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プラズマCVM（Chemical
Vaporization Machining） |
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プラズマCVMは、プラズマ中の中性ラジカルと加工物表面の化学反応を利用した超精密加工法です。1気圧という他に類を見ない高圧力雰囲気下において高密度のプラズマを発生させ、プラズマ中で生成した中性ラジカルを加工物表面の原子に作用させ、揮発性の物質に変えることで加工が進みます。この加工法は、加工面の原子配列を全く乱さないだけでなく、従来の機械加工に匹敵する加工能率と形状創製能力を併せ持っているため、機械加工に置き換わる革新的な加工法として注目されています。
プラズマを発生させる電極の形状によって、加工物表面上の特定の場所にだけプラズマを発生させることができ、必要な場所のみを加工することができます。これまでに、数値制御加工・切断加工・ポリシング加工といった様々な仕様の加工装置の開発を行いました。 |
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下右図は、数値制御プラズマCVM加工装置を用いてシンクロトロン放射光用平面ミラーを加工した例で、左が加工前、右が加工後の形状を表しています。前加工面は、従来の機械加工における限界までに研磨した鏡面ですが、320mm×40mmの領域において158nmの形状誤差が残存しています。この平面ミラーをプラズマCVMによって数値制御加工することで、同領域における形状誤差を22.5nmにまで小さくすることができています。また、次世代の半導体デバイス用基板として注目されているSOI
(Silicon on Insulator) ウエハのSOI層を、数値制御加工により13nm (加工前は200nm) まで薄膜化することにも成功しています。
プラズマCVMにおける数値制御加工は、加工物表面の各部におけるプラズマの滞在時間を制御することで行いますので、前加工面を高精度に計測することが可能であれば、機械加工では困難な非球面形状を簡単に作製することができます。プラズマCVMによって十分な形状精度を得た後、さらにEEMと組み合わせることで、極度に高い形状精度をもつ、原子レベルで平滑な「完全表面」を創り出すことができます。 |
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