EP3729485A1 - Method and a device for producing a desired rotationally symmetric surface profile - Google Patents

Method and a device for producing a desired rotationally symmetric surface profile

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EP3729485A1
EP3729485A1 EP18826543.3A EP18826543A EP3729485A1 EP 3729485 A1 EP3729485 A1 EP 3729485A1 EP 18826543 A EP18826543 A EP 18826543A EP 3729485 A1 EP3729485 A1 EP 3729485A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
workpiece
tool
distance
axis
rotation
Prior art date
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Pending
Application number
EP18826543.3A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Frank Frost
Andreas Nickel
Stephan GÖRSCH
Christian ALVERMANN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Leibniz Institut fuer Oberflachenmodifizierung eV
Original Assignee
Leibniz Institut fuer Oberflachenmodifizierung eV
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Filing date
Publication date
Application filed by Leibniz Institut fuer Oberflachenmodifizierung eV filed Critical Leibniz Institut fuer Oberflachenmodifizierung eV
Publication of EP3729485A1 publication Critical patent/EP3729485A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/305—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for casting, melting, evaporating or etching
    • H—ELECTRICITY
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    • H01J37/317—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
    • H01J37/3178—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation for applying thin layers on objects
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    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
    • H01J2237/304—Controlling tubes
    • H01J2237/30455—Correction during exposure
    • H01J2237/30461—Correction during exposure pre-calculated
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    • H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
    • H01J2237/317—Processing objects on a microscale
    • H01J2237/31732—Depositing thin layers on selected microareas

Definitions

  • the present invention relates to a method for r producing a desired Oberflä chenprofils according to the preamble of claim 1 and an apparatus for producing a desired surface profile according to the preamble of claim 11.
  • Surface profiling is a common method of imparting a particular shape to a surface. In principle, this can be done by order or removal or combination of both.
  • the present invention is based on such contactless tools.
  • a mask 100, 100 ' may be formed on the surface 102, 102' such that a so-called "photoresist" 104, 104 'is deposited on the surface 102, 102' a (eg by spray or spin coating). Coating) and then by means of lithographic phic process 105, 105 ', a specific pattern 106, 106' in the photoresist 104,
  • the masks structure 106, 106 'produced thereby is then transferred into the surface 102, 102' by contactless tools 108, 108 '.
  • the pattern transfer is performed using, for example, a RI BE (Reactive Ion Beam Etching) process 108, 108 ', wherein in FIG. 8c the selectivity of the RI BE process 108 is greater than 1, whereby the generated surface structure 110 is formed over the mask structure 106 proportionally ühöhöht.
  • Selectivity is defined as the ratio of etch rates of the material to be patterned (here, the surface material 102) with respect to the mask material (here the photoresist 104).
  • the photoresist could be patterned by means of ithographic techniques, and this structure transferred to the metal layer via, for example, an ion beam process, where the ion beam process has different process parameters (eg, another process gas) than the process parameters of the actual ion beam process curling the surface. All this is familiar to the expert, so it need not be discussed further.
  • process parameters eg, another process gas
  • the selectivity is less than 1, so that the surface structure 110 'is made proportionally smaller than the mask structure 106'.
  • a planarizing layer 104 for example in the form of a photoresist 104 ", which has been applied by spray or spin coating, becomes a Mask 100 "with a completely flat and smooth mask structure 106" produced (see Fig. 10b), which then for example by a RI BE process 108 "into the surface 102" This results in a completely smooth and flat surface structure 110 "(see FIG. 10), but for this purpose it is necessary for the selectivity to be 1.
  • the method according to the invention for producing a desired rotationally symmetrical profile of a surface of at least one workpiece having a workpiece normal by transmitting a structure of a mask to the surface of the workpiece by means of a non-contact machining tool having a tool function and a tool longitudinal axis, where at Machining tool is rotated relative to the workpiece, characterized in that the distance between the workpiece normal and tool longitudinal axis is set to at least two u nterlorides. Both values or only one value can be different from 0 mm.
  • At least one workpiece in this context means that two or more workpieces can be processed simultaneously, so that a real batch processing is possible.
  • the inventive method can also be performed bel iebig often successively on a and demsel ben workpiece to obtain a specific desired rotationally symmetric cal surface profile.
  • the tool is in style 1 and the workpiece is about the workpiece normal
  • the workpiece is rotated about the workpiece normal, where the axis of rotation need not be identical to the workpiece normal, and the tool is rotated on a path opposite the workpiece.
  • Track includes not only circular paths, but also other tracks, such as elliptical tracks or other arbitrarily curved tracks.
  • On a train means that the train does not have to travel completely and / or not in one go, but is sufficient to at least partially move on that track.
  • rotating does not necessarily mean that there is a 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.
  • transfer does not only mean identical transfer, in which the mask structure predetermined by the mask is transferred 1: 1 into an identical structure of the sur face of the workpiece, but also a proportional, ie, form-retaining transfer, in which the Mask structure can be proportionally scaled, and a non-proportional transfer
  • a proportional, ie, form-retaining transfer in which the Mask structure can be proportionally scaled
  • “Mask” is any layer having a height profile along its surface and / or having different selectivities for the machining tool along its surface
  • the mask may either be applied directly to the surface of the workpiece or to the surface of the workpiece, In the case of a direct arrangement on the surface, a soft mask, eg of a photoresist, or a hard mask, eg of chromium, is preferably used, the structuring for example carried out by a lithographic process or a mechanical process, which is familiar to the person skilled in the art.
  • the mask may have any structure, wherein structure means not only the geometric structure along the surface, but the selectivity distribution along the surface.
  • structure means not only the geometric structure along the surface, but the selectivity distribution along the surface.
  • one-dimensional or two-dimensional structures such as line grids, point grids, lattices of crossed lines, binary lattices, and even arbitrary mask geometries arranged laterally over the surface, can be almost completely stochastic.
  • the "tool longitudinal axis" is at the center of the tool function, ie the center of gravity of the effect distribution of the tool function.
  • the position of the tool longitudinal axis on the workpiece surface is present at the point at which the center of the workpiece function intersects the surface of the workpiece.
  • the transfer can be done by applying material to the surface of the at least one workpiece and / or by transferring material from the surface of the at least one workpiece.
  • the inventive method and apparatus of the invention in the field of the production of diffractive and / or refractive optical refractive elements, such as Fresnel lenses, optical lenses, optical diffraction gratings, optical mirrors and the like., Especially in the Glättu ng of Surfaces such Elemen teeinsetzbar.
  • the tool function is rotationally symmetrical with respect to the tool longitudinal axis. Then the desired surface profile can be produced particularly easily with high precision.
  • a rotation of the tool function could be additionally provided around the tool longitudinal axis.
  • a rotationally symmetrical surface profile O is generated.
  • O bervidprofile can len by the inven tion proper rotation with Abstellverstell particularly easy with high precision len.
  • the machining tool is selected from the group comprising ion beam sources, plasma sources, electron beam sources, particle sources for layer deposition or sources of electromagnetic radiation.
  • the processing is particularly preferably carried out by dry etching using ions and / or free radicals. This can be done for example by plasma etching, Reactive Ion Etching (RI E) or Reactive Ion Beam Etching (RI BE), where at the used process gases from the structure to the material a hang.
  • RI BE has fundamental advantages over RI E in that there is better spatial separation of the workpiece from the plasma and increased etch anisotropy, which makes optical device structures, such as diffraction gratings and lattice prisms, easier to manufacture.
  • the workpiece normal is tilted relative to the tool longitudinal axis tilted.
  • three-dimensional surface profiles can be generated faster.
  • undercuts in the surface profile can be produced in relation to the workpiece normal.
  • curved surfaces can also be machined.
  • the tilting can also assume different values over the surface of the workpiece, whereby the tilting can be changed continuously or stepwise.
  • 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. As a result, the processing time can be reduced.
  • a machining time of the machining tool is set for each distance.
  • the tool function is determined and distances and the processing times of the distances are determined by adjusting the tool function to the desired O ber lakeprofil.
  • a tilt angle of the workpiece normal relative to the tool longitudinal axis is determined. This tilting angle can be different in relation to the different distances and also change over time.
  • 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.
  • the workpiece is arranged on a rotating around a rotation axis ble workpiece holder and the tool is moved to a radius with respect to the axis of rotation from a first distance to the axis of rotation to a second distance from the axis of rotation.
  • the method is structurally particularly easy to implement. Since the workpiece normal can coincide with the axis of rotation of the workpiece holder, this does not have to be the case.
  • Una pending protection is claimed for the inventive device for generating a desired rotationally symmetrical profile of a surface of at least one workpiece having a workpiece normal by Ü transmission of a structure of a mask on the O ber Structure of the workpiece by means of a non-contact processing tool that a tool function and has a tool longitudinal axis, where in the Device is arranged to rotate the machining tool relative to 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 bar.
  • the device is configured to carry out the method according to the invention.
  • FIG. 1 shows the device according to the invention in a perspective Thomasan view
  • FIG. 2 shows the workpiece holder of the device according to the invention according to FIG. 1 in a plan view in a first preferred embodiment
  • FIG. 4 shows the workpiece holder of the device according to the invention according to FIG. 1 in a plan view in a second preferred embodiment, FIG.
  • Fig. 6 shows the relative Materiala btrag ü over the radial position for a first
  • Fig. 7 shows the relative Materiala btrag ü over the radial position for a second
  • the inventive device 10 and the workpiece holder 12 is shown in various views and configurations.
  • the device 10 has a vacuum chamber 13 with a housing 14 in which a lonenstrahlquel le 16 as a tool with a tool longitudinal axis WL and a workpiece holder 12 are arranged.
  • the vacuum chamber 13 has, as usual, means for evacuation in the form of pumps, means for supplying gas, and means for supplying power to the ion beam source 16, as well as related control techniques (not shown).
  • the workpiece holder 12 has an axis of rotation D about which the workpiece holder 12 can be rotated.
  • the lonenstrahlquel le 16 can be tilted with respect to the axis of rotation D by an angle a.
  • the distance A between the workpiece holder 12 and lonenstrahlquel le 16 can be changed for example by a telescopic element 17.
  • the workpiece holder 12 has a diameter of 500 mm.
  • five workpieces 19 in wafer form for example Si wafers, can be arranged side by side on this workpiece holder 12, where the workpieces 19 have a diameter of 100 mm. 1st embodiment
  • the lonenstrahlquel le 16 was arranged untilted so that their tool longitudinal axis WL was in line with the axis of rotation D of the workpiece holder 12.
  • the ion beam source 16 was of the Kaufman type operated with argon as a process gas and an ion energy of 800 eV.
  • the working distance A was 400 mm and the process pressure in the vacuum chamber was 4.0 * 10 5 m bar.
  • the half width of the tool function was determined as follows:
  • the workpiece holder 12 was rotated with the workpieces 19 at 5 revolutions per minute about the axis of rotation D for a period of 30 minutes, the ion source 16 being in the style.
  • Process pressure vacuum chamber 13 4.0 * 10 5 m bar
  • the wafers 19 in the graves 24 were etched, with the photoresist mask 20 preventing etching of the wafers 19 at the respective positions of the lands 22.
  • the measured ablations were used as input data for the determination of the tool function, in this case ie the ablation function.
  • the tool function has been adjusted by means of a nonlinear fit procedure by a superposition of 2-dimensional Gaussian and error functions to thereby assign parameters such as etch rates, standard deviations in x and y directions, plateau values, and the like determine.
  • Half width 192.40 mm
  • volumetric etching rate 0.40 mm 3 / m in
  • the tool function calculated in this way was integrated over circles with sufficiently many radii to obtain the mean and maximum deviation from the desired surface profiling. In this case, a homogeneous removal over the entire workpiece holder surface should be achieved.
  • the parameters of the two distances B1, B2 from the axis of rotation D and the processing times for the respective distances were determined with the aid of the circle integrals mentioned above, so that the desired overlap is achieved. It will be possible to obtain the exact dimensions.
  • the standards used were the L2 (least squares method) and the M in (Max (.)) Norm.
  • Second distance B2 260.55 mm
  • the inventive method was carried out with the device 10 according to the scheme of FIG. More specifically, the workpiece holder 12 has been rotated continuously about the rotation axis D and the ion source 16 has been arranged with its tool function 26 at a first distance Bl of the tool longitudinal axis WL with respect to the axis of rotation D ü over a first specific processing time and then at a second distance B2 Tool longitudinal axis WL with respect to the axis of rotation D ü arranged over a second specific processing time.
  • the arrangement at the second distance B2 and then the arrangement at the first distance Bl could also be performed first. Whether this arrangement is barter bar depends finally on the desired surface profile a b.
  • wafers 28 were identical to the wafers 19 provided with a lateral grid 21 in the form of webs 22 and grave 24 of a binary photoresist 20.
  • the ion beam source 16 had been deactivated.
  • the following etching parameters had been used: ion energy: 800 eV
  • the photoresist mask 20 was again wet-chemically removed and the surface profile measured by atomic force microscopy to thereby determine the etching depths at the locations of the trenches 24.
  • the lonenstrahlquel le 16 was arranged untilted so that their tool longitudinal axis WL was in line with the axis of rotation D of the workpiece holder 12.
  • the ion beam source 16 was again of the Kaufman type, operated with argon as the process gas and an ion energy of 800 eV.
  • the working distance A was 425 mm and the process pressure in the vacuum chamber was 4, 2 * 10 5 m bar.
  • the distance A had been increased in this case in order to increase the half width of the tool function of the ion source 16 in conjunction with an increased grating 2 voltage and an increased gas flow of the ion source 16.
  • the half-width of the tool function was determined as follows:
  • the workpiece holder 12 was rotated with the workpieces 18 at 5 revolutions per minute about the axis of rotation D for a time of 36.2 minutes, with the ion source 16 standing in the style.
  • Process pressure vacuum chamber 13 4.2 * 10 5 m bar
  • the parameters of the two distances B1, B2 from the axis of rotation D and the processing times for the respective distances were again determined with the aid of the circle integrals, so that the desired surface profile can be obtained exactly as far as possible.
  • the standards used were the L2 (least squares method) and the Min (Max (.)) Norms.
  • Second distance B2 400.00 mm
  • three wafers 28 were arranged on the workpiece holder 12 on the x-axis, analogously to FIG lay together. This covered a range of -50 mm to + 250 mm on the x-axis a. Again, because of the rotational symmetry, three wafers 28 were again sufficient.
  • wafers 18 were identical to the first embodiment with a binary grid in the form of webs 22 and grave ben 24 of a photoresist 20 has been provided. During the change of the distance B from the first distance Bl to the second distance B2, the ion beam source 16 had been deactivated.
  • etching parameters had been used: ion energy: 800 eV
  • Process pressure Vacuum chamber 13 4.4 * 10 5 m bar
  • the photoresist mask 20 was again wet-chemically removed and the surface profile measured by atomic force microscopy to thereby determine the etching depths at the locations of the trenches 24.
  • masks 20 with the aid of the method according to the invention and the device 10 according to the invention can basically be used to transfer any desired mask structures into the surfaces of workpieces 19.
  • a mask structure 202 was applied by means of a photoresist 204, where in the mask structure 202 is formed as a binary grid of square formed pak nkten 206 206 so that a pattern of points 206 and vertically crossing grave 208 sets.
  • This mask structure 202 had been produced in a conventional manner by means of a lithography process according to FIGS. 8a, 8b.
  • the mask structure 202 was subsequently transferred into the surface 210 of the Si wafer 200.
  • the tool function had previously been determined and the machining 212 was carried out with the tool function according to the first exemplary embodiment (see Section 1.2).
  • a lattice structure 214 with a homogeneous lattice depth H (R) could be achieved over the entire surface 210 of the Si wafer 200.
  • the grid depth H (R) formed rotationally symmetric and that with an exponential increase in the grid depth ü over the radius R of the Sl wafer 200th
  • RI BE processes instead of I BE processes, RI BE processes or other contactless structuring processes can also be used here.
  • the invention is not limited to the Ü bertagung of profiles of masks, which are applied directly on the O bercharacterization of the workpiece, but it can reason sylonl I also masks are used, the bea bsta nd of the surface of the work piece are arranged. With the help of Strukturü transmission can a
  • the present invention provides a surface profiling with contactless tools in which high precision with respect to transmission of a mask profile to generate a desired rotationally symmetric surface profile is enabled.
  • slight transfers can take place in the sense of identical transmission, proportional and non-proportional transmission. Since the process is relatively simple and the structure of the device is relatively simple. Turning points of a Fahrbewe movement are avoided and travel movements remain limited to short distances.
  • tool surfaces are machinable which, in at least one dimension, are substantially larger than the width of the tool function. Unless otherwise indicated, all features of the present invention may be freely combined with each other.

Abstract

The present invention relates to a method and a device (10) for producing a desired surface profile on a workpiece by structure transfer from masks. The surface profiling according to the invention allows high precision in terms of the desired surface profile, for example a desired homogeneous removal. Process control is relatively simply and the design of the device (10) is relatively simple. According to the invention, turning processes in traveling movements can be avoided and the travel movements remain restricted to short distances. In this way, tool surfaces can be processed that are substantially wider with respect to at least one dimension than the width provided by the tool function.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines gewünschten rotationssymmetrischen  Method and device for producing a desired rotationally symmetric
Oberflächenprofils  surface profile
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zu r Erzeugung eines gewünschten Oberflä chenprofils nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines gewünschten Oberflächenprofils nach dem Oberbegriff von Anspruch 11. The present invention relates to a method for r producing a desired Oberflä chenprofils according to the preamble of claim 1 and an apparatus for producing a desired surface profile according to the preamble of claim 11.
Die O berflächenprofilierung ist eine gängige Methode, um einer Oberfläche eine bestimm te Form aufzuprägen. Dies kann grundsätzl ich durch Auftrag oder Abtrag oder Kom bination von beidem erfolgen. Surface profiling is a common method of imparting a particular shape to a surface. In principle, this can be done by order or removal or combination of both.
Für eine solche O berflächenprofilierung können grundsätzlich unterschiedl iche Werkzeuge eingesetzt werden. Bekannt sind solche, die einen direkten Kontakt mit der O berfläche herstei len, wie es bei mechanisch wirkenden Werkzeugen, beispielsweise Fräsen und dgl . der Fal l 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. Known are those which produce a direct contact with the sur surface O len, as in mechanically acting tools, such as milling and the like. the case is. In such contact-forming tools, there is thus a direct contact of a mechanical part of the tool.
Andererseits bestehen auch Werkzeuge, die kontaktlos gegenü ber der O berfläche wirken. Es handelt sich also um Werkzeuge, bei denen kein direkter Kontakt eines mechanischen Teils des Werkzeuges mit der O berfläche besteht. Bekannt sind hier beispielsweise Trenn schweißgeräte, LASE R-Strahl-Werkzeuge, Drucker, lonenstrahlquel len, Plasmastrahlquellen und dgl. On the other hand, there are also tools that act contactless over the O berfläche. So these are tools in which there is no direct contact of a mechanical part of the tool with the O berfläche. Known here are, for example, separation welders, LASE R-beam tools, printers, lonenstrahlquel 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.
Besondere Bedeutung ha ben Strukturü bertragungen mit H ilfe von Masken, die entweder auf der Oberfläche des Werkstücks aufgebracht oder o berhal b der Oberfläche des Werk stücks angeordnet werden. Dann kann die Struktur der Maske auf die O berfläche ü bertra gen werden. Of particular importance are structural transfers with the aid of masks, which are either applied to the surface of the workpiece or arranged over the surface of the workpiece. Then the structure of the mask can be transferred to the surface.
Beispielsweise kann eine Maske 100, 100' dadurch auf der Oberfläche 102, 102' gebildet werden, dass ein sogenannter„Photoresist" 104, 104' auf der O berfläche 102, 102' a bgeschieden (z. B. durch Spray- oder Spin-Coating) wird und anschl ießend mittels lithogra- phischer Verfahren 105, 105' ein bestimmtes Muster 106, 106' in dem Photoresist 104,For example, a mask 100, 100 'may be formed on the surface 102, 102' such that a so-called "photoresist" 104, 104 'is deposited on the surface 102, 102' a (eg by spray or spin coating). Coating) and then by means of lithographic phic process 105, 105 ', a specific pattern 106, 106' in the photoresist 104,
104' erzeugt wird, wie in den Fig. 8a, 8 b, 9a, 9 b gezeigt ist. Die dadurch erzeugte Masken struktur 106, 106' wird dann in die Oberfläche 102, 102' durch kontaktlose Werkzeuge 108, 108' ü bertragen. I n den Fig. 8c und 9c wird die Strukturü bertragung mithilfe beispielsweise eines RI BE ( Reaktive Ion Beam Etching)-Prozesses 108, 108' vorgenommen, wobei in Fig. 8c die Selektivität des RI BE-Prozesses 108 größer 1 ist, wodurch die erzeugte Oberflächen struktur 110 gegenü ber der Maskenstruktur 106 proportional ü berhöht ausgebildet wird. „Selektivität" ist da bei definiert als das Verhältn is der Ätzraten von dem zu strukturieren den Material (hier das O berflächenmaterial 102) in Bezug auf das Maskenmaterial (hier der Photoresist 104). 104 ', as shown in FIGS. 8a, 8b, 9a, 9b. The masks structure 106, 106 'produced thereby is then transferred into the surface 102, 102' by contactless tools 108, 108 '. In FIGS. 8c and 9c, the pattern transfer is performed using, for example, a RI BE (Reactive Ion Beam Etching) process 108, 108 ', wherein in FIG. 8c the selectivity of the RI BE process 108 is greater than 1, whereby the generated surface structure 110 is formed over the mask structure 106 proportionally ühöhöht. "Selectivity" is defined as the ratio of etch rates of the material to be patterned (here, the surface material 102) with respect to the mask material (here the photoresist 104).
Grundsätzl ich eignen sich als Maskenmaterialien Softmasken, wie z. B. ein Photoresist oder eine Goldschicht, oder Flartmasken, wie z. B. eine Chromschicht. Anstel le einer Strukturie rung der Maske im Rahmen eines lithographischen Prozesses können auch mechanische Prozesse, wie ein Ritzen, oder andere geeignete Strukturierungsverfahren für Masken verwendet werden. Die Maskenstrukturierung kann auch in einem Zwei-Schritt-Prozess erfolgen, beispielsweise indem auf der Oberfläche eine Metallschicht und darauf ein Photoresist a bgeschieden werden. Dann könnte der Photoresist mittels l ithographischer Verfahren strukturiert werden und diese Struktur mittels beispielsweise eines lonenstrahl- verfahrens in die Metal lschicht ü bertragen werden, wo bei das lonenstrahlverfahren andere Prozessparameter ( beispielsweise ein anderes Prozessgas) aufweist, als die Prozessparame ter des eigentlichen lonenstrahlverfahrens zur Stru kturierung der Oberfläche. All dies ist dem Fachmann geläufig, so dass darauf nicht weiter eingegangen werden muss. Grundsätzl I am suitable as mask materials soft masks, such. As a photoresist or a gold layer, or Flartmasken, such. B. a chrome layer. Instead of structuring the mask in the context of a lithographic process, mechanical processes such as scribing or other suitable patterning methods for masks can also be used. The mask patterning can also be done in a two-step process, for example by depositing a metal layer on the surface and a photoresist on it. Then, the photoresist could be patterned by means of ithographic techniques, and this structure transferred to the metal layer via, for example, an ion beam process, where the ion beam process has different process parameters (eg, another process gas) than the process parameters of the actual ion beam process curling the surface. All this is familiar to the expert, so it need not be discussed further.
In Fig. 9c dagegen ist die Selektivität kleiner 1, so dass die O berflächenstruktur 110' gegenü ber der Maskenstruktur 106' proportional verkleinert ausgebildet wird. In contrast, in FIG. 9 c, the selectivity is less than 1, so that the surface structure 110 'is made proportionally smaller than the mask structure 106'.
In Fig. 10a ist der Fal l dargestellt, dass eine Oberfläche 102" von sich aus Unebenheiten 112 aufweist. Durch Auftrag einer Planariersierungsschicht 104", beispielsweise in Form eines Photoresists 104", der durch Spray- oder Spin-Coating aufgebracht wurde, wird eine Maske 100" mit einer völl ig ebenen und glatten Maskenstruktur 106" erzeugt (vgl. Fig. 10b), die dann beispielsweise durch einen RI BE-Prozess 108" in die Oberfläche 102" ü bertragen werden kann, wodurch sich eine völ lig glatte und ebene O berflächenstruktur 110" ergi bt (vgl . Fig. 10). Hierzu ist allerdings erforderlich, dass die Selektivität 1 ist. In Fig. 10a, the case is shown where a surface 102 "by itself has unevenness 112. By applying a planarizing layer 104", for example in the form of a photoresist 104 ", which has been applied by spray or spin coating, becomes a Mask 100 "with a completely flat and smooth mask structure 106" produced (see Fig. 10b), which then for example by a RI BE process 108 "into the surface 102" This results in a completely smooth and flat surface structure 110 "(see FIG. 10), but for this purpose it is necessary for the selectivity to be 1.
Problematisch an diesen kontaktlosen Werkzeugen ist es, dass sie immer eine Werkzeug funktion 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 Intensitätsverteil ung auf. Damit ist es a ber schwie rig, eine gewünschte Bearbeitung der O berfläche 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 ü ber einem Werk stück anzuordnen und das Werkstück gegenü ber dem Werkzeug zu drehen. Dadurch werden I nhomogenitäten der Werkzeugfunktion auf den Kreisbahnen bzgl. der Drehachse ausgeglichen, so dass rotationssymmetrische O berflächenprofile mit hoher Präzision erzeugt werden können. Allerdings ist die radiale Homogenität des Oberflächenprofils von der Breite der Werkzeugfunktion und deren Homogenität ü ber der Breite a bhängig, weshal b sie beschränkt ist. Genauer gesagt wird man eine Werkstückgröße wählen, die wesentl ich kleiner ist als die Werkzeugfunktion, so dass die Werkzeugfunktion ü ber dem Werkstück weitgehend homogen ist. To remedy this situation, it is already known to arrange a tool centrally about a work piece and to rotate the workpiece against the tool. As a result, inhomogeneities of the tool function on the circular paths with respect to the axis of rotation are compensated 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 and its homogeneity across the width a, so it is limited. More specifically, one will select a workpiece size which is substantially smaller than the tool function, so that the tool function is largely homogeneous over the workpiece.
Dies ist beispielsweise in der US 3 456 616 A gezeigt, die zusätzl ich zu einer Drehung des Werkstücks um eine Werkstückdrehachse noch eine Drehung der Werkstückdrehachse um eine zentrale Drehachse, also eine Art Planeten bewegung beschrei bt. Diese Planeten bewe gung verbessert zwar die Homogenität, beseitigt al lerdings nicht die Größen beschränkung. Außerdem verlängern sich die Bearbeitungszeiten stark. This is shown, for example, in US Pat. No. 3,456,616 A, which in addition to a rotation of the workpiece about a workpiece axis of rotation also rotates the workpiece axis about a central axis of rotation, that is to say a type of planetary motion. Although this planetary motion improves homogeneity, it does not eliminate the size limitation. In addition, the processing times are greatly extended.
Eine andere Lösung besteht darin, das Werkstück ruhig stehen zu lassen und das Werkzeug rasterartig ü ber das Werkstück zu bewegen. Solche Anlagen verwenden eine Verweilzeit steuerung, bei denen jedoch ein enormer maschineller Aufwand besteht und vora b kompli zierte Simulationsberechnungen notwendig sind. Außerdem wird ein Meanderpfad für die Bewegung des Werkzeugs ü ber dem Werkstück verwendet, der die Bearbeitungszeit wesentl ich vergrößert und bei dem Abbrems- und Beschleunigungsvorgänge am Anfang und Ende jeder Meanderzeile erfolgen, die die Mechanik der Anlage stark belasten. Es ist daher Aufga be der vorl iegenden Erfindung, eine Oberflächenprofil ierung mit kontakt losen Werkzeugen anzugeben, die eine hohe Präzision in Bezug auf das gewünschte, mit H ilfe einer Strukturü bertragung durch Masken erzeugte O berflächenprofil ermöglicht. Insbesondere soll die Prozessführung relativ simpel und der Aufbau der Vorrichtung relativ einfach sein. Da bei sollen vorzugsweise Wendepunkte einer Fahrbewegung vermieden und Fahrbewegungen nur auf kurze Distanzen beschränkt bleiben. Besonders bevorzugt sollen Werkzeugo berflächen bearbeitbar sein, deren Dimension in zumindest einer Richtung wesentl ich größer ist als die Breite der Werkzeugfu nktion. 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 where there is a huge machine effort and vora b compli ed simulation calculations are necessary. In addition, a meander path is used for the movement of the tool over the workpiece, which increases the machining time substantially and in which deceleration and acceleration operations take place at the beginning and end of each meander line, which heavily stress the mechanics of the system. It is therefore a task of the present invention to provide a surface profiling with non-contact tools that enables high precision with respect to the desired surface profile produced by masks with the aid of a pattern transfer. In particular, the process management should be relatively simple and the structure of the device relatively simple. Since it is preferable to avoid turning points of a driving movement and remain limited movements movements only at short distances. Particularly preferably Werkzeugo be machined surfaces whose dimension in at least one direction wesentl I greater than the width of the Werkzeugfu action.
Diese Aufga be wird gelöst mit dem erfindungsgemäßen Verfahren nach Anspruch 1 und der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Anspruch 11. Vorteil hafte Weiterbildungen sind in den U nteransprüchen und in der nachfolgenden Beschrei bung zusammen mit den Figuren angegeben. This Aufga be solved with the inventive method according to claim 1 and the device according to the invention according to claim 11. Advantageous developments are in the U nteransprüchen and in the following descrip tion together with the figures.
Erfinderseits wurde erkannt, dass diese Aufga be in überraschender Art und Weise dadurch besonders einfach gelöst werden kann, wenn das Werkzeug relativ gegenü ber dem Werk stück rotiert wird, wo bei der Abstand der O berflächennormalen des Werkstücks und der Längsachse des Werkzeugs zumindest zwei unterschied liche Werte annimmt. It has been recognized, on the one hand, that this task can be solved particularly simply in a surprising manner when the tool is relatively rotated relative to the workpiece where at least the distance between the surface normal of the workpiece and the longitudinal axis of the tool is at least two different Takes values.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Erzeugung eines gewünschten rotationssymmetri schen Profils einer Oberfläche zumindest eines Werkstücks, das eine Werkstücknormale aufweist, durch Ü bertragung einer Struktur einer Maske auf die O berfläche des Werkstücks mittels eines kontaktlosen Bearbeitungswerkzeugs, das eine Werkzeugfunktion und eine Werkzeuglängsachse aufweist, wo bei das Bearbeitungswerkzeug relativ in Bezug auf das Werkstück rotiert wird, zeichnet sich dadurch aus, dass der Abstand zwischen Werkstück normale und Werkzeuglängsachse auf zumindest zwei u nterschiedliche Werte eingestel lt wird. Da bei können beide Werte oder nur ein Wert ungleich 0 mm sein. The method according to the invention for producing a desired rotationally symmetrical profile of a surface of at least one workpiece having a workpiece normal by transmitting a structure of a mask to the surface of the workpiece by means of a non-contact machining tool having a tool function and a tool longitudinal axis, where at Machining tool is rotated relative to the workpiece, characterized in that the distance between the workpiece normal and tool longitudinal axis is set to at least two u nterschiedliche values. Both values or only one value can be different from 0 mm.
„Zumindest eines Werkstücks" bedeutet in diesem Zusammenhang, dass auch zwei oder mehrere Werkstücke gleichzeitig bearbeitet werden könne, so dass ein echtes Batch- Processing mögl ich ist. Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch bel iebig oft nacheinander an ein und demsel ben Werkstück ausgeführt werden, um ein bestimmtes gewünschtes rotationssymmetri sches Oberflächenprofil zu erhalten. "At least one workpiece" in this context means that two or more workpieces can be processed simultaneously, so that a real batch processing is possible. The inventive method can also be performed bel iebig often successively on a and demsel ben workpiece to obtain a specific desired rotationally symmetric cal surface profile.
„Relativ in Bezug" bedeutet im Rahmen der vorliegenden Erfindung, dass folgende drei unterschiedl iche Fäl le bestehen können : "Relative in terms" in the context of the present invention means that the following three different cases can exist:
i) das Werkzeug steht stil l und das Werkstück wird um die Werkstücknormale i) the tool is in style 1 and the workpiece is about the workpiece normal
rotiert, wo bei die Drehachse nicht identisch mit der Werkstücknormale sein muss, ii) das Werkstück steht still und das Werkzeug wird auf einer Bahn gegenü ber dem Werkstück rotiert und  rotates, where the axis of rotation does not have to be identical to the workpiece normal, ii) the workpiece stands still and the tool is rotated on a path opposite the workpiece and
iii) das Werkstück wird um die Werkstücknormale rotiert, wo bei die Drehachse nicht identisch mit der Werkstücknormale sein muss, und das Werkzeug wird auf einer Bahn gegenü ber dem Werkstück rotiert. iii) the workpiece is rotated about the workpiece normal, where 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 ell iptische Bahnen oder andere beliebig gebogene Bahnen. "Track" 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. E benso bedeutet„rotiert" nicht zwingend, dass eine vollständige Rotation vorl iegt. 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 travel completely and / or not in one go, but is sufficient to at least partially move on that track., Similarly, "rotating" does not necessarily mean that there is a 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.
„Ü bertragung" bedeutet da bei nicht nur identische Ü bertragung, bei der die durch die Maske vorgegebene Maskenstruktur 1: 1 in eine identische Struktur der O berfläche des Werkstücks ü bertragen wird, sondern auch eine proportionale, d. h. formerhaltende Ü bertragung, bei der die Maskenstruktur proportional skaliert werden kann, und eine nicht proportionale Ü bertragung. Es können also bestimmte gewünschte Strukturen in der Werkstückoberfläche erzeugt werden, was auch die Glättung der Werkstückoberfläche einschließt. „Maske" ist jede Schicht, die entlang ihrer Oberfläche ein Höhenprofil aufweist und/oder die entlang ihrer Oberfläche unterschiedl iche Selektivitäten für das Bearbeitungswerkzeug aufweist. Die Maske kann entweder direkt auf der O berfläche des Werkstücks aufgebracht sein oder oberhal b der Oberfläche des Werkstücks, a lso von dieser Oberfläche bea bstandet angeordnet sein. I m Fal l der direkten Anordnung auf der Oberfläche wird bevorzugt eine Softmaske, z. B. aus einem Photoresist, oder eine Hartmaske, z. B. aus Chrom, verwendet, wobei die Strukturierung beispielsweise durch einen Lithographie-Prozess oder einen mechanischen Prozess erfolgt, verwendet, was dem Fachmann geläufig ist. In this case, "transfer" does not only mean identical transfer, in which the mask structure predetermined by the mask is transferred 1: 1 into an identical structure of the sur face of the workpiece, but also a proportional, ie, form-retaining transfer, in which the Mask structure can be proportionally scaled, and a non-proportional transfer Thus, certain desired structures in the workpiece surface can be generated, which also includes the smoothing of the workpiece surface. "Mask" is any layer having a height profile along its surface and / or having different selectivities for the machining tool along its surface The mask may either be applied directly to the surface of the workpiece or to the surface of the workpiece, In the case of a direct arrangement on the surface, a soft mask, eg of a photoresist, or a hard mask, eg of chromium, is preferably used, the structuring for example carried out by a lithographic process or a mechanical process, which is familiar to the person skilled in the art.
Die Maske kann eine beliebige Struktur aufweisen, wobei Struktur nicht nur die geometri sche Struktur entlang der Oberfläche, sondern die Selektivitätsverteil ung entlang der O berfläche meint. Da bei kann es sich insbesondere u m ein- oder zweidimensionale Struk turen, wie Liniengitter, Punktgitter, Gitter gekreuzter Linien, binäre Gitter al lgemein und sogar um beliebige lateral ü ber der O berfläche angeordneter Maskengeometrien bis zu nahezu stochastischer Strukturen handel n. The mask may have any structure, wherein structure means not only the geometric structure along the surface, but the selectivity distribution along the surface. In particular, one-dimensional or two-dimensional structures, such as line grids, point grids, lattices of crossed lines, binary lattices, and even arbitrary mask geometries arranged laterally over the surface, can be almost completely stochastic.
Die„Werkzeuglängsachse" ist da bei der Mittelpunkt der Werkzeugfunktion, also der Schwerpunkt der Wirkungsverteilung der Werkzeugfunktion. The "tool longitudinal axis" is at the center of the tool function, ie the center of gravity of the effect distribution of the tool function.
„Abstand zwischen Werkstücknormale und Werkzeuglängsachse" ist da bei der Abstand, der auf der Werkstückoberfläche besteht. Die Lage der Werkzeuglängsachse auf der Werk stückoberfläche ist da bei der Punkt, an dem der Mittelpunkt der Werkstückfunktion die O berfläche des Werkstücks schneidet. The position of the tool longitudinal axis on the workpiece surface is present at the point at which the center of the workpiece function intersects the surface of the workpiece.
Die Ü bertragung kann da bei durch Materialauftrag auf die O berfläche des zumindest einen Werkstücks und/oder durch Materiala btrag von der O berfläche des zumindest einen Werkstücks erfolgen. The transfer can be done by applying material to the surface of the at least one workpiece and / or by transferring material from the surface of the at least one workpiece.
Besonders vorteil haft sind das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung auf dem Gebiet der Erzeugung von diffra ktiven und/oder refraktiven optischen Elementen, wie Fresnel-Linsen, optischen Linsen, optischen Beugungsgittern, optischen Spiegeln und dgl., insbesondere auch bei der Glättu ng der Oberflächen solcher Elemen teeinsetzbar. In einer vorteil haften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Werkzeugfunktion in Bezug auf die Werkzeuglängsachse rotationssymmetrisch ist. Dann lässt sich das gewünschte O berflächenprofil mit hoher Präzision besonders einfach hersteilen. Zusätzlich oder falls die Werkzeugfunktion nicht rotationssymmetrisch ist, könnte zusätzlich eine Drehung der Werkzeugfunktion um die Werkzeuglängsachse vorgesehen werden. Particularly advantageous are the inventive method and apparatus of the invention in the field of the production of diffractive and / or refractive optical refractive elements, such as Fresnel lenses, optical lenses, optical diffraction gratings, optical mirrors and the like., Especially in the Glättu ng of Surfaces such Elemen teeinsetzbar. In an advantageous development is provided that the tool function is rotationally symmetrical with respect to the tool longitudinal axis. Then the desired surface profile can be produced particularly easily with high precision. 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 vorteil haften Weiterbildung ist vorgesehen, dass ein rotationssymmetrisches O berflächenprofil erzeugt wird. Solche O berflächenprofile lassen sich durch die erfin dungsgemäße Rotation mit Abstandsverstell ung besonders leicht mit hoher Präzision herstei len. In an advantageous embodiment, it is provided that a rotationally symmetrical surface profile O is generated. Such O berflächenprofile can len by the inven tion proper rotation with Abstellverstell particularly easy with high precision len.
In einer vorteil haften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Bearbeitungswerkzeug aus der Gruppe umfassend lonenstrahlquel len, Plasmaquel len, Elektronenstrahlquellen, Teilchenquellen zur Schichta bscheidung oder Quellen elektromagnetischer Strahlung ausgewählt wird. Damit lassen sich besonders effektiv O berflächen bearbeiten. Die Bear beitung erfolgt besonders bevorzugt durch Trockenätzen mittels Ionen und/oder Radikalen. Dies kann beispielsweise durch Plasmaätzen, Reactive Ion Etching ( RI E) oder Reactive Ion Beam Etching ( RI BE) erfolgen, wo bei die verwendeten Prozessgase vom zu strukturieren den Material a bhängen. Da bei hat RI BE grundsätzl iche Vorteile gegenü ber RI E dahinge hend, dass eine bessere räumliche Trennung des Werkstücks vom Plasma und eine erhöhte Ätzanisotropie bestehen, wodurch sich vor al lem optische Bauelementstrukturen leichter herstei len lassen, wie Beugungsgitter und Gitterprismen. In an advantageous embodiment, it is provided that the machining tool is selected from the group comprising ion beam sources, plasma sources, electron beam sources, particle sources for layer deposition or sources of electromagnetic radiation. This makes it possible to process surfaces very effectively. The processing is particularly preferably carried out by dry etching using ions and / or free radicals. This can be done for example by plasma etching, Reactive Ion Etching (RI E) or Reactive Ion Beam Etching (RI BE), where at the used process gases from the structure to the material a hang. As a result, RI BE has fundamental advantages over RI E in that there is better spatial separation of the workpiece from the plasma and increased etch anisotropy, which makes optical device structures, such as diffraction gratings and lattice prisms, easier to manufacture.
In einer vorteil haften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Werkstücknormale relativ gegenü ber der Werkzeuglängsachse verkippt ausgerichtet wird. Dadurch lassen sich dreidimensionale Oberflächenprofile schneller erzeugen. Außerdem lassen sich auch in Bezug auf die Werkstücknormale Hinterschneidungen im O berflächenprofil herstei len. Schl ießlich können auch gekrümmte O berflächen bearbeitet werden. Da bei kann die Verkippung auch ü ber die Oberfläche des Werkstücks verschiedene Werte annehmen, wobei die Veränderung der Verkippung kontinuierl ich oder schrittweise erfolgen kann. In einer vorteil haften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Abstandsänderung mit aktiver Werkzeugfunktion erfolgt. Das Werkzeug ist also eingeschaltet und die O berflächenprofilie rung wirksam während der Abstandsänderung. Dadurch kann die Bearbeitungszeit redu ziert werden. In an advantageous embodiment, it is provided that the workpiece normal is tilted relative to the tool longitudinal axis tilted. As a result, three-dimensional surface profiles can be generated faster. In addition, undercuts in the surface profile can be produced in relation to the workpiece normal. Finally, curved surfaces can also be machined. In this case, the tilting can also assume different values over the surface of the workpiece, whereby the tilting can be changed continuously or stepwise. 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. As a result, the processing time can be reduced.
In einer vorteil haften Weiterbildung ist vorgesehen, dass für jeden Abstand eine Bearbei tungszeit des Bearbeitungswerkzeugs festgelegt wird. In an advantageous embodiment, it is provided that a machining time of the machining tool is set for each distance.
In einer vorteil haften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Werkzeugfunktion bestimmt wird und Abstände sowie die Bearbeitungszeiten der Abstände durch Anpassung der Werkzeugfunktion an das gewünschte O berflächenprofil bestimmt werden. Bevorzugt wird auch ein Verkippungswinkel der Werkstücknormale relativ gegenü ber der Werkzeuglängs achse bestimmt. Dieser Verkippungswinkel kann da bei unterschiedl ich sein in Bezug auf die unterschiedl ichen Abstände und sich auch zeitlich ändern. In an advantageous development is provided that the tool function is determined and distances and the processing times of the distances are determined by adjusting the tool function to the desired O berflächenprofil. Preferably, a tilt angle of the workpiece normal relative to the tool longitudinal axis is determined. This tilting angle can be different in relation to the different distances and also change over time.
In einer vorteil haften 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 Ü berlagerung zwei oder mehrerer dieser Funktionen modell iert wird. In an advantageous embodiment, 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 vorteil haften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Werkstück auf einem um eine Drehachse dreh baren Werkstückhalter 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. Da bei kann die Werkstücknormale mit der Drehachse des Werkstückhalters zusammenfal len, muss dies allerdings nicht. In an advantageous embodiment, it is provided that the workpiece is arranged on a rotating around a rotation axis ble workpiece holder and the tool is moved to a radius with respect to the axis of rotation from a first distance to the axis of rotation to a second distance from the axis of rotation. As a result, the method is structurally particularly easy to implement. Since the workpiece normal can coincide with the axis of rotation of the workpiece holder, this does not have to be the case.
Una bhängiger Schutz wird beansprucht für die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzeu gung eines gewünschten rotationssymmetrischen Profils einer Oberfläche zumindest eines Werkstücks, das eine Werkstücknormale aufweist, durch Ü bertragung einer Struktur einer Maske auf die O berfläche des Werkstücks mittels eines kontaktlosen Bearbeitungswerk zeugs, das eine Werkzeugfunktion und eine Werkzeuglängsachse aufweist, wo bei 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 einstell bar ist. Una pending protection is claimed for the inventive device for generating a desired rotationally symmetrical profile of a surface of at least one workpiece having a workpiece normal by Ü transmission of a structure of a mask on the O berfläche of the workpiece by means of a non-contact processing tool that a tool function and has a tool longitudinal axis, where in the Device is arranged to rotate the machining tool relative to 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 bar.
In einer vorteil haften Weiterbildung ist die Vorrichtung eingerichtet, das erfindungsgemä ße Verfahren auszuführen. In an advantageous embodiment, the device is configured to carry out the method according to the invention.
Die Merkmale und weitere Vorteile der vorl iegenden Erfindung werden im Folgenden anhand der Beschrei bung bevorzugter Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den Figuren deutlich werden. Da bei zeigen rein schematisch : The features and other advantages of the present invention will become apparent hereinafter with reference to the description of preferred embodiments in conjunction with the figures. As shown purely schematically:
Fig. 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer perspektivischen Schnittan sicht, 1 shows the device according to the invention in a perspective Schnittan view,
Fig. 2 den Werkstückhalter der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Fig. 1 in einer Draufsicht in einer ersten bevorzugten Ausgestaltung,  2 shows the workpiece holder of the device according to the invention according to FIG. 1 in a plan view in a first preferred embodiment, FIG.
Fig. 3 das auf dem Werkstückhalter nach Fig. 2 angeordnete Werkstück in einem  Fig. 3, arranged on the workpiece holder of FIG. 2 workpiece in one
Längsschnitt,  Longitudinal section
Fig. 4 den Werkstückhalter der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Fig. 1 in einer Draufsicht in einer zweiten bevorzugten Ausgestaltung,  4 shows the workpiece holder of the device according to the invention according to FIG. 1 in a plan view in a second preferred embodiment, FIG.
Fig. 5 das Schema des erfindungsgemäßen Verfahrens,  5 shows the scheme of the method according to the invention,
Fig. 6 den relativen Materiala btrag ü ber der radialen Position für ein erstes Fig. 6 shows the relative Materiala btrag ü over the radial position for a first
Ausführungsbeispiel,  Embodiment,
Fig. 7 den relativen Materiala btrag ü ber der radialen Position für ein zweites  Fig. 7 shows the relative Materiala btrag ü over the radial position for a second
Ausführungsbeispiel,  Embodiment,
Fig. 8a, b, c eine O berflächenprofilierung mittels eines RI BE-Prozesses nach dem  8a, b, c show a surface profiling by means of a RI BE process after
Stand der Technik mittels proportional ü berhöhendem Transfer einer Maskenstruktur,  Prior art by means of proportionally excessive transfer of a mask structure,
Fig. 9a, b, c eine O berflächenprofilierung mittels eines RI BE-Prozesses nach dem  9a, b, c show a surface profiling by means of a RI BE process after
Stand der Technik mittels proportional verkleinerndem Transfer einer Maskenstruktur,  State of the art by means of proportionally decreasing transfer of a mask structure,
Fig. 10a, b, c eine O berflächenglättung mittels eines RI BE-Prozesses nach dem Stand der Technik und Fig. 11a, b ein drittes Ausführungsbeispiel . 10a, b, c show a surface smoothing by means of a RI BE process according to the prior art and Fig. 11a, b, a third embodiment.
In den Fig. 1, 2 und 4 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 und dessen Werkstückhalter 12 in verschiedenen Ansichten und Ausgestaltungen gezeigt. 1, 2 and 4, the inventive device 10 and the workpiece holder 12 is shown in various views and configurations.
Es ist zu erkennen, dass die Vorrichtung 10 eine Vakuumkammer 13 mit einem Gehäuse 14 aufweist, in der eine lonenstrahlquel le 16 als Werkzeug mit einer Werkzeuglängsachse WL und ein Werkstückhalter 12 angeordnet sind. Die Vakuumkammer 13 besitzt wie ü bl ich Mittel zur Evakuierung in Form von Pumpen, M ittel zur Gaszuführung und M ittel zur Energieversorgung der lonenstrahlquelle 16 sowie diesbezügl iche Steuertechnik (jeweils nicht gezeigt). It can be seen that the device 10 has a vacuum chamber 13 with a housing 14 in which a lonenstrahlquel le 16 as a tool with a tool longitudinal axis WL and a workpiece holder 12 are arranged. The vacuum chamber 13 has, as usual, means for evacuation in the form of pumps, means for supplying gas, and means for supplying power to the ion beam source 16, as well as related control techniques (not shown).
Der Werkstückhalter 12 weist eine Drehachse D auf, um die der Werkstückhalter 12 rotiert werden kann. The workpiece holder 12 has an axis of rotation D about which the workpiece holder 12 can be rotated.
Die lonenstrahlquel le 16 kann in Bezug auf die Drehachse D um einen Winkel a verkippt werden. Der Abstand A zwischen Werkstückhalter 12 und lonenstrahlquel le 16 kann beispielsweise durch ein teleskopierbares Element 17 verändert werden. Der Abstand B zwischen der parallel (also unverkippt) zueinander ausgerichteten Drehachse D und Werkzeuglängsachse WL kann beispielsweise mittels eines Schienensystems 18 verändert werden, wobei im unverkippten Zustand und für einen Abstand B = 0 mm die Drehachse D und die Werkzeuglängsachse WL auf einer Linie l iegen. Der Abstand B wird also auf einer Achse x verändert, wo bei die Achse x auf einem Radius in Bezug auf die Drehachse D l iegt. The lonenstrahlquel le 16 can be tilted with respect to the axis of rotation D by an angle a. The distance A between the workpiece holder 12 and lonenstrahlquel le 16 can be changed for example by a telescopic element 17. The distance B between the parallel (ie untilted) aligned rotational axis D and tool longitudinal axis WL can be changed for example by means of a rail system 18, wherein in the untilted state and for a distance B = 0 mm the axis of rotation D and the tool longitudinal axis WL on a line l , The distance B is thus changed on an axis x, where the axis x is at a radius with respect to the axis of rotation D l.
Der Werkstückhalter 12 weist einen Durchmesser von 500 mm auf. Auf diesem Werkstück halter 12 lassen sich entsprechend Fig. 2 fünf Werkstücke 19 in Wafer-Form, beispielsweise Si-Wafer nebeneinander anordnen, wo bei die Werkstücke 19 einen Durchmesser von 100 mm aufweisen. 1. Ausführungsbeispiel The workpiece holder 12 has a diameter of 500 mm. According to FIG. 2, five workpieces 19 in wafer form, for example Si wafers, can be arranged side by side on this workpiece holder 12, where the workpieces 19 have a diameter of 100 mm. 1st embodiment
1.1. Bestimmung der Werkzeugfunktion durch Footprintätzung  1.1. Determination of the tool function by footprint etching
Entsprechend Fig. 2 wurden fünf Si-Wafer 19 entlang der x-Richtung auf dem Werkstück halter 12 aneinander angrenzend angeordnet, wodurch die gesamte Breite von 500 mm des Werkstückhalters 12 a bgedeckt wurde. 2, five Si wafers 19 along the x direction on the workpiece holder 12 were arranged adjacent to each other, whereby the entire width of 500 mm of the workpiece holder 12 a was covered.
Diese Wafer 19 waren vorher mit einer binären Photoresist-Maske 20 versehen worden, wie in Fig. 3 schematisch gezeigt ist. Dadurch befa nd sich auf jedem Wafer 19 ein laterales Gitter 21 mit einer 20 pm-Periode, d.h. es bestanden Photoresist-Stege 22 mit 10 pm Breite und angrenzende Grä ben 24 mit 10 pm Breite. Dadurch konnte jedem Gra ben 24 eine exakte Position auf der x-Achse zugeordnet werden. These wafers 19 were previously provided with a binary photoresist mask 20, as shown schematically in FIG. As a result, on each wafer 19 there is a lateral grating 21 with a 20 pm period, i. There were photoresist webs 22 with 10 pm width and adjacent graben ben 24 with 10 pm width. As a result, each grave 24 could be assigned an exact position on the x-axis.
Die lonenstrahlquel le 16 wurde unverkippt so angeordnet, dass sich deren Werkzeuglängs achse WL auf einer Linie mit der Drehachse D des Werkstückhalters 12 befand. The lonenstrahlquel le 16 was arranged untilted so that their tool longitudinal axis WL was in line with the axis of rotation D of the workpiece holder 12.
Die lonenstrahlquel le 16 war vom Kaufman-Typ, die m it Argon als Prozessgas und einer lonenenergie von 800 eV betrieben wurde. Der Arbeitsa bstand A betrug 400 mm und der Prozessdruck in der Vakuumkammer lag bei 4,0 * 10 5 m bar. Die Hal bwertsbreite der Werkzeugfunktion wurde wie folgt bestimmt: The ion beam source 16 was of the Kaufman type operated with argon as a process gas and an ion energy of 800 eV. The working distance A was 400 mm and the process pressure in the vacuum chamber was 4.0 * 10 5 m bar. The half width of the tool function was determined as follows:
Der Werkstückhalter 12 wurde mit den Werkstücken 19 mit 5 Umdrehungen pro M inute um die Drehachse D für eine Zeit von 30 min rotiert, wobei die lonenquel le 16 stil l stand. The workpiece holder 12 was rotated with the workpieces 19 at 5 revolutions per minute about the axis of rotation D for a period of 30 minutes, the ion source 16 being in the style.
Prozessparameter: lonenenergie: 800 eV Process parameters: ion energy: 800 eV
Prozessgas: Argon  Process gas: argon
Arbeitsa bstand : 400 mm  Working distance: 400 mm
Einfallswinkel a: 0  Angle of incidence a: 0
Rotationsgeschwindigkeit: 5 rpm  Rotation speed: 5 rpm
Bearbeitungszeit: 30 min  Processing time: 30 min
Prozessdruck Vakuumkammer 13 : 4,0 * 10 5 m bar Dadurch wurden die Wafer 19 in den Grä ben 24 geätzt, wobei die Photoresist-Maske 20 eine Ätzung der Wafer 19 an den jeweiligen Positionen der Stege 22 verhinderte. Process pressure vacuum chamber 13: 4.0 * 10 5 m bar As a result, the wafers 19 in the graves 24 were etched, with the photoresist mask 20 preventing etching of the wafers 19 at the respective positions of the lands 22.
Nach Beendigung der Ätzung wurden al le Wafer 19 entnommen und die Photoresist-Maske 20 nasschemisch entfernt. Anschl ießend wurde die Tiefe, also der durch die Ätzung bedingte Materiala btrag, an der Stel le der Grä ben 24 mittels Rastkraftmikroskopie gemes sen 25. After the completion of the etching, all the wafers 19 were removed and the photoresist mask 20 was removed wet-chemically. Subsequently, the depth, ie the etching caused by the etching, was measured at the location of the graves 24 by means of cog force microscopy 25.
Die gemessenen Abträge wurden als Eingangsdaten für die Bestimmung der Werkzeugfunk tion, in diesem Fal le also der Abtragfunktion, verwendet. Da bei wurde die Werkzeugfunkti on mit H ilfe einer nichtlinearen Fit-Prozedur durch eine Superposition 2-dimensionaler Gauß- und Fehlerfunktionen angepasst, um dadurch Pa rameter wie beispielsweise Ätzra ten, Standarda bweichungen in x- und y-Richtung, Plateauwerte und dgl. zu bestimmen. The measured ablations were used as input data for the determination of the tool function, in this case ie the ablation function. In this case, the tool function has been adjusted by means of a nonlinear fit procedure by a superposition of 2-dimensional Gaussian and error functions to thereby assign parameters such as etch rates, standard deviations in x and y directions, plateau values, and the like determine.
Folgende Parameter der Werkzeugfunktion wurden berechnet: The following parameters of the tool function were calculated:
Maximale Ätzrate: 9,48 nm/min Maximum etching rate: 9.48 nm / min
Hal bwertsbreite: 192,40 mm  Half width: 192.40 mm
Vol umenätzrate: 0,40 m m3/m in Volumetric etching rate: 0.40 mm 3 / m in
1.2. Homogenes Oberflächenprofil 1.2. Homogeneous surface profile
Die so berechnete Werkzeugfunktion wurde ü ber Kreise mit ausreichend vielen Radien integriert, um die mittlere und maximale Abweichung von der gewünschten O berflächen profilierung zu erhalten. I n diesem Fal l sol lte ein homogener Abtrag ü ber der gesamten Werkstückhalterfläche erzielt werden. The tool function calculated in this way was integrated over circles with sufficiently many radii to obtain the mean and maximum deviation from the desired surface profiling. In this case, a homogeneous removal over the entire workpiece holder surface should be achieved.
In einer anschl ießenden nichtlinearen Fit-Prozedur wurden mit H ilfe der genannten Kreisintegrale die Parameter der zwei Abstände Bl, B2 von der Drehachse D und die Bearbeitungszeiten für die jeweiligen Abstände bestimmt, so dass die gewünschte O berflä- chenprofil ierung mögl ichst genau erhalten wird. Als Normen wurden da bei die L2- ( Metho de der kleinsten Quadrate) und die M in( Max(.))-Norm verwendet. In a subsequent nonlinear fit procedure, the parameters of the two distances B1, B2 from the axis of rotation D and the processing times for the respective distances were determined with the aid of the circle integrals mentioned above, so that the desired overlap is achieved. It will be possible to obtain the exact dimensions. The standards used were the L2 (least squares method) and the M in (Max (.)) Norm.
Es wurden folgende optimale Ätzparameter für zwei Abstände Bl, B2 berechnet: The following optimal etching parameters for two distances Bl, B2 were calculated:
Erster Abstand Bl: 107,87 mm First distance Bl: 107.87 mm
Bearbeitungszeit für ersten Abstand Bl: 27, 15 min  Processing time for first distance Bl: 27, 15 min
Zweiter Abstand B2 : 260,55 mm Second distance B2: 260.55 mm
Bearbeitungszeit für zweiten Abstand B2 : 67, 18 min  Processing time for second distance B2: 67, 18 min
Das erfindungsgemäße Verfahren wurde mit der Vorrichtung 10 entsprechend dem Schema nach Fig. 5 durchgeführt. Genauer gesagt wurde der Werkstückhalter 12 um die Drehachse D kontinuierlich gedreht und die lonenquelle 16 wurde mit ihrer Werkzeugfunktion 26 an einem ersten Abstand Bl der Werkzeuglängsachse WL in Bezug auf die Drehachse D ü ber eine erste bestimmte Bearbeitungszeit angeordnet und anschließend an einem zweiten Abstand B2 der Werkzeuglängsachse WL in Bezug auf die Drehachse D ü ber eine zweite bestimmte Bearbeitungszeit angeordnet. The inventive method was carried out with the device 10 according to the scheme of FIG. More specifically, the workpiece holder 12 has been rotated continuously about the rotation axis D and the ion source 16 has been arranged with its tool function 26 at a first distance Bl of the tool longitudinal axis WL with respect to the axis of rotation D ü over a first specific processing time and then at a second distance B2 Tool longitudinal axis WL with respect to the axis of rotation D ü arranged over a second specific processing time.
In diesem bestimmten Fall könnte auch zuerst die Anordnung an dem zweiten Abstand B2 und anschließend die Anordnung am ersten Abstand Bl vorgenommen werden. Ob diese Anordnung verstausch bar ist, hängt letztl ich vom gewünschten O berflächenprofil a b. In this particular case, the arrangement at the second distance B2 and then the arrangement at the first distance Bl could also be performed first. Whether this arrangement is barter bar depends finally on the desired surface profile a b.
Zur Bestimmung der Präzision des erzeugten O berflächenprofils wurden drei Wafer 28 entsprechend Fig. 4 auf dem Werkstückhalter 12 auf der x-Achse so angeordnet, dass sie direkt aneinander lagen. Dadurch wurde ein Radien bereich von - 50 bis + 250 mm (ent spricht einem Durchmesser von 500 mm) a bgedeckt. Durch die Rotation des Werkstückhal ters 12 entsteht ein symmetrisches O berflächenprofil, so dass die Anordnung dieser drei Wafer 28 ausreichend war. To determine the precision of the generated surface profile, three wafers 28 corresponding to FIG. 4 were arranged on the workpiece holder 12 on the x-axis so that they lay directly against one another. As a result, a radius range of -50 to + 250 mm (corresponding to a diameter of 500 mm) a was covered. The rotation of the Werkstückhal age 12 creates a symmetrical O berflächenprofil, so that the arrangement of these three wafers 28 was sufficient.
Diese Wafer 28 waren identisch wie die Wafer 19 mit einem lateralen Gitter 21 in der Form von Stegen 22 und Grä ben 24 eines binären Photoresists 20 versehen worden. Während der Veränderung des Abstandes B vom ersten Abstand Bl zum zweiten Abstand B2 war die lonenstrahlquelle 16 deaktiviert worden. Folgende Ätzparameter waren verwendet worden: lonenenergie: 800 eV These wafers 28 were identical to the wafers 19 provided with a lateral grid 21 in the form of webs 22 and grave 24 of a binary photoresist 20. During the change of the distance B from the first distance Bl to the second distance B2, the ion beam source 16 had been deactivated. The following etching parameters had been used: ion energy: 800 eV
Prozessgas: Argon  Process gas: argon
Arbeitsa bstand : 400 mm  Working distance: 400 mm
Einfallswinkel a: 0  Angle of incidence a: 0
Rotationsgeschwindigkeit: 5 rpm Rotation speed: 5 rpm
Prozessdruck Vakuumkammer 13 : 3,8 * 10 5 m bar Process pressure Vacuum chamber 13: 3.8 * 10 5 m bar
Nachdem das Ätzen a bgeschlossen war, wurde die Photoresist-Maske 20 wiederum nasschemisch entfernt und das O berflächenprofil mittels Rasterkraftmikroskopie vermes sen, um dadurch die Ätztiefen an den Stel len der Gräben 24 zu bestimmen. After etching a was completed, the photoresist mask 20 was again wet-chemically removed and the surface profile measured by atomic force microscopy to thereby determine the etching depths at the locations of the trenches 24.
Es erga b sich der in Fig. 6 gezeigte Zusammenhang zwischen dem relativen Abtrag und der Position auf der x-Achse. Daraus konnten folgende Werte berechnet werden : This results in the relationship shown in Fig. 6 between the relative removal and the position on the x-axis. From this the following values could be calculated:
Minimaler Abtrag bezogen auf den gesamten Werkstückhalterdurchmesser: Minimal removal based on the total workpiece holder diameter:
106, 1 nm 106, 1 nm
Mittlerer Abtrag bezogen auf den gesamten Werkstückhalterdurchmesser: Average removal based on the total workpiece holder diameter:
107,9 nm 107.9 nm
Maximaler Abtrag bezogen auf den gesamten Werkstückhalterdurchmesser: Maximum removal based on the total workpiece holder diameter:
109, 2 nm 109, 2 nm
Relative Abweichung bezogen auf den gesamten Werkstückhalterdurchmesser: Relative deviation related to the total workpiece holder diameter:
2,8% 2.8%
Relative Abweichung bezogen auf ein Werkstückhalterdurchmesser von 450 mm : Relative deviation related to a workpiece holder diameter of 450 mm:
1,9%  1.9%
Es konnte somit eine sehr gute Präzision bei der Erzeugung eines homogenen Oberflächen profils erreicht werden, die durch Ein beziehung weiterer Abstände B und diesbezügl icher Bearbeitungszeiten noch verbessert werden kann. It was thus a very good precision in the production of a homogeneous surface profile can be achieved, which can be improved by a relationship of further distances B and entspzügl IER processing times.
Mit diesem Verfahren können somit bel iebige Maskenstrukturen mit homogenem Struk turü bertrag in die Oberfläche eines Werkstücks ü bertragen werden. 2. Ausführungsbeispiel With this method, it is thus possible to transfer bel iebige mask structures with homogeneous Struk turü bertrag in the surface of a workpiece ü. 2nd embodiment
2.1. Bestimmung der Werkzeugfunktion durch Footprintätzung  2.1. Determination of the tool function by footprint etching
Entsprechend Fig. 2 wurden wiederum fünf Si-Wafer 18 mit einem binären Gitter von 20 pm Periode entsprechend Fig. 3 entlang der x-Richtung auf dem Werkstückhalter 12 aneinander angrenzend angeordnet, wodurch die gesamte Breite von 500 mm des Werk stückhalters 12 a bgedeckt wurde. 2, again five Si wafers 18 with a binary grating of 20 pm period as shown in FIG. 3 were arranged adjacent to each other along the x-direction on the workpiece holder 12, whereby the entire width of 500 mm of the workpiece holder 12 a was covered ,
Die lonenstrahlquel le 16 wurde unverkippt so angeordnet, dass sich deren Werkzeuglängs achse WL auf einer Linie mit der Drehachse D des Werkstückhalters 12 befand. The lonenstrahlquel le 16 was arranged untilted so that their tool longitudinal axis WL was in line with the axis of rotation D of the workpiece holder 12.
Die lonenstrahlquel le 16 war wiederum vom Kaufman-Typ, die mit Argon als Prozessgas und einer lonenenergie von 800 eV betrieben wurde. Der Arbeitsa bstand A betrug 425 mm und der Prozessdruck in der Vakuumkammer lag bei 4, 2 * 10 5 m bar. I m U nterschied zum 1. Ausführungsbeispiel war hier also der Abstand A vergrößert worden, um im Zusammenhang mit einer erhöhten Gitter-2-Spannung und einem erhöhten Gasfluss der lonenquel le 16 die Hal bwertsbreite der Werkzeugfunktion der lonenquel le 16 zu vergrößern. Die Hal bwerts breite der Werkzeugfunktion wurde wie folgt bestimmt: The ion beam source 16 was again of the Kaufman type, operated with argon as the process gas and an ion energy of 800 eV. The working distance A was 425 mm and the process pressure in the vacuum chamber was 4, 2 * 10 5 m bar. In contrast to the first exemplary embodiment, the distance A had been increased in this case in order to increase the half width of the tool function of the ion source 16 in conjunction with an increased grating 2 voltage and an increased gas flow of the ion source 16. The half-width of the tool function was determined as follows:
Der Werkstückhalter 12 wurde mit den Werkstücken 18 mit 5 Umdrehungen pro M inute um die Drehachse D für einen Zeit von 36, 2 min rotiert, wobei die lonenquel le 16 Stil l stand. The workpiece holder 12 was rotated with the workpieces 18 at 5 revolutions per minute about the axis of rotation D for a time of 36.2 minutes, with the ion source 16 standing in the style.
Prozessparameter: lonenenergie: 800 eV Process parameters: ion energy: 800 eV
Prozessgas: Argon  Process gas: argon
Arbeitsa bstand : 425 mm  Working distance: 425 mm
Einfallswinkel a: 0  Angle of incidence a: 0
Rotationsgeschwindigkeit: 5 rpm  Rotation speed: 5 rpm
Bearbeitungszeit: 36.2 min  Processing time: 36.2 min
Prozessdruck Vakuumkammer 13 : 4.2 * 10 5 m bar Nach Beendigung der Ätzung wurden al le Wafer 18 entnommen und die Photoresist-Maske 20 nasschemisch entfernt. Anschl ießend wurde wiederum die Tiefe an der Stelle der Grä ben 24 mittels Rastkraftmikroskopie gemessen und die Werkzeugfunktion wie folgt bestimmt: Process pressure vacuum chamber 13: 4.2 * 10 5 m bar After the completion of the etching, all the wafers 18 were removed and the photoresist mask 20 was removed wet-chemically. Subsequently, in turn, the depth at the location of the graves 24 was measured by means of detent force microscopy and the tool function was determined as follows:
Maximale Ätzrate: 4,98 nm/min Maximum etch rate: 4.98 nm / min
Hal bwertsbreite: 280,70 mm  Half width: 280.70 mm
Vol umenätzrate: 0,42 mm3/min Volumetric Etching Rate: 0.42 mm 3 / min
2.2. Rotationssymmetrisches Oberflächenprofil 2.2. Rotationally symmetric surface profile
Die so berechnete Werkzeugfunktion wurde wiederum ü ber Kreise mit ausreichend vielen Radien integriert, um die mittlere und maximale Abweichung von der gewünschten O ber flächenprofilierung zu erhalten. I n diesem Fal l sol lte eine rotationssymmetrische Kurvenge stalt ü ber der gesamten Werkstückhalterfläche erzielt werden, die näherungsweise mittels einer Exponentialfunktion mit pol inomialem Exponent zweiten Grades gebildet wird. The tool function calculated in this way was again integrated over circles with sufficiently many radii in order to obtain the mean and maximum deviation from the desired surface profiling. In this case, a rotationally symmetric curve shape should be achieved over the entire workpiece holder surface, which is formed approximately by means of an exponential function with a second-order pole inomial exponent.
In einer anschl ießenden nichtlinearen Fit-Prozedur wurden mit H ilfe der genannten Kreisintegrale wiederum die Parameter der zwei Abstände Bl, B2 von der Drehachse D und die Bearbeitungszeiten für die jeweiligen Abstände bestimmt, so dass die gewünschte O berflächenprofil ierung mögl ichst genau erhalten wird. Als Normen wurden da bei die L2- ( Methode der kleinsten Quadrate) und die Min( Max(. ))-Norm verwendet. In a subsequent nonlinear fit procedure, the parameters of the two distances B1, B2 from the axis of rotation D and the processing times for the respective distances were again determined with the aid of the circle integrals, so that the desired surface profile can be obtained exactly as far as possible. The standards used were the L2 (least squares method) and the Min (Max (.)) Norms.
Es wurden folgende optimale Ätzparameter für zwei Abstände Bl, B2 berechnet: The following optimal etching parameters for two distances Bl, B2 were calculated:
Erster Abstand Bl: 200,00 mm First distance Bl: 200.00 mm
Bearbeitungszeit für ersten Abstand Bl: 4,07 min  Processing time for first distance Bl: 4.07 min
Zweiter Abstand B2 : 400,00 mm Second distance B2: 400.00 mm
Bearbeitungszeit für zweiten Abstand B2 : 158,75 min  Processing time for second distance B2: 158.75 min
Zur Bestimmung der Präzision des erzeugten O berflächenprofils wurden drei Wafer 28 analog zu Fig. 4 auf dem Werkstückhalter 12 auf der x-Achse so angeordnet, dass sie direkt aneinander lagen. Dadurch wurde ein Bereich von -50 mm bis + 250 mm auf der x-Achse a bgedeckt. Auch hier waren wiederum wegen der Rotationssymmetrie drei Wafer 28 ausreichend. In order to determine the precision of the generated surface profile, three wafers 28 were arranged on the workpiece holder 12 on the x-axis, analogously to FIG lay together. This covered a range of -50 mm to + 250 mm on the x-axis a. Again, because of the rotational symmetry, three wafers 28 were again sufficient.
Diese Wafer 18 waren identisch zum 1. Ausführungsbeispiel mit einem binären Gitter in der Form von Stegen 22 und Grä ben 24 eines Photoresists 20 versehen worden. Währen der Veränderung des Abstandes B vom ersten Abstand Bl zum zweiten Abstand B2 war die lonenstrahlquelle 16 deaktiviert worden. These wafers 18 were identical to the first embodiment with a binary grid in the form of webs 22 and grave ben 24 of a photoresist 20 has been provided. During the change of the distance B from the first distance Bl to the second distance B2, the ion beam source 16 had been deactivated.
Folgende Ätzparameter waren verwendet worden: lonenenergie: 800 eV The following etching parameters had been used: ion energy: 800 eV
Prozessgas: Argon  Process gas: argon
Arbeitsa bstand : 425 mm  Working distance: 425 mm
Einfallswinkel a: 0  Angle of incidence a: 0
Rotationsgeschwindigkeit: 5 rpm Rotation speed: 5 rpm
Prozessdruck Vakuumkammer 13 : 4,4 * 10 5 m bar Process pressure Vacuum chamber 13: 4.4 * 10 5 m bar
Nachdem das Ätzen a bgeschlossen war, wurde die Photoresist-Maske 20 wiederum nasschemisch entfernt und das O berflächenprofil mittels Rasterkraftmikroskopie vermes sen, um dadurch die Ätztiefen an den Stel len der Gräben 24 zu bestimmen. After etching a was completed, the photoresist mask 20 was again wet-chemically removed and the surface profile measured by atomic force microscopy to thereby determine the etching depths at the locations of the trenches 24.
Es erga b sich der in Fig. 7 gezeigte Zusammenhang zwischen dem relativen Abtrag und der Position auf der x-Achse. Zur besseren Verdeutlichu ng ist das O berflächenprofil um die Drehachse D gespiegelt gezeigt. Dieses erhaltene O berflächenprofil ( Punkte) entsprach sehr gut dem gewünschten O berflächenprofil (durchgezogene Linie). Einzig im Bereich der Drehachse D bestehen geringfüge Abweichungen von 2,5 nm zwischen erzeugter und gewünschter Oberflächen profil ierung. This results in the relationship shown in Fig. 7 between the relative removal and the position on the x-axis. For better clarity, the surface profile is shown mirrored about the axis of rotation D. This obtained surface profile (dots) corresponded very well to the desired surface profile (solid line). Only in the area of the axis of rotation D are slight deviations of 2.5 nm between generated and desired surface profiling.
Es konnte somit eine sehr gute Präzision bei der Erzeugung des gewünschten O berflächen profils erreicht werden, die durch Ein beziehung weiterer Abstände B und diesbezügl icher Bearbeitungszeiten noch verbessert werden kann. M it diesem Verfahren können somit bel iebige Maskenstrukturen mit nicht-homogenem Strukturü bertrag in die O berfläche eines Werkstücks ü bertragen werden. It was thus a very good precision in the production of the desired O berflächen profile can be achieved, which can be improved by a relationship of further distances B and dazuzügl IER processing times. With this method, it is therefore possible to transfer bellows-type mask structures with non-homogeneous structural transfer into the surface of a workpiece.
3. Ausführungsbeispiel 3rd embodiment
Bei den ersten beiden Ausführungsbeispielen wurden gezeigt, dass durch Masken 20 mit H ilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 grundsätzlich beliebige Maskenstrukturen in die O berflächen von Werkstücken 19 ü bertra gen werden können. In the first two exemplary embodiments, it has been shown that masks 20 with the aid of the method according to the invention and the device 10 according to the invention can basically be used to transfer any desired mask structures into the surfaces of workpieces 19.
Dies soll noch einmal im Rahmen eines schematisch gezeigten dritten Ausführungsbeispiels anhand der Fig. 11a und 11 b gezeigt werden. This will again be shown in the context of a third exemplary embodiment shown schematically with reference to FIGS. 11a and 11b.
Es ist in der Schnittansicht nach Fig. 11a zu erkennen, dass hier auf einem Werkstück 200, das beispiel haft eine Glasplatte ist, die eine Größe von 500 mm aufwies, eine Maskenstruk tur 202 mittels eines Photoresists 204 aufgebracht wurde, wo bei die Maskenstruktur 202 als binäres Gitter von quadratisch ausgebildeten Pu nkten 206 gebildet ist, so dass sich ein Muster von Punkten 206 und sich senkrecht kreuzenden Grä ben 208 einstellt. It can be seen in the sectional view of Fig. 11a that here on a workpiece 200, which is for example a glass plate having a size of 500 mm, a mask structure 202 was applied by means of a photoresist 204, where in the mask structure 202 is formed as a binary grid of square formed pak nkten 206 206 so that a pattern of points 206 and vertically crossing grave 208 sets.
Diese Maskenstruktur 202 war in ü blicher Weise mittels eines Lithographie-Prozesses nach Fig. 8a, 8 b erzeugt worden. This mask structure 202 had been produced in a conventional manner by means of a lithography process according to FIGS. 8a, 8b.
Mit Hilfe eines I BE-Prozesses wurde die Maskenstruktur 202 anschließend in die Oberflä che 210 des Si-Wafers 200 ü bertragen. H ierzu war vora b die Werkzeugfunktion bestimmt worden und die Bearbeitung 212 wurde mit der Werkzeugfunktion entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel (vgl . Abschnitt 1.2) durchgeführt. With the aid of an I BE process, the mask structure 202 was subsequently transferred into the surface 210 of the Si wafer 200. For this purpose, the tool function had previously been determined and the machining 212 was carried out with the tool function according to the first exemplary embodiment (see Section 1.2).
Dadurch konnte ü ber der gesamten O berfläche 210 des Si-Wafers 200 eine Gitterstruktur 214 mit einer homogenen Gittertiefe H ( R) erzielt werden. As a result, a lattice structure 214 with a homogeneous lattice depth H (R) could be achieved over the entire surface 210 of the Si wafer 200.
Wenn man stattdessen die Bearbeitung mit der Werkzeugfunktion entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel (vgl. Abschnitt 2.2) du rchführt, dann ist die Gittertiefe H ( R) rotationssymmetrisch ausgebildet und zwar mit einem exponentiellen Anstieg der Gitter tiefe ü ber dem Radius R des Sl-Wafers 200. If instead you perform the machining with the tool function according to the second embodiment (see Section 2.2), then the grid depth H (R) formed rotationally symmetric and that with an exponential increase in the grid depth ü over the radius R of the Sl wafer 200th
Anstelle von I BE-Prozessen können hierbei auch RI BE-Prozesse oder andere kontaktlose Strukturierungsprozesse verwendet werden. Instead of I BE processes, RI BE processes or other contactless structuring processes can also be used here.
Auch wenn die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert wurde, bei denen einen Oberflächenprofil ierung durch Abtragung erfolgte, ist doch klar, dass die Erfindung auch bei einem Materialauftrag wirksam ist. Außerdem könnte auch eine Kom bination von Abtrag und Auftrag erfolgen. Hierzu könnten auch zwei oder mehr 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 also be made. For this purpose, two or more different tools could be used.
Außerdem ist die Erfindung nicht auf die Ü bertagung von Profilen von Masken beschränkt, die direkt auf der O berfläche des Werkstücks aufgebracht sind, sondern es können grund sätzl ich auch Masken eingesetzt werden, die bea bsta ndet von der Oberfläche des Werk stücks angeordnet sind. Mit Hilfe der Strukturü bertragung kann eine In addition, the invention is not limited to the Ü bertagung of profiles of masks, which are applied directly on the O berfläche of the workpiece, but it can reason sätzl I also masks are used, the bea bsta nd of the surface of the work piece are arranged. With the help of Strukturü transmission can a
O berflächenstrukturierung auf dem Werkstück erfolgen, was auch eine O berflächenglät tung einschl ießt. O berflächenstrukturierung done on the workpiece, which also includes a O O Oberflächenglät including.
Da bei können auch Materialauftrag und Materiala btrag miteinander kom biniert eingesetzt werden. Außerdem können mehrere Strukturierungsschritte nacheinander folgend vorge nommen werden. Since also material application and material handling can be combined with each other. In addition, several structuring steps can be performed sequentially following.
Aus der vorstehenden Darstell ung ist deutlich geworden, dass mit der vorliegenden Erfindung eine Oberflächenprofil ierung mit kontaktlosen Werkzeugen bereitgestellt wird, bei der eine hohe Präzision in Bezug auf die Ü bertragung eines Maskenprofils zur Erzeu gung eines gewünschten rotationssymmetrischen Oberflächenprofils ermögl icht wird. Da bei können bel iebige Ü bertragungen im Sinne identische Ü bertragung, proportionale und nichtproportionale Ü bertagung erfolgen. Da bei ist die Prozessführung relativ simpel und der Aufbau der Vorrichtung relativ einfach. Es werden Wendepunkte einer Fahrbewe gung vermieden und Fahrbewegungen bleiben auf kurze Distanzen beschränkt. Schl ießlich sind Werkzeugo berflächen bearbeitbar, die in zumindest einer Dimension wesentlich größer sind als die Breite der Werkzeugfunktion. Soweit nichts anderes angegeben ist, können sämtl iche Merkmale der vorliegenden Erfindung frei miteinander kom biniert werden. Auch die in der Figuren beschreibung beschriebenen Merkmale können, soweit nichts anderes angegeben ist, als Merkmale der Erfindung frei mit den ü brigen Merkmalen kom biniert werden. Da bei können gegenständl i che Merkmale der Vorrichtung auch im Rahmen eines Verfahrens umformul iert zu Verfah rensmerkmalen Verwendung finden und Verfahrensmerkmale im Rahmen einer Vorrichtung umformul iert zu Merkmalen der Vorrichtung. It has become clear from the foregoing illustration that the present invention provides a surface profiling with contactless tools in which high precision with respect to transmission of a mask profile to generate a desired rotationally symmetric surface profile is enabled. In this case, slight transfers can take place in the sense of identical transmission, proportional and non-proportional transmission. Since the process is relatively simple and the structure of the device is relatively simple. Turning points of a Fahrbewe movement are avoided and travel movements remain limited to short distances. Finally, tool surfaces are machinable which, in at least one dimension, are substantially larger than the width of the tool function. Unless otherwise indicated, all features of the present invention may be freely combined with each other. Also, the features described in the figures description, as far as nothing else is stated, as features of the invention can be combined freely with the ü other features com. In this case, it is also possible to use functional features of the device as part of a process that are re-formulated into process features and that process features are reformulated as part of a device to features of the device.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
10 erfindungsgemäße Vorrichtung 10 device according to the invention
12 Werkstückhalter  12 workpiece holder
13 Vakuumkammer  13 vacuum chamber
14 Gehäuse der Vakuumkammer 13  14 housing of the vacuum chamber 13
16 lonenstrahlquel le, Werkzeug 16 ion beam source, tool
17 teleskopierbares Element  17 telescopic element
18 Schienensystem  18 rail system
19 Werkstücke, Si-Wafer  19 workpieces, Si wafers
20 binäre Photoresist-Maske  20 binary photoresist mask
21 laterales Gitter 21 lateral grid
22 Photoresist-Stege 22 photoresist webs
24 Grä ben  24 graves
25 Messpunkte der Rasterkraftmessung  25 measuring points of the atomic force measurement
26 Werkzeugfunktion  26 Tool function
28 Wafer 28 wafers
100, 100', 100" Maske  100, 100 ', 100 "mask
102, 102', 102" O berfläche 102, 102 ', 102 "surface
104, 104', 104" Photoresist  104, 104 ', 104 "photoresist
105, 105' l ithographisches Verfahren  105, 105 'ithographisches method
106, 106', 106" M uster, Maskenstruktur  106, 106 ', 106 "pattern, mask structure
108, 108', 108" kontaktloses Werkzeug 108, 108 ', 108 "contactless tool
110, 110', 110" erzeugte Oberflächenstruktur 110, 110 ', 110 "generated surface structure
112 U nebenheiten 112 suburbs
114 Photoresistauftrag mit gleichzeitiger Planarisierung 114 photoresist application with simultaneous planarization
200 Werkstück 200 workpiece
202 Maskenstruktur  202 mask structure
204 Photoresist  204 photoresist
206 Punkte der Maskenstruktur 202  206 points of the mask structure 202
208 kreuzende Grä ben  208 crossing graves
210 O berfläche des Werkstücks 200  210 O surface of the workpiece 200
212 Gitterstruktur in der Oberfläche 210 a Verkippungswinkel 212 lattice structure in the surface 210 a tilt angle
A Abstand zwischen Werkstückhalter 12 und lonenstra hlquelle 16 A distance between the workpiece holder 12 and ionstrahl source 16
B Abstand zwischen Drehachse D und Werkzeuglängsachse WLB Distance between rotation axis D and tool longitudinal axis WL
Bl erster Abstand Bl first distance
B2 zweiter Abstand B2 second distance
D Drehachse D rotation axis
H Gittertiefe H grid depth
R Radius des Werkstücks 200 R radius of the workpiece 200
WL Werkzeuglängsachse  WL tool longitudinal axis

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Erzeugung eines gewünschten rotationssymmetrischen Profils einer O berfläche zumindest eines Werkstücks, das eine Werkstücknormale aufweist, durch Ü bertragung einer Struktur einer Maske auf die O berfläche des Werkstücks mittels eines kontaktlosen Bearbeitungswerkzeugs, das eine Werkzeugfunktion und eine Werkzeuglängs achse aufweist, wobei das Bearbeitungswerkzeug relativ in Bezug auf das Werkstück rotiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen Werkstücknormale und Werk zeuglängsachse auf zumindest zwei unterschiedliche Werte eingestel lt wird. A method for producing a desired rotationally symmetrical profile of an upper surface of at least one workpiece having a workpiece normal by transmitting a structure of a mask onto the surface of the workpiece by means of a non-contact machining tool having a tool function and a tool longitudinal axis, wherein the Machining tool is rotated relative to the workpiece, characterized in that the distance between workpiece normal and tool longitudinal axis is set to at least two different values.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein rotationssymmetri sches Oberflächenprofil, bevorzugt ein homogener Abtrag erzeugt wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that a rotationally symmetrical cal surface profile, preferably a homogeneous removal is generated.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bearbei tungswerkzeug aus der Gruppe umfassend lonenstrahlquellen, Plasmaquel len, Elektronen strahlquellen, Quellen elektromagnetischer Strahlung und Teilchenquellen für die 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the machining tool from the group comprising ion beam sources, Plasmaquel len, electron beam sources, sources of electromagnetic radiation and particle sources for the
Schichta bscheidung ausgewählt wird. Schichta decision is selected.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung des gewünschten O berflächenprofils durch das Bearbeitungswerkzeug ein Materialauftrag und/oder ein Materiala btrag vorgenommen wird. 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that to produce the desired O berflächenprofils by the machining tool, a material application and / or a Materiala btrag is made.
5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstücknormale relativ gegenü ber der Werkzeuglängsachse verkippt ausgerichtet wird. 5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the workpiece normal is tilted relative to the tool longitudinal axis tilted.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ü ber die Oberfläche des Werkstücks verschiedene Werte für die Verkippung eingestel lt werden, wo bei die Ände rung der Verkippung bevorzugt kontinuierlich oder schrittweise vorgenommen wird. 6. Method according to claim 5, characterized in that different values for tilting are set over the surface of the workpiece, where in the case of the change of tilting it is preferably carried out continuously or stepwise.
7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandsänderung mit aktiver Werkzeugfunktion erfolgt und/oder dass für jeden Abstand eine Bearbeitungszeit des Bearbeitungswerkzeugs festgelegt wird. 7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the distance change takes place with active tool function and / or that a processing time of the machining tool is set for each distance.
8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugfunktion bestimmt wird und Abstände sowie die Bearbeitungszeiten der Abstände durch Anpassung der Werkzeugfunktion an das gewünschte O berflächenprofil bestimmt werden, wobei bevorzugt auch ein Verkippungswinkel der O berflächennormale des Werk stücks gegenü ber der Werkzeuglängsachse bestimmt wird. 8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the tool function is determined and distances and the processing times of the distances are determined by adjusting the tool function to the desired O berflächenprofil, preferably also a tilt angle of the O berurchennormale the work piece gegenü over the Tool longitudinal axis is determined.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugfunktion durch mathematische Funktionen aus der Gruppe der Polynomfunktionen, der trigonomet rischen Funktionen, der zweidimensionalen Gaußfunktionen und der zweidimensionalen Fehlerfunktionen sowie der Ü berlagerung zwei oder mehrerer dieser Funktionen modell iert wird. 9. Method according to claim 8, characterized in that the tool function is modeled by mathematical functions from the group of polynomial functions, the trigonomic functions, the two-dimensional Gaussian functions and the two-dimensional error functions as well as the superposition of two or more of these functions.
10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück auf einem um eine Drehachse dreh baren 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. 10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the workpiece is arranged on a rotating around a rotation axis ble tool holder and the tool is moved on a radius with respect to the axis of rotation from a first distance to the axis of rotation to a second distance from the axis of rotation ,
11. Vorrichtung ( 10) zur Erzeugung eines gewünschten rotationssymmetrischen Profils einer Oberfläche zumindest eines Werkstücks, das eine Werkstücknormale aufweist, durch Ü bertragung einer Struktur einer Maske auf die O berfläche des Werkstücks mittels eines kontaktlosen Bearbeitungswerkzeugs ( 16), das eine Werkzeugfunktion (26) und eine Werkzeuglängsachse (WL) aufweist, wo bei die Vorrichtung ( 10) eingerichtet ist, das Bearbeitungswerkzeug ( 16) relativ in Bezug auf das Werkstück zu rotieren, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand ( B) zwischen Werkstücknormale und Werkzeuglängsach se (WL) auf zumindest zwei unterschiedliche Werte einstell bar ist. 11. A device (10) for producing a desired rotationally symmetrical profile of a surface of at least one workpiece having a workpiece normal by transmitting a structure of a mask onto the surface of the workpiece by means of a contactless machining tool (16) having a tool function (26). and a tool longitudinal axis (WL), wherein the device (10) is arranged to rotate the machining tool (16) relative to the workpiece, characterized in that the distance (B) between workpiece normal and Werkzeuglängsach se (WL) on at least two different values is adjustable bar.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ausgebildet ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 10 durchzuführen. 12. The device according to claim 11, characterized in that the device is designed to carry out the method according to one of claims 2 to 10.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021202502B4 (en) 2021-03-15 2023-01-19 Carl Zeiss Smt Gmbh Device and method for changing a shape of a surface of an object
DE102022208269A1 (en) 2022-08-09 2023-09-28 Carl Zeiss Smt Gmbh Device for changing a shape of a surface of an object

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3456616A (en) 1968-05-08 1969-07-22 Texas Instruments Inc Vapor deposition apparatus including orbital substrate support
SU834800A1 (en) * 1978-07-17 1981-05-30 Предприятие П/Я В-8450 Installation for processing article optical surfaces
US5770123A (en) * 1994-09-22 1998-06-23 Ebara Corporation Method and apparatus for energy beam machining
US5472566A (en) 1994-11-14 1995-12-05 Gatan, Inc. Specimen holder and apparatus for two-sided ion milling system
DE29507225U1 (en) 1995-04-29 1995-07-13 Gruenewald Wolfgang Dr Rer Nat Ion beam preparation device for electron microscopy
DE19814760A1 (en) * 1998-04-02 1999-10-07 Inst Oberflaechenmodifizierung Ion beam machining process for surface leveling, shaping or shape correction of mechanical, micromechanical, electronic and high quality optical components
JP3641716B2 (en) 2001-05-23 2005-04-27 株式会社日立製作所 Ion beam processing apparatus and method
DE10207379A1 (en) 2002-02-21 2003-09-04 Asphericon Gmbh Process for grinding and polishing free-form surfaces, in particular rotationally symmetrical aspherical optical lenses
DE102004047563A1 (en) 2004-09-30 2006-04-06 Asphericon Gmbh Method of polishing
US7420189B2 (en) * 2006-04-04 2008-09-02 Olympus Corporation Ultra precise polishing method and ultra precise polishing apparatus
JP5480110B2 (en) 2010-11-22 2014-04-23 株式会社日立ハイテクノロジーズ Ion milling apparatus and ion milling processing method
US10110854B2 (en) 2012-07-27 2018-10-23 Gatan, Inc. Ion beam sample preparation apparatus and methods
US11004656B2 (en) 2014-10-15 2021-05-11 Gatan, Inc. Methods and apparatus for determining, using, and indicating ion beam working properties
CN106736990B (en) * 2016-12-23 2019-03-05 中国科学院光电技术研究所 A kind of aspherical ion beam molding machine and method

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