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Investigation on an Outgassing Mechanism of Fluid Lubricated Bearings Using Ionic Liquids for Ultra-High Vacuum Circumstance

超高真空环境下离子液体流体润滑轴承脱气机理研究

基本信息

批准号：
21K14068
负责人：
岡部貴雄
金额：
$ 2.16万
依托单位：
The University of Tokyo (2022)Tokyo University of Science (2021)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

2年目は，初年度に製作したイオン液体循環装置からイオン液体の供給を受けて浮上する静圧型の軸受試験装置を設計・試作し，100 ml以上のイオン液体を循環中に浮上する条件下での真空対応性能を評価した．本研究の静圧軸受は半導体製造装置の機械要素を想定しているため，最も基本的構成と考えられる半導体ウエハを直接浮上させる構造とした．現状の製造装置では，低真空環境においてウエハ裏面からHeガスを供給してウエハと把持機構のすきまをみたしているが，これをイオン液体にすることで，ウエハの機械的非接触浮上，高い冷却性能を得ること，除電や超高真空プロセスが使用できるようになるなどのメリットが挙げられる．また，環境面においても，流体の循環再使用ができるというメリットがある．今回の研究では，主に超高真空環境下でウエハを浮上させた際のウエハ下のイオン液体挙動とアウトガスの評価を行った．試作した装置は，直径70 mmの円形軸受面を持ち，中心に直径0.5 mmのイオン液体供給孔をもつ．浮上量は，4 inchウエハを用いた際に20 umとなるように調整した．非浮上時の到達真空圧は，1.0×10^-5 Paであり，チャンバが空の状態と同様であった．イオン液体を循環させ，ウエハを浮上させた際の真空圧は5.5×10^-5 Paであり，静圧軸受動作中にも超高真空を維持可能な能なことを示した．流体の循環使用が可能な静圧型の流体軸受の動作中に10^-5 Paを維持可能なことを示した過去の研究には，代表者の知る限りでは存在しない．アウトガスにおいても，半導体製造に適用可能な範囲であることが示された．これらの成果は国際詩にまとめられ，投稿された．

2 years at the beginning of the annual eye は, に making したイオン liquid circulation device からイオン liquid supply のを by けて float on する static type 圧の shaft by しを test device design, test, more than 100 ml のイオン liquid を loop に float on する conditions での vacuum 応を performance evaluation of seaborne 価した. This study の static 圧 shaft by は semiconductor device の mechanical elements を scenarios しているため, the most basic composition of もと exam えられる semiconductor ウエハを directly floating させる tectonic とした. Status quo の manufacturing device では, low vacuum においてウエハ inside から He ガスを supply してウエハと holding institutions のすきまをみたしているが, これをイオン liquid にすることで, ウエハの mechanical non-contact floating, high cooling performance をいること, Decharged や ultra-high vacuum プロセスが uses でるようになるなるようになるな <s:1> メリットが挙げられるメリットが挙げられる. Youdaoplaceholder0, environmental surface におまたてまた, fluid <s:1> recycling がでるとるとうメリットがあるうメリットがあるうメリットがある. Today back to の research では, Lord に ultra high vacuum environment でウエハを float on させた interstate のウエハ under のイオン liquid 挙 dynamic とアウトガスの review 価を line った. Try to make a <s:1> た device た, with a diameter of 70 mm, a <s:1> cylindrical shaft receiving surface を holding ち, and a center に diameter of 0.5 mm, a <s:1> <s:1> and <s:1> liquid supply hole をち. The float, 4 inchウエハを, is adjusted by ウエハをた to に20 umとなるように. When not floating, the <s:1> reaches the vacuum pressure, 1.0×10^-5 Paであであ, チャバがバが, and the empty <s:1> state と is the same as であった. をイオン liquid circulation させ, ウエハを float on させた interstate の vacuum 圧は 5.5 * 10 ^ 5 Pa であり, by the action of static 圧 shaft にも ultra high vacuum を can maintain may ななことを shown した. Fluid の recycled が may な shaft type static 圧の fluid by の action に 10 ^ 5 Pa を may maintain なことを shown したの past research には, representatives の know る limit りでは exist しない. Youdaoplaceholder0 アウトガスにおててされた, semiconductor manufacturing に application possible な scope 囲であるとがとがされたされた. Youdaoplaceholder6 れられられら results れら international poetry にまとめられ, submission された.