JP2018106048A - 構造体および構造体を用いた回折格子 - Google Patents
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図25は、参考例に係る構造体の概要を示す平面図である。図25は、X線画像撮像用グリッドに用いられる構造体90である。構造体90は、基板900の有効領域910に複数の溝920を有している。各溝920はD1方向に長手を有する形状である。溝920は複数形成されており、D2方向に周期的に並べて形成されている。上記のように、X線画像撮像用グリッドに用いられる構造体90に形成される溝920のパターンは、例えばLSIのダマシン配線に用いられる溝とは異なり、平面視において異方性の高いパターンが周期的に多数形成されているものである。なお、基板900には切欠け部930(以下、ノッチとも称する)が設けられている。
図1〜図9を用いて、本発明の実施形態1に係る構造体10の構成、および構造体10の製造方法について説明する。本実施形態では、一例として、X線画像撮像用グリッドに用いられる構造体10について説明する。
図1は、本開示の一実施形態に係る構造体の概要を示す平面図である。構造体10は、少なくとも基板100の有効領域110に線状の溝120を有している。有効領域とは、構造体または金属材料充填構造体(後述する)において実使用される領域である。有効領域は、図1に示すように基板110他の領域に囲まれたり、他の領域に接したりするように設けられてもよいし、基板110の外形に一致するように設けられてもよい。基板100が円形状である構成を例示したが、この構成に限定されず、例えば、基板100は四角形等であってもよい。
図4および図5を用いて、実施形態1に係る構造体10の製造方法について説明する。以下の説明において、構造体10の基板100としてシリコン基板が用いられる。第1層200として酸化シリコン層が用いられる。第2層300として窒化シリコン層が用いられる。
図5〜図8を用いて、実施形態1に係る構造体10を用いた回折格子20(金属材料充填構造体の一例)およびその製造方法について説明する。ここでは、上記で説明した構造体10の溝120の内部に充填材500が配置された回折格子20について説明する。
図9を用いて、実施形態1に係る回折格子20のX線画像撮像用グリッドへの応用方法について説明する。図9は、本開示の一実施形態に係る回折格子の応用方法を示す図である。図9に示すように、X線画像を撮像するためのX線光源530として、点光源が用いられる。X線光源530から出射したX線550は、拡散部材540によって拡散され、拡散X線555として位相格子545および回折格子20に入射する。拡散X線555は拡散部材540から放射状に広がる。拡散X線555の進行方向と充填材500の側壁510の向きとが平行になるように、位相格子545および回折格子20は屈曲している。回折格子20を図9に示す形状に屈曲させるために、回折格子20の第1面102側には切り欠き505が設けられている。切り欠き505は充填材500が溝120に充填された後に形成される。位相格子545についても同様である。位相格子545の形状は回折格子20の形状に類似しているが、回折格子20の溝に充填材500が設けられていない。拡散X線555は、位相格子545でタルボ効果を生じ、タルボ像を形成する。このタルボ像が回折格子20で作用を受け、モアレ縞の画像コントラストを形成する。このモアレ縞を解析することで、X線の吸収、散乱、および微分位相などの情報を得ることができる。
図10〜図13を用いて、実施形態2に係る構造体10Aの構成、および構造体10Aの製造方法について説明する。なお、構造体10Aは図2に示した構造体10と比較して溝内部の構造が異なる。
図10は、本開示の一実施形態に係る構造体の溝の拡大断面図である。図10に示す構造体10Aは、図2に示した構造体10と類似しているが、溝120Aの側壁122A上に第1層200Aと同じ材料の絶縁層210Aが配置されている点において構造体10とは相違する。絶縁層210Aは側壁122Aの少なくとも一部を覆っている。溝120Aの底部124Aにおいて基板100Aは絶縁層210Aから露出されている。図10では、絶縁層210Aは側壁122A全体を覆っている。ただし、側壁122Aの一部が絶縁層210Aから露出されていてもよい。絶縁層210Aの材料は、例えば、第1層200Aの材料と主成分が同一であり、同様の物性を有していればよく、不純物濃度まで同一でなくてもよい。なお、絶縁層210Aは第1層200Aとは異なる材料の絶縁層であってもよい。
図11〜図13を用いて、実施形態2に係る構造体10Aの製造方法について説明する。以下の説明において、構造体10Aの基板100Aとしてシリコン基板が用いられる。第1層200Aとして酸化シリコン層が用いられる。第2層300Aとして窒化シリコン層が用いられる。絶縁層210Aとして酸化シリコン層が用いられる。
上記とは異なる方法で溝120Aの底部124Aの基板100を露出する方法について図14および図15を用いて説明する。
図16〜図18を用いて、実施形態3に係る構造体10Bの構成、および構造体10Bの製造方法について説明する。なお、構造体10Bは図2に示した構造体10と比較して溝内部の構造が異なる。
図16は、本開示の一実施形態に係る構造体の溝の拡大断面図である。図16に示す構造体10Bは、図2に示した構造体10と類似しているが、溝120Bの側壁122B上、第1層200Bの側壁、および第2層300Bの側壁に第2層300Bと同じ材料の絶縁層220Bが配置されている点において構造体10とは相違する。絶縁層220Bは側壁122Bの少なくとも一部を覆っている。溝120Bの底部124Bにおいて基板100Bは絶縁層220Bから露出されている。図16では、絶縁層220Bは側壁122B全体を覆っている。ただし、側壁122Bの一部が絶縁層220Bから露出されていてもよい。絶縁層220Bの材料は第2層300Bの材料と主成分が同一であり、同様の物性を有していればよく、不純物濃度まで同一でなくてもよい。なお、絶縁層220Bは第2層300Bとは異なる材料の絶縁層であってもよい。
図17および図18を用いて、実施形態3に係る構造体10Bの製造方法について説明する。以下の説明において、構造体10Bの基板100Bとしてシリコン基板が用いられる。第1層200Bとして酸化シリコン層が用いられる。第2層300Bとして窒化シリコン層が用いられる。絶縁層220Bとして窒化シリコン層が用いられる。
図19〜図21を用いて、実施形態4に係る構造体10Cの構成、および構造体10Cの製造方法について説明する。ここでは、実施形態1と同様にX線画像撮像用グリッドに用いられる構造体10Cについて説明する。なお、構造体10Cは図2に示した構造体10と比較して溝内部の構造が異なる。具体的には、図19に示す構造体10Cは、図10に示す構造体10Aおよび図16に示す構造体10Bを併せた構造を有している。
図19は、本開示の一実施形態に係る構造体の溝の拡大断面図である。図19に示す構造体10Cは、図2に示した構造体10と類似しているが、溝120Cの側壁122C上に第1層200Cと同じ材料の第1絶縁層210Cが配置されている点、ならびに第1絶縁層210C、第1層200Cの側壁、および第2層300Cの側壁に第2層300Cと同じ材料の第2絶縁層220Cが配置されている点において構造体10とは相違する。第1絶縁層210Cは側壁122Cを覆っている。第2絶縁層220Cは第1絶縁層210Cを覆っている。溝120Cの底部124Cにおいて基板100Cは第1絶縁層210Cおよび第2絶縁層220Cから露出されている。図19では、第1絶縁層210Cおよび第2絶縁層220Cは側壁122C全体を覆っている。ただし、側壁122Cの一部が第1絶縁層210Cおよび第2絶縁層220Cから露出されていてもよい。なお、第1絶縁層210Cは第1層200Cとは異なる材料の絶縁層であってもよく、第2絶縁層220Cは第2層300Cとは異なる材料の絶縁層であってもよい。
図20および図21を用いて、実施形態4に係る構造体10Cの製造方法について説明する。以下の説明において、構造体10Cの基板100Cとしてシリコン基板が用いられる。第1層200Cとして熱酸化によって形成された酸化シリコン層が用いられる。第2層300CとしてプラズマCVD法によって形成された窒化シリコン層が用いられる。第1絶縁層210Cとして熱酸化によって形成された酸化シリコン層が用いられる。第2絶縁層220Cとして熱CVD法によって形成された窒化シリコン層が用いられる。
図22〜図24を用いて、実施形態5およびその変形例に係る構造体10D〜10Fの構成について説明する。ここでは、実施形態1と同様にX線画像撮像用グリッドに用いられる構造体10D〜10Fについて説明する。なお、構造体10D〜10Fは図1に示した構造体10と比較して溝120D〜120Fのパターンが異なる。
図22は、本開示の一実施形態に係る構造体の概要を示す平面図である。図22に示す溝120Dのパターンは、図1に示した溝120のパターンと類似しているが、D1方向に隣接する溝120Dの間にスペース126Dが設けられている点において溝120のパターンとは相違する。スペース126Dの領域は基板100Dに溝120Dが形成されていない領域である。各々がD1方向に長手を有し、スペース126Dを介してD1方向に隣接する複数の溝120Dをまとめて直線形状部128Dということができる。スペース126Dが設けられていることで、構造体10Dの機械的強度が向上する。構造体10Dを用いた回折格子において、スペース126Dは、例えばX線の回折の障害となり得る。しかし、予めスペース126Dの位置が分かっているので、データ処理の際にスペース126D付近の情報を除外することで、スペース126Dによる影響を排除することができる。
図23は、本開示の一実施形態に係る構造体の概要を示す平面図である。図23に示す溝120Eのパターンは、図1に示した溝120のパターンと類似しているが、D2方向に並べて配置された溝120Eの間に連結溝129Eが設けられている点において溝120のパターンとは相違する。図23に示すような溝120Eのパターンの場合、連結溝129Eを除いた領域の溝120Eを直線形状部128Eということができる。連結溝129Eが設けられていることで、スティッキングによって溝120Eによって分離された基板100Eのパターン同士が互いに引き寄せられてしまう現象を抑制することができる。構造体10Eを用いた回折格子において、連結溝129Eは、例えばX線の回折の障害となり得る。しかし、予め連結溝129Eの位置が分かっているので、データ処理の際に連結溝129E付近の情報を除外することで、連結溝129Eによる影響を排除することができる。
図24は、本開示の一実施形態に係る構造体の概要を示す平面図である。図24に示す溝120Fのパターンは、図1に示した溝120のパターンと類似しているが、溝120FはD1方向およびD2方向に有効領域110Fを越えて配置されている点において溝120のパターンとは相違する。有効領域110F外に設けられた溝120Fは単なるダミーパターンである。有効領域110F外に溝120Fのダミーパターンを設けることで、有効領域110F内の溝120Fの均一性を向上させることができる。
Claims (17)
- 第1面、および前記第1面に対向する第2面を有する基板であって、前記第1面側に開口する複数の溝を有する前記基板と、
前記第1面に設けられた積層構造体であって、第1層および前記第1層よりも上層に位置する第2層を含む前記積層構造体と、を有し、
前記第1層および前記第2層の一方が圧縮応力を有し、かつ、前記第1層および前記第2層の他方が引張応力を有し、
平面視において、前記複数の溝の各々は、第1方向に沿って延びており、かつ、前記第1方向に交差する第2方向に沿って並んでいる、構造体。 - 前記溝の側壁の少なくとも一部に設けられた絶縁層をさらに有し、
前記溝の底部は、前記絶縁層から露出されている、請求項1に記載の構造体。 - 前記絶縁層および前記第1層は、酸化シリコンであり、
前記絶縁層の膜厚は、前記第1層の膜厚よりも薄い、請求項2に記載の構造体。 - 第1面、前記第1面に対向する第2面を有する基板であって、前記第1面側に開口する複数の溝を有する前記基板と、
前記第1面に設けられた積層構造体であって、第1酸化シリコン層および第1窒化シリコン層を含む前記積層構造体と、を有し、
平面視において、前記複数の溝の各々は、第1方向に沿って延びており、前記第1方向に交差する第2方向に並んでいる、構造体。 - 前記溝の側壁の少なくとも一部に設けられた第2酸化シリコン層をさらに有し、
前記溝の底部は、前記第2酸化シリコン層から露出されている、請求項4に記載の構造体。 - 前記第1酸化シリコン層は、前記第1面上に配置され、
前記第1窒化シリコン層は、前記第1酸化シリコン層よりも上層に位置する、請求項5に記載の構造体。 - 前記第2酸化シリコン層の膜厚は、前記第1酸化シリコン層の膜厚よりも薄い、請求項6に記載の構造体。
- 前記第2酸化シリコン層よりも前記基板から離れて配置された第2窒化シリコン層をさらに有し、
前記基板は、前記溝の底部において前記第2窒化シリコン層から露出されている、請求項6に記載の構造体。 - 前記複数の溝の各々は、前記第1方向に延びる直線形状部を有し、
前記第1方向において、前記直線形状部の長さは前記基板の長さの1/3以上である、請求項1または4に記載の構造体。 - 前記複数の溝は、前記第2方向に周期的に配置されている、請求項1または4に記載の構造体。
- 前記複数の溝は、少なくとも前記第2方向に1000以上並べて配置されている、請求項10に記載の構造体。
- 前記複数の溝の各々は、前記第1方向に延びる直線形状部を有し、
前記直線形状部は、前記第2方向に周期的に配置されている、請求項1または4に記載の構造体。 - 複数の前記直線形状部は、前記第2方向に一定間隔で配置されている、請求項12に記載の構造体。
- 複数の前記直線形状部は、少なくとも前記第2方向に1000以上並べて配置されている、請求項12に記載の構造体。
- 請求項1乃至14のいずれか一に記載の構造体と、
前記溝の内部に配置された充填材と、
を有する、回折格子。 - 前記充填材の電磁波に対する透過率は、前記基板の前記電磁波に対する透過率よりも低い、請求項15に記載の回折格子。
- 前記充填材の放射線に対する透過率は、前記基板の前記放射線に対する透過率よりも低い、請求項15に記載の回折格子。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020056973A (ja) * | 2018-10-04 | 2020-04-09 | 国立研究開発法人理化学研究所 | 石英製の格子構造体および回折格子ならびに製造方法 |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002124708A (ja) * | 2000-08-09 | 2002-04-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 薄膜形成方法、高誘電体容量形成方法、誘電ボロメータおよび赤外線検出素子 |
JP2004004162A (ja) * | 2002-05-30 | 2004-01-08 | Ricoh Co Ltd | 偏光分離素子及びその製造方法 |
JP2007259165A (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Hitachi Ltd | 超音波送受信デバイス,超音波探触子およびその製造方法 |
JP2011145360A (ja) * | 2010-01-13 | 2011-07-28 | Ricoh Co Ltd | 光学素子、画像生成装置及び画像表示装置 |
WO2012086121A1 (ja) * | 2010-12-21 | 2012-06-28 | コニカミノルタエムジー株式会社 | 金属格子の製造方法ならびに該製造方法によって製造された金属格子およびこの金属格子を用いたx線撮像装置 |
JP2012252307A (ja) * | 2011-06-07 | 2012-12-20 | Canon Inc | 複合光学素子および撮像光学系 |
CN102928905A (zh) * | 2012-11-23 | 2013-02-13 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 金属介质膜宽带脉冲压缩光栅 |
JP2013178361A (ja) * | 2012-02-28 | 2013-09-09 | Canon Inc | 構造体の製造方法 |
JP2014006194A (ja) * | 2012-06-26 | 2014-01-16 | Canon Inc | 構造体の製造方法 |
JP2014192386A (ja) * | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Shinko Electric Ind Co Ltd | インターポーザ、及び電子部品パッケージ |
WO2015137063A1 (ja) * | 2014-03-14 | 2015-09-17 | 株式会社 日立メディコ | 干渉測定装置、干渉測定方法及びx線撮像装置 |
JP2016072661A (ja) * | 2014-09-26 | 2016-05-09 | 日立アロカメディカル株式会社 | 超音波トランスデューサ、その製造方法、超音波トランスデューサアレイ及び超音波検査装置 |
-
2016
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Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002124708A (ja) * | 2000-08-09 | 2002-04-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 薄膜形成方法、高誘電体容量形成方法、誘電ボロメータおよび赤外線検出素子 |
JP2004004162A (ja) * | 2002-05-30 | 2004-01-08 | Ricoh Co Ltd | 偏光分離素子及びその製造方法 |
JP2007259165A (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Hitachi Ltd | 超音波送受信デバイス,超音波探触子およびその製造方法 |
JP2011145360A (ja) * | 2010-01-13 | 2011-07-28 | Ricoh Co Ltd | 光学素子、画像生成装置及び画像表示装置 |
US20130279651A1 (en) * | 2010-12-21 | 2013-10-24 | Mitsuru Yokoyama | Method for Manufacturing Metal Lattice, Metal Lattice Manufactured by the Method, and X-ray Imaging Device using the Metal Lattice |
WO2012086121A1 (ja) * | 2010-12-21 | 2012-06-28 | コニカミノルタエムジー株式会社 | 金属格子の製造方法ならびに該製造方法によって製造された金属格子およびこの金属格子を用いたx線撮像装置 |
JP2012252307A (ja) * | 2011-06-07 | 2012-12-20 | Canon Inc | 複合光学素子および撮像光学系 |
JP2013178361A (ja) * | 2012-02-28 | 2013-09-09 | Canon Inc | 構造体の製造方法 |
JP2014006194A (ja) * | 2012-06-26 | 2014-01-16 | Canon Inc | 構造体の製造方法 |
CN102928905A (zh) * | 2012-11-23 | 2013-02-13 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 金属介质膜宽带脉冲压缩光栅 |
JP2014192386A (ja) * | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Shinko Electric Ind Co Ltd | インターポーザ、及び電子部品パッケージ |
WO2015137063A1 (ja) * | 2014-03-14 | 2015-09-17 | 株式会社 日立メディコ | 干渉測定装置、干渉測定方法及びx線撮像装置 |
JP2016072661A (ja) * | 2014-09-26 | 2016-05-09 | 日立アロカメディカル株式会社 | 超音波トランスデューサ、その製造方法、超音波トランスデューサアレイ及び超音波検査装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020056973A (ja) * | 2018-10-04 | 2020-04-09 | 国立研究開発法人理化学研究所 | 石英製の格子構造体および回折格子ならびに製造方法 |
JP7266275B2 (ja) | 2018-10-04 | 2023-04-28 | 国立研究開発法人理化学研究所 | 石英製の格子構造体および回折格子の製造方法 |
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