Способ установки ионного пучка относительно обрабатываемого изделия

.1л ОПИН АВТОР ОБРЕТ л.".ЩН,. 1,:.; 4 .вИЪ,МК,;.)Т,3 ВЩЕТВЪСЧЪУ УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАЮ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(21.) 3516889/18 21 (22) 29.11.82 (46.) 07.0284. Бюл. Р 5 (72) В.Г:.Назаров и В.А.ПолиновсклаФ (71) Всесоюзный заочный машййолемтельиый институт (53) 621.383(0888.) (56) 1. ГабОВИЧ М.Д. ФИЗМКла И тЕКИИ- ка плазменных источников ионов. М., Атомиэдат, 19722. Патейт Франции Ю 2453892, кл. Н 01 2 37/30, .981 ( 54 )( 57) 1 . СПОСОБ УСТАНОВКИ ИОННОГО ПУЧКА ОТНОСИТЕЛЬНО ОБРАБАТЫВАЕМОГО ИЗДЕЛИЯ, включавший контроль положения .пучка е помощью шаблона, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью .повьацепия точности и производительности обработки изделия, в рабочем сечении ионного пучка выбирают контрольные участки и установку положения инного пучка осуществляют перемещениями ионного источника до совмещения контрольных участков ионного пучка с контрольными точками поверхности шаблона в геометрическом его центре и на окружности, диаметр которой равен световому диаметру обрабатываемого изделия.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что момент совмещения контрольных участков ионного пучка с контрольными точками поверхности шаблона определяют по заранее определенной контрольной величине Е ионного тока.Изобретение относится к технологии ионного травления, а более конкретно к способам получения точных поверхностей изделий.Известен способ установки ионного пучка относительно обрабатываемо го иэделия, основанный на задании размеров, определяющих взаимное расположение источника ионов, и приспособлении для закрепления изделия в вакуумной камере установки ионного 10 травления. Г 13.При этом не учитываются возможные отклонения ионного пучка относительно элементов конструкции ионного источника, которые(.приводят к различию действительного и требуемого положений ионного пучка относительно обрабатываемой поверхности. Поскольку при ионно-лучевой обработке иэделий ионный пучок является интрументом, погрешность его установки относительно. изделия вызывает дополнительную погрешность обработки и, снижает точность поверхности, получаемой на каждом сеансе доводки. Для повышения точности обработки увеличивают количество повторных сеансов доводки по результатам промежуточного контроля, что снижает производи.,тельность процесса в целом.Известен также способ установки изделия относительно, пучка электронов, включающий контроль положения пучка с помощью шаблона Г 23.Известный способреалйзуется,в электронном микроскопе и осуществля- .З 5 ется устройством, содержащим детекторы и приспособление для визуализации электронного луча, достаточно простым в осуществлении.Однако известный способ не приме ним для установки ионного пучка относительно обрабатываемого изделия из-за неоднородности ионного пучка большого поперечного. сечения.Цель изобретения - повышение точности и производительности процесса ионной обработки поверхностей изде:- лий.Указанная цель достигается тем, что .согласно способу установки ионного пучка относительно обрабатываемого изделия, включающему контроль положения ионного пучка с пОмощью шаблона, в рабочем сечении ионного пучка, выбирают контрольные участки и установку положения ионного пучка осуществляют перемещениями ионНого источника до .совмещения контрольных участков ионного пучка с контрольными точками поверхности шаблона в геометрическом его центре и 60 на окружности, диаметр которой равен световому диаметру обрабатываемого изделия.При этом момент совмещения конт" рольных участков ионного пучка с 65 контрольными точками поверхностишаблона определяют по заранее определенной контрольной величине ионного тока.В частности при центрированииоси вращения изделия с осью ионногопучка, обладающего осевой симметрией распределения ионного тока и экстремумом тока на оси, юстировку осуществляют перемещениями ионного источника до регистрации в точке пересечения поверхности шаблона с осью вращения изделий экстремальной величиныионного тока, соответствующей токуна оси пучка.На фиг 1 изображено устройстводля установки ионного пучка относительно изделия; иа фиг. 2 - схемаустановки положения ионного пучкаотносительно обрабатываемого изделия в установке ионно-лучевого травления.Устройство (Фиг.1) содержит шаблон 1. имеющий, например, Форму диска с внешним (установочным) диаметром, равным установочному диаметруизделия, и датчики 2-4,регистрирующие ионный ток, сигналы которых подаются на входы приборов 5 для измерения величины тока. Датчики 2-4выполнены в виде проводящих зондов и установлены в контрольных тачках поверхности шаблона 1. Датчик 2,служащий для центрирования оси ионного пучка с осью вращения изделия,размещен в геометрическом центне шаблона, датчики 3-4, используемые припроверке точности рабочих перемещений ионного пучка относительно изделия - на окружности, диаметр которойравен световому диаМетру изделия впротиволежащих относительно центраточках,Юстировку положения ионного пучка относительно. обрабатываемого изделия (в данном случае центрировку осипучка с осью вращения изделия) осуществляют следующим образом (Фиг.2).Шаблон 1 с датчиками 2-4, выходыкоторых соединены с измерительными.приборами 5, устанавливают в приспособление б для крепления иэделия,расположенное вместе с ионным источником 7 в вакуумной камере 8 установки ионного травления,Рабочие перемещения источника 7вдоль оси Х задаются приводом 9 рабочих перемещений, а юстировочныеперемещения вдоль оси У и наклоны вплоскостях ХО- и УО, перпендикулярных плоскости рабочих перемещенийХОУ, - приводом 10 остировочных перемещений. Вращение шаблона 1 с,приспособлением б осуществляют от при-вода 11 вращения изделия. Юстировкуначального положения пучка относительно изделия .производят подвижками источника 7, предварительно уста25 новленного напротив датчика 2 устройства (положение 12, фиг.2), вдольосей Х и Уи наклонами источникаотносительно оси .2 . При этом определяют положейие источника, соответствующее совмещению оси симметрии ионного пучка с осью вращения иэделия по моменту регистрации датчи.ком 2 тока, равного ионному току на.оси ионного пучка, причем колебаниявеличины .сигнала с датчика 2 при поворотах шаблона 1 от привода 11 должны отсутствоватьПроверку точности рабочих перемещений ионного пучка относительноизделия производят, перемещая источник 7 вдоль оси Х из исходного положения (положение 12, фиг.2) поочередно в положения 13 и 14, причем величины перемещений задаются равнымиполовине светового. диаметра изделия9 и поворотами шаблона 1 .с приспособлением 6 от привода 11, добиваясьполучения с датчиков 3 и 4 сигнала,равного или близкого по величинеионному току на оси пучка.Разность между величиной ионного тока на оси пучка и сигналами,получаемыми с датчиков 3 и 4 в полаженнях ионного источника 13 и 14 соответственно не. устраняемая поворотами шаблона 1 вокруг оси вращенияиэделия, свидетельствует о погрешности линейного рабочего перемещения .пучка. Величину этой погрешности определяют как сумму перемещений вдольоси, которые требуетсядополнительно З 5задать источнику 7 в положениях 13и: 14 относительно датчиков 3 и 4 соответственно, чтобы получить с этихдатчиков сигналы, равные величинеионного тока на оси пучка,40Для проверки точности угловых перемещений иэделия относительно ионного пучка источник 7 устанавливаютсоосно с датчиком 3 в положении 13,что соответствует получению с этого 45датчика сигнала,равного по величинетоку на оси пучка, а затем, задаваяшаблону 1 с приспособлением 6 от. привода 11 поворот на 1800, устанавливают напротив источника датчик 4 и регистрируют сигнал с него.Разность сигналов с датчиков 3. и 4, не устраняемая перемещениями источника 7 вдоль оси Х, свидетельствует о наличии погрешности угловых перемещений изделия относительно ионвого пучка.Величину этой погрешности определяют как угол дополнительного по сравнению с 180 ф поворота, который необходимо задать шаблону 1 от привода 11, чтобы получить с датчика г сигнал, равный по величине сигналу с датчика 3 при его соосном положении относительно ионного пучка. При необходимости юстировки другого начального положения иоиного пучка относительно обрабатываемого изделия или проверки точности других рабочих перемещений источника ионов регистрирующие датчики располагают в соответствующих точках поверхности шаблона в нужном количестве и процесс юстирбвки проводят аналогично описанному выше.Использование предлагаемого способа установки положеня ионного пучка относительно обрабатываемого изделия обеспечивает по сравнению с известными способами умечьшенне погрешности обработки.на каждом сеансе доводки за счет повышения точностиначальной установки взаимного положения ионного пучка и изделия на основе непосредственного контроля положения ионного пучка при юстировке, за счет повышения точности рабочих перемещений ионного источника путем коррекции программы рабочих перемещений на основе измеренных по предлагаемому способу погрешностей этих перемещений. В результате этого повышается производительностьпроцесса обработка-засчет сокращения количества сеансов доводки и промежуточного контроля, требуемых для получения поверхности изделия заданной точности.1072148 Составитель В.Александродактор С:Квятковская Техред С,Мигунова Корректор В.Бутя Подписное Заказ 1 илиад ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная.,/,46 Тираж 6 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений и 113035, .Москва, Ж,комитета СССРткрытий ушская наб., д. 4