【手続補正書】
【提出日】令和2年10月7日(2020.10.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
付加層製造を用いて生成物を形成する方法であって、
前記生成物を一連の層として形成する段階であって、各層は、所望される層形状を形成するために、粉末床として堆積される粉末を、荷電粒子ビームを用いる前記粉末床の走査により融合させて形成される、段階
を備え、
各層毎に、前記粉末は、比較的長距離の偏向器と比較的短距離の偏向器との組合せを用いる前記荷電粒子ビームの走査により、前記粉末床の連続部位を溶融することによって融合され、前記比較的長距離の偏向器は、前記比較的短距離の偏向器より大きい偏向角にわたって前記荷電粒子ビームを偏向し、
前記方法は、前記粉末床上の前記荷電粒子ビームの基底位置を設定するために、前記比較的長距離の偏向器を用いる段階と、前記比較的長距離の偏向器によって設定される前記基底位置の周りで前記荷電粒子ビームを走査するために、前記比較的短距離の偏向器を用いる段階と、を備え、
前記方法はさらに、前記粉末床上の前記荷電粒子ビームの異なる基底位置を設定するために、前記比較的長距離の偏向器を用いる段階と、前記比較的長距離の偏向器によって設定される前記異なる基底位置の各々の周りで前記荷電粒子ビームを走査して、前記粉末床上の一連の所定の形状をトレースするために、前記比較的短距離の偏向器を用いる段階と、を繰り返す段階であって、前記一連の所定の形状が組合されて前記所望される層形状が形成される、段階を備え、
前記方法は、さらに、前記粉末床上の各基底位置において、前記荷電粒子ビームを走査して、前記一連の所定の形状のうちのある所定の形状をトレースするために、前記比較的短距離の偏向器を繰り返し用いる段階と、前記荷電粒子ビームの電流および前記比較的短距離の偏向器の走査速度を制御して、前記所定の形状内における前記粉末床の温度を均一に上昇させかつ維持する段階と、を備え、
前記比較的長距離の偏向器および前記比較的短距離の偏向器の各々は、通電コイル対または静電偏向器を有する、方法。
【請求項２】
一連の所定の形状をトレースするために、前記比較的短距離の偏向器を用いる段階を備え、前記一連の所定の形状の大部分は共通のサイズおよび形状を有し、前記一連の所定の形状の大部分はテッセレーションされて、前記所望される層形状の部分を形成する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記粉末床上の前記荷電粒子ビームの複数の基底位置のアレイを設定するために、前記比較的長距離の偏向器を用いる段階を備え、各基底位置の辺りで前記荷電粒子ビームにより走査される前記所定の形状は、間に隙間を残すことなくテッセレーションされることにより、前記所望される層形状の一部を形成する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記荷電粒子ビームを比較的低速で走査するために、前記比較的長距離の偏向器を用いる段階と、前記荷電粒子ビームを比較的高速で走査するために、前記比較的短距離の偏向器を用いる段階と、を備える、請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
前記比較的長距離の偏向器は、１コイル当たり巻数２５を超える複数のヘルムホルツコイルを有する電磁偏向器であり、前記比較的短距離の偏向器は、１コイル当たり巻数５未満の複数のヘルムホルツコイルを有する電磁偏向器である、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記比較的長距離の偏向器を、前記荷電粒子ビームを前記粉末床上の前記荷電粒子ビームの前記基底位置に位置合わせするように設定する段階と、前記比較的長距離の偏向器の前記設定を、前記比較的短距離の偏向器の前記設定を前記比較的長距離の偏向器により設定される前記基底位置の周りで前記荷電粒子ビームを走査するように変えながら維持する段階と、を備え、かつさらに、
前記比較的長距離の偏向器の前記設定を、前記荷電粒子ビームを前記粉末床上の前記荷電粒子ビームの異なる基底位置に位置合わせするように変更する段階と、前記比較的長距離の偏向器の前記設定を、前記比較的短距離の偏向器の前記設定を前記比較的長距離の偏向器により設定される前記異なる基底位置の周りで前記荷電粒子ビームを走査するように変えながら維持する段階とを備える、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
付加層製造に使用するための荷電粒子光学アッセンブリであって、
荷電粒子源と、
前記荷電粒子源により提供される荷電粒子から、伝播方向に沿って進む荷電粒子ビームを形成するように動作可能なビーム形成装置と、
ビームステアリング装置と、
を備え、
前記ビームステアリング装置は、前記荷電粒子ビームを比較的大きい偏向角にわたって偏向し、かつ粉末床上に前記荷電粒子ビームの基底位置を設定するように動作可能な比較的長距離の偏向器と、前記荷電粒子ビームを比較的小さい偏向角にわたってのみ偏向し、かつ前記比較的長距離の偏向器により設定される前記基底位置の周りで前記荷電粒子ビームを走査するように動作可能な比較的短距離の偏向器とを有し、
前記比較的長距離の偏向器は、前記粉末床上に、前記荷電粒子ビームの異なる基底位置を設定するために繰り返し用いられるように構成されており、前記比較的短距離の偏向器は、前記比較的長距離の偏向器によって設定される前記異なる基底位置の各々の周りで前記荷電粒子ビームを走査して、前記粉末床上で一連の所定の形状をトレースするために用いられるよう構成されており、
前記一連の所定の形状が組合されて所望される層形状が形成され、
前記比較的短距離の偏向器は、前記粉末床上の各基底位置において前記荷電粒子ビームを走査して、前記一連の所定の形状のうちのある所定の形状をトレースするよう構成されており、前記荷電粒子ビームの電流が制御され、かつ、前記比較的短距離の偏向器の走査速度が制御されて、前記所定の形状内における前記粉末床の温度を均一に上昇させかつ維持し、
前記比較的長距離の偏向器および前記比較的短距離の偏向器の各々は、通電コイル対または静電偏向器を有する、荷電粒子光学アッセンブリ。
【請求項８】
前記比較的長距離の偏向器および／または前記比較的短距離の偏向器は、前記荷電粒子ビームを前記伝播方向に対して横方向に偏向させるように配置される、請求項７に記載の荷電粒子光学アッセンブリ。
【請求項９】
前記比較的長距離の偏向器および／または前記比較的短距離の偏向器は、互いに対して、かつ前記伝播方向に対して直角に作用するように配置される第１の偏向器および第２の偏向器を含む、請求項８に記載の荷電粒子光学アッセンブリ。
【請求項１０】
前記比較的長距離の偏向器および前記比較的短距離の偏向器はそれぞれ、前記第１の偏向器および前記第２の偏向器を有し、
前記比較的長距離の偏向器および前記比較的短距離の偏向器の前記第１の偏向器は、前記荷電粒子ビームを共通の方向へ偏向するように配置され、かつ前記比較的長距離の偏向器および前記比較的短距離の偏向器の前記第２の偏向器は、前記荷電粒子ビームを共通の方向へ偏向するように配置される、請求項９に記載の荷電粒子光学アッセンブリ。
【請求項１１】
前記比較的長距離の偏向器および前記比較的短距離の偏向器双方の前記第１の偏向器および前記第２の偏向器は、前記荷電粒子ビームの経路の何れかの側に配置される他の電流伝送媒体のワイヤコイルを有するヘルムホルツコイルを含み、
前記比較的長距離の偏向器の前記ヘルムホルツコイルは、巻数５０〜１００のワイヤを含み、および／または前記比較的短距離の偏向器の前記ヘルムホルツコイルは、巻数１〜５のワイヤを含む、請求項１０に記載の荷電粒子光学アッセンブリ。
【請求項１２】
前記荷電粒子は、電子であり、かつ前記荷電粒子源は、電子源である、請求項７から１１のいずれか一項に記載の荷電粒子光学アッセンブリ。
【請求項１３】
請求項７から１２のいずれか一項に記載の荷電粒子光学アッセンブリと、
粉末を分配するように動作可能な少なくとも１つのホッパと、
前記少なくとも１つのホッパにより分配される前記粉末を、前記荷電粒子ビームを受け入れるための粉末床を画定する量で受け入れるように位置合わせされるテーブルと
を備える付加層製造装置。
【請求項１４】
前記比較的長距離の偏向器は、前記荷電粒子ビームを、前記粉末床の面積の少なくとも半分にわたって走査するように動作可能であり、前記比較的短距離の偏向器は、前記荷電粒子ビームを、前記粉末床の前記面積の半分未満にわたって走査するように動作可能である、
請求項１３に記載の付加層製造装置。
【請求項１５】
請求項１から６のいずれか一項に記載の方法を実行するようにプログラムされるコントローラをさらに備える、請求項１３または１４に記載の付加層製造装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８１】
図７では、段階７４０でサブフィールド３１０が画定され、プリミティブ４１０、５１０は、その後段階７６０で画定されている。この場合、プリミティブ４１０、５１０は、先に画定されたサブフィールド３１０が嵌まるように作られなければならない。しかしながら、企図される他の実施形態では、段階７４０〜７７０を組み合わせることによってさらなるフレキシブルさが達成されてもよい。すなわち、各層１５１毎に、層１５１は、サブフィールド３１０およびプリミティブ４１０、５１０へ同時に分解される。こうすることにより、サブフィールド３１０の配置は、プリミティブ４１０、５１０の選択を最適化するように決定され得る。例えば、図４に示す詳細を参照して先に述べた角の充填方法は、この方法で実装されてもよい。
（項目１）
付加層製造を用いて生成物を形成する方法であって、
前記生成物を一連の層として形成する段階であって、各層は、所望される層形状を形成するために、粉末床として堆積される粉末を荷電粒子ビームを用いる前記粉末床の走査により融合させて形成される、段階
を備え、
各層毎に、前記粉末は、比較的長距離の偏向器と比較的短距離の偏向器との組合せを用いる前記荷電粒子ビームの走査により前記粉末床の連続部位を溶融することによって融合され、前記比較的長距離の偏向器は、前記短距離の偏向器より大きい偏向角にわたって前記荷電粒子ビームを偏向し、前記方法は、前記粉末床上の前記荷電粒子ビームの基底位置を設定するために、前記比較的長距離の偏向器を用いる段階と、前記比較的長距離の偏向器により設定される前記基底位置の周りで前記荷電粒子ビームを走査するために、前記比較的短距離の偏向器を用いる段階とを備える、
方法。
（項目２）
前記粉末床上で所定の形状をトレースすべく前記荷電粒子ビームを走査するために、前記比較的短距離の偏向器を用いる段階を備える、項目１に記載の方法。
（項目３）
前記比較的長距離の偏向器を繰り返し用いて、前記粉末床上の前記荷電粒子ビームの異なる基底位置を設定する段階と、前記粉末床上で一連の所定の形状をトレースすべく、前記比較的短距離の偏向器を繰り返し用いて、前記比較的長距離の偏向器により設定される前記異なる基底位置の各々の周りで前記荷電粒子ビームを走査する段階とをさらに備え、前記所定の形状は、組合せによって前記所望される層形状を作り出す、
項目２に記載の方法。
（項目４）
一連の所定の形状をトレースするために、前記比較的短距離の偏向器を用いる段階を備え、前記一連の所定の形状の大部分は、共通のサイズおよび形状を有し、かつテッセレーションして前記所望される層形状の一部を形成する、
項目３に記載の方法。
（項目５）
各基底位置の辺りで前記荷電粒子ビームにより走査される前記所定の形状が間に隙間を残すことなくテッセレーションすることにより前記所望される形状の一部を形成している状態で、前記粉末床上の前記荷電粒子ビームの基底位置アレイを設定するために、前記比較的長距離の偏向器を用いる段階を備える、項目４に記載の方法。
（項目６）
前記荷電粒子ビームを比較的低速で走査するために、前記比較的長距離の偏向器を用いる段階と、前記荷電粒子ビームを比較的高速で走査するために、前記比較的短距離の偏向器を用いる段階とを備える、項目２〜５のいずれかに記載の方法。
（項目７）
前記長距離の偏向器は、１コイル当たり巻数２５を超えるヘルムホルツコイルを備える電磁偏向器であり、かつ前記短距離の偏向器は、１コイル当たり巻数５未満のヘルムホルツコイルを備える電磁偏向器である、
項目６に記載の方法。
（項目８）
前記比較的短距離の偏向器を用いて前記荷電粒子ビームを走査し、前記走査の開始位置における前記粉末ビームの温度が、前記荷電粒子ビームが前記所定の形状をトレースするための前記走査を完了した時点の前記走査の終了位置における温度と略同一であるに足る速度で各所定の形状をトレースする段階を備える、項目６または７に記載の方法。
（項目９）
前記粉末床上の各基底位置で前記同じ所定の形状をトレースすることにより前記粉末床の温度を前記所定の形状内で均一に上昇させかつ維持すべく、前記比較的短距離の偏向器を繰り返し用いて、前記荷電粒子ビームを走査する段階をさらに備える、項目８に記載の方法。
（項目１０）
前記比較的長距離の偏向器を、前記荷電粒子ビームを前記粉末床上の前記荷電粒子ビームの前記基底位置に位置合わせするように設定し、前記比較的長距離の偏向器の前記設定を、前記比較的短距離の偏向器の前記設定を前記比較的長距離の偏向器により設定される前記基底位置の周りで前記荷電粒子ビームを走査するように変えながら維持する段階を備え、かつさらに、
前記比較的長距離の偏向器の前記設定を、前記荷電粒子ビームを前記粉末床上の前記荷電粒子ビームの異なる基底位置に位置合わせするように変更する段階と、前記比較的長距離の偏向器の前記設定を、前記比較的短距離の偏向器の前記設定を前記比較的長距離の偏向器により設定される前記異なる基底位置の周りで前記荷電粒子ビームを走査するように変えながら維持する段階とを備える、項目１〜９のいずれかに記載の方法。
（項目１１）
前記比較的短距離の偏向器の前記設定を、前記比較的長距離の偏向器により設定される前記基底位置の周りで前記荷電粒子ビームを走査するように変えながら、前記比較的長距離の偏向器を、前記粉末床上の前記荷電粒子ビームの一連の基底位置を介して前記荷電粒子ビームを走査するように変える段階を備える、項目１〜９のいずれかに記載の方法。
（項目１２）
付加層製造に使用するための荷電粒子光学アッセンブリであって、
荷電粒子源と、
前記荷電粒子源により提供される前記荷電粒子から、伝播方向に沿って進む荷電粒子ビームを形成するように動作可能なビーム形成装置と、
ビームステアリング装置と、
を備え、
前記ビームステアリング装置は、前記荷電粒子ビームを比較的大きい偏向角にわたって偏向し、かつ前記粉末床上に前記荷電粒子ビームの基底位置を設定するように動作可能な長距離の偏向器と、前記荷電粒子ビームを比較的小さい偏向角にわたってのみ偏向し、かつ前記比較的長距離の偏向器により設定される前記基底位置の周りで前記荷電粒子ビームを走査するように動作可能な短距離の偏向器とを有する、
荷電粒子光学アッセンブリ。
（項目１３）
前記長距離の偏向器は、前記荷電粒子ビームを前記伝播方向に対して横方向に偏向させるように配置される、
項目１２に記載の荷電粒子光学アッセンブリ。
（項目１４）
前記長距離の偏向器は、互いに対して、かつ前記伝播方向に対して直角に作用するように配置される第１の偏向器および第２の偏向器を含む、
項目１３に記載の荷電粒子光学アッセンブリ。
（項目１５）
前記短距離の偏向器は、前記荷電粒子ビームを前記伝播方向に対して横方向に偏向させるように配置される、
項目１２〜１４のいずれかに記載の荷電粒子光学アッセンブリ。
（項目１６）
前記短距離の偏向器は、互いに対して、かつ前記伝播方向に対して直角に作用するように配置される第１の偏向器および第２の偏向器を含む、
項目１５に記載の荷電粒子光学アッセンブリ。
（項目１７）
前記長距離の偏向器および前記短距離の偏向器の前記第１の偏向器は、前記荷電粒子ビームを共通の方向へ偏向するように配置され、かつ前記長距離の偏向器および前記短距離の偏向器の前記第２の偏向器は、前記荷電粒子ビームを共通の方向へ偏向するように配置される、
項目１４に従属する場合の項目１６に記載の荷電粒子光学アッセンブリ。
（項目１８）
前記長距離の偏向器および前記短距離の偏向器双方の前記第１の偏向器および前記第２の偏向器は、前記荷電粒子ビームの経路の何れかの側に配置される他の電流伝送媒体のワイヤコイルを有するヘルムホルツコイルを含む、
項目１７に記載の荷電粒子光学アッセンブリ。
（項目１９）
前記長距離の偏向器の前記コイルは、巻数５０〜１００のワイヤを含み、かつ／または前記短距離の偏向器の前記コイルは、巻数１〜５のワイヤを含む、
項目１８に記載の荷電粒子光学アッセンブリ。
（項目２０）
前記長距離の偏向器および前記短距離の偏向器双方の前記第１の偏向器および前記第２の偏向器は、前記荷電粒子ビームの経路の何れかの側に配置される静電偏向器を含む、
項目１２〜１７のいずれかに記載の荷電粒子光学アッセンブリ。
（項目２１）
前記荷電粒子は、電子であり、かつ前記荷電粒子源は、電子源である、
項目１２〜２０のいずれかに記載の荷電粒子光学アッセンブリ。
（項目２２）
項目１２〜２１のいずれかに記載の荷電粒子光学アッセンブリと、
粉末を分配するように動作可能な少なくとも１つのホッパと、
前記少なくとも１つのホッパにより分配される前記粉末を、前記電子ビームを受け入れるための粉末床を画定する量で受け入れるように位置合わせされるテーブルと
を備える付加層製造装置。
（項目２３）
前記長距離の偏向器は、前記電子ビームを、前記粉末床の面積の少なくとも半分にわたって走査するように動作可能であり、かつ前記短距離の偏向器は、前記電子ビームを、前記粉末床の前記面積の半分未満にわたって走査するように動作可能である、
項目２２に記載の装置。
（項目２４）
項目１〜１１のいずれかに記載の方法を実行するようにプログラムされるコントローラをさらに備える、項目２２または２３に記載の付加層製造装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】荷電粒子ビームステアリング装置または方法