両頭研削機の送り軸系の非線形シミュレーション

摘要

当社が開発したシリコンウエハ用両頭研削装置では、ダブルV滑り案内面と高駆動力·高分解能の力操作型水シリンダを適用した新開発の位置決め機構により、高い位置決め剛性と共に工具の数10nmの高位置決め精度を実現している。 摩擦が存在する位置決め機構では、非線形な摩擦特性に起因するスティック·スリップのような不安定現象により位置決め精度が悪化する事が知られている。 そこで、摩擦特性を詳細に表現している実験式を用いて開発した位置決め機構の位置決めシミュレータを構築し、位置決め特性の把握、機構や制御系の最適化を図ることとした。本報告では、構築したシミュレータの概要と、実験装置による実験結果とシミュレーション結果の比較によってシミュレータの評価を行った結果、摩擦に起因する非線形位置決め挙動を非常に良く再現することを確認したので、これを報告する。