Walking Driveを利用した超精密アライメントテーブルの開発

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13555036
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 社本 英二 神戸大学, 工学部, 助教授 (20216146)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山内 朗 東レエンジニアリング(株), エレクトロニクス事業本部, 主任技師［研究職］ ; 樋野 励 神戸大学, 工学部, 助手 (80273762) ; 森脇 俊道 神戸大学, 工学部, 教授 (00031104)
• Keywords: 超精密アライメント装置 / 半導体製造装置 / 圧電素子 / XYθテーブル / 位置決め装置 / 真空

Research Abstract

超精密アライメント技術は、ステッパーなどの半導体製造装置、検査装置等に多用され、現在のハイテク産業を支える基盤技術として認識されている。現在、これらの中核となる製造技術は、光を利用したフォトリソグラフィであり、光の波長による描画分解能の限界が問題となっている。そこでこの限界を超えるために、超高真空内でのウェハーとウェハーの接合による半導体回路の3次元構造化や、電子ビーム、イオンビーム露光の採用が検討されており、これらの実現には真空環境下でのナノメートルオーダの超精密アライメント技術の開発が不可欠となっている。本研究では、次世代半導体製造に必要となる基盤技術として、超高真空中での超精密アライメントに有利な小型超精密XYθテーブルを開発することを目的とし、本年度は主として以下の2項目について試作開発研究を行った。
(1)Walking Drive XYθテーブルの試作開発
圧電素子、材料などの消耗品を使用し、小型のXYθアライメントテーブルを試作開発した。なお、予備実験の結果、接着剤がオープンループ特性を悪化することを確認しているため、圧電素子の接合部に接着剤を使用しないように設計を行った。
(2)オープンループ駆動ソフトウェアの開発
パーソナルコンピュータ、IOボード等を利用し、試作した小型テーブルをオープンループで駆動するソフトウェアを開発した。また、非接触式微小変位計を利用し、開発したテーブルとソフトウェアを使用して実際に各駆動部の動作実験を行って、基礎的な運動特性について確認を行った。

Research Products

• [Publications] 社本 英二: "Walking Driveに基づくXYθテーブルの開発(第1報)-既定変位パターン駆動方式の提案と検証"精密工学会誌. 67・6. 954-959 (2001)
• [Publications] 社本 英二: "Walking Driveによる精密送り機構の開発(第3報)-デュアルモード超精密高速位置決めシステムの開発"精密工学会誌. 67・7. 1125-1129 (2001)
• [Publications] 社本 英二: "Walking Driveに基づくXYθテーブルの開発(第2報)-駆動方式の比較検討と小型鉛直面内XYθテーブルの開発"精密工学会誌. 67・8. 1259-1265 (2001)
• [Publications] 社本 英二: "Walking Driveを用いた送り装置の高精度化に関する研究-オープンループ特性の改善"日本機械学会[No.01-20]第3回生産加工・工作機械部門講演会講演論文集. 17-18 (2001)
• [Publications] 社本 英二: "Walking Driveを用いた超精密XYθテーブルの開発(第3報)-平面内3軸同時測定および駆動方法の提案"2002年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集. (発売予定). (2001)