうちのいずれかからＸ線を取り出すことができる。
【００６２】
図６Ｆおよび図６Ｇに示す第４の例では、半球状のケーシング２ｄに帯状の窓部２１ｅが半球形状の基部から頂点にかけて形成されている。そして、やはり半球形状の遮蔽部材３ｄには、平面図（図６Ｇ）で見た場合に第３の例の遮蔽部材３ｃ（図６Ｅ）と同様の形状の窓部３１ｃが設けられている。遮蔽部材３ｄは、ケーシング２ｄ上を回転可能に装着用フランジ５に取り付けられる。遮蔽部材３ｄが回転することで、半球状のケーシング２ｄ上の基部から頂部までの間の異なる位置でケーシング２ｄの窓部２１ｅと遮蔽部材３ｄの窓部３１ｃとが重なりあうことになる。このため、ケーシング２ｄおよび遮蔽部材３ｄによって構成される遮蔽機構により、電子ビームの光軸に対して所望の角度からＸ線を取り出すことができる。
【００６３】
図６Ａ乃至図６Ｇに示す例において、遮蔽部材３乃至３ｄは真空空間外に配置されるもとしてもよい。また、複数の窓部を設ける場合は、窓部の寸法と、Ｘ線源の中心軸（電子ビームの光軸）に対して穴の中心を通る軸の角度（Ｘ線取り出し角度）を穴毎に変化させてもよい（図６Ｃ参照）。また、遮蔽部材を回転させることによって、窓部の寸法を変更するように構成してもよい（図６Ｇ参照）。また、遮蔽部材は、窓部に対してリボルバー的な回転をしてもよい（図６Ｅ，Ｇ参照）。また、窓部を大きな縦寸法から小さな縦寸法の連続的に変化する回転軸を斜めにねじる方法の一つの穴とする場合は、連続的に寸法を変化させるようにしてもよい（図６Ｆ，Ｇ参照）。
【００６４】
このように異なる形状のケーシングと遮蔽部材とによって構成される遮蔽機構を、回転および移動可能に構成されるＸ線発生用ターゲットと組み合わせることによって、Ｘ線発生用ターゲットから発生するＸ線を全方位的に利用することができる。したがって、Ｘ線源の解像度を維持しつつＸ線強度を上げることができる。
【００６５】
（第１の実施形態に係るＸ線取り出し方法の処理の流れの一例）
図７は、第１の実施形態に係るＸ線取り出し方法の処理の流れの一例を示すフローチャートである。図７を参照して、第１の実施形態に係るＸ線取り出し方法の処理の流れについて説明する。
【００６６】
まず、Ｘ線発生用ターゲット１の回転角度および水平位置ならびにＸ線を取り出す窓部を決定する（ステップＳ７０１）。たとえば、予め各窓部においてＸ線を取り出した場合に、Ｘ線発生用ターゲット１を配置可能な回転角度および水平位置を算出しておく。そして、当該回転角度および水平位置にＸ線発生用ターゲット１を配置した場合に、窓部から取り出すことができる投影像の大きさや取得可能な投影像の解像度および輝度等を実験または計算により取得しておく。その上で、所望の質のＸ線画像を得ることができる回転角度、水平位置および窓部の組み合わせを決定する。
【００６７】
次に、位置決め機構４による調整を行う（ステップＳ７０３）。つまり、位置決め機構４は、ステップ７０１において決定された回転角度および水平位置にＸ線発生用ターゲット１を移動させる。さらに、遮蔽部材３による調整を行う（ステップＳ７０５）。つまり、ステップＳ７０１において決定された窓部からＸ線を取り出すことができるよう、遮蔽部材３の窓部の位置を調整する。Ｘ線発生用ターゲット１および遮蔽部材３が所定位置に配置されると、電子ビームを射出させる（ステップＳ７０７）。Ｘ線発生用ターゲット１は電子ビームを受けてＸ線を発生し、発生されたＸ線は遮蔽部材３の窓部を通って試料に照射される。このようにして試料のＸ線画像を取得する（ステップＳ７０９）。
【００６８】
（第１の実施形態に係るＸ線発生用ターゲット１の製造方法の一例）
次に、図８乃至図１１を参照して、第１の実施形態に係るＸ線発生用ターゲット１の製造方法の一例につき説明する。図８は、第１の実施形態に係るＸ線発生用ターゲット１の製造方法の処理の流れの第１の例を示すフローチャートである。図９は、第１の実施形態に係るＸ線発生用ターゲット１の製造方法の処理の流れの第１の例を説明するための図である。図１０は、第１の実施形態に係るＸ線発生用ターゲット１の製造方法の処理の流れの第２の例を示すフローチャートである。図１１は、第１の実施形態に係るＸ線発生用ターゲット１の製造方法の処理の流れの第２の例を説明するための図である。
【００６９】
図８を参照して、Ｘ線発生用ターゲット１の製造方法の処理の流れについて説明する。まず、基板１１を準備する（ステップＳ８０１）。そして、図９の（Ａ）に示すように、用意した基板１１の第１主面上に金属薄膜の導電層１２を形成する（ステップＳ８０２）。導電層１２の形成には、例えば、既知のマイクロ波プラズマＣＶＤ装置を用いることができる。たとえば、マイクロ波プラズマＣＶＤ装置を用い、第１主面にマイクロ波プラズマＣＶＤ法により、ボロンをドーピングしながらダイヤモンド粒子を生成および成長させて導電層１２を形成することができる。
【００７０】
次に、図９の（Ｂ）に示すように、導電層１２が形成された基板１１に底面１４ｂおよび内側面１４ｃを有する有底状の穴部１４を形成する（ステップＳ８０３）。穴部１４の形成には、既知の荷電ビーム加工装置、たとえば集束イオンビーム（Focused  Ion  Beam:  FIB）加工装置を用いることができる。ＦＩＢ加工装置は、集束イオンビームを試料上に照射し、試料表面をスパッタ除去することにより試料表面の加工を行う装置である。ここでは、集束イオンビーム（たとえば、Ｇａ＋のようなイオンのビーム）を基板１１の第１主面の所望の箇所に入射させ、当該箇所をスパッタ除去する。
【００７１】
次に、図９の（Ｃ）に示されるように、穴部１４にターゲット部１３を形成する（ステップＳ８０４）。ここでは、穴部１４の底面１４ｂから第１主面側に向かって金属を堆積させることにより、ターゲット部１３を形成する。穴部１４に直接金属を堆積させることから、形成されたターゲット部１３は、その第１端面１３ｂは穴部１４の底面１４ｂに密着し、その外側面１３ｃは穴部１４の内側面１４ｃに密着することとなる。
【００７２】
金属は、上述したＦＩＢ加工装置を用い、金属蒸気雰囲気中で集束イオンビームを穴部１４（底面１４ｂ）に照射することにより、堆積させる。ＦＩＢ加工装置では、集束イオンビームの照射箇所に材料ガスを吹き付けることで、ＦＩＢ励起化学気相析出により材料を堆積させる。したがって、材料ガスに、タングステンヘキサカルボニル（Tungsten  Hexacarbonyl:  W(CO)6）を用いることにより、上記金属としてタングステンを堆積させることができる。材料ガスとしてトリメチル（メチルシクロペンタジエニル）白金（Trimethyl(Methylcyclopentadienyl)Platinum）を用いることにより、上記金属として白金を堆積させることができる。材料ガスとしてジメチルゴールドヘキサフルオロアセチルアセトネート（DimetylGold  Hexafluoroacetylacetonate:  C7H7F6O2Au）を用いることにより、上記金属として金を堆積させることができる。かかる工程により、第１の実施形態に係るＸ線発生用ターゲット１を製造することができる。
【００７３】
第１の実施形態に係るＸ線発生用ターゲット１は、上述のとおり平面が帯状の矩形形状であり長辺は５ｕｍ程度の長さであってもよい一方、深さは０．１〜０．５ｕｍ程度と浅くてよい。このため、穴加工、埋め込み加工とも容易に実行することができ、ボイド等を生じることなく製造することが可能である。
【００７４】
次に、図１０および図１１を参照して、第１の実施形態に係るＸ線発生用ターゲット１の製造方法の処理の流れの第２の例について説明する。
【００７５】
まず、基板１１を用意し（ステップＳ１００１）、図１１の（Ａ）に示すように、用意した基板１１の第１主面に導電層１２を形成する（ステップＳ１００２）。導電層１２は、上述したように、マイクロ波プラズマＣＶＤ装置を用いることにより形成することができる。
【００７６】
次に、図１１の（Ｂ）に示すように、導電層１２が形成された基板１１に有底状の穴部１４を形成する（ステップＳ１００３）。第１の実施形態に係るターゲット部１３は、平面形状が帯状の矩形形状であり、長辺は５ｕｍ程度の長さであってもよい一方、深さは０．１〜０．５ｕｍ程度と浅くてよい。したがって、通常のＭＥＭＳ（Micro  Electro  Mechanical  Systems）加工で用いられるフォトリソグラフィ、エッチングおよびスパッタリング等の加工方法により形成できる。そこで、図１１の（Ｂ）では、フォトリソグラフィとエッチングにより穴部１４を形成する。ただし、穴部１４は、上述したように、ＦＩＢ加工装置を用いることにより形成することもできる。
【００７７】
次に、図１１の（Ｃ）に示すように、スパッタリングにより穴部１４にターゲット部１３を形成する（ステップＳ１００４）。ただし、ターゲット部１３は、上述したように、ＦＩＢ加工装置を用いることにより形成することもできる。
【００７８】
その後、図１１の（Ｄ）に示すように、フォトリソグラフィやエッチングを利用してターゲット部１３以外の部分に堆積したターゲット材料を除去する（ステップＳ１００５）。なお、この処理によってステップＳ１００２において形成した導電層１２が除去されてしまう場合は、ステップＳ１００５の後、再度導電層１２を成膜してもよい。このようにして第１の実施形態に係るＸ線発生用ターゲット１を製造することができる。
【００７９】
図１０および図１１に示す製造方法は、スパッタリングや熱ＣＶＤによるターゲットの埋め込みが可能であるため、使用材料の選択肢が増えるという利点がある。また、ターゲット部の純度を向上させることができる。また、重い元素を使用した上で高純度のターゲット部を生成して、ターゲット部からのＸ線発生率も向上させることができる。さらに、ＭＥＭＳ加工を利用した場合、品質の安定したＸ線発生用ターゲットを量産することも可能となる。
【００８０】
（第１の実施形態の効果）
上記のように、第１の実施形態に係るＸ線取り出し装置は、互いに対向する第１の面と第２の面とを有し、前記第１の面は略矩形の帯状であり、前記第１の面の長辺の長さは、第１の面と前記第２の面との対向方向の長さよりも長いターゲットと、ターゲットの第１の面の長辺と、電子ビームの入射方向と、がなす角度を所定の角度に設定する機構と、少なくとも一部にＸ線を透過する窓部を有し、ターゲットを包囲するケーシングと、を備える。このため、Ｘ線の高解像度を維持しつつＸ線強度を上げることができる。また、ターゲットの第１の面を略矩形として対向方向の長さよりも第１の面の長辺の長さを長く設定しているため、ターゲットの製造が容易であり、ボイド等を生じることなく高品質のターゲットを製造することができる。また、ターゲットの第１の面を略矩形の帯状とするとともに、電子ビームの入射方向を設定可能に構成しているため、ターゲットの第１の面の略矩形形状を利用して、投影像が異なる角度からＸ線を取り出し、高解像度のＸ線画像を得ることができる。また、ターゲットに対する電子ビームの入射方向を設定可能に構成しているため、見かけ上のターゲットの深さを変えて、発生するＸ線の強度を高くすることができる。また、発生されるＸ線を全方位的に利用でき、利用する方向に応じて所望の分解能のＸ線画像を得ることができる。
【００８１】
また、第１の実施形態に係るＸ線取り出し方法は、ターゲット部に電子ビームを照射することで発生されるＸ線を取り出すためのＸ線取り出し方法であって、互いに対向する第１および第２主面を有するダイヤモンド基板に形成され、第１および第２主面の対向方向における長さよりも長い長辺を有し、第１主面側に露出する、略矩形の帯状表面を有するターゲット部の長辺と電子ビームの照射方向とがなす角度が所定の角度となるようターゲット部を保持する保持工程と、ターゲット部から射出されるＸ線を取り出す取り出し工程と、を含む。このため、ターゲット部の長辺と電子ビームの照射方向とがなす角度を調整した上で、Ｘ線を取り出すことができ、角度に応じて投影像の大きさを変えて所望の解像度のＸ線画像を得ることができる。また、ターゲット部の見かけの深さを変えて、発生するＸ線の強度を調整することができる。
【００８２】
また、第１の実施形態に係るＸ線発生用ターゲットは、ダイヤモンドで形成され、互いに対向する第１および第２主面を有するとともに、第１主面側から有底状の穴部が形成される基板と、穴部に堆積された金属からなり、第１主面側に露出する略矩形の帯状表面を有するターゲット部と、を備え、ターゲット部の帯状表面の長辺の長さは、ターゲット部の第１および第２主面の対向方向の長さよりも長い。このため、穴部を形成する処理が容易に実行でき、穴部にターゲット部の金属を埋め込む処理におけるボイドの発生を抑制することができる。
【００８３】
また、第１の実施形態に係るＸ線発生用ターゲットの製造方法は、ダイヤモンドからなり、互いに対向する第１主面および第２主面を有する基板を用意する工程と、第１主面上に略矩形の帯状底面を有し、当該帯状底面の長辺の長さよりも第１および第２主面の対向方向の長さが短い穴部を形成する工程と、穴部の帯状底面から第１主面に向かって金属を堆積させて、穴部にターゲット部を形成する工程と、を含む。このため、穴部の形成およびターゲット部を形成するための金属の堆積を容易に行うことができ、ボイドなどの欠陥なくＸ線発生用ターゲットを製造することができる。また、ＦＩＢ加工のみならず、フォトリソグラフィ、エッチング、スパッタリング等の加工方法を組み合わせてターゲットを製造することができる。このため、使用材料の選択肢が増え、ターゲットの純度を向上することができる。さらに、Ｘ線発生率を向上させることも可能である。さらに、加工手法の選択により、品質の安定したＸ線発生用ターゲットを量産することが可能である。
【００８４】
（その他の実施形態）
以上、第１の実施形態に係るＸ線取り出し装置、Ｘ線取り出し方法、Ｘ線発生用ターゲットおよびＸ線発生用ターゲットの製造方法につき説明した。しかし、これに限定されず、本発明の範囲内で種々の変形を実現できる。
【００８５】
（試料および撮像装置の配置）
第１の実施形態に係るＸ線取り出し装置１００から照射されるＸ線の方向は、窓部の位置に応じて変化する。このため、射出されるＸ線の方向に応じた位置に試料および撮像装置を配置するように調整する機構をＸ線取り出し装置１００の一部として設けてもよい。
【００８６】
図１２Ａは、Ｘ線取り出し装置１００と、試料と、撮像装置と、の配置関係を説明するための図である。図１２Ｂ乃至図１２Ｄは、Ｘ線発生用ターゲット１からのＸ線出射方向と、投影像の大きさとの関係を説明するため図である。図１２Ａ乃至図１２Ｄにおいては、Ｘ線発生用ターゲット１は回転させずに、窓部の選択によってＸ線の取り出し角度を変えているものとして説明する。
【００８７】
図１２Ａに示すように、電子線源に対して上記実施形態のＸ線取り出し装置１００を装着した場合、Ｘ線の取り出し角度の変化に応じて試料および撮像装置の配置を変更する。たとえば、図１２Ａのように電子ビームの入射角度に対して約６０度程度の角度をつけてＸ線を取り出す場合、試料と撮像装置とを電子ビームの前方角度に対して約６０度の角度の線上に配置する。
【００８８】
図１２Ｂに示す例では、Ｘ線は電子ビームの入射方向とほぼ同一の方向へ照射される。この場合は、試料および撮像装置も電子ビームの光軸が通過する位置に配置すればよい。ターゲット部１３の大きさが長辺約５ミクロン、深さ０．２ミクロンと仮定すると、図１２Ｂの場合の投影像の長さは約５ミクロンである。
【００８９】
図１２Ｃに示す例では、Ｘ線は電子ビームの入射方向と約６０度の角度をなす方向へ照射される。この場合は、試料および撮像装置を図１２Ｂに示した位置から移動させる。ターゲット部１３の大きさが長辺約５ミクロン、深さ０．２ミクロンと仮定すると、図１２Ｃの場合の投影像の長さはたとえば約２．６ミクロンである。
【００９０】
図１２Ｄに示す例では、Ｘ線は電子ビームの入射方向にほぼ平行な方向へ照射される。この場合、試料および撮像装置は図１２Ｃに示した位置からさらに移動させられ、ほぼＸ線発生用ターゲット１の真横に配置される。図１２Ｄでは、電子ビームの入射方向とＸ線の取り出し方向とがなす角度は約８９度である。ターゲット部１３の大きさが長辺約５ミクロン、深さ０．２ミクロンと仮定すると、図１２Ｄの場合の投影像の長さはたとえば約０．２ミクロンである。
【００９１】
図１２Ｂから図１２Ｄに示すような配置が自動的に達成されるよう、プロセッサ等をプログラミングして試料および撮像装置の位置制御機構に組み入れて、当該位置制御機構を、Ｘ線取り出し装置１００に組み込んでもよい。
【００９２】
また、試料および撮像装置の位置決めは、Ｘ線取り出し装置１００が備えるセントラルプロセッシングユニット（ＣＰＵ）等の制御部（図示せず）が図７のステップＳ７０３において併せて実行するものとしてもよい。そして、試料および撮像装置用の位置決め機構が、試料および撮像装置を移動させるものとしてもよい。試料および撮像装置の位置決め機構の構成は特に限定されない。Ｘ線取り出し方向の所定距離に試料および撮像装置を配置してＸ線画像を取得することができるのであれば、任意の位置決め機構を用いることができる。
【００９３】
（Ｘ線発生用ターゲットを回転させないパターン）
また、第１の実施形態のＸ線取り出し装置においては、位置決め機構がＸ線発生用ターゲットを水平方向に移動させるとともに回転させるものとした。これに限定されず、たとえば、位置決め機構は回転動作は実行せず、Ｘ線の取り出し角度は遮蔽機構のみによって調整するものとしてもよい。この場合は、遮蔽機構が備える窓部をＸ線ターゲットよりも電子ビーム鏡筒の近くに配置する等して、Ｘ線発生ターゲットからＸ線を取り出し可能な角度を広くするよう工夫すればよい。
【００９４】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００９５】
１  Ｘ線発生用ターゲット
２  ケーシング
３  遮蔽部材
４  位置決め機構
５  装着用フランジ
１１  基板
１２  導電層
１３  ターゲット部
１４  穴部
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ  窓部
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ  窓部
１００  Ｘ線取り出し装置
２００  電子ビーム鏡筒
【図１】
2016081560.tif 000003
【図２Ａ】
2016081560.tif 000004
【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図６Ｆ】
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【図６Ｇ】
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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１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
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【図１３】
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