2006 Fiscal Year Annual Research Report
非共振型アクチュエータを用いた次世代半導体製造用大型超精密ステージの実用化研究
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18760315
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
橋本 誠司 群馬大学, 工学部, 助教授 (30331987)
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| Keywords | 超精密ステージ / 非共振型超音波モータ / 周波数可変制御法 / 適応制御 / 駆動反力制御 / 非線形摩擦補償 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は,「次世代半導体製造技術のコアとなる電子線露光に特化した大型超精密ステージシステムの開発とその実用化」である。この目的に対する実施項目と成果を以下に示す。
1.スリップフリー動法に基づく高精度・高耐久化技術
駆動周波数可変制御による摺動面摩耗防止のためのスリップフリー駆動理論を構築することを目的に,今年度は,ゲインスケジュールド制御に基づく連続軌跡型の制御系を実現した。これにより,摺動摩擦に起因する摩耗を大幅に抑制するとともに,速度ムラ(位置時間偏差)の極めて少ない駆動が可能となる制御系を提案した。また,本手法の有効性を実験により検証した。
2.アクチュエータのリアルタイム監視・診断技術
適応同定手法に基づくシステム同定法,駆動状態診断法に関する理論構築ならびに実験検証を行うことを目的に,今年度は可変忘却要素を用いた適応同定法を導入し,摺動面の摩擦状態を忘却要素から判断する手法を提案した。また,その有効性を実験により検証した。更に,適応同定結果を制御器に陽に組み込める,外乱オブザーバ付き内部モデル制御系を提案した。これらの結果より,アクチュエータをリアルタイムに監視・診断し,同時に制御器を特定の条件下で最適に適応化させることのできる,基盤の制御系を構築した。
3.ステージ大型化に起因する制反力相殺のための統一的制御系設計法の構築
アクティブ除振装置による反力相殺・振動制御理論を構築し,実験検証用のアクティブ除振装置の製作を行うことを目的に,今年度は4インチウェハ対応のリニアモータ駆動超精密ステージを用い,X-Yの2軸ステージを製作した。また,ステージ搭載用の除振台として,位置センサにより状態検出可能な6自由度姿勢制御系を構築した。製作した試験装置に対し,システム同定実験によるモデル化ならびにステージ制御系と除振台制御系のバイラテラル制御系を構築した。
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