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JP7529195B2 - Method for manufacturing X-ray element - Google Patents
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特許法第30条第2項適用 〔1〕 刊行物名 2019年度 首都大学東京 理工学部 物理学コース 卒業研究発表会Abstract 発行日 2020年2月6日 <資料> 卒業研究発表会プログラム及びAbstract(抜粋) 〔2〕 集会名 2019年度 首都大学東京 理工学部 物理学コース 卒業研究発表会 開催日(公開日) 2020年2月12日 <資料> 卒業研究発表会 発表スライド(抜粋)Article 30, paragraph 2 of the Patent Act applies [1] Publication name: Abstract of the Graduation Research Presentation, 2019, Tokyo Metropolitan University, Faculty of Science and Technology, Physics Course Publication date: February 6, 2020 <References> Program and Abstract of the Graduation Research Presentation (excerpt) [2] Meeting name: Graduation Research Presentation, 2019, Tokyo Metropolitan University, Faculty of Science and Technology, Physics Course Date held (publication date): February 12, 2020 <References> Presentation slides for the Graduation Research Presentation (excerpt)

本開示は、X線素子の製造方法に関する。 The present disclosure relates to a method for manufacturing an X- ray element.

天体から放射されるX線の観測は、天体や宇宙で起こっている現象の理解を深めるため、X線天文学、宇宙物理学等の分野で重要である。X線は地球の大気によって吸収されるため、X線を観測するための装置は、人工衛星等に搭載され、大気よりも高い高度に運ばれる。そのため、軽量で高性能な装置が求められる。 Observing X-rays emitted from celestial bodies is important in the fields of X-ray astronomy and astrophysics, as it deepens our understanding of celestial bodies and phenomena occurring in space. Because X-rays are absorbed by the Earth's atmosphere, devices for observing X-rays are mounted on artificial satellites and transported to altitudes higher than the atmosphere. For this reason, lightweight, high-performance devices are required.

X線を観測するための装置には、X線をX線検出器に入射させるためのX線素子が設けられている。X線は可視光よりも約1000倍エネルギーが高く、透過力があるため、反射面に対して略垂直に入射させても概ね透過してしまい、X線の向きを変えられない。そのため、X線を観測する装置には、1°以下の入射角度で全反射させることによってX線の向きをX線検出器に合わせる斜入射光学系が広く採用されている。斜入射光学系に用いるX線素子として、例えば特許文献1には、ドライエッチングによって複数の曲線状のスリットが形成されたシリコンウェハを所定の曲率半径で曲げて変形させたX線素子が開示されている。 Instruments for observing X-rays are provided with an X-ray element for making X-rays incident on an X-ray detector. X-rays have approximately 1000 times more energy than visible light and have a penetrating power, so even if they are incident on a reflecting surface approximately perpendicularly, they will mostly pass through and the direction of the X-rays cannot be changed. For this reason, oblique incidence optical systems that align the direction of X-rays with the X-ray detector by total reflection at an incidence angle of 1° or less are widely used in devices for observing X-rays. For example, Patent Document 1 discloses an X-ray element for use in an oblique incidence optical system, in which a silicon wafer with multiple curved slits formed by dry etching is bent and deformed at a predetermined radius of curvature.

上述のようにシリコンウェハ等の基材で形成可能なX線素子として、例えばX線の進行方向の中心に沿って延びる複数の膜状の基材が径方向に互いに間隔をあけて配置されたWolter I型の素子が知られている。但し、Wolter I型の素子の製造には、多段の工程を要する。Wolter I型に比べて一段の工程でX線素子として、甲殻類の眼を模したLobster eye型の素子が提案されている。Lobster eye型の素子を用いることによって、X線の進行方向の中心に対称な広い視野を得られる。 As described above, a Wolter I type element is known as an X-ray element that can be formed from a substrate such as a silicon wafer, in which multiple membrane-like substrates extending along the center of the X-ray propagation direction are arranged at intervals in the radial direction. However, the manufacture of a Wolter I type element requires multiple steps. A Lobster eye type element, which imitates the eye of a crustacean, has been proposed as an X-ray element that can be manufactured in a single step compared to the Wolter I type. By using a Lobster eye type element, a wide field of view that is symmetrical about the center of the X-ray propagation direction can be obtained.

特開2010-085304号公報JP 2010-085304 A

Lobster eye型の中でもAngel配置と呼ばれるX線素子には、入射する線の進行方向から見たとき、矩形状の孔が形成されている。ドライエッチングによってシリコンウェハ等の基材に矩形状の孔を形成すると、成熟した技術を用いて容易に実現できる利点がある一方で、厚み方向に沿って見たときに孔の角部に丸みが生じる虞がある。矩形状の孔の角部に丸みが生じると、孔の周壁で反射したX線を所定の位置に向けることが難しいという問題があった。つまり、X線を所定の位置に向けて高精度に出射し且つ容易に製造可能なX線素子が求められていた。 Among the Lobster eye type X-ray elements, those with an Angel configuration have rectangular holes formed when viewed from the direction of travel of the incident ray. Forming rectangular holes in a substrate such as a silicon wafer by dry etching has the advantage that it can be easily achieved using mature technology, but there is a risk that the corners of the hole will be rounded when viewed along the thickness direction. If the corners of the rectangular hole are rounded, there is a problem in that it is difficult to direct the X-rays reflected by the surrounding wall of the hole to the specified position. In other words, there was a demand for an X-ray element that can emit X-rays to a specified position with high precision and can be easily manufactured.

本発明は、X線を所定の位置に向けて高精度に出射し且つ容易に製造可能なX線素子の製造方法を提供する。 The present invention provides a method for manufacturing an X- ray element that can emit X-rays toward a predetermined position with high precision and can be easily manufactured.

本発明に係るX線素子の製造方法は、第1方向で所定の厚みを有する第1基板に、ドライエッチングによって、前記第1方向に貫通し、前記第1方向から見たときに前記第1方向に交差する第2方向よりも前記第1方向及び前記第2方向に交差する第3方向に長い第1貫通孔を形成する第1貫通孔形成工程と、第1方向で所定の厚みを有する第2基板に、ドライエッチングによって、前記第1方向に貫通し、前記第1方向から見たときに前記第3方向よりも前記第2方向に長い第2貫通孔を形成する第2貫通孔形成工程と、前記第1方向から見て前記第1貫通孔が前記第2貫通孔の前記第2方向の両端部よりも中央部の少なくとも一部と重なり、且つ前記第2貫通孔が前記第1貫通孔の前記第3方向の両端部よりも中央部の少なくとも一部と重なるように位置合わせし、前記第1基板と前記第2基板とを前記第1方向で重ねる位置合わせ工程と、前記第1基板と前記第2基板とを所定の曲率半径で曲げ、前記第1貫通孔及び前記第2貫通孔の各々の周壁面を所定の位置を中心とする径方向に沿う第4方向に沿って延在させ、前記第1基板の前記第4方向の両端を前記所定の位置を中心とする周方向に沿う第5方向に沿って湾曲させ、前記第2基板の前記第4方向の両端を前記所定の位置を中心とする周方向に沿い且つ前記第5方向に交差する第6方向に沿って湾曲させる曲率付与工程と、を備える。本発明に係るX線素子の製造方法では、前記第1貫通孔の側壁をなす表面の粗さ及び前記第2貫通孔の側壁をなす表面の粗さの各々を10nm以下とする。 A method for manufacturing an X-ray device according to the present invention includes a first through hole forming step of forming, by dry etching, a first through hole that penetrates a first substrate having a predetermined thickness in a first direction and is longer in a third direction intersecting the first direction and the second direction than in a second direction intersecting the first direction when viewed from the first direction; a second through hole forming step of forming, by dry etching, a second through hole that penetrates a second substrate having a predetermined thickness in the first direction and is longer in the second direction than in the third direction when viewed from the first direction; and a second through hole forming step of forming, by dry etching, a second through hole that penetrates a second substrate having a predetermined thickness in the first direction and is longer in the second direction than in the third direction when viewed from the first direction, such that the first through hole overlaps at least a part of a central portion of the second through hole relative to both ends in the second direction when viewed from the first direction, the second through hole is aligned so as to overlap at least a part of a central portion of the first through hole rather than both ends in the third direction, and the first substrate and the second substrate are overlapped in the first direction , and the first substrate and the second substrate are bent with a predetermined radius of curvature, so that peripheral wall surfaces of the first through hole and the second through hole extend along a fourth direction along a radial direction centered on a predetermined position, both ends of the first substrate in the fourth direction are curved along a fifth direction along a circumferential direction centered on the predetermined position, and both ends of the second substrate in the fourth direction are curved along a sixth direction along the circumferential direction centered on the predetermined position and intersecting the fifth direction.

上述のX線素子の製造方法では、前記第1貫通孔及び前記第2貫通孔の各々の側壁をなす前記第1基板及び前記第2基板の表面でX線を反射可能に加工する周壁面加工工程をさらに備えてもよい。 The manufacturing method of the X-ray element described above may further include a peripheral wall surface processing step of processing the surfaces of the first substrate and the second substrate forming the side walls of the first through hole and the second through hole, respectively, so as to be capable of reflecting X-rays.

上述のX線素子の製造方法では、前記第1基板及び前記第2基板はそれぞれ、第1半導体基板及び第2半導体基板のそれぞれであり、周壁面加工工程において、前記第1貫通孔の側壁をなす前記第1半導体基板の表面にX線を反射可能な第1金属膜を形成し、前記第2貫通孔の側壁をなす前記第2半導体基板の表面にX線を反射可能な第2金属膜を形成してもよい。 In the above-mentioned method for manufacturing an X-ray element, the first substrate and the second substrate are a first semiconductor substrate and a second semiconductor substrate, respectively, and in the peripheral wall surface processing step, a first metal film capable of reflecting X-rays may be formed on the surface of the first semiconductor substrate forming the side wall of the first through hole, and a second metal film capable of reflecting X-rays may be formed on the surface of the second semiconductor substrate forming the side wall of the second through hole.

本発明によれば、X線を所定の位置に向けて高精度に出射し且つ容易に製造可能なX線素子及びX線素子の製造方法を提供できる。 The present invention provides an X-ray element that can emit X-rays toward a predetermined position with high precision and can be easily manufactured, as well as a method for manufacturing the X-ray element.

本発明に係る一実施形態のX線素子を用いてX線をX線検出器で検出する様子を示す模式図である。1 is a schematic diagram showing how an X-ray detector detects X-rays using an X-ray element according to an embodiment of the present invention; 本発明に係る一実施形態のX線素子をX線の進行方向の後方から前方に向かって見た正面図である。1 is a front view of an X-ray element according to an embodiment of the present invention, seen from the rear to the front in the direction of X-ray propagation. 図2に示すX線素子をZ1-Z1線で矢視した断面図である。3 is a cross-sectional view of the X-ray element shown in FIG. 2 taken along line Z1-Z1. 図2に示すX線素子の要部を拡大した斜視図である。3 is an enlarged perspective view of a main part of the X-ray element shown in FIG. 2. 本発明に係る一実施形態のX線素子の製造方法を説明するための断面図である。1A to 1C are cross-sectional views for explaining a manufacturing method of an X-ray element according to an embodiment of the present invention. 本発明に係る一実施形態のX線素子の製造方法を説明するための断面図である。1A to 1C are cross-sectional views for explaining a manufacturing method of an X-ray element according to an embodiment of the present invention. 図6に示す領域M10を拡大した断面図である。FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of a region M10 shown in FIG. 6. 図6に示す領域M10を拡大した別の断面図である。FIG. 7 is another enlarged cross-sectional view of region M10 shown in FIG. 6. 本発明に係る一実施形態のX線素子の製造方法を説明するための斜視図である。FIG. 2 is a perspective view for explaining a manufacturing method of the X-ray element according to the embodiment of the present invention. 本発明に係る一実施形態のX線素子の製造方法を説明するための断面図である。1A to 1C are cross-sectional views for explaining a manufacturing method of an X-ray element according to an embodiment of the present invention. 図10に示す領域M11を拡大した断面図である。11 is an enlarged cross-sectional view of a region M11 shown in FIG. 10. 従来のX線素子の要部を拡大した斜視図である。FIG. 13 is an enlarged perspective view of a main part of a conventional X-ray element. 実施例で使用したフォトマスクの平面図である。FIG. 2 is a plan view of a photomask used in the examples. 図13に示すフォトマスクの単位パターン(領域M1)の拡大図である。14 is an enlarged view of a unit pattern (region M1) of the photomask shown in FIG. 13. 図13に示すフォトマスクの領域M2の拡大図である。FIG. 14 is an enlarged view of a region M2 of the photomask shown in FIG. 13. 図13に示すフォトマスクの領域M3の拡大図である。FIG. 14 is an enlarged view of a region M3 of the photomask shown in FIG. 13. 図13に示すフォトマスクを用いてSi基板に複数の第1貫通孔を形成したときのSi基板の表側から見た光学顕微鏡写真である。14 is an optical microscope photograph of a Si substrate viewed from the front side when a plurality of first through holes are formed in the Si substrate using the photomask shown in FIG. 13. 図13に示すフォトマスクを用いてSi基板に複数の第1貫通孔を形成したときのSi基板の裏側から見た光学顕微鏡写真である。14 is an optical microscope photograph of a Si substrate viewed from the back side when a plurality of first through holes are formed in the Si substrate using the photomask shown in FIG. 13. 実施例においてSi基板に複数の矩形状の貫通孔を形成したときのSi基板の表側から見た光学顕微鏡写真である。1 is an optical microscope photograph of a Si substrate in an example in which a plurality of rectangular through holes are formed in the Si substrate, as viewed from the front side. 実施例においてSi基板に複数の矩形状の貫通孔を形成したときのSi基板の裏側から見た光学顕微鏡写真である。1 is an optical microscope photograph of a Si substrate in an embodiment in which a plurality of rectangular through holes are formed, as viewed from the back side of the Si substrate. 実施例において第1のパターンの第1貫通孔の周壁面の粗さを測定した結果を示すグラフである。11 is a graph showing the results of measuring the roughness of the peripheral wall surface of a first through hole in a first pattern in an example. 実施例において第2のパターンの第1貫通孔の周壁面の粗さを測定した結果を示すグラフである。13 is a graph showing the results of measuring the roughness of the peripheral wall surface of a first through hole of a second pattern in an example. 実施例における1枚目のSi基板の平面図である。FIG. 2 is a plan view of a first Si substrate in the embodiment. 実施例における2枚目のSi基板の平面図である。FIG. 4 is a plan view of a second Si substrate in the embodiment. 実施例における1枚目のSi基板と2枚目のSiとを組み合わせたときの平面図である。FIG. 2 is a plan view of a first Si substrate and a second Si substrate combined together in an embodiment.

図1に示すように、本発明に係る一実施形態のX線素子10は、不図示の天体等からのX線100をX線検出器200に集め、X線検出器200によって検出可能とする。 As shown in FIG. 1, an X-ray element 10 according to an embodiment of the present invention collects X-rays 100 from a celestial body (not shown) on an X-ray detector 200, making them detectable by the X-ray detector 200.

X線素子10は、第1層21と、第2層22と、を備え、第1層21と第2層22との積層構造を有する。図2に示すように、第1層21は、半導体基板(第1半導体基板)25と、金属膜(第1金属膜)61と、を備える。第2層22は、半導体基板(第2半導体基板)26と、金属膜(第2金属膜)62と、を備える。半導体基板25、26は、フォトリソグラフィー技術及びエッチング技術で加工可能且つ曲げ加工可能な半導体で形成され、例えばシリコン(Si)で形成されている。図1から図3に示すように、X線素子10において、第1方向(第4方向)R1は、X線検出器200においてX線100が集まる所定の位置50を中心とする径方向を表す。曲げ加工前の半導体基板25、26の第1方向R1から見た直径は、例えば3inchから12inch(即ち、76.2mmから304.8mm)程度であるが、X線素子10に求められる条件等を勘案して適宜設定される。 The X-ray element 10 includes a first layer 21 and a second layer 22, and has a laminated structure of the first layer 21 and the second layer 22. As shown in FIG. 2, the first layer 21 includes a semiconductor substrate (first semiconductor substrate) 25 and a metal film (first metal film) 61. The second layer 22 includes a semiconductor substrate (second semiconductor substrate) 26 and a metal film (second metal film) 62. The semiconductor substrates 25 and 26 are formed of a semiconductor that can be processed and bent by photolithography and etching techniques, for example, silicon (Si). As shown in FIGS. 1 to 3, in the X-ray element 10, a first direction (fourth direction) R1 represents a radial direction centered on a predetermined position 50 where the X-rays 100 are concentrated in the X-ray detector 200. The diameter of the semiconductor substrates 25, 26 before bending as viewed from the first direction R1 is, for example, about 3 inches to 12 inches (i.e., 76.2 mm to 304.8 mm), but is set appropriately taking into consideration the conditions required for the X-ray element 10, etc.

図1から図3に示すように、第2方向(第6方向)S2は、第1方向R1に交差する曲面に含まれ、位置50を中心とする周方向のうちの一方向である。第3方向(第5方向)S3は、位置50を中心とする周方向に沿い且つ第2方向S2に交差する方向であり、位置50を中心とする周方向のうちの一方向である。第1層21は、第1方向R1で所定の厚みT21を有し、第1方向R1から見て円形状に形成され、所定の位置50を中心とする曲面に沿い、所定の大きさを有する。第2層22は、第1方向R1で所定の厚みT22を有し、第1方向R1から見て円形状に形成され、所定の位置50を中心とする曲面に沿い、所定の大きさを有する。厚みT21、T22の各々は、例えば100μmから1000μm程度であるが、X線素子10に求められる条件等を勘案して適宜設定される。第2層22は、第1層21よりもX線100の進行方向前方、即ち第1方向R1において第1層21とX線検出器200との間に配置され、第1方向R1で第1層21と隣り合っている。 As shown in FIG. 1 to FIG. 3, the second direction (sixth direction) S2 is included in the curved surface intersecting with the first direction R1, and is one of the circumferential directions centered on the position 50. The third direction (fifth direction) S3 is a direction along the circumferential direction centered on the position 50 and intersecting with the second direction S2, and is one of the circumferential directions centered on the position 50. The first layer 21 has a predetermined thickness T21 in the first direction R1, is formed in a circular shape when viewed from the first direction R1, is along the curved surface centered on the predetermined position 50, and has a predetermined size. The second layer 22 has a predetermined thickness T22 in the first direction R1, is formed in a circular shape when viewed from the first direction R1, is along the curved surface centered on the predetermined position 50, and has a predetermined size. Each of the thicknesses T21 and T22 is, for example, about 100 μm to 1000 μm, but is appropriately set in consideration of the conditions required for the X-ray element 10. The second layer 22 is disposed forward of the first layer 21 in the direction of travel of the X-rays 100, i.e., between the first layer 21 and the X-ray detector 200 in the first direction R1, and is adjacent to the first layer 21 in the first direction R1.

半導体基板25には、第1方向R1に貫通する複数の第1貫通孔31が形成されている。複数の第1貫通孔31は、位置50を中心とする周方向に沿う第2方向S2で互いに間隔をあけて形成されている。第1方向R1から見たとき、各々の第1貫通孔31の第3方向S3の大きさL33は、同じ第1貫通孔31の第2方向S2の大きさL32よりも大きい。図2には、複数の第1貫通孔31のうちの1つの第1貫通孔31-1の大きさL32、L33を例示している。複数の第1貫通孔31の大きさL32は、互いに略同一である。一方、複数の第1貫通孔31のうち第2方向S2で互いに隣り合う第1貫通孔31の大きさL33は、互いに異なる。 The semiconductor substrate 25 is formed with a plurality of first through holes 31 penetrating in the first direction R1. The plurality of first through holes 31 are formed at intervals from one another in the second direction S2 along the circumferential direction centered on the position 50. When viewed from the first direction R1, the size L33 of each of the first through holes 31 in the third direction S3 is larger than the size L32 of the same first through hole 31 in the second direction S2. FIG. 2 illustrates the sizes L32, L33 of one first through hole 31-1 among the plurality of first through holes 31. The sizes L32 of the plurality of first through holes 31 are substantially the same. On the other hand, the sizes L33 of the first through holes 31 adjacent to each other in the second direction S2 among the plurality of first through holes 31 are different from one another.

半導体基板26には、第1方向R1に貫通する複数の第2貫通孔32が形成されている。複数の第2貫通孔32は、第3方向S3で互いに間隔をあけて形成されている。第1方向R1から見たとき、各々の第2貫通孔32の第2方向S2の大きさL35は、同じ第2貫通孔32の第3方向S3の大きさL36よりも大きい。図2には、複数の第2貫通孔32のうちの1つの第2貫通孔32-1の大きさL35、L36を例示している。複数の第2貫通孔32の大きさL36は、互いに略同一である。一方、複数の第2貫通孔32のうち第3方向S3で互いに隣り合う第2貫通孔32の大きさL35は、互いに異なる。なお、図1では、第2方向S2で互いに隣り合う第1貫通孔31同士の間の第1層21の厚み、及び第3方向S3で互いに隣り合う第2貫通孔32同士の間の第2層22の厚みは略省略されている。 A plurality of second through holes 32 penetrating in the first direction R1 are formed in the semiconductor substrate 26. The plurality of second through holes 32 are formed at intervals from each other in the third direction S3. When viewed from the first direction R1, the size L35 of each second through hole 32 in the second direction S2 is larger than the size L36 of the same second through hole 32 in the third direction S3. FIG. 2 illustrates the sizes L35 and L36 of one second through hole 32-1 among the plurality of second through holes 32. The sizes L36 of the plurality of second through holes 32 are approximately the same. On the other hand, the sizes L35 of the second through holes 32 adjacent to each other in the third direction S3 among the plurality of second through holes 32 are different from each other. In FIG. 1, the thickness of the first layer 21 between the first through holes 31 adjacent to each other in the second direction S2 and the thickness of the second layer 22 between the second through holes 32 adjacent to each other in the third direction S3 are substantially omitted.

図4は、一例として、第1貫通孔31-1及びその周壁を構成する第1層21と第2貫通孔32-1及びその周壁を構成する第2層22の要部を拡大した図である。図2及び図4に示すように、第1方向R1から見たとき、第1貫通孔31-1は、第2貫通孔32-1の第2方向S2の端部41、42よりも中心側の中央部43の一部と重なっている。第2貫通孔32-1の端部41(即ち、図2の紙面左側の端部)とは、第2貫通孔32-1の第2方向S2の一方の端(即ち、図2の紙面左側の端)から他方の端に向かって所定の寸法移動した位置までの第2方向S2の領域を表す。所定の寸法は、半導体基板25にエッチング技術で矩形状の貫通孔を形成した際に角部に生じる丸みの曲率半径と略同じであって、例えば5μm程度、若しくは1μm程度である。第2貫通孔32-1の端部42(即ち、図2の紙面右側の端部)とは、第2貫通孔32-1の第2方向S2の他方の端(即ち、図2の紙面右側の端)から一方の端に向かって上述の所定の寸法移動した位置までの第2方向S2の領域を表す。 As an example, FIG. 4 is an enlarged view of the first through hole 31-1 and the first layer 21 constituting the peripheral wall thereof, and the second through hole 32-1 and the second layer 22 constituting the peripheral wall thereof. As shown in FIG. 2 and FIG. 4, when viewed from the first direction R1, the first through hole 31-1 overlaps with a part of the central portion 43 of the second through hole 32-1, which is closer to the center than the ends 41 and 42 in the second direction S2. The end 41 of the second through hole 32-1 (i.e., the end on the left side of the paper in FIG. 2) represents the region in the second direction S2 from one end of the second through hole 32-1 in the second direction S2 (i.e., the end on the left side of the paper in FIG. 2) to a position moved a predetermined dimension toward the other end. The predetermined dimension is approximately the same as the radius of curvature of the roundness generated at the corner when a rectangular through hole is formed in the semiconductor substrate 25 by etching technology, and is, for example, about 5 μm or about 1 μm. The end 42 of the second through hole 32-1 (i.e., the end on the right side of the paper in FIG. 2) refers to the region in the second direction S2 from the other end of the second through hole 32-1 in the second direction S2 (i.e., the end on the right side of the paper in FIG. 2) toward one end by the above-mentioned specified dimension.

第1方向R1から見たとき、第2貫通孔32-1は、第1貫通孔31-1の第3方向S3の端部45、46よりも中心側の中央部47の一部と重なっている。第1貫通孔31-1の端部45(即ち、図2の紙面上側の端部)とは、第1貫通孔31-1の第3方向S3の一方の端(即ち、図2の紙面上側の端)から他方の端に向かって上述の所定の寸法移動した位置までの第3方向S3の領域を表す。第1貫通孔31-1の端部46(即ち、図2の紙面下側の端部)とは、第1貫通孔31-1の第3方向S3の他方の端(即ち、図2の紙面下側の端)から一方の端に向かって上述の所定の寸法移動した位置までの第3方向S3の領域を表す。 When viewed from the first direction R1, the second through hole 32-1 overlaps with a part of the central portion 47 of the first through hole 31-1, which is closer to the center than the ends 45 and 46 in the third direction S3. The end 45 of the first through hole 31-1 (i.e., the end on the upper side of the paper in FIG. 2) represents the area in the third direction S3 from one end of the first through hole 31-1 in the third direction S3 (i.e., the end on the upper side of the paper in FIG. 2) to the other end by the above-mentioned predetermined dimension. The end 46 of the first through hole 31-1 (i.e., the end on the lower side of the paper in FIG. 2) represents the area in the third direction S3 from the other end of the first through hole 31-1 in the third direction S3 (i.e., the end on the lower side of the paper in FIG. 2) to the position moved by the above-mentioned predetermined dimension toward one end.

図4に示すように、第1方向R1から見たとき、各々の第1貫通孔31の周壁面71は、X線を反射可能に構成されている。同じく第1方向R1から見たとき、各々の第2貫通孔32の周壁面72は、X線を反射可能に構成されている。周壁面71、72の各々の粗さは、少なくとも10nm以下であり、好ましくは5nm以下であり、より好ましくは1nm以下である。周壁面71、72の各々の粗さは、例えば二乗平均粗さ(root mean square:RMS)を意味する。前述の粗さは、適当な測定方法によって測定可能な値であり、例えば原子間力顕微鏡を用いた観測によって得られる。 As shown in FIG. 4, when viewed from the first direction R1, the peripheral wall surface 71 of each first through hole 31 is configured to be able to reflect X-rays. Similarly, when viewed from the first direction R1, the peripheral wall surface 72 of each second through hole 32 is configured to be able to reflect X-rays. The roughness of each of the peripheral wall surfaces 71, 72 is at least 10 nm or less, preferably 5 nm or less, and more preferably 1 nm or less. The roughness of each of the peripheral wall surfaces 71, 72 means, for example, the root mean square (RMS) roughness. The above-mentioned roughness is a value that can be measured by an appropriate measurement method, for example, obtained by observation using an atomic force microscope.

具体的には、第1貫通孔31の周壁をなす半導体基板25の側面(表面)25a、25bに、金属膜61が設けられている。金属膜61の表面61aは、第1貫通孔31に露出している。第2貫通孔32の周壁をなす半導体基板26の側面26a、26bに、金属膜62が設けられている。金属膜62の表面62aは、第1貫通孔31に露出している。金属膜61の表面61a及び金属膜62の表面62aの各々の粗さは、少なくとも10nm以下であり、好ましくは5nm以下であり、より好ましくは1nm以下である。金属膜61、62は、X線を反射可能な金属で形成され、重金属を含むことが好ましい。金属膜61、62を形成する重金属で酸化物としては、例えば酸化ハフニウム(HfO)、酸化イリジウム(IrO)、酸化タンタル(TaO、Ta)、酸化チタン(TiO)、酸化ランタン(La)、酸化亜鉛(ZnO)等が挙げられる。窒化物としては、窒化チタン(TiN)、窒化タンタル(Ta)、窒化ハフニウム(HfZn)等が挙げられる。金属膜61、62を形成する金属としては、例えばルビジウム(Rb)、銅(Cu)、タングステン(W)、モリブデン(M)、白金(Pt)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)等が挙げられる。 Specifically, a metal film 61 is provided on the side surfaces (surfaces) 25a, 25b of the semiconductor substrate 25 that form the peripheral walls of the first through hole 31. A surface 61a of the metal film 61 is exposed to the first through hole 31. A metal film 62 is provided on the side surfaces 26a, 26b of the semiconductor substrate 26 that form the peripheral walls of the second through hole 32. A surface 62a of the metal film 62 is exposed to the first through hole 31. The roughness of each of the surface 61a of the metal film 61 and the surface 62a of the metal film 62 is at least 10 nm or less, preferably 5 nm or less, and more preferably 1 nm or less. The metal films 61, 62 are formed of a metal capable of reflecting X-rays, and preferably contain a heavy metal. Examples of oxides of heavy metals forming the metal films 61 and 62 include hafnium oxide ( HfO2 ), iridium oxide ( IrO2 ), tantalum oxide ( TaO2 , Ta2O5 ), titanium oxide ( TiO2 ), lanthanum oxide ( La2O3 ), and zinc oxide (ZnO). Examples of nitrides include titanium nitride (TiN), tantalum nitride ( Ta3N5 ), and hafnium nitride (HfZn). Examples of metals forming the metal films 61 and 62 include rubidium (Rb), copper (Cu), tungsten (W), molybdenum (M), platinum (Pt), nickel (Ni), and cobalt (Co).

上述の構成を備えたX線素子10には、第1方向R1から見て格子状の貫通孔80が形成されている。貫通孔80の第1方向R1の深さは、厚みT21と厚みT22との合計値に相当する。貫通孔80のうちX線100の進行方向の後側の厚みT21に相当する範囲は第1貫通孔31の中央部47であり、貫通孔80のうち、第1貫通孔31よりもX線100の進行方向の前側の厚みT22に相当する範囲は第2貫通孔32の中央部43である。図3では、金属膜61、62は、省略されている。図1及び図3に示すように、第1層21及び第2層22は、入射するX線100が金属膜61の表面61aに対して1°程度の入射角で入射し、全反射すると共に、金属膜62の表面62aに対して1°程度の入射角で入射し、全反射するように、X線100が集まる位置50を中心に所定の曲率半径で曲がっている。所定の曲率半径は、例えば10cmから10m程度であるが、前述のようにX線がふるまうように適宜設定されている。 The X-ray element 10 having the above-mentioned configuration has a lattice-shaped through hole 80 formed when viewed from the first direction R1. The depth of the through hole 80 in the first direction R1 corresponds to the sum of the thickness T21 and the thickness T22. The range of the through hole 80 corresponding to the thickness T21 on the rear side of the traveling direction of the X-ray 100 is the center part 47 of the first through hole 31, and the range of the through hole 80 corresponding to the thickness T22 on the front side of the traveling direction of the X-ray 100 from the first through hole 31 is the center part 43 of the second through hole 32. In FIG. 3, the metal films 61 and 62 are omitted. As shown in FIG. 1 and FIG. 3, the first layer 21 and the second layer 22 are curved with a predetermined radius of curvature centered on the position 50 where the X-rays 100 gather, so that the incident X-rays 100 are incident on the surface 61a of the metal film 61 at an incident angle of about 1° and are totally reflected, and are incident on the surface 62a of the metal film 62 at an incident angle of about 1° and are totally reflected. The specified radius of curvature is, for example, about 10 cm to 10 m, and is set appropriately to accommodate the behavior of X-rays as described above.

図4に示すように、例えば、貫通孔80に対して第1方向R1に対して数°程度の角度をなして入射するX線100は、先ず第3方向S3に沿う金属膜61で全反射され、第1貫通孔31を通過すると、次に第2方向S2に沿う金属膜62で全反射され、第2貫通孔32を通過し、貫通孔80から出射されると共にX線検出器200に向かって進行する。即ち、X線100は、貫通孔80で2回反射することによって、位置50に向かって進行する。 As shown in FIG. 4, for example, X-rays 100 that enter through-hole 80 at an angle of several degrees with respect to first direction R1 are first totally reflected by metal film 61 along third direction S3, pass through first through-hole 31, are then totally reflected by metal film 62 along second direction S2, pass through second through-hole 32, are emitted from through-hole 80, and travel toward X-ray detector 200. That is, X-rays 100 travel toward position 50 by being reflected twice by through-hole 80.

次いで、本発明に係る一実施形態のX線素子の製造方法について、説明する。本実施形態のX線素子の製造方法は、上述のX線素子10を製造する方法であり、第1貫通孔形成工程と、第2貫通孔形成工程と、位置合わせ工程と、曲率付与工程と、周壁面加工工程と、を備える。 Next, a method for manufacturing an X-ray element according to one embodiment of the present invention will be described. The method for manufacturing an X-ray element according to this embodiment is a method for manufacturing the above-mentioned X-ray element 10, and includes a first through-hole forming process, a second through-hole forming process, a positioning process, a curvature imparting process, and a peripheral wall surface processing process.

第1貫通孔形成工程では、Si基板等の半導体基板(第1基板)25に、複数の第1貫通孔31を形成する。詳しく説明すると、図5に示すように、第1方向D1で所定の厚みT1を有する半導体基板25の表面25cに、例えばアルミニウム(AL)膜110を蒸着し、AL膜110上にレジスト保護膜112を形成する。レジスト保護膜112の上に、フォトマスク120を配置する。フォトマスク120には、複数の第1貫通孔31に合わせてパターンが形成されている。図5に示す一例では、第1貫通孔31が形成される部分は紫外線(UV)を透過する石英等で形成され、第1貫通孔31が形成されない部分にはクロム(Cr)等のUVを透過しない非透過素材でパターン122が描画されている。つまり、非透過部材が描画されていない石英の部分は、第1方向D1から見たときに第1方向D1に略直交(交差)する第2方向D2よりも第1方向D1及び第2方向D3に略直交(交差)する第3方向D3に長く形成されている。図6に示すように、フォトマスク120の上方からUVを照射し、フォトリソグラフィーによって、フォトマスク120のパターン122をレジスト保護膜112及びAL膜に転写する。 In the first through hole forming process, a plurality of first through holes 31 are formed in a semiconductor substrate (first substrate) 25 such as a Si substrate. To explain in detail, as shown in FIG. 5, for example, an aluminum (AL) film 110 is evaporated on a surface 25c of a semiconductor substrate 25 having a predetermined thickness T1 in a first direction D1, and a resist protective film 112 is formed on the AL film 110. A photomask 120 is placed on the resist protective film 112. A pattern is formed on the photomask 120 in accordance with the plurality of first through holes 31. In the example shown in FIG. 5, the portion where the first through holes 31 are formed is made of quartz or the like that transmits ultraviolet (UV), and the pattern 122 is drawn on the portion where the first through holes 31 are not formed with a non-transparent material that does not transmit UV such as chromium (Cr). That is, the portion of the quartz where the non-transparent member is not drawn is formed longer in a third direction D3 that is approximately perpendicular (intersecting) to the first direction D1 and the second direction D3 than in a second direction D2 that is approximately perpendicular (intersecting) to the first direction D1 when viewed from the first direction D1. As shown in FIG. 6, UV is irradiated from above the photomask 120, and the pattern 122 of the photomask 120 is transferred to the resist protective film 112 and the AL film by photolithography.

次に、ドライエッチングによって、図7及び図8に示すように、第1方向D1から見てAL膜110が設けられずに表面25cが露出している部分の半導体基板25をエッチングし、半導体基板25を第1方向D1に貫通する複数の第1貫通孔31を形成する。半導体基板25がシリコン基板であれば、図7に示すように例えば六フッ化硫黄(SF)ガスを用いてエッチングできる。図8に示すように、第1方向D1に貫通する第1貫通孔31の側壁をなす壁面(表面)25wに保護膜128を形成する。なお、図8におけるnは、2以上の任意の自然数を表す。 Next, as shown in Figures 7 and 8, the semiconductor substrate 25 is etched by dry etching at a portion where the AL film 110 is not provided and the surface 25c is exposed when viewed from the first direction D1, to form a plurality of first through holes 31 penetrating the semiconductor substrate 25 in the first direction D1. If the semiconductor substrate 25 is a silicon substrate, it can be etched using, for example, sulfur hexafluoride (SF 6 ) gas as shown in Figure 7. As shown in Figure 8, a protective film 128 is formed on a wall surface (surface) 25w forming a sidewall of the first through hole 31 penetrating in the first direction D1. Note that n in Figure 8 represents any natural number equal to or greater than 2.

次に、上述した第1貫通孔形成工程において、半導体基板25を半導体基板(第2基板)26に置き換え、図5から図8を参照して説明した手順と同様にして第2貫通孔形成工程を行う。但し、第2貫通孔形成工程では、フォトマスクのパターンの非透過部材が描画されていない石英の部分は、第1方向D1から見たときに第3方向D3よりも第2方向D2に長く形成されている。第2貫通孔形成工程では、半導体基板26に、複数の第2貫通孔32を形成する。半導体基板25の壁面25w及び半導体基板26において第2貫通孔32の側壁をなす壁面(表面)26wの各々の粗さが少なくとも10nm以下、好ましくは5nm以下、より好ましくは1nm以下になるように、エッチング時のSFガス或いはその他にエッチングで使用するガスの流量等、種々の条件等を調整する。エッチング終了後、適時にアッシングの処理によって、レジスト保護膜112及び保護膜128を除去する。 Next, in the above-mentioned first through hole forming step, the semiconductor substrate 25 is replaced with a semiconductor substrate (second substrate) 26, and the second through hole forming step is performed in the same manner as the procedure described with reference to FIG. 5 to FIG. 8. However, in the second through hole forming step, the quartz portion where the non-transparent member of the photomask pattern is not drawn is formed longer in the second direction D2 than in the third direction D3 when viewed from the first direction D1. In the second through hole forming step, a plurality of second through holes 32 are formed in the semiconductor substrate 26. Various conditions, such as the flow rate of SF 6 gas or other gases used in etching, are adjusted so that the roughness of each of the wall surface 25w of the semiconductor substrate 25 and the wall surface (surface) 26w forming the side wall of the second through hole 32 in the semiconductor substrate 26 is at least 10 nm or less, preferably 5 nm or less, and more preferably 1 nm or less. After the etching is completed, the resist protective film 112 and the protective film 128 are removed by ashing at an appropriate time.

次に説明する位置合わせ工程において半導体基板25、26を第1方向D1で重ねるために、第1貫通孔形成工程及び第2貫通孔形成工程の各工程で使用したフォトマスク120のパターンには、複数の第1貫通孔31及び複数の第2貫通孔32の形成位置とは互いに異なる位置に、位置合わせ用のマークやパターン(以下、単に位置合わせパターンと記載する)が形成されていることが好ましい。このことによって、図9に示すように半導体基板25の表面25cにおいて複数の第1貫通孔31が形成されていない領域に位置合わせパターンを形成できる。また、半導体基板26の表面において複数の第2貫通孔32が形成されていない領域に位置合わせパターンを形成できる。 In order to overlap the semiconductor substrates 25, 26 in the first direction D1 in the alignment process described below, it is preferable that the pattern of the photomask 120 used in each of the first through hole forming process and the second through hole forming process has alignment marks or patterns (hereinafter simply referred to as alignment patterns) formed in positions different from the positions where the multiple first through holes 31 and the multiple second through holes 32 are formed. This allows the alignment pattern to be formed in the area on the surface 25c of the semiconductor substrate 25 where the multiple first through holes 31 are not formed, as shown in FIG. 9. Also, the alignment pattern can be formed in the area on the surface of the semiconductor substrate 26 where the multiple second through holes 32 are not formed.

次に、位置合わせ工程では、図9に示すように第1方向D1から見て第1貫通孔31が第2貫通孔32の第2方向D2の両端部よりも中央部の少なくとも一部と重なり、且つ第2貫通孔32が第1貫通孔31の第3方向D3の両端部よりも中央部の少なくとも一部と重なるように、半導体基板25の位置合わせパターン151と半導体基板26に形成した位置合わせパターン152との位置合わせを行う。互いに位置合わせした状態で半導体基板25、26を第1方向D1で重ねる。なお、第1貫通孔31の両端部は、第1貫通孔31の第3方向D3の両端から中央に向かって前述の所定の寸法移動した位置までの第3方向S3の領域を表す。第2貫通孔32の両端部は、第2貫通孔32の第2方向D2の両端から中央に向かって前述の所定の寸法移動した位置までの第2方向S2の領域を表す。 Next, in the alignment process, the alignment pattern 151 of the semiconductor substrate 25 is aligned with the alignment pattern 152 formed on the semiconductor substrate 26 so that the first through hole 31 overlaps at least a part of the center of the second through hole 32 more than both ends in the second direction D2 when viewed from the first direction D1, and the second through hole 32 overlaps at least a part of the center of the first through hole 31 more than both ends in the third direction D3. The semiconductor substrates 25 and 26 are overlapped in the first direction D1 while being aligned with each other. Note that both ends of the first through hole 31 represent the region in the third direction S3 from both ends of the first through hole 31 in the third direction D3 toward the center by the above-mentioned predetermined dimension. Both ends of the second through hole 32 represent the region in the second direction S2 from both ends of the second through hole 32 in the second direction D2 toward the center by the above-mentioned predetermined dimension.

上述のように、位置合わせパターン151、152を互いに所定の形状をなすように合わせる、或いは互いに一致させることによって、第1方向D1から見て第1貫通孔31を第2貫通孔32の第2方向D2の中央部の少なくとも一部と重ね、且つ第2貫通孔32を第1貫通孔31の第3方向D3の中央部の少なくとも一部と重ねることができる。 As described above, by aligning the alignment patterns 151, 152 to form a predetermined shape or by matching them with each other, the first through hole 31 can be overlapped with at least a portion of the center of the second through hole 32 in the second direction D2 when viewed from the first direction D1, and the second through hole 32 can be overlapped with at least a portion of the center of the first through hole 31 in the third direction D3.

次に、曲率付与工程では、図10に示すように互いに重ねた半導体基板25、26を所定の曲率半径で曲げる。なお、周壁面加工工程後の半導体基板25、26の各々を個別に所定の曲率半径で曲げ、半導体基板25、26を位置合わせパターン151、152の重なり度合いを考慮して第1方向R1(即ち、曲げる前の第1方向D1)で重ねても構わない。 Next, in the curvature imparting process, the stacked semiconductor substrates 25, 26 are bent with a predetermined radius of curvature as shown in FIG. 10. Note that each of the semiconductor substrates 25, 26 after the peripheral wall surface processing process may be individually bent with a predetermined radius of curvature, and the semiconductor substrates 25, 26 may be stacked in the first direction R1 (i.e., the first direction D1 before bending) taking into account the degree of overlap of the alignment patterns 151, 152.

次に、周壁面加工工程では、図11に示すように第1貫通孔31の周壁面をなす半導体基板25の壁面25w、及び第2貫通孔32の周壁面をなす半導体基板26の壁面26wで、X線を反射可能に加工する。詳しく説明すると、半導体基板25の壁面25wに、例えば原子層堆積法によって金属膜61を形成する。同様に、半導体基板26の壁面26wに、原子層堆積法によって金属膜62を形成する。金属膜61の表面61a、金属膜62の表面62aの各々の粗さが少なくとも10nm以下、好ましくは5nm以下、より好ましくは1nm以下になるように、金属膜の形成時の設定や条件を調整する。 Next, in the peripheral wall processing step, as shown in FIG. 11, the wall surface 25w of the semiconductor substrate 25 forming the peripheral wall surface of the first through hole 31 and the wall surface 26w of the semiconductor substrate 26 forming the peripheral wall surface of the second through hole 32 are processed to be able to reflect X-rays. To explain in detail, a metal film 61 is formed on the wall surface 25w of the semiconductor substrate 25 by, for example, atomic layer deposition. Similarly, a metal film 62 is formed on the wall surface 26w of the semiconductor substrate 26 by atomic layer deposition. The settings and conditions for forming the metal film are adjusted so that the roughness of each of the surface 61a of the metal film 61 and the surface 62a of the metal film 62 is at least 10 nm or less, preferably 5 nm or less, and more preferably 1 nm or less.

上述の各工程を行うことによって、X線素子10を製造できる。 By carrying out each of the above steps, the X-ray element 10 can be manufactured.

以上説明した本実施形態のX線素子10は、第1層21と、第2層22と、を備える。第1層21は、位置50の径方向に沿う第1方向R1で厚みT21を有する。第2層22は、第1方向R1で厚みT22を有し、前記第1方向で前記第1層と隣り合っている。第1層21には、第1方向R1に貫通する複数の第1貫通孔31が形成されている。第1方向R1から見たとき、第1貫通孔31の第3方向S3の大きさは、第1貫通孔31の第2方向S2の大きさよりも大きい。第2層22には、第1方向R1に貫通する複数の第2貫通孔32が形成されている。第1方向R1から見たとき、第2貫通孔32の第2方向S2の大きさは、第2貫通孔32の第3方向S3の大きさよりも大きい。第1方向R1から見たとき、第1貫通孔31は、第2貫通孔の第2方向S2の中央部と重なっている。第2貫通孔32は、第1貫通孔の第3方向S3の中央部と重なっている。第1層21の第1貫通孔31において第1方向R1の周壁面71は、X線100を全反射可能に構成されている。また、第2層22の第2貫通孔32において第1方向R1の周壁面72は、X線100を全反射可能に構成されている。周壁面71、72の各々の粗さは10nm以下である。 The X-ray element 10 of the present embodiment described above includes a first layer 21 and a second layer 22. The first layer 21 has a thickness T21 in a first direction R1 along the radial direction of the position 50. The second layer 22 has a thickness T22 in the first direction R1 and is adjacent to the first layer in the first direction. The first layer 21 has a plurality of first through holes 31 penetrating in the first direction R1. When viewed from the first direction R1, the size of the first through hole 31 in the third direction S3 is larger than the size of the first through hole 31 in the second direction S2. The second layer 22 has a plurality of second through holes 32 penetrating in the first direction R1. When viewed from the first direction R1, the size of the second through hole 32 in the second direction S2 is larger than the size of the second through hole 32 in the third direction S3. When viewed from the first direction R1, the first through hole 31 overlaps with the center of the second through hole in the second direction S2. The second through hole 32 overlaps with the center of the first through hole in the third direction S3. In the first through hole 31 of the first layer 21, the peripheral wall surface 71 in the first direction R1 is configured to be able to totally reflect the X-rays 100. In addition, in the second through hole 32 of the second layer 22, the peripheral wall surface 72 in the first direction R1 is configured to be able to totally reflect the X-rays 100. The roughness of each of the peripheral wall surfaces 71, 72 is 10 nm or less.

本実施形態のX線素子10では、第1層21の第1貫通孔31は、第1方向R1において第2貫通孔32の端部41、42とは重ならずに中央部43と重なっている。また、第2層22の第2貫通孔32は、第1方向R1において第1貫通孔31の端部45、46とは重ならずに中央部47と重なっている。ドライエッチングによって、図12に例示する従来のAngel配置と呼ばれるX線素子250のように、単一層221に第1方向R1から見て矩形状の貫通孔231を形成すると、貫通孔231の角部に丸みが生じる。本実施形態のX線素子10では、第1方向R1から見たとき、図2等に示す第1貫通孔31の端部45、46の半導体基板25、及び第2貫通孔32の端部41、42の半導体基板26には、丸みが生じている。一方、第1貫通孔31の中央部47の半導体基板25、及び第2貫通孔32の中央部43の半導体基板26は、第3方向S3及び第2方向S2に沿って直線状に延び、丸みを全く帯びていない。したがって、図4に示すように、本実施形態のX線素子10によれば、第1方向S1から見たときに、角部に丸みがない格子状の複数の貫通孔80を形成できる。複数の貫通孔80に入射して2回全反射されたX線100は、位置50に精度よく集められる。また、第1貫通孔31の端部45、46の半導体基板25、及び第2貫通孔32の端部41、42の半導体基板26に丸みが生じることに構わず、第1層21と第2層22との積層構造によって角部に丸みのない貫通孔80を実現するため、X線素子10を容易に製造可能とする。 In the X-ray element 10 of this embodiment, the first through hole 31 of the first layer 21 does not overlap with the ends 41, 42 of the second through hole 32 in the first direction R1, but overlaps with the center 43. In addition, the second through hole 32 of the second layer 22 does not overlap with the ends 45, 46 of the first through hole 31 in the first direction R1, but overlaps with the center 47. When a rectangular through hole 231 is formed in the single layer 221 by dry etching as in the conventional X-ray element 250 called the Angel arrangement illustrated in FIG. 12, as viewed from the first direction R1, the corners of the through hole 231 are rounded. In the X-ray element 10 of this embodiment, when viewed from the first direction R1, the semiconductor substrate 25 at the ends 45, 46 of the first through hole 31 and the semiconductor substrate 26 at the ends 41, 42 of the second through hole 32 shown in FIG. 2, etc. are rounded. On the other hand, the semiconductor substrate 25 at the center 47 of the first through hole 31 and the semiconductor substrate 26 at the center 43 of the second through hole 32 extend linearly along the third direction S3 and the second direction S2, and are not rounded at all. Therefore, as shown in FIG. 4, according to the X-ray element 10 of this embodiment, a lattice-shaped plurality of through holes 80 with no rounded corners can be formed when viewed from the first direction S1. The X-ray 100 that enters the plurality of through holes 80 and is totally reflected twice is precisely focused at the position 50. In addition, regardless of the rounding of the semiconductor substrate 25 at the ends 45, 46 of the first through hole 31 and the semiconductor substrate 26 at the ends 41, 42 of the second through hole 32, the stacked structure of the first layer 21 and the second layer 22 realizes the through hole 80 with no rounded corners, and the X-ray element 10 can be easily manufactured.

本実施形態のX線素子10では、周壁面71、72の各々の粗さは10nm以下であるため、全反射する際のX線100の乱反射等を抑え、X線100を位置50に向けて良好に出射することができる。これらのことによって、本実施形態のX線素子10によれば、X線100を位置50に向けて高精度に出射し且つ容易に製造できる。 In the X-ray element 10 of this embodiment, the roughness of each of the peripheral wall surfaces 71, 72 is 10 nm or less, so that diffuse reflection of the X-rays 100 during total reflection is suppressed, and the X-rays 100 can be emitted satisfactorily toward the position 50. As a result, the X-ray element 10 of this embodiment can emit the X-rays 100 toward the position 50 with high precision and can be easily manufactured.

本実施形態のX線素子10では、第1層21は、半導体基板25と、X線100を反射可能な金属膜61と、を備える。第2層22は、半導体基板26と、X線100を反射可能な金属膜62と、を備える。前記第1貫通孔31は半導体基板25に形成され、第2貫通孔32は半導体基板26に形成されている。第1貫通孔31の側壁をなす半導体基板25の側面25a、25bに金属膜61が設けられている。第2貫通孔32の側壁をなす半導体基板26の側面26a、26bに金属膜62が設けられている。 In the X-ray element 10 of this embodiment, the first layer 21 includes a semiconductor substrate 25 and a metal film 61 capable of reflecting X-rays 100. The second layer 22 includes a semiconductor substrate 26 and a metal film 62 capable of reflecting X-rays 100. The first through-hole 31 is formed in the semiconductor substrate 25, and the second through-hole 32 is formed in the semiconductor substrate 26. The metal film 61 is provided on the side surfaces 25a and 25b of the semiconductor substrate 25 that form the side walls of the first through-hole 31. The metal film 62 is provided on the side surfaces 26a and 26b of the semiconductor substrate 26 that form the side walls of the second through-hole 32.

本実施形態のX線素子10によれば、第1層21の基材として半導体基板25を備えることで、リソグラフィー技術及びドライエッチング技術を用いて形状精度の良い且つ製造容易に第1貫通孔31及び第2貫通孔32が形成されている。また、第1貫通孔31の周壁面71として、金属膜61において粗さ10nm以下の表面61aが形成されている。第2貫通孔32の周壁面72として、金属膜62において粗さ10nm以下の表面62aが形成されている。したがって、本実施形態のX線素子10によれば、X線100を位置50に向けて高精度に出射し且つ容易に製造できる。 According to the X-ray element 10 of this embodiment, by providing a semiconductor substrate 25 as the base material of the first layer 21, the first through hole 31 and the second through hole 32 are formed with good shape accuracy and easy manufacturing using lithography technology and dry etching technology. In addition, the peripheral wall surface 71 of the first through hole 31 is formed as a surface 61a having a roughness of 10 nm or less in the metal film 61. The peripheral wall surface 72 of the second through hole 32 is formed as a surface 62a having a roughness of 10 nm or less in the metal film 62. Therefore, according to the X-ray element 10 of this embodiment, the X-ray 100 can be emitted toward the position 50 with high accuracy and can be easily manufactured.

本実施形態のX線素子の製造方法は、上述説明した第1貫通孔形成工程と、第2貫通孔形成工程と、位置合わせ工程と、曲率付与工程と、周壁面加工工程と、を備える。第1貫通孔形成工程では、第1基板(例えば、半導体基板25)に、複数の第1貫通孔31を形成する。第2貫通孔形成工程では、第2基板(例えば、半導体基板26)に、複数の第2貫通孔32を形成する。半導体基板25、26において少なくとも第1貫通孔31及び第2貫通孔32の各々の周壁面をなす表面の粗さを少なくとも10nm以下にし、好ましくは5nm以下、より好ましくは1nm以下にする。位置合わせ工程では、第1方向D1から見て第1貫通孔31が第2貫通孔32の第2方向D2の中央部の少なくとも一部と重ね、且つ第2貫通孔32が第1貫通孔31の第3方向D3の中央部の少なくとも一部と重なるように位置合わせし、半導体基板25、26とを第1方向D1で重ねる。曲率付与工程では、半導体基板25、26を所定の曲率半径で曲げ、半導体基板25、26の各々に曲率を付与する。周壁面加工工程では、第1貫通孔31及び第2貫通孔32の各々の周壁面をなす半導体基板25、26の表面でX線を反射可能に加工する。周壁面加工工程では、各々の周壁面の粗さを少なくとも10nm以下にし、好ましくは5nm以下、より好ましくは1nm以下にする。なお、半導体基板25、26の全体の粗さが10nm以下であっても構わない。 The manufacturing method of the X-ray element of this embodiment includes the first through hole forming process, the second through hole forming process, the alignment process, the curvature imparting process, and the peripheral wall surface processing process described above. In the first through hole forming process, a plurality of first through holes 31 are formed in a first substrate (e.g., semiconductor substrate 25). In the second through hole forming process, a plurality of second through holes 32 are formed in a second substrate (e.g., semiconductor substrate 26). The surface roughness of the peripheral wall surface of at least the first through hole 31 and the second through hole 32 in the semiconductor substrates 25 and 26 is at least 10 nm or less, preferably 5 nm or less, and more preferably 1 nm or less. In the positioning step, the first through hole 31 is aligned so that it overlaps at least a part of the center of the second through hole 32 in the second direction D2 when viewed from the first direction D1, and the second through hole 32 is aligned so that it overlaps at least a part of the center of the first through hole 31 in the third direction D3, and the semiconductor substrates 25 and 26 are overlapped in the first direction D1. In the curvature imparting step, the semiconductor substrates 25 and 26 are bent with a predetermined radius of curvature to impart a curvature to each of the semiconductor substrates 25 and 26. In the peripheral wall surface processing step, the surfaces of the semiconductor substrates 25 and 26 that form the peripheral wall surfaces of each of the first through hole 31 and the second through hole 32 are processed so as to be able to reflect X-rays. In the peripheral wall surface processing step, the roughness of each peripheral wall surface is set to at least 10 nm or less, preferably 5 nm or less, and more preferably 1 nm or less. It is acceptable for the overall roughness of the semiconductor substrates 25 and 26 to be 10 nm or less.

本実施形態のX線素子の製造方法によれば、第1貫通孔31の端部45、46の半導体基板25、及び第2貫通孔32の端部41、42の半導体基板26に丸みが生じても、第1方向D1から見て第1貫通孔31の第3方向D3の中央部47と第2貫通孔32の第2方向D2の中央部43とを重ねることができる。したがって、第1層21と第2層22との積層構造によって角部に丸みのない格子状の貫通孔80を実現し、X線素子10を容易に製造できる。また、本実施形態のX線素子10では、周壁面71、72の各々の粗さを10nm以下にするため、周壁面71、72の各々で全反射する際のX線100の乱反射等を抑え、X線100を位置50に向けて良好に出射することができる。これらのことによって、本実施形態のX線素子の製造方法によれば、X線100を位置50に向けて高精度に出射可能なX線素子10を容易に製造できる。 According to the manufacturing method of the X-ray element of this embodiment, even if the semiconductor substrate 25 at the ends 45, 46 of the first through hole 31 and the semiconductor substrate 26 at the ends 41, 42 of the second through hole 32 are rounded, the central portion 47 of the first through hole 31 in the third direction D3 and the central portion 43 of the second through hole 32 in the second direction D2 can be overlapped when viewed from the first direction D1. Therefore, the laminated structure of the first layer 21 and the second layer 22 realizes a lattice-shaped through hole 80 with no rounded corners, and the X-ray element 10 can be easily manufactured. In addition, in the X-ray element 10 of this embodiment, the roughness of each of the peripheral wall surfaces 71, 72 is set to 10 nm or less, so that the diffuse reflection of the X-ray 100 when totally reflected by each of the peripheral wall surfaces 71, 72 is suppressed, and the X-ray 100 can be emitted favorably toward the position 50. As a result, according to the manufacturing method of the X-ray element of this embodiment, the X-ray element 10 capable of emitting the X-ray 100 toward the position 50 with high accuracy can be easily manufactured.

本実施形態のX線素子の製造方法では、第1基板は半導体基板25であり、第2基板は半導体基板26である。周壁面加工工程において、第1貫通孔31の側壁をなす半導体基板25の側面25a、25bにX線を反射可能な金属膜61を形成する。同じ工程において、第2貫通孔32の側壁をなす半導体基板26の表面にX線を反射可能な金属膜62を形成する。金属膜61の表面61aの粗さを少なくとも10nm以下にし、好ましくは5nm以下、より好ましくは1nm以下にする。本実施形態のX線素子の製造方法によれば、リソグラフィー技術及びドライエッチング技術を用いて第1貫通孔31及び第2貫通孔32を形状精度良く且つ容易に形成できる。また、第1貫通孔31の周壁面71として、金属膜61において粗さ10nm以下の表面61aを形成する。第2貫通孔32の周壁面72として、金属膜62において粗さ10nm以下の表面62aを形成する。したがって、本実施形態のX線素子の製造方法によれば、X線100を位置50に向けて高精度に出射するX線素子10を容易に製造できる。 In the manufacturing method of the X-ray element of this embodiment, the first substrate is a semiconductor substrate 25, and the second substrate is a semiconductor substrate 26. In the peripheral wall surface processing step, a metal film 61 capable of reflecting X-rays is formed on the side surfaces 25a and 25b of the semiconductor substrate 25 that form the side walls of the first through hole 31. In the same step, a metal film 62 capable of reflecting X-rays is formed on the surface of the semiconductor substrate 26 that forms the side walls of the second through hole 32. The roughness of the surface 61a of the metal film 61 is at least 10 nm or less, preferably 5 nm or less, and more preferably 1 nm or less. According to the manufacturing method of the X-ray element of this embodiment, the first through hole 31 and the second through hole 32 can be easily formed with good shape accuracy using lithography technology and dry etching technology. In addition, a surface 61a having a roughness of 10 nm or less is formed in the metal film 61 as the peripheral wall surface 71 of the first through hole 31. A surface 62a having a roughness of 10 nm or less is formed in the metal film 62 as the peripheral wall surface 72 of the second through hole 32. Therefore, according to the manufacturing method of the X-ray element of this embodiment, it is possible to easily manufacture the X-ray element 10 that emits X-rays 100 toward the position 50 with high precision.

以上、本発明に係る好ましい実施形態について詳述した。本発明は、上述の実施形態に限定されない。本発明は、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、変更可能である。 The above describes in detail preferred embodiments of the present invention. The present invention is not limited to the above-described embodiments. The present invention can be modified within the scope of the gist of the present invention described in the claims.

例えば、第1層21及び第2層22がリソグラフィー技術及びドライエッチング技術を適用可能且つ前述の重金属或いは金属を含む基材等のX線を反射可能な基材で形成される場合は、第1貫通孔31及び第2貫通孔32の側壁をなす壁面に金属膜61、62を設けなくてもよく、第1貫通孔31及び第2貫通孔32の側壁をなす壁面を、該壁面の粗さが10nm以下になるように加工すればよい。 For example, when the first layer 21 and the second layer 22 are formed of a substrate capable of reflecting X-rays, such as the aforementioned heavy metal or a substrate containing a metal, and lithography and dry etching techniques can be applied to them, it is not necessary to provide metal films 61, 62 on the wall surfaces forming the side walls of the first through hole 31 and the second through hole 32, and it is sufficient to process the wall surfaces forming the side walls of the first through hole 31 and the second through hole 32 so that the roughness of the wall surfaces is 10 nm or less.

例えば、上述のX線素子10には複数の第1貫通孔31及び複数の第2貫通孔32が形成されているが、第1貫通孔31及び第2貫通孔32の各々の数は特に限定されない。また、第1方向D1から見たときに第1貫通孔31が第2貫通孔32の第2方向D2の中央部の少なくとも一部と重なり、且つ第2貫通孔32が第1貫通孔31の第3方向D3の中央部の少なくとも一部と重なれば、複数の第1貫通孔31の大きさL32、L33及び複数の第2貫通孔32の大きさL35、L36は適宜変更可能である。 For example, the above-mentioned X-ray element 10 has a plurality of first through holes 31 and a plurality of second through holes 32 formed therein, but the number of each of the first through holes 31 and the second through holes 32 is not particularly limited. Furthermore, as long as the first through hole 31 overlaps at least a portion of the center of the second through hole 32 in the second direction D2 when viewed from the first direction D1, and the second through hole 32 overlaps at least a portion of the center of the first through hole 31 in the third direction D3, the sizes L32, L33 of the plurality of first through holes 31 and the sizes L35, L36 of the plurality of second through holes 32 can be changed as appropriate.

例えば、上述のX線素子10の製造方法では、周壁面加工工程を曲率付与工程後に行う例を説明したが、曲率付与工程で半導体基板25、26に曲率を付与した後に金属膜61、62が所定の形状を有すれば、周壁面加工工程を位置合わせ工程後及び曲率付与工程前に行ってもよく、位置合わせ工程前に行ってもよい。 For example, in the above-mentioned manufacturing method of the X-ray element 10, an example has been described in which the peripheral wall surface processing step is performed after the curvature imparting step, but if the metal films 61, 62 have a predetermined shape after the curvature is imparted to the semiconductor substrates 25, 26 in the curvature imparting step, the peripheral wall surface processing step may be performed after the alignment step and before the curvature imparting step, or may be performed before the alignment step.

また、本発明に係るX線素子の製造方法において、第1基板及び第2基板は、リソグラフィー技術及びドライエッチング技術を適用可能な基板であれば、半導体基板25、26に限定されない。第1基板及び第2基板がリソグラフィー技術及びドライエッチング技術を適用可能且つX線を反射可能な基材であれば、周壁面加工工程を行わなくてもよく、例えば上述のX線素子の製造方法における曲率付与工程までの各工程を行うことによってX線素子を製造できる。 In addition, in the manufacturing method of the X-ray element according to the present invention, the first and second substrates are not limited to the semiconductor substrates 25 and 26, so long as they are substrates to which lithography and dry etching techniques can be applied. If the first and second substrates are base materials to which lithography and dry etching techniques can be applied and which can reflect X-rays, the peripheral wall surface processing step does not need to be performed, and the X-ray element can be manufactured, for example, by performing each step up to the curvature imparting step in the manufacturing method of the X-ray element described above.

次いで、本発明に係る実施例について説明する。なお、本発明は、以下の実施例に限定されない。 Next, examples of the present invention will be described. Note that the present invention is not limited to the following examples.

本実施例では、上述のX線素子の製造方法に沿ってX線素子10の第1層21及び第2層の前駆体、即ち所定の曲率半径で曲げる前の第1層及び第2層を形成した。半径5cmのフォトマスクと2枚のSi基板とを用意した。図13に示すように、フォトマスクの表面は、中心から周方向で90°ごとに区画されている。中心に対して向かい合う区画には、中心に対して互いに点対称にパターンが描画されている。即ち、使用したフォトマスクには、2種類のパターンが形成されている。2種類のパターンに共通する単位パターンには、図14に示すように、複数のスリットが含まれている。スリットの縦方向の大きさは1980μmであり、スリットの横方向の大きさは16μmである。横方向でのスリット同士の間隔は、24μmである。 In this embodiment, the precursors of the first layer 21 and the second layer of the X-ray element 10, i.e., the first layer and the second layer before bending with a predetermined radius of curvature, were formed according to the manufacturing method of the X-ray element described above. A photomask with a radius of 5 cm and two Si substrates were prepared. As shown in FIG. 13, the surface of the photomask is partitioned at 90° intervals in the circumferential direction from the center. In the partitions facing each other from the center, patterns are drawn point-symmetrically with respect to the center. That is, two types of patterns are formed on the photomask used. The unit pattern common to the two types of patterns includes multiple slits, as shown in FIG. 14. The vertical size of the slit is 1980 μm, and the horizontal size of the slit is 16 μm. The horizontal interval between the slits is 24 μm.

図15に示すように、第1のパターンには、複数の単位パターンが縦方向及び横方向の各々で300μmの間隔をあけて配置されている。図16に示すように、第2のパターンには、複数の単位パターンが縦方向及び横方向の各々で300μmの間隔をあけて配置されている。このフォトマスクを用いて、リソグラフィー技術及びドライエッチング技術によって2枚のSi基板にフォトマスクの2種類のパターンを転写し、複数のスリットと同形状を有する第1貫通孔及び第2貫通孔を形成した。 As shown in FIG. 15, the first pattern has a plurality of unit patterns arranged at intervals of 300 μm in both the vertical and horizontal directions. As shown in FIG. 16, the second pattern has a plurality of unit patterns arranged at intervals of 300 μm in both the vertical and horizontal directions. Using this photomask, two types of patterns of the photomask were transferred to two Si substrates by lithography and dry etching techniques, forming first and second through holes having the same shape as the multiple slits.

図17及び図18は、第1のパターンの第1貫通孔の横方向の端部をSi基板の表側及び裏側から撮影したときの光学顕微鏡写真である。図17及び図18に示すように、第1貫通孔の端部の角には、丸みが生じたことがわかる。また、Si基板の表側よりも裏側の方が丸みの曲率半径が大きいことがわかる。また、参考例として、図19及び図20には、Angel配置と呼ばれるX線素子の矩形状のパターンで貫通孔を形成した場合にSi基板の表側及び裏側から撮影したときの光学顕微鏡写真を示す。図19及び図20に示すように、矩形状の貫通孔においても角部に丸みが生じ、丸みが生じていない中央部の確保が難しいことがわかる。参考例においても、Si基板の表側よりも裏側の方が丸みの曲率半径が大きい。 17 and 18 are optical microscope photographs of the lateral end of the first through-hole of the first pattern taken from the front and back sides of the Si substrate. As shown in FIG. 17 and FIG. 18, it can be seen that the corners of the end of the first through-hole are rounded. It can also be seen that the radius of curvature of the roundness is larger on the back side of the Si substrate than on the front side. As a reference example, FIG. 19 and FIG. 20 show optical microscope photographs taken from the front and back sides of the Si substrate when through-holes are formed in a rectangular pattern of X-ray elements called Angel arrangement. As shown in FIG. 19 and FIG. 20, it can be seen that even rectangular through-holes have rounded corners, making it difficult to secure a center that is not rounded. In the reference example, the radius of curvature of the roundness is larger on the back side of the Si substrate than on the front side.

第1貫通孔及び第2貫通孔の側壁部分のSi基板の粗さについて触針型粗さ測定器(Dektak 6M;BRUKER社製)を用いた測定によって求めた結果を図21及び図22に示す。図21及び図22に示すように、金属膜の表面の粗さは10nm以下を達成し、滑らかであることがわかる。続いて、Si基板の第1貫通孔の側壁にPtからなる金属膜を形成した。 The roughness of the Si substrate on the sidewalls of the first and second through-holes was measured using a stylus-type roughness tester (Dektak 6M; manufactured by BRUKER) and the results are shown in Figures 21 and 22. As shown in Figures 21 and 22, the surface roughness of the metal film was 10 nm or less, and it can be seen that it was smooth. Next, a metal film made of Pt was formed on the sidewalls of the first through-holes in the Si substrate.

図23に示すように複数の第1貫通孔を形成した1枚目のSi基板と、図24に示すように複数の第2貫通孔を形成した2枚目のSi基板とは、互いに中心から90°ずらして回転させた状態と重なる。図25に示すように、1枚目のSi基板と2枚目のSi基板との位置合わせパターンを互いに一致させ、2枚目のSi基板上に1枚目のSi基板を重ねることによって、格子状の貫通孔を構成できる。 As shown in FIG. 23, a first Si substrate having a plurality of first through holes formed therein and as shown in FIG. 24, a second Si substrate having a plurality of second through holes formed therein are overlapped when rotated 90° from each other's center. As shown in FIG. 25, a lattice-shaped through hole can be formed by matching the alignment patterns of the first Si substrate and the second Si substrate and overlapping the first Si substrate on the second Si substrate.

以上説明した実施例で得られた結果から、上述の実施形態で説明したX線素子の製造方法によってX線を所定の位置に向けて高精度に出射し且つ容易に製造可能なX線素子を提供可能であることを確認した。 From the results obtained in the examples described above, it was confirmed that the manufacturing method of the X-ray element described in the above embodiment can provide an X-ray element that can emit X-rays toward a predetermined position with high precision and can be easily manufactured.

10…X線素子、21…第1層、22…第2層、25…半導体基板(第1半導体基板)、26…半導体基板(第2半導体基板)、31…第1貫通孔、32…第2貫通孔、61…金属膜(第1金属膜)、62…金属膜(第2金属膜) 10...X-ray element, 21...first layer, 22...second layer, 25...semiconductor substrate (first semiconductor substrate), 26...semiconductor substrate (second semiconductor substrate), 31...first through hole, 32...second through hole, 61...metal film (first metal film), 62...metal film (second metal film)

Claims (3)

第1方向で所定の厚みを有する第1基板に、ドライエッチングによって、前記第1方向に貫通し、前記第1方向から見たときに前記第1方向に交差する第2方向よりも前記第1方向及び前記第2方向に交差する第3方向に長い第1貫通孔を形成する第1貫通孔形成工程と、
第1方向で所定の厚みを有する第2基板に、ドライエッチングによって、前記第1方向に貫通し、前記第1方向から見たときに前記第3方向よりも前記第2方向に長い第2貫通孔を形成する第2貫通孔形成工程と、
前記第1方向から見て前記第1貫通孔が前記第2貫通孔の前記第2方向の両端部よりも中央部の少なくとも一部と重なり、且つ前記第2貫通孔が前記第1貫通孔の前記第3方向の両端部よりも中央部の少なくとも一部と重なるように位置合わせし、前記第1基板と前記第2基板とを前記第1方向で重ねる位置合わせ工程と、
前記第1基板と前記第2基板とを所定の曲率半径で曲げ、前記第1貫通孔及び前記第2貫通孔の各々の周壁面を所定の位置を中心とする径方向に沿う第4方向に沿って延在させ、前記第1基板の前記第4方向の両端を前記所定の位置を中心とする周方向に沿う第5方向に沿って湾曲させ、前記第2基板の前記第4方向の両端を前記所定の位置を中心とする周方向に沿い且つ前記第5方向に交差する第6方向に沿って湾曲させる曲率付与工程と、
を備え、
前記第1貫通孔の側壁をなす表面の粗さ及び前記第2貫通孔の側壁をなす表面の粗さの各々を10nm以下とする、
X線素子の製造方法。
a first through hole forming step of forming, by dry etching, a first through hole which penetrates a first substrate having a predetermined thickness in a first direction and is longer in a third direction intersecting the first direction and the second direction than in a second direction intersecting the first direction when viewed from the first direction;
a second through hole forming step of forming, by dry etching, a second substrate having a predetermined thickness in a first direction, a second through hole penetrating the second substrate in the first direction and being longer in the second direction than in the third direction when viewed from the first direction;
an alignment process of overlapping the first substrate and the second substrate in the first direction such that, when viewed from the first direction, the first through hole overlaps with at least a part of a central portion of the second through hole relative to both ends in the second direction and the second through hole overlaps with at least a part of a central portion of the first through hole relative to both ends in the third direction;
a curvature imparting step of bending the first substrate and the second substrate with a predetermined radius of curvature, extending peripheral wall surfaces of each of the first through hole and the second through hole along a fourth direction along a radial direction centered on a predetermined position, curving both ends of the first substrate in the fourth direction along a fifth direction along a circumferential direction centered on the predetermined position, and curving both ends of the second substrate in the fourth direction along a sixth direction that is circumferential about the predetermined position and intersects with the fifth direction;
Equipped with
the surface roughness of the side wall of the first through hole and the surface roughness of the side wall of the second through hole are each set to 10 nm or less;
A method for manufacturing an X-ray element.
前記第1貫通孔及び前記第2貫通孔の各々の側壁をなす前記第1基板及び前記第2基板の表面でX線を反射可能に加工する周壁面加工工程をさらに備える、
請求項に記載のX線素子の製造方法。
a peripheral wall surface processing step of processing surfaces of the first substrate and the second substrate forming side walls of the first through hole and the second through hole so as to be capable of reflecting X-rays,
The method for manufacturing the X-ray device according to claim 1 .
前記第1基板及び前記第2基板はそれぞれ、第1半導体基板及び第2半導体基板のそれぞれであり、
前記周壁面加工工程において、
前記第1貫通孔の側壁をなす前記第1半導体基板の表面にX線を反射可能な第1金属膜を形成し、
前記第2貫通孔の側壁をなす前記第2半導体基板の表面にX線を反射可能な第2金属膜を形成する、
請求項に記載のX 線素子の製造方法。
the first substrate and the second substrate are a first semiconductor substrate and a second semiconductor substrate, respectively;
In the peripheral wall surface processing step,
forming a first metal film capable of reflecting X-rays on a surface of the first semiconductor substrate that forms a side wall of the first through hole;
forming a second metal film capable of reflecting X-rays on a surface of the second semiconductor substrate that forms a side wall of the second through hole;
The method for manufacturing an X-ray device according to claim 2 .
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