학술논문

과구동 4축 스테이지의 정밀도 및 강성 향상에 관한 연구 / A Study on accuracy and static stiffness enhancement of 4-axis stage with Over-actuator mechanism
Document Type
Dissertation/ Thesis
Source
Subject
과구동
정밀도
강성
Language
Korean
Abstract
본 논문은 나노 임프린트 리소그래피(Nano imprint lithography) 공정에 사용되는 정렬(Alignment)을 위한 이송기구인 3자유도의 정밀 스테이지에 관한 내용으로 기존의 포토 리소그래피 (Photo lithography) 공정에서 사용되던 3축 스테이지와는 달리 나노 임프린트 리소그래피 공정에 사용하기 위해 제작된 과구동 4축 스테이지의 정밀도 향상을 관한 연구와 3축 스테이지와 4축 스테이지의 정적 강성을 비교하고 과구동으로 발생하는 정적 강성의 향상에 관한 연구로 이루어져 있다. 스테이지의 제어와는 달리 실제 스테이지가 이송된 거리를 측정하기 위해 레이저 인터페로미터(Laser interferometer)를 사용 하였으며 이때 발생하는 위치 오차를 최소한으로 줄여 정밀도를 향상시키기 위해 스테이지의 구동기인 서보 모터(Servo-motor)의 속도와 가속도에 따른 오차의 변화를 측정하여 적은 오차를 가지며 이송 시간이 적절한 속도와 가속도를 도출 하고 보간법을 이용하여 제어의 입력값에 변화를 주어 스테이지의 정밀도를 향상 시켰다. 3축 스테이지와 4축 스테이지의 정적 강성 실험을 실시하여 결과를 비교 분석하고 4축 스테이지에 임의적으로 과구동 상태를 만들어 정적 강성의 변화를 파악하여 실제 과구동으로 인해 정적 강성이 향상됨을 확인할 수 있었다. 나노 임프린트 리소그래피 공정에서 몰드와 기판의 접촉으로 인해 발생하는 X, Y축 방향으로 밀림 현상이 발생함을 확인할 수 있었다. 이는 몰드와 기판이 접촉되는 공정에서는 축방향으로 발생하는 힘으로 인해 정렬에 문제가 발생하기 때문에 이와 같은 공정에서는 축방향 강성이 우수한 과구동 4축 스테이지가 사용되어야 함을 나타내고 있다.