JP2009190068A - Gas cluster ion beam machining method and machining control program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガスクラスターイオンビーム加工方法および加工制御プログラムに関する。 The present invention relates to a gas cluster ion beam processing method and a processing control program.
たとえば、光学素子や光学素子成形用金型等のように、良好な面粗度を要求される被加工物に対しては、一般的に研磨加工方法が適用されている。
しかし、この研磨加工方法は、被加工物と研磨工具との摺動によって加工表面を機械的に除去するものであり、達成できる面粗さは、中心線平均粗さRa=3〜10nm程度が限界である。また、研磨工具や研磨砥粒のばらつき、塵等の混入により研磨面にキズが発生することもあり、加工安定性は決して高いとは言えない。
For example, a polishing method is generally applied to a workpiece that requires good surface roughness, such as an optical element or an optical element molding die.
However, this polishing method mechanically removes the processed surface by sliding between the workpiece and the polishing tool, and the surface roughness that can be achieved is that the center line average roughness Ra is about 3 to 10 nm. It is a limit. In addition, scratches may occur on the polished surface due to variations in polishing tools and abrasive grains, and contamination with dust and the like, and it cannot be said that the processing stability is high.
より面粗さの小さい平滑面を得るための手段として、ガスクラスターイオンビームを被加工物に照射して固体表面を超精密研磨する方法がある。被加工物へ照射されたガスクラスターイオンビームは被加工物との衝突でクラスターイオンが壊れ、その際クラスター構成原子または分子および被加工物構成原子または分子とに多体衝突が生じ、被加工物表面に対して水平方向への運動が顕著になり、表面の凸部が主に削られ原子サイズでの平坦な超精密研磨ができるものである。 As a means for obtaining a smooth surface having a smaller surface roughness, there is a method of irradiating a work piece with a gas cluster ion beam and polishing a solid surface with ultraprecision. The cluster ion is broken when the gas cluster ion beam irradiated to the workpiece collides with the workpiece. At that time, many-body collision occurs between the cluster constituent atoms or molecules and the workpiece constituent atoms or molecules, and the workpiece is processed. The movement in the horizontal direction with respect to the surface becomes remarkable, and the convex portions on the surface are mainly shaved so that flat ultra-precision polishing at the atomic size can be performed.
このガスクラスターイオンビームを用いた加工技術として、特許文献1(特開2005−120393号公報)に開示された技術が知られており、図12、図13を用いて説明する。 As a processing technique using this gas cluster ion beam, a technique disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-120393) is known and will be described with reference to FIGS.
この技術では、被加工物200に対するガスクラスターイオンビーム202の照射位置を相対的に変化させる移動手段203を設け、照射位置毎に照射時間を制御することによって除去量を制御して被加工物200の形状を修正する。そして、移動手段203では、ガスクラスターイオンビーム202の入射方向に垂直な面内での移動及びガスクラスターイオンビーム202の入射方向と平行な1つの面内での旋回が可能となっており、曲面形状を有する被加工物に対しても、目的の加工位置に対してガスクラスターイオンビーム202を垂直に照射することが可能になっている。 In this technique, a moving means 203 for changing the irradiation position of the gas cluster ion beam 202 relative to the workpiece 200 is provided, and the removal amount is controlled by controlling the irradiation time for each irradiation position to control the workpiece 200. Correct the shape. The moving means 203 can move in a plane perpendicular to the incident direction of the gas cluster ion beam 202 and swivel in one plane parallel to the incident direction of the gas cluster ion beam 202. A workpiece having a shape can also be irradiated with a gas cluster ion beam 202 perpendicularly to a target processing position.
この特許文献1の技術では、照射時間は以下の関係式に基づいて決定されている。
照射時間=(照射ドーズ量×照射面積×電気素量e)/(検出イオン電流量)・・・(1)
一方、ガスクラスターイオンビーム202のエネルギー密度は、ガスクラスターイオンビーム加工装置201における加速電極204から出射方向への距離(飛程)が長くなるほど小さくなることが既に知られている。
In the technique of Patent Document 1, the irradiation time is determined based on the following relational expression.
Irradiation time = (irradiation dose amount × irradiation area × elementary electron amount e) / (detection ion current amount) (1)
On the other hand, it is already known that the energy density of the gas cluster ion beam 202 decreases as the distance (range) from the acceleration electrode 204 to the emission direction in the gas cluster ion beam processing apparatus 201 increases.
これは加速電極204から出射したガスクラスターイオンビーム202が発散することと、クラスターイオンと真空中の残留ガスとが衝突してエネルギーを失うためである。すなわち、ガスクラスターイオンビームによる加工では、被加工物のガスクラスターイオンビームの出射方向における位置によって加工量が変化することになる。 This is because the gas cluster ion beam 202 emitted from the acceleration electrode 204 diverges and the cluster ions collide with the residual gas in the vacuum to lose energy. That is, in the processing by the gas cluster ion beam, the processing amount changes depending on the position of the workpiece in the emission direction of the gas cluster ion beam.
上述の(1)式の関係はエネルギー損失がないものとして導かれた原理式であり、これに基づいてガスクラスターイオンビームの照射時間を決定している従来例においては、ガスクラスターイオンビームの出射方向における位置によって加工量が変化するため、計算上の加工量と実際の加工量との間に乖離が生じ、形状修正が困難となったり、または形状修正に多大な加工時間を要することになる。
本発明の目的は、被加工物に対するガスクラスターイオンビームの照射位置を相対的に変化させながら加工する際における被加工物の加工精度を向上させることが可能な技術を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a technique capable of improving the processing accuracy of a workpiece when processing while relatively changing the irradiation position of a gas cluster ion beam to the workpiece.
本発明の第1の観点は、被加工物にガスクラスターイオンビームを照射して加工するガスクラスターイオンビーム加工方法であって、
加工中に前記ガスクラスターイオンビームの発生部と前記被加工物の加工位置との距離を一定に保つガスクラスターイオンビーム加工方法を提供する。
A first aspect of the present invention is a gas cluster ion beam processing method for processing a workpiece by irradiating the workpiece with a gas cluster ion beam,
Provided is a gas cluster ion beam processing method for maintaining a constant distance between a generation portion of the gas cluster ion beam and a processing position of the workpiece during processing.
本発明の第2の観点は、被加工物にガスクラスターイオンビームを照射して加工するガスクラスターイオンビーム加工方法であって、
前記被加工物の加工位置における加工量を決定する工程と、
前記加工位置における前記加工量に応じて前記ガスクラスターイオンビームの発生部と前記加工位置との距離を加工中に変化させる工程と、
を含むガスクラスターイオンビーム加工方法を提供する。
A second aspect of the present invention is a gas cluster ion beam processing method for processing a workpiece by irradiating the workpiece with a gas cluster ion beam,
Determining a machining amount at a machining position of the workpiece;
Changing the distance between the gas cluster ion beam generator and the processing position during processing according to the processing amount at the processing position;
A gas cluster ion beam processing method is provided.
本発明の第3の観点は、ガスクラスターイオンビームを生成する発生部と、
前記ガスクラスターイオンビームに対する被加工物の相対的な姿勢を制御する姿勢制御装置と、
前記姿勢制御装置を制御するコンピュータと、
を含むガスクラスターイオンビーム加工装置の加工制御プログラムであって、
前記コンピュータに、加工中に前記発生部と前記被加工物の加工位置との距離を一定に保つように前記姿勢制御装置を制御する機能を実現させる加工制御プログラムを提供する。
A third aspect of the present invention is a generator for generating a gas cluster ion beam;
An attitude control device for controlling the relative attitude of the workpiece with respect to the gas cluster ion beam;
A computer for controlling the attitude control device;
A processing control program for a gas cluster ion beam processing apparatus including:
Provided is a machining control program for causing the computer to realize a function of controlling the posture control device so as to keep a constant distance between the generating unit and the machining position of the workpiece during machining.
本発明の第4の観点は、ガスクラスターイオンビームを生成する発生部と、
前記ガスクラスターイオンビームに対する被加工物の相対的な姿勢を制御する姿勢制御装置と、
前記姿勢制御装置を制御するコンピュータと、
を含むガスクラスターイオンビーム加工装置の加工制御プログラムであって、
前記コンピュータに、前記被加工物の加工位置における加工量に応じて前記ガスクラスターイオンビームの発生部と前記加工位置との距離を加工中に変化させるように前記姿勢制御装置を制御する機能を実現させる加工制御プログラムを提供する。
A fourth aspect of the present invention is a generator for generating a gas cluster ion beam;
An attitude control device for controlling the relative attitude of the workpiece with respect to the gas cluster ion beam;
A computer for controlling the attitude control device;
A processing control program for a gas cluster ion beam processing apparatus including:
The computer has a function of controlling the attitude control device so that the distance between the gas cluster ion beam generator and the processing position is changed during processing according to the processing amount at the processing position of the workpiece. A machining control program is provided.
本発明によれば、被加工物に対するガスクラスターイオンビームの照射位置を相対的に変化させながら加工する際における被加工物の加工精度を向上させることが可能な技術を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the technique which can improve the processing precision of the workpiece at the time of processing, changing the irradiation position of the gas cluster ion beam with respect to a workpiece relatively can be provided.
本実施の形態の第1の態様では、被加工物の目的の加工位置に対して、ガスクラスターイオンビームが垂直に照射されるように前記被加工物の姿勢を制御しながら行うガスクラスターイオンビームを用いた除去加工方法において、ガスクラスターイオンビーム装置の加速電極と前記被加工物の目的の加工位置との距離(ガスクラスターイオンビームの飛程)を、加工中一定に保つ。 In the first aspect of the present embodiment, the gas cluster ion beam is performed while controlling the posture of the workpiece so that the gas cluster ion beam is irradiated perpendicularly to the target processing position of the workpiece. In the removal processing method using, the distance between the acceleration electrode of the gas cluster ion beam device and the target processing position of the workpiece (range of the gas cluster ion beam) is kept constant during processing.
これにより、前記被加工物の加工範囲内における加工量を均等にすることができるため、前記被加工物の形状精度を維持したまま面粗さの向上が達成できる。
また、第2の態様では、被加工物の目的の加工位置に対して、ガスクラスターイオンビームが垂直に照射されるように前記被加工物の姿勢を制御しながら行うガスクラスターイオンビームを用いた除去加工方法において、加工前の前記被加工物の形状データと目標形状データとの差分から前記被加工物の各加工位置に対する必要除去量を算出し、前記必要除去量に応じてガスクラスターイオンビーム装置の加速電極と前記被加工物上の目的の加工位置との距離を、加工中に可変に制御する。
Thereby, since the processing amount in the processing range of the workpiece can be made uniform, the surface roughness can be improved while maintaining the shape accuracy of the workpiece.
In the second aspect, the gas cluster ion beam is used while controlling the posture of the workpiece so that the gas cluster ion beam is irradiated perpendicularly to the target processing position of the workpiece. In the removal processing method, a required removal amount for each processing position of the workpiece is calculated from a difference between the shape data of the workpiece before processing and target shape data, and a gas cluster ion beam is calculated according to the required removal amount. A distance between an acceleration electrode of the apparatus and a target processing position on the workpiece is variably controlled during processing.
これにより、被加工物の形状精度を効率良く向上させつつ面粗さの向上が達成できる。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
[実施の形態1]
図1は、本発明の一実施の形態であるガスクラスターイオンビーム加工方法を実施するガスクラスターイオンビーム加工装置の構成の一例を示す概念図であり、図2は、本実施の形態のガスクラスターイオンビーム加工装置を構成する姿勢制御装置の構成の一例を示す斜視図である。
Thereby, the improvement in surface roughness can be achieved while efficiently improving the shape accuracy of the workpiece.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating an example of a configuration of a gas cluster ion beam processing apparatus that performs a gas cluster ion beam processing method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 illustrates a gas cluster according to the present embodiment. It is a perspective view which shows an example of a structure of the attitude | position control apparatus which comprises an ion beam processing apparatus.
図3、図4、図5は、本実施の形態のガスクラスターイオンビーム加工方法および装置の作用の一例を示す説明図である。
[構成]
図1に例示されるように、本実施の形態のガスクラスターイオンビーム加工装置100は、ソースチャンバー1とメインチャンバー2によって構成されている。ソースチャンバー1は排気ポンプ3によって差動排気された真空室となっており、同様にメインチャンバー2は排気ポンプ4によって差動排気された真空室となっている。
3, 4, and 5 are explanatory diagrams illustrating an example of the operation of the gas cluster ion beam processing method and apparatus according to the present embodiment.
[Constitution]
As illustrated in FIG. 1, the gas cluster ion beam processing apparatus 100 of the present embodiment includes a source chamber 1 and a main chamber 2. The source chamber 1 is a vacuum chamber that is differentially evacuated by an exhaust pump 3, and similarly, the main chamber 2 is a vacuum chamber that is differentially evacuated by an exhaust pump 4.
ソースチャンバー1の中央部にはノズル5が設けられ、ソースチャンバー1とメインチャンバー2の境界には、このノズル5と同軸にスキマー6が設けられている。
メインチャンバー2の内部には、スキマー6に対して同軸となる位置に、タングステンフィラメント7、引出し電極8、加速電極9、アパーチャ22、が順に配置されてガスクラスターイオンビーム10の発生部を構成し、さらに、アパーチャ22の後方にはベース12に載置された姿勢制御装置13が設けられている。
A nozzle 5 is provided at the center of the source chamber 1, and a skimmer 6 is provided coaxially with the nozzle 5 at the boundary between the source chamber 1 and the main chamber 2.
Inside the main chamber 2, a tungsten filament 7, an extraction electrode 8, an acceleration electrode 9, and an aperture 22 are arranged in this order at a position coaxial with the skimmer 6, thereby forming a generation part of the gas cluster ion beam 10. Furthermore, an attitude control device 13 placed on the base 12 is provided behind the aperture 22.
ノズル5にはガスボンベ11から、たとえば、0.6〜1.0MPa程度の高圧ガスを供給する。このガスは、例えばアルゴンガス、酸素ガス、窒素ガス、SF6ガス、ヘリウムガスの他、化合物の炭酸ガスあるいは2種以上のガスを混合することも可能である。 For example, a high pressure gas of about 0.6 to 1.0 MPa is supplied from the gas cylinder 11 to the nozzle 5. As this gas, for example, argon gas, oxygen gas, nitrogen gas, SF 6 gas, helium gas, compound carbon dioxide gas or two or more kinds of gases can be mixed.
このような高圧ガスが超音速でノズル5から噴出する瞬間に断熱膨張によってガスクラスターが生成され、次にスキマー6を通過してビーム径が整えられる。スキマー6を通過するときのガスクラスターイオンビーム10は中性ビームであるが、タングステンフィラメント7の熱電子の衝突によってイオン化され、引出し電極8にて引き出される。 A gas cluster is generated by adiabatic expansion at the moment when such high-pressure gas is ejected from the nozzle 5 at supersonic speed, and then passes through the skimmer 6 to adjust the beam diameter. The gas cluster ion beam 10 when passing through the skimmer 6 is a neutral beam, but is ionized by the collision of the hot electrons of the tungsten filament 7 and extracted by the extraction electrode 8.
次にガスクラスターイオンビーム10は加速電極9にて加速される。加速電極9の先にはアパーチャ22が配設されており、ガスクラスターイオンビーム10がアパーチャ22の開口部22aの口径に切り出された後に姿勢制御装置13の側に出射される。 Next, the gas cluster ion beam 10 is accelerated by the acceleration electrode 9. An aperture 22 is disposed at the tip of the accelerating electrode 9, and the gas cluster ion beam 10 is cut out to the diameter of the opening 22 a of the aperture 22 and then emitted to the attitude control device 13 side.
ガスクラスターイオンビーム10の照射による加工面粗さは照射角度に依存することがわかっているため、被加工物21の形状に応じて、面粗さが悪化しない範囲にのみガスクラスターイオンビーム10が照射されるようアパーチャ22の開口部22aの口径が設定されている。 Since it is known that the processing surface roughness due to irradiation with the gas cluster ion beam 10 depends on the irradiation angle, the gas cluster ion beam 10 is only in a range where the surface roughness does not deteriorate according to the shape of the workpiece 21. The aperture 22a of the aperture 22 is set to be irradiated.
さらに、上述のようにアパーチャ22の先には被加工物21が固定された姿勢制御装置13がベース12上に配設されている。
図2には回転軸対称形状の被加工物21の姿勢制御を行う場合の姿勢制御装置13が例示されている。
Further, as described above, the attitude control device 13 to which the workpiece 21 is fixed is disposed on the base 12 at the tip of the aperture 22.
FIG. 2 illustrates a posture control device 13 when performing posture control of the workpiece 21 having a rotational axis symmetry shape.
この場合、姿勢制御装置13に保持された被加工物21は、凸曲面からなる被加工面21aの頂点Pに関して回転対称な形状を呈している。
旋回ステージ14は水平面内での旋回制御が可能であり、その旋回面は、アパーチャ22から水平方向に出射されるガスクラスターイオンビーム10の入射方向と平行となっている。
In this case, the workpiece 21 held by the attitude control device 13 has a rotationally symmetric shape with respect to the vertex P of the workpiece surface 21a which is a convex curved surface.
The swivel stage 14 can be swiveled in a horizontal plane, and the swivel plane is parallel to the incident direction of the gas cluster ion beam 10 emitted from the aperture 22 in the horizontal direction.
旋回ステージ14の上にはガスクラスターイオンビーム10の入射方向に進退制御可能なZ軸ステージ15が固定されており、さらにZ軸ステージ15上には旋回ステージ14の旋回面と平行な面内でZ軸と直交する方向に進退制御可能なX軸ステージ16が固定されている。 A Z-axis stage 15 that can be controlled to advance and retreat in the incident direction of the gas cluster ion beam 10 is fixed on the swivel stage 14, and further on the Z-axis stage 15 in a plane parallel to the swivel plane of the swivel stage 14. An X-axis stage 16 that can be advanced and retracted in a direction orthogonal to the Z-axis is fixed.
XZ平面と垂直な方向への進退制御可能なY軸ステージ18はY軸ステージブラケット17を介してX軸ステージ16に固定されている。
なおY軸ステージ18は、ガスクラスターイオンビーム10のビーム軸中心と、被加工物21の回転中心とのY軸方向の位置合せのために用いられるものであるため、手動ステージでも構わない。Y軸ステージ18にはスピンドルブラケット19が固定され、スピンドルブラケット19には被加工物21を自転可能とするスピンドル20が固定されている。
A Y-axis stage 18 that can be controlled to advance and retreat in a direction perpendicular to the XZ plane is fixed to the X-axis stage 16 via a Y-axis stage bracket 17.
The Y-axis stage 18 is used for alignment of the beam axis center of the gas cluster ion beam 10 and the rotation center of the workpiece 21 in the Y-axis direction, and may be a manual stage. A spindle bracket 19 is fixed to the Y-axis stage 18, and a spindle 20 capable of rotating the workpiece 21 is fixed to the spindle bracket 19.
また、これらの構成要素からなる被加工物21の姿勢制御装置13は、演算、加工制御プログラム103の作成等を行うパーソナルコンピュータ等の制御端末101に接続された制御部102により制御される。 Further, the posture control device 13 of the workpiece 21 composed of these components is controlled by a control unit 102 connected to a control terminal 101 such as a personal computer that performs calculation, creation of a machining control program 103, and the like.
制御端末101には、加工制御プログラム103を作成する機能を備えたプログラム作成ソフトウェア101aが実装されている。
制御部102は、制御端末101にて作成された加工制御プログラム103を実行することで、姿勢制御装置13の動作を制御し、この姿勢制御装置13に保持された被加工物21の後述のような姿勢制御を行う。
In the control terminal 101, program creation software 101a having a function of creating the machining control program 103 is installed.
The control unit 102 controls the operation of the posture control device 13 by executing the machining control program 103 created by the control terminal 101, and the workpiece 21 held in the posture control device 13 will be described later. Correct attitude control.
制御部102は、たとえば、図示しないマイクロコンピュータを備えた数値制御装置(NC装置)からなり、加工制御プログラム103は、たとえば、制御端末101にて作成された数値制御プログラムである。 The control unit 102 includes a numerical control device (NC device) including a microcomputer (not shown), for example, and the machining control program 103 is a numerical control program created by the control terminal 101, for example.
[作用]
本実施の形態における被加工物21は回転軸対称形状であるので、ガスクラスターイオンビーム10の照射位置が自転する被加工物21の被加工面21aの子午線上を相対的に移動し、かつ目標の加工点Qに対してガスクラスターイオンビーム10が常に垂直方向から照射されるように姿勢制御を行うものとする。
[Action]
Since the workpiece 21 in the present embodiment has a rotational axis symmetrical shape, the irradiation position of the gas cluster ion beam 10 moves relatively on the meridian of the workpiece surface 21a of the workpiece 21 on which the gas cluster ion beam 10 rotates, and the target It is assumed that the attitude control is performed so that the gas cluster ion beam 10 is always irradiated from the vertical direction to the processing point Q.
また、予めガスクラスターイオンビーム10のビーム軸中心と、被加工物21の回転中心とのY軸方向の位置は調整により一致しているものとする。
また、本実施の形態の場合、姿勢制御装置13における旋回ステージ14の旋回中心Oと、加速電極9との間の距離L0(加速電極9から旋回中心Oまでのガスクラスターイオンビーム10の飛程)は一定不変である。
In addition, it is assumed that the positions in the Y-axis direction between the beam axis center of the gas cluster ion beam 10 and the rotation center of the workpiece 21 are matched in advance.
In the case of the present embodiment, the distance L 0 between the turning center O of the turning stage 14 and the acceleration electrode 9 in the attitude control device 13 (the range of the gas cluster ion beam 10 from the acceleration electrode 9 to the turning center O). ) Is constant.
次に、被加工物21上の加工点Qに対してガスクラスターイオンビーム10を照射する際の姿勢制御方法について説明する。
図4に例示されるように、具体的にはまず、旋回ステージ14、Z軸ステージ15、X軸ステージ16がそれぞれの原点位置にあるときの旋回ステージ14の旋回中心Oと被加工物21の加工面の原点(すなわち頂点P)とのX軸方向の距離Xe、及びZ軸方向の距離Zeを把握しておく。
Next, an attitude control method when irradiating the processing point Q on the workpiece 21 with the gas cluster ion beam 10 will be described.
Specifically, as illustrated in FIG. 4, first, the turning center O of the turning stage 14 and the workpiece 21 when the turning stage 14, the Z-axis stage 15, and the X-axis stage 16 are at the respective origin positions. The distance Xe in the X-axis direction and the distance Ze in the Z-axis direction with respect to the processing surface origin (that is, the apex P) are grasped.
図3に例示されるように、被加工物21の形状を表す設計式より、加工点Qの径方向座標、回転軸方向座標及び傾斜角度(Xw,Zw,θw)を計算する。
そして、図5に例示されるように、姿勢制御装置13のX軸座標、Z軸座標及び旋回角度(X,Z,θ)を(Xe+Xw,Ze−Zw,θw)の位置に移動することによって、加工点Qは旋回ステージ14の旋回中心Oと一致し、加工点Qの法線はガスクラスターイオンビーム10のビーム軸と一致する。
As illustrated in FIG. 3, the radial coordinate, the rotational axis direction coordinate, and the tilt angle (Xw, Zw, θw) of the processing point Q are calculated from the design formula representing the shape of the workpiece 21.
Then, as illustrated in FIG. 5, by moving the X-axis coordinate, the Z-axis coordinate, and the turning angle (X, Z, θ) of the attitude control device 13 to the position of (Xe + Xw, Ze−Zw, θw). The machining point Q coincides with the turning center O of the turning stage 14, and the normal line of the machining point Q coincides with the beam axis of the gas cluster ion beam 10.
以上の座標計算を被加工物21の加工範囲全域において所望の間隔で行って加工制御プログラム103を作成し、この加工制御プログラム103を実行する制御部102の指令により姿勢制御装置13を制御して被加工物21の姿勢制御を行う。 The above coordinate calculation is performed at a desired interval over the entire machining range of the workpiece 21 to create a machining control program 103, and the attitude control device 13 is controlled by a command from the control unit 102 that executes the machining control program 103. The posture of the workpiece 21 is controlled.
すなわち、この加工制御プログラム103の実行によって制御部102が、加工中に、姿勢制御装置13に保持された被加工物21の姿勢制御を行うとき、被加工物21上の加工点Qには常にガスクラスターイオンビーム10が垂直に照射され、かつ加工点Qは常に旋回ステージ14の旋回中心Oと一致しているため、ガスクラスターイオンビーム10の照射方向の加工位置(ガスクラスターイオンビーム10の飛程)は、加速電極9から旋回中心Oに至る距離L0で、一定不変に制御される。 That is, when the control unit 102 performs the posture control of the workpiece 21 held by the posture control device 13 during machining by executing the machining control program 103, the machining point Q on the workpiece 21 is always set to the machining point Q. Since the gas cluster ion beam 10 is irradiated vertically and the processing point Q always coincides with the turning center O of the turning stage 14, the processing position in the irradiation direction of the gas cluster ion beam 10 (the flight of the gas cluster ion beam 10) Is controlled at a constant distance L0 from the acceleration electrode 9 to the turning center O.
また、この加工制御プログラム103による加工中の姿勢制御装置13の制御において、被加工物21の移動(送り)速度、言い換えれば各加工点Qでのガスクラスターイオンビーム10の照射時間は、上述の(1)式に従って行う。 Further, in the control of the posture control device 13 during processing by the processing control program 103, the moving (feed) speed of the workpiece 21, in other words, the irradiation time of the gas cluster ion beam 10 at each processing point Q is as described above. Perform according to equation (1).
被加工物21の被加工面21aの全面を均等に除去加工する際は、各加工点Qにおけるガスクラスターイオンビーム10の照射時間が一定となるように、加工制御プログラム103を作成して、姿勢制御装置13による被加工物21の送り速度を制御する。 When removing the entire surface 21a of the workpiece 21 evenly, a machining control program 103 is created so that the irradiation time of the gas cluster ion beam 10 at each machining point Q is constant, The feed speed of the workpiece 21 by the control device 13 is controlled.
図6は、本実施の形態1の加工制御プログラム103を生成するために制御端末101で実行されるプログラム作成ソフトウェア101aの作用の一例を示すフローチャートである。 FIG. 6 is a flowchart showing an example of the operation of the program creation software 101a executed by the control terminal 101 in order to generate the machining control program 103 according to the first embodiment.
まず、被加工物21の被加工面21a等の形状の設計データの入力を受け付け(ステップ151)、さらに、姿勢制御装置13の旋回中心Oと、姿勢制御装置13に保持された被加工物21の原点(この場合、頂点P)との距離Xe、距離Zeの入力を受け付ける(ステップ152)。 First, input of design data of the shape of the workpiece 21 such as the workpiece surface 21 a is received (step 151), and the workpiece 21 held by the turning center O of the posture control device 13 and the posture control device 13. An input of distance Xe and distance Ze with respect to the origin (vertex P in this case) is accepted (step 152).
その後、被加工物21の被加工面21aにおける任意の加工点Qを選択し(ステップ153)、この加工点Qをガスクラスターイオンビーム10に入射方向に正対させる加工位置への移動座標(Xw,Zw,θw)を計算する(ステップ154)。 Thereafter, an arbitrary processing point Q on the processing surface 21a of the workpiece 21 is selected (step 153), and the movement coordinates (Xw) to the processing position that makes this processing point Q directly face the gas cluster ion beam 10 in the incident direction. , Zw, θw) is calculated (step 154).
さらに、本実施の形態では、加工点Qが、加速電極9から距離L0の位置にある旋回中心Oに一致するように上述の移動座標を補正し、(Xe+Xw,Ze−Zw,θw)として出力する。同様に、当該加工点Qにおける照射時間(送り速度)の情報も出力する(ステップ155)。 Further, in the present embodiment, the above-mentioned movement coordinates are corrected so that the machining point Q coincides with the turning center O located at a distance L0 from the acceleration electrode 9, and output as (Xe + Xw, Ze−Zw, θw). To do. Similarly, information on irradiation time (feed speed) at the processing point Q is also output (step 155).
このステップ153からステップ155までの処理を、すべての加工点Qについて実行した後(ステップ156)、(Xe+Xw,Ze−Zw,θw)の加工軌跡を実現する加工制御プログラム103として出力する(ステップ157)。 After the processing from step 153 to step 155 has been executed for all machining points Q (step 156), it is output as a machining control program 103 that realizes a machining locus of (Xe + Xw, Ze−Zw, θw) (step 157). ).
こうして生成された加工制御プログラム103は、制御部102に転送され、制御部102がこの加工制御プログラム103を実行して姿勢制御装置13を制御することにより、上述のように、被加工物21の任意の加工点Qを、加工中、加速電極9から一定の距離L0にある旋回中心Oに常に一致するように被加工物21の姿勢を制御する動作が実現される。 The machining control program 103 generated in this way is transferred to the control unit 102, and the control unit 102 executes the machining control program 103 to control the posture control device 13, whereby the workpiece 21 is processed as described above. The operation of controlling the posture of the workpiece 21 is realized so that an arbitrary machining point Q always coincides with the turning center O at a certain distance L0 from the acceleration electrode 9 during machining.
[効果]
実施の形態1の形態によれば、加工中にガスクラスターイオンビーム加工装置100の加速電極9と被加工物21の加工点Qとの距離を距離L0で一定に保つことができるため、ガスクラスターイオンビーム10の被加工物21に対する飛程の変動に起因する照射エネルギー密度のばらつきが防止され、加工点Qでのガスクラスターイオンビーム10の照射エネルギー密度は、距離L0の飛程に対応した値で常に一定となり、被加工物21の被加工面21aは均等に除去加工されるため被加工物21の形状精度を維持しつつ、被加工物21の被加工面21aを高精度に平坦化する加工を行うことができる。
[effect]
According to the first embodiment, the distance between the acceleration electrode 9 of the gas cluster ion beam processing apparatus 100 and the processing point Q of the workpiece 21 can be kept constant at the distance L0 during processing. Variation in irradiation energy density due to variation in the range of the ion beam 10 with respect to the workpiece 21 is prevented, and the irradiation energy density of the gas cluster ion beam 10 at the processing point Q is a value corresponding to the range of the distance L0. Since the workpiece surface 21a of the workpiece 21 is uniformly removed, the workpiece surface 21a of the workpiece 21 is flattened with high accuracy while maintaining the shape accuracy of the workpiece 21. Processing can be performed.
すなわち、被加工物21に対するガスクラスターイオンビーム10の照射位置を相対的に変化させながら加工する際における被加工物21の加工精度を向上させることが可能となる。
[実施の形態2]
図7、図8、図9、および図10は、本発明の他の実施の形態であるガスクラスターイオンビーム加工方法および加工制御プログラムの作用を説明する線図である。
[構成]
本実施の形態2のガスクラスターイオンビーム加工装置100の構成は上述の実施の形態1と同様であるが、アパーチャ22の開口部22aの口径は被加工物21の形状に応じて、所望の面粗さが得られる範囲にのみガスクラスターイオンビーム10が照射され、かつ被加工物21の形状修正が可能なビーム径となるように設定されている。
That is, it is possible to improve the processing accuracy of the workpiece 21 when processing while relatively changing the irradiation position of the gas cluster ion beam 10 with respect to the workpiece 21.
[Embodiment 2]
7, 8, 9, and 10 are diagrams for explaining the operation of the gas cluster ion beam processing method and the processing control program according to another embodiment of the present invention.
[Constitution]
The configuration of the gas cluster ion beam processing apparatus 100 of the second embodiment is the same as that of the first embodiment described above, but the aperture 22a of the aperture 22 has a desired surface according to the shape of the workpiece 21. The gas cluster ion beam 10 is irradiated only in a range where the roughness can be obtained, and the beam diameter is set such that the shape of the workpiece 21 can be corrected.
[作用]
この実施の形態2では、まずガスクラスターイオンビーム加工装置100の加速電極9と加工点との距離Lと、単位照射時間t当りの除去量rとの関係を予備実験により把握しておき、図7に例示されるようなL−rデータ110として、グラフ化、又は近似式化、又はデータテーブル化しておく。
[Action]
In the second embodiment, first, the relationship between the distance L between the acceleration electrode 9 and the processing point of the gas cluster ion beam processing apparatus 100 and the removal amount r per unit irradiation time t is ascertained through preliminary experiments. As the L-r data 110 illustrated in FIG. 7, a graph, an approximate expression, or a data table is prepared.
図8は、加速電極9と被加工物21との距離を変えたときの、被加工物21の加工量を実際に測定した際のデータ(L−rデータ110)をグラフにしたものである。
このときの照射条件は、加速電圧が20kV、イオン化電流が300mA、イオン化電圧が300V、照射時間が60分の条件で被加工物21の材質はシリコンであった。
FIG. 8 is a graph of data (Lr data 110) when the machining amount of the workpiece 21 is actually measured when the distance between the acceleration electrode 9 and the workpiece 21 is changed. .
The irradiation conditions at this time were an acceleration voltage of 20 kV, an ionization current of 300 mA, an ionization voltage of 300 V, and an irradiation time of 60 minutes, and the material of the workpiece 21 was silicon.
次に、被加工物21の子午線上の変位を測定し、測定値より目標形状との誤差データを得る。得られた誤差データ120の一例が図9である。
そして図7のL−rデータ110における最大除去量と最小除去量の差Δrが、誤差データ120のP−V値Δeよりも大きくなるように、照射時間(単位照射時間t)を調整して図7の除去量分布を相似倍(正規化)する。このときの単位照射時間をt’とする。こうして図7のL−rデータ110を正規化した結果が、図10(a)に例示される正規化L−rデータ110Aである。
Next, the displacement of the workpiece 21 on the meridian is measured, and error data with respect to the target shape is obtained from the measured value. An example of the obtained error data 120 is shown in FIG.
Then, the irradiation time (unit irradiation time t) is adjusted so that the difference Δr between the maximum removal amount and the minimum removal amount in the L-r data 110 of FIG. 7 is larger than the PV value Δe of the error data 120. The removal amount distribution in FIG. 7 is doubled (normalized). The unit irradiation time at this time is assumed to be t ′. The result of normalizing the L-r data 110 in FIG. 7 is normalized L-r data 110A illustrated in FIG.
そして、図9の誤差データ120の符号を反転させたデータ(単位時間当たりの除去量(加工量)は距離Lに反比例するため)に、定数δを加算して、被加工物21を形状修正するために必要な各加工点(X)での除去量R(X)を算出し、誤差補正加工データ120Aとする。ここで定数δは、除去量R(X)の最大値emaxと最小値eminが、図10(a)の正規化L−rデータ110Aの除去量分布の範囲(Δr’)に収まるように設定する。 9 is corrected by adding a constant δ to data obtained by inverting the sign of the error data 120 in FIG. 9 (the removal amount (processing amount) per unit time is inversely proportional to the distance L). The removal amount R (X) at each machining point (X) necessary for the calculation is calculated as error correction machining data 120A. Here, the constant δ is such that the maximum value e max and the minimum value e min of the removal amount R (X) fall within the removal amount distribution range (Δr ′) of the normalized L-r data 110A in FIG. Set to.
こうして得られた誤差補正加工データ120Aが図10(b)である。この図10(b)の誤差補正加工データ120Aは、横軸に設定された被加工物21の半径方向位置(加工点(X))と、縦軸に設定された加工点(X)に対応した除去量R(X)との関係を示す曲線である。 FIG. 10B shows error correction processing data 120A obtained in this way. The error correction processing data 120A in FIG. 10B corresponds to the radial position (processing point (X)) of the workpiece 21 set on the horizontal axis and the processing point (X) set on the vertical axis. It is a curve which shows the relationship with the removal amount R (X) which performed.
以上により、各加工点Xでの除去量R(X)が得られるときの加速電極9と加工点との距離Lが求められる。
すなわち、図10(b)の誤差補正加工データ120Aにおいて得られる任意の加工点(X)に対応した除去量R(X)から、図10(a)の正規化L−rデータ110Aを用いて、当該除去量R(X)に対応する距離L(ガスクラスターイオンビーム10の飛程)を決定することができる。
As described above, the distance L between the acceleration electrode 9 and the machining point when the removal amount R (X) at each machining point X is obtained is obtained.
That is, from the removal amount R (X) corresponding to an arbitrary processing point (X) obtained in the error correction processing data 120A of FIG. 10B, the normalized L-r data 110A of FIG. 10A is used. The distance L (range of the gas cluster ion beam 10) corresponding to the removal amount R (X) can be determined.
以降は、ガスクラスターイオンビーム10のビーム軸方向の距離(飛程)(この場合、加速電極9と被加工物21の加工点(X)との距離)を、除去量R(X)に対応して上述のように求めた距離Lに制御しながら、各加工点Q(加工点(X))での照射時間がt’で一定となるように、被加工物21の移動(送り速度)を制御することによって被加工物21の被加工面21aの形状が修正される。 Thereafter, the distance (range) in the beam axis direction of the gas cluster ion beam 10 (in this case, the distance between the acceleration electrode 9 and the processing point (X) of the workpiece 21) corresponds to the removal amount R (X). Then, while controlling the distance L obtained as described above, the movement (feed speed) of the workpiece 21 so that the irradiation time at each processing point Q (processing point (X)) is constant at t ′. By controlling the above, the shape of the work surface 21a of the work piece 21 is corrected.
この場合、被加工物21の加工軌跡は、加速電極9に対する距離Lを含むため、上述の実施の形態1の場合を踏まえると、被加工物21を保持した姿勢制御装置13のX軸座標、Z軸座標及び旋回角度(X,Z,θ)を、(Xe+Xw+(L−L0)・sinθw,Ze−Zw+(L−L0)・cosθw,θw)の位置に移動することによって実現される。 In this case, since the machining locus of the workpiece 21 includes the distance L with respect to the acceleration electrode 9, based on the case of the above-described first embodiment, the X-axis coordinates of the attitude control device 13 that holds the workpiece 21, This is realized by moving the Z-axis coordinates and the turning angle (X, Z, θ) to the positions of (Xe + Xw + (L−L0) · sin θw, Ze−Zw + (L−L0) · cos θw, θw).
図11は、本実施の形態2における上述の姿勢制御装置13の制御を実現する加工制御プログラム103を生成するために制御端末101で実行されるプログラム作成ソフトウェア101aの作用の一例を示すフローチャートである。 FIG. 11 is a flowchart showing an example of the operation of the program creation software 101a executed by the control terminal 101 in order to generate the machining control program 103 that realizes the control of the attitude control device 13 in the second embodiment. .
L−rデータ110の入力を受け付け(ステップ161)、さらに誤差データ120の入力を受け付ける(ステップ162)。
そして、誤差データ120の範囲に応じてL−rデータ110を正規化し誤差データ120を生成する(ステップ163)。
The input of the L-r data 110 is accepted (step 161), and further the input of the error data 120 is accepted (step 162).
Then, the Lr data 110 is normalized according to the range of the error data 120 to generate the error data 120 (step 163).
さらに、ステップ162で入力された誤差データ120について、符号反転および定数δの加算によって誤差補正加工データ120Aを生成する(ステップ164)。
次に、誤差補正加工データ120Aおよび正規化L−rデータ110Aを使用して、加工点X(加工点Q)の除去量R(X)に対応して距離Lを変化させる加工軌跡(Xe+Xw+(L−L0)・sinθw,Ze−Zw+(L−L0)・cosθw,θw)を実現する加工制御プログラム103を生成する(ステップ165)。
Further, error correction processing data 120A is generated for the error data 120 input in step 162 by sign inversion and addition of a constant δ (step 164).
Next, using the error correction machining data 120A and the normalized Lr data 110A, a machining locus (Xe + Xw + (Xe + Xw + () that changes the distance L corresponding to the removal amount R (X) of the machining point X (machining point Q)). (L−L0) · sin θw, Ze−Zw + (L−L0) · cos θw, θw) is generated (step 165).
こうして生成された加工制御プログラム103は、制御部102に転送され、制御部102がこの加工制御プログラム103を実行して姿勢制御装置13を制御することにより、上述のように、たとえば、一定の送り速度で、加工点X(加工点Q)の除去量R(X)に対応して距離Lを変化させるように被加工物21の位置を制御する動作が実現される。 The machining control program 103 generated in this way is transferred to the control unit 102, and the control unit 102 executes the machining control program 103 and controls the attitude control device 13, for example, as described above. The operation of controlling the position of the workpiece 21 so as to change the distance L corresponding to the removal amount R (X) of the machining point X (machining point Q) at a speed is realized.
[効果]
実施の形態2の形態によれば、ガスクラスターイオンビーム加工装置100のガスクラスターイオンビーム10が出射される加速電極9と、被加工物21の加工点Qとの距離を、当該加工点Qでの必要除去量(R)に応じて可変に制御することによって、被加工物の形状を効率良く修正しながら面粗さの小さい平滑面を得ることができる。
[effect]
According to the second embodiment, the distance between the acceleration electrode 9 from which the gas cluster ion beam 10 of the gas cluster ion beam processing apparatus 100 is emitted and the processing point Q of the workpiece 21 is the processing point Q. By variably controlling in accordance with the necessary removal amount (R), it is possible to obtain a smooth surface with a small surface roughness while efficiently correcting the shape of the workpiece.
換言すれば、被加工物21の加工点Qにおける除去量Rに応じてガスクラスターイオンビーム10の被加工物21に至る飛程(距離L)を変化させて加工能力を制御することで、被加工物21の送り速度を比較的大きな値に一定に制御して加工することが可能となり、被加工物21の全体の加工所要時間を短縮することができる。 In other words, by changing the range (distance L) of the gas cluster ion beam 10 to the workpiece 21 in accordance with the removal amount R at the machining point Q of the workpiece 21, the machining capability is controlled by changing the range. It is possible to process the workpiece 21 at a relatively large value at a relatively high feed rate, thereby shortening the entire processing time required for the workpiece 21.
以上説明したように、発明の各実施の形態によれば、ガスクラスターイオンビーム加工装置100において加速電極9から被加工物21の加工点Qに至るガスクラスターイオンビーム10の飛程(距離L)を、一定もしくは可変に制御することによって被加工物21における加工量を安定して制御することができるため、被加工物21において形状精度が高く、かつ面粗さの非常に良好な平滑面を得ることができる。 As described above, according to each embodiment of the invention, the range (distance L) of the gas cluster ion beam 10 from the acceleration electrode 9 to the processing point Q of the workpiece 21 in the gas cluster ion beam processing apparatus 100. Can be controlled stably or variably, the amount of machining in the workpiece 21 can be controlled stably, so that the workpiece 21 has a smooth surface with high shape accuracy and very good surface roughness. Obtainable.
例えば撮像用のレンズ等の被加工物21に用いた場合には、高画質化を図ることができ光学機器等の製品の品質の向上に寄与することができる。
なお、本発明は、上述の実施の形態に例示した構成に限らず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
For example, when used for a workpiece 21 such as an imaging lens, it is possible to improve the image quality and contribute to the improvement of the quality of products such as optical devices.
Needless to say, the present invention is not limited to the configuration exemplified in the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
ガスクラスターイオンビームの飛程の起点となる発生部としては、加速電極9に限らず、たとえば、アパーチャ22、引出し電極8等の他の構成要素でもよい。
また、ガスクラスターイオンビームに限らず、一般の荷電粒子ビームを用いた加工にも適用することができる。
[付記1]
被加工物の目的の加工位置に対して、ガスクラスターイオンビームが垂直に照射されるように前記被加工物の姿勢を制御しながら行うガスクラスターイオンビームを用いた除去加工方法において、ガスクラスターイオンビーム装置の加速電極と前記被加工物の目的の加工位置との距離を、加工中一定に保つようにしたことを特徴とするガスクラスターイオンビームによる加工方法。
[付記2]
被加工物の目的の加工位置に対して、ガスクラスターイオンビームが垂直に照射されるように前記被加工物の姿勢を制御しながら行うガスクラスターイオンビームを用いた除去加工方法において、加工前の前記被加工物の形状データと目標形状データとの差分から前記被加工物の各加工位置に対する必要除去量を算出し、前記必要除去量に応じてガスクラスターイオンビーム装置の加速電極と前記被加工物上の目的の加工位置との距離を、加工中に制御するようにしたことを特徴とするガスクラスターイオンビームによる加工方法。
The generation part that becomes the starting point of the range of the gas cluster ion beam is not limited to the acceleration electrode 9 and may be other components such as the aperture 22 and the extraction electrode 8.
Further, the present invention can be applied not only to the gas cluster ion beam but also to processing using a general charged particle beam.
[Appendix 1]
In a removal processing method using a gas cluster ion beam performed while controlling the posture of the workpiece so that the gas cluster ion beam is irradiated perpendicularly to a target processing position of the workpiece, A processing method using a gas cluster ion beam, wherein a distance between an acceleration electrode of a beam device and a target processing position of the workpiece is kept constant during processing.
[Appendix 2]
In a removal processing method using a gas cluster ion beam performed while controlling the posture of the workpiece so that the gas cluster ion beam is irradiated perpendicularly to a target processing position of the workpiece, A required removal amount for each processing position of the workpiece is calculated from the difference between the shape data of the workpiece and the target shape data, and the acceleration electrode of the gas cluster ion beam apparatus and the workpiece according to the required removal amount A processing method using a gas cluster ion beam, wherein a distance from a target processing position on an object is controlled during processing.
1 ソースチャンバー
2 メインチャンバー
3 排気ポンプ
4 排気ポンプ
5 ノズル
6 スキマー
7 タングステンフィラメント
8 引出し電極
9 加速電極
10 ガスクラスターイオンビーム
11 ガスボンベ
12 ベース
13 姿勢制御装置
14 旋回ステージ
15 Z軸ステージ
16 X軸ステージ
17 Y軸ステージブラケット
18 Y軸ステージ
19 スピンドルブラケット
20 スピンドル
21 被加工物
21a 被加工面
22 アパーチャ
22a 開口部
100 ガスクラスターイオンビーム加工装置
101 制御端末
101a プログラム作成ソフトウェア
102 制御部
103 加工制御プログラム
110 L−rデータ
110A 正規化L−rデータ
120 誤差データ
120A 誤差補正加工データ
L 加速電極9から被加工物21の加工点Qに至る距離
L0 加速電極9から姿勢制御装置13の旋回中心Oまでの距離
1 Source chamber 2 Main chamber 3 Exhaust pump 4 Exhaust pump 5 Nozzle 6 Skimmer 7 Tungsten filament 8 Extraction electrode 9 Accelerating electrode 10 Gas cluster ion beam 11 Gas cylinder 12 Base 13 Attitude control device 14 Swivel stage 15 Z-axis stage 16 X-axis stage 17 Y-axis stage bracket 18 Y-axis stage 19 Spindle bracket 20 Spindle 21 Work piece 21a Work surface 22 Aperture 22a Opening portion 100 Gas cluster ion beam processing apparatus 101 Control terminal 101a Program creation software 102 Control unit 103 Processing control program 110 L- r data 110A normalized Lr data 120 error data 120A error correction machining data L distance L0 from acceleration electrode 9 to machining point Q of workpiece 21 Acceleration Distance from electrode 9 to the turning center O of the attitude control system 13
Claims (12)
加工中に前記ガスクラスターイオンビームの発生部と前記被加工物の加工位置との距離を一定に保つことを特徴とするガスクラスターイオンビーム加工方法。 A gas cluster ion beam processing method in which a workpiece is irradiated with a gas cluster ion beam and processed.
A gas cluster ion beam processing method, wherein a distance between a generation portion of the gas cluster ion beam and a processing position of the workpiece is kept constant during processing.
前記距離は、前記発生部を構成する加速電極と前記被加工物の前記加工位置との距離であることを特徴とするガスクラスターイオンビーム加工方法。 In the gas cluster ion beam processing method according to claim 1,
The gas cluster ion beam processing method according to claim 1, wherein the distance is a distance between an accelerating electrode constituting the generating portion and the processing position of the workpiece.
前記被加工物の前記加工位置に対して、前記ガスクラスターイオンビームが垂直に照射されるように前記被加工物の姿勢を制御することを特徴とするガスクラスターイオンビーム加工方法。 In the gas cluster ion beam processing method according to claim 1 or 2,
A gas cluster ion beam machining method, comprising: controlling an attitude of the workpiece so that the gas cluster ion beam is irradiated perpendicularly to the machining position of the workpiece.
前記被加工物の加工位置における加工量を決定する工程と、
前記加工位置における前記加工量に応じて前記ガスクラスターイオンビームの発生部と前記加工位置との距離を加工中に変化させる工程と、
を含むことを特徴とするガスクラスターイオンビーム加工方法。 A gas cluster ion beam processing method in which a workpiece is irradiated with a gas cluster ion beam and processed.
Determining a machining amount at a machining position of the workpiece;
Changing the distance between the gas cluster ion beam generator and the processing position during processing according to the processing amount at the processing position;
A gas cluster ion beam processing method comprising:
前記距離は、前記発生部を構成する加速電極と前記被加工物の前記加工位置との距離であることを特徴とするガスクラスターイオンビーム加工方法。 In the gas cluster ion beam processing method according to claim 4,
The gas cluster ion beam processing method according to claim 1, wherein the distance is a distance between an accelerating electrode constituting the generating portion and the processing position of the workpiece.
前記被加工物の前記加工位置に対して、前記ガスクラスターイオンビームが垂直に照射されるように前記被加工物の姿勢を制御することを特徴とするガスクラスターイオンビーム加工方法。 In the gas cluster ion beam processing method according to claim 4 or 5,
A gas cluster ion beam machining method, comprising: controlling an attitude of the workpiece so that the gas cluster ion beam is irradiated perpendicularly to the machining position of the workpiece.
前記ガスクラスターイオンビームに対する被加工物の相対的な姿勢を制御する姿勢制御装置と、
前記姿勢制御装置を制御するコンピュータと、
を含むガスクラスターイオンビーム加工装置の加工制御プログラムであって、
前記コンピュータに、加工中に前記発生部と前記被加工物の加工位置との距離を一定に保つように前記姿勢制御装置を制御する機能を実現させることを特徴とする加工制御プログラム。 A generator for generating a gas cluster ion beam;
An attitude control device for controlling the relative attitude of the workpiece with respect to the gas cluster ion beam;
A computer for controlling the attitude control device;
A processing control program for a gas cluster ion beam processing apparatus including:
A machining control program for causing the computer to realize a function of controlling the posture control device so as to keep a constant distance between the generating unit and a machining position of the workpiece during machining.
前記距離は、前記発生部を構成する加速電極と前記被加工物の加工位置との距離であることを特徴とする加工制御プログラム。 In the machining control program according to claim 7,
The said distance is a distance of the acceleration electrode which comprises the said generation | occurrence | production part, and the processing position of the said workpiece, The processing control program characterized by the above-mentioned.
さらに、前記コンピュータに、前記被加工物の前記加工位置に対して、前記ガスクラスターイオンビームが垂直に照射されるように前記姿勢制御装置を制御する機能を実現させることを特徴とする加工制御プログラム。 In the machining control program according to claim 7 or claim 8,
Further, the processing control program for causing the computer to realize a function of controlling the attitude control device so that the gas cluster ion beam is irradiated perpendicularly to the processing position of the workpiece. .
前記ガスクラスターイオンビームに対する被加工物の相対的な姿勢を制御する姿勢制御装置と、
前記姿勢制御装置を制御するコンピュータと、
を含むガスクラスターイオンビーム加工装置の加工制御プログラムであって、
前記コンピュータに、前記被加工物の加工位置における加工量に応じて前記ガスクラスターイオンビームの発生部と前記加工位置との距離を加工中に変化させるように前記姿勢制御装置を制御する機能を実現させることを特徴とする加工制御プログラム。 A generator for generating a gas cluster ion beam;
An attitude control device for controlling the relative attitude of the workpiece with respect to the gas cluster ion beam;
A computer for controlling the attitude control device;
A processing control program for a gas cluster ion beam processing apparatus including:
The computer has a function of controlling the attitude control device so that the distance between the gas cluster ion beam generator and the processing position is changed during processing according to the processing amount at the processing position of the workpiece. A machining control program characterized in that
前記距離は、前記発生部を構成する加速電極と前記被加工物の加工位置との距離であることを特徴とする加工制御プログラム。 In the machining control program according to claim 10,
The said distance is a distance of the acceleration electrode which comprises the said generation | occurrence | production part, and the processing position of the said workpiece, The processing control program characterized by the above-mentioned.
さらに、前記コンピュータに、前記被加工物の前記加工位置に対して、前記ガスクラスターイオンビームが垂直に照射されるように前記姿勢制御装置を制御する機能を実現させることを特徴とする加工制御プログラム。 In the machining control program according to claim 10 or 11,
Further, the processing control program for causing the computer to realize a function of controlling the attitude control device so that the gas cluster ion beam is irradiated perpendicularly to the processing position of the workpiece. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2008034374A JP2009190068A (en) | 2008-02-15 | 2008-02-15 | Gas cluster ion beam machining method and machining control program |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| JP2008034374A Withdrawn JP2009190068A (en) | 2008-02-15 | 2008-02-15 | Gas cluster ion beam machining method and machining control program |
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2008
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