静電浮上システムのデジタル制御

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平成7年度において、極高真空・超清浄環境においてシリコンウェハや非磁性金属などを完全無接触に浮上した状態での駆動や搬送が可能な静電浮上式マニピュレータの開発の一環として、静電浮上装置を試作し,DSPを用いたデジタル制御系を構築し,8インチのシリコンウェハの静電浮上に成功した。具体的に次のような成果が得られた。(1)従来のアナログ制御に代わってDSPを用いたデジタル制御系を開発し、8インチのシリコンウェハの5つの運動自由度を制御することにより、ウェハを無接触状態で宙に浮かせることに成功した。(2)従来のアナログ電子回路による制御に比べ,所定の浮上特性を長時間にわたって安定に維持することを確認した。(3)PID制御法を用いて,浮上剛性の向上が図られた。(4)外乱によるシステムのパラメータの変動に応じて制御パラメータを自動的に調整することにより,0.5μmの浮上精度が得られた。(5)システム全体の制御自在性を大幅に改善した。