永久磁石アセンブリは、現代のリソグラフィー装置におけるナノメートルレベルの超精密動作を可能にする中核技術の一つです。現在までに、多くの一流大学がこの分野で積極的に研究を行い、徐々に産業化を進めています。
その中核となる用途と価値は、次の 3 つの側面に反映されています。
1. 非接触駆動の実現
永久磁石平面モータ技術を採用したこのシステムは、永久磁石アレイと電磁コイルを統合しています。磁力駆動により、可動部品(ウェーハステージなど)は二次元平面上で非接触かつ摩擦のない「磁気浮上」運動を実現します。これにより、従来の機械的摩擦による摩耗、振動、発熱が根本的に排除され、超高精度・高速動作を実現するための基盤が構築されます。
2. 高精度かつダイナミックなパフォーマンスを実現
高精度: 永久磁石は強力で安定した静磁場を提供します。高精度センサーと高度な制御システムを組み合わせることで、ナノメートル、さらにはサブナノメートルレベルの繰り返し位置決め精度を実現します。
高速・高加速:ダイレクトドライブ構成により中間伝達機構が不要となり、慣性モーメントが低減され、ステージは極めて高い加速度でスキャン動作を実行できます。これにより、リソグラフィー装置のスループットが大幅に向上します。
3. マクロ・ミクロ複合構造のサポート:
マクロおよびマイクロモーションシステムを統合した高度なステージ設計では、次のようになります。
- マクロステージ: 通常、永久磁石リニアモーターによって駆動され、大きなストロークと高速動作を実現します。
- マイクロステージ: 永久磁石をベースにした 6 自由度の磁気浮上機構を利用して、マクロ動作に加えてナノメートル レベルの微調整と補正を実現し、非常に高いオーバーレイ精度を保証します。
要約すれば、 永久磁石アセンブリは、摩擦がなく非常に安定した磁気浮上駆動を可能にし、リソグラフィーステージのモーションコントロールシステムにおける超高精度、超高速、そして超高信頼性に必要な物理的基盤を提供します。これらは、リソグラフィー装置が精密なリソグラフィー操作を実行するために不可欠な技術です。