高真空チャンバ内高速・高精度非接触位置決め機構用静圧空気軸受の開発

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12650147
• Research Institution: TOKYO UNIVERSITY OF SCIENCE
• Principal Investigator: 吉本 成香 東京理科大学, 工学部, 教授 (80096718)
• Keywords: 静圧空気軸受 / 高真空 / 位置決め機構 / 非接触案内 / シール性能

Research Abstract

1〜4Gbitの次世代DRAMで必要となる0.1μm以下の最小線幅に対しては、その分解能を考えると光に代わり電子線かX線を用いた描画装置に移行せざるを得ない。また次世代30G-DVDにおいても、DVD原盤の製作に電子線描が装置を使用することが検討され始めている。一方、電子線描画装置において光露光装置なみの生産性をあげるためには、10^<-4>Pa(10^<-6>Torr)オーダの高真空中において、数Gの加速度で高速かつ高精度に動作できる位置決め機構を開発することが不可欠となる。したがって高真空中で長寿命と高精度を保証する位置決め機構の開発が強く望まれている。
そこで本研究では、高真空チャンバ内でも精度劣化がなく、かつ高速・高精度位置決め機構を実現できる方法として、高真空チャンバ内で使用可能な高真空対応型静圧空気軸受を開発し、それを位置決め機構に適用する方法を提案した。昨年度は、静圧空気軸受で支持された非接触回転系を対象として以下のような検討を行ったが、今年度は、直動テーブルを想定し、軸が軸方向に移動する際のチャンバ内圧力の変化について検討を行い、以下のような結論を得た。
1.排気システムを備えた高真空対応型静圧空気ジャーナル軸受において、軸を軸方向に移動させた場合、チャンバ内真空度は悪化し、元の真空度に戻るまで数十秒の時間がかかることが実験的に確認された。
2.上記の現象を理論的に検討した結果、軸表面からの蒸発物があること、およびその蒸発速度、蒸発量を仮定する必要があることが明らかになった。
3.理論的予測の妥当性を検討するための単純化した実験装置の設計、製作を行った。

Research Products

• [Publications] 吉本成香: "高真空対応型静圧気体軸受に関する研究"2002年度精密工学春季大会. (発表予定). (2002)
• [Publications] 吉本成香, 吉田雄一, 檀原伸補: "高真空対応型静圧空気ジャーナル軸受の排気システムに関する研究"精密工学会誌. (掲載予定).