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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

研究課題

研究課題/領域番号 12650147
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 設計工学・機械要素・トライボロジー
研究機関東京理科大学

研究代表者

吉本 成香  東京理科大学, 工学部, 教授 (80096718)

研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
2001年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2000年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
キーワード静圧空気軸受 / 高真空 / 位置決め機構 / 非接触案内 / シール性能
研究概要

1〜4Gbitの次世代DRAMで必要となるO.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。そして、静圧空気軸受によって支持された非接触回転系を真空チャンバ内に設置した場合,および直動テーブルを想定して、軸が軸方向に移動する機構をチャンバ内に設置した場合について検討し、以下のような結論を得た。
1.回転軸系を真空チャンバ内に設置するシステムでは、3段の粘性シールと真空ポンプを備えた排気システムを用いることで、真空チヤンバ内を10^<-4>[Pa]オーダの真空度に保つことが可能である。
2.軸を軸方向に移動させる機構では、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。
3.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。
4.今後は、軸が移動した場合においても、チャンバ内真空度をある値以下とするために、物体表面の付着物について詳細な検討を行うことが必要であると考えている。

報告書

(3件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (7件)

  • [文献書誌] 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)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 吉本成香, 吉由雄一, 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).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Yoshida, S. Yoshimoto: "Exhaust system of aerostatic journal bearings for high vacuum chamber"Proceedings of 2002 Spring JSPE Conferebce. (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Yoshida, S. Yoshimoto: "Exhaust system of aerostatic journal bearings for high vacuum chamber"Trans JSPE. (To be published). (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 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).

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 吉本成香: "真空チャンバ内非接触位置決め機構用静圧空気軸受(実験結果)"2000年度精密工学秋季大会講演論文集. 342 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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