JP2010003955A - 固体表面の加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】３次元構造をもつ加工対象物の各面にガスクラスターイオンビームを照射することができ、かつ各加工対象面の照射位置におけるビーム電流値やビーム電流分布をプロセス中にも計測可能なコンパクトなステージ構造を有する加工装置を提供する。
【解決手段】ガスクラスターイオンビームに対する加工対象物の位置・角度を並進方向３自由度、回転方向３自由度の計６自由度で制御可能なパラレルリンク２０を具備し、パラレルリンク２０の可動テーブルの、加工対象物が搭載される上面側と反対の下面にビーム検出器を設置し、可動テーブルを上下反転可能とする。
【選択図】図１

Description

この発明は例えば半導体、その他電子デバイス用材料の表面のエッチングや平坦化、また各種デバイス表面、パターン表面、さらには金型などの複雑な構造体表面のエッチングや平坦化に用いることができ、ガスクラスターイオンビーム照射により固体表面を加工する装置に関する。

近年、ガスクラスターイオンビームを用いた固体表面の加工方法が、表面損傷が少なく、かつ表面粗さを非常に小さくすることができることから注目を集めている。加工対象物の大きさや形状、種類によって、ガスクラスターイオンビームと加工対象物の相対配置をどのように制御するかがガスクラスターイオンビーム加工装置として重要な要素となる。また、加工対象物への照射量を正確に制御するため、ビーム電流やビーム電流分布を計測することができるファラデーカップなどのビーム検出器を、加工対象物に対してどのように配置するかも重要な要素である。

これまでに、ガスクラスターイオンビームを用いた固体表面の加工装置に関して、加工対象物とガスクラスターイオンビームとの相対位置・角度を制御するための機構について、いくつかの提案がなされている。例えば、特許文献１ではウエハなどの加工対象物の表面全面にビームをスキャンするため、ガスクラスターイオンビームの進行方向に対して垂直な面内で加工対象物の位置を移動させることができる機構として、Ｘ−Ｙ位置決定テーブル（ＸＹステージ）を用いることが記載されている。また、ビーム検出器の配置については、加工物保持面そのものを利用する方法、すなわち、ステージ上の加工物保持表面を導電性とすることにより、電気的リードを通じてビームの電流値を測定する方法が提案されている。別の方法として別途ファラデーカップを用いる方法も提案されている。

特許文献２ではガスクラスターイオンビームに対する被加工物の姿勢制御のため、ＸＹＺステージに傾斜角度および回転角度が変更自在の回転ステージを組み合わせ、６軸ステージの機能を持たせたガスクラスターイオンビーム加工装置が記載されている。ステージとビーム検出器との位置関係については述べられていないが、ビーム検出器をステージ上に設置するか、ステージと連動しない位置に独立に設置していると考えられる。
特表２００４−５０３０６４号公報 特開２００７−３３０９９２号公報

特許文献１に記載されている加工対象物とガスクラスターイオンビームの相対位置制御機構では、ガスクラスターイオンビームの進行方向（Ｚ方向とする）に対して垂直な面内（ＸＹ面内）で加工対象物とビームの相対位置を変化させることはできるが、例えば加工対象物に対するビームの照射角度を制御することはできない。このため、ウエハ表面などのガスクラスターイオンビームの進行方向に対して垂直な平面については加工できるが、例えばウエハ上に形成されたパターンや構造体、溝、段差などのウエハ表面に対して垂直な側壁面にはガスクラスターイオンビームを実質的に照射することはできず、エッチングや平坦化をすることができないという問題がある。また、ビーム電流値やビーム電流分布検出を加工物保持面で行うとすると、加工物を取り外した状態でビーム検出を行う必要があるため、プロセス中のビームモニタができないという問題があった。この問題を回避するため、ビーム検出器としてファラデーカップを独立に用意する場合、加工物の照射位置での正確なビーム電流値やビーム電流分布を計測するためには、ファラデーカップの位置を制御する別のステージが必要となり、装置が大型化するという問題があった。あるいは、ファラデーカップをステージ上に取り付けたとすると、ＸＹスキャンできる領域をビーム検出器の分だけ大きくしなければならず、ステージが大型化するという問題があった。

また、特許文献２では、ＸＹＺステージに傾斜・回転ステージを重ねることにより３軸以上の多軸（この場合Ｘ，Ｙ，Ｚと、各軸周りの回転軸であるθ_Ｘ，θ_Ｙ，θ_Ｚの計６軸）のステージ機構を実現している。このため、例えばサンプルに対してクラスターイオンビームの照射角度を制御することができる。特に６軸ステージであれば、３次元形状のサンプルの各面への照射位置や照射角度を制御することができ、自由度の高い加工が可能となる。ステージとビーム検出器との関係については述べられていないが、ビーム検出器をステージ上に設置すれば、加工対象物の照射位置でのビーム電流値やビーム電流分布を正確に計測することができる。しかしながら、このステージは各軸のステージをシリアルに重ねた構造であるため、軸数の増加分だけステージが大型化し、またビーム検出器は加工対象物の支持台上に並べる形で設置するしかなく、ビーム検出器の分だけさらにステージが大型化するという問題があった。

この発明の目的は上記の問題に鑑み、３次元構造をもつ加工対象物の各面にガスクラスターイオンビームを照射することができ、かつ各加工対象面の照射位置におけるビーム電流値やビーム電流分布をプロセス中にも計測可能なコンパクトなステージ構造を有する固体表面の加工装置を提供することにある。

請求項１の発明によれば、ガスクラスターイオンビームを用い、固体表面を加工する装置は、パラレルリンク構造のステージを具備し、そのパラレルリンクで囲まれた空間にビーム検出器を有する。

請求項２の発明では請求項１の発明において、パラレルリンクはガスクラスターイオンビームに対する加工対象物の位置・角度を並進方向３自由度、回転方向３自由度の計６自由度で制御可能とされ、そのパラレルリンクの可動テーブルの、加工対象物が搭載される上面側と反対の下面にビーム検出器が設置され、可動テーブルが上下反転可能とされる。

請求項３の発明では請求項１の発明において、パラレルリンクはガスクラスターイオンビームに対する加工対象物の位置・角度を並進方向３自由度、回転方向３自由度の計６自由度で制御可能とされ、そのパラレルリンクの可動テーブルの、加工対象物が搭載される上面側と反対の下面にビーム検出器が設置され、そのビーム検出器に入射するガスクラスターイオンビームが通過する貫通孔が可動テーブルに設けられているものとされる。

請求項４の発明では請求項１乃至３のいずれかの発明において、パラレルリンクが２軸もしくは３軸のリニアステージ上に設置されているものとされる。

請求項５の発明では請求項１乃至４のいずれかの発明において、パラレルリンクが予め複数個設定された加工対象物へのガスクラスターイオンビームの照射位置・照射角度・照射量に基づき、順次駆動制御されるものとされる。

［作用］
パラレルリンクステージは、３軸以上の多軸制御が可能なステージであって、リンクで囲まれた部分（可動面の裏側）に空間があるため、可動面の表側にサンプルを、裏側の空間にビーム検出器を設置することができる。図１０に３軸のパラレルリンク１と、サンプル保持面の表にサンプル２を、裏にビーム検出器３を設置したステージの例を示す。３軸のパラレルリンクでは、Ｚ軸方向の直線運動と、Ｘ，Ｙ軸周りの傾斜角θ_Ｘ，θ_Ｙを制御することができる。ビーム検出器にビームを入射させる機構、例えば、サンプル支持台を１８０度反転する機構（後述の図２参照）を設けることにより、必要な時に支持台を反転させてビームの状態をモニタすることができる。ビーム検出器はパラレルリンクステージに取り付けられているため、その位置や姿勢制御はサンプルと同様に行うことができ、サンプルの照射位置と同等の位置でのビームの状態をモニタすることも可能となる。

ここで、ビームの状態をモニタするためのビーム検出器として、クラスターイオンビームのイオン電流検出器、クラスターサイズ検出器、ビームエネルギー検出器、クラスターイオンビームを中性化するためのニュートラライザからの電子電流検出器などを設置することができる。サンプルの加工プロセスの前後、あるいは加工プロセス中の適当な段階で、ビームの状態をモニタすることが可能となる。サンプルとビーム検出器を表裏の位置関係で設置する方法は、ビーム検出器のために新たに設置スペースを設ける必要がなく、パラレルリンクステージの構造上の特徴をうまく利用するものであり、本発明で初めて提案するものである。

この発明によれば、ビーム検出器をパラレルリンクで囲まれた空間に設置することにより、ビーム検出器の位置制御を可能とするコンパクトなステージを実現することができる。

また、この発明によれば、３次元構造を有する加工対象物の複数の平面を一つのプロセス（一連のプロセス）で順次加工でき、その際、所望の照射位置・照射角度・照射量でガスクラスターイオンビームを照射することができる。

以下、この発明の実施形態を説明する。
図１はこの発明によるガスクラスターイオンビームを用いる固体表面の加工装置の基本構成を示したものであり、まず、加工装置の基本構成を図１を参照して説明する。

原料ガスをノズル１１から真空のクラスター生成室１２内に噴出させてガス分子を凝集させ、クラスターを生成する。そのクラスターをスキマー１３を通してガスクラスタービームとしてイオン化室１４に導く。イオン化室１４ではイオナイザー１５から電子線、例えば熱電子を照射して中性クラスターをイオン化する。このイオン化されたガスクラスタービームは加速電極１６によって加速され、ガスクラスターイオンビームがプロセス室１７に入射される。プロセス室１７内に設けられたパラレルリンク２０には加工対象物３０が取り付けられており、入射されたガスクラスターイオンビーム４０がアパーチャー１８により所定のビーム径とされて加工対象物３０の表面に照射される。電気的絶縁体の加工対象物３０の表面を平坦化する場合などには、ガスクラスターイオンを電子により予め中性化する場合もある。

図２Ａは図１におけるパラレルリンク２０の構成概要を示したものであり、図中、２１は固定ベースを示し、２２はリンク機構を示す。また、２３は可動テーブルを示し、可動テーブル２３は伸縮可能な（直動機構を備えた）６本のリンク機構２２により連結支持されて並進方向３自由度（Ｘ，Ｙ，Ｚ）、回転方向３自由度（θ_Ｘ，θ_Ｙ，θ_Ｚ）の計６自由度で駆動されるものとなっている。

可動テーブル２３はこの例ではリング状をなす枠体２３ａと、その枠体２３ａ内に位置する円板状の載置台２３ｂとよりなり、載置台２３ｂには一対の軸２３ｃが突設されている。載置台２３ｂはその一対の軸２３ｃが枠体２３ａに軸支されることにより、回転（上下反転）可能とされている。６本のリンク機構２２は枠体２３ａに連結されている。なお、軸２３ｃを回転させ、載置台２３ｂを上下反転させる機構（例えば、モータ等）の図示は省略している。

可動テーブル２３の載置台２３ｂの上面には図２Ｂに示したように、加工対象物３０が設置される。一方、載置台２３ｂの下面側にはこの例ではイオン電流検出器５０が取り付けられている。イオン電流検出器５０は例えばファラデーカップとされる。

ガスクラスターイオンビームは輸送距離が長くなると、残留ガス分子との衝突によりクラスターが分解し、平坦化効果やエッチング効果の低下が起こる。そのため、ガスクラスターイオンビームの発生源から加工対象物３０までの距離はできるだけ短かくするのが望ましい。この例ではイオン化室１４の出口から１５０ｍｍビームの中心が進行した地点Ａでビームサイズが直径２０ｍｍになるようにアパーチャー１８を用いて調整した。この距離１５０ｍｍの近辺で加工対象物３０に対するガスクラスターイオンビームの照射位置・角度を制御できるように、パラレルリンク２０の原点位置を地点Ａに一致させてパラレルリンク２０を配置した。

図３は以下に示す実施例１で使用した加工対象物３０の形状及び加工対象物３０の座標定義について示したものである。円板状の載置台２３ｂの上面の中心を原点とし、照射対象となる加工対象物３０の各位置は原点からの（Ｘ，Ｙ，Ｚ）座標で表現する。なお、図３Ｂでは加工対象物３０の底面の中心点が原点と一致するように加工対象物３０を設置している。

ガスクラスターイオンビームと加工対象物３０との相対位置・角度の制御、即ちパラレルリンク２０の駆動制御はパラレルリンク２０の駆動制御部（図示せず）に加工対象物３０の形状データ及び載置台２３ｂへの加工対象物３０の配置データを入力し、さらに以下の情報を入力することにより、所要の駆動を実現することができる。この情報とは、照射面（照射対象面）、照射の中心位置及び照射面に対する照射方向であり、照射面は加工対象物３０の３個の座標もしくは照射面の法線ベクトルで表され、照射中心位置は１個の座標で表される。また、照射方向は１個の３次元ベクトル座標で表される。

原料ガスとしてＡｒを用い、Ａｒクラスターイオンビームを生成し、Ａｒクラスターイオンを２０ｋＶに加速して加工対象物３０に照射した。加工対象物３０は図３Ａに示した形状とし、図３Ｂに示したようにパラレルリンク２０の可動テーブル２３の載置台２３ｂ上に設置した。加工対象物３０の構成材料はこの例ではＳＫＤ材（ダイス鋼）とした。

加工対象物３０は直方体を２段重ねた形状であり、これら直方体の表面のうち、図３Ａ及び下記に示すように６つの表面を表面ａ〜ｆと定義した。
表面ａ：上の直方体の左側面
表面ｂ：下の直方体の左側面
表面ｃ：上の直方体の右側面
表面ｄ：上の直方体の背面
表面ｅ：上の直方体の上面
表面ｆ：下の直方体の上面
各面への加工に先立ち、まず、地点Ａにおけるクラスターイオンビームの電流値を計測した。パラレルリンク２０の可動テーブル２３の載置台２３ｂの下面に取り付けられているイオン電流検出器５０を１８０°反転させ、検出面の中心位置が地点Ａにくるようステージで位置調整を行った。クラスターイオンビームを発生させ、ビーム電流値を計測したところ、５０μＡであった。測定後、クラスターイオンビームの発生を一旦停止した。

続いて、加工対象物３０の表面ａの一部をガスクラスターイオンビームを照射角度８２度で照射して平坦化するため、パラレルリンク２０の可動テーブル２３を図５（ａ）に示すように移動させた。パラレルリンク２０をこのように駆動制御するためにパラレルリンク２０の駆動制御部に入力される情報、即ち照射面の法線ベクトル、照射中心位置（座標）、照射方向（３次元ベクトル座標）を図４に示した表１の（ａ）に示す。

表１（ａ）の情報を入力することによりパラレルリンク２０の駆動制御部は所要の移動量を計算し、その計算値に従い、図５（ａ）に示したように可動テーブル２３を移動させる。この状態でガスクラスターイオンビームを再び発生させた。照射実効ドーズ量が７×１０^１６ｉｏｎｓ／ｃｍ^２となる時間だけ照射を行い、その後クラスターイオンビームの発生を停止した。

次に、再び各面への加工に先立ち、まず、地点Ａにおけるクラスターイオンビームの電流置を計測した。パラレルリンク２０の可動テーブル２３の載置台２３ｂの下面に取り付けられているイオン電流検出器５０を１８０°反転させ、検出面の中心位置が地点Ａにくるようにステージで位置調整を行った。クラスターイオンビームを発生させ、ビーム電流値を測定したところ、４９μＡであった。測定後、クラスターイオンビームの発生を一旦停止した。

続いて、表面ｂの一部を平坦化するため、表１（ｂ）の情報を入力し、パラレルリンク２０の可動テーブル２３を図５（ｂ）に示すように移動させ、照射実効ドーズ量を同じく７×１０^１６ｉｏｎｓ／ｃｍ^２としてガスクラスターイオンビームを照射した。以下、同様に地点Ａでのビーム電流値を計測後、表１（ｃ）〜（ｆ）の情報を与えることによりパラレルリンク２０の可動テーブル２３を図５（ｃ）〜（ｆ）に示すように順次移動させ、ガスクラスターイオンビームを順次、同じドーズ量だけ表面ｃ〜ｆの一部に照射した。

照射前後の加工対象物３０の表面粗さを原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて測定した。ビーム照射前の表面粗さＲａはいずれも約０．２０μｍであったが、照射後の表面粗さＲａはいずれも約０．１４μｍとなった。

このように、この例では加工対象物３０を６自由度のパラレルリンク２０上に設置したことにより、加工対象物３０の一つの平面上にない複数の表面ａ〜ｆを一つのプロセスで順次、平坦化することができ、かつその際、所望の照射角度（この例では８２度）を選択して平坦化することができる。照射角度は加工面の法線とガスクラスターイオンビームがなす角度であって、この例では８２度としているが、６０度以上とすることで極めて優れた表面平坦化効果を得ることができる。

なお、この例ではイオン電流検出器５０がパラレルリンク２０の可動テーブル２３の載置台２３ｂの下面に取り付けられているため、このイオン電流検出器５０によってプロセス中に照射位置でのビーム電流値をモニタすることができ、これにより必要な照射量だけ照射することができる。

即ち、ガスクラスターイオンビームを加工面に照射する前に、載置台２３ｂを上下反転させてイオン電流検出器５０でビーム電流値をモニタすることにより、ビーム電流値から照射ドーズ量に対応する照射時間を求めることができ、載置台２３ｂを反転させて、その求めた照射時間だけ照射することで、加工面に必要な照射量の照射を行うことができる。これにより、加工対象物３０の複数の加工面、さらには複数の加工対象物３０を均一に加工することができる。ビーム電流値のモニタはプロセス時間が短く、ビーム電流値をモニタした場所に常に加工面を位置させることができる場合には、プロセス開始前に一度行うだけでもよい。

なお、この例では平坦化加工の例を示したが、各面を所望の量だけエッチングする用途についても同様の手順で行うことができる。

パラレルリンク２０を図６に示したようにステージ６０上に搭載した。ステージ６０は図６では簡略化して示しているが、Ｘ，Ｙ，Ｚ３軸のリニアステージとした。この例では並進方向の３自由度（Ｘ，Ｙ，Ｚ）をステージ６０によって担うものとし、回転方向の３自由度（θ_Ｘ，θ_Ｙ，θ_Ｚ）をパラレルリンク２０が担うものとした。

図７に示した加工対象物３０’をパラレルリンク２０の載置台２３ｂ上に設置した。この加工対象物３０’は実施例１における加工対象物３０が４個連結された形状となっている。

この加工対象物３０’の（１）〜（４）の各部分にある表面ａ〜ｆ（図３Ａ参照）をステージ６０及びパラレルリンク２０を駆動制御し、実施例１と同様にガスクラスターイオンビームを順次、照射して平坦化した。

照射前後の加工対象物３０’の表面粗さを原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて測定した。ビーム照射前の表面粗さＲａは（１）〜（４）の各部分の各表面ａ〜ｆでいずれも約０．２３μｍであったが、照射後の表面粗さＲａはいずれも約０．１５μｍとなった。

このように加工対象物３０’の形状や大きさによってはパラレルリンク２０とステージ６０とを組み合わせて使用することにより、一つのプロセスで複数の加工面を良好に加工することができる。なお、ステージ６０はＸ，Ｙ，Ｚ３軸のリニアステージに限らず、用途に応じて例えばＸ，Ｙ２軸のリニアステージとすることもできる。

実施例２においてもイオン電流検出器５０によりプロセス中に適宜、ビーム電流値をモニタし、ビーム電流値から照射ドーズ量に対応する照射時間を求めて照射するようにすれば、必要な照射量だけ照射を行うことができ、加工対象物３０’の各加工面を均一に加工することができる。

なお、この例では平坦化加工の例を示したが、各面を所望の量だけエッチングする用途についても同様の手順で行うことができる。

上述した実施例ではパラレルリンク２０の可動テーブル２３を枠体２３ａと上下反転可能な載置台２３ｂとよりなるものとして、載置台２３ｂの下面側にイオン電流検出器５０を設置し、載置台２３ｂを適宜、反転させることによってビーム電流値をモニタ可能としているが、これに替え、例えば図８に示したような構成を採用することもできる。

図８ではパラレルリンク２０’の可動テーブル２３’の下面にイオン電流検出器５０を取り付け、このイオン電流検出器５０に入射するガスクラスターイオンビームが通過する貫通孔２３ｄを可動テーブル２３’に設けたものとなっており、このような構成を採用すれば可動テーブル２３’を反転させることなく、ビーム電流値をモニタすることができる。貫通孔２３ｄはわずかな大きさがあればよく、例えば直径１ｍｍ程度以上の大きさがあればよい。この貫通孔２３ｄをパラレルリンク２０’あるいはリニアステージを移動することによってスキャンする方法により、ビーム電流値およびビーム電流分布を知ることができる。なお、図８Ｂでは可動テーブル２３’上に貫通孔２３ｄの位置を避け、２つの加工対象物３０が設置された状態を示している。

加工対象物３０（３０’）は上述した実施例ではパラレルリンク２０（２０’）の可動テーブル２３（２３’）上に直接、設置するものとしているが、例えばパラレルリンクとは別に加工対象物を設置・支持する支持台を用意し、この支持台を介して加工対象物をパラレルリンク上に設置するようにしてもよい。

図９は前述した実施例１における加工対象物３０の複数の表面を順次平坦化する加工を自動的に行う場合の手順をフローチャートで示したものであり、図１に示した加工装置に全体を制御する制御手段を設け、その制御手段の制御ソフトウエアのプログラムを用いることにより、複数の表面を自動的に加工することができる。以下、手順を説明する。

まず、プログラムに加工対象物の形状データと、パラレルリンクに対する加工対象物の配置データを入力する（ステップＳ１，Ｓ２）。次に、ガスクラスターイオンビームを照射する面、照射の中心位置、照射方向及び照射ドーズ量のデータセットを平坦化が必要な照射条件（照射面）の数だけ（Ｎ個）指定する（ステップＳ３）。この指定された各条件により加工対象物にガスクラスターイオンビームを照射するために必要なパラレルリンクの駆動量がそれぞれ計算される（ステップＳ４）。

ｎ＝１とし（ステップＳ５）、ビーム電流値Ｉｎ（ｎ＝１）をパラレルリンク可動テーブル下面の電流検出器で測定する（ステップＳ６）。次に、ｎ＝１番目のデータセットの照射条件での照射時間ｔｎ（ｎ＝１）を、測定したビーム電流値Ｉｎ（ｎ＝１）から計算する（ステップＳ７）。ｎ＝１番目のデータセットに対応してパラレルリンクを駆動し、ｔｎ（ｎ＝１）の時間だけ姿勢を保持させる（ステップＳ８）。直ちにガスクラスターイオンビームをＯＮにし、指定のドーズ量に相当する時間、即ちｔ_１だけビームの照射が行われる（ステップＳ９）。続いて、ｎ＝ｎ＋１とされ（ステップＳ１１）、ｎ＝２番目のデータセットに対応してパラレルリンクが駆動され、ビーム電流値を測定し、指定のドーズ量に相当する時間、ｔ_２だけビームの照射が行われる。

以下、同様に３番目、４番目、…のデータセットに対応してパラレルリンクが順次、駆動され、指定のドーズ量に相当する時間だけ、順次ビームの照射が行われる。最後に入力されたデータセット（ｎ＝Ｎ）の条件での照射を終えると（ステップＳ１０）、ガスクラスターイオンビームをＯＦＦにし、ビームの照射を終了する。

上記におけるビームのＯＮ／ＯＦＦは例えばビームと加工対象物との間に設置したシャッタのＯＮ／ＯＦＦあるいはガスクラスターイオンビームの加速電圧を２０ｋＶ（ＯＮ）と０ｋＶ（ＯＦＦ）にする制御により行うことができる。

また、ビーム電流値の測定はｎ＝１の場合のみ行い、ｎ＞１の場合のビーム電流値ＩｎはＩ_１と同じとしてプロセス時間を短縮するフローも実施可能である。

この発明によるガスクラスターイオンビームを用いた固体表面の加工装置の一実施例の構成を説明するための図。 Ａは図１におけるパラレルリンクの構成概要を示す斜視図、ＢはＡに示したパラレルリンクの載置台に加工対象物及びイオン電流検出器が設置された状態を示す正面図。 Ａは実施例１で用いた加工対象物の形状を示す斜視図、ＢはＡに示した加工対象物の座標（座標定義）を示す斜視図。 図３Ａに示した加工対象物の各表面ａ〜ｆにガスクラスターイオンビームを照射するためにパラレルリンクに与えられる制御情報を示す表。 図３Ａに示した加工対象物の各表面ａ〜ｆにガスクラスターイオンビームを照射する際のパラレルリンクの駆動状態（可動テーブルの移動状態）を示す図。 この発明によるガスクラスターイオンビームを用いた固体表面の加工装置の他の実施例の構成を説明するための図。 実施例２で用いた加工対象物の形状を示す斜視図。 Ａはパラレルリンクの他の構成例を示す斜視図、ＢはＡに示したパラレルリンクの可動テーブルに加工対象物及びイオン電流検出器が設置された状態を示す正面図。 加工対象物の複数の表面を順次自動的に加工する場合の手順を示すフローチャート。 ３軸のパラレルリンクにサンプル及びビーム検出器が設置された状態を示す斜視図。

Claims (5)

1. ガスクラスターイオンビームを用い、固体表面を加工する装置であって、
   パラレルリンク構造のステージを具備し、
   そのパラレルリンクで囲まれた空間にビーム検出器を有することを特徴とする固体表面の加工装置。
2. 請求項１記載の固体表面の加工装置において、
   前記パラレルリンクは前記ガスクラスターイオンビームに対する加工対象物の位置・角度を並進方向３自由度、回転方向３自由度の計６自由度で制御可能とされ、
   前記パラレルリンクの可動テーブルの、前記加工対象物が搭載される上面側と反対の下面に前記ビーム検出器が設置され、
   前記可動テーブルが上下反転可能とされていることを特徴とする固体表面の加工装置。
3. 請求項１記載の固体表面の加工装置において、
   前記パラレルリンクは前記ガスクラスターイオンビームに対する加工対象物の位置・角度を並進方向３自由度、回転方向３自由度の計６自由度で制御可能とされ、
   前記パラレルリンクの可動テーブルの、前記加工対象物が搭載される上面側と反対の下面に前記ビーム検出器が設置され、
   前記ビーム検出器に入射するガスクラスターイオンビームが通過する貫通孔が前記可動テーブルに設けられていることを特徴とする固体表面の加工装置。
4. 請求項１乃至３記載のいずれかの固体表面の加工装置において、
   前記パラレルリンクが２軸もしくは３軸のリニアステージ上に設置されていることを特徴とする固体表面の加工装置。
5. 請求項１乃至４記載のいずれかの固体表面の加工装置において、
   前記パラレルリンクが予め複数個設定された前記加工対象物への前記ガスクラスターイオンビームの照射位置・照射角度・照射量に基づき、順次駆動制御されることを特徴とする固体表面の加工装置。

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