JP4345522B2

JP4345522B2 - Ｘ線による材料の加工方法

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Publication number: JP4345522B2
Application number: JP2004059092A
Authority: JP
Inventors: 晃柴田; 敦哉岡本; 服部　　正
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2004-03-03
Filing date: 2004-03-03
Publication date: 2009-10-14
Anticipated expiration: 2024-03-03
Also published as: JP2005250021A

Description

本発明は、被加工材料にＸ線を照射し、微細な３次元部品を実現するためのＸ線による加工方法に関する。

従来より、Ｘ線照射による高分子鎖の切断を応用したＬＩＧＡ（Lithographie，Galvanoformung，Abformung）と呼ばれる加工方法がある。このＬＩＧＡは、リソグラフィによりＸ線マスク（以下、単にマスクという）の形状にパターニングされた厚さ数１０から数１００μｍのレジスト層と、これを型にして電気メッキした金属とを用いて３次元構造を形成するものである（例えば、特許文献１参照）。この方法では、Ｘ線は被加工材料であるレジスト層およびレジスト層が形成される基板に対して垂直に入射されるため、基本的に基板に垂直な方向の材料加工しかできないという制約がある。

レジスト層（および基板）に対して傾きを持った方向に加工を行う場合、ａ）マスクをレジスト層における加工したい方向と直交する角度に配置しＸ線をマスクに対して直角に照射して、この照射方向と加工したい方向とを一致させる方法と、ｂ）マスクをレジスト層と平行に配置しＸ線をマスクに対して加工したい斜め方向に照射する方法とがある。
特開第３３８０８７８号公報

上記、ａ）の方法では、マスクと被加工物であるレジスト層との間の距離がＸ線マスクとレジスト層とのなす角に応じて大きくなり、これによりマスクでのＸ線の回折現象が大きくなるため加工精度が低くなるという問題がある。また、ｂ）の方法では、Ｘ線がマスクを透過してレジスト層に照射される被加工部の直角断面形状がマスク形状と異なり、必要な形状が得られないという問題がある。

本発明は、上記点に鑑み、レジスト層に、基板面に対して斜め方向に所望の直角断面形状を有する被加工部を形成することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、材料（２１）の被加工部へマスク（３０）を透過したＸ線ビーム（６）を照射することによって、マスク形状に応じた被加工部の材料を除去したり、被加工部の材料の物理的、化学的性質を変化させるＸ線による材料の加工方法において、マスクの面方向と材料の面方向とを平行とし、マスクおよび材料の法線方向よりＸ線のビーム方向を傾斜角（θ）分傾斜させて、Ｘ線を照射するとき、被加工部のビーム方向における直角断面形状を所望の形状とするよう、マスクにおいてＸ線のビームを透過する透過部（３０１〜３０５）を複数の傾斜角に応じて複数形成し、マスクとの平行関係を保持した材料を、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に対して平行移動可能なＸＹＺステージ（１２、１３、１４）により３次元において平行移動させ、Ｚ軸方向に一致する回転軸θを持つθ軸ステージ（１５）により材料の面方向に平行なθ軸回りに回転させると共に、材料の法線方向を回転軸αとするα軸ステージ（１１）により材料の法線方向回りに回転させることにより、直角断面形状を所望の形状とするための傾斜角および透過部に変更することを特徴とする。

この発明によれば、材料の被加工部と平行に配置されるマスクのＸ線透過部形状を、被加工部に対するＸ線のビーム方向の傾斜角に応じて変更するので、照射するＸ線の傾斜角を変更しても、被加工部のビーム方向における直角断面形状を常に所望の形状とすることができる。また、マスクにおいてＸ線のビームを透過する透過部（３０１〜３０５）を複数の傾斜角に応じて複数形成しているので、被加工部へ照射するＸ線ビームの被加工部に対する傾斜角、すなわち、Ｘ線のビーム方向に対する被加工部の傾斜角を種々に変更することにより、１つのマスクで複数の傾斜角の異なる被加工部を形成することができる。さらに、ＸＹＺステージ、θ軸ステージおよびα軸ステージの計５自由度は、それぞれ独立に変更することにより、所望の傾斜角を得ることができる。

また、透過部は、請求項２に記載のように、マスクにおいて、同一の傾斜角に対して同一のグループとして形成されるとともに、同一グループの透過部と隣接する他のグループの透過部とのマスク上の距離は、Ｘ線のビームのマスク上での大きさよりも大きくすることにより、１回のＸ線ビームの照射により、同一グループの透過部による同一傾斜角の被加工部が形成されるとともに、異なる傾斜角の他のグループの透過部にＸ線ビームが照射されないため、不要な被加工部が形成されることが防止される。すなわち、所定の傾斜角に対応する同一グループの透過部に対して、異なる傾斜角のＸ線ビームを照射して得られる被加工部の直角断面形状は、所望の形状とは異なる。したがって、本発明により、このような不要な形状の被加工部の形成が排除される。

さらに、請求項３に記載のように、被加工部の直角断面形状は円形とするために、透過部のマスク上における形状は楕円とすることができる。すなわち、マスク形状の楕円の短径を所望の直角断面形状の円の直径とするとともに、マスク形状の楕円の長径を、Ｘ線ビームの被加工部に対する傾斜角に応じて決めることにより、傾斜角に応じた円形の直角断面形状を備えた被加工部を得ることができる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態では、ＬＩＧＡプロセスにより、最終的にガソリンエンジン用インジェクターの先端に用いられる多孔噴孔チップを製作する。まず、この製作プロセスの概要を図８を用いて説明する。なお図８において、被加工部の数および形状は、説明の都合上、後述する実施形態におけるものとは異なっている。

（ア）露光（リソグラフィ）工程では、被加工物であるレジスト層２１（厚さｔ≒４００μｍのネガレジスト）にマスク３０の透過孔を透過したＸ線ビーム６を斜めに照射して、３次元形状の直角断面が円形の傾斜した露光部２１ａとしての円柱状物を複数形成する。この露光部２１ａは、Ｘ線照射により化学変化が生じたレジスト層２１の被加工部に相当する。

次の（イ）現像工程では、マスク３０によって露光されていない可溶の未露光部２１ｂが除去され、化学変化により不溶となった露光部２１ａのみが残る。（ウ）電鋳（メッキ）工程では、電解溶液中で露光部２１ａの周りに金属２２（Ｎｉ−Ｃｏ合金）がメッキにより、厚さｔ＝３００μｍ堆積される。

次の（エ）レジスト除去工程では、露光部２１ａのレジストが除去されメッキにより堆積された金属のみが、マスタ金型２３として取り出される。なお、この工程で、マスタ金型２３は所望の形状、例えば円盤状に加工される。（オ）成型・シード層形成工程では、マスタ金型２３の周囲に樹脂層２４を形成した後、マスタ金型２３を取り除いた樹脂層２４の底部にメッキ用シード層２５を形成して樹脂型を作成する。

（カ）電鋳（メッキ）工程では、上記（ウ）と同様に、樹脂型周りにメッキにより金属２６（Ｎｉ−Ｃｏ合金）を厚さｔ＝３００μｍ堆積させ、（キ）樹脂除去工程で樹脂型の樹脂を除去することにより、部品２６（多孔噴孔チップ）ができあがる。

したがって、実際の生産工程では、１つの精密成型されたマスタ金型２３に対して、上記工程（オ）、（カ）、（キ）を繰り返すことにより、同一精度の製品２６が量産される。

本発明のＸ線による材料の加工方法は、上記工程の内、（ア）露光工程に特徴がある。以下、本実施形態における露光工程について説明する。

図１は、本実施形態のＸ線露光装置１の概略を示す図である。シンクロトロン放射（ＳＲ）光源２からのＸ線を、多層コーティングミラー３および白金コーティングミラー４により集光し、ベリリウム窓５を透過させて、所望の波長、強度および指向性をもつＸ線ビーム６を形成し、このＸ線ビーム６を被加工物の傾斜方向を調整する多軸ステージ７へ導く。なお、Ｘ線ビーム６のビーム方向と垂直な面上における半値幅に相当する強度分布は、図２に示すような、横長に広がった（横×縦＝約２５ｍｍ×約５ｍｍ）形状となった。本実施形態では露光条件として、常にこのＸ線強度パターンのほぼ中央部分を後述するマスク３０の透過孔に当てるようにした。

図３は、本実施形態で用いる多軸ステージ７の概略構成を示す、図１と同じ方向から見た斜視図である。図４は、多軸ステージ７を図３の紙面上方から見た一部断面図である。なお、図３および図４では、図示のため、各部の寸法関係は実際とは異なるものとして表している。

シリコンによる基板２０上に、被加工材料であるエポキシ樹脂（ネガレジスト：ＳＵ−８）によるレジスト層２１（厚さ約４００μｍ）が形成されている。なお以下では、被加工物のレジスト層２１の面方向および法線方向は、基板２０の面方向およびその面方向と直交する法線方向とそれぞれ一致するものとして説明する。

この基板２０およびレジスト層２１は、α軸テーブル１１上に配置される。α軸テーブル１１は、互いに直交するＡ軸およびＢ軸方向にそれぞれ独立に移動可能なＡ−Ｂ軸ステージ１２上に配置され、ＡＢ平面上で回転可能である。すなわち、基板２０およびレジスト層２１は、α軸テーブル１１上で基板２０およびレジスト層２１の法線方向を回転軸αとして、α軸周りに回転（回転角α）可能である。

Ａ−Ｂ軸ステージ１２は、互いに直交するＸ軸およびＺ軸方向にそれぞれ独立に移動可能なＸ−Ｚ軸ステージ１３上に載置されている。Ａ軸方向とＸ軸方向とを一致させ、Ｂ軸方向とＺ軸方向とを一致させることにより、マスク３０、基板２０およびレジスト層２１の２次元位置を、Ｘ−Ｚ軸ステージ１３の移動により位置決めし、Ａ−Ｂ軸ステージ１２を反対方向に同じ量だけ移動にすることにより、マスク３０と基板２０およびレジスト層２１との相対位置を変更し、マスク３０のみを移動することができる。

Ｘ−Ｚ軸ステージ１３は、Ｘ−Ｚ軸と直交するＹ軸方向に移動可能なＹ軸ステージ１４上に載置されている。したがって、Ｘ−Ｚ軸ステージ１３（すなわちＡ−Ｂ軸ステージ１２）とＹ軸ステージ１４とをそれぞれ３軸方向に独立に移動することにより、基板２０およびレジスト層２１の３次元位置を決定することができる。

Ｙ軸ステージ１４は、Ｚ軸方向に一致する回転軸θを持つθ軸テーブル１５上に載置されている。したがって、Ｙ軸テーブル１４をθ軸回りに角度θ回転させることにより、基板２０およびレジスト層２１の法線方向を、傾斜角としての角度θ傾けることができる。

一方、マスク３０はメンブレン３１上に、Ｘ線を透過しない金（Ａｕ）メッキ層によるＸ線吸収体３２が形成され、さらにその上にメンブレン３１の外周部がフレーム３３により押さえられるように形成されている。Ｘ線吸収体３２には、Ｘ線を透過する透過部としての６個の透過孔３０１〜３０６が、後述するように所望の形状にパターニングされている。

このマスク３０は、Ａ−Ｂ軸ステージ１２およびＸ−Ｚ軸ステージ１３に平行な平面上を２次元移動可能なＩ−Ｊ軸ステージ１６上に、基板２０およびレジスト層２１の面に平行となるよう載置されている。ただし、本実施形態では、Ｉ−Ｊ軸ステージ１６はＸ−Ｚ軸ステージ１３に対して固定されており、マスク３０に対する基板２０およびレジスト層２１の２次元平面内の位置はＡ−Ｂ軸ステージ１２により位置決めされる。

なお、基準となるθ軸の回転中心からＸ線吸収体３２までの距離をｄｍ、θ軸の回転中心からレジスト層２１の表面までの距離をｄｒとするとき、マスク３０とレジスト層２１とは距離（ｄｒ−ｄｍ）離れている。この距離（ｄｒ−ｄｍ）はできるだけ短い方が、マスク３０を透過したＸ線の回折が小さくなるので、加工精度の点からは望ましい。

また、常に同一の露光条件、すなわち、同一のＸ線強度パターン位置で各透過孔３０１〜３０６へ同一の傾斜角で露光する条件で加工するためには、多軸ステージ７に装着したマスク３０を移動せず固定したまま、露光終了毎に基板２０（およびレジスト層２１）を多軸ステージ７に付け替える操作が必要となる。本実施形態において、４インチ角のシリコン基板２０にレジスト層２１をコーティングした厚さ１ｍｍ程度の板を多軸ステージ７に対して出し入れするための隙間が、マスク３０とＡ−Ｂ軸ステージ１２（またはα軸ステージ１１）との間に必要である。したがって、本実施形態では距離（ｄｒ−ｄｍ）を４ｍｍとした。

多軸ステージ７の各可動軸（α軸、Ａ軸、Ｂ軸、Ｘ軸、Ｚ軸、Ｙ軸、θ軸等）は、全てそれぞれ、公知のサーボ制御回路（図示せず）により独立に位置制御され、位置指令値および角度指令値を各サーボ制御回路に与えることにより、各指令値どおりに正確に位置決めされる。

多軸ステージ７における基板２０およびレジスト層２１の配置、およびマスク３０の配置を、上述のように行うので、多軸ステージ７の各軸の正確な位置決めにより、レジスト層２１の所望の位置に、所望の角度でマスク３０の透過孔３０１〜３０６を透過したＸ線ビーム６を露光することができる。

次に、本実施形態で用いたマスク３０について説明する。図５（Ａ）は、マスク３０上における透過孔３０１〜３０６の位置関係を示す図であり、図５（Ｂ）は透過孔３０１〜３０６の寸法を表す図表である。なお、図５（Ａ）には、説明のため、Ｉ−Ｊ軸ステージ１６の２次元方向ＩおよびＪを表示している。また、図中Ｉ方向の５本の平行な直線Ｔ１〜Ｔ５およびＪ方向の２本の平行な直線Ｌ１、Ｌ２はそれぞれ仮想的な直線であり、直線Ｌ１、Ｌ２間の距離は３０ｍｍ、直線Ｔ１〜Ｔ５の隣接する間隔はそれぞれ８ｍｍである。このＩ方向の距離３０ｍｍとＪ方向の距離８ｍｍは、後述するように、用いるＸ線ビーム６の強度分布（図２）の大きさに応じて設定されている。

マスク３０は、５０ｍｍの大きさの矩形状のＸ線吸収体３２に、６つの楕円形状の透過孔３０１〜３０６が設けられている。また、Ｘ線吸収体３２の４辺には、各辺に垂直に位置決めのための位置決め用細線３１０〜３１３が目視できる線として描かれている。なお、対向する位置決め用細線３１０および３１２はともに、直線Ｌ１とＬ２との中央を通る線上に設けられ、他方の対向する位置決め用細線３１１および３１３はともに、直線Ｔ２上に設けられている。

５つの透過孔３０１〜３０５は、直線Ｌ１と直線Ｔ１〜Ｔ５との各交点上にそれぞれ配置されている。したがって、透過孔３０１〜３０５のＪ方向の隣接する各間隔は８ｍｍとなっている。また、透過孔３０６は、直線Ｌ２と直線Ｔ２との交点に位置している。

透過孔３０１〜３０６は全て楕円形状であり、Ｊ方向に設けられる短径の寸法およびＩ方向に設けられる長径の寸法は図５（Ｂ）に示すとおりである。

直線Ｌ１上の５つの透過孔３０１〜３０５は、実際の加工用の露光パターンとして用いられる。すなわち、マスク３０に垂直、かつ、直線Ｔ１〜Ｔ５を含む各面内でマスク３０の法線方向に対して所定の傾斜角でＸ線ビーム６をそれぞれの透過孔３０１〜３０５に照射することにより、透過孔３０１〜３０５の短径（＝０．１６ｍｍ）を直径とする円を直角断面として備える５つの円筒形状の被加工部がレジスト層２１の深さ方向に斜めに形成される。この被加工部の断面形状、寸法および傾斜角は、Ｘ線ビーム６の高い直進性および短い波長により、透過孔３０１〜３０５の寸法およびＸ線ビーム方向により幾何学的に決まる寸法、角度に正確に一致している。

後述するように、この傾斜角は多軸テーブル７に与えられるθ軸の回転角θに相当する。すなわち、各透過孔の短径および長径と傾斜角θとは、これらの幾何学的な関係から次の（１）式で表される。

短径＝長径×ｃｏｓθ ・・・（１）式
本実施形態では、透過孔３０１の長径が最も小さく、次に透過孔３０２、３０３、３０４、３０５の順に長径が大きくなっている。したがって、各透過孔へのＸ線ビーム６の傾斜角は透過孔３０１に対して最も小さく（マスク３０の法線方向に最も近い）、透過孔３０５に対する傾斜角が最も大きくなる。なお、以下では、Ｘ線ビーム６の基板２０およびレジスト層２１の法線方向に対する傾き角を、単にＸ線ビーム６の傾斜角θという。

また、直線Ｌ２と直線Ｔ２との交点に配置された透過孔３０６は、寸法が他の透過孔３０１〜３０５よりも小さく形成されている。この透過孔３０６は、マスク３０の多軸ステージ７への装着時に位置決め基準として設けられている。

なお、これら透過孔３０１〜３０５および３０６に照射されるＸ線ビーム６の強度パターンは、図２における横軸を図５（Ａ）でのＩ方向に一致するよう配置される。これにより、各透過孔３０１〜３０５および３０６にそれぞれＸ線ビーム６を照射するとき、隣接する他の透過孔にはＸ線ビーム６が照射されない位置関係とすることができる。

換言すれば、各透過孔３０１〜３０６のそれぞれのＩ方向およびＪ方向における隣接距離（３０ｍｍおよび８ｍｍ）を、Ｘ線ビーム６の強度分布のＩ方向およびＪ方向における広がりの大きさ（約２５ｍｍ×約５ｍｍ）よりそれぞれ大きくすることにより、１回のＸ線ビーム６の照射時に、２つ以上の透過孔を同時に照射することが防止できる。

すなわち、各透過孔３０１〜３０６はそれぞれ、所望の被加工部を得るためには、互いに異なったＸ線ビーム６の傾斜角が必要であるので、例えば、透過孔３０１に所望の被加工部を得るために選択された傾斜角で照射されたＸ線ビーム６が、隣接する透過孔３０２にも同じ傾斜角で照射されると、この透過孔３０２により露光された被加工部は、本来透過孔３０２により形成されるべき形状とはならない。

したがって、Ｘ線ビーム６の傾斜角θを同一として所望の被加工部を複数同時に得たい場合は、マスク３０にはそのための複数の透過孔（同一グループの透過孔）を、Ｘ線ビーム６の強度分布の広がり範囲内に隣接して設けておけばよい。付言すれば、本実施形態においては、透過孔３０１〜３０５はそれぞれ単独で１つのグループを形成していると言うことができ、１つの透過孔すなわち１つのグループの透過孔毎にＸ線ビーム６を１回照射して、それぞれ所望の被加工部が形成される。

次に、図５（Ａ）、（Ｂ）に示した透過孔３０１〜３０５により露光された被加工部について説明する。図６は、レジスト層２１に形成された露光部２１ａをレジスト除去された後のマスタ金型２３に設けられた１０個の孔を示しており、図６（Ａ）は各孔の番号を示す図、同（Ｂ）はマスタ金型２３の平面図、同（Ｃ）は図６（Ｂ）をＣ方向から見た図、同（Ｄ）は図６（Ｂ）をＣ方向から見た図である。なお以下では、レジスト層２１に形成される被加工部としての露光部２１ａを、単に孔と言う。

また、図７は、各孔のＣ視角度β１、Ｄ視角度β２、および、これらを形成するために多軸テーブル７において基板２０およびレジスト層２１をθ軸およびα軸回りにそれぞれ回転させるための回転角度指令値θ、αを示す図表である。

図６（Ａ）の１０個の孔に対する番号と、図７における番号とは一致している。すなわち、１０個の孔は、直径０．１６ｍｍ（φ０．１６）の円筒状をなし、Ｃ方向から見た傾斜角（Ｃ視角度）β１は全て２２°であるが、Ｄ方向から見た傾斜角（Ｄ視角度）β２は中心Ｏ（図６（Ａ）参照）に対して点対称の位置にある孔のＤ視角度β２が等しくなるよう形成されている。このため、図６（Ｂ）において、孔（１）、（２）、（３）、（４）、（６）、（９）には反対側の孔端部が一部描かれている。

各孔に対応するレジスト層２１の被加工部（露光部２１ａ）は次のように多軸テーブル７の位置決めにより形成される。

透過孔３０１を透過したＸ線ビーム６を、θ軸回りにθ＝２２．２３°、α軸回りにα＝８．６１°回転させ、さらに、Ａ−Ｂ軸ステージ１２を所望の位置に位置決めしたレジスト層２１へ照射することにより、孔（１）が形成される。また、レジスト層２１を同じθ回転角（２２．２３°）およびα回転角をマイナス側の同じ角度（−８．６１°）により回転し、Ａ−Ｂ軸ステージ１２を別の所定位置に位置決めして、上記と同じ透過孔３０１を透過したＸ線ビーム６をレジスト層２１に照射することにより、孔（３）が形成できる。すなわち、孔（１）と孔（３）とは、ともに透過孔３０１を用いて形成され、それぞれの孔の短径（０．１６ｍｍ）および長径（０．１７２８ｍｍ）と傾斜角（θ＝２２．２３°）との関係は、上記（１）式を満たす。

同様に、透過孔３０２により孔（２）と（４）とが形成され、透過孔３０３により孔（６）と（９）とが形成され、透過孔３０４により孔（７）と（１０）とが形成され、透過孔３０５により孔（５）と（８）とが形成される。

以上のように、本実施形態では、Ｘ線によるリソグラフィを用いて多数の斜め深孔が高精度に形成されたマスタ金型を作成し、このマスタ金型により同一形状の多孔噴孔チップを繰り返し作成することができる。したがって、このように作成された多孔噴孔チップをガソリンエンジン用インジェクターに組み込むことにより、噴孔の３次元形状がエンジンの燃焼効率および排ガス浄化の性能を決定付けるインジェクターとして安定した品質を簡便に達成することができる。

なお、上記実施形態では、レジスト層２１としてネガレジスト材料を用いた例を示したが、これに限らず、Ｘ線露光により化学変化して現像液に対して可溶となるポジレジスト材料を用いてもよい。さらには、Ｘ線露光により物理的、化学的変化を起こすものであれば、上記に限定されるものではない。

本発明の実施形態のＸ線露光装置の概略を示す図である。Ｘ線ビームの強度分布を示す図である。本実施形態の多軸ステージの概略構成を示す斜視図である。図３の紙面上方から見た多軸ステージの一部断面図である。（Ａ）はマスク上における透過孔の位置関係を示す図であり、（Ｂ）は透過孔の寸法を示す図表である。マスタ金型に設けられた孔を示す図であり、（Ａ）は各孔の番号を示す図、（Ｂ）はマスタ金型の平面図、（Ｃ）は（Ｂ）をＣ方向から見た図、（Ｄ）は（Ｂ）をＤ方向から見た面である。マスタ金型の各孔の各部の角度を表す図表である。本実施形態における多孔噴孔チップの製作プロセスの概要を（ア）〜（キ）の順に示す図である。

符号の説明

２…ＳＲ光源、６…Ｘ線ビーム、７…多軸ステージ、１１…α軸ステージ、
１２…Ａ−Ｂ軸ステージ、１３…Ｘ−Ｚ軸ステージ、１４…Ｙ軸ステージ、
１５…θ軸ステージ、２０…基板（Ｓｉ）、２１…レジスト層（ＳＵ−８）、
２１ａ…露光部、２１ｂ…未露光部、２３…マスタ金型、
２６…部品（多孔噴孔チップ）、３０…マスク、３１…メンブレン、
３２…Ｘ線吸収体（Ａｕ膜）、３３…フレーム、３０１〜３０６…透過孔。

Claims

材料（２１）の被加工部へマスク（３０）を透過したＸ線ビーム（６）を照射することによって、前記マスク形状に応じた前記被加工部の材料を除去したり、前記被加工部の材料の物理的、化学的性質を変化させるＸ線による材料の加工方法において、
前記マスクの面方向と前記材料の面方向とを平行とし、前記マスクおよび材料の法線方向より前記Ｘ線のビーム方向を傾斜角（θ）分傾斜させて、前記Ｘ線を照射するとき、前記被加工部の前記ビーム方向における直角断面形状を所望の形状とするよう、前記マスクにおいて前記Ｘ線のビームを透過させる透過部（３０１〜３０５）を複数の前記傾斜角に応じて複数形成し、
前記マスクとの平行関係を保持した前記材料を、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に対して平行移動可能なＸＹＺステージ（１２、１３、１４）により３次元において平行移動させ、Ｚ軸方向に一致する回転軸θを持つθ軸ステージ（１５）により前記材料の面方向に平行なθ軸回りに回転させると共に、材料の法線方向を回転軸αとするα軸ステージ（１１）により前記材料の法線方向回りに回転させることにより、前記直角断面形状を所望の形状とするための前記傾斜角および前記透過部に変更することを特徴とするＸ線による材料の加工方法。
前記透過部は、前記マスクにおいて、同一の傾斜角に対して同一のグループとして形成されるとともに、前記同一グループの透過部と隣接する他のグループの透過部との前記マスク上の距離は、前記Ｘ線のビームの前記マスク上での大きさよりも大きいことを特徴とする請求項１に記載のＸ線による材料の加工方法。
前記被加工部の直角断面形状は円形であるとともに、前記透過部の前記マスク上における形状は楕円であることを特徴とする請求項１または２に記載のＸ線による材料の加工方法。