(57)【要約】【課題】ガスクラスターイオンビームの照射によって被加工物に生成される堆積物を効率良く除去することができるガスクラスターイオンビーム加工方法を提供すること。【解決手段】金属元素を含む被加工物ＷＯにガスクラスターイオンビーム（ＧＣＩＢ）を照射して、形状創成及び研磨の少なくともいずれか一方を行うＧＣＩＢ加工方法であって、除去レートが異なる２種類以上のＧＣＩＢを工程を分けて照射し、除去レートが比較的低いＧＣＩＢを加工の最後に照射することによって、被加工物ＷＯの表面に付着した堆積物ＡＣを除去する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属元素を含む被加工物にガスクラスターイオンビームを照射して、形状創成及び研磨の少なくともいずれか一方を行うガスクラスターイオンビーム加工方法であって、
除去レートが異なる２種類以上のガスクラスターイオンビームを工程を分けて照射し、
除去レートが比較的低いガスクラスターイオンビームを加工の最後に照射することによって、前記被加工物の表面に付着した堆積物を除去することを特徴とするガスクラスターイオンビーム加工方法。
【請求項２】
ハロゲン元素を含むガスを用いて前記ガスクラスターイオンビームを照射する第１照射工程と、
希ガスを用いて前記ガスクラスターイオンビームを照射する第２照射工程と、
備えることを特徴とする請求項１に記載のガスクラスターイオンビーム加工方法。
【請求項３】
前記第１照射工程において、前記被加工物の形状修正を行い、
前記第２照射工程において、前記第１照射工程で前記被加工物の表面に生成される堆積物を除去することを特徴とする請求項２に記載のガスクラスターイオンビーム加工方法。
【請求項４】
前記第１照射工程において、前記ガスクラスターイオンビームの第１ビームを所定サイズに絞るアパーチャー部材を通して前記被加工物に照射し、
前記第２照射工程において、前記第１照射工程での前記第１ビームのサイズと同じか前記第１ビームのサイズ以上の大きさの第２ビームを前記被加工物に照射することを特徴とする請求項２及び３のいずれか一項に記載のガスクラスターイオンビームの加工方法。
【請求項５】
前記堆積物の除去において、前記ガスクラスターイオンビームの照射距離を一定に保ちつつ、前記ガスクラスターイオンビームを照射することを特徴とする請求項１から４までのいずれか一項に記載のガスクラスターイオンビームの加工方法。
【請求項６】
前記堆積物の除去において、前記ガスクラスターイオンビームの照射距離を変化させつつ、前記ガスクラスターイオンビームを照射することを特徴とする請求項１から４までのいずれか一項に記載のガスクラスターイオンビームの加工方法。
【請求項７】
前記堆積物の除去において、前記被加工物の表面に対して、前記ガスクラスターイオンビームを垂直に照射することを特徴とする請求項１から４までのいずれか一項に記載のガスクラスターイオンビームの加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型や光学素子を精密に加工することができるガスクラスターイオンビーム加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学素子等の成形品を大量生産するためには成形型を使用したプレス成形や射出成形等が有力な加工手段となっている。このような成形型の転写面が粗面であったり、形状精度が悪かったりすると、成形後の成形品の面粗さや形状精度の劣化も大きくなり、成形品の性能が低下する。
【０００３】
そこで、ガスクラスターイオンビーム（ＧＣＩＢ）を被加工面に照射することにより、被加工面の表面粗さを改善したり、形状修正を行ったりする加工方法がある（例えば、特許文献１〜４参照）。特許文献１には、ＧＣＩＢの照射時間を制御して形状創成及び研磨を行う加工方法が開示されている。特許文献２には、ＧＣＩＢの照射時間を制御し、かつ異形アパーチャーを用いて形状創成を行う加工方法が開示されている。特許文献３には、被加工物の姿勢を制御し、かつ走査速度を制御して研磨を行う加工方法が開示されている。特許文献４には、回転させながら相対走査速度を制御して加工を行う加工方法が開示されている。上記特許文献１〜４のいずれも、ＧＣＩＢ発生ガスとして、Ａｒ、Ｏ２、Ｎ２、ＳＦ６、Ｈｅの他、化合物の炭酸ガス、又はこれら２種以上のガスを混合したものを用いている。なお、関連する技術として、特許文献５には、２種類のガスを用いて、粗加工と仕上げ加工との２段階でＳｉＣ基板の平坦化を図る表面処理方法が開示されている。具体的には、第１の平坦化処理の際に、窒素を含まない原料、例えば、Ａｒ、Ｏ２、ＣＯ２、Ｈ２Ｏ、ＳＦ６、ＮＦ３、Ｘｅ等を用い、第２の平坦化処理の際に、Ｎ２を用いている。
【０００４】
ここで、ＧＣＩＢ発生ガスにハロゲン元素を含むガスを用いて金属製の被加工物にＧＣＩＢを照射すると、被加工面に気化しない堆積物が生成される傾向がある。このように、被加工物の表面に堆積物が付着している場合、所望の表面形状や表面粗さを得ることが難しくなる。また、この堆積物は、有色で脆いものの、被加工物に纏わりつきやすく、拭いても完全に拭ききることが難しい。上記特許文献１〜４では、ハロゲン元素を含むガスを例示しているが、ＧＣＩＢ照射で生成される堆積物とその除去方法についての記載がない。また、特許文献５の方法では、２段階の照射を行うものの、被加工物の形状修正等ではなく、いずれの照射工程も表面の平坦化を目的としている。また、第２の平坦化処理において、Ｎ２を用いるため、被加工面が窒化するという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１２０３９３号公報
【特許文献２】特開２００６−２４１５５０号公報
【特許文献３】特開２００７−３２１１８５号公報
【特許文献４】特開２００９−２７４０８５号公報
【特許文献５】特開２０１１−２４６７６１号公報
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、ガスクラスターイオンビームの照射によって被加工物に生成される堆積物を効率良く除去することができるガスクラスターイオンビーム加工方法を提供することを目的とする。
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明に係るガスクラスターイオンビーム加工方法は、金属元素を含む被加工物にガスクラスターイオンビームを照射して、形状創成及び研磨の少なくともいずれか一方を行うガスクラスターイオンビーム加工方法であって、除去レートが異なる２種類以上のガスクラスターイオンビームを工程を分けて照射し、除去レートが比較的低いガスクラスターイオンビームを加工の最後に照射することによって、被加工物の表面に付着した堆積物を除去する。
【０００８】
上記加工方法によれば、形状創成又は研磨のためのＧＣＩＢ照射後に、金属元素を含む被加工物の表面に生成される堆積物を、ビームの種類を変更して最後の照射工程で除去する。加工の最後に除去レートが比較的低いＧＣＩＢを用いた処理を行うことにより、被加工物の表面に傷や汚れ等の不良を発生させずに安全に堆積物を除去することができる。また、ＧＣＩＢ加工の一連の工程で堆積物の除去を実施できるため、別工程での洗浄が不要となる。
【０００９】
本発明の具体的な態様又は観点では、上記加工方法において、ハロゲン元素を含むガスを用いてガスクラスターイオンビームを照射する第１照射工程と、希ガスを用いてガスクラスターイオンビームを照射する第２照射工程とを備える。この場合、除去レートが高いハロゲン元素を含むガスを用いて被加工物の形状創成等を行うことができる。上述のように、金属元素を含む被加工物にハロゲン元素を含むガスを用いてＧＣＩＢを照射する場合、被加工物の表面に堆積物が生成される傾向があるが、除去レートが比較的低い希ガスを用いた最後のＧＣＩＢ照射により、傷や汚れ等を発生させずに被加工物の表面を平滑化することができる。
【００１０】
本発明の別の観点では、第１照射工程において、被加工物の形状修正を行い、第２照射工程において、第１照射工程で被加工物の表面に生成される堆積物を除去する。
【００１１】
本発明のさらに別の観点では、第１照射工程において、ガスクラスターイオンビームの第１ビームを所定サイズに絞るアパーチャー部材を通して被加工物に照射し、第２照射工程において、第１照射工程での第１ビームのサイズと同じか第１ビームのサイズ以上の大きさの第２ビームを被加工物に照射する。この場合、第２照射工程では、第２ビームのサイズを比較的自由に広く設定できるため、被加工物の広い範囲を効率良く照射することができる。
【００１２】
本発明のさらに別の観点では、堆積物の除去において、ガスクラスターイオンビームの照射距離を一定に保ちつつ、ガスクラスターイオンビームを照射する。
【００１３】
本発明のさらに別の観点では、堆積物の除去において、ガスクラスターイオンビームの照射距離を変化させつつ、ガスクラスターイオンビームを照射する。
【００１４】
本発明のさらに別の観点では、堆積物の除去において、被加工物の表面に対して、ガスクラスターイオンビームを垂直に照射する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態に係る加工装置を説明する断面概念図である。
【図２】図１の加工装置のうち制御系を説明する図である。
【図３】（Ａ）は、図１の加工装置のうちＧＣＩＢ照射装置のアパーチャー部材周辺を説明する図であり、（Ｂ）は、（Ａ）のアパーチャー部材周辺の変形例を説明する図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は、ＧＣＩＢの走査状態を説明する図である。
【図５】形状測定装置を説明する概念図である。
【図６】（Ａ）及び（Ｂ）は、被加工物等を説明する図である。
【図７】図１の加工装置を用いた加工方法を説明するフローチャートである。
【図８】被加工物の表面に生成される堆積物を説明する図である。
【図９】（Ａ）は、第２実施形態に係る加工方法を説明する図であり、（Ｂ）及び（Ｃ）は、第３実施形態に係る加工方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、ガスクラスターイオンビーム加工方法の一実施形態について説明する。
【００１７】
〔ＧＣＩＢ加工装置〕
図１及び図２に示すように、本実施形態のガスクラスターイオンビーム加工装置（以下、加工装置１００）は、後述する被加工物ＷＯの表面に対して目標形状の加工を行うものであり、加工装置本体１０と、ステージ制御部９６と、ＧＣＩＢ制御部９７と、主制御装置９９とを備える。
【００１８】
加工装置１００の加工装置本体１０は、ＧＣＩＢ照射装置２０と、ステージ装置３０とを備える。加工装置本体１０は、チャンバー１１内に配置されている。加工時において、チャンバー１１内は、真空装置１２によって適切な真空度（例えば、１０−５Ｐａ程度）で減圧されている。
【００１９】
ＧＣＩＢ照射装置２０は、真空技術を利用してガスクラスターを照射するエッチングによって研磨又は形状創成を行う装置である。ＧＣＩＢ照射装置２０は、ＧＣＩＢ照射ユニット２１と、シャッター２２と、アパーチャー部材２３と、シャッター駆動装置２５と、アパーチャー支持部２６とを備える。
【００２０】
ＧＣＩＢ照射ユニット２１には、ＧＣＩＢ照射装置２０に付随する不図示のガス源から、ＧＣＩＢ照射装置２０にＧＣＩＢのビーム発生ガスが供給される。ビーム発生ガスとしては、ハロゲン元素を含むガスと希ガスとを用いる。詳細は後述するが、本実施形態において、ＧＣＩＢ照射は、異なるガスを用いて２段階で行う。つまり、第１照射工程では、ハロゲン元素を含むガスを用いてＧＣＩＢ照射を行い、第２照射工程では、ハロゲンガスを含まず、希ガスを含む処理ガスを用いてＧＣＩＢ照射を行う。ハロゲン元素を含むガスとしては、例えば、Ｆ２、Ｃｌ２、Ｂｒ２、ＮＦ３、ＳＦ６、ＣＦ４、ＳＦ６＋Ｈｅ混合ガス、ＳＦ６＋Ａｒ混合ガス等が挙げられる。希ガスとしては、例えば、Ａｒ、Ｈｅ、Ｘｅ等が挙げられる。ガス源からは０．１〜１．０ＭＰａ程度の高圧ガスが供給されている。ガスの条件は後述する被加工物ＷＯの材質や加工量等によって適宜設定されるが、ハロゲン元素を含むガスの場合、例えばＳＦ６＋Ａｒ混合ガス（混合比がＳＦ６：Ａｒ＝１：９）を用いるとして、ガス圧は、例えば０．４ＭＰａであり、照射ドーズ量は、例えば２×１０１６〜２×１０１７ｉｏｎｓ／ｃｍ２程度とすることができる。また、処理ガスが希ガスのみの場合、例えばＡｒガスを用いるとして、ガス圧は、例えば０．４ＭＰａであり、照射ドーズ量は、１×１０１６ｉｏｎｓ／ｃｍ２程度とすることができる。照射ドーズ量の目標値がある場合、ＧＣＩＢの理論上の照射時間は、以下の式によって求めることができる。
照射時間＝（照射ドーズ量×照射面積×電気素量ｅ）／（検出イオン電流量）
ＧＣＩＢの照射ドーズ量（注入された物質の総量）は照射時間に比例するため、照射時間によってナノオーダーという非常に小さい量の加工深さを制御することができる。なお、本実施形態では、被加工物ＷＯ上の位置によってＧＣＩＢの照射ドーズ量が変化する。このため、被加工物ＷＯ上の各被加工点における照射時間が異なっており、被加工物ＷＯの各被加工点を通過するＧＣＩＢの照射時間（滞留時間）の積分値が結果的な照射時間となっている。また、照射面積は、アパーチャー部材２３によってＧＣＩＢを絞った場合、被加工物ＷＯ上の局所的な照射領域の面積となる。検出イオン電流量は、被加工物ＷＯに流れる電流である。
【００２１】
ガス源からノズルを介して超音速で噴射した高圧ガスは、断熱膨張し、ガスクラスターが生成される。ＧＣＩＢ照射ユニット２１のチャンバー内で中心側のガスクラスターが選択的にビーム化し、さらにイオン化及び加速化することで加工用のガスクラスターイオンビーム（以下ではＧＣＩＢとも呼ぶ）が生成される。ＧＣＩＢを構成する粒子は、被加工物ＷＯとの衝突によって壊れ、その際に、クラスター構成原子又は分子と被加工物構成原子又は分子との多体衝突が生じ、被加工物ＷＯの表面に対して水平方向への運動が顕著となる。これにより、被加工物ＷＯの照射表面における突起が主に削られつつ、照射表面全体が削られ、原子サイズでの平坦な超精密研磨が可能となる。
【００２２】
シャッター２２は、ＧＣＩＢ照射ユニット２１でコリメートされた比較的大きな直径を有するＧＣＩＢが射出される部分であり、ＧＣＩＢを所望のタイミングでオン・オフする。シャッター２２は、シャッター駆動装置２５の制御によって開閉駆動される。
【００２３】
アパーチャー部材２３は、被加工物ＷＯを照射するＧＣＩＢを部分的に遮蔽し、円形の開口部２３ａによってビームを所定サイズに絞るものである。図１及び図３（Ａ）に示すように、アパーチャー部材２３は、被加工物ＷＯ側の端面２３ｃが被加工物ＷＯに対向するようにアパーチャー支持部２６に支持されている。アパーチャー部材２３は、中心部に開口部２３ａを有する肉厚の筒状部材である。アパーチャー部材２３は、アパーチャー支持部２６によって、ＧＣＩＢの照射軸ＢＸが開口部２３ａの中心軸と一致するように位置決めされている。開口部２３ａの形状やサイズは、加工条件に応じて適宜設定され、そのサイズは、ＧＣＩＢ照射装置２０の性能にもよるが、被加工物ＷＯに局所的な形状誤差部分が存在する場合、その面積以下であり、例えば直径数ｍｍ〜数十ｍｍとなっている。アパーチャー部材２３のＧＣＩＢ照射ユニット２１側の端面２３ｂ及び被加工物ＷＯ側の端面２３ｃは、ＧＣＩＢの照射軸ＢＸや被加工物ＷＯの中心軸ＡＸに垂直な輪帯状の平面となっている。なお、アパーチャー部材２３の端面２３ｃは、被加工物ＷＯの底面Ｍａが平面である場合には、被加工物ＷＯの底面Ｍａに平行となっている。被加工物ＷＯには、アパーチャー部材２３の開口部２３ａを通過したＧＣＩＢのみが局所的に入射する。これにより、被加工物ＷＯの被加工面Ｍｂについて局所的な偏りを持たせて精密加工することができる。本実施形態において、アパーチャー部材２３は、ハロゲン元素を含むガスを用いる第１照射工程のＧＣＩＢ照射の際に使用し、希ガスを用いる第２照射工程のＧＣＩＢ照射の際には使用しない。
【００２４】
アパーチャー部材２３は、図３（Ａ）に示すように、開口部２３ａのサイズや形状の異なるものを条件に応じて個別に交換してもよいし、図３（Ｂ）に示すように、アパーチャー変更機構２７を設けて交換してもよい。図３（Ｂ）に示すアパーチャー変更機構２７は、円盤状の回転盤２８と、回転盤２８を回転動作させる駆動機構２９とを有している。回転盤２８には、大きさの異なる開口部２３ａを有するアパーチャー部材２３が複数設けられており、回転盤２８を回転させることで所望の大きさの開口部２３ａを有するアパーチャー部材２３を選択できるようになっている。
【００２５】
ステージ装置３０は、被加工物ＷＯの位置決めや走査移動を行うものである。ステージ装置３０は、Ｘ軸ステージ３２と、Ｙ軸ステージ３３と、Ｚ軸ステージ３４と、回転ステージ３５と、揺動ステージ３６とを有する。図示の例では、Ｘ軸ステージ３２及びＺ軸ステージ３４は、ステージ装置３０の台座３７に組み込むように設けられており、被加工物ＷＯをＸ軸方向又はＺ軸方向に間接的に移動させる。Ｙ軸ステージ３３は、Ｘ軸ステージ３２及びＺ軸ステージ３４の上部に設けられており、被加工物ＷＯをＹ軸方向に間接的に移動させる。ステージ装置３０は、Ｘ軸ステージ３２、Ｙ軸ステージ３３、及びＺ軸ステージ３４を同期動作させることにより、被加工物ＷＯを任意の位置に３次元並進移動（すなわち、直交３軸（ＸＹＺ軸）移動）させることができる。回転ステージ３５は、揺動ステージ３６に支持されており、回転軸ＤＸ（ＧＣＩＢの照射軸ＢＸ及びＺ軸に平行な軸）を中心に回転動作することで、被加工物ＷＯのＸＹ面（ＧＣＩＢの照射軸ＢＸに垂直な面）内における回転姿勢を調整する。回転ステージ３５のＧＣＩＢ照射装置２０側には、被加工物ＷＯがアライメントされた状態で取り付けられている。揺動ステージ３６は、Ｙ軸ステージ３３を構成する支持部３３ａに支持されており、揺動軸ＣＸ（ＧＣＩＢの照射軸ＢＸに垂直でＹ軸に平行な軸）を中心に揺動動作又は旋回動作することで、ＸＺ面（ＧＣＩＢの照射軸ＢＸに平行な面）内において被加工物ＷＯの姿勢又は傾きを調整する。各ステージ３２，３３，３４，３５，３６は、後述するステージ制御部９６の動作によって駆動される。被加工物ＷＯの実質的な加工、つまり相対走査において、Ｘ軸ステージ３２、Ｙ軸ステージ３３、及びＺ軸ステージ３４のみが使用され、回転ステージ３５及び揺動ステージ３６は使用されない。つまり、実質的な加工では、被加工物ＷＯは、３次元並進移動のみとなっている。これにより、被加工物ＷＯを、ＸＹ面に平行な面内の所望の位置において所望の速度で移動させることができる。本実施形態において、回転ステージ３５及び揺動ステージ３６は、被加工物ＷＯをステージ装置３０に固定した際に、被加工物ＷＯ（具体的には、底面Ｍａ等）がＧＣＩＢに対して適切な姿勢となるよう調整するために用いられるのみである。各ステージ３２，３３，３４，３５，３６には、不図示のサーボモーター、ステッピングモーター等が搭載されており、ステージ制御部９６によって駆動される。
【００２６】
ステージ装置３０に固定される被加工物ＷＯは、図示の例では、ＧＣＩＢのビームサイズに比較して大面積を有し、非回転対称形状を有する成形金型５０（図６（Ａ）参照）となっている。揺動ステージ３６等の動作により、ＧＣＩＢの照射軸ＢＸは、被加工物ＷＯの被加工面Ｍｂの中心軸ＡＸに平行となっている。この場合、被加工物ＷＯの中心軸ＡＸを基準として、ビームの照射方向を設定することができる。また、ＧＣＩＢの照射軸ＢＸは、本実施形態の場合、被加工物ＷＯの底面Ｍａが平坦面であり、被加工物ＷＯの底面Ｍａに垂直となっている。この場合、被加工物ＷＯの中心軸ＡＸを特定することなくビームの照射方向を設定することができる。
【００２７】
ステージ装置３０の動作、具体的にはＺ軸ステージ３４の動作により、ＧＣＩＢの照射距離（アパーチャー部材２３と被加工物ＷＯとの間の距離）は、一定に保たれている。つまり、被加工面Ｍｂの形状に応じて被加工物ＷＯがＺ軸方向に変位する。アパーチャー部材２３から出たビームは、被加工面Ｍｂから距離が離れるにつれて広がる傾向にある。そのため、照射距離が変化すると、加工範囲と加工深さとが変化する。照射距離を一定にすることにより、被加工物ＷＯの被加工面Ｍｂ上のビームサイズの変化を低減しつつ、安定した加工を行うことができる。照射距離は、例えば５ｍｍ以上２５ｍｍ以下となっている。照射距離を５ｍｍ以上とすることで、被加工面Ｍｂの除去物がアパーチャー部材２３に付着することを防ぐことができる。また、照射距離を２５ｍｍ以下とすることで、ビームサイズが広がりすぎず、形状誤差の横分解能（形状誤差の周波数、面方向の広がり等）を小さくすることができる。
【００２８】
ステージ装置３０の動作により、被加工物ＷＯの被加工面ＭｂのＸ軸方向又はＹ軸方向の位置又は座標と、ＧＣＩＢの照射方向（すなわちＺ軸方向）の位置又は座標とを連動させて、ＧＣＩＢと被加工物ＷＯとを相対的に３次元並進移動させることができ、走査速度が位置に応じて変化するラスター型の走査であって、照射距離を一定に保った動作が可能になる。本実施形態において、主走査に関しては、例えば、Ｘ軸ステージ３２及びＺ軸ステージ３４を動作させて、被加工物ＷＯのＸ軸方向の位置とＺ軸方向の位置とを同時に制御している。また、後述する第１照射工程において、ステージ装置３０は、Ｘ軸方向における相対走査速度を被加工物ＷＯの加工目標を達成（具体的には、形状誤差を補正）するように制御されている。つまり、加工目標（具体的には、形状誤差量）に合わせて相対走査速度を制御することで、被加工点におけるビーム滞在時間で加工量を制御している。ここで、相対走査速度とは、被加工物ＷＯとＧＣＩＢとが相対的に動く（主走査する）ときの速度である。本実施形態では、相対走査速度はＸ軸ステージ３２による被加工物ＷＯの移動速度を示す。副走査に関しては、Ｙ軸ステージ３３を動作させている。つまり、Ｙ軸ステージ３３は、ピッチ送りに利用されており、被加工物ＷＯを連続的に全面加工することを可能にしている。なお、被加工面Ｍｂの形状にもよるが、Ｙ軸ステージ３３に連動させてＺ軸ステージ３４も動作させる。例えば、図４（Ａ）に示すように、Ｘ軸ステージ３２によって被加工物ＷＯの長手方向の端から端までＧＣＩＢを相対的に移動させた後、Ｙ軸ステージ３３によってＹ軸方向に所定距離ずらした後に、Ｘ軸ステージ３２によって前の走査と逆方向にＧＣＩＢを相対的に移動させることを繰り返すことで、ＧＣＩＢは、一筆書きの走査軌跡ＴＫを描いて被加工面Ｍｂ上を走査することができる。また、図４（Ｂ）に示すように、被加工物ＷＯは、ＧＣＩＢの入射位置に応じて連動するＺ軸ステージ３４によってＺ軸方向に変位するため、結果的に、照射距離ＤＲが一定で被加工面Ｍｂの形状に沿ってＧＣＩＢが２次元的に一様に照射されることとなる。ＧＣＩＢの走査軌跡ＴＫは、図示のようにＧＣＩＢ照射装置２０側からみて直線状に行ってもよいし、被加工面Ｍｂの外形に応じて円弧のような曲線を含むものとなってもよい。ＧＣＩＢの走査ピッチ（又はスキャンピッチ）は、アパーチャー部材２３の開口部２３ａのサイズやＧＣＩＢの照射距離ＤＲ等によって適宜設定され、例えば、アパーチャー部材２３の開口部２３ａの直径サイズが５ｍｍで、照射距離ＤＲが２０ｍｍの場合、走査ピッチは０．１ｍｍ程度となっている。走査ピッチは、小さい方が好ましいが、小さすぎると加工時間が増加する。また、加工ができていれば、常に一定のピッチでなく、ピッチを変化させてもよい。また、同じピッチでも、ピッチをずらしても（例えば半ピッチ）ずらしてもよい。なお、以上のステージ装置３０の動作は、第１照射工程の際の動作を主に説明しているが、本実施形態では、第２照射工程においても同様の動作を行う。ただし、第２照射工程において、相対走査速度は一定としている。
【００２９】
なお、加工装置１００に付随して、被加工物ＷＯの被加工面Ｍｂの表面状態を測定するために、形状測定装置４０と、形状測定制御部９８とが設けられている（図５参照）。形状測定装置４０は、測定対象の３次元形状測定を行うものであり、図示の例では、形状測定機（ＵＡ３Ｐ：パナソニック製）を挙げている。形状測定装置４０は、台座４１と、ＸＹ軸ステージ４２と、Ｚ軸駆動部４３とを備える。Ｚ軸駆動部４３には、触針ＰＲを昇降可能に支持する昇降部４３ａが設けられている。触針ＰＲは、先端に一定の負荷をかけた状態で、高精度で滑らかに昇降できるようになっている。ＸＹ軸ステージ４２を適宜動作させ、ＸＹ軸ステージ４２にアライメントされた状態で載置された測定対象となる被加工物ＷＯを２次元的に走査するように移動させることで、触針ＰＲの先端を被加工物ＷＯ等の表面に沿って２次元的に移動させることができる。この際、触針ＰＲの先端位置は、台座４１上にＸＹ軸ステージ４２に対向して設けた不図示のレーザー干渉計や、触針ＰＲの上部に設けた不図示のレーザー干渉計を利用して検出される。形状測定制御部９８は、形状測定装置４０を動作させ、被加工物ＷＯの表面状態を測定させる。形状測定装置４０で測定された表面形状のデータは、形状測定制御部９８から主制御装置９９に転送され、形状補正ＮＣデータの作成に利用される。形状測定装置４０としては、上述の形状測定機以外にも、例えば、干渉計（ＷＹＫＯ：ブルカー製）等も用いることができる。
【００３０】
図１及び図２に戻って、ステージ制御部９６は、高精度の数値制御を可能にするものであり、ステージ装置３０に内蔵されたモーターや位置センサー等を主制御装置９９の制御下で駆動することによって、各ステージ３２，３３，３４，３５，３６を目的とする状態に適宜動作させる。つまり、ステージ制御部９６は、ステージ装置３０を駆動して、各ステージ３２，３３，３４，３５，３６の位置や姿勢を調整する。ステージ制御部９６は、被加工物ＷＯの実質的な加工において、Ｘ、Ｙ、及びＺ軸ステージ３２，３３，３４に３次元並進移動を行わせることによって、図４（Ａ）等に示すように、ＧＣＩＢを被加工物ＷＯに照射しつつ走査するとともに、特に第１照射工程でＧＣＩＢの照射位置の相対走査速度を加工目標に応じて変化させている。さらに、後に詳述するが、第１照射工程における相対走査速度は、被加工面ＭｂにおけるＧＣＩＢの入射位置における表面の傾き（Ｚ軸に対する角度）又はＧＣＩＢの入射角も考慮したものとなっている。図４（Ｃ）の例では、被加工物ＷＯの長手方向又はＸ軸方向の中心付近の速度が外側付近の速度より遅くなっている。
【００３１】
図２に示すように、ステージ制御部９６は、モーター駆動部９６ａと、センサー駆動部９６ｂとを有する。モーター駆動部９６ａは、各ステージ３２，３３，３４，３５，３６に搭載されたモーターの動作を制御する。センサー駆動部９６ｂは、不図示のエンコーダーを介して各ステージ３２，３３，３４，３５，３６の位置、速度、方向等を検出し、モーターの動作を監視する。
【００３２】
ＧＣＩＢ制御部９７は、ＧＣＩＢ照射装置２０の動作を制御する。ＧＣＩＢ制御部９７は、ＧＣＩＢ照射ユニット駆動部９７ａと、シャッター駆動部９７ｂと、アパーチャー駆動部９７ｃとを有する。ＧＣＩＢ照射ユニット駆動部９７ａは、ＧＣＩＢ照射ユニット２１を動作させ、被加工物ＷＯ側にＧＣＩＢを射出させる。シャッター駆動部９７ｂは、シャッター２２のオン・オフ動作を制御する。アパーチャー駆動部９７ｃは、アパーチャー支持部２６を動作させ、アパーチャー部材２３の位置を調整する。
【００３３】
主制御装置９９は、加工装置本体１０、ステージ制御部９６、ＣＧＩＢ制御部９７、及び形状測定制御部９８を統括的に制御している。主制御装置９９は、演算処理部９９ａと、記憶部９９ｂと、入出力部９９ｃとを有する。主制御装置９９は、ユーザー等の操作に基づいて、真空装置１２を動作させ、加工装置本体１０内の真空度を調整する。また、主制御装置９９は、ＣＧＩＢ制御部９７を動作させ、ＧＣＩＢ照射ユニット２１から所望のサイズのＧＣＩＢを被加工物ＷＯ上に照射させる。また、主制御装置９９は、ステージ制御部９６を動作させ、ステージ装置３０の動作を制御する。入出力部９９ｃは、ユーザー等によって被加工物ＷＯの形状に関する情報（具体的には、被加工物ＷＯの目標形状データ（被加工物ＷＯの設計形状データ））を受け取り、記憶部９９ｂに保存する。記憶部９９ｂには、上述の設計形状データの他に、形状測定装置４０で得られた測定データやキャリブレーション用データ等が保存されている。これらの形状に関する情報は、例えば回転ステージ３５上で基準位置にセットされた被加工物ＷＯの位置座標（ＸＹＺ）の関数となっている。また、記憶部９９ｂには、第１照射工程用の形状補正ＮＣデータ（加工制御プログラム）を作成する形状補正ＮＣデータ作成ＣＡＭや、形状補正ＮＣデータを実行するＣＮＣソフト（コンピューター数値制御ソフト）が実装されている。演算処理部９９ａは、各種形状データ等から形状補正ＮＣデータの作成等を行う。具体的には、演算処理部９９ａは、記憶部９９ｂに保存されている被加工物ＷＯの形状データ等を読み出して、設計形状を得るための照射ドーズ量となるように、各被加工点での相対走査速度、ピッチ等を算出する。演算処理部９９ａは、この算出結果に基づいてステージ装置３０を動作させるための形状補正ＮＣデータを作成する。主制御装置９９は、形状補正ＮＣデータを実行することで、ステージ装置３０の動作を制御し、ステージ装置３０に支持された被加工物ＷＯを加工目標に適合するように３次元並進移動させる。なお、第２照射工程用の加工制御プログラムは、ユーザー等の操作に基づいて、被加工物ＷＯ上に生成される堆積物ＡＣ（図８参照）の除去レートのデータ等に応じて適宜設定されて記憶部９９ｂに保存されている。第２照射工程の加工制御プログラムは、実際の加工では堆積物ＡＣとともに被加工物ＷＯの表面も多少削れる場合があるものの、実質的な加工量が略ゼロになるように設定されている。
【００３４】
〔被加工物〕
以下、加工装置１００を用いて加工される被加工物ＷＯの例を説明する。図６（Ａ）に示すように、被加工物ＷＯで構成される成形金型５０は、金属製であり、図６（Ｂ）に示すコンバイナー６０を成形するためのものである。コンバイナー６０は、矩形の湾曲した板状部材であるスクリーン部６０ａと、スクリーン部６０ａの一辺の中央から延びる棒状の支持部６０ｂとを備える。スクリーン部６０ａは、観察者側に配置される第１光学面６１と、反観察者側に配置される第２光学面６２とを有する。第１光学面６１は、例えば凹状の非球面又は自由曲面である。第２光学面６２は、例えば凸状の非球面又は自由曲面である。コンバイナー６０の面角度（接平面と中心軸ＡＸとのなす角度）は比較的緩いもの（具体的には、４５°以下）となっている。第１光学面６１は、光透過性を有する樹脂製の成形部材の表面上に例えば２０〜３０％の反射率を有するハーフミラー層を設けたものとなっている。コンバイナー６０は、車両内のダッシュボード周辺に組み付けられるヘッドアップディスプレイ装置に組み込まれる。
【００３５】
図６（Ａ）に示すように、成形金型５０は、第１金型５１と第２金型５２とを備える。第１金型５１は、成形品であるコンバイナー６０の第１光学面６１側を形成する第１成形面５１ａを有する。第１成形面５１ａは、第１光学面６１を反転させた形状を有する転写面を有する。第２金型５２は、コンバイナー６０の第２光学面６２を形成する第２成形面５２ａを有する。第２成形面５２ａは、第２光学面６２を反転させた形状を有する転写面を有する。第１及び第２成形面５１ａ，５２ａには、例えば無電解Ｎｉ−Ｐメッキ等の金属メッキが施されていてもよい。図１の加工装置１００では、成形金型５０のうち、第１及び第２成形面５１ａ，５２ａを主に加工の対象としている。
【００３６】
なお、加工装置１００で処理される被加工物ＷＯは、コンバイナー６０の成形金型５０のような大面積を有する金型に限らず、他の金属元素を含む部材でもよい。また、被加工物ＷＯの被加工面Ｍｂは、自由曲面等の非回転対称形状を有するものに限らず、回転対称形状を有するものでもよい。
【００３７】
〔ＧＣＩＢ加工方法〕
以下、図７を参照しつつ、加工装置１００を用いた加工方法について説明する。なお、主制御装置９９には、ユーザー等の操作によって予め記憶部９９ｂに被加工物ＷＯの目標形状データ（設計形状データ）やキャリブレーション用データ等が保存されている。キャリブレーションのデータは、被加工物ＷＯの面角度に応じて相対走査速度を制御するためのＧＣＩＢの除去量に対する角度依存性データである。キャリブレーション用データに基づき、被加工物ＷＯの被加工点の面角度に応じてＧＣＩＢ加工量を修正することで、被加工物ＷＯを揺動させずに加工することができる。なお、キャリブレーション用データは、既製のデータベースとして保存してもよいし、被加工物ＷＯの材質と同じダミー部材を用いて被加工物ＷＯの加工前に取得してもよい。
【００３８】
本実施形態において、除去レートが異なる２種類以上のＧＣＩＢを工程を分けて照射する。つまり、ＧＣＩＢ照射を第１照射工程と第２照射工程との２段階に分けて行う。具体的には、第１照射工程において、被加工物ＷＯの形状修正を行い、第２照射工程において、形状修正を実質的に行わず、第１照射工程で被加工物ＷＯの表面に生成される堆積物ＡＣ（図８参照）を除去する。
【００３９】
最初に、第１照射工程において、被加工物ＷＯの形状修正を行う（ステップＳ１０）。まず、実際に加工する被加工物ＷＯの加工前形状データを取得する（ステップＳ１１）。主制御装置９９は、形状測定制御部９８を動作させ、形状測定装置４０によって加工前の被加工物ＷＯに関する形状情報を測定させる。この際、主制御装置９９は、形状測定制御部９８を動作させ、形状測定装置４０のＸＹ軸ステージ４２を被加工物ＷＯの加工開始点から加工終了点までの加工範囲全体（本実施形態では、被加工面Ｍｂ全面）を走査するように移動させる。測定された形状情報は、記憶部９９ｂに保存される。当該形状情報は、主制御装置９９の演算処理部９９ａで演算処理され、加工前形状データとして、位置座標及び面角度のデータが記憶部９９ｂに保存される。面角度データは加工前形状の近似式等から所定の設計式によって算出され、ＧＣＩＢの入射角と中心軸ＡＸを基準とする面角度とは一致している。
【００４０】
次に、被加工物ＷＯの形状誤差データを取得する（ステップＳ１２）。主制御装置９９は、記憶部９９ｂから設計形状データ及び加工前形状データを読み出し、演算処理部９９ａで設計形状データと加工前形状データとの差を算出する。演算結果は、形状誤差データとして記憶部９９ｂに保存される。
【００４１】
次に、形状誤差補正のための形状補正ＮＣデータを作成する（ステップＳ１３）。主制御装置９９は、記憶部９９ｂからキャリブレーション用データ、及び被加工物ＷＯの形状誤差データを読み出し、演算処理部９９ａで形状補正ＮＣデータ作成ＣＡＭを用いて形状補正ＮＣデータを作成する。形状補正ＮＣデータは、例えば曲面処理アルゴリズムを利用して算出される。キャリブレーション用データに基づいて、形状誤差データから被加工物ＷＯの被加工点の面角度に応じたＧＣＩＢ加工量を修正し、形状誤差を補正するためのＧＣＩＢ加工量を各被加工点での面角度に応じた修正相対走査速度に換算することができる。これにより、被加工物ＷＯを揺動させない状態で加工可能な条件を求めることができる。形状補正ＮＣデータには、被加工物ＷＯの被加工点の位置座標（データポイント）、データポイント毎の相対走査速度データ、走査ピッチ、加工範囲内における照射回数等が含まれている。これらのうち、照射回数は、第一義的には、加工量が多い場合に加工量を分割する意味があるが、加工むらを低減する意味や除去物の再堆積を防止する意味がある。形状補正ＮＣデータは、記憶部９９ｂに保存される。
【００４２】
次に、被加工物ＷＯを回転ステージ３５にセットした後に、被加工物ＷＯの加工開始点への位置決めを行う（ステップＳ１４）。ＧＣＩＢ照射装置２０のアパーチャー部材２３に対して、ステージ装置３０上に固定された被加工物ＷＯを位置決めする。具体的には、加工開始前において、例えば基準点（又は加工開始点）となる被加工物ＷＯの角部（又は縁部）上にアパーチャー部材２３の開口部２３ａが配置されるように位置決めされる。また、被加工物ＷＯの中心軸ＡＸとＧＣＩＢの照射軸ＢＸとが平行になるようにアライメントされる。つまり、アパーチャー部材２３の中心軸、すなわちＧＣＩＢの照射軸ＢＸは、被加工物ＷＯの中心軸ＡＸに平行であるか、被加工物ＷＯの底面Ｍａに垂直となっている。また、ステージ装置３０において、被加工物ＷＯのＸＹ位置座標が形状測定装置４０で測定した被加工物ＷＯのＸＹ位置座標と一致するようにアライメントされている。
【００４３】
次に、被加工物ＷＯに対してＧＣＩＢ照射及び相対走査を行う（ステップＳ１５）。この際、主制御装置９９は、ステージ制御部９６、ＧＣＩＢ制御部９７等に対して、記憶部９９ｂから読み出された形状補正ＮＣデータをＣＮＣソフトを用いて実行させる。主制御装置９９は、ステージ制御部９６を動作させ、ステージ装置３０を駆動して、被加工物ＷＯをＧＣＩＢに対して相対的に移動させる。結果的に、被加工物ＷＯは、加工開始点（例えば、被加工物ＷＯの角部）から加工終了点（加工開始点の対角にある角部）まで、ＧＣＩＢの照射距離ＤＲを一定に保ちつつ、被加工物ＷＯの形状誤差を補正するように相対走査速度（具体的には、Ｘ軸方向の速度）を変化させて、ＧＣＩＢに対して相対的に３次元並進移動、２次元的にはラスター型の走査が行われる。これと並行して、主制御装置９９は、ＧＣＩＢ制御部９７を動作させ、ＧＣＩＢ照射装置２０を駆動して、被加工物ＷＯの被加工面Ｍｂに対してＧＣＩＢを照射させる。これにより、図４（Ａ）に示すように、ＧＣＩＢは、所定の走査ピッチで被加工面Ｍｂの全面に一筆書きの走査軌跡ＴＫを描く。第１照射工程におけるＧＣＩＢ発生ガスには、形状創成に有効であり除去レートが比較的高いハロゲン元素を含むガスを用いる。第１照射工程では、ＧＣＩＢの第１ビームを所定サイズに絞るアパーチャー部材２３を通して被加工物ＷＯに照射する。アパーチャー部材２３の開口部２３ａは、修正したい形状誤差の面積（又は周期）以下となっている。ＧＣＩＢによる加工範囲は、ＧＣＩＢ照射面と非照射面との境界に段差をつけないため、局所的な形状補正を行う場合でも、被加工面Ｍｂの全面であることが望ましい。加工に必要な照射ドーズ量の調整は、ＧＣＩＢに対する被加工物ＷＯの相対走査速度の制御によって行う。形状補正が不用の部分はビーム滞在時間が最小になるように走査する。相対走査速度が遅い場合、照射ドーズ量が多くなるため、その部分の加工量が多くなる。一方、相対走査速度が速い場合、照射ドーズ量が少なくなるため、その部分加工量が少なくなる。形状補正ＮＣデータでは、照射における総加工量がステップＳ１２で取得した形状誤差を修正するように各被加工点における照射ドーズ量が計算されている。そのため、加工前に被加工物ＷＯに存在した形状誤差を修正することができる。ＧＣＩＢ照射は、照射表面に除去物が一定以上堆積しないように何度も走査を繰り返すことが望ましい。
【００４４】
次に、被加工物ＷＯの加工開始点から加工終了点までの一順（加工範囲全域）の加工が終了し、所定の照射回数に満たない場合、つまり被加工物ＷＯに形状誤差が残っており、再度ステップＳ１５の照射工程及び走査工程を行う場合（ステップＳ１６のＹ）には、ステップＳ１４の位置決め工程に戻り、被加工物ＷＯの形状修正を繰り返す。所定の照射回数を終了した場合、つまり被加工物ＷＯに形状誤差がなくなった場合（ステップＳ１６のＮ）には、次工程である第２照射工程を行う。第１照射工程を終了した段階で、加工目標を略達成した被加工物ＷＯを得ることができている。
【００４５】
図８に示すように、第１照射工程後の被加工物ＷＯの表面である被加工面Ｍｂ上には、堆積物ＡＣが生成される傾向がある。この堆積物ＡＣは、除去レートを確保するために、ＧＣＩＢ発生ガスにハロゲン元素を含むガスを金属製の被加工物ＷＯに照射することで生成される副産物である。この堆積物ＡＣが存在することで、被加工物ＷＯにおいて目標の表面形状と粗さとが得られなくなる。堆積物ＡＣは、有色で脆いものの、被加工面Ｍｂに纏わりつきやすく、拭いても完全に拭ききることが難しい。なお、第１照射工程において、ＧＣＩＢ照射を繰り返し行うため、被加工物ＷＯの表面に堆積物ＡＣが照射回数に応じて累積するのではなく、除去、堆積、除去、堆積のサイクルを繰り返している。この第１照射工程おいて意味する除去とは、完全な除去ではなく、部分的なものである。堆積物ＡＣの厚みは、数ｎｍ〜数十ｎｍであり、被加工面Ｍｂ上で均一でない。堆積物ＡＣの厚みは、被加工面Ｍｂの一部をマスクして、マスクありの部分とマスクなしの部分とを、例えば干渉計（ＷＹＫＯ：ブルカー製）等で測定して得ることができる。
【００４６】
第１照射工程において所定の全面加工が終了した後、第２照射工程において、被加工物ＷＯから堆積物ＡＣを除去する（ステップＳ２０）。つまり、加工の最後に、被加工物ＷＯの表面に付着した堆積物ＡＣを除去する。
【００４７】
まず、第１照射工程と同様に、被加工物ＷＯの加工開始点への位置決めを行う（ステップＳ２１）。本実施形態において、第２照射工程ではアパーチャー部材２３を用いないが、第１照射工程でアパーチャー部材２３があった位置を基準として被加工物ＷＯを位置決めする。なお、ビームの照射位置を基準として位置決めしてもよい。
【００４８】
次に、第１照射工程と同様に、被加工物ＷＯに対してＧＣＩＢ照射及び相対走査を行う（ステップＳ２２）。主制御装置９９は、ステージ制御部９６を動作させ、ステージ装置３０を駆動して、被加工物ＷＯをＧＣＩＢに対して相対的に移動させる。結果的に、被加工物ＷＯは、加工開始点（例えば、被加工物ＷＯの角部）から加工終了点（加工開始点の対角にある角部）まで、ＧＣＩＢの照射距離を一定に保ちつつ、ＧＣＩＢに対して相対的に３次元並進移動、２次元的にはラスター型の走査が行われる。これと並行して、主制御装置９９は、ＧＣＩＢ制御部９７を動作させ、ＧＣＩＢ照射装置２０を駆動して、被加工物ＷＯの被加工面Ｍｂに対してＧＣＩＢを照射させる。なお、第２照射工程では、第１照射工程とは異なり、ＧＣＩＢの相対走査速度（具体的には、Ｘ軸方向の速度）は一定となっている。第２照射工程におけるＧＣＩＢ発生ガスには、除去レートが比較的低い希ガスを用いる。本実施形態の第２照射工程では、アパーチャー部材２３を通さずにＧＣＩＢを照射する。第２照射工程におけるＧＣＩＢの第２ビームのサイズは、第１照射工程での第１ビームのサイズより大きくなる。このように、第２照射工程におけるＧＣＩＢの第２ビームは、被加工物ＷＯの広い範囲を効率良く照射することができる。なお、ＧＣＩＢの照射距離は、第１照射工程でアパーチャー部材２３があった位置を基準として、アパーチャー部材２３想定位置と被加工物ＷＯとの間の距離とすればよい。また、照射距離は、ＧＣＩＢ照射装置２０のシャッター２２と被加工物ＷＯとの間の距離としてもよい。
【００４９】
以上説明した加工方法によれば、形状創成等のためのＧＣＩＢ照射（具体的には、第１照射工程）後に、金属元素を含む被加工物ＷＯの表面に生成される堆積物ＡＣを、ビームの種類を変更して最後の照射工程（具体的には、第２照射工程）で除去する。加工の最後に除去レートが比較的低い希ガスを用いてＧＣＩＢ照射することにより、被加工物ＷＯの表面に傷や汚れ等の不良を発生させずに安全に堆積物ＡＣを除去することができる。また、ＧＣＩＢ加工の一連の工程で堆積物ＡＣの除去を実施できるため、別工程での洗浄が不要となる。
【００５０】
〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態に係る加工方法を説明する。なお、第２実施形態に係る加工方法は、第１実施形態の加工方法を一部変更したものであり、特に説明しない事項は、第１実施形態と同様である。
【００５１】
図９（Ａ）に示すように、第２照射工程において、Ｚ軸ステージ３４を動作させない結果として、ＧＣＩＢの照射距離ＤＲを変化させつつ、ＧＣＩＢを照射している。つまり、第２実施形態では、第１実施形態の相対走査において、Ｚ軸ステージ３４の動作を行わないが、第２照射工程では形状変化がほとんど生じないので、目標形状が得られる。
【００５２】
〔第３実施形態〕
以下、第３実施形態に係る加工方法を説明する。なお、第３実施形態に係る加工方法は、第１実施形態の加工方法を一部変更したものであり、特に説明しない事項は、第１実施形態と同様である。
【００５３】
図９（Ｂ）及び９（Ｃ）に示すように、第２照射工程において、ＧＣＩＢを被加工物ＷＯの被加工面Ｍｂに対して垂直に照射している。具体的には、図９（Ｂ）に示すように、揺動ステージ３６等を用いて、照射距離ＤＲを一定にしつつ、ＧＣＩＢを被加工面Ｍｂに垂直に照射するように被加工物ＷＯの姿勢を調整しつつ、Ｘ軸ステージ３２及びＹ軸ステージ３３を用いて被加工物ＷＯを走査移動させる。また、図９（Ｃ）に示すように、揺動ステージ３６等を用いて、照射距離ＤＲを一定にしつつ、ＧＣＩＢを被加工面Ｍｂに垂直に照射するように被加工物ＷＯの姿勢を調整しつつ、回転ステージ３５を回転軸ＤＸを中心に回転動作させる。このような回転動作と同調させてＸ軸ステージ３２を用いて被加工物ＷＯを走査移動させてもよい。この際、Ｘ軸ステージ３２は、例えばＧＣＩＢが被加工物ＷＯの中心から半径方向外側に移動するように動作させる。なお、第３実施形態において、照射距離ＤＲは完全に一定でなくてもよい。
【００５４】
以上、本実施形態に係る加工装置等について説明したが、本発明に係る加工装置等は上記のものには限られない。例えば、上記実施形態において、例えば、被加工物ＷＯの被加工面Ｍｂの形状や大きさは、用途や機能に応じて適宜変更することができる。また、被加工物ＷＯは、底面Ｍａが平坦でないものも用いることができる。この場合、ＧＣＩＢの照射軸ＢＸは、被加工物ＷＯの中心軸ＡＸでアライメントする。
【００５５】
上記実施形態において、アパーチャー部材２３の開口部２３ａの形状や大きさは、被加工面Ｍｂの形状や大きさに応じて適宜変更することができる。
【００５６】
上記実施形態において、被加工物ＷＯの被加工面Ｍｂの全面を加工したが、一部を加工してもよい。
【００５７】
上記実施形態において、第１照射工程において、予備加工された被加工物ＷＯの形状誤差を補正する加工例を挙げたが、被加工物ＷＯに対して目標形状を最初から形成するような形状創成を行う加工を行ってもよい。また、第１照射工程において、研磨を行う加工を行ってもよい。
【００５８】
上記実施形態において、回転ステージ３５上に回転ステージ３５に対する被加工物ＷＯの位置決めを行うＸＹＺ軸ステージを設けてもよい。
【００５９】
上記実施形態において、第１照射工程でハロゲン元素を含むガスを用い、第２照射工程で希ガスを用いたが、除去レートに差があるガスであれば、他のガスを用いてもよい。
【００６０】
上記実施形態において、アパーチャー部材２３は、第１照射工程のみに使用したが、第２照射工程で使用してもよい。この場合、第２照射工程で使用するアパーチャー部材２３の開口部２３ａのサイズは、第１照射工程で使用するアパーチャー部材２３の開口部２３ａのサイズと同じか、それ以上であればよい。つまり、第２照射工程におけるＧＣＩＢの第２ビームのサイズは、第１照射工程での第１ビームのサイズと同じか、第１ビームのサイズ以上の大きさとなる。このように、第２照射工程におけるＧＣＩＢの第２ビームのサイズは、制限がないため比較的自由に広く設定できる。
【００６１】
上記実施形態において、第１照射工程において、被加工物ＷＯを３次元並進走査によって加工したが、回転ステージ３５や揺動ステージ３６も利用して加工してもよい。特に、被加工物ＷＯが回転対称形状であれば、例えば、揺動ステージ３６によってＧＣＩＢの入射角を被加工物ＷＯの被加工面Ｍｂに対して常に垂直になるようにし、回転ステージ３５によって被加工物ＷＯを回転させながらＸ軸ステージ３２を移動させて加工する。この際、Ｘ軸ステージ３２は、例えばＧＣＩＢが被加工物ＷＯの中心から半径方向外側に移動するように動作させる。
【００６２】
上記実施形態において、被加工物ＷＯを金属元素を含む部材としたが、被加工物ＷＯは、金属メッキを施したガラスやセラミックス等でもよい。
【００６３】
上記実施形態において、第１照射工程でハロゲン元素を含むガスを用いた照射を繰り返し行っているが、そのサイクルの一部において、希ガスを含むガスを用いた照射を行ってもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１０…加工装置本体、  １２…真空装置、  ２０…ＧＣＩＢ照射装置、  ２１…ＧＣＩＢ照射ユニット、  ２２…シャッター、  ２３…アパーチャー部材、  ２３ａ…開口部、  ２５…シャッター駆動装置、  ２６…アパーチャー支持部、  ２７…アパーチャー変更機構、  ３０…ステージ装置、  ３２…Ｘ軸ステージ、  ３３…Ｙ軸ステージ、  ３４…Ｚ軸ステージ、  ３５…回転ステージ、  ３６…揺動ステージ、  ３７…台座、  ４０…形状測定装置、  ４２…ＸＹ軸ステージ、  ４３…Ｚ軸駆動部、  ５０…成形金型、  ５１，５２…金型、  ５１ａ，５２ａ…成形面、  ６０…コンバイナー、  ６１，６２…光学面、  ９６…ステージ制御部、  ９７…ＧＣＩＢ制御部、  ９８…形状測定制御部、  ９９…主制御装置、  １００…加工装置、  ＡＣ…堆積物、  ＡＸ…中心軸、  ＢＸ…照射軸、  Ｍａ…底面、  Ｍｂ…被加工面、  ＷＯ…被加工物
【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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