[发明专利]射频离子源工作参数优化方法

权利要求书

1.一种射频离子源工作参数优化方法，用于离子源对光学镜面进行离子束抛光，其特征在于，包括如下步骤：

步骤(1)：获取光学镜面误差信息，并确定去除函数最优半宽尺寸；

步骤(2)：选择离子源前端出口尺寸，并以此进行离子源的其他工作参数的优化；

步骤(3)：通过法拉第杯对离子源的离子束流进行测量；

步骤(4)：控制系统自动调整射频电源功率和工作气体流量，其中控制系统与离子源连接并用于控制离子源的射频电源功率和工作气体流量；

步骤(5)：控制系统自动调整离子源工作参数；

步骤(6)：固定上述离子源工作参数，进行法拉第杯扫描；

步骤(7)：通过法拉第杯扫描计算得到去除函数信息；

步骤(8)：仿真计算判断去除函数是否满足工作需求，若否则回到步骤(3)，若是则优化结束；

所述步骤(1)中，对镜面误差进行频谱分析，结合镜面口径尺寸和误差空间波长来分别划定镜面误差内的高、中、低频误差频段；

镜面误差的高、中、低频误差频段，通过离散傅里叶频谱表示；

在对镜面频段误差进行分析后，可以划定镜面误差里高、中、低频误差的空间波长特征，并以此为根据选择所需要的离子束去除函数信息。

2.如权利要求1所述的射频离子源工作参数优化方法，其特征在于，步骤(1)中，镜面误差的高、中、低频误差频段，通过离散傅里叶频谱表示，即通过式(1)表示：

其中，S为面形误差离散傅里叶变换，R和I分别为傅里叶变换的实部和虚部，空间域f_x和频率域f_y采样分辨率的关系通过式(2)和式(3)表示：

M、N分别是镜面上沿着X、Y方向上的检测采样点数量。

3.如权利要求1所述的射频离子源工作参数优化方法，其特征在于，步骤(2)中，选择离子源前端出口尺寸，包括：将去除函数尺寸初步控制在某一尺寸范围之内，然后根据离子光学系统焦距选择初始工作距离，此外离子源的其他工作参数包括：射频电源功率、工作气体流量、加速电压值。

4.如权利要求1所述的射频离子源工作参数优化方法，其特征在于，步骤(3)中，法拉第杯扫描过程是将离子源中心对准法拉第杯中心进行电流测量。

5.如权利要求4所述的射频离子源工作参数优化方法，其特征在于，步骤(3)中，加工过程中利用法拉第杯扫描获得从离子源发射出的离子束流的空间浓度分布特征。

6.如权利要求5所述的射频离子源工作参数优化方法，其特征在于，步骤(3)中，由离子源出射的离子束流在其工作截面内的浓度可以通过法拉第杯扫描过程获取，由离子源出射的离子束流呈汇聚式分布，对其进行截断需要结合实际的束流分布，设所需截断的束径为d₁，则需要在束流截断处离子浓度在直径为d₁的范围内达到总数的90％以上。

7.如权利要求5所述的射频离子源工作参数优化方法，其特征在于，步骤(3)中，离子束流在工作截面内的浓度分布通常呈高斯型，如式（ 4） 所示：

其中J₀为镜面上束流截面内离子浓度峰值，σ_i和μ_i分别为束流截面内离子浓度在x、y方向上的高斯分布系数。

8.如权利要求4所述的射频离子源工作参数优化方法，其特征在于，步骤(3)以及步骤(5)中：控制系统自动调整离子源工作参数，包括：根据法拉第杯扫描结果选择电流最大值时对应的射频电源功率、工作气体流量及加速电压值。