(57)【要約】【課題】治具の寸法精度を向上させることなく、精度の良い金型を得ることができる光学素子成形用金型の製作方法及びそれにより得られる光学素子成形用金型を提供する。【解決手段】第１の工程における切削加工と、第３の工程における切削加工とで、部材Ａに対して同じヤトイ５０を取り付け、且つ取り付け条件を等しくすることで、かかる工程間でたとえヤトイ５０を取り外したとしても、部材Ａに対して精度の良い加工を行うことができる。【選択図】　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の工程を経て、光学素子成形用金型を製作する製作方法において、
母型に対して治具を取り付けた状態で加工を行う第１の工程と、
前記第１の工程以降において、前記母型に対して前記治具を取り外した状態で加工を行う第２の工程と、
前記第２の工程以降において、前記母型に対して、前記第１の工程で取り付けた前記治具を、所定の取り付け条件で取り付けて加工を行う第３の工程とを有することを特徴とする光学素子成形用金型の製作方法。
【請求項２】
前記第１の工程は、切削加工により光学素子の光学面に対応する母光学面を形成する工程を含み、前記第２の工程は、前記母光学面上に微細構造を描画する工程を含み、
更に前記微細加工が電鋳により転写されるようになっていて、前記第３の工程は、前記電鋳の外周面を切削加工する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の光学素子成形用金型の製作方法。
【請求項３】
前記所定の取り付け条件とは、前記第１の工程における雰囲気温度に対して、所定範囲以内に雰囲気温度を制御することを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の光学素子成形用金型の製作方法。
【請求項４】
前記所定の取り付け条件とは、前記第１の工程における前記母型と前記治具の取り付け位相に対して、取り付け位相を一致させることを含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光学素子成形用金型の製作方法。
【請求項５】
前記母型に対して前記治具はネジにより取り付けられ、前記取り付け条件とは、前記第１の工程で用いた前記ネジの締付トルクに対して、締め付けトルクを一致させることを含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の光学素子成形用金型の製作方法。
【請求項６】
前記所定の取り付け条件とは、前記第１の工程における前記母型に前記治具を取り付けた前記ネジにより、取り付けを行うことを含むことを特徴とする請求項５に記載の光学素子成形用金型の製作方法。
【請求項７】
前記母型に、前記治具を特定するための情報が付与されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の光学素子成形用金型の製作方法。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の光学素子成形用金型の製作方法により製作されることを特徴とする光学素子成形用金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学素子を成形可能な光学素子成形用金型を製作する製作方法及び光学素子成形用金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、急速に発展している光ピックアップ装置の分野では、極めて高精度な対物レンズなどの光学素子が用いられている。プラスチックやガラスなどの素材を、金型を用いてそのような光学素子に成形すると、均一な形状の製品を迅速に製造することができるため、かかる金型成形は、そのような用途の光学素子の大量生産に適しているといえる。ここで、金型は消耗品であり、また不測の事態による破損なども予想されることから、高精度な光学素子を成形するためには、定期的或いは不定期の金型交換が必要であるといえる。従って、光学素子を成形するための金型も、一定精度の金型をある程度の量だけ予め用意しておく必要があるといえる。
【０００３】
ここで、単結晶ダイヤモンド工具などを用いた切削加工で金型を製造した場合、手間がかかる上に、全く同一形状の金型を切り出すことは困難といえ、それ故金型交換前後で光学素子製品の形状バラツキが生じる恐れがあり、又コストもかかるという問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
これに対し、光学素子の光学面に対応した母光学面を有する母型に対し、電鋳を成長させることで、金型を製作しようとする試みがある。このような電鋳による金型製作手法を用いると、精度の良い母型を一つ用意するだけで、寸法バラツキの少ない光学素子成形用金型を比較的容易に得ることができる。
【０００５】
しかるに、電鋳を用いた金型製作手法によれば、電鋳によって母光学面のパターンを転写した後、形成された電鋳の外形（外周等）を、成形装置に合わせて、ＳＰＤＴ加工機などにより、精度良く切削加工することが必要になる。かかる場合、製作された金型における光軸の倒れなどを抑制するには、切削加工の基準として元の母型の外形等を用いる必要がある。ところが、切削加工時は、母型に取り付けた治具をＳＰＤＴ加工機にセットして行うため、治具の寸法バラツキによって、製作された金型の精度が左右されるという問題がある。しかしながら、寸法バラツキを狭範囲に抑えた治具を製作することは、製造コストの増大を招き好ましくない。又、治具の寸法バラツキを狭範囲に抑えたとしても、治具の取り付け方によっては、製作された金型の精度がばらつくことがあり、コスト対効果の割合が低いという問題もある。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の問題に鑑みてなされたものであり、治具の寸法精度を向上させることなく、精度の良い金型を得ることができる光学素子成形用金型の製作方法及びそれにより得られる光学素子成形用金型を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の光学素子成形用金型の製作方法は、複数の工程を経て、光学素子成形用金型を製作する製作方法において、母型に対して治具を取り付けた状態で加工を行う第１の工程と、前記第１の工程以降において、前記母型に対して前記治具を取り外した状態で加工を行う第２の工程と、前記第２の工程以降において、前記母型（又は母型から形成される金型）に対して、前記第１の工程で取り付けた前記治具を、所定の取り付け条件で取り付けて加工を行う第３の工程とを有するので、前記第１の工程で用いたのと同じ治具を、取り付け条件を制限した所定の取り付け条件で取り付けることにより、前記第３の工程における加工精度を向上させることができる。
【０００８】
又、前記第１の工程は、切削加工により光学素子の光学面（光学曲面）に対応する母光学面を形成する工程を含み、前記第２の工程は、前記母光学面上に微細構造を描画する工程を含み、更に前記微細加工が電鋳により転写されるようになっていて、前記第３の工程は、前記電鋳の外周面を切削加工する工程を含むと、第３の工程による加工精度を高めることができるので好ましい。
【０００９】
更に、前記所定の取り付け条件とは、前記第１の工程における雰囲気温度に対して、所定範囲以内に雰囲気温度を制御することを含むと、前記第３の工程における加工精度を更に向上させることができる。
【００１０】
又、前記所定の取り付け条件とは、前記第１の工程における前記母型と前記治具の取り付け位相に対して、取り付け位相を一致させることを含むと、前記第３の工程における加工精度を更に向上させることができる。
【００１１】
更に、前記母型に対して前記治具はネジにより取り付けられ、前記取り付け条件とは、前記第１の工程で用いた前記ネジの締付トルクに対して、前記ネジの締め付けトルクを一致させることを含むと、前記第３の工程における加工精度を更に向上させることができる。
【００１２】
又、前記所定の取り付け条件とは、前記第１の工程における前記母型に前記治具を取り付けた前記ネジにより、取り付けを行うことを含むと、前記第３の工程における加工精度を更に向上させることができる。
【００１３】
又、前記母型に、前記治具を特定するための情報が付与されていると、前記治具の特定が容易になる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。図１、２は、本実施の形態にかかる光学素子成形用金型の製作方法を構成する工程を示すフローチャートである。図３は、図１、２に示す主要な工程において、処理される母型の素材と電極部材の組立体（これを母型部材又は部材Ａという）を示す断面図である。図４は、部材Ａの斜視図であり、図５は、部材Ａの上面図である。尚、本実施の形態により製作される母型は、その母光学面に、光学素子の回折輪帯に対応した輪帯が形成されるものとする。
【００１５】
まず、図１のステップＳ１０１で、ＳｉＯ２又はポリシリコン製の略半球型の形状を有する母型の素材１０を、金属など導電性の素材からなる円盤状の基材１１の中央開口１１ｐに埋め込み接着剤で相対回転不能に固定し（図２（ａ）参照）、部材（本発明の母型に相当）Ａを得る。ステップＳ１０２で、ヤトイ（治具）５０の中央孔５１を介して貫通させ、基材１１のネジ孔１１ｇに螺合させたボルト５２により、基材１１に対してヤトイ５０を取り付けると共に、基材１１に合マークＭＸとＩＤ番号ＮＸを付与する。図４に示すＩＤ番号ＮＸは、取り付けたヤトイ５０を個々に付された番号であり、それを特定するための情報として機能する。尚、本実施の形態では、基材１１の外周面を接線方向に細い平面で切り取った溝１１ｈ内に、レーザ描画でＩＤ番号ＮＸを刻設するようにしたが、印刷でも良い。溝は、同一深さの全周溝でも良い。基材１１との位相を合わせるための合マークＭＸもレーザ加工で刻設できる。
【００１６】
ステップＳ１０３で、不図示のコンピュータ内に構築されたプロセス管理データベース内に、この部材Ａに対応づける形で、ヤトイのＩＤ番号ＮＸ、取付面（方向）、締め付けトルク、作業環境温度（雰囲気温度）等を記憶する。その後、ステップＳ１０４で、詳細は後述する超精密旋盤（ＳＰＤＴ加工機）のチャックに、ヤトイ５０を介して部材Ａを取り付ける。
【００１７】
更に、ステップＳ１０５（第１の工程）で、部材Ａを回転させなから、ダイヤモンド工具により、基材１１の外周面１１ｆを切削加工することでＳＰＤＴ加工機の回転軸に対して精度良く形成し、又、母型の素材１０の上面を図１（ｂ）に示すように切削加工し母光学面（成形しようとする光学素子の光学曲面に相当）１０ａを形成し、且つ基材１１の上面に周溝１１ａ（第１のマーク）を切削加工する。このとき、母光学面１０ａの光軸の位置は、その外形から確認することはできないが、同時に加工されることから母光学面１０ａと周溝１１ａとは、精度良く同軸に形成されることとなり、又、円筒面に形成された基材１１の外周面１１ｆも、光軸と精度良く同軸に形成される。
【００１８】
ここで、周溝１１ａは、例えば、暗視野部と明視野部とからなる複数の溝から形成されてよく、暗視野部、明視野部を各々複数個有するとさらに好ましい。また、周溝１１ａの凹凸形状により、後述するごとく塗布されるレジスト飛散防止の堤防としても機能させることができる。
【００１９】
更に、ステップＳ１０６で、不図示のコンピュータに構築したプロセス管理データベースに、部材Ａの切削加工時の作業環境温度を記憶し、且つ部材ＡをＳＰＤＴ加工機から取り外す。ステップＳ１０７で、ボルト５２を緩めて部材Ａからヤトイ５０を取り外す。続くステップＳ１０８で、部材Ａを、後述するＦＩＢ（Ｆｏｃｕｓｅｄ　Ｉｏｎ　Ｂｅａｍ）加工機のステージ上にセットする。ステップＳ１０９で、ＦＩＢ加工機のステージ上の部材Ａにおける周溝１１ａを読み取り、例えばその内側エッジから母型の素材１０の光軸の位置を決定し、ステップＳ１１０で、決定した光軸から等距離で３つ（４つ以上でも良い）の第２のマーク１１ｂを、基材１１上に描画する（図３（ｂ）及び図５参照）。ダイヤモンド工具により加工形成した周溝１１ａの幅は比較的広いため、これを用いて加工の基準とすることは、加工精度を低下させる恐れがあるが、ＦＩＢ加工機は、幅が２０ｎｍの線を形成できるため、例えば十字線を形成すると、２０ｎｍ×２０ｎｍの微細なマークを形成することができ、それを加工の基準とすることで、より高精度な加工が期待できる。
【００２０】
ステップＳ１１１で、部材ＡをＦＩＢ加工機のステージから取り外し、ステップＳ１１２で、第２のマーク１１ｂ上に保護テープ１３を貼り付ける（図３（ｃ）参照）。この保護テープ１３は、後加工で母型の素材１０上に塗布されるレジストＬが、第２のマーク１１ｂに付着しないようにするためのものである。レジストＬが第２のマーク１１ｂに付着すると、加工の基準として読み取りが不適切になる恐れがある。
【００２１】
更に、ステップＳ１１３で、部材Ａを不図示のスピンコータにセットし、ステップＳ１１４で、レジストＬを母型の素材１０上に流下させながらプレスピンを実施し、その後ステップＳ１１５で本スピンを実施し、レジストＬの被膜を行う（図３（ｄ）参照）。プレスピンと本スピンとを分けたのは、複雑な曲面である母光学面１０ａに、均一な膜厚のレジストＬを被膜させるためである。
【００２２】
その後、ステップＳ１１６で、部材Ａをスピンコータから取り外し、ステップＳ１１７で、ベーキングを行ってレジストＬの被膜を安定させ、ステップＳ１１８で保護テープ１３を剥がす。かかる状態の部材Ａが、図３（ｄ）に示されている。
【００２３】
続いて、ステップＳ１１９で、部材Ａを不図示の形状測定器（画像認識手段と記憶手段とを有する）にセットし、ステップＳ１２０で、形状測定器の画像認識手段を用いて、第２のマーク１１ｂを検出する。更に、ステップＳ１２１で、超精密旋盤に用いた母型の素材１０の母光学面１０ａの３次元座標を、第２のマーク１１ｂに基づく３次元座標に変換して、これを記憶手段に記憶する。このように、母光学面１０ａを新たな３次元座標で記憶し直すのは、後工程で電子ビーム描画を行う際に、母光学面１０ａの被加工面に対して、狭い電子ビームの焦点深度を合わせるために、電子銃と部材Ａとの相対位置を調整する必要があるからである。尚、第２のマーク１１ｂは、測定の際、測定データにかかる座標の基準点がどこなのかを作業者が視認するための位置認識マークとして利用できる。その後、ステップＳ１２２で部材Ａを形状測定器から取り外す。
【００２４】
図２のステップＳ１２３で、部材Ａを、後述する電子ビーム描画装置の３次元ステージにセットし、ステップＳ１２４で、読取手段（走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）：電子ビーム描画装置に付属していると好ましい）を介して部材Ａの第２のマーク１１ｂを検出し、それと記憶されている母光学面１０ａの３次元座標とから、母光学面１０ａの被加工面の形状を求める。更に、ステップＳ１２５で、求めた被加工面の形状に対して電子ビームの焦点が合うように、すでに測定した部材Ａの形状データに基づいて３次元ステージを移動させ、電子ビームＢ（図３（ｄ）参照）を所定のドーズ量になるよう照射し、母光学面上に、所望の微細構造、例えば回折構造に対応する輪帯形状を描画する。描画後、ステップＳ１２６で、３次元ステージより部材Ａを取り外し、ステップＳ１２７で現像処理を行って、輪帯形状のレジストを得る。ここで、同一点における電子ビームＢの照射時間を長くすれば、それだけレジストの除去量が増大するため、位置と照射時間（ドーズ量）を調整することで、ブレーズ形状の輪帯になるよう、レジストを残すことができる。尚、基材１１の外周面１１ｆを基準として、上述したごとく輪帯形状のレジストを得ることで、後述するごとく母光学面にブレース状の輪帯を形成しても良い。
【００２５】
更に、ステップＳ１２８で、プラズマシャワーによるドライエッチングを経て、母型の素材１０の母光学面１０ａの表面を彫り込んでブレーズ状の輪帯１０ｂ（実際より誇張されて描かれている）を形成する（図３（ｅ）参照）。ここまでの工程で加工処理された部材Ａが、母型として製作されたこととなる。
【００２６】
その後、ステップＳ１２９で、スルファミン酸ニッケル浴中に、表面を活性処理した母型すなわち部材Ａを浸し、基材１１と外部の電極１４との間に電流を流すことで、電鋳２０を成長させる（図３（ｆ）参照）。このとき、基材１１の外周面１１ｆに絶縁剤を塗布することで、絶縁剤が塗布された部分の電鋳形成を抑制できる。射出成形時に許容できるチルト角度を１分として以下の加工を行う場合、その基準面となる電鋳が形成されない外周面１１ｆの軸線方向長さを７ｍｍ以上とすることが望ましい。電鋳２０は、その成長の過程で、母光学面１０ａに精度良く対応した光学面転写面２０ａと、輪帯１０ｂに精度良く対応した輪帯転写面２０ｂとを形成する。尚、本実施の形態では、ステップＳ１０８〜Ｓ１２９までが第２の工程を構成する。
【００２７】
その後、ステップＳ１３０で、不図示のコンピュータに構築されているデータベースを、処理中の部材Ａに対応するヤトイ５０のＩＤ番号ＮＸに基づいて検索し、得られた（すなわち第１の工程で使用された）ヤトイ５０を、所定の取り付け条件で部材Ａ（基材１１）に取り付ける。所定の取り付け条件とは、第１の工程の取り付け条件であり、具体的には、合マークＭＸを合致させ基材１１とヤトイ５０との位相を合わせること、読み出した締め付け時作業環境温度（第１の工程時の作業環境温度）に対して±１．０℃の作業環境温度とすること、読み出した締め付けトルク（第１の工程時の締め付けトルク）で締め付けを行うこと、同じボルト５２を用いて取り付けることをいう。
【００２８】
更に、ステップＳ１３１（第３の工程）で、不図示のコンピュータに構築されているデータベースに記憶された、処理中の部材Ａの切削時作業環境温度にした上で、基材１１の外周面１１ｆを基準として、部材Ａと電鋳２０とヤトイ５０とを一体で、ＳＰＤＴ加工機の回転軸と部材Ａの光軸とを一致させるようにしてチャックに取り付け、電鋳２０の外周面２０ｃを切削加工する（図３（ｇ）参照）。
【００２９】
加えて、図３（ｇ）に示すように、電鋳２０に、裏打ち部材との位置決め部としてのピン孔２０ｄ（中央）及びネジ孔２０ｅを加工する。尚、ピン孔２０ｄの代わりに円筒軸を形成しても良い。加工後に、部材Ａと電鋳２０とヤトイ５０とを一体で、ＳＰＤＴ加工機から取り外す。
【００３０】
更にステップＳ１３２において、電鋳２０を、以下に述べるように裏打ち部材と一体化することで、可動コア３０を形成する。
【００３１】
図６は、部材Ａを取り付けた状態で示す可動コア３０の断面図である。図６において、可動コア３０は、先端（図で右側）に配置した電鋳２０と、後端（図で左側）に配置した押圧部３６と、その間に配置された摺動部材３５とから構成される。摺動部材３５及び押圧部３６が裏打ち部材となる。
【００３２】
電鋳２０は、そのピン孔２０ｄに、円筒状の摺動部材３５の端面中央から突出したピン部３５ａを係合させることで、摺動部材３５と所定の関係で位置決めされ、更に、摺動部材３５を軸線に平行に貫通する２つのボルト孔３５ｂに挿通したボルト３７を、ネジ孔２０ｅに螺合させることで、電鋳２０は摺動部材３５に取り付けられる。
【００３３】
摺動部材３５は、ピン部３５ａの設けられた端面（図で右端）に対向する端面（図で左端）の中央に突出して形成されたネジ軸３５ｃを、略円筒状の押圧部３６の端部に形成されたネジ孔３６ａに螺合させることで、押圧部３６に対して所定の位置関係で取り付けられる。図６において、摺動部材３５の外周面３５ｅは、電鋳２０及び押圧部３６のフランジ部３６ｂ以外の部分の外周面よりも大径となっている。裏打ち部材としての摺動部材３５及び押圧部３６を取り付けた後、図２のステップＳ１３３で、ＳＰＤＴ加工機のチャックにヤトイ５０を取り付けるようにする。
【００３４】
更に、図２のステップＳ１３４で、不図示のコンピュータに構築されているデータベースから、処理中の部材Ａの切削時作業環境温度にした上で、基材１１の外周面１１ｆを基準として、摺動部材３５と押圧部３６の外周面を仕上げるため、ヤトイ５０を基材１１より一旦取り外したにもかかわらず、母型１０の同心円パターン（輪帯１０ｂ）中心と、金型摺動部外形中心との同軸度を１μｍ以内に収めることができる。又、ステップＳ１３５で、押圧部３６の端面を切削加工し、全長を規定値に収める。
【００３５】
その後、図６の矢印Ｘで示す位置でカットすることにより、摺動部材３５及び押圧部３６に取り付けられた電鋳２０から、部材Ａとヤトイ５０を脱型する（図２のステップＳ１３６）。更に、ステップＳ１３７で、電鋳２０と母型１０を脱型後、可動コア３０の先端の電鋳２０を仕上げて、光学素子成形用金型を得る。
【００３６】
図７は、このようにして形成された可動コア３０を用いて光学素子を成形する状態を示す図である。図７において、光学面転写面４１ａを有する光学素子成形用金型４１を保持する保持部４２は、可動側キャビティ４３に固定されている。可動側キャビティ４３は、小開口４３ａと、それに同軸な大開口４３ｂとを有している。可動側キャビティ４３内に可動コア３０を挿入したときに、摺動部材３５の外周面３５ｅが、小開口４３ａの内周面と摺動し、押圧部３６のフランジ部３６ｂの外周面３６ｄが、大開口４３ｂの内周面と摺動する。かかる２つの摺動部によって案内されることで、可動側キャビティ４３に対して、大きく傾くことなく可動コア３０は軸線方向に移動可能となる。光学素子成形用金型４１、電鋳２０の間に溶融した樹脂を射出し、可動コア３０を矢印方向に加圧することで、光学素子ＯＥが成形される。本実施の形態によれば、母型の素材１０から精度良く転写形成された光学素子成形用金型としての電鋳２０を用いることで、光学素子ＯＥの光学面には、電鋳２０の光学面転写面２０ａが転写形成され、且つ輪帯転写面２０ｂに対応した回折輪帯が光軸に同心的に精度よく形成されることとなる。
【００３７】
尚、以上のようにして光学素子成形用金型を加工する場合、電鋳２０に、第２のマーク１１ｂに対応する突起（不図示）が転写形成されているため、これを加工の基準として用いることで、その外周面等の精度の良い加工を行うこともできる。
【００３８】
本実施の形態によれば、第１の工程における切削加工と、第３の工程における切削加工とで、部材Ａに対して同じヤトイ５０を取り付け、且つ取り付け条件を等しくすることで、かかる工程間でたとえヤトイ５０を取り外したとしても、部材Ａに対して精度の良い加工を行うことができる。
【００３９】
（超精密旋盤：ＳＰＤＴ加工装置について）
以下、部材Ａの切削加工に用いる超精密旋盤例えば、ＳＰＤＴ（ＳｉｎｇｌｅＰｏｉｎｔ　Ｄｉａｍｏｎｄ　Ｔｕｒｎｉｎｇ）の制御系の概略構成について、図８（ａ）及び図８（ｂ）を参照しつつ説明する。
【００４０】
超精密旋盤１００は、図８（ａ）に示すように、部材Ａなどのワーク１１０を固定するための回転保持部材である固定部１１１と、前記ワーク１１０に対して加工を施すための切削バイトの刃先であるダイアモンド工具１１２と、前記固定部１１１をＺ軸方向に移動させるＺ軸スライドテーブル１２０と、前記ダイアモンド工具１１２を保持しつつＸ軸方向（あるいは加えてＹ軸方向）に移動させるＸ軸スライドテーブル１２２と、Ｚ軸スライドテーブル１２０及びＸ軸スライドテーブル１２２を移動自在に保持する定盤１２４と、を含んで構成されている。なお、固定部１１１もしくはダイアモンド工具１１２のいずれか一方又は双方を回転駆動するための不図示の回転駆動手段が設けされ、後述の制御手段１３８に電気的に接続されている。
【００４１】
また、超精密旋盤１００は、図８（ａ）に示すように、Ｚ軸スライドテーブル１２０の駆動を制御するＺ方向駆動手段１３１と、Ｘ軸スライドテーブル１２２のＸ軸方向での駆動（あるいは加えてＹ軸方向での駆動）を制御するＸ方向駆動手段１３２及びＹ方向駆動手段１３３と、これらにより送り量を制御する送り量制御手段１３４と、切込量を制御する切込量制御手段１３５と、温度を制御する温度制御手段１３６と、各種制御条件や制御テーブルないしは処理プログラムを記憶した記憶手段１３７と、これら各部の制御を司る制御手段１３８と、を含んで構成される。
【００４２】
ダイアモンド工具１１２は、図８（ｂ）に示すように、本体部分を構成するダイアモンドチップ１１３と、この先端部に構成された頂角αからなるすくい面１１４と、側面部を構成する第１逃げ面１１５、第２逃げ面１１６から構成される。このすくい面１１４に含まれる刃先には、予めないしは摩耗による複数の凹凸部１１４ａが形成されている。
【００４３】
上記のような構成を有する超精密旋盤１００において、概略以下のように作用する。すなわち、セットされた部材Ａであるワーク１１０に対して、ダイアモンド工具１１２が相対移動することによって、ワーク１１０の加工を行うこととなる。この際、ダイアモンド工具１１２は、刃先がＲバイトの構成を有していることから、刃先の当たるポイントが順次変化し、摩耗に対しても強い。
【００４４】
そして、本実施の形態においては、上述のような超精密旋盤を用いて、前記部材Ａを加工する際には、温度コントロールを実施しながら、送り量、切込量を制御して曲面部の切削加工されることとなる。
【００４５】
（集束イオンビーム（ＦＩＢ）加工装置について）
（構成説明）
次に、第２のマーク１１ｂを形成するための集束イオンビーム加工装置の概略構成について、図９を参照しつつ説明する。
【００４６】
集束イオンビーム加工装置（ＦＩＢ：Ｆｏｃｕｓｅｄ　Ｉｏｎ　Ｂｅａｍ装置）は、Ｇａ等の金属イオン源を用いた集束イオンビームによる部材Ａの加工や集束イオンビームを部材Ａに走査して得られる走査像の観察（ＳＩＭ：Ｓｃａｎｎｉｎｇ　Ｉｏｎ　Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を行うものであり、イオン源から発生し加速されたイオンビームを静電型のコンデンサレンズや対物レンズ等によって細かく集束して部材Ａ上に照射し、部材Ａ上のイオンビームの照射点を偏向器によって走査し、この走査によって部材Ａから発生した、例えば、２次電子を検出し、この検出信号に基づいて、走査像等を表示するものである。
【００４７】
集束イオンビーム加工装置２００は、高真空に保持されており、図９に示すように、イオン源となる液体金属イオン源２０１、イオンを引き出す引出電極２０２、イオンビームを所望のエネルギーに加速する複数段よりなる加速管２０３、イオンビームを制限するアパーチャ２０５により開口を可変可能なコンデンサレンズ２０４、アパーチャ２０７により開口を可変調節可能でありイオンビームをフォーカスして試料に照射する対物レンズ２０６、偏向器２０８、ブランキング／Ｅ×Ｂ制限アパーチャを備えたＥ×Ｂ質量分析器２０９、エミッタアライメント２１０、アライメントセットスティグメータ２１１、アライメントセット２１２、アライメントセットスティグメータ２１３、加工しようとする部材Ａを載置し部材Ａの位置と傾きを自在に調節できるステージ２１４、位置認識マーク等を検出するための検出器２１５、レーザー供給源２１６及び光学系からなるレーザー干渉計２１７、ステージ２１４を駆動するステージ駆動手段２２０、及びこれらの各部の制御を行う制御回路２３０、操作入力を行うための操作入力部２６１、部材Ａ及び走査像を観察認識するための画像認識部２６０、不図示の電源等を含んで構成される。
【００４８】
アパーチャ２０５、２０７は、例えば、イオンビームの通路を制限するなどして、イオンビーム径等を変更可能な開口を有しており、開口以外では、イオンビームが透過できない厚さを有している。なお、アパーチャをＮ段階の形成してもよい。
【００４９】
検出器２１５は、部材Ａへのイオンビームの照射に基づいて発生した、例えば２次電子を検出するためのものである。
【００５０】
ステージ駆動手段２２０は、ステージをＸ方向に駆動するためのＸ方向駆動機構２２１と、Ｙ方向に駆動するためのＹ方向駆動機構２２２と、Ｚ方向に駆動するためのＺ方向駆動機構２２３と、θ方向に駆動するためのθ方向駆動機構２２４と、を含んで構成される。
【００５１】
制御回路２３０は、イオン源２０１を制御するイオン源制御回路２３１と、加速管２０３を制御する加速管制御回路２３２と、コンデンサレンズ２０４による集束を制御する第１の集束制御回路２３３と、対物レンズ２０６による集束を制御する第２の集束制御回路２３４と、偏向器２０８の偏向器を制御する偏向制御回路２３５と、ステージ駆動手段２２０を制御するステージ制御回路２３６と、部材Ａで発生した二次イオンを検出する検出器２１５からの信号処理を制御する検出器制御回路２３７と、レーザー干渉計２１７を制御するレーザー干渉計制御回路２３８と、Ｅ×Ｂ質量分析器２０９を制御することでイオンを選択するイオン選択制御回路２３９と、エミッタアライメント２１０・アライメントセットスティグメータ２１１・アライメントセット２１２・アライメントセットスティグメータ２１３を各々制御する第１〜第４の各アライメント制御回路２４０・２４１・２４２・２４３と、各種制御テーブル、プログラムを格納した記憶部２５０と、各種表示画像を表示処理する表示処理部２５１と、これらの制御を司るＣＰＵ等の制御部２５２と、を含んで構成されている。
【００５２】
記憶部２５０は、例えば、半導体メモリやディスク装置などの記憶装置の一領域として実現され、画像データと位置データとの組み合わせ等をも記憶する。例えば、断面の位置座標などからなる位置データと、各断面画像データを構成する画素を、走査した順番に格納した断面画像データとを組み合わせて、一対のデータとして記憶できる。記憶部２５０には、このデータを記憶する領域が複数設けられており、部材Ａの特定箇所に形成する各断面に対応する上記各データを、例えば、位置データの順番などに並べて、格納できる。
【００５３】
表示処理部２５１は、特定箇所を表示するために、記憶部２５０に蓄積した各画像データおよび位置データに基づいて、例えば画像等を画像認識部２６０に表示するよう処理する。なお、表示処理部２５１は、記憶部２５０に格納したデータから、任意のＸ、Ｙ、Ｚ座標の画素のデータを読み出し、所望の視点から見た立体的な画像を画像認識部２６０に表示可能としてもよい。表示の方法としては、様々な方法が考えられるが、例えば、隣接する画素データから輪郭を抽出し、さらに、輪郭の前後関係を判定して、隠れている部分を破線などで表示できるようにすることが好ましい。また、該画像データに対して、輝度の変化による輪郭抽出などの画像処理を行い、イオンビームによって形成された孔、線など、部材Ａの表面の特徴的な部分の大きさや位置を認識し、ステージ２１４が部材Ａを所望の位置に配されているか否かや、イオンビームによって、所望の大きさの孔、線が部材Ａに形成されたか否かを判定できようにしてよい。
【００５４】
制御部２５２は、例えば検出器制御回路２３７を介して上記検出器２１５からの検出信号を受け取って、画像データを形成すると共に、操作入力部２６１の指示、あるいは、画像データなどに基づいて、各部へ各種条件を設定する。さらに、操作入力部２６１などから入力される作業者の指示などに応じて、ステージ２１４およびイオンビーム照射のための各部を制御できる。
【００５５】
また、上記制御部２５２は、検出器制御回路２３７によって、デジタル値に変換された検出器２１５からの全ての検出信号を受け取る。該検出信号は、イオンビームが走査している位置、すなわち、イオンビームの偏向方向に応じて変化する。したがって、偏向方向と該検出信号とを同期させることにより、イオンビームの各走査位置における部材Ａの表面形状および材質を検出できる。制御部２５２は、これらを走査位置に対応して再構成して、部材Ａの表面の画像データを画像認識部２６０上に表示できる。
【００５６】
（動作説明）
上述のような構成を有する集束イオンビーム装置２００において、最初に、集束イオンビーム装置２００に設けられたステージ２１４上に一面に母光学面１０と第１のマーク１１ｂが形成された部材Ａをセットし、周囲を真空状態にして、イオンビームを部材Ａに走査可能な状態にまで、集束イオンビーム装置２００をセットアップする。
【００５７】
次に、イオンビームで部材Ａ上のある領域を走査する。この際、イオン源２０１からのイオンは、引き出し電圧５〜１０ｋＶで発生し、加速管２０３にて加速される。加速されたイオンビームは、コンデンサレンズ２０４及び対物レンズ２０６により集束され、ステージ２１４上の部材Ａに到達する。
【００５８】
なお、Ａｕ―Ｓｉ―Ｂｅなどの合金イオン源を用いる場合には、Ｅ×Ｂ質量分析器２０９により必要とするイオンのみを直進させ、不要なイオンの軌道を曲げることによって、必要なイオンを分離選択することができる。
【００５９】
また、Ｓｉのように、同位体が存在するイオンを扱う場合には、コンデンサレンズ２０４によるイオンビームのクロスオーバーポイントをＥ×Ｂ質量分析器２０９の中心にくるように調整制御されることが好ましい。これにより、同位体を分離せずに有効に利用できる。このようにして、イオンは、対物レンズ２０６により部材Ａ上で一点に集束され、例えば、ラスター状に走査され得る。
【００６０】
走査により、部材Ａの表面より放出される２次電子や２次イオンを検出し、検出結果に基づいて、表示処理部２５１により画像処理を施し、該領域の表面形状を示すＳＩＭ像を画像認識部２６０に表示する。例えば、ステージ２１４を移動させる毎にＳＩＭ像を表示し、特定箇所を表示できるようにステージ２１４の位置合わせを行う。
【００６１】
作業者は、例えば、操作入力部２６１などを用いて、特定箇所を表示したＳＩＭ像に対し、例えば、加工の条件設定として、加工領域、加工時間、およびイオンビームの電流値等を指定するとよい。例えば、部材Ａの表面のＳＩＭ画像を取得し、さらに、特定箇所に対して加工領域を設定し、該加工領域の加工時間と、加工に使用するイオンビームのイオンビーム径および電流値とを指定する。なお、不図示の他の観察光学系を利用して部材Ａの状態を観察してもよい。
【００６２】
ここで、本実施の形態においては、部材Ａ上の第１のマーク１１ａを、検出器２１５からの検出信号に基づいて、画像認識部２６０にて認識させる。
【００６３】
そして、第１のマーク１１ａの線に平行な平行線をイオンビームにより形成する。この際、ステージ２１４並びにイオンビームの相対移動により、前記平行線を弧の一部を描くようにないしは直線的に形成することが好ましい。
【００６４】
この際、集束イオンビーム加工装置２００は、上記加工領域を走査する。部材Ａの材質、イオンビームの種類（イオンビーム電流値の違い）やエネルギー、ドーズ量などによって、スパッタリングされる量が決まるので、１回の走査によって、加工領域は、略一定の深さまで堀り進められる。また、走査に対応して、２次電子や２次イオンの検出信号全てを記憶部２５０に記憶し、特定箇所における画像データを取得し、作業者の指示に応じて任意の位置の像を得ることができる。
【００６５】
次に、前記平行線に略直交する直交線をイオンビームにより形成する。これらを、第１のマーク１１ａの同心円の円周に沿った方向で、複数例えば、３ヶ所形成することにより複数の各第２のマーク１１ｂを構成することができる。
【００６６】
なお、第２のマーク１１ｂを３ヶ所形成する場合の形成手順としては、上記のものに限らず、予め、３ヶ所についての平行線をステージ２１４を間欠的に回転駆動させることで形成しておき、その後、各々の箇所についての直交線を形成するようにしても構わない。
【００６７】
さらに、これら制御手順などを、予め記憶部２５０等に制御プログラムとして記憶しておき、操作入力部２６１からは、例えば、第２のマーク１１ｂを３ヶ所形成する場合には、「３」、５ヶ所形成する場合には、「５」と操作入力することにより、自動的に第１のマーク１１ａを検出して第２のマーク１１ｂを形成すべき点を自動算出し、実行開始ボタン等を押下することにより、第２のマーク１１ｂの形成が自動的になされるような構成とすることが好ましい。
【００６８】
このように、集束イオンビーム装置を利用し、集束イオンビーム装置の観察光学系や２次イオン画像等で観察を行い、第１のマークを認識して、集束イオンビーム装置のステージ位置で座標を知る。当該座標位置で集束イオンビームを走査して第２のマークを形成することができる。
【００６９】
ここに、線幅（ビームの集束）は、例えば、好ましくは、略１ｎｍ〜略５０ｎｍ程度とする。ただし、Ｇａイオンを打ち込む場合に限る。さらに好ましくは、２０ｎｍ程度とする。光学素子の中心軸の位置ずれは１μｍ以内にする必要があり、この１μｍに対して充分小さい径により位置を決められるからである。
【００７０】
なお、集束イオンビーム加工装置としては、このような例に限らず、イオンビームによる加工と表面観測とを同時に行い、部材Ａの表面に平行な平面の画像を順次取得し、３次元画像データとして蓄積すると共に、画像変換により任意の断面を得る構成を有してもよい。
【００７１】
（電子ビーム描画装置について）
（構成説明）
次に、電子ビーム描画装置の全体の概略構成について、図１０を参照して説明する。図１０は、本例の電子ビーム描画装置の全体構成を示す説明図である。
【００７２】
電子ビーム描画装置４０１は、図１０に示すように、大電流で高解像度の電子線プローブを形成して高速に描画対象の部材Ａ上を走査するものであり、高解像度の電子線プローブを形成し、電子ビームを生成してターゲットに対してビーム照射を行う電子ビーム生成手段である電子銃４１２と、この電子銃４１２からの電子ビームを通過させるスリット４１４と、スリット４１４を通過する電子ビームの前記部材Ａに対する焦点位置を制御するための電子レンズ４１６と、電子ビームが出射される経路上に配設され開口により所望の電子ビームのビーム形状にするためのアパーチャー４１８と、電子ビームを偏向させることでターゲットである部材Ａ上の走査位置等を制御する偏向器４２０と、偏向を補正する補正用コイル４２２と、を含んで構成されている。なお、これらの各部は、鏡筒４１０内に配設されて電子ビーム出射時には真空状態に維持される。
【００７３】
さらに、電子ビーム描画装置４０１は、描画対象となる部材Ａを載置するための載置台であるＸＹＺステージ４３０と、このＸＹＺステージ４３０上の載置位置に部材Ａを搬送するための搬送手段であるローダ４４０と、ＸＹＺステージ４３０上の部材Ａの表面の基準点を測定するための測定手段である測定装置４８０と、ＸＹＺステージ４３０を駆動するための駆動手段であるステージ駆動手段４５０と、ローダを駆動するためのローダ駆動装置４６０と、鏡筒４１０内及びＸＹＺステージ４３０を含む筐体４１１内を真空となるように排気を行う真空排気装置４７０と、部材Ａ上を観察する観察系４９１と、これらの制御を司る制御手段である制御回路４９２と、を含んで構成されている。
【００７４】
なお、電子レンズ４１６は、高さ方向に沿って複数箇所に離間して設置される各コイル４１７ａ、４１７ｂ、４１７ｃの各々の電流値によって電子的なレンズが複数生成されることで各々制御され、電子ビームの焦点位置が制御される。
【００７５】
測定装置４８０は、部材Ａに対してレーザーを照射することで部材Ａを測定する第１のレーザー測長器４８２と、第１のレーザー測長器４８２にて発光されたレーザー光（第１の照射光）が部材Ａを反射し当該反射光を受光する第１の受光部４８４と、前記第１のレーザー測長器４８２とは異なる照射角度から照射を行う第２のレーザー測長器４８６と、前記第２のレーザー測長器４８６にて発光されたレーザー光（第２の照射光）が部材Ａを反射し当該反射光を受光する第２の受光部４８８と、を含んで構成されている。
【００７６】
ステージ駆動手段４５０は、ＸＹＺステージ４３０をＸ方向に駆動するＸ方向駆動機構４５２と、ＸＹＺステージ４３０をＹ方向に駆動するＹ方向駆動機構４５４と、ＸＹＺステージ４３０をＺ方向に駆動するＺ方向駆動機構４５６と、ＸＹＺステージ４３０をθ方向に駆動するθ方向駆動機構４５８と、を含んで構成されている。これによって、ＸＹＺステージ４３０を３次元的に動作させたり、アライメントを行うことができる。
【００７７】
なお、制御回路４９２は、図示しないが、電子銃４１２に電源を供給するための電子銃電源部、この電子銃電源部での電流、電圧などを調整制御する電子銃制御部、電子レンズ４１６（複数の各電子的なレンズを各々）を動作させるためのレンズ電源部、このレンズ電源部での各電子レンズに対応する各電流を調整制御するレンズ制御部、を含んで構成される。
【００７８】
さらに、制御回路４９２は、補正用コイル４２２を制御するためのコイル制御部、偏向器４２０にて成形方向の偏向を行う成形偏向部、偏向器４２０にて副走査方向の偏向を行うための副偏向部、偏向器４２０にて主走査方向の偏向を行うための主偏向部、電子ビームの電界を制御する電界制御手段である電界制御回路、描画パターンなどを前記部材Ａに対して生成するためのパターン発生回路、各種レーザー制御系、ステージ駆動手段４５０を制御するためのステージ制御回路、ローダ駆動装置４６０を制御するローダ制御回路、測定情報を入力するための測定情報入力部、入力された情報や他の複数の情報を記憶するための記憶手段であるメモリ、各種制御を行うための制御プログラムを記憶したプログラムメモリ、各部を備えた制御系、これらの各部の制御を司る例えばＣＰＵなどにて形成された制御部、を含んで構成されている。
【００７９】
（動作説明）
上述のような構成を有する電子ビーム描画装置４０１において、ローダ４４０によって搬送された部材ＡがＸＹＺステージ４３０上に載置されると、真空排気装置４７０によって鏡筒４１０及び筐体４１１内の空気やダストなどを排気したした後、電子銃４１２から電子ビームが照射される。
【００８０】
電子銃４１２から照射された電子ビームは、電子レンズ４１６を介して偏向器４２０により偏向され、偏向された電子ビームＢ（以下、この電子レンズ４１６を通過後の偏向制御された電子ビームに関してのみ「電子ビームＢ」と符号を付与することがある）は、ＸＹＺステージ４３０上の部材Ａの表面、例えば曲面部（曲面）１２上の描画位置に対して照射されることで描画が行われる。
【００８１】
この際に、測定装置４８０によって、部材Ａ上の描画位置（描画位置のうち少なくとも高さ位置）、もしくは後述するような基準点の位置が測定され、制御回路４９２は、当該測定結果に基づき、電子レンズ４１６のコイル４１７ａ、４１７ｂ、４１７ｃなどに流れる各電流値などを調整制御して、電子ビームＢの焦点深度の位置、すなわち焦点位置を制御し、当該焦点位置が前記描画位置となるように移動制御される。
【００８２】
あるいは、測定結果に基づき、制御回路４９２は、ステージ駆動手段４５０を制御することにより、前記電子ビームＢの焦点位置が前記描画位置となるようにＸＹＺステージ４３０を移動させる。
【００８３】
また、本例においては、電子ビームの制御、ＸＹＺステージ４３０の制御のいずれか一方の制御によって行っても、双方を利用して行ってもよい。
【００８４】
次に、測定装置４８０の第１のレーザー測長器４８２により電子ビームと交差する方向から部材Ａに対して第１の光ビームＳ１を照射し、部材Ａを透過する第１の光ビームＳ１の受光によって、第１の光強度分布が検出される。
【００８５】
この際に、第１の光ビームＳ１は、部材Ａの底部にて反射されるため、第１の強度分布に基づき、部材Ａの平坦部上の（高さ）位置が測定算出されることになる。しかし、この場合には、部材Ａの母光学面１０上の（高さ）位置を測定することができない。
【００８６】
そこで、本例においては、さらに第２のレーザー測長器４８６を設けている。すなわち、第２のレーザー測長器４８６によって、第１の光ビームＳ１と異なる電子ビームとほぼ直交する方向から部材Ａに対して第２の光ビームＳ２を照射し、部材Ａを透過する第２の光ビームＳ２が第２の受光部４８８にて受光されることによって、第２の光強度分布が検出され、これに基づき、位置が測定算出される。
【００８７】
そして、この部材Ａの高さ位置を、例えば描画位置として、前記電子ビームの焦点位置の調整が行われ描画が行われることとなる。
【００８８】
（描画位置算出の原理の概要）
次に、電子ビーム描画装置４０１における、描画を行う場合の原理の概要について、説明する。
【００８９】
部材Ａにおいて、予め部材ＡをＸＹＺステージ４３０上に載置する前に、部材Ａ上の複数例えば３個の前記第２のマーク１１ｂによる基準点Ｐ００、Ｐ０１、Ｐ０２を決定してこの位置を測定しておく（第１の測定）。これによって、３次元座標系における第１の基準座標系が算出される。ここで、第１の基準座標系における高さ位置をＨｏ（ｘ、ｙ）（第１の高さ位置）とする。これによって、部材Ａの厚み分布の算出を行うことができる。
【００９０】
一方、部材ＡをＸＹＺステージ４３０上に載置した後も、同様の処理を行う。すなわち、部材Ａ上の複数例えば３個の基準点Ｐ１０、Ｐ１１、Ｐ１２を決定してこの位置を測定しておく（第２の測定）。これによって、３次元座標系における第２の基準座標系が算出される。
【００９１】
さらに、これらの基準点Ｐ００、Ｐ０１、Ｐ０２、Ｐ１０、Ｐ１１、Ｐ１２により第１の基準座標系を第２の基準座標系に変換するための座標変換行列などを算出して、この座標変換行列を利用して、第２の基準座標系における前記Ｈｏ（ｘ、ｙ）に対応する高さ位置Ｈｐ（ｘ、ｙ）（第２の高さ位置）を算出して、この位置を最適フォーカス位置、すなわち描画位置として電子ビームの焦点位置が合わされるべき位置とすることとなる。
【００９２】
なお、上述の第２の測定は、電子ビーム描画装置４０１の第１の測定手段である測定装置４８０を用いて測定することができる。
【００９３】
そして、第１の測定は、予め別の場所において他の測定装置（形状測定器）を用いて測定しておく必要がある。このような、部材ＡをＸＹＺステージ４３０上に載置する前に予め基準点を測定するための測定装置としては、上述の測定装置４８０と全く同様の構成の測定装置（第２の測定手段）を採用することができる。この場合、測定装置からの測定結果は、例えば測定情報入力部にて入力されたり、制御回路４９２と接続される不図示のネットワークを介してデータ転送されて、メモリなどに格納されることとなる。
【００９４】
上記のようにして、描画位置が算出されて、電子ビームの焦点位置が制御されて描画が行われることとなる。
【００９５】
具体的には、電子ビームの焦点深度ＦＺ（ビームウエストＢＷ）の焦点位置を、３次元基準座標系における単位空間の１フィールド（ｍ＝１）内の描画位置に調整制御する。（この制御は、上述したように、電子レンズ４１６による電流値の調整もしくはＸＹＺステージ４３０の駆動制御のいずれか一方又は双方によって行われる。）そして、例えば１フィールド内を順次走査することにより、１フィールド内の描画が行われることとなる。さらに、１フィールド内において、描画されていない領域があれば、当該領域についても、上述の焦点位置の制御を行いつつＺ方向に移動し、同様の走査による描画処理を行うこととなる。
【００９６】
次に、１フィールド内の描画が行われた後、他のフィールド、例えばｍ＝２のフィールド、ｍ＝３のフィールドにおいても、上述同様に、測定や描画位置の算出を行いつつ描画処理がリアルタイムで行われることとなる。このようにして、描画されるべき描画領域について全ての描画が終了すると、部材Ａの表面における描画処理が終了することとなる。
【００９７】
このようにして第２のマークを基準点として位置認識を行いつつ、描画工程が行われることとなる。
【００９８】
なお、本実施の形態では、前記形状測定器にて測定された測定結果を、電子ビーム描画装置の測定情報入力部等を用いて入力を行うこととしたが、電子ビーム描画装置と形状測定器とを一つのクリーンルームもしくはチャンバ内にてネットワーク接続し、形状測定器にて測定された測定結果が一義的に電子ビーム描画装置内の記憶手段内に格納される「システム」を構成している場合には、上述の入力作業は不要となる。この「システム」は、上述のセット前に予め部材Ａを測定するための形状測定器（第２の測定装置）と、セット後に部材Ａを測定するための測定装置（第１の測定装置）との都合２つの測定装置を含む電子ビーム描画装置として定義してもよい。さらには、これらの測定装置を一つにして双方の測定を兼用できる構成（例えば部材Ａをチャックしてからステージ上に搬送する間の搬送路において、セット前の測定位置（第１位置）とセット後の測定位置（第２位置）との間を測定装置が移動するとともに、セット前測定用の測定ステージを前記第１位置に、ステージを第２位置に位置させる構成、あるいは、測定ステージとステージとを用意しておき、描画位置の測定位置に必要に応じていずれかのステージを位置させる構成等）としてもよい。
【００９９】
ここで、描画処理は、より詳細には、部材Ａの第２のマークによる３基準点Ｐ１ｎ（Ｘｎ、Ｙｎ、Ｚｎ）の測定を、電子ビーム描画装置の描画領域に設けられた測定装置を用いて測定を行う。
【０１００】
すると、電子ビーム描画装置では、上記にて予め測定された３基準点Ｐ０ｎ（ｘｎ、ｙｎ、ｚｎ）の情報及び各部の高さＨｏ（ｘ、ｙ）の情報（第１の座標系）と、上記測定された３基準点Ｐ１ｎ（Ｘｎ、Ｙｎ、Ｚｎ）の情報（第２の座標系）と、に基づき、電子ビーム描画装置内におけるビームの最適フォーカス位置Ｈｐ（ｘ、ｙ）の算出を行う。
【０１０１】
ところで、これは、あくまでも１フィールド（例えば０．５×０．５×０．０５ｍｍ等の単位空間）（ｍ＝１）についてである。因みに、この１フィールド内をビームが走査することで描画が行われる。次いで、ＸＹＺステージを、ｍ分割された特定の１フィールドに移動し、焦点深度ｆ内にある位置について描画を実施する処理を行う。このようにして、他のフィールドについても描画を行う。
【０１０２】
続いて、電子ビーム描画装置のステージから描画された部材Ａを取り外して、部材Ａに対する電子ビーム描画工程を終了する。
【０１０３】
以上、実施の形態を参照して本発明を説明してきたが、本発明は、上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良（実施の形態の組み合わせを含む）が可能であることは勿論である。
【０１０４】
【発明の効果】
本発明によれば、治具の寸法精度を向上させることなく、精度の良い金型を得ることができる光学素子成形用金型の製作方法及びそれにより得られる光学素子成形用金型を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態にかかる母型の製作方法を構成する工程を示すフローチャートである。
【図２】本実施の形態にかかる母型の製作方法を構成する工程を示すフローチャートである。
【図３】図１に示す主要な工程において、処理される母型の素材と電極部材の組立体すなわち部材Ａを示す断面図である。
【図４】ヤトイを取り付けた部材Ａの斜視図である。
【図５】部材Ａの上面図である。
【図６】可動コア３０の断面図である。
【図７】可動コア３０を用いて光学素子を成形する状態を示す図である。
【図８】図８（ａ）は、部材Ａの加工に用いられる超精密旋盤の構成の一例を示す概略構成図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）の超精密旋盤において使用されるダイアモンド工具の刃先の一例を示す斜視図である。
【図９】部材Ａの加工に用いられる集束イオンビーム加工装置の構成の一例を示す説明図である。
【図１０】電子ビーム描画装置の構成の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
Ａ　部材
１０　母型の素材
１１　基材
１１ａ　第１のマーク（周溝）
１１ｂ　第２のマーク
５０　ヤトイ（治具）
１００　超精密旋盤（ＳＰＤＴ加工装置）
２００　集束イオンビーム加工装置
４０１　電子ビーム描画装置
【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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【図９】
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【図１０】
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