半導体製造装置では、ウェハを搬送したり、露光や検査などの工程を行ったりすることから、高精度な位置決めステージが必要です。本記事では、半導体製造装置によく使われる位置決めステージや、半導体製造装置の位置決めステージ導入事例を解説します。
リニアステージは、リニアモータを搭載したテーブル機構で、テーブルが1方向に直線運動するステージです。従来のボールねじ駆動のステージと比べて、高精度・高速・低振動・低騒音な位置決めと高速な移動が可能です。ウェーハの搬送や露光、検査などの工程によく使用されます。
XYステージは、テーブルが2方向（X軸とY軸）に直線運動するステージです。2軸独立制御により、リニアステージよりも高精度で複雑な動きが可能で、露光やパターン転写などの工程によく使用されます。
位置決めステージは"大は小を兼ねない"機器。ピッタリの精度で動く「ちょうどいいステージ」が必要です。だからこそ、豊富なラインナップを持つメーカーに相談するのが一番の近道。ただ、それでも見つからなかった場合に備えて、カスタム開発に取り組む会社を選んでおくとベターです。
このサイトではその両方を兼ね備えたおすすめのメーカーを、ピエゾステージ・ステッピングモータステージ・リニアモータステージという動作範囲の違う3種類ごとに紹介しています。ぜひ導入の参考にしてみてください。
求める精度を実現できる
位置決めステージメーカー
3選をさっそく見る
太陽光パネル向けの半導体を製造するための、真空蒸着装置を設計している、半導体製造装置メーカーの事例です。課題は、真空環境下でガラス基板の位置決めをしたいけれど、蒸着時のビューポートの曇りで、光センサが誤検知すること、ビューポートの加工費用が高いことが課題でした。
メトロールの「高真空度クラス対応形スイッチ」を提案したところ、10^-5Paの高真空環境下でのガラス基板の位置決めが実現し、直接ガラス基板に接触して検出するため、誤検知もなくなりました。ビューポートが不要になり、加工費用の大幅削減も実現しました。
後工程でICやLSなどの半導体チップを基板に接着するダイボンディング工程を担う装置「ダイボンダー」は高精度な位置決めが求められます。
標準型のハイブリッドステッピングモーターに、市販の光学式エンコーダを組み付けて使用していましたが、エラーなどによるチョコ停でモーターへの電源供給が遮断されると、テーブルの現在位置が不明となり、測定を再開するために原点復帰が必要でした。テーブルが原点センサーまで戻るまでの時間がロスとなり、その分タクトタイムの悪化が発生していました。
バッテリーレス・アブソリュートエンコーダ付ステッピングモーターに置き換えることで、電源が遮断されても現在位置を機械的に保持することができ、電源復旧後にアブソリュート出力で現在位置を検出することで、原点復帰なしに再始動できるようになりました。
位置決めステージを動作範囲の小さい順に並べると、ピエゾステージ・ステッピングモータステージ・リニアモータステージの3種類に大きく分類できます。充実したラインナップから選べて、いざというときはカスタム開発もできるおすすめメーカーをご紹介しているので、依頼先選びの参考にしてみてください。
引用：フィジックス テクノロジー公式サイト
（https://physix-tech.com/index.html）
引用：コムス公式サイト
（https://www.coms-corp.co.jp/）
引用：日本トムソン公式サイト
（https://www.ikont.co.jp/）
