(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の凹凸面が形成された被加工物と加工電極とを相対的に走査させて、複数の凹面ま
たは凸面を加工するラジカル反応による無歪精密加工方法であって、
複数の凹面の基準面からの厚さ、または複数の凸面の基準面からの厚さを所定の座標位
置でそれぞれ個別に測定する工程と、
これらの測定値を前記複数の凹面または前記複数の凸面毎に前記加工電極の走査方向に
連続する近似曲線を作成する工程と、
前記近似曲線に基づき基準面からの加工後目標厚さを設定する工程と、
前記近似曲線に基づき任意の座標位置の基準面からの厚さを算出し、前記任意の座標位
置の厚さと前記加工後目標厚さとの差を加工量として算出する工程と、
前記加工量に基づき、前記加工電極の走査速度を算出する工程と、
を有し、
前記走査速度に基づき加工時間を制御することを特徴とするラジカル反応による無歪精
密加工方法。
【請求項２】
請求項１に記載のラジカル反応による無歪精密加工方法において、
前記複数の凹面または前記複数の凸面の基準面からの厚さは、それぞれの被加工面のほ
ぼ中央の一点で測定することを特徴とするラジカル反応による無歪精密加工方法。
【請求項３】
請求項１に記載のラジカル反応による無歪精密加工方法において、
前記加工量が、前記算出された加工量に加工上の厚さ変動量を加えた値であることを特
徴とするラジカル反応による無歪精密加工方法。
【請求項４】
請求項１に記載のラジカル反応による無歪精密加工方法において、
前記近似曲線を作成する工程は、前記複数の凸面の基準面からの厚さデータを用いて第
１近似曲線を作成する工程と、前記複数の凹面の基準面からの厚さデータを用いて第２近
似曲線を作成する工程と、前記第１近似曲線と前記第２近似曲線とを合成して第３近似曲
線を作成する工程と、を含み、
前記加工後目標厚さを設定する工程では、加工後目標厚さを前記第３近似曲線に基づいて設定し、
前記加工量を算出する工程は、前記第３近似曲線に基づき任意の座標位置の基準面から
の厚さを算出するステップと、前記任意の座標位置の厚さと前記加工後目標厚さとの差を加工量として算出するステップと、を含むことを特徴とするラジカル反応による無歪精密加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラジカル反応による無歪精密加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高電圧を印加した加工電極によって発生させた反応ガスに基づく中性ラジカルを被加工面に供給し、この中性ラジカルと被加工面の原子または分子とのラジカル反応によって生成した揮発物質を気化させて除去し、被加工面に欠陥や熱的変質層を発生させることなく高精度に加工するラジカル反応による無歪精密加工方法が知られている。
【０００３】
ラジカル反応による無歪精密加工方法を用いたものとしては、連続する平面、曲面、球面や凹凸面の表面に沿って加工するというものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１−１２５８２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような特許文献１では、連続する平面、曲面、球面や凹凸面を一様に加工することが可能であるが、複数の凹凸面を有する被加工面において、複数の凹面の基準面からの厚さを均一化させることや、複数の凸面の基準面からの厚さを均一化することはできないという課題がある。
【０００６】
また、複数の凹凸面を有する場合に、凹面及び凸面両方の基準面からの厚さを均一化させる加工には適用できないという課題もある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］本適用例に係るラジカル反応による無歪精密加工方法は、複数の凹凸面が形成された被加工物と加工電極とを相対的に走査させて、前記被加工物をラジカル反応により加工する方法であって、複数の凹面の基準面からの厚さ、または複数の凸面の基準面からの厚さを所定の座標位置でそれぞれ個別に測定する工程と、これらの測定値を前記複数の凹面または前記複数の凸面毎に前記加工電極の走査方向に連続する近似曲線を作成する工程と、前記近似曲線に基づき基準面からの厚さの最小値を算出する工程と、前記近似曲線に基づき任意の座標位置の基準面からの厚さを算出し、前記任意の座標位置の厚さと前記最小値との差を加工量として算出する工程と、前記加工量に基づき、前記加工電極の走査速度を算出する工程と、を有し、前記走査速度に基づき加工時間を制御することを特徴とする。
【０００９】
ラジカル反応による無歪精密加工による加工量は、反応ガスの種類と印加電圧と加工時間に相関がある。反応ガスの種類は被加工物の材質によって決定され、印加電圧は最適値で一定とすれば、加工量は加工時間により調整が可能となる。また、加工時間は加工電極の走査速度で決定される。従って、凹面の基準面からの厚さを一つ一つ測定し、この測定値に基づき走査方向に連続する近似曲線を作成し、点在する複数の凹面をあたかも連続する一面として、厚さ大の凹面では加工時間を長くし（つまり、走査速度を遅くするか滞在させる）、厚さ小の凹面では加工時間を短く（つまり、走査速度を早くする）ことにより、複数の凹面の基準面からの厚さを均一に加工することができる。
【００１０】
凸面の場合においても凹面と同様な加工方法を採用でき、基準面からの厚さを均一に加工することができる。この際、凸面の周囲には凹面が存在すると考えられるが、凹面においては、加工時間を極短くする（走査速度を早くする）ことにより、凹面の厚さにほとんど影響を与えずに加工可能である。
【００１１】
また、厚さの測定値を近似曲線で表すことで、任意の座標位置の厚さを算出でき、厚さを算出する座標位置を増やせば、より細かく加工時間（走査速度）を設定することができ、凸面または凹面の互いに隣り合う厚さの差が大きい場合であっても厚さを均一に加工することができる。
【００１２】
［適用例２］上記適用例に係るラジカル反応による無歪精密加工方法は、前記複数の凹面または前記複数の凸面の基準面からの厚さは、それぞれの被加工面のほぼ中央の一点で測定することが好ましい。
【００１３】
本加工法では、複数の厚さの測定値を近似曲線で表している。従って、凸面または凹面の被加工面のほぼ中央の一点の厚さを測定すれば、近似曲線を作成することができ、測定工数を低減することができる。
【００１４】
［適用例３］上記適用例に係るラジカル反応による無歪精密加工方法は、前記加工量が、前記算出された加工量に加工上の厚さ変動量を加えた値であることが望ましい。
【００１５】
本加工方法は、被加工物の表面を精密に加工することが可能であるが、加工の過程で微小な厚さの変動（ばらつき）が発生することが考えられる。従って、予め加工に起因する変動量を測定しておき、加工量に加えることで加工残の部分をなくし厚さをより精密に均一化させることができる。
【００１６】
なお、加工量の大きさにより変動量に差が出る場合には、算出された加工量に応じて加える変動量を変化させればなおよい。
【００１７】
［適用例４］上記適用例に係るラジカル反応による無歪精密加工方法は、前記近似曲線を作成する工程は、前記複数の凸面の基準面からの厚さデータを用いて第１近似曲線を作成する工程と、前記複数の凹面の基準面からの厚さデータを用いて第２近似曲線を作成する工程と、前記第１近似曲線と前記第２近似曲線とを合成して第３近似曲線を作成する工程と、を含み、前記第３近似曲線に基づき基準面からの厚さの最小値を算出し、前記加工量を算出する工程は、前記第３近似曲線に基づき任意の座標位置の基準面からの厚さを算出する工程と、前記任意の座標位置の厚さと前記最小値との差を加工量として算出する工程と、を含むことが好ましい。
【００１８】
このようにすれば、凸面の厚さ測定値の近似曲線（第１近似曲線）と、凹面の厚さ測定値の近似曲線（第２近似曲線）とを合成して、凸面と凹面とがあたかも同一面上に存在するような第３近似曲線を作成し、凸面と凹面のどちらも確実に厚さを均一化可能な加工量を算出することにより、同一加工工程で凸面及び凹面の両方の基準面からの厚さを均一化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態１に係るラジカル反応による無歪精密加工装置を示す概念構成図。
【図２】被加工面の状態を示し、（ａ）は被加工物の一部を加工電極側から視認した平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ切断面を示す断面図。
【図３】実施形態１に係る加工方法の主たる工程フローを示すフロー説明図。
【図４】各工程の被加工物を表す部分平面図及び部分断面図。
【図５】凸面の加工工程の一部を示す部分断面図。
【図６】実施例１に係るＭＥＭＳ構造体の一部を示す断面図。
【図７】実施形態２に係るラジカル反応による無歪精密加工方法の主要工程を示す部分断面図。
【図８】実施例２に係るスタンパーを模式的に示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、以下の説明で参照する図は、図示の便宜上、部材ないし部分の縦横の縮尺は実際のものとは異なる模式図である。
（実施形態１）
【００２１】
図１は、実施形態１に係るラジカル反応による無歪精密加工装置を示す概念構成図である。ラジカル反応による無歪精密加工は、一般にＰＣＶＭ（Ｐｌａｓｍａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒｉｚａｔｉｏｎ  Ｍａｃｈｉｎｉｎｇ）と呼ばれる。よって、以降、ラジカル反応による無歪精密加工装置をＰＣＶＭ装置と表す。
【００２２】
ＰＣＶＭ装置１は、反応容器２と、反応容器２の内部に配設される駆動機構３と、駆動機構３に取り付けられ平面方向及び高さ方向に移動可能な加工電極４と、載物テーブル５と、が備えられている。載物テーブル５には被加工物２０が載物テーブル５の表面と平行（水平）に取り付けられている。
【００２３】
また、反応容器２の外部に、加工電極４に電力を供給する電源７と、駆動機構３と電源７を制御するコントローラー６がさらに備えられている。
【００２４】
さらに、反応容器２の外部には、被加工物の凹凸面の基準面からの厚さを測定する厚さ測定器８が備えられている。厚さ測定器８では、被加工物の凸面または凹面の基準面からの厚さと、測定位置（測定座標）を測定順にマッピング（テーブル作成）し記憶する。さらに、これら測定データ（厚さと測定座標）に基づき加工のための基礎データを算出するための演算装置９が備えられている。
【００２５】
演算装置９は、基礎データとして測定座標と厚さデータから加工電極４のと被加工物との相対的な走査方向に沿った近似曲線を作成してコントローラー６に入力する。なお、演算装置９をコントローラー６に含む構成としてもよい。
【００２６】
続いて、ラジカル反応による無歪精密加工について説明する。この加工方法は、反応ガスを反応容器２内に流動し、反応容器２内の加工電極４に電源７から直流高電圧または交流高電圧を印加して、加工電極４と被加工面とのギャップに高電界を発生し、この電界によって反応ガスに基づく中性ラジカルを発生させ、この中性ラジカルと被加工面を構成する原子または分子とのラジカル反応によって生成した揮発物質を気化、除去して加工する方法である。従って、被加工面に欠陥や熱的変質層を発生させることなく高精度に加工することが可能である。
【００２７】
駆動機構３に取り付けられた加工電極４は、コントローラー６から入力された加工指令データに基づく回転数、所定の走査速度で走査され、目的の加工形状、表面状態に加工する。走査速度は加工時間と相関を有する。よって、加工時間は、走査速度を制御することにより制御可能である。
【００２８】
なお、被加工物２０と加工電極４を相対的に走査する方法は、被加工物２０を加工電極に対して移動させる場合と、加工電極４を被加工物２０に対して移動させる、または、両方を移動させる場合があるが、本実施形態では、加工電極４を被加工物２０に対して移動させる方法を例示して説明する。
【００２９】
また、加工電極４の形状は、電界集中型と電界分散型の選択によって選別され、広い面積の被加工面の場合は電界分散型で平面状の電極形状とする。被加工面が小さい本実施形態の場合は、電界集中型で先端部を細くして被加工面との間に発生するプラズマを集中し、中性ラジカルの発生領域を所定範囲に限定させて細密な凸面または凹面の加工を行えるようにするが、加工面の周囲は、主たる加工面とその周囲の加工量を抑制するために先端部よりも広い面積とする（図４（ｄ）、参照）。
【００３０】
加工速度は、反応ガスの種類と被加工物の材質に大きく依存し、加工時間にほぼ比例する。よって、反応ガスの種類と被加工物の材質を一定にした場合には、加工時間を制御すればよく、加工時間は加工電極４の走査速度によって決まる。
【００３１】
続いて、本実施形態に係るラジカル反応による無歪精密加工方法について説明する。まず、被加工物２０の加工前の状態について説明する。
図２は、被加工面の状態を示し、（ａ）は被加工物の一部を加工電極側から視認した平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ切断面を示す断面図である。図２（ａ）、（ｂ）から、被加工物２０の上面２１には複数の凹部が形成されている。凹部は、エッチング加工等により形成される。これら複数の凹部は、１ｍｍ2〜２ｍｍ2程度の面積とし、基準面２２からの平均厚さは数μｍである。本実施形態では、これら複数の凹部の底面が被加工面である。
【００３２】
本実施形態では、図２（ａ）に示すように、凹部の平面形状は四角形であって、ウエハー等の被加工物２０にＸ方向及びＹ方向に整列は位置された場合を例示している。ここで、説明のために、列の上段に設けられた凹部を端から＋Ｘ方向に向かってそれぞれ凹部３１、凹部３２、凹部３３、凹部３４、凹部３５、凹部３６と付番する。なお、凹部の平面形状は四角形に限定されない。また、凹部間のピッチも同一ピッチである必要はなく、大きさも同じでなくてもよく、混在してもよい。
【００３３】
凹部の基準面からの厚さは、凹部を上面２１からエッチング加工等で形成した場合、図２（ｂ）に示すように必ずしも均一ではない。そこで、凹部３１の厚さをＴ１、凹部３２の厚さをＴ２、凹部３３の厚さをＴ３、凹部３４の厚さをＴ４、凹部３５の厚さをＴ５、凹部３６の厚さをＴ６、と表す。
本実施形態の目的は、これら凹部の基準面２２からの厚さを均一に加工することである。
【００３４】
次に、本実施形態に係るラジカル反応による無歪精密加工方法について、図３、図４を参照して説明する。
図３は、本実施形態に係る加工方法の主たる工程を示すフロー説明図、図４は、各工程の被加工物を表す部分平面図及び部分断面図である。なお、凹部３１〜３６を代表例示して説明する。まず、被加工物２０に形成された凹部３１〜３６の基準面２２からの厚さを厚さ測定器８により測定する（図４（ａ），（ｂ）、Ｓ１０）。厚さ測定は、凹部３１〜３６の平面形状のほぼ中央（重心位置）の一箇所を測定する。この際、厚さの測定位置を座標系で特定する。例示した凹部厚さを、凹部３１がＴ１、凹部３２がＴ２、凹部３３がＴ３、凹部３４がＴ４、凹部３５がＴ５、凹部３６がＴ６とする。
【００３５】
厚さの測定は、図４（ａ）に示すように第１列の凹部３１から＋Ｘ方向に順次測定し、被加工物２０の＋Ｘ方向端部まで達すると−Ｙ方向に移動して第２列の＋Ｘ方向端部から−Ｘ方向端部、続いて第３列というように凹部の一つ一つの厚さを測定し、その座標を特定する。なお、測定方向を矢視Ｂで例示する。そして、この厚さデータと座標データ（アドレスに相当）を、演算装置９に入力する。
【００３６】
演算装置９では、入力された厚さデータと座標データとを座標系上でマッピングする（Ｓ１５）。マッピングにより、厚さデータと座標データとを関連づけて加工電極４の走査方向（矢視Ｂ方向）に並べる。従って、測定順は、厚さデータが座標により位置を特定しているため、その並びは走査方向に合わせればよく、ＸＹに直交する方向に限定されない。次に、厚さ測定データに抜けがないか判定する（Ｓ２０）。
【００３７】
厚さデータと座標データとはマッピングされていることから、抜けの位置を容易に判定することができる。厚さデータに抜けが有ると判定した場合には、Ｓ１０に戻って厚さ測定工程を繰り返す。この際、全凹面の測定を再度行ってもよいが、抜けがあった座標位置の厚さ測定を行い、マップを補完してもよい。データに抜けが無いと判定した場合には次工程に移行し、測定データに基づき近似曲線Ｃを作成する（Ｓ２５）。なお、近似曲線Ｃの作成は演算装置９で行う。
【００３８】
近似曲線Ｃは、特定された厚さ測定データと座標を加工電極４の走査方向に整列させて連続した曲線で作成し、図４（ｃ）で示すように、横軸をＸ軸（走査距離）、縦軸をＺ軸（厚さデータ）で表す。続いて、この近似曲線Ｃの特異点がないか判定する。つまり、近似曲線Ｃが緩やかな勾配で連続しているか判定する（Ｓ３０）。特異点がなく連続している場合には次工程（Ｓ３５）に移行する。急激に厚くなったり、薄くなったりした場合には誤差があると判定する。
【００３９】
複数の凹部をエッチング加工等により一括形成したときの厚さの変動は大きくても１μｍ以下のため、近似曲線Ｃに特異点がある場合（ＮＯ）には、近似曲線の計算上でのミスがあったか、測定誤差があるか、凹部形成時に異常があったと判定する。従って、再度、近似曲線Ｃの作成（Ｓ２５）を行っても解決しない場合には、厚さ測定工程（Ｓ１０）から繰り返す。なお、近似曲線Ｃ上に特異点が存在する場合、後述する加工量によって加工可能な範囲であれば次工程に移行し、範囲外であれば以降の工程を保留する。
【００４０】
次に、近似曲線Ｃに基づき加工電極４の走査方向（Ｘ方向）に任意の座標位置の仮想厚さを算出する（Ｓ３５）。仮想厚さとは、実測値ではなく近似曲線Ｃより算出した厚さを意味する。そして、Ｓ１５で作成された実測した厚さと座標からなるマップに仮想厚さとその座標位置加える。そうすることで、実際に測定した座標位置以外の場所での厚さを算出し、加工量を細かく設定することが可能になる。続いて、近似曲線Ｃから最小厚さを算出する（Ｓ４０）。
【００４１】
後工程にて加工を行う場合、複数の凹部の全てにおいて厚さを均一化するためには加工残りがあってはならない。そこで、少なくとも最小厚さまで加工しなければならないために最小厚さを算出しておく。
【００４２】
以上の工程から得られた厚さの実測データと算出データとこれらの座標（これらはマッピングされている）及び最小厚さとを含む基礎データを演算装置９から送出し（Ｓ４５）コントローラー６に入力する（Ｓ５０）。次いで、この基礎データ入力が確実に行われたか判定する（Ｓ５５）。基礎データに抜けがあった場合（ＮＯ）には、再度基礎データ入力をやり直し、データ入力が確認された場合（ＹＥＳ）には、次工程の加工量を算出する工程に移行する。
【００４３】
加工量は、図４（ｄ）の斜線で示す範囲のように近似曲線Ｃからマッピングされた座標位置の厚さデータと最小厚さ（図中、直線Ｅで表す）との差から各座標位置における加工量を算出する（Ｓ６０）。そして、この加工量から加工電極４の走査速度を算出する（Ｓ６５）。算出された走査速度を加工指令データとしてコントローラー６から駆動機構３に入力し、ＰＣＶＭ加工を実行する（Ｓ７０、図４（ｄ），（ｅ）参照）。
【００４４】
駆動機構３に取り付けられた加工電極４は、加工指令データに基づく回転数及び走査速度で走査され被加工物２０の凹部底面を加工する。この際、加工電極４は、被加工物２０の基準面２２から一定の高さ（上面２１から一定の距離を有する高さ）で、矢視Ｄ方向に走査される。加工電極４は、各凹部の平面のほぼ中央を移動する。
【００４５】
加工電極４は、加工量が小さい位置では走査速度を早くし、加工量が大きい位置では走査速度を遅くする（滞在することも含む）ことで加工時間を制御する。なお、加工量が小さい位置から加工量が大きい位置に短い距離で移動する場合、あるいはその逆の場合は、走査速度を加速度的に変化させる。このようにして、各凹面の基準面２２からの厚さをほぼ均一の状態に加工し、加工工程を終了する。
【００４６】
なお、反応ガスは、被加工物２０の材質に応じて選択される。以下に、被加工物２０の材質に対応する反応ガスを例示する。反応ガスは、被加工物の材質に対して複数種類が存在するが、加工量、加工時間、加工電極や印加電圧等の条件を考慮して適切なものを選択する。但し、環境負荷の大きい反応ガスは使用を避けることが好ましい。表１に被加工物の材料と反応ガスの例を示す。
【００４７】
【表１】
0005892280.tif 000002
【００４８】
なお、凹部の加工に伴い上面２１も加工されるが、上面２１の加工を望まない場合には、上面にレジスト層を加えることが可能である。
【００４９】
従って、上述した加工方法によれば、各凹面の基準面２２からの厚さを一つ一つ測定し、この測定値を用いて加工電極４の走査方向に連続する近似曲線Ｃを作成し、点在する複数の凹面をあたかも連続する一面として、厚さ大の凹面では加工時間を長くし（つまり、走査速度を遅くするか滞在させる）、厚さ小の凹面では加工時間を短く（つまり、走査速度を早くする）ことにより、複数の凹面の基準面の厚さを均一に加工することができる。
【００５０】
本加工法では、複数の凹面の厚さの測定値を近似曲線Ｃで表している。従って、凹面の被加工面のほぼ中央の一点の厚さを測定すれば、近似曲線Ｃを作成することができ、測定工数を著しく低減することができる。
【００５１】
本加工方法は、被加工物の表面を精密に加工することが可能であるが、加工の過程で微小な厚さ変動（ばらつき）が発生することが考えられる。従って、予めばらつき量を測定しておき、加工量に加えることで加工残の部分を排除して厚さをより精密に均一化させることができる。
【００５２】
なお、加工量の大きさによりばらつきが変動する場合には、算出された加工量に応じて加えるばらつき量を変化させればなおよい。
【００５３】
また、以上説明したラジカル反応による無歪精密加工方法は、被加工物に形成された凹部の基準面からの厚さを均一化する場合を例示したが、凸面凸面についても同様な加工方法で厚さの均一化を実現できる。
【００５４】
図５は、凸面の加工工程の一部を示す部分断面図である。被加工物２０の上面２３には複数の凸面４１〜４６が形成され、凸面４１〜４６の基準面からの厚さをそれぞれｔ１〜ｔ６とする。これら凸面は図２（ａ）に示すようにＸＹ平面に配列されている。なお、凸面の厚さの均一化加工は、凸面４１〜４６を前述した凹部３１〜３６に置き換えて説明できる。つまり、図３に示すフロー説明図、及び図４に示す各工程の被加工物を表す部分平面図及び部分断面図を凸面４１〜４６に置き換えればよい。
【００５５】
よって、凸面の基準面２２からの厚さを測定し、近似曲線Ｆを作成する。そして、近似曲線Ｆから任意の座標位置の仮想厚さと最小厚さとを算出し、これらから加工量を算出し、加工電極４の走査速度を算出して加工指令データとし、ＰＣＶＭ加工を行うことで、複数の凸面の基準面２２からの厚さを均一に加工することができる。
（実施例１）
【００５６】
以上説明したラジカル反応による無歪精密加工方法の具体的な活用例を以下に例示し説明する。
図６は、実施例１に係るＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）構造体の一部を示す断面図である。図６に示すＭＥＭＳ構造体５０は、半導体基板６０にＭＯＳＦＥＴ７０とビーム８０が形成された共振子を例示している。なお、ＭＥＭＳ構造体５０は、ウエハー上に多数個配列されている。
【００５７】
ＭＯＳＦＥＴ７０は、シリコン層６１の表面に形成されるｗｅｌｌ層６２と、ドレイン領域６３と、ソース領域６４と、ゲート電極６５と、素子分離のための絶縁層４０と、から構成される。このようなＭＯＳＦＥＴ７０の構成は公知であるため説明を省略する。
【００５８】
ビーム８０は、可動部８１とアンカー部８２とを有し、シリコン層６１に突設されたビーム支持部６６にアンカー部８２が接続形成され構成されている。
【００５９】
このような構造体の場合、例えば、ｗｅｌｌ層６２、ビーム支持部６６、可動部８１の基準面からの厚さを、ラジカル反応による無歪精密加工方法を用いて均一化することが可能である。被加工面が周囲に対して凹面となる場合、凸面となる場合とがあるが、いずれも上述した加工方法で基準面からの厚さを均一化できる。なお、このような複数の材質が異なる層で構成される場合には、反応ガスを加工可能なもの、加工不可能なものとを適切に選択して採用する。
（実施形態２）
【００６０】
次に、実施形態２について図面を参照して説明する。前述した実施形態１が被加工物の凹部または凸面それぞれの基準面からの厚さを均一化する加工方法であることに対して、凹部と凸面の基準面からの厚さを同時に均一化する方法であることを特徴としている。よって、実施形態１との相違箇所を中心に説明する。
【００６１】
図７は、実施形態２に係るラジカル反応による無歪精密加工方法の主要工程を示す部分断面図である。なお、実施形態２の加工方法は、実施形態１の主要工程を踏襲することができるので図３に示すフロー説明図を参照しながら説明する。まず、Ｓ１０工程において、凹部３０〜３６及び凸面４１〜４６の基準面からの厚さを個別に測定する。Ｓ１５工程とＳ２０工程は、凹部と凸面とについてそれぞれ個別に行う以外は実施形態１と同じように行う。
【００６２】
Ｓ２５工程における近似曲線の作成は、まず、図７（ａ）に示すように、凸面の厚さ測定データとその座標を加工電極４の走査方向に整列させて第１近似曲線Ｆを作成し、凹面の厚さ測定データとその座標を加工電極４の走査方向に整列させて第２近似曲線Ｃを作成し、第１近似曲線Ｆと第２近似曲線Ｃを合成する工程を含む。よって、凸面の厚さ測定の座標位置と、凹部の厚さ測定の座標位置は、加工電極４の走査線上に位置する。
【００６３】
第１近似曲線Ｆと第２近似曲線Ｃとの合成方法は、まず、第１近似曲線Ｆの厚さデータの平均値（Ｔｍ１）を算出し、次に、第２近似曲線Ｃの厚さデータの平均値（Ｔｍ２）を算出し、（Ｔｍ１−Ｔｍ２）の差分だけ第２近似曲線Ｃを厚さ方向（Ｚ方向）に移動し、あたかも一本の曲線のような第３近似曲線Ｇを作成する（図７（ｂ）、参照）。つまり、凸面と凹面が一つの面上に存在するように考える。
【００６４】
第３近似曲線Ｇの凸面の測定座標における厚さをＱ１〜Ｑ７、凹面の測定座標における厚さをＰ１〜Ｐ７で表す。そして、第３近似曲線Ｇを用いて厚さの最小値を算出（Ｓ４０に相当する）し、任意の座標位置の厚さデータと最小値の差から、その座標位置における加工量を算出する（Ｓ６０）。凸面４１〜４６及び凹面３０〜３６の加工量を図７（ｃ）に模式的に表す。
【００６５】
そして、加工量に対応した加工電極４の走査速度を算出し（Ｓ６５）、算出された走査速度を加工指令データとしてコントローラー６から駆動機構３に入力し、ＰＣＶＭ加工を実行する（Ｓ７０）。加工後の凸面４１〜４６の基準面からの厚さは、直線Ｊで表されるようにほぼ均一となり、凹面３０〜３６の基準面からの厚さは、直線Ｋで表されるようにほぼ均一となる。
【００６６】
このようにすれば、凸面の厚さ測定値の第１近似曲線Ｆと、凹面の厚さ測定値の第２近似曲線Ｃとを合成して、凸面と凹面とがあたかも同一面上に存在するような第３近似曲線Ｇを作成し、凸面と凹面のどちらも確実に加工可能な加工量を算出することにより、同一加工工程で凸面及び凹面の両方の基準面からの厚さを均一化することができる。
（実施例２）
【００６７】
次に、実施形態２によるラジカル反応による無歪精密加工方法を用いた実施例について図面を参照して説明する。
図８は、実施例２に係るスタンパーを模式的に示す断面図である。スタンパー加工は、ほぼ平坦の樹脂からなる基板９０を表面に凹凸を有するスタンパー９１を型押し成形するものである。
【００６８】
スタンパー９１の成形において凸面の均一化または凹面の基準面からの厚さの均一化を行う場合には、前述した実施形態１によるラジカル反応による無歪精密加工方法を用いて加工すればよく、凸面と凹面両方の基準面からの厚さの均一化を行う場合には、前述した実施形態２によるラジカル反応による無歪精密加工方法を用いて加工すればよい。また、実施形態２によれば、凸面の相対的な高さを均一化することができる。
【００６９】
なお、ラジカル反応による無歪精密加工方法は、前述した実施例１、実施例２の他に凹凸を有する被加工物の凸面または凹面の基準面からの厚さを均一化すべき被加工物の加工に適用することが可能である。例えば、基板上に複数のピラー（柱）を有するバイオチップ、複数の凹部内に磁性材料を埋め込むパターンド・メディア、水晶基板の振動部のみを薄型化する場合などに応用することが可能である。
【符号の説明】
【００７０】
４…加工電極、２０…被加工物、２２…基準面、３１〜３６…凹面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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