製品情報Product Information

ナノ加工システム 用語の解説

ア行

油静圧

軸受外部から、あらかじめ加圧された高圧の油潤滑流体をすべり面間に強制的に供給することによって、潤滑流体膜を形成し、それによって負荷を支持する方式の軸受。
油静圧軸受は、運動精度、回転精度に関して優れた特性を有し、軸受面における流体の絞り膜効果のため、優れた減衰性能がある。当事業部の製品では、超精密溝入れ旋盤:ULR、大型フレネルレンズ加工機:UTDに採用している。

アライメント

インプリントするモールドと基板の位置合わせ。カメラ画像によりアライメントマーク等を画像認識し、位置合わせする。通常直行2軸と位相回転の位置合わせが必要。

案内面

直線運動をさせるときの基準となる面。すべり案内・転がり案内・油静圧案内がある。当事業部では、加工機の用途に合わせて選択している。

移動金型式成形装置

成形装置内に、加熱、プレス、冷却の各工程エリアを配置し、金型自身を移動させることにより、連続的に成形するタイプの装置。
主に、小口径レンズの量産成形に適している。

インプリント

モールドの形状を樹脂に転写する方法。インプリントリソグラフィとも呼ばれ、レジストマスク形成にも用いられる。

エッチング

基板を薬品で腐食させて加工する方法。フォトリソグラフィで形成したレジストマスクを用いて、半導体の3次元加工に用いられる。

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カ行

ガラス転移点

ガラス、熱可塑性プラスチックの一部などの非晶質固体を加熱していくときに急速に粘度が低下して流動性が増す。その温度。ガラス成形、熱インプリントでは通常、ガラス転移点以上に成形対象を加熱した状態で加圧・成形し、ガラス転移点以下に冷却後に離型することによりパターン転写を行なう。

ガル(gal)

加速度の単位(1gal=1cm/s2)

空気静圧軸受

空気による静圧支持方式で、回転体を非接触で支持する。軸受の摩擦係数が極めて小さいため、回転時の発生振動も極めて小さく抑えられる技術である。高速・高精度加工が要求される超精密加工機の基本性能を支える基幹技術となっている。

クロス研削

工作物の送り方向に対し、砥石の周速ベクトルが直交する加工方法。非球面レンズの加工において、パラレル研削に対し加工時間を短くできる。

高速微細加工システム HMS

High speed Machining Systemの略。工具を高速でかつ高精度に位置決めする装置で、アクチュエータには高剛性で応答性に優れた圧電素子を使用し、静電容量型変位計でフィードバックすることで、圧電素子の持つヒステリシスを取り除き、高精度位置決めを行なう。FTS(Fast Tool Servo)とも呼ばれている。

光学ガラス

レンズ、プリズムなどのように、光の反射・屈折によって画像を伝送する光学素子の材料となる高い均質度をもったガラスで、屈折率(nd)とアッベ数(νd)の光学定数の組み合せにより200種以上のガラスがある。
光学ガラスの種類や成形品形状に応じて、成形条件が異なる。

高NAレンズ

高い屈折率を有するレンズ。代表例として、ピックアップ系のレンズが上げられ、構造上レンズの曲率半径が小さくなるため、成形難易度が増す傾向にある。

固定金型式成形装置

金型を装置内に固定して、加熱・プレス、冷却の各工程を経て成形するタイプの装置。
主に、大口径レンズ等の付加価値の高い成形品や、研究開発用途に適している。

0.1(こんまいち)

一般工作機械業界では、常識的に0.1mmを意味するが、精密工作機械業界では、0.1μmを意味する場合が多い。

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サ行

残膜

インプリント後にパターン底面(モールドの凸部)と基板表面との間に残る樹脂薄膜層。転写したパターンをレジストとして基板をエッチングする際には、この残膜を除去する工程が必要となるため、できるだけ薄く、均一な厚さにすることが望ましい。

シェーパー加工

工具(バイト)を直線方向に往復運動することで切削する方法(形削り)。平面の加工に用いられる。

自動工具交換装置 ATC

Automatic Tool Changerの略で、自動で工具を交換する装置。

自動ワーク交換装置 AWC

Automatic Work Changerの略で、自動でワークを交換する装置。

自成絞り

自成絞りはφ0.3~0.8mmのキリ穴を絞りとして使用している。剛性が最大となる軸受スキマも15~25μmと大きく、空気の剪断によって生じる発熱も少ない。軸受スキマが大きいことによって空気流量も多くなり、排気が速やかに行なわれるため発熱につながらず、高速回転に適している。

自由曲面

単純な数式で表すことができない曲面。空間に交点と曲率をいくつか設定し、高次方程式でそれぞれの交点を補間して曲面を表現する。例:f-θレンズ

真空インプリント

モールドのパターンが穴形状などの場合、転写時に気泡により樹脂が充填できず転写不良となる。真空(減圧)環境でインプリントすることで気泡欠陥を解消するインプリント方式。熱インプリント、UVインプリントの両方に対応可能。

赤外線ランプ

GMPシリーズにおける主な金型加熱方式で、非接触による輻射加熱を採用している。
高出力のランプヒータを採用する事により、高速・均一・高応答性加熱を実現している。

石英ガラス

SiO2 純度が高いガラス。耐食性、耐熱性にすぐれ、非常に透明なことから、紫外線用レンズや光ファイバーの材料などに幅広く用いられる。
一般的な光学ガラスの場合は650℃程度の成形温度であるが、石英ガラスの場合は、1400℃程度での成形温度となる。

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タ行

多孔質絞り

多孔質絞り方式は、多数の微小穴を絞りとして使用している。振動レベルを小さく抑えることが可能であるとともに、軸受剛性が高いことも相まって、加工の再現性も高いという特徴がある。

超硬合金

炭化タングステン(WC、タングステン・カーバイド)と結合剤(バインダ)とを混合して焼結したもの。一般的には切削工具等に使用されるが、ガラス成形における金型等にも使用される。

電動プレス

ガラス成形機GMPシリーズにおける主なプレス方式で、トルクフィードバック制御により、正確で再現性の高いプレス力制御を実現している。

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ナ行

ナノ nm

単位で10のマイナス9乗のこと。長さでは1mmの100万分の1。

ナノインプリント

モールド(型)を被転写材料に型押しすることで、微細構造を転写する技術。ナノメータサイズの転写も可能であることから、ナノインプリントリソグラフィーやナノインプリントと呼ばれる。

熱インプリント

被転写材料に熱硬化樹脂や熱可塑樹脂等を使用し、型の温度をコントロールすることで微細構造を転写する方式。

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ハ行

パラレル研削

工作物の送り方向と研削条痕を一致するように砥石を回転させる加工方法。非球面レンズ加工において、クロス研削よりも良好な面粗さを得ることができる。ただし、加工時間が長くなる。

非球面レンズ

平面でも球面でもない曲面を屈折面に含むレンズで、球面レンズに比べて収差を小さくすることができるなどの利点がある。しかし、研削・研磨加工による量産は難しく、モールドレンズと呼ばれる加熱・プレス成形による量産が確立されている。

ピッチング

左右を軸として(いわゆる「上下に」)回転すること。

フライカット

工具を回転させ被削材を加工する方法。

フレネルレンズ

フランスの物理学者オーギュスタン・ジャン・フレネルによって発明されたレンズで、通常のレンズを同心円状の領域に分割し厚みを減らしたレンズであり、のこぎり状の断面を持つレンズ。簡易な拡大鏡や、太陽光発電の集光用レンズとして採用されている。

ビルトインモータ

装置に内蔵したモータ。ナノ加工システム事業部の空気軸受、油静圧軸受と組み合わせることで、非接触で工具等を回転させることが可能。

フォトリソグラフィ

半導体微細加工技術の一つで、光や電子線を用いて、感光性樹脂にパターンを形成する技術。基板加工のレジストマスク形成に用いられる。

プリズムシート

液晶パネルのバックライト・ユニットを構成する要素部品の一つであり、前方への集光効果を持たせたシートのこと。

プレス制御

インプリントにおいてモールドを被転写基板に押し付けるプレス力を制御すること。荷重計による測定値をフィードバックしながらプレス軸の制御を行なう。

ポリゴンミラー

レーザプリンタ内部に組み込み、レーザ光を反射し感光ドラムへ伝えるための多面鏡。

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マ行

モールド

表面に転写する微細パターンを加工したプレート状の型。UVインプリントにはガラス等のUV光を透過する材料を用い、熱インプリントには金属を用いる。

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ヤ行

ヨーイング

上下を軸として(つまり、水平面内で)回転すること。

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ラ行

リニアモータ

平面上を連続的に動くモータで、非接触の直動駆動で、滑らかな動きが得られる。工作機械に用いられる同期形リニアモータには、コア付とコアレスのリニアモータがあるが、ナノ加工システム事業部では、コア付リニアモータを採用している。

レジスト

エッチング等の保護膜(マスク)。液体状のレジスト材料を、ウェーハやガラスプレート等の基材にスピンコータやスリットコータ等で薄膜状に塗布して使用する。

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A

AEセンサ

AE(アコースティック・エミッション)の略。
材料が破壊するときに発生する音波を検知するセンサ。

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D

DOEレンズ

DOE(Diffractive Optical Element)。回折格子付レンズとも呼ばれる。
一般的に、レンズ曲面上に微小段差を付与した構造となる。この構造により、入射する光のすべてを、特定の方向にだけ集中できる効果が得られる。

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F

f-θレンズ

レーザプリンタ等で用いられる自由曲面形状のレンズ。

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N

NIL

ナノインプリントリソグラフィー。数十nmサイズの形状を転写する技術。

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S

SPAM

Single Point Asynchronous error Motionの略で、東芝機械が提案している、非同期成分芯振れ測定法である。軸を複数回回転させた時のギャップ変動(ピーク値の変動)を包絡線を芯振れとしてとらえる方法で、高分解能に定量化できる。NRRO(Non Repeatitive readout Overall)法と言う名称で磁気ディスク基板の測定にも使用されている。

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U

UV

UltaraVioletの略。紫外線、または、紫外光のこと。

UVインプリント

UV硬化樹脂をモールドに充填し、モールドまたは基板の裏側からUVを露光し硬化することで微細構造を転写する方式。

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V

V-V転がり案内

厳選された超精密ニードルを保持器によりV-V面に配置したもので、高い位置決め精度に加え、正確な運動性能を有し、微小うねりは20 nm以下を達成している。高速・高精度・高剛性が要求される超精密加工機の基本性能を支える基幹技術となっている。

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