(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギービーム源より放射された高速原子線を所定のパターンを持つ遮蔽物を介して曲面を有する被加工物に照射し、該被加工物の曲面の表面を加工するエネルギービームによる加工方法であって、
前記遮蔽物には穴状の開口部を備え、該開口部の寸法が、０．１ｎｍから１０μｍであり、前記遮蔽物と被加工物の曲面の表面とを相対的に移動した後に前記高速原子線を照射し、前記被加工物の曲面の表面に複数の微細な凹凸を形成することを特徴とするエネルギービームによる加工方法。
【請求項２】
上記エネルギービーム源、遮蔽物及び被加工物の少なくとも１つの相対移動を連続的に行って、上記凹凸を滑らかな曲面又は斜面とすることを特徴とする請求項１に記載のエネルギービームによる加工方法。
【請求項３】
遮蔽物が移動する特定方向に沿って、上記凹凸が形成されることを特徴とする請求項１または２に記載のエネルギービームによる加工方法。
【請求項４】
上記移動は、ビームに交差する方向に対する並進移動であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のエネルギービームによる加工方法。
【請求項５】
上記移動は、ビームに交差する方向に対する回転運動であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のエネルギービームによる加工方法。
【請求項６】
上記移動は、被加工物に対するエネルギービームの角度を変化させるものであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のエネルギービームによる加工方法。
【請求項７】
上記移動は、エネルギービーム源、遮蔽物及び被加工物の少なくとも１つの回転運動によってなされることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のエネルギービームによる加工方法。
【請求項８】
上記遮蔽物に形成されたパターンの開口面積分布を利用して、ビーム照射量を制御することを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のエネルギービームによる加工方法。
【請求項９】
上記遮蔽物の材料として、被加工物と反応性が異なるものを選択することを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載のエネルギービームによる加工方法。
【請求項１０】
上記遮蔽物が複数の同一形状の繰り返しパターンを有することを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載のエネルギービームによる加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被加工物表面に、エネルギービームを用いて加工を行うための加工方法及び加工装置に関し、特に、作製された被加工物が、量子効果素子・光学レンズ・摩擦軽減機構・流体シール機構等に応用できるような超微細加工に好適な加工方法、加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体プロセスにおいてフォトリソグラフィ技術を利用して加工する場合、図４７に示すように、加工を行わない部分をフォトレジストマスクで覆い、覆われていない部分に、紫外線ビームや、プラズマプロセスの場合はエネルギーイオンを照射して加工する。加工深さは加工時間を制御することにより制御される。
【０００３】
この工程に用いるフォトリソグラフィを用いたフォトレジスト作製及び加工処理工程についてさらに説明する。まず、始めに被処理基板２０１にレジスト材２０２をコーティングする（工程１）。次に、フォトマスク２０３を介在させて紫外線２０４を照射し、フォトマスク２０３に形成したパターン穴２０３ａをレジスト材２０２に転写する（工程２）。次に、これを現像する事により、パターン穴２０３ａを通して紫外線２０４が照射された部分のレジスト材２０２を除去して、被処理基板１の表面を露出させる（工程３）。
【０００４】
次に、プラズマ中のイオンやラジカル種をこの被処理基板２０１の露出面に作用させて異方性エッチングを行い（工程４）、最後にレジスト材２０２を除去する（工程５）。以上の工程を経て、被処理基板２０１の表面にフォトマスクのパターン穴２０３ａと同形の穴２０１ｃを形成するという微細加工処理が行われる。半導体デバイスの作製過程ではこの工程が繰り返し行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来のフォトリソグラフィ技術を用いたフォトレジストパターン作製プロセスによる方法においては、単純な凹凸を形成するような加工を行うことはできるが、曲面や斜面を加工する場合には複数のパターンを用意して順次これを交換して照射を行い、段階的に曲面を形成するなどしなければならず、手間が掛かるとともに、微細な量子効果素子の作製などに利用できる精度のよい加工は困難であった。
【０００６】
また、上述したように、被加工物へレジスト塗布・洗浄・露光・ベーキング及び現像という工程によりレジストパターン作製し、このパターンを通して被加工物にエネルギー粒子を作用させて加工を行い、さらにレジストを除去するという大変煩雑で手間のかかる工程が必要で、製造コストが高いという不具合もある。しかも、表面の粗さや平坦度により、均一なレジスト膜の作製が困難な場合もあった。
【０００７】
さらに、フォトリソグラフィ技術では、加工プロセスの後、残留フォトレジストを除去する際に、たとえばアッシングを用いると、加工表面にダメージを与えてしまい、また、溶液による除去でも加工表面のコンタミネーションや加工形状の悪化を招くなど、表面に影響を与えてしまう欠点があった。
【０００８】
また、プラズマプロセスを用いた加工においては、イオンの入射方向がばらついており、また超微小領域に電荷がたまるためために荷電粒子の入射方向のばらつきを増大させ、特に、超微細領域では等法的加工特性が顕著となる。これらの理由により、加工底面の平坦加工や加工側壁の垂直性が悪い加工となる。特に、１μｍ以下の超微細加工では、精度の良い加工が困難となる。
【０００９】
本発明は、パターン作製の自由度が高く、簡単な構成で任意のパターンの曲面や斜面を自由にかつ精度良く加工することができる方法と装置を提供し、さらに、これにより作製された性能の優れた素子を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の好ましい一態様は、エネルギービーム源より放射されたエネルギービームを所定のパターンを持つ遮蔽物を介して被加工物に照射し、該被加工物を加工するエネルギービームによる加工方法であって、エネルギービーム源、遮蔽物及び被加工物の少なくとも１つを他者に対して相対移動させながらエネルギービームを照射して、上記遮蔽物の相対移動速度を制御することで所要の凹凸を形成することを特徴とするものである。
【００１１】
エネルギービーム源、遮蔽物及び被加工物の少なくとも１つを他者に対して相対移動させながらエネルギービームを照射して、被加工物表面の被加工部のビーム照射時間を制御するので、遮蔽物のパターンにとらわれない加工パターンが得られ、場所により凹凸の深さや出っ張り高さの異なった加工などが可能となる。また、遮蔽物を別体としているので、パターン自体の加工が容易であり、微細で複雑なパターン形成ができるとともに、被加工物の表面に付着させないので表面の性状や形状に拘束されることなく容易にパターン形状を転写する処理を行なうことができる。
【００１２】
また、本発明の好ましい一態様は、エネルギービーム源より放射されたエネルギービームを所定のパターンを持つ遮蔽物を介して被加工物に照射し、該被加工物を加工するエネルギービームによる加工方法であって、エネルギービーム源、遮蔽物及び被加工物の少なくとも１つを他者に対して相対移動させながらエネルギービームを照射して、被加工物表面の被加工部のビーム照射時間を制御することにより該表面に凹凸を形成し、上記エネルギービームの照射面積が上記凹凸を形成する遮蔽物の面積よりも大きく、上記遮蔽物のエッジの移動により上記凹凸を形成することを特徴とするものである。相対移動を連続的に行うことで、単純な凹凸面でなく、傾斜面や曲面を持つ複雑な凹凸の加工が簡単な工程と装置を用いて行われる。
【００１３】
また、本発明の好ましい一態様は、エネルギービーム源より放射されたエネルギービームを所定のパターンを持つ遮蔽物を介して被加工物に照射し、該被加工物を加工するエネルギービームによる加工方法であって、エネルギービーム源、遮蔽物及び被加工物の少なくとも１つを他者に対して相対移動させながらエネルギービームを照射して、被加工物表面の被加工部のビーム照射時間を制御することにより該表面に凹凸を形成し、上記遮蔽物は複数の別体のマスクからなり、該複数のマスクの組み合せにより上記凹凸を形成することを特徴とするものである。
ここで、前記複数の遮蔽物の一方が移動マスクであり、他方が固定マスクとしてもよい。
【００１４】
例えば、ビームを照射しつつ遮蔽物を被加工物に対してある方向に移動させると、この移動方向に沿って移動速度の変化に対応する傾斜を持つ凹凸が形成される。従って、単純な形状の遮蔽物によって複雑な３次元的な凹凸を形成することができる。このような移動速度のパターンは、従来の数値制御機械と同様にコンピュータに記憶させておくことにより、正確かつ自動化された加工作業がなされる。
【００１５】
また、前記複数の遮蔽物の双方が移動マスクであるようにしてもよい。
また、本発明の好ましい一態様は、エネルギービーム源より放射されたエネルギービームを所定のパターンを持つ遮蔽物を介して被加工物に照射し、該被加工物を加工するエネルギービームによる加工方法であって、前記遮蔽物には穴状の開口部を備え、前記遮蔽物と被加工物とを相対的に移動した後に前記エネルギービームを照射し、前記被加工物の表面に複数の凹凸を形成することを特徴とするものである。
ここで、上記エネルギービーム源、遮蔽物及び被加工物の少なくとも１つの相対移動を連続的に行って、上記凹凸を滑らかな曲面又は斜面とすることもできる。
【００１６】
また、遮蔽物が移動する特定方向に沿って、上記凹凸が形成されるようにしてもよい。
また、上記移動は、ビームに交差する方向に対する並進移動であるようにしてもよい。
【００１７】
また、上記移動は、ビームに交差する方向に対する回転運動としてもよい。また、上記移動に加え、被加工物を自転させてもよい。
また、上記相対移動は、被加工物に対するエネルギービームの角度を変化させるようにしてもよい。
また、上記相対移動は、エネルギービーム源、遮蔽物及び被加工物の少なくとも１つの回転運動によってなされるようにしてもよい。
【００１８】
また、遮蔽物に形成されたパターンの開口面積分布を利用して、ビーム照射量を制御するようにしてもよい。
また、遮蔽物のパターンの開口部面積が移動方向幅方向に分布するようにしてもよい。遮蔽物のパターンを、その開口面積が移動方向に交差する方向に異なるようにしておくと、移動の幅方向に照射量の分布ができ、凹凸が形成される。このパターンによる幅方向の照射量分布と、速度変化による移動方向の照射量分布を組合わせて用いることにより、さらに複雑な凹凸パターンが形成される。
【００１９】
また、上記遮蔽物の材料として、被加工物と反応性が異なるものを選択するようにしてもよい。これにより、被加工物のみが選択的に反応して遮蔽物は形状が維持されるように加工が行われ、遮蔽物の寿命が延びるとともに遮蔽物に起因する汚染が防止される。遮蔽物の表面のみをそのような材質で覆ってもよい。
【００２０】
また、上記遮蔽物の最小部形状の寸法を、０．１ｎｍ〜１０ｎｍもしくは１０ｎｍ〜１００ｎｍもしくは１００ｎｍ〜１０μｍとしてもよい。
また、遮蔽物が複数の同一形状の繰り返しパターンを有するようにしてもよい。これにより複数のパターンが同時に形成され、加工されるパターンの設計の柔軟性及び作製の自由度を高め、より効率的な超微細加工パターンが実現される。
【００２１】
また、本発明の好ましい一態様は、エネルギービーム源と、このエネルギービーム源より放射されたエネルギービームの照射位置に配置された被加工物支持台と、所定の開口パターンを有する遮蔽物と、エネルギービーム源、遮蔽物及び被加工物の少なくとも１つを他者に対して、相対移動させて被加工物の表面に凹凸を形成する相対移動機構とを有し、上記相対移動機構は上記凹凸を形成するための移動速度の制御が可能であることを特徴とするものである。
ここで、上記相対移動機構が、上記エネルギービーム源、遮蔽物及び被加工物の少なくとも１つを他者に対して連続的に相対移動させて、上記凹凸を滑らかな曲面又は斜面に形成することが可能となっていることを特徴とするものである。
【００２２】
また、上記相対移動機構は、エネルギービーム源、遮蔽物及び被加工物の少なくとも１つを他者に対してビームの流れに直交する方向へ相対移動させる移動機構を含むようにしてもよい。
また、上記相対移動機構は、エネルギービーム源、遮蔽物及び被加工物の少なくとも１つを他者に対してビームの流れに沿う方向へ相対移動させる移動機構を含むようにしてもよい。粗動及び微動機構部により、被加工物とエネルギービームの位置関係が任意に制御される。
【００２３】
また、上記相対移動機構は、上記エネルギービーム源、遮蔽物及び被加工物の少なくとも１つを並進運動させる移動機構を含むようにしてもよい。
また、上記相対移動機構は、上記エネルギービーム源、遮蔽物及び被加工物の少なくとも１つを回転運動させる移動機構を含むようにしてもよい。
また、上記遮蔽物には、エネルギービームに対する反応性を低くするためのコーテイングがなされているようにしてもよい。
【００２４】
また、上記遮蔽物には、複数の同一パターンが繰り返して形成されているようにしてもよい。
また、上記移動機構を、粗動及び微動機構部を有するようにしてもよい。
また、微動機構部には、圧電素子（ピエゾ素子）駆動機構、磁歪素子駆動機構、熱変形素子駆動機構もしくはそれらとテコ機構との組み合わせによる機構を使用するようにしてもよい。圧電素子（ピエゾ素子）駆動機構、磁歪素子駆動機構、熱変形素子駆動機構もしくはそれらのテコ機構との組み合わせによる機構が使用され、それぞれの目的や条件に適合したものが選択されてその性能を発揮する。
【００２５】
また、上記遮蔽物には、炭素ファイバー・ガラス・石英ファイバー・ポリエチレンなどの非金属材質、タングステン・ＳＵＳ・白金等の金属を用いることが好ましい。これにより、遮蔽物に製造に用いられる素材が、使用するエネルギービームや、必要なパターンの寸法などに応じて選択される。素材としては、ガラス・石英・炭素ファイバー、タングステン・ＳＵＳ・白金・銀・アルミ等の金属ワイヤー・針、電鋳によるＮｉパターン、ウエットエッチングによる金属パターン、ビーム加工による金属やＳｉ・ＳｉＯ２・ＧａＡｓ等の半導体材料やセラミック・樹脂・プラスチック等の絶縁材料やそれらの複合・傾斜材料のパターン、ポリエチレン・ビニール等の熱収縮パターン、超微粒子の分散・付着を用いた遮蔽物などがある。
【００２６】
また、上記遮蔽物は、細線又は微細粒子を用いてもよい。これらの遮蔽物は簡単な製法で作製でき、所要の性能を発揮する。これらの遮蔽物は、通常の大きさは、超微粒子を除いて１μｍ径程度であるので、さらに、微小形状パターンにするために、電界研磨・溶液による表面溶解・熱収縮効果等を用いた処理を施し、任意の超微小寸法パターンの遮蔽物として用いる。
また、上記遮蔽物は、電鋳によって製造されたパターンマスクを用いてもよい。
【００２７】
また、エネルギービーム源として、高速原子線・イオンビーム・電子線・レーザー・放射線・Ｘ線・原子ビーム・分子ビームのいずれか又はこれらのうちのいくつかの組み合わせを用いることができる。
【００２８】
前処理により、良好な直進性・指向性を持たせたエネルギービームを用いることにより、選択的に加工が進行し、遮蔽物の位置と移動速度の制御のパターン通りの超微細加工が可能となる。このように指向性のよいエネルギービームを利用することで、狭い加工場所にもビームが到達し、プラズマプロセスでは困難であった超微細でアスペクト比の高い加工が可能となる。
【００２９】
高速原子線は中性のエネルギー粒子ビームであり、指向性が非常に優れたビームであるため、あらゆる材料に対して適用でき、超微細パターンの作製の時、超微小の穴や隙間にもビームが難なく到達できるため、非常に精度の良い、かつ、平坦度の良い加工底面や垂直な加工壁の作製が実現できる。
【００３０】
また、イオンビームは、金属など導電性の材料の加工時に有効となる。電子線を用いた加工では、電子線自体が、シャワー状に放射されるビームの場合と一本の微小ビーム径のビームの場合があり、双方とも、反応性ガスを導入し、被加工物に電子線が照射され反応性ガスが励起し、表面の加工が進行する機構を有しており、電子線照射制御性が優れている。
レーザー及び放射線及びＸ線は、エネルギーや波長が異なり、表面との相互作用効果が異なるが、超微細加工を行うときには、レーザー・放射線・Ｘ線の照射のみによる表面脱離加工が行われる場合と、反応性ガスを用いて、表面吸着しているガス粒子にレーザーや放射線やＸ線を照射し、それによって励起された表面吸着ガス粒子による表面脱離加工が行われる。
【００３１】
レーザー・放射線・Ｘ線の使い分けは、加工パターンの寸法や加工表面や反応性ガス粒子との吸収励起作用効果の違いがあるので、効率の良い物を使用する。寸法が超微細パターンになると、例えば、レーザーの波長より小さなパターン形状の加工は困難となるため、より波長の短いＸ線や放射線を利用する。また、原子や分子線は低エネルギーの粒子ビームであり、加工表面における低ダメージで、ソフトな加工が達成される。この様に、加工目的に応じ、適するエネルギービーム源を選択して用いる。
また、エネルギービームを収束性ビームとしてもよい。遮蔽物もしくは遮蔽物のパターンが被加工物表面に照射されるビームパターンが縮小投影されるため、遮蔽物もしくは遮蔽物のパターン自体の寸法よりも小さな寸法の加工が可能となる。その縮小率を制御するため、ビームの収束角度や被加工物と遮蔽物との距離を制御する。この様な方法により縮小率が数分の１〜数万分の１の縮小パターンの加工が可能となる。
【００３２】
この方法は、特に、遮蔽物もしくは遮蔽物のパターン寸法が、加工に要求されるパターン寸法を実現するには困難な場合、例えば、０．１ｎｍの加工線幅を実現したいが、１０ｎｍの棒状遮蔽物しか存在しないときに、現存する遮蔽物より微小なパターン加工を行うために利用される。
【００３３】
また、上記本発明により、光学及び／又は量子効果レンズを作製できる。これにより、被加工物の形状や被加工物の局所における曲面を作製した微小な光学レンズ等の作製が可能となる。レンズの大きさで波長の選択性やエネルギーの選択性を持たせたレンズでは、レンズサイズより長波長でレンズ効果を失って、波長の短い光・レーザーでのみレンズ効果が発生するような従来にない効果をもたらす光学レンズの作製が可能となる。
【００３４】
また、材料が量子効果を示すような物であると、超微細な導波路やレンズ形状素子に光やレーザーを入射し、導波路の超微細形状変化を行う事やレンズ形状に変化や素子に磁界をかけることにより、量子効果を伴ったレンズ効果や波長シフト効果を伴った現象を発生する。レンズ形状としては、例えば、レンズ先端に超微細突起が作製されており、光が超微細突起部に達したとき波長シフトなどの量子効果が発生する。従来、例えば、この様な曲面において、その先端に超微細な突起構造の作製を行う事は不可能であったが、本発明によりそれが可能となり、上述したような効果素子の実現が可能となる。
【００３５】
【実施例】
図１は、この発明の加工装置の一実施例を示すもので、これには、平行なエネルギービームＢを発生させるエネルギービーム源１と、これに対向する位置に被加工物２を支持する支持装置３と、このエネルギービーム源１と被加工物２の間の位置に遮蔽物４を把持する把持装置５とを備えている。支持装置３には、被加工物２を微動あるいは粗動させる被加工物移動装置６が設けられ、把持装置５には遮蔽物４を微動あるいは粗動させる遮蔽物移動装置７が設けられている。
【００３６】
被加工物移動装置６は回転・並進移動ステージであり、これにはＸ，Ｙ，Ｚ方向の３軸の並進移動機構８，９，１０と、Ｚ軸を中心とする回転移動機構１１とが順次積み重ねられて用いられている。遮蔽物移動装置７には、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の並進３軸移動機構１２，１３，１４と、被加工物２表面と遮蔽物４との平行度を調整するために用いられる２軸の平行度調整機構１５が備えられている。
【００３７】
遮蔽物の設置部には、図２に示すように、圧電素子１６を用いた超精密移動機構１７が設置されており、ここでは圧電素子１６と、縮小もしくは拡大移動機構を用いて、並進方向における微動の移動速度の制御が０．１ｎｍ〜５０ｎｍのオーダーで可能となっている。この圧電素子１６を用いた超精密微動移動機構１７の例を図３及び図４に示す。圧電素子を用いた微動移動方向は、１ないし３軸を持つものが用いられるが、図３では１軸の場合を、図４では、２軸の場合の例を示す。
【００３８】
図５は、図１と同様の装置であるが、被加工物２を支持する支持装置６が異なっている。すなわち、３軸の並進移動機構８，９，１０と水平な１軸回りの回転機構１８を備えており、ビームＢの軸に対して垂直な軸もしくは斜めの軸回りの被加工物２の回転が可能となっている。遮蔽物４の把持装置７は、図１と同様であり、圧電素子を用いた微動移動機構も、１ないし３軸の場合がある点も同様である。圧電素子駆動のほかに、磁歪効果や変動効果を用いた微動移動機構も使用され、必要とされる移動距離の大小に応じて、テコ作用を用いた移動距離制御機構を用いる。
【００３９】
上記のような装置によって、遮蔽物４もしくは被加工物２、もしくはそれらの双方を粗動・微動移動機構に設置し、遮蔽物の並進移動や被加工物の回転運動を制御することにより、以下に具体的に示すような超微小の構造物を作製することができる。
【００４０】
ここでは、エネルギービーム源１として平行平板型の高速原子線源を用い、遮蔽物４としてＮｉ製の電鋳マスク１９の角穴パターンの中心部にファイバーもしくはタングステン等の細線２０を接着した物を用いている。接着には、局所的なラジカルビーム成膜やスパッタ成膜を用いる。図では、電鋳マスク１９の下面に超微小線が接着されているが、上面にして用いても良い。また、この細線２０は断面円形に形成しているが、その製造の便宜に応じて任意の断面形状としてよい。
【００４１】
この例では、高速原子線を用いているので、被加工物２の材料は金属・半導体・絶縁体・傾斜材等任意の材料を使用できる。原子線を形成する原子の種類は、被加工物２に対して反応性が高く、遮蔽物４に対しては反応性が低いものを選ぶのが好ましい。またそのような反応性に差異が出るように、被加工物２に対して遮蔽物４の材料を選ぶのが好ましい。エネルギービーム源１においては、そのようなガスを導入して高速原子線を発生させる。遮蔽物４のガス反応性を低くするために、遮蔽物４に金や銀の薄膜コーテイングを行うのも有効である。
【００４２】
ここで、高速原子線源１からビームを照射しつつ、遮蔽物移動装置７のＸステージ１２を駆動して遮蔽物４又は被加工物２をｘ方向に微動させると、被加工表面の各部分でのビーム照射時間は、遮蔽物４の移動の軌跡と移動速度によって制御される。照射を受けた部分は照射時間に応じてエッチング加工がされ、遮蔽物に覆われた部分はその時間だけ照射を受けずに凸部として残る。
【００４３】
図６は、被加工物Ｗに断面が任意の関数ｙ＝ｆ（ｘ）で表される曲面を持つような幅ｗの溝を形成する場合である。これは、平行なエネルギービームと、幅ｗのスリット４１ａを持つ固定マスク４１と、スリットに平行なエッジ４２ａを持つ移動マスク４２を用いて行なう。すなわち、エネルギービームを照射した状態で、移動マスク４２をエッジに直交する方向（ｘ方向）に移動させ、エネルギービームを順次遮蔽する。
【００４４】
この場合、ビームによる加工量は照射時間に比例するから、ｙ＝ａｔである。つまり、時間ａｔの時に移動マスク先端はｆ（ｘ）の位置にあればよい。従って、ａｔ＝ｆ（ｘ）となり、ｆ（ｘ）の逆関数をｆｉ  とすれば、ｘ＝ｆｉ（ａｔ）となるように移動マスク４２を動かせば良い。また、１回の工程で大きな加工量を得ようとすると表面が滑らかでなくなる場合には、同じ工程を複数回繰り返せばよい。この場合、同じｘ＝ｆｉ（ａｔ）の曲線に乗るように移動するならば、逆方向から移動してもよく、つまり往復移動させてもよい。
【００４５】
図７は、断面が直線である場合、すなわち、ｆ（ｘ）＝ｂｘとして表される場合である。この場合ｘ＝（ａ／ｂ）ｔであり、移動マスク４２を一定速度で移動又は往復させることにより斜面２１ａを有する溝２１が形成される。また、この操作を、移動マスク４２のエッジ４２ａを逆向きとし、位置をずらせて行えば、図８に示すようなＶ字状の溝２２や、図９に示すような逆Ｖ字状の突条２３を形成することができる。なお、Ｖ字状の溝をより短い工程で作成するには、図１０に示すように、２つの移動マスク４２を左右から同期させて移動又は往復させてもよい。
【００４６】
なお、上記の実施例においては、移動マスク４２を一枚又は一組設けた構成としたが、図１１に示すように、これを２又はそれ以上多段に設けてもよい。図示例は、互いに直交する方向に移動させる構造であるが、各段の移動マスク４２の移動の方向は任意である。
【００４７】
Ｖ字状溝２２をさらに簡便に形成する方法として、図１２に示すような方法がある。これは、溝の幅の半分の幅のスリット４３ａを持つ移動マスク４３を、そのスリット４３ａの幅だけ幅方向に往復運動させる。この場合は固定マスクが不要なので、図７の場合に比べて装置や工程が大幅に簡略化される。移動マスク４３が反転するところでは速度が変わるが、通常は加工速度が遅いので形状に影響を与える程ではない。
【００４８】
また、この方法で、図１１に対応するような２方向の凹凸を形成するには、図１３に示すように、マスクと被加工物をそれぞれ２方向に移動する。これにより、２つの溝が交差する形状の凹所が形成される。この場合、遮蔽物４４と被加工物Ｗのいずれか一方に、両者の相対運動のベクトル和として楕円又は円に沿った回転（スクロール）運動を与えるだけでも同様の加工を行なうことができる。
【００４９】
また、底部や頂部に平坦な面を持つ溝２４や突条２５を形成するには、図１４に示すように、スリット幅ｗ’を移動ピッチｗより大きくすればよい。ここでは斜面を形成する場合を示したが、図１５に示すように、速度を制御することにより湾曲面２６ａを持つ溝２６を形成することができることは容易に理解できる。
【００５０】
他の部分より突出した突条を形成するときは、図９の突条２３の両側の平面を削る加工を行なうことになるが、図１６に示すように細線状の移動マスク４６をその幅だけ移動又は往復させることにより、一つの工程で平面から突出した突条２７を形成することができる。また、図１５の場合と同様に、移動マスク４６の速度を制御することにより、図１７に示すように、湾曲面２８ａを持つ突条２８を形成することができる。
【００５１】
図１８は、特定のパターン形状を有する遮蔽物４７を用いた例を示すものである。同図（ａ）に示すように、この例のパターン形状は幅が３段階に異なるものである。この遮蔽物は電気鋳造によって作製されたものである。つまり、フォトリソグラフィ技術により平坦なガラス表面上にフォトレジストパターンを形成し、その上にニッケルの電気鋳造を行った後、フォトレジストを溶解液で溶かしてニッケルのパターン膜を剥離することにより作製している。
【００５２】
これによって、１〜１０μｍの厚さのニッケル材質の箔状遮蔽物４７を形成し、これに、最小幅寸法が１μｍ〜５μｍのパターンを形成した。箔状遮蔽物の別の例として、犠牲層を利用したＳｉ・ＧａＡｓなどの半導体薄膜なども使用できる。フォトレジスト膜パターンの作製には、電子線描画方式や電子線描画によるフォトマスクが用いられ、双方とも、電子線描画形状制御ができるために、任意のパターン形状を実現できる。
【００５３】
パターンの幅をａ：１μｍ，ｂ：１０μｍ，ｃ：２０μｍの３段階に幅が異なるパターン形状遮蔽物を用いる。同図（ｂ）に示すように、このパターン形状遮蔽物を移動幅１０μｍとして、パターンの幅ｂと同じにする。これにより、パターン形状の幅の異なるａ，ｂ，ｃのそれぞれの場所において、ビーム照射分布が変化するため、同図（ｂ）に示すように、高さの異なる断面形状の突条２８ａ，２８ｂ，２８ｃを同時に作製することが可能となる。
【００５４】
この様に、パターン形状遮蔽物と被加工物の相対運動制御を行う本発明の加工方法によると、マイクロな３次元構造の作製が可能となり、パターン形状に応じて加工量の異なる構造の作製が一度にできる。また、この様な加工は、マイクロ電気回路やマイクロ光回路などで用いられる。
【００５５】
図１９以下は、この発明のさらに別の実施例を示すもので、遮蔽物と被加工物Ｗを２つの方向に相対移動させるものである。２つの方向は、典型的には直交する方向である。第１の方向への移動は上記と同じ移動方向に沿った凹凸を形成するものであり、第２の方向への移動は、そのような凹凸断面形状をより広い範囲に形成するためである。基本的には、第１の方向の特定位置において第２の方向へ走査し、この過程を順次第１の方向へずらして繰り返すものである。
【００５６】
図１９は、円柱状の被加工物Ｗの端部を尖らせる加工を行なうもので、被加工物Ｗの軸をビームに直交して配置し、板状の遮蔽物４８と被加工物Ｗの軸方向への相対移動を行なうとともに、被加工物Ｗを軸線回りに回転する。この場合、軸線方向への移動に対して回転を高速で行えばほぼ回転対称の円錐面２９が作成される。
【００５７】
図２０ないし図２２は、円板などの表面に所定の断面形状を持つ周方向溝３０を形成する工程を示すもので、図１２の方法を応用している。すなわち、円板状の被加工物Ｗを軸線回りに回転自在に支持し、かつ、穴状開口部４９ａを持つ遮蔽物４９を被加工物の１つの径の方向に開口部４９ａの幅だけ往復移動させる。往復移動の速度パターン及び開口部４９ａの形状を変えることにより、湾曲面溝３０（図２０）、Ｖ字状溝３１（図２１）などの形状を得ることができる。また、回転速度などを調整することにより、溝３０、３１の深さを変えることができる（図２１、図２２）。
【００５８】
図２３以下は、遮蔽物４９と被加工物Ｗとの間でさらに複雑な相対運動を行わせる実施例である。図２３の例は、図１３の手法を応用したもので、すなわち、円柱状の被加工物Ｗの先端に形成した球面の上に、さらに小さい凸部３０を複数形成するものである。この場合は、穴状の開口部４９ａを持つ遮蔽物４９を軸線方向に往復移動させるとともに、被加工物Ｗを軸線回りに同じ幅程度揺動させることにより、凸部３０の間の凹部を形成する。この過程を順次繰り返すことにより、図示するような多数の凸部３０を形成する。
【００５９】
図２４は、細線５０ａと枠５０ｂからなる遮蔽物５０を回転運動させるもので、これにより、図２５に示すような平坦な頂部となだらかな斜面を持つ突起３１が形成される。スリット付きのマスクでは、逆に凹所が形成されるのは、図１３において説明した。
【００６０】
図２６ないし図３２は、遮蔽物を介して被加工物に入射するエネルギービームの方向を変化させ、それとともに相対運動をも適宜加えて種々のパターンの凹凸を形成する実施例である。
図２６は、図２４と同じ装置構成で、基板Ｗを角度θ傾斜させた状態で回転運動を行うもので、これにより、３次元の超微細レンズ状構造のような楕円や円形の突起３２や、逆の形状の凹所が作製される。
【００６１】
図２７は、円形穴５１ａを有する遮蔽物と被加工物Ｗを設置し、ビーム源を揺動させることによりビームの入射方向を変化させる。すると、（ａ）又は（ｂ）に示すような側面３２ａが傾斜した中広がりの凹所３２を形成することができる。このとき、揺動の際の回転速度を適当に制御することによって、（ａ）のように底面を平坦面３２ｂとしたり、凹面３２ｃとすることができる。図２８は、スリット穴５２ａのパターンを持つ遮蔽物５２を用いたもので、これにより側面３２が傾斜した蟻溝３３が形成される。この被加工物Ｗを用いて微細なレール・スライダー構造を作成することができる。
【００６２】
図２９では、ビームＢが遮蔽物５１の円形の穴５１ａの軸線回りにスリコギ状の円運動を行う例である。このような加工を行なうと、（ｂ）に示すように、内側と外側が同じ傾斜の側壁を有する環状の溝３４が形成される。
図３０は、角穴５３ａが開けられた遮蔽物５３を用いた例であり、ビームＢを２方向に振り、その移動速度の制御を行うと、加工底面が平らな十字溝３５が形成される。
【００６３】
図３１と図３２は、複数の微細な穴を有する遮蔽物５３，５４を用い、ビームを多方向に振ったり、あるいは、スリコギ状の円運動を行った場合である。形成された穴が被加工物Ｗを貫通するまで、あるいは途中まで行って、多方向の３次元的な、微細な穴３６や溝３７を加工する。
【００６４】
図３２のような周期的な微細構造をＧａＡｓなどの試料に作製すると、単一波長の光のみを通過させることができるフォトニック・バンドギャップ構造を有する素子の作製が可能となり、これは波長フィルターやエネルギーフィルター素子として用いることができる。また、この様な構造を半導体レーザーに用いると、単一波長・単モード・量子効率１００％のレーザー素子を作製することができる。
【００６５】
これらの例のように、被加工物Ｗと遮蔽物４・・・の相対位置移動が可能であるので、超微細加工における設計・制作の自由度・柔軟性・制御性が著しく向上し、従来では不可能であった超微細加工領域での３次元加工や曲面形状の加工が可能となる。この制御は、一般的には、被加工物Ｗに形成することが必要な形状に対して、遮蔽物４・・・のパターンを設定し、移動及び速度のパターンを決めることによりなされる。１つの遮蔽パターンでは得られる形状に制約がある場合は、別のパターンを用いて繰り返し加工を行ってもよく、別の加工方法を組み合わせて用いても良い。また、ビームの照射方向自体を変えて加工を行なうようにしてもよい。
【００６６】
これまでは、エネルギービームが平行ビームであることを前提とした実施例を説明してきたが、図３３ないし図３５では、収束性を有するエネルギービームＢを用いて超微細加工を行う場合の実施例を示す。図３３は、細線５０ａをビームＢに沿った方向、すなわちＺ方向に移動させることにより滑らかな曲面を持つ突起３８を形成するものである。通常のエネルギービームは完全に平行度が保たれてはおらず、ある程度の散乱角度を有するので、遮蔽物５０ａと被加工物Ｗとの距離を大きくすると連続的なエネルギービーム照射量分布が出来ることを利用している。
【００６７】
図３４及び図３５は、意図的に収束するエネルギービームを用いるもので、これは、遮蔽物もしくは遮蔽物のパターンが必要とされる微小寸法を満足しない場合に大変有効となる。収束ビームを用いることで、遮蔽物のパターンが縮小されて、被加工物Ｗの表面上に投影される。従って、遮蔽物の形状が縮小されて転写されて超微細加工が実行できる。被加工物Ｗの表面と遮蔽物との距離を制御することにより、遮蔽物パターンの投影縮小率が制御できる。
【００６８】
図３４は、収束性エネルギービームを用いて、遮蔽物５０ａと被加工物Ｗの相対位置関係の制御を行って超微細加工を行う例である。この例では、１本の細線状遮蔽物５０ａと被加工物Ｗの相対位置移動を制御し、例えば、ｘ方向への並進移動の時に２カ所で静止時間を作り、被加工物Ｗの表面を照射するビーム量を制御する。これにより、なめらかな曲面と平坦な上面を持つ２つの微細な突条３９が縮小投影されて形成される。このとき、遮蔽物５０ａと被加工物Ｗとの距離の制御をｚ方向に同時に行うと、縮小率の制御も同時にでき、２カ所で同一寸法の加工や異なった寸法の加工が可能となる。
【００６９】
図３５では、球状物体５４ａに針部５４ｂが４方向に延びて設けられた構造の遮蔽物５４を用いている。このとき、ビーム飛翔方向の中心軸上に球状物体５４ａの中心と被加工物Ｗの回転中心がある。この様な条件でエネルギービーム加工を行うと、球状物５４ａの縮小投影が行われて突起４０が形成される。針部５４ｂは回転しているために、被加工物表面上で均一なエネルギービーム照射量となり、最終的に、球状物形状のみの縮小投影加工が行われることになる。このとき、被加工物Ｗの回転運動の制御を行って周期的に静止時間状態を形成すれば、針部５４ｂの縮小加工部が形成される。
【００７０】
次に、微小な遮蔽物の構造と作製方法についていくつかの例を説明する。これまで説明したように、この発明の方法は超微細なパターン加工を行なうものであり、遮蔽物にも超微細で精度の高い構造が必要となる。
【００７１】
図３６は、パターンを微細化する工程の一例であり、同図（ａ）に示すように、予め電解研磨や電鋳により作製したある程度微小なパターン構造物１２１を密閉室１２２に収容し、この中を排気して真空とした後、該構造物１２１に対して反応性を持つガスＧを導入する。これにより、構造物表面とガス粒子との反応により、表面付近の原子・分子が脱離して、等方的に加工処理され、徐々に、構造物の寸法が減少する。
【００７２】
このとき、化学反応性を制御するため、ランプ１２３による光の照射によって反応性ガスの励起状態を制御したり、構造物１２１の温度制御を行い、反応性を制御する。構造物１２１の温度制御を行うときは、ランプ１２３の他にヒータ１２４を用いても良い。この様に、表面に反応性ガスを供給して、徐々に、等方的加工処理を行う方法は、処理量を時間によって制御することで０．１ｎｍ〜１０ｎｍオーダーの微小化を行うことができる。これは、他の方法、例えば反応溶液中に遮蔽物を浸す方法では、加工処理速度が速いために困難である。
【００７３】
図３６（ｂ）では、基部１２５を有する棒状のパターン部１２６を持つ遮蔽物１５４の作製例を示す。これは、遮蔽物パターンとして使用する部分（パターン部１２６）とハンドリングを行うための適度な大きさの部分（基部１２５）を兼ね備えて作製され、作製時及びその後もハンドリングを容易に行うことができる。基部１２５は１ｍｍ程度の角材でよい。
【００７４】
電解研磨等により、５０ｎｍ〜１００ｎｍ径に微小化された微小棒状遮蔽物原型１５０ａが、上述の方法により、（ｃ）に示すように、０．１ｎｍ〜１０ｎｍ径の超微小棒状パターンとなる。例えば、微小パターンの材料が、ＧａＡｓやＳｉの場合であると、塩素やフッ素系の反応性ガスを用い、また、タングステンの場合ではフッ素系の反応性ガスを用いる。また、反応性ガスの導入の代わりに、反応性ラジカル粒子の導入を行うこともできる。反応性ラジカル粒子を用いた場合では、反応性ガス粒子を用いた場合よりも、速い等方的処理が行われるので、遮蔽物の微小化の際の処理量が多い時に有効となる。
【００７５】
図３７は、Ｎｉ等を素材として電鋳により作製したものを図３６の方法で処理して、最微小寸法部をさらに超微小化したものである。Ｎｉ製の遮蔽物１５７ａの場合では、反応性ガスもしくは反応性ラジカルとして、塩素系のガスを用いる。また、ヒータ１２４やランプ１２３などの加熱により、５００゜Ｋから１０００゜Ｋに遮蔽物１５７ａの温度を制御して行う。全体として均一に、約１μｍ〜１０μｍほど微小化を行う。
【００７６】
図３８及び図３９は、棒状のパターンを持つ遮蔽物の作製の別の方法を示すもので、枠部Ａ、中央部Ｂ、軸Ｃからなり、軸Ｃが回転体に精度よく取り付けられるようになっている治具１３１を用いる。枠部Ａには穴が開いており、この部分に、線幅約１μｍ径の線材１３２ａ、例えば炭素線や石英ファイバーを、例えば、５μｍピッチの等間隔で巻き付ける。等間隔ピッチで巻くために、回転体をＮＣ旋盤等に取り付け、回転と同時に並進移動させてそのピッチを制御する。その後、Ａ部の周辺部に線材１３２ａを接着し、Ａ部とＣ部を分離して、図３９に示すような遮蔽物原型１５８ａとする。
【００７７】
次に、このようにして作製された遮蔽物原型１５８ａを、図３６（ａ）の装置により、反応性ガスもしくは反応性ラジカル粒子を導入した真空容器１２２中にて、遮蔽物の温度もしくは反応性ガスもしくは反応性ラジカル粒子の励起度・活性度を制御して、遮蔽物の表面脱離反応を行って、１μｍ径の線材１３２ａを０．１ｎｍ〜１００ｎｍ径のパターン部１３２へと微小化を行う。
【００７８】
図４０は、平板状の遮蔽物８３の一部に薄肉部８４を形成し、この薄肉部８４にパターン状開口部８５を形成した例である。このような薄肉部８４は、アルミニウムやステンレスの場合は、薄くしたい部分以外にフォトレジスト膜などの保護膜をパターン状に形成し、化学反応溶液に浸して、ウエットエッチングを行い、該薄肉部の厚みを１０μｍにする。また、Ｓｉの場合では、前記ウエットエッチングでも可能であるが、高速原子線加工やプラズマプロセスなどのエネルギー粒子の照射によっても薄肉部８４の加工ができる。
【００７９】
この様に作製した薄肉部８４に、さらにリソグラフィ技術によるフォトレジスト膜パターンを形成し、また、ウエットエッチングやプラズマプロセスや高速原子線加工を用いて、１０μｍ以下のパターンやパターン穴の作製を行う。この例では、１０ｍｍｘ１０ｍｍの板状構造物８３に５００μｍｘ５００μｍの領域を薄肉部８４に加工した後、微細パターン穴８５として、複数のスリット幅が５μｍで５μｍピッチの微小スリットアレイを形成した。
【００８０】
このように一部を薄肉部とすることで、一定の剛性をもって取扱いが簡単でありながら、しかも、パターンのエッジ部でビームの散乱を防ぐことが可能な遮蔽物を作製することができる。
【００８１】
図４１は、遮蔽物８６のパターン８７をそのエッジ８８に向かうに従い薄くなるように形成したものである。これにより、パターンのエッジ８８が尖っているので、この部分での散乱が抑えられ、鮮明な転写処理を行なうことができる。
【００８２】
図４２は、箔状遮蔽物の実施例である。ここでは、電気鋳造（エレクトロ・フォーミング）を用いている。すなわち、フォトリソグラフィ技術により、平坦なガラス表面上にフォトレジストパターンを形成し、その上にニッケルの電気鋳造を行った後、フォトレジストを溶解液で溶かして、ニッケルのパターン膜８９を剥離する。これによって、１〜１０μｍの厚さのニッケル材質の箔状遮蔽物を形成し、これに、最小幅寸法が１μｍ〜５μｍのパターンを形成した。薄膜としては、上記の他に、Ｓｉ・ＧａＡｓなどの薄厚の半導体材料も用いられる。
【００８３】
このような超薄型の遮蔽物であれば、数１０μｍ以下のパターン形状を作るような場合でも、ビームの側壁による散乱によってビームの指向性が悪化するのを防止することができる。
【００８４】
上記のような箔状遮蔽物は、図４３に示すように用いることができる。すなわち、（ａ）に示すようにＳｉＯ２材質の板の表面に、断面が曲線である突条９０が形成された被加工物Ｗに対して、この突条９０の表面に穴や溝９１を形成する加工を行なう場合に、（ｂ）に示すように、突条９０に沿った形状の固定具（図示略）に箔状遮蔽物を接着し、遮蔽物下表面と被加工物表面との距離が１００μｍ以下の一定になるように設定し、ビームを照射する。
【００８５】
この例は、遮蔽物のパターンとして大きさの異なる複数の円形穴９２を形成したもので、静止状態でビームを照射すれば、異なる径の穴を曲面上に作製できる。この場合、円形穴９２の径が、５μｍ、１０μｍ及び１５μｍである。また、被加工物Ｗを、一定方向に運動させることにより、移動領域において、マイクロ溝構造を作製できる。
【００８６】
これまで、超微細加工物の作製方法を示してきたが、この方法を用いて、被加工物の材料としてＧａＡｓ・ＡｌＧａＡｓ・ＩｎＧａＡｓ等の３−５属系の半導体やＳｉ系半導体を用い、量子効果を発生する量子効果素子を作製することができる。
【００８７】
さらに、本発明の方法によると、滑らかな曲面の加工が出来るため、微小な光学レンズの作製が可能となる。図４４では、微小な光学レンズ構造を作製し、光の波長オーダーの光学レンズ７０を作製した例である。このレンズ７０を用いると、従来の光学レンズ作用と同時にレンズ径よりも長波長の光は、従来のレンズ作用が行われないために、散乱が起こるので、光の波長選択性を持つ光学レンズを実現できる。例えば、レンズ径が、５００ｎｍ程度であると、長波長である赤色光等は、散乱され、短波長の青色光等がレンズ効果を受けて、集光される。また、この様な効果を利用して、レーザー光の回折素子として、波長選別機器やエネルギーフィルターとして、使用できる。
【００８８】
図４５は、光学レンズ７１の表面上に、超微細構造の突起７２が形成されており、その突起７２において量子効果が生じるとき、レンズ７１に入射する光Ｌの波長と量子効果によって発生する光の波長を共鳴状態にしておき、入射光がレンズ７１の表面の突起７２に到達したときに誘導放射を行い、光が集光されると同時に光強度の増強が起こるようになっている。
【００８９】
図４６は、平板７３上に多数の超微小レンズ形状７４を形成し、入射光・レーザーを均一に分散させ、その後レンズ７５によって再び平行光・レーザーにするホモジナイザー７６として用いている例である。従来よりも、微小なレンズを多数配列できるため、ビーム強度の均一化性能が著しく向上する。
【００９０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、パターン作製の自由度が高く、任意のパターンの曲面や斜面を自由にかつ精度良く加工することができ、これまで製造が困難であった量子効果を用いたレーザーや発光素子・光学レンズ素子の作製を可能となる。そして、装置や工程が簡単な構成であるので、装置コストや製造コストも大いに軽減できる。また、被加工物の表面形状にとらわれることなく、加工ができ、加工の後に表面に悪影響を与える処理も必要がないので、実用性が高い加工手段を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例のエネルギービームによる加工装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】超微動機構を示す図である。
【図３】超微動機構をさらに詳細に示す斜視図である。
【図４】他の超微動機構の例を示す斜視図である。
【図５】この発明の他の実施例のエネルギービームによる加工装置の全体構成を示す模式図である。
【図６】この発明の加工方法の実施例を示す模式図である。
【図７】この発明の加工方法の他の実施例を示す模式図である。
【図８】この発明の加工方法の他の実施例を示す模式図である。
【図９】この発明の加工方法の他の実施例を示す模式図である。
【図１０】この発明の加工方法の他の実施例を示す模式図である。
【図１１】この発明の加工方法の他の実施例を示す模式図である。
【図１２】この発明の加工方法の他の実施例を示す模式図である。
【図１３】この発明の加工方法の他の実施例を示す模式図である。
【図１４】この発明の加工方法の他の実施例を示す模式図である。
【図１５】この発明の加工方法の他の実施例を示す模式図である。
【図１６】この発明の加工方法の他の実施例を示す模式図である。
【図１７】この発明の加工方法の他の実施例を示す模式図である。
【図１８】この発明の加工方法の他の実施例を示す模式図である。
【図１９】この発明の加工方法の他の実施例を示す模式図である。
【図２０】この発明の加工方法の他の実施例を示す模式図である。
【図２１】この発明の加工方法の他の実施例を示す模式図である。
【図２２】この発明の加工方法の他の実施例を示す模式図である。
【図２３】この発明の加工方法の他の実施例を示す模式図である。
【図２４】この発明の加工方法の他の実施例を示す模式図である。
【図２５】この発明の加工方法の他の実施例を示す模式図である。
【図２６】この発明の加工方法の他の実施例を示す模式図である。
【図２７】この発明の加工方法の他の実施例を示す模式図である。
【図２８】この発明の加工方法の他の実施例を示す模式図である。
【図２９】この発明の加工方法の他の実施例を示す模式図である。
【図３０】この発明の加工方法の他の実施例を示す模式図である。
【図３１】この発明の加工方法の他の実施例を示す模式図である。
【図３２】この発明の加工方法の他の実施例を示す模式図である。
【図３３】この発明の加工方法の他の実施例を示す模式図である。
【図３４】この発明の加工方法の他の実施例を示す模式図である。
【図３５】この発明の加工方法の他の実施例を示す模式図である。
【図３６】この発明の加工方法に用いる遮蔽物の構成及び作製方法を示す図である。
【図３７】この発明の加工方法に用いる他の実施例の遮蔽物の構成及び作製方法を示す図である。
【図３８】この発明の加工方法に用いる他の遮蔽物の構成及び作製方法を示す図である。
【図３９】図３８の後の工程を示す図である。
【図４０】この発明の加工方法に用いる他の遮蔽物の構成を示す図である。
【図４１】この発明の加工方法に用いる他の遮蔽物の構成を示す図である。
【図４２】この発明の加工方法に用いる他の遮蔽物の構成を示す図である。
【図４３】この発明の加工方法に用いる他の遮蔽物の構成と用い方を示す図である。
【図４４】この発明の加工方法により形成されるレンズの例を示す図である。
【図４５】この発明の加工方法により形成されるレンズの他の例を示す図である。
【図４６】この発明の加工方法により形成されるレンズのさらに他の例を示す図である。
【図４７】従来のビームによる加工方法を示す図である。
【符号の説明】
１  エネルギービーム源
２  被加工物
３  支持装置
４，４１〜５４，８３，８６，８９，１５５，１５７，１５８  遮蔽物
５  把持装置
６  被加工物移動装置
７  遮蔽物移動装置
８，９  並進ステージ
１１  回転ステージ
１２，１３，１４  並進ステージ
１７  微動機構
１８  回転支持装置
２１，２２，２４，２６，３７  溝
２３，２５，２７，２８，３９  突条
２６ａ  湾曲
２９    円錐面
３０    凸部
３１，３８，４０，７３    突起
３２    凹所
３２ａ    側面
３３    蟻溝
３４    環状溝
３５    十字溝
３６    穴
７１，７２  レンズ
【図１】
0003591975.tif 000002
【図２】
0003591975.tif 000003
【図３】
0003591975.tif 000004
【図４】
0003591975.tif 000005
【図５】
0003591975.tif 000006
【図６】
0003591975.tif 000007
【図７】
0003591975.tif 000008
【図８】
0003591975.tif 000009
【図９】
0003591975.tif 000010
【図１０】
0003591975.tif 000011
【図１１】
0003591975.tif 000012
【図１２】
0003591975.tif 000013
【図１３】
0003591975.tif 000014
【図１４】
0003591975.tif 000015
【図１５】
0003591975.tif 000016
【図１６】
0003591975.tif 000017
【図１７】
0003591975.tif 000018
【図１８】
0003591975.tif 000019
【図１９】
0003591975.tif 000020
【図２０】
0003591975.tif 000021
【図２１】
0003591975.tif 000022
【図２２】
0003591975.tif 000023
【図２３】
0003591975.tif 000024
【図２４】
0003591975.tif 000025
【図２５】
0003591975.tif 000026
【図２６】
0003591975.tif 000027
【図２７】
0003591975.tif 000028
【図２８】
0003591975.tif 000029
【図２９】
0003591975.tif 000030
【図３０】
0003591975.tif 000031
【図３１】
0003591975.tif 000032
【図３２】
0003591975.tif 000033
【図３３】
0003591975.tif 000034
【図３４】
0003591975.tif 000035
【図３５】
0003591975.tif 000036
【図３６】
0003591975.tif 000037
【図３７】
0003591975.tif 000038
【図３８】
0003591975.tif 000039
【図３９】
0003591975.tif 000040
【図４０】
0003591975.tif 000041
【図４１】
0003591975.tif 000042
【図４２】
0003591975.tif 000043
【図４３】
0003591975.tif 000044
【図４４】
0003591975.tif 000045
【図４５】
0003591975.tif 000046
【図４６】
0003591975.tif 000047
【図４７】
0003591975.tif 000048