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이온소스부(10);
상기 이온소스부(10)에서 생성된 이온빔에 특정한 형상을 부여할 수 있는 지정형상의 관통홀(21)을 구비하여 상기 이온빔이 통과하는 경로상에 설치되는 형상개구부(20); 및
상기 형상개구부(20)를 통과한 이온빔이 일정한 형상을 유지하며 가공대상물(1)의 가공면에 도달가능하도록 상기 이온빔을 집속시키는 이온빔집속부(30);
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 형상개구를 이용한 집속 이온빔 가공장치
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제 1항에 있어서, 상기 이온소스부(10)는,
아르곤가스, 수소가스, 헬륨가스와 같은 가스를 이온소스로 사용하여, 상기 형상개구부의 관통홀(21) 전반에 걸쳐 균일한 에너지 밀도로 통과가능한 이온빔을 생성하는 것을 특징으로 하는 형상개구를 이용한 집속 이온빔 가공장치
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제 1항에 있어서, 상기 형상개구부의 관통홀(21)은,
상호 독립된 형상과 크기를 가지는 다수가 이격형성되는 것을 특징으로 하는 형상개구를 이용한 집속 이온빔 가공장치
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제 3항에 있어서, 상기 다수의 관통홀(21)은,
상기 이온빔이 상기 가공대상물(1)의 가공면에 도달되면 연속된 하나의 도형을 형성하도록, 상호 인접하게 배치되는 것을 특징으로 하는 형상개구를 이용한 집속 이온빔 가공장치
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제 1항에 있어서, 상기 형상개구부의 관통홀(21)은,
상기 이온빔의 지정방향으로의 일회 이동에 의해 상기 관통홀(21)의 갯수 및 상기 관통홀(21)의 지정방향으로의 너비의 합에 비례한 깊이로 가공이 이루어지도록, 상기 이온빔이 상기 가공대상물(1)의 가공면상에서 이동되는 방향을 따라 다수가 이격형성되는 것을 특징으로 하는 형상개구를 이용한 집속 이온빔 가공장치
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6
제 1항에 있어서, 상기 형상개구부의 관통홀(21)은,
상기 이온빔의 지정방향으로의 일회 이동에 의해 상기 관통홀(21)의 갯수 및 상기 관통홀(21)의 지정방향에 직각되는 방향으로의 너비의 합에 비례한 너비로 가공이 이루어지도록, 상기 이온빔이 상기 가공대상물(1)의 가공면상에서 이동되는 방향과 직각을 이루는 방향으로 다수가 배치되는 것을 특징으로 하는 형상개구를 이용한 집속 이온빔 가공장치
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제 1항에 있어서,
상기 가공대상물(1)을 지정위치에 고정시킨 상태로 상기 이온빔과 연동하여 이동가능한 스테이지가 구비된 시료처리부;
를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 형상개구를 이용한 집속 이온빔 가공장치
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8
이온소스부(10)에서 생성된 이온빔을 관통홀(21)이 구비된 형상개구부(20)를 통과시키며 특정한 형상을 부여하는 이온빔 형상부여단계;
상기 이온빔 형상부여단계를 거쳐 특정한 형상을 가지는 이온빔이 일정한 형상을 유지하며 가공대상물(1)의 가공면에 도달되도록 상기 이온빔을 집속시키는 이온빔 집속단계; 및
상기 이온빔 집속단계를 거쳐 특정한 형상으로 상기 가공대상물(1)의 가공면에 도달된 상기 이온빔을 상기 가공대상물(1)의 지정위치에 조사하여 상기 가공대상물(1)을 다수의 원형이 중복된 형태의 윤곽을 가지는 형상을 한번에 가공하는 정위치 고속가공단계;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 집속 이온빔 가공장치를 이용한 가공방법
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제 8항에 있어서, 상기 정위치 고속가공단계는,
상기 이온빔이 조사된 상태에서 상기 이온빔과 가공대상물(1)이 추가의 이동없이 정위치에 정지된 상태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 집속 이온빔 가공장치를 이용한 가공방법
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이온소스부(10)에서 생성된 이온빔을 관통홀(21)이 구비된 형상개구부(20)를 통과시키며 특정한 형상을 부여하는 이온빔 형상부여단계;
상기 이온빔 형상부여단계를 거쳐 특정한 형상을 가지는 이온빔이 일정한 형상을 유지하며 가공대상물(1)의 가공면에 도달되도록 상기 이온빔을 집속시키는 이온빔 집속단계; 및
상기 이온빔 집속단계를 거쳐 특정한 형상으로 상기 가공대상물(1)의 가공면에 도달된 상기 이온빔을 직선경로를 따라 이동시키며 상기 가공대상물(1)에 조사하여 다수의 가우시안 형태가 중복된 형태의 윤곽을 가진 형상을 가공하는 직선이동식 고속가공단계;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 집속 이온빔 가공장치를 이용한 가공방법
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제 10항에 있어서, 상기 직선이동식 고속가공단계에서 상기 이온빔의 지정경로의 이동은,
상기 이온빔과 상기 가공대상물(1)이 장착된 스테이지를 연동하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 집속 이온빔 가공장치를 이용한 가공방법
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제 10항 또는 제 11항에 있어서, 상기 직선이동식 고속가공단계는,
상기 이온빔 또는 스테이지를 지정방향으로 이동시키면서, 상기 지정방향을 따라 배치된 상기 관통홀(21)의 갯수 및 상기 관통홀(21)의 지정방향으로의 너비에 비례한 깊이로 윤곽을 형성하는 것을 특징으로 하는 집속 이온빔 가공장치를 이용한 가공방법
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제 10항 또는 제 11항에 있어서, 상기 직선이동식 고속가공단계는,
상기 이온빔 또는 스테이지를 지정방향으로 이동시키면서, 상기 지정방향에 직각되는 방향을 따라 배치된 상기 관통홀(21)의 갯수 및 상기 관통홀(21)의 지정방향에 직각되는 방향으로의 너비에 비례한 너비로 윤곽을 형성하는 것을 특징으로 하는 집속 이온빔 가공장치를 이용한 가공방법
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14
제 10항 또는 제 11항에 있어서, 상기 직선이동식 고속가공단계는,
상기 이온빔 또는 스테이지를 지정방향으로 이동시키면서 상기 지정방향과 이에 수직되는 방향에 대한 상기 관통홀의 갯수 및 너비에 비례하는 깊이와 너비를 가지는 특정한 형태의 윤곽을 형성하는 1차가공단계; 및
상기 이온빔 또는 스테이지의 이동방향을 전환하여 상기 1차가공단계의 지정방향과 다른 방향과 이에 수직되는 방향에 대한 상기 관통홀의 갯수 및 너비에 비례하는 깊이와 너비를 가지는 다른 형태의 윤곽을 형성하는 2차가공단계;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 집속 이온빔 가공장치를 이용한 가공방법
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이온소스부(10)에서 생성된 이온빔을 관통홀(21)이 구비된 형상개구부(20)를 통과시키며 특정한 형상을 부여하는 이온빔 형상부여단계;
상기 이온빔 형상부여단계를 거쳐 특정한 형상을 가지는 이온빔이 일정한 형상을 유지하며 가공대상물(1)의 가공면에 도달되도록 상기 이온빔을 집속시키는 이온빔 집속단계; 및
상기 이온빔 집속단계를 거쳐 특정한 형상으로 상기 가공대상물의 가공면에 도달된 상기 이온빔을 다양한 방향으로 연속되게 이동시키며 상기 가공대상물(1)에 조사하여, 상기 가공대상물(1)을 상기 이온빔의 조사위치 및 이동방향에 따라 다른 형상으로 가공하는 가변이동식 고속가공단계;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 집속 이온빔 가공장치를 이용한 가공방법
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제 15항에 있어서, 상기 가변이동식 고속가공단계에서 상기 이온빔의 지정경로의 이동은,
상기 이온빔과 상기 가공대상물(1)이 장착된 스테이지를 연동하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 집속 이온빔 가공장치를 이용한 가공방법
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