DE102017130797A1 - Method and device for producing a desired surface profile - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung (10) zur Erzeugung eines gewünschten Oberflächenprofils auf einem Werkstück. Die erfindungsgemäße Oberflächenprofilierung ermöglicht eine hohe Präzision in Bezug auf das gewünschte Oberflächenprofil, beispielsweise einen gewünschten homogenen Abtrag. Dabei ist die Prozessführung relativ simpel und der Aufbau der Vorrichtung (10) relativ einfach. Es werden Wendepunkte einer Fahrbewegung vermieden und Fahrbewegungen bleiben auf kurze Distanzen beschränkt. Schließlich sind Werkzeugoberflächen bearbeitbar, die wesentlich größer sind als die Breite der Werkzeugfunktion.The present invention relates to a method and apparatus (10) for producing a desired surface profile on a workpiece. The surface profiling according to the invention enables high precision with respect to the desired surface profile, for example a desired homogeneous removal. The process management is relatively simple and the structure of the device (10) is relatively simple. Turning points of a driving movement are avoided and travel movements are limited to short distances. Finally, tool surfaces are machinable that are significantly larger than the width of the tool function.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung eines gewünschten Oberflächenprofils nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines gewünschten Oberflächenprofils nach dem Oberbegriff von Anspruch 9.The present invention relates to a method for producing a desired surface profile according to the preamble of claim 1 and to an apparatus for producing a desired surface profile according to the preamble of claim 9.
Die Oberflächenprofilierung ist eine gängige Methode, um einer Oberfläche eine bestimmte Form aufzuprägen. Dies kann grundsätzlich durch Auftrag oder Abtrag oder Kombination von beidem erfolgen.Surface profiling is a common way to impart a specific shape to a surface. This can basically be done by order or removal or combination of both.
Für eine solche Oberflächenprofilierung können grundsätzlich unterschiedliche Werkzeuge eingesetzt werden. Bekannt sind solche, die einen direkten Kontakt mit der Oberfläche herstellen, wie es bei mechanisch wirkenden Werkzeugen, beispielsweise Fräsen und dgl. der Fall ist. Bei solchen kontaktbildenden Werkzeugen besteht somit ein direkter Kontakt eines mechanischen Teils des Werkzeuges.In principle, different tools can be used for such surface profiling. Those are known which produce a direct contact with the surface, as is the case with mechanically acting tools, for example milling and the like. In such contact-forming tools, there is thus a direct contact of a mechanical part of the tool.
Andererseits bestehen auch Werkzeuge, die kontaktlos gegenüber der Oberfläche wirken. Es handelt sich also um Werkzeuge, bei denen kein direkter Kontakt eines mechanischen Teils des Werkzeuges mit der Oberfläche besteht. Bekannt sind hier beispielsweise Trennschweißgeräte, LASER-Strahl-Werkzeuge, Drucker, lonenstrahlquellen, Plasmastrahlquellen und dgl.On the other hand, there are also tools that act contactless with respect to the surface. So these are tools where there is no direct contact of a mechanical part of the tool with the surface. Here, for example, are known Trennschweißgeräte, laser beam tools, printers, ion beam sources, plasma jet sources and the like.
Die vorliegende Erfindung geht von solchen kontaktlosen Werkzeugen aus.The present invention is based on such contactless tools.
Problematisch an diesen kontaktlosen Werkzeugen ist es, dass sie immer eine Werkzeugfunktion aufweisen, die eine gewisse räumliche Wirkungsverteilung aufweist, die nicht homogen ist. Beispielsweise weist ein LASER-Strahl in einer Ebene senkrecht zu seiner Ausbreitungsrichtung eine inhomogene Intensitätsverteilung auf. Damit ist es aber schwierig eine gewünschte Bearbeitung der Oberfläche vorzunehmen.The problem with these contactless tools is that they always have a tool function that has a certain spatial distribution of effects that is not homogeneous. For example, a laser beam in a plane perpendicular to its propagation direction has an inhomogeneous intensity distribution. This makes it difficult to perform a desired machining of the surface.
Um hier Abhilfe zu schaffen, ist schon bekannt, ein Werkzeug zentral über einem Werkstück anzuordnen und das Werkstück gegenüber dem Werkzeug zu drehen. Dadurch werden Inhomogenitäten der Werkzeugfunktion auf den Kreisbahnen bzgl. der Drehachse ausgeglichen, so dass rotationssymmetrische Oberflächenprofile mit hoher Präzision erzeugt werden können. Allerdings ist die radiale Homogenität des Oberflächenprofils von der Breite der Werkzeugfunktion deren Homogenität über der Breite abhängig, weshalb sie beschränkt ist. Genauer gesagt wird man eine Werkstückgröße wählen, die wesentlich kleiner ist als die Werkzeugfunktion, so dass die Werkzeugfunktion über dem Werkstück weitgehend homogen ist.To remedy this situation, it is already known to arrange a tool centrally over a workpiece and to rotate the workpiece relative to the tool. As a result, inhomogeneities of the tool function on the circular paths are balanced with respect to the axis of rotation, so that rotationally symmetrical surface profiles can be produced with high precision. However, the radial homogeneity of the surface profile is dependent on the width of the tool function their homogeneity across the width, which is why it is limited. More specifically, one will select a workpiece size that is substantially smaller than the tool function, so that the tool function is largely homogeneous over the workpiece.
Dies ist beispielsweise in der
Eine andere Lösung besteht darin, das Werkstück ruhig stehen zu lassen und das Werkzeug rasterartig über das Werkstück zu bewegen. Solche Anlagen verwenden eine Verweilzeitsteuerung, bei denen jedoch ein enormer maschineller Aufwand besteht und vorab komplizierte Simulationsberechnungen notwendig sind. Außerdem wird ein Meanderpfad für die Bewegung des Werkzeugs über dem Werkstück verwendet, der die Bearbeitungszeit wesentlich vergrößert und bei dem Abbrems- und Beschleunigungsvorgänge am Anfang und Ende jeder Meanderzeile erfolgen, die die Mechanik der Anlage stark belasten.Another solution is to let the workpiece stand still and to move the tool over the workpiece like a grid. Such systems use a residence time control, but in which there is an enormous machine effort and complex simulation calculations are necessary beforehand. In addition, a meander path is used for the movement of the tool over the workpiece, which significantly increases the machining time and in which deceleration and acceleration operations take place at the beginning and end of each meander line which severely stress the mechanics of the system.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Oberflächenprofilierung mit kontaktlosen Werkzeugen anzugeben, die eine hohe Präzision in Bezug auf das gewünschte Oberflächenprofil ermöglicht. Insbesondere soll die Prozessführung relativ simpel und der Aufbau der Vorrichtung relativ einfach sein. Dabei sollen vorzugsweise Wendepunkte einer Fahrbewegung vermieden und Fahrbewegungen nur auf kurze Distanzen beschränkt bleiben. Besonders bevorzugt sollen Werkzeugoberflächen bearbeitbar sein, die wesentlich größer sind als die Breite der Werkzeugfunktion.It is therefore an object of the present invention to provide a surface profiling with contactless tools, which allows a high degree of precision with respect to the desired surface profile. In particular, the process management should be relatively simple and the structure of the device relatively simple. In this case, inflection points of a travel movement are preferably avoided and travel movements are limited only to short distances. Particularly preferably, tool surfaces should be machinable, which are substantially larger than the width of the tool function.
Diese Aufgabe wird gelöst mit dem erfindungsgemäßen Verfahren nach Anspruch 1 und der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Anspruch 9. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung zusammen mit den Figuren angegeben.This object is achieved with the method according to the invention according to claim 1 and the device according to the invention as claimed in claim 9. Advantageous further developments are specified in the subclaims and in the following description together with the figures.
Erfinderseits wurde erkannt, dass diese Aufgabe in überraschender Art und Weise dadurch besonders einfach gelöst werden kann, wenn das Werkzeug relativ gegenüber dem Werkstück rotiert wird, wobei der Abstand der Oberflächennormalen des Werkstücks und der Längsachse des Werkzeugs zumindest zwei unterschiedliche Werte annimmt.It has been recognized, on the one hand, that this task can be achieved in a surprising manner in a particularly simple manner if the tool is rotated relative to the workpiece, wherein the tool Distance of the surface normal of the workpiece and the longitudinal axis of the tool assumes at least two different values.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Erzeugung eines gewünschten Oberflächenprofils durch Materialauftrag auf und/oder Materialabtrag von zumindest einem Werkstück mit einer Werkstücknormalen durch ein kontaktloses Bearbeitungswerkzeug mit einer Werkzeugfunktion und einer Werkzeuglängsachse, wobei das Bearbeitungswerkzeug relativ in Bezug auf das Werkstück rotiert wird, zeichnet sich dadurch aus, dass der Abstand zwischen Werkstücknormale und Werkzeuglängsachse auf zumindest zwei unterschiedliche Werte eingestellt wird. Dabei können beide Werte oder nur ein Wert ungleich 0 mm sein.The method according to the invention for producing a desired surface profile by material application and / or material removal of at least one workpiece with a workpiece normal by a contactless machining tool with a tool function and a tool longitudinal axis, wherein the machining tool is rotated relative to the workpiece, is characterized by the distance between workpiece normal and tool longitudinal axis is set to at least two different values. Both values or only one value can not be equal to 0 mm.
„Relativ in Bezug“ bedeutet im Rahmen der vorliegenden Erfindung, dass folgende drei unterschiedliche Fälle bestehen können:
- i) das Werkzeug steht still und das Werkstück wird um die Werkstücknormale rotiert, wobei die Drehachse nicht identisch mit der Werkstücknormale sein muss,
- ii) das Werkstück steht still und das Werkzeug wird auf einer Bahn gegenüber dem Werkstück rotiert und
- iii) das Werkstück wird um die Werkstücknormale rotiert, wobei die Drehachse nicht identisch mit der Werkstücknormale sein muss, und das Werkzeug wird auf einer Bahn gegenüber dem Werkstück rotiert.
- i) the tool stands still and the workpiece is rotated about the workpiece normal, the axis of rotation need not be identical to the workpiece normal,
- ii) the workpiece stands still and the tool is rotated on a path opposite the workpiece and
- iii) the workpiece is rotated about the workpiece normal, the axis of rotation need not be identical to the workpiece normal, and the tool is rotated on a path opposite the workpiece.
„Bahn“ schließt nicht nur Kreisbahnen ein, sondern auch andere Bahnen, wie elliptische Bahnen oder andere beliebig gebogene Bahnen."Railway" includes not only circular paths, but also other tracks, such as elliptical tracks or other arbitrarily curved tracks.
„Auf einer Bahn“ bedeutet, dass die Bahn nicht vollständig und/oder nicht in einem Zug durchfahren werden muss, sondern das zumindest teilweise bewegen auf dieser Bahn ausreicht. Ebenso bedeutet „rotiert“ nicht zwingend, dass eine vollständige Rotation vorliegt. Beispielsweise könnte ein Werkstück kontinuierlich um die Werkstücknormale rotiert und zugleich der Abstand zwischen Werkzeuglängsachse und Werkzeugnormale verändert werden."On a train" means that the train does not have to be completely and / or not traversed in one go, but that at least partially move on this track is sufficient. Likewise, "rotating" does not necessarily mean that there is complete rotation. For example, a workpiece could be rotated continuously around the workpiece normal and at the same time the distance between the tool longitudinal axis and tool normal can be changed.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Werkzeugfunktion in Bezug auf die Werkzeuglängsachse rotationssymmetrisch ist. Dann ist die Oberflächenprofilpräzision besonders einfach herstellbar. Zusätzlich oder falls die Werkzeugfunktion nicht rotationssymmetrisch ist, könnte zusätzlich eine Drehung der Werkzeugfunktion um die Werkzeuglängsachse vorgesehen werden.In an advantageous development, it is provided that the tool function is rotationally symmetrical with respect to the tool longitudinal axis. Then the surface profile precision is particularly easy to produce. In addition, or if the tool function is not rotationally symmetrical, a rotation of the tool function could be additionally provided around the tool longitudinal axis.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass ein rotationssymmetrisches Oberflächenprofil erzeugt wird. Solche Oberflächenprofile lassen sich durch die erfindungsgemäße Rotation mit Abstandsverstellung besonders leicht mit hoher Präzision herstellen.In an advantageous development, it is provided that a rotationally symmetrical surface profile is generated. Such surface profiles can be produced particularly easily with high precision by the rotation adjustment with spacing adjustment according to the invention.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Bearbeitungswerkzeug aus der Gruppe umfassend lonenstrahlquellen, Plasmaquellen, Elektronenstrahlquellen, Quellen elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenquellen zur Schichtabscheidung ausgewählt wird. Damit lassen sich besonders effektiv Oberflächen bearbeiten.In an advantageous development, it is provided that the machining tool is selected from the group comprising ion beam sources, plasma sources, electron beam sources, sources of electromagnetic radiation or particle sources for layer deposition. This makes it possible to process surfaces very effectively.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Werkstücknormale relativ gegenüber der Werkzeuglängsachse verkippt ausgerichtet wird. Dadurch lassen sich dreidimensionale Oberflächenprofile schneller erzeugen. Außerdem lassen sich auch in Bezug auf die Werkstücknormale Hinterschneidungen im Oberflächenprofil herstellen. Schließlich können auch gekrümmte Oberflächen bearbeitet werden.In an advantageous development, it is provided that the workpiece normal is tilted relative to the longitudinal axis of the tool. As a result, three-dimensional surface profiles can be generated faster. In addition, it is also possible to produce undercuts in the surface profile in relation to the workpiece normal. Finally, even curved surfaces can be processed.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Abstandsänderung mit aktiver Werkzeugfunktion erfolgt. Das Werkzeug ist also eingeschaltet und die Oberflächenprofilierung wirksam während der Abstandsänderung. Dadurch kann die Bearbeitungszeit reduziert werden.In an advantageous development, it is provided that the change in distance takes place with active tool function. The tool is thus switched on and the surface profiling is effective during the change in distance. This can reduce the processing time.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass für jeden Abstand eine Bearbeitungszeit des Bearbeitungswerkzeugs festgelegt wird.In an advantageous development it is provided that a processing time of the machining tool is determined for each distance.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Werkzeugfunktion bestimmt wird und Abstände sowie die Bearbeitungszeiten der Abstände durch Anpassung der Werkzeugfunktion an das gewünschte Oberflächenprofil bestimmt werden. Bevorzugt wird auch ein Verkippungswinkel der Werkstücknormale relativ gegenüber der Werkzeuglängsachse bestimmt. Dieser Verkippungswinkel kann dabei unterschiedlich sein in Bezug auf die unterschiedlichen Abstände und sich auch zeitlich ändern. In an advantageous development it is provided that the tool function is determined and distances and the processing times of the distances are determined by adapting the tool function to the desired surface profile. Preferably, a tilt angle of the workpiece normal relative to the tool longitudinal axis is determined. This tilt angle can be different with respect to the different distances and also change over time.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Werkzeugfunktion durch mathematische Funktionen aus der Gruppe der Polynomfunktionen, der trigonometrischen Funktionen und der zweidimensionalen Gaußfunktionen und der zweidimensionalen Fehlerfunktionen sowie der Überlagerung zwei oder mehrerer dieser Funktionen modelliert wird.In an advantageous development, it is provided that the tool function is modeled by mathematical functions from the group of polynomial functions, the trigonometric functions and the two-dimensional Gaussian functions and the two-dimensional error functions as well as the superposition of two or more of these functions.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Werkstück auf einem um eine Drehachse drehbaren Werkzeughalter angeordnet wird und das Werkzeug auf einem Radius in Bezug auf die Drehachse von einem ersten Abstand zur Drehachse zu einem zweiten Abstand zur Drehachse bewegt wird. Dadurch ist das Verfahren konstruktiv besonders einfach umsetzbar.In an advantageous development it is provided that the workpiece is arranged on a tool holder rotatable about a rotation axis and the tool is moved on a radius with respect to the rotation axis from a first distance to the rotation axis to a second distance to the rotation axis. As a result, the method is structurally particularly easy to implement.
Unabhängiger Schutz wird beansprucht für die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzeugung eines gewünschten Oberflächenprofils durch Materialauftrag auf und/oder Materialabtrag von zumindest einem Werkstück mit einer Werkstücknormalen durch ein kontaktloses Bearbeitungswerkzeug mit einer Werkzeugfunktion und einer Werkzeuglängsachse, wobei die Vorrichtung eingerichtet ist, das Bearbeitungswerkzeug relativ in Bezug auf das Werkstück zu rotieren, wobei sich die Vorrichtung dadurch auszeichnet, dass der Abstand zwischen Werkstücknormale und Werkzeuglängsachse auf zumindest zwei unterschiedliche Werte einstellbar ist..Independent protection is claimed for the device according to the invention for producing a desired surface profile by material application and / or material removal of at least one workpiece with a workpiece normal by a non-contact machining tool with a tool function and a tool longitudinal axis, wherein the device is set up, the machining tool relative to to rotate the workpiece, wherein the device is characterized in that the distance between workpiece normal and tool longitudinal axis is adjustable to at least two different values.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Vorrichtung eingerichtet, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen.In an advantageous development, the device is set up to carry out the method according to the invention.
Die Merkmale und weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den Figuren deutlich werden. Dabei zeigen rein schematisch:
-
1 die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer perspektivischen Schnittansicht, -
2 den Werkstückhalter der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach1 in einer Draufsicht in einer ersten bevorzugten Ausgestaltung, -
3 das auf dem Werkstückhalter nach2 angeordnete Werkstück in einem Längsschnitt, -
4 den Werkstückhalter der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach1 in einer Draufsicht in einer zweiten bevorzugten Ausgestaltung, -
5 das Schema des erfindungsgemäßen Verfahrens, -
6 den relativen Materialabtrag über der radialen Position für ein erstes Ausführungsbeispiel und -
7 den relativen Materialabtrag über der radialen Position für ein zweites Ausführungsbeispiel.
-
1 the device according to the invention in a perspective sectional view, -
2 the workpiece holder of the device according to the invention1 in a plan view in a first preferred embodiment, -
3 on the workpiece holder2 arranged workpiece in a longitudinal section, -
4 the workpiece holder of the device according to the invention1 in a plan view in a second preferred embodiment, -
5 the scheme of the method according to the invention, -
6 the relative material removal over the radial position for a first embodiment and -
7 the relative material removal over the radial position for a second embodiment.
In den
Es ist zu erkennen, dass die Vorrichtung
Der Werkstückhalter
Die Ionenstrahlquelle
Der Werkstückhalter
Ausführungsbeispiel embodiment
Bestimmung der Werkzeugfunktion durch FootprintätzungDetermination of the tool function by footprint etching
Entsprechend
Diese Wafer
Die lonenstrahlquelle
Die lonenstrahlquelle
Der Werkstückhalter
Dadurch wurden die Wafer
Nach Beendigung der Ätzung wurden alle Wafer
Die gemessenen Abträge wurden als Eingangsdaten für die Bestimmung der Werkzeugfunktion, in diesem Falle also der Abtragfunktion, verwendet. Dabei wurde die Werkzeugfunktion mit Hilfe einer nichtlinearen Fit-Prozedur durch eine Superposition 2-dimensionaler Gauß- und Fehlerfunktionen angepasst, um dadurch Parameter wie beispielsweise Ätzraten, Standardabweichungen in x- und y-Richtung, Plateauwerte und dgl. zu bestimmen.
Folgende Parameter der Werkzeugfunktion wurden berechnet:
Homogenes OberflächenprofilHomogeneous surface profile
Die so berechnete Werkzeugfunktion wurde über Kreise mit ausreichend vielen Radien integriert, um die mittlere und maximale Abweichung von der gewünschten Oberflächenprofilierung zu erhalten. In diesem Fall sollte ein homogener Abtrag über der gesamten Werkstückhalterfläche erzielt werden.The calculated tool function was integrated over circles with enough radii to obtain the mean and maximum deviation from the desired surface profiling. In this case, a homogeneous removal should be achieved over the entire workpiece holder surface.
In einer anschließenden nichtlinearen Fit-Prozedur wurden mit Hilfe der genannten Kreisintegrale die Parameter der zwei Abstände
Das erfindungsgemäße Verfahren wurde mit der Vorrichtung
In diesem bestimmten Fall könnte auch zuerst die Anordnung an dem zweiten Abstand
Zur Bestimmung der Präzision des erzeugten Oberflächenprofils wurden drei Wafer
Diese Wafer
Nachdem das Ätzen abgeschlossen war, wurde die Photoresist-Maske
Es ergab sich der in
Es konnte somit eine sehr gute Präzision bei der Erzeugung eines homogenen Oberflächenprofils erreicht werden, die durch Einbeziehung weiterer Abstände
Ausführungsbeispielembodiment
Bestimmung der Werkzeugfunktion durch FootprintätzungDetermination of the tool function by footprint etching
Entsprechend
Die Ionenstrahlquelle
Die lonenstrahlquelle
Der Werkstückhalter
Nach Beendigung der Ätzung wurden alle Wafer
Rotationssymmetrisches OberflächenprofilRotationally symmetric surface profile
Die so berechnete Werkzeugfunktion wurde wiederum über Kreise mit ausreichend vielen Radien integriert, um die mittlere und maximale Abweichung von der gewünschten Oberflächenprofilierung zu erhalten. In diesem Fall sollte eine rotationssymmetrische Kurvengestalt über der gesamten Werkstückhalterfläche erzielt werden, die näherungsweise mittels einer Exponentialfunktion mit polinomialem Exponent zweiten Grades gebildet wird.The tool function thus calculated was in turn integrated over circles with enough radii to obtain the mean and maximum deviation from the desired surface profiling. In this case, a rotationally symmetric curve shape should over the entire workpiece holder surface which is approximately formed by means of an exponential function with polynomial second-order exponent.
In einer anschließenden nichtlinearen Fit-Prozedur wurden mit Hilfe der genannten Kreisintegrale wiederum die Parameter der zwei Abstände
Zur Bestimmung der Präzision des erzeugten Oberflächenprofils wurden drei Wafer
Diese Wafer
Nachdem das Ätzen abgeschlossen war, wurde die Photoresist-Maske
Es ergab sich der in
Es konnte somit eine sehr gute Präzision bei der Erzeugung des gewünschten Oberflächenprofils erreicht werden, die durch Einbeziehung weiterer Abstände
Auch wenn die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert wurde, bei denen einen Oberflächenprofilierung durch Abtragung erfolgte, ist doch klar, dass die Erfindung auch bei einem Materialauftrag wirksam ist. Außerdem könnte auch eine Kombination von Abtrag und Auftrag erfolgen. Hierzu könnten auch zwei unterschiedliche Werkzeuge eingesetzt werden.Although the invention has been explained with reference to embodiments in which a surface profiling was carried out by ablation, it is clear that the invention is also effective in a material application. In addition, a combination of erosion and order could take place. For this purpose, two different tools could be used.
Aus der vorstehenden Darstellung ist deutlich geworden, dass mit der vorliegenden Erfindung eine Oberflächenprofilierung mit kontaktlosen Werkzeugen bereitgestellt wird, bei der eine hohe Präzision in Bezug auf das gewünschte Oberflächenprofil ermöglicht wird. Dabei ist die Prozessführung relativ simpel und der Aufbau der Vorrichtung relativ einfach. Es werden Wendepunkte einer Fahrbewegung vermieden und Fahrbewegungen bleiben auf kurze Distanzen beschränkt. Schließlich sind Werkzeugoberflächen bearbeitbar, die wesentlich größer sind als die Breite der Werkzeugfunktion.From the foregoing, it has become clear that the present invention provides surface profiling with non-contact tools that enables high precision with respect to the desired surface profile. The process management is relatively simple and the structure of the device is relatively simple. Turning points of a driving movement are avoided and Travel movements are limited to short distances. Finally, tool surfaces are machinable that are significantly larger than the width of the tool function.
Soweit nichts anderes angegeben ist, können sämtliche Merkmale der vorliegenden Erfindung frei miteinander kombiniert werden. Auch die in der Figurenbeschreibung beschriebenen Merkmale können, soweit nichts anderes angegeben ist, als Merkmale der Erfindung frei mit den übrigen Merkmalen kombiniert werden. Dabei können gegenständliche Merkmale der Vorrichtung auch im Rahmen eines Verfahrens umformuliert zu Verfahrensmerkmalen Verwendung finden und Verfahrensmerkmale im Rahmen einer Vorrichtung umformuliert zu Merkmalen der Vorrichtung.Unless otherwise indicated, all features of the present invention may be freely combined. The features described in the description of the figures can, unless stated otherwise, be freely combined with the other features as features of the invention. In this case, representational features of the device can also be reworded as part of a method to process features use and reformulated process characteristics in the context of a device features of the device.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- erfindungsgemäße Vorrichtunginventive device
- 1212
- WerkstückhalterWorkpiece holder
- 1313
- Vakuumkammervacuum chamber
- 1414
-
Gehäuse der Vakuumkammer 13Housing of the
vacuum chamber 13 - 1616
- Ionenstrahlquelle, WerkzeugIon beam source, tool
- 1717
- teleskopierbares Elementtelescopic element
- 1818
- Schienensystemrail system
- 1919
- Werkstücke, Si-WaferWorkpieces, Si wafers
- 2020
- binäre Photoresist-Maskebinary photoresist mask
- 2121
- laterales Gitterlateral grid
- 2222
- Photoresist-StegePhotoresist webs
- 2424
- Gräbentrenches
- 2525
- Messpunkte der RasterkraftmessungMeasuring points of the atomic force measurement
- 2626
- Werkzeugfunktiontool function
- 2828
- Waferwafer
- αα
- Verkippungswinkeltilt
- AA
-
Abstand zwischen Werkstückhalter
12 und Ionenstrahlquelle 16Distance betweenworkpiece holder 12 andion beam source 16 - BB
-
Abstand zwischen Drehachse
D und Werkzeuglängsachse WLDistance between rotation axisD and tool longitudinal axis WL - B1B1
- erster Abstandfirst distance
- B2B2
- zweiter Abstandsecond distance
- DD
- Drehachseaxis of rotation
- WLWL
- Werkzeuglängsachsetool longitudinal axis
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 3456616 A [0008]US 3,456,616 A [0008]
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