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JP2009002509A - Vibration isolator - Google Patents

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Publication number
JP2009002509A
JP2009002509A JP2008135291A JP2008135291A JP2009002509A JP 2009002509 A JP2009002509 A JP 2009002509A JP 2008135291 A JP2008135291 A JP 2008135291A JP 2008135291 A JP2008135291 A JP 2008135291A JP 2009002509 A JP2009002509 A JP 2009002509A
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JP
Japan
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gas
pressure
sensor
control unit
flow rate
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2008135291A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinji Wakui
伸二 涌井
Masato Takahashi
正人 高橋
Koji Yamamoto
幸治 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Tokyo University of Agriculture and Technology NUC
Tokyo University of Agriculture
Original Assignee
Nikon Corp
Tokyo University of Agriculture and Technology NUC
Tokyo University of Agriculture
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp, Tokyo University of Agriculture and Technology NUC, Tokyo University of Agriculture filed Critical Nikon Corp
Priority to JP2008135291A priority Critical patent/JP2009002509A/en
Publication of JP2009002509A publication Critical patent/JP2009002509A/en
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Abstract

【課題】気体ダンパを用いる際に、気体ダンパ用の気体供給源の圧力変動又は流量変動が大きい場合の除振性能を向上する。
【解決手段】空気取り入れ部45と、構造物を支持するエアダンパ43とを有する防振装置において、空気取り入れ部45から供給される空気の流量を制御してエアダンパ43に供給するサーボバルブ47と、その構造物の位置情報に基づいてサーボバルブ47を介してエアダンパ43の内圧を制御する制御部76と、空気取り入れ部45から供給される空気の圧力変動によるその構造物の位置変動を抑制するように、その構造物に推力を与えるフィードフォワード部65とを備えた。
【選択図】図5
When a gas damper is used, vibration isolation performance is improved when the pressure fluctuation or flow rate fluctuation of a gas supply source for the gas damper is large.
In a vibration isolator having an air intake portion and an air damper that supports a structure, a servo valve that controls the flow rate of air supplied from the air intake portion and supplies the air damper to the air damper is provided. A control unit 76 that controls the internal pressure of the air damper 43 via the servo valve 47 based on the position information of the structure and a position variation of the structure due to a pressure variation of the air supplied from the air intake unit 45 are suppressed. In addition, a feedforward unit 65 that applies thrust to the structure is provided.
[Selection] Figure 5

Description

本発明は、構造物を支持する際に気体ダンパを用いて振動を抑制する防振技術に関し、例えば半導体デバイスや液晶ディスプレイ等の各種デバイスを製造する際に使用される露光装置等を支持するために好適なものである。   The present invention relates to an anti-vibration technique for suppressing vibration using a gas damper when supporting a structure, for example, to support an exposure apparatus used when manufacturing various devices such as semiconductor devices and liquid crystal displays. It is suitable for.

例えば半導体デバイスの製造工程の一つであるリソグラフィ工程においては、レチクル(又はフォトマスク等)に形成されているパターンをフォトレジストが塗布されたウエハ(又はガラスプレート等)上に転写露光するために、ステッパー等の一括露光型(静止露光型)の投影露光装置又はスキャニングステッパー等の走査露光型の投影露光装置などの露光装置が使用されている。   For example, in a lithography process which is one of the manufacturing processes of a semiconductor device, a pattern formed on a reticle (or a photomask) is transferred and exposed on a wafer (or a glass plate) coated with a photoresist. An exposure apparatus such as a batch exposure type (stationary exposure type) projection exposure apparatus such as a stepper or a scanning exposure type projection exposure apparatus such as a scanning stepper is used.

露光装置においては、従来より、振動の影響を排除して、レチクルステージ及びウエハステージの位置決め精度及び重ね合わせ精度等の露光精度を向上するために、露光装置と床(設置面)との間には防振台が配置されている。従来の防振台としては、内部の圧力がほぼ一定に維持されるように開ループで空気が供給されるエアダンパでステージ等を支持する機構が広く用いられている。また、ステージ等に配置した加速度センサ等で検出される振動を抑制するアクチュエータをエアダンパに組み合わせて用いる能動型の防振装置も使用されるようになって来ている。さらに、エアダンパにおいても、ステージに設けた運動センサの検出結果を用いて圧力を制御するようにした能動型の防振装置も提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2002−175122号公報
Conventionally, in an exposure apparatus, in order to eliminate the influence of vibration and improve exposure accuracy such as reticle stage and wafer stage positioning accuracy and overlay accuracy, the exposure apparatus is placed between the exposure apparatus and the floor (installation surface). Has a vibration isolator. As a conventional vibration isolator, a mechanism that supports a stage or the like with an air damper that is supplied with air in an open loop so that the internal pressure is maintained substantially constant is widely used. In addition, an active vibration isolator that uses an actuator that suppresses vibration detected by an acceleration sensor or the like disposed on a stage or the like in combination with an air damper has been used. Furthermore, an active vibration isolator that controls the pressure using a detection result of a motion sensor provided on a stage has also been proposed for an air damper (see, for example, Patent Document 1).
JP 2002-175122 A

従来のエアダンパを備えた能動型の防振装置においても、開ループ方式のエアダンパと同様に、エアダンパに供給される気体としては、例えば工場の用力配管から供給される圧縮空気が使用されていた。しかしながら、工場の用力配管から供給される圧縮空気は圧力変動が大きく、その圧力変動に起因して防振台を介して支持されている露光装置の位置変動が生じるという問題があった。   Also in an active vibration isolator having a conventional air damper, similarly to an open loop air damper, for example, compressed air supplied from a utility pipe in a factory is used as the gas supplied to the air damper. However, the compressed air supplied from the utility pipe of the factory has a large pressure fluctuation, and there has been a problem that the position fluctuation of the exposure apparatus supported via the vibration isolator arises due to the pressure fluctuation.

また、用力配管から供給される圧縮空気の流量等が変動する場合にも、その流量等の変動に起因して防振台を介して支持されている露光装置の位置変動が生じる恐れがある。
本発明は斯かる点に鑑み、エアダンパ等の気体ダンパを用いる際に、気体ダンパ用の気体供給源の圧力又は流量等の変動が大きい場合の除振性能を向上できる能動型の防振技術を提供することを目的とする。
In addition, even when the flow rate of compressed air supplied from the utility piping varies, there is a possibility that the position of the exposure apparatus supported via the anti-vibration table may vary due to the variation of the flow rate.
In view of such a point, the present invention provides an active vibration isolation technique that can improve vibration isolation performance when there is a large variation in pressure or flow rate of a gas supply source for a gas damper when using a gas damper such as an air damper. The purpose is to provide.

本発明による防振装置は、気体を供給する気体供給源と、内部にその気体が供給されて設置面上に構造物を支持する気体ダンパとを有する防振装置において、その気体供給源から供給される気体の流量を制御してその気体ダンパに供給する流量制御部と、その構造物の位置情報を計測する位置情報センサと、その気体供給源から供給される気体の状態を計測する気体状態センサと、その位置情報センサで計測される位置情報に基づいてその流量制御部を介してその気体ダンパ内の気体の圧力を制御する第1制御部と、その気体状態センサで計測される気体の状態に基づいて、その気体供給源から供給される気体の状態変動によるその構造物の位置変動を抑制するように、その設置面に対してその構造物に推力を与える第2制御部とを備えたものである。   The vibration isolator according to the present invention is supplied from the gas supply source in the vibration isolator having a gas supply source for supplying gas and a gas damper for supplying the gas and supporting the structure on the installation surface. Control unit for controlling the flow rate of gas to be supplied to the gas damper, a position information sensor for measuring position information of the structure, and a gas state for measuring the state of gas supplied from the gas supply source A sensor, a first control unit that controls the pressure of the gas in the gas damper via the flow rate control unit based on the position information measured by the position information sensor, and the gas measured by the gas state sensor A second control unit that applies thrust to the structure with respect to the installation surface so as to suppress the position fluctuation of the structure due to the state fluctuation of the gas supplied from the gas supply source based on the state. Tama It is.

本発明によれば、気体ダンパを用いて能動型の防振を行う際に、気体供給源の圧力変動又は流量変動等の気体の状態変動に起因する位置変動を抑制するように、その第2制御部によってその構造物に推力を与えることができる。従って、気体供給源の圧力又は流量等の変動が大きい場合の除振性能を向上できる。   According to the present invention, when active vibration isolation is performed using a gas damper, the second is applied so as to suppress position fluctuations caused by gas state fluctuations such as pressure fluctuations or flow fluctuations of the gas supply source. Thrust can be given to the structure by the control unit. Therefore, the vibration isolation performance when the fluctuation of the pressure or flow rate of the gas supply source is large can be improved.

[第1の実施形態]
以下、本発明の好ましい第1の実施形態につき図1〜図7を参照して説明する。本例は、スキャニングステッパー(スキャナー)よりなる走査露光型の投影露光装置(走査型露光装置)の除振を行う場合に本発明を適用したものである。
図1は、本例の投影露光装置を構成する各機能ユニットをブロック化して表した図であり、図1において、投影露光装置を収納するチャンバーは省略されている。図1において、露光用の光源としてArFエキシマレーザ(波長193nm)よりなるレーザ光源1が使用されている。その露光用の光源としては、KrFエキシマレーザ光源(波長248nm)、F2 レーザ光源(波長157nm)などの紫外パルスレーザ光源、YAGレーザの高調波発生光源、固体レーザ(半導体レーザなど)の高調波発生装置、又は水銀ランプ(i線等)なども使用できる。
[First Embodiment]
A preferred first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In this example, the present invention is applied to the case of performing vibration isolation of a scanning exposure type projection exposure apparatus (scanning type exposure apparatus) composed of a scanning stepper (scanner).
FIG. 1 is a block diagram showing functional units constituting the projection exposure apparatus of this example. In FIG. 1, a chamber for housing the projection exposure apparatus is omitted. In FIG. 1, a laser light source 1 made of an ArF excimer laser (wavelength 193 nm) is used as a light source for exposure. As a light source for the exposure, an ultraviolet pulse laser light source such as a KrF excimer laser light source (wavelength 248 nm), an F 2 laser light source (wavelength 157 nm), a harmonic generation light source of a YAG laser, a harmonic wave of a solid laser (semiconductor laser, etc.) A generator or a mercury lamp (i-line etc.) can also be used.

レーザ光源1からの露光用の照明光(露光光)ILは、レンズ系とオプティカル・インテグレータとで構成される均一化光学系2、ビームスプリッタ3、光量調整用の可変減光器4、ミラー5、及びリレーレンズ系6を介してレチクルブラインド機構7を均一な照度分布で照射する。レチクルブラインド7でスリット状又は矩形状に制限された照明光ILは、結像レンズ系8を介してレチクルR(マスク)上に照射され、レチクルR上にはレチクルブラインド7の開口の像が結像される。均一化光学系2、ビームスプリッタ3、光量調整用の可変減光器4、ミラー5、リレーレンズ系6、レチクルブラインド機構7、及び結像レンズ系8を含んで照明光学系9が構成されている。   Illumination light (exposure light) IL for exposure from the laser light source 1 is a homogenizing optical system 2 composed of a lens system and an optical integrator, a beam splitter 3, a variable dimmer 4 for adjusting light quantity, and a mirror 5. The reticle blind mechanism 7 is irradiated with a uniform illuminance distribution through the relay lens system 6. Illumination light IL limited to a slit shape or a rectangular shape by the reticle blind 7 is irradiated onto the reticle R (mask) through the imaging lens system 8, and an image of the opening of the reticle blind 7 is formed on the reticle R. Imaged. An illumination optical system 9 is configured including a homogenizing optical system 2, a beam splitter 3, a variable dimmer 4 for adjusting light quantity, a mirror 5, a relay lens system 6, a reticle blind mechanism 7, and an imaging lens system 8. Yes.

レチクルRに形成された回路パターン領域のうち、照明光によって照射される部分の像は、両側テレセントリックで投影倍率βが縮小倍率(例えば1/4)の投影光学系PLを介して基板(感光性基板)としてのフォトレジストが塗布されたウエハW上に結像投影される。一例として、投影光学系PLの視野直径は27〜30mm程度である。以下、投影光学系PLの光軸AXに平行にZ軸を取り、Z軸に垂直な平面内で図1の紙面に平行な方向にX軸を、図1の紙面に垂直な方向にY軸を取って説明する。本例では、Y軸に沿った方向(Y方向)が、走査露光時のレチクルR及びウエハWの走査方向であり、レチクルR上の照明領域は、非走査方向であるX軸に沿った方向(X方向)に細長い形状である。   Of the circuit pattern region formed on the reticle R, an image of a portion irradiated with illumination light is formed on a substrate (photosensitive) via a projection optical system PL having a bilateral telecentricity and a projection magnification β of a reduction magnification (for example, ¼). An image is projected onto the wafer W coated with a photoresist as a substrate. As an example, the field diameter of the projection optical system PL is about 27 to 30 mm. Hereinafter, the Z-axis is taken in parallel to the optical axis AX of the projection optical system PL, the X-axis is parallel to the plane of FIG. 1 in the plane perpendicular to the Z-axis, and the Y-axis is perpendicular to the plane of FIG. Take and explain. In this example, the direction along the Y axis (Y direction) is the scanning direction of the reticle R and the wafer W during scanning exposure, and the illumination area on the reticle R is the direction along the X axis, which is the non-scanning direction. The shape is elongated in the (X direction).

先ず、投影光学系PLの物体面側に配置されるレチクルRは、走査露光時にレチクルベース(不図示)上をエアベアリングを介して少なくともY方向に定速移動するレチクルステージRSTに保持されている。レチクルステージRSTの移動座標位置(X方向、Y方向の位置、及びZ軸の周りの回転角)は、レチクルステージRSTに固定された移動鏡Mrと、これに対向して配置されたレーザ干渉計システム10とで逐次計測され、その移動はリニアモータや微動アクチュエータ等で構成される駆動系11によって行われる。なお、移動鏡Mr、レーザ干渉計システム10は、実際には少なくともX方向に1軸及びY方向に2軸の3軸のレーザ干渉計を構成している。レーザ干渉計システム10の計測情報はステージ制御ユニット14に供給され、ステージ制御ユニット14はその計測情報及び装置全体の動作を統轄制御するコンピュータよりなる主制御系20からの制御情報(入力情報)に基づいて、駆動系11の動作を制御する。   First, the reticle R arranged on the object plane side of the projection optical system PL is held on a reticle stage RST that moves at a constant speed in at least the Y direction via an air bearing on a reticle base (not shown) during scanning exposure. . The movement coordinate position of the reticle stage RST (X-direction, Y-direction position, and rotation angle around the Z-axis) is a movable mirror Mr fixed to the reticle stage RST and a laser interferometer disposed opposite thereto. Measurement is sequentially performed with the system 10, and the movement is performed by a drive system 11 including a linear motor, a fine actuator, and the like. The movable mirror Mr and the laser interferometer system 10 actually constitute a triaxial laser interferometer having at least one axis in the X direction and two axes in the Y direction. The measurement information of the laser interferometer system 10 is supplied to a stage control unit 14, and the stage control unit 14 uses the measurement information and control information (input information) from a main control system 20 comprising a computer that controls the overall operation of the apparatus. Based on this, the operation of the drive system 11 is controlled.

一方、投影光学系PLの像面側に配置されるウエハWは、不図示のウエハホルダを介してウエハステージWST上に保持され、ウエハステージWSTは、走査露光時に少なくともY方向に定速移動できるとともに、X方向及びY方向にステップ移動できるように、エアベアリングを介して不図示のウエハベース上に載置されている。また、ウエハステージWSTの移動座標位置(X方向、Y方向の位置、及びZ軸の周りの回転角)は、投影光学系PLの下部に固定された基準鏡Mfと、ウエハステージWSTに固定された移動鏡Mwと、これに対向して配置されたレーザ干渉計システム12とで逐次計測され、その移動はリニアモータ及びボイスコイルモータ(VCM)等のアクチュエータで構成される駆動系13によって行われる。なお、移動鏡Mw及びレーザ干渉計システム12は、実際には少なくともX方向に1軸及びY方向に2軸の3軸のレーザ干渉計を構成している。レーザ干渉計システム12の計測情報はステージ制御ユニット14に供給され、ステージ制御ユニット14はその計測情報及び主制御系20からの制御情報に基づいて、駆動系13の動作を制御する。   On the other hand, wafer W disposed on the image plane side of projection optical system PL is held on wafer stage WST via a wafer holder (not shown), and wafer stage WST can move at a constant speed in at least the Y direction during scanning exposure. , It is mounted on a wafer base (not shown) via an air bearing so that it can be moved stepwise in the X and Y directions. Further, the movement coordinate position (X direction, Y direction position, and rotation angle around the Z axis) of wafer stage WST is fixed to reference mirror Mf fixed to the lower part of projection optical system PL and wafer stage WST. The moving mirror Mw and the laser interferometer system 12 arranged opposite to the moving mirror Mw are sequentially measured, and the movement is performed by a drive system 13 including an actuator such as a linear motor and a voice coil motor (VCM). . The movable mirror Mw and the laser interferometer system 12 actually constitute a triaxial laser interferometer having at least one axis in the X direction and two axes in the Y direction. Measurement information of the laser interferometer system 12 is supplied to the stage control unit 14, and the stage control unit 14 controls the operation of the drive system 13 based on the measurement information and control information from the main control system 20.

また、ウエハステージWSTには、ウエハWのZ方向の位置(フォーカス位置)と、X軸及びY軸の周りの傾斜角を制御するZレベリング機構も備えられている。そして、投影光学系PLの下部側面に、ウエハWの表面の複数の計測点にスリット像を投影する投射光学系23Aと、その表面からの反射光を受光する受光光学系23Bとから構成され、それら複数の計測点におけるデフォーカス量を計測する斜入射方式の多点のオートフォーカスセンサ23(投射光学系23A、受光光学系23B)が配置されている。ステージ制御ユニット14は、オートフォーカスセンサ23の計測情報に基づいて、走査露光時にウエハWのデフォーカス量及び傾斜角のずれ量が所定の制御精度内に収まるように、オートフォーカス方式でウエハステージWST内のZレベリング機構を駆動する。   Wafer stage WST is also provided with a Z leveling mechanism that controls the position (focus position) of wafer W in the Z direction and the tilt angles around the X and Y axes. A projection optical system 23A that projects a slit image onto a plurality of measurement points on the surface of the wafer W and a light receiving optical system 23B that receives reflected light from the surface are formed on the lower side surface of the projection optical system PL. An oblique incidence type multi-point autofocus sensor 23 (projection optical system 23A, light receiving optical system 23B) for measuring defocus amounts at the plurality of measurement points is arranged. Based on the measurement information of the autofocus sensor 23, the stage control unit 14 uses the autofocus method to adjust the wafer stage WST so that the defocus amount and the tilt angle deviation amount of the wafer W are within predetermined control accuracy during scanning exposure. The Z leveling mechanism inside is driven.

更に、レーザ光源1がエキシマレーザ光源であるときは、主制御系20の制御のもとにあるレーザ制御ユニット25が設けられ、この制御ユニット25は、レーザ光源1のパルス発振のモード(ワンパルスモード、バーストモード、待機モード等)を制御するとともに、放射されるパルスレーザ光の平均光量を調整する。また、光量制御ユニット27は、ビームスプリッタ3で分割された一部の照明光を受光する光電検出器26(インテグレータセンサ)からの信号に基づいて、適正な露光量が得られるように可変減光器4を制御するとともに、パルス照明光の強度(光量)情報をレーザ制御ユニット25及び主制御系20に送る。   Further, when the laser light source 1 is an excimer laser light source, a laser control unit 25 under the control of the main control system 20 is provided, and this control unit 25 is used for a pulse oscillation mode (one pulse) of the laser light source 1. Mode, burst mode, standby mode, etc.) and the average amount of pulsed laser light emitted is adjusted. The light quantity control unit 27 is variably dimmed so as to obtain an appropriate exposure amount based on a signal from a photoelectric detector 26 (integrator sensor) that receives a part of the illumination light divided by the beam splitter 3. The apparatus 4 is controlled, and the intensity (light quantity) information of the pulse illumination light is sent to the laser control unit 25 and the main control system 20.

そして、図1において、レチクルRへの照明光ILの照射を開始して、レチクルRのパターンの一部の投影光学系PLを介した像をウエハW上の一つのショット領域に投影した状態で、レチクルステージRSTとウエハステージWSTとを投影光学系PLの投影倍率βを速度比としてY方向に同期して移動(同期走査)する走査露光動作によって、そのショット領域にレチクルRのパターン像が転写される。その後、照明光ILの照射を停止して、ウエハステージWSTを介してウエハWをX方向、Y方向にステップ移動する動作と、上記の走査露光動作とを繰り返すことによって、ステップ・アンド・スキャン方式でウエハW上の全部のショット領域にレチクルRのパターン像が転写される。   In FIG. 1, irradiation of the reticle R with the illumination light IL is started, and an image of a part of the pattern of the reticle R through the projection optical system PL is projected onto one shot area on the wafer W. The pattern image of the reticle R is transferred to the shot area by the scanning exposure operation in which the reticle stage RST and the wafer stage WST are moved (synchronously scanned) in synchronization with the Y direction using the projection magnification β of the projection optical system PL as the speed ratio. Is done. Thereafter, the irradiation of the illumination light IL is stopped, and the step-and-scan method is performed by repeating the operation of moving the wafer W stepwise in the X and Y directions via the wafer stage WST and the above-described scanning exposure operation. Thus, the pattern image of the reticle R is transferred to all shot areas on the wafer W.

この露光に際しては、予めレチクルRとウエハWとのアライメントを行っておく必要がある。そこで、図1の投影露光装置には、レチクルRを所定位置に設定するためのレチクルアライメント系(RA系)21と、ウエハW上のマークを検出するためのオフアクシス方式のアライメント系22とが設けられている。
次に、例えば半導体デバイスの製造工場内での本例の投影露光装置の設置状態の一例につき説明する。図2は、その投影露光装置の設置状態の一例を示す。図2において、その製造工場の床FL上に例えばH型鋼よりなる複数(例えば4箇所以上)の支柱31を介して、投影露光装置を設置する際の基礎部材としての厚い平板状のペデスタル32が設置され、ペデスタル32上に投影露光装置を設置するための長方形の薄い平板状のベースプレート33が固定されている。
For this exposure, it is necessary to align the reticle R and the wafer W in advance. Therefore, the projection exposure apparatus of FIG. 1 includes a reticle alignment system (RA system) 21 for setting the reticle R at a predetermined position and an off-axis alignment system 22 for detecting marks on the wafer W. Is provided.
Next, an example of an installation state of the projection exposure apparatus of this example in a semiconductor device manufacturing factory will be described. FIG. 2 shows an example of the installation state of the projection exposure apparatus. In FIG. 2, a thick flat pedestal 32 as a base member for installing a projection exposure apparatus is provided on a floor FL of the manufacturing plant via a plurality of (for example, four or more) columns 31 made of, for example, H-shaped steel. A rectangular thin flat plate base plate 33 for installing a projection exposure apparatus is fixed on the pedestal 32.

ベースプレート33上に3箇所又は4箇所の支持部材34及び能動型の防振台35(防振装置の機構部)を介して第1コラム36が載置され、第1コラム36の中央の開口部に投影光学系PLが保持されている。防振台35は、後述のようにエアダンパ(気体ダンパ)と、ボイスコイルモータ等からなる電磁ダンパとを含み、第1コラム36に設置されている1組の加速度センサ40と1組の位置センサ(不図示)との検出情報に基づいてそのエアダンパ内の空気の圧力(内圧)及び電磁ダンパの推力を制御することで、第1コラム36(及びこれによって支持されている部材)の除振が能動的に行われている。この場合、そのエアダンパによって比較的低周波数域の除振が行われ、その電磁ダンパによって比較的高周波数域の除振が行われる。   A first column 36 is placed on the base plate 33 via three or four support members 34 and an active vibration isolation table 35 (mechanism portion of the vibration isolation device), and an opening in the center of the first column 36. The projection optical system PL is held. The anti-vibration table 35 includes an air damper (gas damper) and an electromagnetic damper including a voice coil motor, as will be described later, and includes a set of acceleration sensors 40 and a set of position sensors installed in the first column 36. By controlling the air pressure (internal pressure) in the air damper and the thrust of the electromagnetic damper based on the detection information (not shown), vibration isolation of the first column 36 (and the member supported thereby) is achieved. Actively done. In this case, vibration isolation in a relatively low frequency region is performed by the air damper, and vibration isolation in a relatively high frequency region is performed by the electromagnetic damper.

加速度センサ40としては、圧電素子(ピエゾ素子等)で発生する電圧を検出する圧電型の加速度センサや、例えば歪みの大きさに応じてCMOSコンバータの論理閾値電圧が変化することを利用する半導体式の加速度センサ等を使用できる。位置センサ(又は変位センサ)としては、例えば渦電流変位センサを使用できる。この渦電流変位センサは、例えば絶縁体に巻いたコイルに交流電流を加えておき、そのコイルを導電体からなる測定対象に近付けると、そのコイルによって作られた交流磁界によって導電体に渦電流が発生することを利用する。即ち、その渦電流による磁界は、そのコイルの電流による磁界と逆方向であり、これら2つの磁界が重なり合って、そのコイルに流れる電流の強さ及び位相が変化する。この変化は、測定対象がコイルに近いほど大きくなるので、そのコイルに流れる電流に応じた信号を検出することにより、測定対象の位置又は変位を非接触で検出することができる。この他の位置センサとして、静電容量がセンサの電極と測定対象との距離に反比例することを利用して、非接触で距離を検出する静電容量式非接触変位センサや、測定対象からの光ビームの位置をPSD(半導体式位置検出装置)を用いて検出するようにした光学式センサ等も使用できる。   As the acceleration sensor 40, a piezoelectric acceleration sensor that detects a voltage generated by a piezoelectric element (piezo element or the like), or a semiconductor type that utilizes a change in the logical threshold voltage of a CMOS converter according to the magnitude of strain, for example. Can be used. As the position sensor (or displacement sensor), for example, an eddy current displacement sensor can be used. In this eddy current displacement sensor, for example, an alternating current is applied to a coil wound around an insulator, and when the coil is brought close to a measuring object made of a conductor, an eddy current is generated in the conductor by an alternating magnetic field generated by the coil. Take advantage of what happens. That is, the magnetic field due to the eddy current is in the opposite direction to the magnetic field due to the current of the coil, and the intensity and phase of the current flowing through the coil changes as these two magnetic fields overlap. Since this change becomes larger as the measurement object is closer to the coil, the position or displacement of the measurement object can be detected in a non-contact manner by detecting a signal corresponding to the current flowing through the coil. As other position sensors, a capacitance-type non-contact displacement sensor that detects the distance in a non-contact manner by utilizing that the capacitance is inversely proportional to the distance between the sensor electrode and the measurement target, An optical sensor or the like that detects the position of the light beam using a PSD (semiconductor position detector) can also be used.

また、第1コラム36の上部にレチクルベース37が固定され、レチクルベース37を覆うように第2コラム38が固定され、第2コラム38の中央部に図1の照明光学系9が収納された照明系サブチャンバ39が固定されている。この場合、図1のレーザ光源1は一例として図2のペデスタル32の外側の床FL上に設置され、レーザ光源1から射出される照明光ILは、不図示のビーム送光系を介して照明光学系9に導かれる。そして、レチクルベース37上にレチクルRを保持するレチクルステージRSTが載置されている。図2において、第1コラム36、レチクルベース37、及び第2コラム38よりコラム構造体CLが構成されている。コラム構造体CLは、ペデスタル32の上面(設置面)上に複数の能動型の防振台35を介して支持された状態で、投影光学系PL、レチクルステージRST(第1ステージ)、及び照明光学系9を保持している。   Further, a reticle base 37 is fixed to the upper part of the first column 36, a second column 38 is fixed so as to cover the reticle base 37, and the illumination optical system 9 of FIG. The illumination system subchamber 39 is fixed. In this case, the laser light source 1 of FIG. 1 is installed on the floor FL outside the pedestal 32 of FIG. 2 as an example, and the illumination light IL emitted from the laser light source 1 is illuminated via a beam transmission system (not shown). Guided to the optical system 9. A reticle stage RST that holds the reticle R is placed on the reticle base 37. In FIG. 2, a column structure CL is constituted by a first column 36, a reticle base 37, and a second column 38. The column structure CL is supported on the upper surface (installation surface) of the pedestal 32 via a plurality of active vibration isolation tables 35, the projection optical system PL, the reticle stage RST (first stage), and the illumination The optical system 9 is held.

上述の1組の加速度センサ40は、例えばほぼXY平面内の同一直線上にない3箇所でZ方向の加速度を計測する3個のZ軸加速度センサと、Y方向に離れた2箇所でX方向の加速度を計測する2個のX軸加速度センサと、X方向に離れた2箇所でY方向の加速度を計測する2個のY軸加速度センサとから構成されている。その1組の加速度センサ40によって、コラム構造体CLのX方向、Y方向、Z方向の加速度と、X軸、Y軸、Z軸の周りの回転加速度[rad/s2 ]とが計測される。同様に、上記の1組の位置センサ(不図示)によって、コラム構造体CLのX方向、Y方向、Z方向の位置と、X軸、Y軸、Z軸の周りの回転角とが計測される。これらの計測値に基づいて、複数の防振台35内のエアダンパ及び電磁ダンパは、それぞれコラム構造体CLの振動が小さく維持されるように、かつコラム構造体CLの傾斜角及びZ方向の高さが一定に維持されるように作用する。 The above-described set of acceleration sensors 40 includes, for example, three Z-axis acceleration sensors that measure acceleration in the Z direction at three locations that are not substantially on the same line in the XY plane, and two X-direction acceleration sensors that are separated in the Y direction. Are comprised of two X-axis acceleration sensors that measure the acceleration in the Y direction, and two Y-axis acceleration sensors that measure the acceleration in the Y direction at two locations separated in the X direction. The acceleration sensor 40 measures the acceleration in the X direction, Y direction, and Z direction of the column structure CL and the rotational acceleration [rad / s 2 ] around the X axis, Y axis, and Z axis. . Similarly, the position of the column structure CL in the X direction, the Y direction, and the Z direction and the rotation angles around the X axis, the Y axis, and the Z axis are measured by the pair of position sensors (not shown). The Based on these measured values, the air dampers and the electromagnetic dampers in the plurality of vibration isolation tables 35 are configured so that the vibration of the column structure CL is kept small, the inclination angle of the column structure CL, and the height in the Z direction. Acts to maintain a constant value.

また、ペデスタル32上のベースプレート33上の複数の支持部材34及び能動型の防振台35で囲まれた領域上に、3個又は4個の能動型の防振台41を介してウエハベースWBが支持されている。ウエハベースWB上にはウエハWを保持するウエハステージWSTが移動自在に載置されている。防振台41は、防振台35と同様にエアダンパ及び電磁ダンパを備えており、防振台41がペデスタル32の上面(設置面)にウエハステージWSTを支持している。防振台41は、ウエハベースWB上の加速度センサ及び位置センサ(不図示)の計測情報に基づいて能動的にウエハベースWB及びウエハステージWSTの振動を抑制する。   Further, on the region surrounded by the plurality of support members 34 on the base plate 33 on the pedestal 32 and the active vibration isolation table 35, the wafer base WB is interposed via three or four active vibration isolation tables 41. Is supported. On wafer base WB, wafer stage WST holding wafer W is movably mounted. The anti-vibration table 41 includes an air damper and an electromagnetic damper similarly to the anti-vibration table 35, and the anti-vibration table 41 supports the wafer stage WST on the upper surface (installation surface) of the pedestal 32. The anti-vibration table 41 actively suppresses vibrations of the wafer base WB and the wafer stage WST based on measurement information from an acceleration sensor and a position sensor (not shown) on the wafer base WB.

本例の防振台35及び41とこれらの制御系(後述)とがそれぞれ防振装置を構成している。防振台35及び41とこれらの制御系とを含むシステムは、それぞれ能動型振動分離システムであるAVIS(Active Vibration Isolation System) とも呼ぶことができる。なお、防振台35は、コラム構造体CLを介してレチクルステージRST及び投影光学系PLを支持しているとともに、走査露光時のレチクルステージRSTの走査速度はウエハステージWSTの走査速度に対して投影倍率βの逆数倍(例えば4倍)速くなっている。一方、防振台41はウエハベースWBを介してウエハステージWSTのみを支持しているため、コラム構造体CLの方がウエハベースWBよりも振動が発生し易くなっている。従って、防振台35の除振性能を防振台41の除振性能よりも高く設定することも可能である。この場合一例として、防振台41においては、エアダンパは例えばウエハベースWBのZ方向の位置がほぼ一定になるように圧力を制御するだけでもよい。   The anti-vibration tables 35 and 41 of this example and their control systems (described later) each constitute an anti-vibration device. The systems including the vibration isolation tables 35 and 41 and their control systems can also be called AVIS (Active Vibration Isolation System), which is an active vibration isolation system. The anti-vibration table 35 supports the reticle stage RST and the projection optical system PL via the column structure CL, and the scanning speed of the reticle stage RST during scanning exposure is higher than the scanning speed of the wafer stage WST. The reciprocal times (for example, 4 times) the projection magnification β is faster. On the other hand, since the anti-vibration table 41 supports only the wafer stage WST via the wafer base WB, the column structure CL is more susceptible to vibration than the wafer base WB. Therefore, the vibration isolation performance of the vibration isolation table 35 can be set higher than the vibration isolation performance of the vibration isolation table 41. In this case, as an example, in the anti-vibration table 41, the air damper may only control the pressure so that the position of the wafer base WB in the Z direction becomes substantially constant, for example.

上述のように、図2の能動型の防振台35及び41はほぼ同様に構成することができる。以下では、代表的に防振台35及びその制御系の構成、並びにその作用につき説明する。また、以下では、投影光学系PLの光軸AXに平行な方向であるZ方向の振動を抑制する機構について説明するが、これはX方向及びY方向の振動を抑制する機構、さらにはX軸、Y軸、Z軸の周りの回転方向の振動を抑制する機構にも同様に適用できる。   As described above, the active vibration isolation tables 35 and 41 of FIG. 2 can be configured in substantially the same manner. Below, the structure of the vibration isolator 35 and its control system, and its operation will be described as a representative example. Hereinafter, a mechanism for suppressing vibration in the Z direction, which is a direction parallel to the optical axis AX of the projection optical system PL, will be described. This is a mechanism for suppressing vibration in the X direction and the Y direction, and further the X axis. It can be similarly applied to a mechanism that suppresses vibration in the rotational direction around the Y axis and the Z axis.

図3は、図2中の1箇所の防振台35及びその制御系を示す。図3において、ペデスタル32上のベースプレート33上に支持部材34が設置され、支持部材34上に、底板42、エアダンパ43、及び上板44を介して第1コラム36が載置されている。気体ダンパとしてのエアダンパ43は、可撓性を有する中空の袋内に気体としての空気を圧力が制御できる状態で封入したものである。即ち、例えば工場の共通の圧縮空気源としてのコンプレッサ(不図示)に連結された用力配管(不図示)の端部である空気取り入れ部45に、配管46Aを介してレギュレータ61が接続され、レギュレータ61に空気の流量を制御できるサーボバルブ47が装着された可撓性を有する配管46Bを介してエアダンパ43が連結されている。また、配管46Aには内部の圧力(供給圧力SP)の情報を計測する圧力センサ62及び内部を通過する空気の流量の情報を計測する流量センサ63が装着されている。圧力センサ62及び流量センサ63の計測値が防振台制御系48に供給されている。ただし、本例では、流量センサ63の計測値は流量のモニタのみに使用されている。   FIG. 3 shows one vibration isolator 35 in FIG. 2 and its control system. In FIG. 3, a support member 34 is installed on a base plate 33 on the pedestal 32, and the first column 36 is placed on the support member 34 via a bottom plate 42, an air damper 43, and an upper plate 44. The air damper 43 as a gas damper is obtained by enclosing air as a gas in a flexible hollow bag in a state in which the pressure can be controlled. That is, for example, a regulator 61 is connected to an air intake 45 that is an end of a utility pipe (not shown) connected to a compressor (not shown) as a common compressed air source in a factory via a pipe 46A. The air damper 43 is connected to the pipe 61B having flexibility by attaching a servo valve 47 capable of controlling the air flow rate to the air pipe 61. Further, a pressure sensor 62 for measuring information on the internal pressure (supply pressure SP) and a flow rate sensor 63 for measuring information on the flow rate of air passing through the inside are mounted on the pipe 46A. The measurement values of the pressure sensor 62 and the flow sensor 63 are supplied to the vibration isolator control system 48. However, in this example, the measured value of the flow sensor 63 is used only for monitoring the flow rate.

本例の空気取り入れ部45から配管46Aに供給される空気圧である供給圧力SPは、図6に示すように平均値が700kPa(ほぼ7気圧)程度で、かつ数10秒の周期で300kPa程度の幅で大きく鋸歯状に変動するとともに、工場内での他の使用状況等に起因してパルス状の圧力変動(図7参照)も重畳される。なお、図6の横軸は時間(s)、縦軸の供給圧力SPは圧力の平均値からの偏差(圧力センサの計測値)を電圧(V)で表したものである。これに対して、図3のレギュレータ61は、供給される気体の圧力変動(元圧変動)を平滑化して出力する機能を有し、レギュレータ61から配管46B内に供給される空気圧である平滑化圧力RPは、図6に示すように、ほぼ320kPa(ほぼ3気圧)近傍で、供給圧力SPに比べるとかなり安定化されている。図6の縦軸の平滑化圧力RPは、圧力を電圧(V)で表したものである。ただし、供給圧力SPに折れ線状又はパルス状の圧力変動が生じた場合には、その影響はレギュレータ61では除去しきれないため、平滑化圧力RPにも或る程度の変動が現れる。   The supply pressure SP, which is the air pressure supplied from the air intake 45 in this example to the pipe 46A, has an average value of about 700 kPa (approximately 7 atm) as shown in FIG. 6 and about 300 kPa with a period of several tens of seconds. The width fluctuates greatly in a sawtooth shape, and a pulsed pressure fluctuation (see FIG. 7) is also superimposed due to other usage conditions in the factory. In FIG. 6, the horizontal axis represents time (s) and the supply pressure SP on the vertical axis represents the deviation (measured value of the pressure sensor) from the average value of pressure in voltage (V). On the other hand, the regulator 61 in FIG. 3 has a function of smoothing and outputting pressure fluctuation (original pressure fluctuation) of the supplied gas, and smoothing that is air pressure supplied from the regulator 61 into the pipe 46B. As shown in FIG. 6, the pressure RP is considerably stabilized in the vicinity of approximately 320 kPa (approximately 3 atmospheres) as compared with the supply pressure SP. The smoothing pressure RP on the vertical axis in FIG. 6 represents pressure in voltage (V). However, when the supply pressure SP has a polygonal line or pulse-like pressure fluctuation, the influence cannot be completely removed by the regulator 61, so that a certain degree of fluctuation also appears in the smoothing pressure RP.

図3に戻り、エアダンパ43の側面には、エアダンパ43の内圧の情報を計測するための圧力センサ28が設けられ、圧力センサ28の計測値が防振台制御系48に供給されている。圧力センサ28,62としては、ダイヤフラムに歪みゲージを固定したセンサやシリコン基板の変形を利用するセンサ等が使用できる。
また、支持部材34と第1コラム36との間に、エアダンパ43と並列に電磁ダンパとしてのボイスコイルモータ50が設置されている。ボイスコイルモータ50は、支持部材34の上面に固定されて永久磁石がZ方向に所定ピッチで配列された固定子50bと、第1コラム36の底面に固定されてコイルが装着された可動子50aとから構成されている。また、第1コラム36に加速度センサ40及び位置センサ49が固定され、図3の例では加速度センサ40によって第1コラム36のZ方向への加速度の情報が計測され、位置センサ49によって支持部材34(又は床面)を基準とした第1コラム36のZ方向の相対的な位置、又はZ方向への相対的な変位の情報が計測されている。一例として、加速度センサ40は圧電型の加速度センサであり、位置センサ49は渦電流変位センサである。なお、加速度情報を検出するセンサとして速度センサを用いてもよい。この場合は、速度センサが検出した速度情報を一回微分して加速度情報とすればよい。
Returning to FIG. 3, a pressure sensor 28 for measuring information of the internal pressure of the air damper 43 is provided on the side surface of the air damper 43, and the measurement value of the pressure sensor 28 is supplied to the vibration isolation table control system 48. As the pressure sensors 28 and 62, a sensor in which a strain gauge is fixed to a diaphragm, a sensor using deformation of a silicon substrate, or the like can be used.
A voice coil motor 50 as an electromagnetic damper is installed between the support member 34 and the first column 36 in parallel with the air damper 43. The voice coil motor 50 includes a stator 50b fixed to the upper surface of the support member 34 and permanent magnets arranged at a predetermined pitch in the Z direction, and a mover 50a fixed to the bottom surface of the first column 36 and mounted with a coil. It consists of and. Further, the acceleration sensor 40 and the position sensor 49 are fixed to the first column 36. In the example of FIG. 3, the acceleration sensor 40 measures acceleration information in the Z direction of the first column 36, and the position sensor 49 supports the support member 34. The relative position in the Z direction of the first column 36 relative to (or the floor surface), or information on the relative displacement in the Z direction is measured. As an example, the acceleration sensor 40 is a piezoelectric acceleration sensor, and the position sensor 49 is an eddy current displacement sensor. A speed sensor may be used as a sensor for detecting acceleration information. In this case, the speed information detected by the speed sensor may be differentiated once to obtain acceleration information.

図3の加速度センサ40は、エアダンパ43及びボイスコイルモータ50が設置されている位置における第1コラム36の加速度を計測するための一つのセンサを表している。加速度センサ40及び位置センサ49の計測値(加速度及び位置に対応する信号)は防振台制御系48に供給されている。防振台制御系48は、位置センサ49、圧力センサ28,62、及び加速度センサ40の計測値に基づいて、サーボバルブ47内を通過する空気の流量を制御することによって、第1コラム36のZ方向の位置が予め定められている目標位置になるようにエアダンパ43の内圧を制御する。位置センサ49、圧力センサ28,62、及び加速度センサ40のサンプリングレートは、エアダンパ43の内圧の応答周波数の上限(本例では数10Hz程度)の数倍以上に設定されている。   The acceleration sensor 40 in FIG. 3 represents one sensor for measuring the acceleration of the first column 36 at a position where the air damper 43 and the voice coil motor 50 are installed. The measurement values (signals corresponding to the acceleration and position) of the acceleration sensor 40 and the position sensor 49 are supplied to the anti-vibration table control system 48. The anti-vibration table control system 48 controls the flow rate of the air passing through the servo valve 47 based on the measurement values of the position sensor 49, the pressure sensors 28 and 62, and the acceleration sensor 40. The internal pressure of the air damper 43 is controlled so that the position in the Z direction becomes a predetermined target position. The sampling rate of the position sensor 49, the pressure sensors 28 and 62, and the acceleration sensor 40 is set to be several times or more the upper limit (about several tens Hz in this example) of the response frequency of the internal pressure of the air damper 43.

これと並行に防振台制御系48は、加速度センサ40及び位置センサ49の計測値に基づいて、ボイスコイルモータ50の可動子50aのコイルに流れる電流を制御することによって、第1コラム36のZ方向の位置が予め定められている目標位置になるようにボイスコイルモータ50によるZ方向への推力を制御する。
次に、図3の防振台制御系48内でエアダンパ43の内圧を制御するための制御系につき説明する。図4は、図3の防振台35内のエアダンパ43の力学モデルである。図4において、設置面15は図3のペデスタル32の表面に対応しており、構造物16は図3の第1コラム36に対応している。より正確には、構造物16には、第1コラム36とともに図2のレチクルベース37、レチクルステージRST、第2コラム38、照明系サブチャンバ39、照明光学系9、及び投影光学系PL等も含まれている。そして、構造物16中でエアダンパ43によって支持される部分の質量をM、エアダンパ43の粘性比例係数をD、ばね定数をKとする。このとき、質量Mは構造物16の加速度に応じた抵抗力(慣性)の係数であり、粘性比例係数Dは構造物16の速度に応じた抵抗力の係数であり、ばね定数Kは構造物16の位置に応じた抵抗力の係数であるとみなすことができる。そして、設置面15のZ方向の位置をx0 として、構造物16のZ方向の位置をxとすると、本例では一例として設置面15に対する構造物16の相対位置(x−x0 )が所定の目標位置xp となるように、図3の防振台35が制御される。また、その相対位置(x−x0 )は、図3の位置センサ49によって構造物16(第1コラム36)の位置情報として計測されている。
In parallel with this, the anti-vibration table control system 48 controls the current flowing through the coil of the mover 50a of the voice coil motor 50 based on the measurement values of the acceleration sensor 40 and the position sensor 49. The thrust in the Z direction by the voice coil motor 50 is controlled so that the position in the Z direction becomes a predetermined target position.
Next, a control system for controlling the internal pressure of the air damper 43 in the vibration isolator control system 48 of FIG. 3 will be described. FIG. 4 is a dynamic model of the air damper 43 in the vibration isolator 35 of FIG. In FIG. 4, the installation surface 15 corresponds to the surface of the pedestal 32 of FIG. 3, and the structure 16 corresponds to the first column 36 of FIG. More precisely, the structure 16 includes the first column 36, the reticle base 37, the reticle stage RST, the second column 38, the illumination system subchamber 39, the illumination optical system 9, the projection optical system PL, and the like shown in FIG. include. The mass of the portion supported by the air damper 43 in the structure 16 is M, the viscosity proportionality coefficient of the air damper 43 is D, and the spring constant is K. At this time, the mass M is a coefficient of resistance (inertia) according to the acceleration of the structure 16, the viscosity proportional coefficient D is a coefficient of resistance according to the speed of the structure 16, and the spring constant K is the structure. It can be regarded as a coefficient of resistance according to the position of 16. If the position of the installation surface 15 in the Z direction is x 0 and the position of the structure 16 in the Z direction is x, in this example, the relative position (x−x 0 ) of the structure 16 with respect to the installation surface 15 is an example. The anti-vibration table 35 in FIG. 3 is controlled so that the predetermined target position x p is reached. The relative position (x−x 0 ) is measured as position information of the structure 16 (first column 36) by the position sensor 49 in FIG.

図5は、図3のエアダンパ43の内圧を制御するための防振台制御系48の構成を示す。図5において、防振台35は図4の力学モデルの等価回路としてブロック図で表され、エアダンパ43の内圧を決定する仮想的な流量/圧力変換部43aもその機能を表すようにブロック図で表されている。また、変数sはラプラス変換の変数であり、周波数をf(Hz)とすると、定常状態ではs=i2πfである。なお、防振台制御系48は基本的にコンピュータのソフトウェア、デジタル回路、又はアナログ回路のいずれでも構成できる。   FIG. 5 shows a configuration of a vibration isolator control system 48 for controlling the internal pressure of the air damper 43 shown in FIG. In FIG. 5, the vibration isolator 35 is represented by a block diagram as an equivalent circuit of the dynamic model of FIG. 4, and a virtual flow / pressure conversion unit 43 a that determines the internal pressure of the air damper 43 is also represented by a block diagram. It is represented. The variable s is a variable for Laplace transform. When the frequency is f (Hz), s = i2πf in a steady state. The anti-vibration table control system 48 can basically be configured by any of computer software, digital circuit, or analog circuit.

図5において、防振台35中のエアダンパ43の内圧は、流量ゲインがGq(m3/(s・V))のサーボバルブ47によって制御される流量に応じて、流量/圧力変換部43aによって設定される。サーボバルブ47への入力信号w(V)は、基本的に増幅器52、加速度PI補償器54、及び圧力PI補償器56を含む制御部76によって生成されている。また、その制御部76は、さらに位置センサ49の検出結果をフィードバックする位置フィードバック部、加速度センサ40の検出結果をフィードバックする加速度フィードバック部、及び圧力センサ28の検出結果をフィードバックする圧力フィードバック部を備えている。 In FIG. 5, the internal pressure of the air damper 43 in the vibration isolator 35 is determined according to the flow rate controlled by the servo valve 47 whose flow rate gain is G q (m 3 / (s · V)). Set by The input signal w (V) to the servo valve 47 is generated by a control unit 76 that basically includes an amplifier 52, an acceleration PI compensator 54, and a pressure PI compensator 56. The control unit 76 further includes a position feedback unit that feeds back the detection result of the position sensor 49, an acceleration feedback unit that feeds back the detection result of the acceleration sensor 40, and a pressure feedback unit that feeds back the detection result of the pressure sensor 28. ing.

この場合、位置センサ49の入力側のブロックB12は、構造物16のZ方向の位置xから設置面のZ方向の位置x0 を減算して相対位置(x−x0 )(=Δxとする)を求める仮想的な演算を示している。位置センサ49が渦電流変位センサである場合には、位置センサ49で計測された相対位置Δxに対応する信号は、ゲインkpos(V/m)の増幅器58を介して電圧の信号vsとして減算器51にフィードバックされている。増幅器58及び減算器51から位置フィードバック部が構成されている。 In this case, the block B12 the input side of the position sensor 49, the relative position (x-x 0) by subtracting the position x 0 of the Z direction of the surface on the position x of the Z-direction of the structure 16 and (= [Delta] x ) Shows a hypothetical calculation. When the position sensor 49 is an eddy current displacement sensor, a signal corresponding to the relative position Δx measured by the position sensor 49 is subtracted as a voltage signal vs via the amplifier 58 having a gain k pos (V / m). This is fed back to the device 51. The amplifier 58 and the subtractor 51 constitute a position feedback unit.

そして、不図示の目標位置設定部から減算器51に構造物16のZ方向の目標位置xp に対応する信号vpos(通常は一定の電圧(V))が入力され、減算器51はそれらの差分の信号(vpos−vs)に対応する信号をゲインks の増幅器52を介して信号a1(構造物16の加速度の目標値)として減算器53に供給する。
また、加速度センサ40で計測される構造物16の加速度に対応する信号が、ゲインkacc (V/(m/s2))の増幅器59を介して信号a2として減算器53にフィードバックされている。増幅器59及び減算器53から加速度フィードバック部が構成されている。
A signal v pos (usually a constant voltage (V)) corresponding to the target position x p in the Z direction of the structure 16 is input to the subtractor 51 from a target position setting unit (not shown). The signal corresponding to the difference signal (v pos −vs) is supplied to the subtractor 53 as the signal a 1 (target value of acceleration of the structure 16) through the amplifier 52 having the gain k s .
A signal corresponding to the acceleration of the structure 16 measured by the acceleration sensor 40 is fed back to the subtractor 53 as a signal a2 through an amplifier 59 having a gain k acc (V / (m / s 2 )). . The amplifier 59 and the subtractor 53 constitute an acceleration feedback unit.

そして、減算器53は2つの信号の差分(a1−a2)を、構造物16の加速度の制御誤差に対応する信号a3として加速度PI補償器54に供給する。加速度PI補償器54は、入力された信号a3に、ゲインkar及び時定数Ta(s)を用いる伝達関数kar(1+sTa)/(sTa)を乗じて得られる信号b1を減算器55に入力する。
また、エアダンパ43の内圧p(Pa)の情報が圧力センサ28で計測されており、その計測信号がゲインkg (V/Pa)の増幅器60を介して、信号b2として減算器55にフィードバックされている。増幅器60及び減算器55から圧力フィードバック部が構成されている。減算器55は2つの信号の差分(b1−b2)を、エアダンパ43の内圧の制御誤差に対応する信号b3として圧力PI補償器56に供給する。圧力PI補償器56は、入力された信号b3に、ゲインkpr及び時定数Tp(s)を用いる伝達関数kpr(1+sTp)/(sTp)を乗じて得られる信号w’を加算器57に入力する。
Then, the subtractor 53 supplies the difference (a1-a2) between the two signals to the acceleration PI compensator 54 as a signal a3 corresponding to the acceleration control error of the structure 16. The acceleration PI compensator 54 subtracts the signal b1 obtained by multiplying the input signal a3 by the transfer function k ar (1 + sT a ) / (sT a ) using the gain k ar and the time constant T a (s). 55.
Also, the information of the internal pressure p (Pa) of the air damper 43 is measured by the pressure sensor 28, and the measurement signal is fed back to the subtractor 55 as the signal b2 through the amplifier 60 having the gain kg (V / Pa). ing. The amplifier 60 and the subtractor 55 constitute a pressure feedback unit. The subtractor 55 supplies the difference (b1-b2) between the two signals to the pressure PI compensator 56 as a signal b3 corresponding to the control error of the internal pressure of the air damper 43. The pressure PI compensator 56 adds a signal w ′ obtained by multiplying the input signal b3 by the transfer function k pr (1 + sT p ) / (sT p ) using the gain k pr and the time constant T p (s). Input to the instrument 57.

外乱を無視した状態では、加算器57は、信号w’を流量を制御するための信号wとして流量ゲインGq((m3/s)/V)のサーボバルブ47に供給する。この結果、サーボバルブ47からエアダンパ43に供給される空気の流量はw・Gq に設定される。サーボバルブ47が電圧で制御されるものとすると、信号w’,wは電圧として生成される。
さらに、図5において、エアダンパ43(流量/圧力変換部43a)の圧縮率をβ0(1/Pa)、容量をV0(m3)、流量コンダクタンスをc((m3/s)/Pa)とすると、圧力PI補償器56の時定数TpはTp=β00/cとなるように設定され、加速度PI補償器54の時定数Taは例えばTa=Tp/(Gqprg)と設定される。この結果、防振台35中のエアダンパ43の内圧pは目標値(加速度PI補償器54から出力される信号b1に対応する値)に制御される。これによって、構造物16の加速度が目標値(増幅器52から出力される信号a1に対応する値)に制御され、最終的に構造物16の相対位置Δxに対応する信号vsが目標位置xp に対応する信号vposになるように制御される。
In a state where the disturbance is ignored, the adder 57 supplies the signal w ′ to the servo valve 47 having a flow rate gain G q ((m 3 / s) / V) as a signal w for controlling the flow rate. As a result, the flow rate of the air supplied from the servo valve 47 to the air damper 43 is set to w · G q . If the servo valve 47 is controlled by voltage, the signals w ′ and w are generated as voltage.
Further, in FIG. 5, the compression rate of the air damper 43 (flow rate / pressure conversion unit 43a) is β 0 (1 / Pa), the capacity is V 0 (m 3 ), and the flow conductance is c ((m 3 / s) / Pa. ), The time constant T p of the pressure PI compensator 56 is set to be T p = β 0 V 0 / c, and the time constant T a of the acceleration PI compensator 54 is, for example, T a = T p / ( G q k pr k g ). As a result, the internal pressure p of the air damper 43 in the vibration isolator 35 is controlled to a target value (a value corresponding to the signal b1 output from the acceleration PI compensator 54). As a result, the acceleration of the structure 16 is controlled to a target value (a value corresponding to the signal a1 output from the amplifier 52), and finally the signal vs corresponding to the relative position Δx of the structure 16 becomes the target position xp . Control is performed so that the corresponding signal v pos is obtained.

なお、図5の構成は、構造物16の相対位置Δxを目標位置に設定するために位置フィードバック部、加速度フィードバック部、及び圧力フィードバック部を設けているが、例えばエアダンパ43の内圧を所定の目標値に制御するだけでよい場合には、位置フィードバック部及び加速度フィードバック部を省くことも可能である。
また、図5において、サーボバルブ47及び防振台35の機構によって、流量フィードバック部75が仮想的に形成されている。この流量フィードバック部75は、仮想的に構造物16の加速度を積分して得られる速度から、設置面の位置をブロックB13で微分して得られる速度を減算するブロックB14と、ブロックB14の出力にエアダンパ43の有効受圧面積A0 を乗じるブロックB15と、流量/圧力変換部43a内の仮想的な加減算部とから構成されている。即ち、ブロックB15の出力は、エアダンパ43の体積の増加速度に対応するため、サーボバルブ47の流量からそのエアダンパ43の体積の増加速度を差し引いて得られる流量に基づいて、エアダンパ43の圧力が決定される。
5 includes a position feedback unit, an acceleration feedback unit, and a pressure feedback unit in order to set the relative position Δx of the structure 16 as a target position. For example, the internal pressure of the air damper 43 is set to a predetermined target. If it is only necessary to control the value, the position feedback unit and the acceleration feedback unit can be omitted.
In FIG. 5, the flow rate feedback unit 75 is virtually formed by the mechanism of the servo valve 47 and the vibration isolation table 35. The flow rate feedback unit 75 subtracts the speed obtained by differentiating the position of the installation surface from the speed of the block B13 from the speed obtained by virtually integrating the acceleration of the structure 16, and the output of the block B14. a block B15 multiplying the effective pressure receiving area a 0 of the air damper 43, and a virtual subtraction of the flow rate / pressure conversion section 43a. That is, since the output of the block B15 corresponds to the increasing speed of the volume of the air damper 43, the pressure of the air damper 43 is determined based on the flow rate obtained by subtracting the increasing speed of the volume of the air damper 43 from the flow rate of the servo valve 47. Is done.

さらに本例では、図3において、空気取り入れ部45から供給される空気圧の変動(元圧変動)によるエアダンパ43内の圧力変動の影響を補償するための回路が設けられている。そのために、図5において、圧力センサ62で計測される空気取り入れ部45からの供給圧力SPの変動dpr(Pa)が、伝達関数Gd(s)の仮想的な外乱部64を介して流量変動dfl(m3/s)としてサーボバルブ47の出力に加算されるものとする。 Further, in this example, in FIG. 3, a circuit for compensating for the influence of the pressure fluctuation in the air damper 43 due to the fluctuation of the air pressure supplied from the air intake portion 45 (original pressure fluctuation) is provided. Therefore, in FIG. 5, the fluctuation d pr (Pa) of the supply pressure SP from the air intake 45 measured by the pressure sensor 62 flows through the virtual disturbance part 64 of the transfer function G d (s). It is assumed that the fluctuation d fl (m 3 / s) is added to the output of the servo valve 47.

そして、その流量変動dflの影響が相対位置(x−x0)に、即ち位置センサ49の出力vsに影響しないように、その空気圧の変動dprに対してそれぞれ次の式(1)〜(4)で表される伝達関数Gff1(s),Gff2(s),Gff3(s)及びGff4(s)を持つフィードフォワード補償器(以下、FF補償器という)66,67,68及び69よりなるフィードフォワード部65を設ける。 Then, the following expressions (1) to (1) are applied to the air pressure fluctuation d pr so that the influence of the flow rate fluctuation d fl does not affect the relative position (x−x 0 ), that is, the output vs of the position sensor 49. (4) transfer function G ff1 represented by (s), G ff2 (s ), G ff3 (s) and G FF4 (s) feedforward compensator with (hereinafter, referred to as FF compensator) 66, 67, A feedforward unit 65 comprising 68 and 69 is provided.

Figure 2009002509
この場合、FF補償器66,67,68及び69の出力(以下、FF信号ともいう)は、それぞれ減算器51(目標位置vpos)、減算器53(加速度PI補償器54の前段)、減算器55(圧力PI補償器56の前段)、及び加算器57(圧力PI補償器56の後段)に加算信号として供給される。なお、実際には、4つのFF補償器66〜69のうちの1つのみが設けられる。つまり、FF信号の加算点から外乱入力点直前までの直達の伝達関数の逆関数と、外乱の伝達関数Gd(s)とを掛けたものをFF補償器66〜69の伝達関数とすればよい。
Figure 2009002509
In this case, the outputs of the FF compensators 66, 67, 68, and 69 (hereinafter also referred to as FF signals) are a subtracter 51 (target position v pos ), a subtractor 53 (previous stage of the acceleration PI compensator 54), and a subtractor, respectively. Is supplied as an addition signal to the device 55 (the front stage of the pressure PI compensator 56) and the adder 57 (the rear stage of the pressure PI compensator 56). Actually, only one of the four FF compensators 66 to 69 is provided. That is, if the inverse transfer function of the direct transfer function from the addition point of the FF signal to just before the disturbance input point is multiplied by the transfer function G d (s) of the disturbance, the transfer function of the FF compensators 66 to 69 is used. Good.

ここで、圧力の微分が流量という関係と、FF補償器として実装するにはプロパでなければならないという条件とから、時定数T(s)及び圧力変動が流量変動となる係数k(m3/(Pa・s))を用いて、外乱の伝達関数Gd(s)を次のようにおく。
d(s)=k・Ts/(1+Ts) (5)
そして、一例としてフィードフォワード部65中でFF補償器67を用いるものとして、式(5)を用いて式(2)の伝達関数Gff2(s)を書き直すと次式となる。
Here, the time constant T (s) and the coefficient k (m 3 / (Pa · s)), the transfer function G d (s) of the disturbance is set as follows.
G d (s) = k · Ts / (1 + Ts) (5)
As an example, assuming that the FF compensator 67 is used in the feedforward unit 65, the transfer function G ff2 (s) of Expression (2) is rewritten using Expression (5), and the following expression is obtained.

Figure 2009002509
この式において、時定数Ta及びTpにはフィードバック系の値をそのまま代入する。調整パラメータは時定数TとFFゲインkffの2個となる。後者は式(2)と式(5)より、kff=k/(Gqprar)であるが、個々のパラメータを同定する必要はなく、一括のゲインkffとおいて、時定数TもFF制御の効果を観察して実験的に定めればよい。
Figure 2009002509
In this equation, the values of the feedback system are substituted as they are for the time constants T a and T p . There are two adjustment parameters, a time constant T and an FF gain kff . The latter equation (2) from equation (5), is a k ff = k / (G q k pr k ar), there is no need to identify the individual parameters, at a gain k ff batch, the time constant T may be determined experimentally by observing the effect of FF control.

図5の空気取り入れ部45としてレシプロ型コンプレッサを用い、かつ式(6)の伝達関数Gff2(s)を持つFF補償器67を実装した場合、及びFF補償器66〜69をまったく実装しない場合であって、周期的な元圧変動に加えて、過渡的な圧力外乱が入った場合の実験結果を図7に示す。
図7において、横軸は時間t(s)、縦軸の供給圧力SPは平均値からの偏差の圧力を電圧(V)で表したものであり、縦軸の相対位置Δx(=x−x0 )は位置を電圧(V)で表したものである。また、曲線E1〜E4は、FF補償器66〜69をまったく実装しない場合を示し、曲線F1〜F4は、式(6)の伝達関数Gff2(s)を持つFF補償器67を実装した場合を示している。
When a reciprocating compressor is used as the air intake unit 45 of FIG. 5 and the FF compensator 67 having the transfer function G ff2 (s) of Expression (6) is mounted, and when the FF compensators 66 to 69 are not mounted at all. FIG. 7 shows the experimental results when a transient pressure disturbance occurs in addition to the periodic source pressure fluctuation.
In FIG. 7, the horizontal axis represents time t (s), the vertical supply pressure SP represents the pressure deviating from the average value in voltage (V), and the vertical axis relative position Δx (= xx). 0 ) represents the position in terms of voltage (V). Curves E1 to E4 show a case where the FF compensators 66 to 69 are not implemented at all, and curves F1 to F4 show a case where the FF compensator 67 having the transfer function G ff2 (s) of Expression (6) is implemented. Is shown.

図7において、曲線E1及びF1で示される供給圧力SPは、それぞれ領域E1a及びF1aで折れ線状の圧力変化があり、領域E1b及びF1bでパルス状の圧力変動がある。これに対応して、FF補償器66〜69が実装されていない曲線E2で示される相対位置Δxは、領域E2a及びE2bで位置変動が生じている。しかしながら、FF補償器67を実装した曲線F2で示される相対位置Δxは、領域F2a及びF2bの位置変動は小さくなっている。   In FIG. 7, the supply pressure SP indicated by the curves E1 and F1 has a polygonal pressure change in the regions E1a and F1a, respectively, and has a pulsed pressure change in the regions E1b and F1b. Corresponding to this, the relative position Δx indicated by the curve E2 in which the FF compensators 66 to 69 are not mounted has a position variation in the regions E2a and E2b. However, in the relative position Δx indicated by the curve F2 on which the FF compensator 67 is mounted, the position fluctuations of the regions F2a and F2b are small.

さらに、曲線E3及びF3で示される供給圧力SPは、それぞれ領域E3b及びF3bでランダムな圧力低下が生じている。これに対応して、FF補償器66〜69が実装されていない曲線E4で示される相対位置Δxは、領域E4bで位置変動が生じている。しかしながら、FF補償器67を実装した曲線F4で示される相対位置Δxは、領域F4bの位置変動は小さくなっている。   Further, the supply pressure SP indicated by the curves E3 and F3 has a random pressure drop in the regions E3b and F3b, respectively. Correspondingly, the relative position Δx indicated by the curve E4 in which the FF compensators 66 to 69 are not mounted has a position variation in the region E4b. However, the relative position Δx indicated by the curve F4 on which the FF compensator 67 is mounted has a small position fluctuation in the region F4b.

本実施形態の防振装置の作用効果は以下の通りである。
(1)図3及び図5に示すように、空気を供給する空気取り入れ部45と、内部にその空気が供給されてベースプレート33上に第1コラム36を支持するエアダンパ43とを有する防振台35及び防振台制御系48を含む防振装置において、空気取り入れ部45から供給される空気の流量を制御してエアダンパ43に供給するサーボバルブ47と、第1コラム36の位置情報を計測する位置センサ49と、空気取り入れ部45から供給される空気の圧力の情報(空気の状態)を計測する圧力センサ62と、位置センサ49で計測される位置情報に基づいてサーボバルブ47を介してエアダンパ43内の空気の圧力を制御する制御部76(第1制御部)と、圧力センサ62で計測される圧力情報に基づいて、空気取り入れ部45から供給される空気の圧力変動による第1コラム36の位置変動を抑制するようにベースプレート33に対して第1コラム36に推力を与えるフィードフォワード部65(第2制御部)とを備えている。
The effect of the vibration isolator of this embodiment is as follows.
(1) As shown in FIGS. 3 and 5, a vibration isolator having an air intake 45 for supplying air and an air damper 43 for supplying the air to support the first column 36 on the base plate 33. In the anti-vibration device including the anti-vibration unit 35 and the anti-vibration table control system 48, the flow rate of the air supplied from the air intake 45 is controlled and the position information of the servo valve 47 supplied to the air damper 43 and the first column 36 is measured. A position sensor 49, a pressure sensor 62 for measuring information on the pressure of air supplied from the air intake 45 (air state), and an air damper via a servo valve 47 based on the position information measured by the position sensor 49. 43 is supplied from the air intake unit 45 based on pressure information measured by the control unit 76 (first control unit) that controls the pressure of the air in the air pressure sensor 62 and the pressure sensor 62. And a feedforward section 65 that gives a thrust to the first column 36 relative to the base plate 33 so as to suppress the position variation of the first column 36 caused by a change in the pressure of the air (second control unit).

従って、空気取り入れ部45から供給される空気の圧力変動が生じると、それに起因する位置変動を抑制するように推力が付与される。この結果、エアダンパ43を用いる能動型の防振台35において、空気取り入れ部45から供給される空気の圧力変動が大きい場合の除振性能を向上できる。
(2)また、空気取り入れ部45から供給される空気の圧力を平滑化するレギュレータ61を備え、サーボバルブ47はレギュレータ61から供給される空気の流量を制御してエアダンパ43に供給している。従って、空気取り入れ部45から供給される空気の圧力が比較的長い周期で大きく変動しても、エアダンパ43内の空気の圧力を容易に目標とする範囲内に維持できる。
Therefore, when a pressure fluctuation of the air supplied from the air intake portion 45 occurs, thrust is applied so as to suppress a position fluctuation caused by the fluctuation. As a result, in the active vibration isolator 35 using the air damper 43, the vibration isolation performance when the pressure fluctuation of the air supplied from the air intake 45 is large can be improved.
(2) Further, a regulator 61 for smoothing the pressure of the air supplied from the air intake 45 is provided, and the servo valve 47 controls the flow rate of the air supplied from the regulator 61 and supplies it to the air damper 43. Therefore, even if the pressure of the air supplied from the air intake 45 greatly fluctuates at a relatively long period, the pressure of the air in the air damper 43 can be easily maintained within the target range.

(3)また、フィードフォワード部65は、空気取り入れ部45からの供給圧力SPの変動dprによるサーボバルブ47の流量変動dflを相殺するようにサーボバルブ47内の空気の流量を制御している。従って、供給圧力SPの変動dprによる流量変動dflを高精度に補償でき、第1コラム36の位置の安定性が向上する。
(4)また、エアダンパ43内の空気の圧力情報を計測する圧力センサ28を備え、制御部76は、圧力センサ28及び位置センサ49で計測される情報に基づいてサーボバルブ47を介してエアダンパ43内の空気の圧力を制御している。従って、エアダンパ43内の空気の圧力の制御精度が向上する。
(3) The feedforward unit 65 controls the flow rate of air in the servo valve 47 so as to cancel the flow rate variation d fl of the servo valve 47 due to the variation d pr of the supply pressure SP from the air intake unit 45. Yes. Therefore, the flow rate fluctuation d fl due to the fluctuation d pr of the supply pressure SP can be compensated with high accuracy, and the stability of the position of the first column 36 is improved.
(4) Moreover, the pressure sensor 28 which measures the pressure information of the air in the air damper 43 is provided, and the control part 76 is based on the information measured by the pressure sensor 28 and the position sensor 49, and the air damper 43 via the servo valve 47. The air pressure inside is controlled. Therefore, the control accuracy of the air pressure in the air damper 43 is improved.

[第2の実施形態]
次に、本発明の第2の実施形態につき図8及び図9を参照して説明する。本実施形態でも図3の防振台35を使用して、図5の防振台制御系48とほぼ同じ制御系を用いるが、図5の気体センサ62の計測値をフィードフォワードする代わりに、流量センサ63の計測値をフィードフォワードして、空気取り入れ部45の空気の流量変動(元流量変動)に起因する相対変位Δxを抑制する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment, the vibration control table 35 of FIG. 3 is used and the control system substantially the same as the vibration control table control system 48 of FIG. 5 is used, but instead of feeding forward the measurement value of the gas sensor 62 of FIG. The measured value of the flow sensor 63 is fed forward to suppress the relative displacement Δx caused by the air flow fluctuation (original flow fluctuation) of the air intake 45.

図8は、図5に対応する部分に同一符号を付して示す本例の制御系の要部を示す。図8において、図3の空気取り入れ部45から供給される空気の流量の変動dfloが流量センサ63によって計測されている。この場合、その変動dfloに対して仮想的な外乱部70において縮小率kflを乗じて得られる流量変動dflがサーボバルブ47の出力側に付加されている。 FIG. 8 shows a main part of the control system of the present example in which parts corresponding to those in FIG. In FIG. 8, the flow rate sensor 63 measures the fluctuation d flo of the flow rate of the air supplied from the air intake 45 in FIG. 3. In this case, a flow rate variation d fl obtained by multiplying the variation d flo by the reduction rate k fl in the virtual disturbance unit 70 is added to the output side of the servo valve 47.

そこで、本例ではその流量変動dflを相殺するように、一例としてその変動dfloを次式の伝達関数Gff5(s)を持つFF補償器71を通して、減算器53(加速度PI補償器54の前段)にFF信号として供給する。ここでは、変動dfloの計測に時間遅れはないものとしている。 Therefore, in this example, in order to cancel out the flow rate fluctuation d fl , as an example, the fluctuation d flo is passed through the FF compensator 71 having a transfer function G ff5 (s) of the following equation, and the subtractor 53 (acceleration PI compensator 54). Is supplied as an FF signal. Here, it is assumed that there is no time delay in measuring the fluctuation d flo .

Figure 2009002509
式(7)の実装にあたっては、時定数Ta及びTpのいずれかを調整パラメータとして、他方をフィードバック系(制御部76)での値をそのまま使用する。また、式(7)の右辺第1項のkfl/(Gqprar)を一括してFFゲインkff(fl)として調整すればよい。
Figure 2009002509
In implementing the expression (7), one of the time constants T a and T p is used as an adjustment parameter, and the other is used as it is as the value in the feedback system (control unit 76). Further, k fl / (G q k pr k ar ) in the first term on the right side of the equation (7) may be adjusted as a FF gain k ff (fl) at once.

具体的に、図8の制御系において、式(7)のFFゲインkff(fl)と時定数Taとを調整パラメータとして調整したときの振動の状態を図9に示す。
図9において、横軸は時間t(s)であり、縦軸の供給圧力SP(kPa)は曲線F5で表され、図8の流量センサ63で計測される流量SF(L/min)は曲線F6で表されている。この場合、図8のFF補償器71を設けなかった場合の相対位置Δx(電圧(V)で表されている)が図9の曲線E5であり、図8のFF補償器71を設けて、かつ時定数Taを10s、FFゲインkff(fl)を0.13とした場合の相対位置Δxが曲線F7である。曲線F7から、流量センサ63による空気取り入れ部45の流量変動の計測値をフィードフォワードしても、除振台変位の揺動はよく抑制されることが分かる。
Specifically, in the control system of FIG. 8 shows the state of vibration when adjusted for a constant T a time FF gain k ff and (fl) of the formula (7) as an adjustment parameter to FIG.
In FIG. 9, the horizontal axis represents time t (s), the supply pressure SP (kPa) on the vertical axis is represented by a curve F5, and the flow rate SF (L / min) measured by the flow sensor 63 of FIG. It is represented by F6. In this case, the relative position Δx (represented by voltage (V)) when the FF compensator 71 of FIG. 8 is not provided is the curve E5 of FIG. 9, and the FF compensator 71 of FIG. and the time constant T a the 10s, FF gain k ff relative position Δx in the case of (fl) was 0.13 is curved F7. From the curve F7, it can be seen that even if the measured value of the flow rate fluctuation of the air intake 45 by the flow rate sensor 63 is feedforward, the vibration of the vibration isolation table displacement is well suppressed.

なお、式(7)の伝達関数Gff5(s)の代わりに、次式の伝達関数Gff5’(s)を持つFF補償器71を実装してもよい。この場合、流量変動dflが縮小率kflを介して伝達するパスの遅れを一括して1次遅れの時定数Tflと置き換えている。 Note that an FF compensator 71 having a transfer function G ff5 ′ (s) of the following expression may be mounted instead of the transfer function G ff5 (s) of Expression (7). In this case, the delay of the path through which the flow rate fluctuation d fl is transmitted through the reduction rate k fl is collectively replaced with the time constant T fl of the primary delay.

Figure 2009002509
この式(8)の伝達関数を用いる場合にも、除振台変位の揺動はよく抑制される。なお、本例の場合にも、図8のFF補償器71と同様に、図5の減算器51,55又は加算器57にFF信号(ただし、伝達関数は式(1)〜(4)と同様に変化する)を供給するFF補償器を備えてもよい。
Figure 2009002509
Even when the transfer function of this equation (8) is used, the vibration of the vibration isolation table displacement is well suppressed. Also in the case of this example, similarly to the FF compensator 71 of FIG. 8, the FF signal (however, the transfer function is expressed by the equations (1) to (4)) to the subtractors 51 and 55 or the adder 57 of FIG. There may also be provided an FF compensator that supplies the same).

[第3の実施形態]
図10を参照して本発明の第3の実施形態につき説明する。本実施形態でも図3の防振台35を使用して、図5の防振台制御系48とほぼ同じ制御系を用いる。しかしながら、本例では、空気取り入れ部45からの供給圧力SPの変動dprによるサーボバルブ47の流量変動dflを相殺するようにサーボバルブ47内の空気の流量を制御する代わりに、図3のボイスコイルモータ50の推力を制御する。
[Third Embodiment]
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Also in this embodiment, the vibration control table 35 of FIG. 3 is used and a control system substantially the same as the vibration control table control system 48 of FIG. 5 is used. However, in this example, instead of controlling the flow rate of air in the servo valve 47 so as to cancel out the flow rate variation d fl of the servo valve 47 due to the variation d pr of the supply pressure SP from the air intake 45, FIG. The thrust of the voice coil motor 50 is controlled.

図10は、図5に対応する部分に同一符号を付した本例の防振台制御系48Aの要部を示す。図10において、空気取り入れ部45からの圧力センサ62によって計測される供給圧力SPの変動dprが、伝達関数Gd(s)を介してサーボバルブ47の流量変動dflの要因となっている。本例では、圧力の変動dprを伝達関数Gff6(s)のFF補償器72を介してFF信号として減算器73の減算側に供給する。減算器73の加算側には、図3の加速度センサ40及び位置センサ49に基づいて生成されたボイスコイルモータ50の駆動信号b3vが供給されており、駆動信号b3vからそのFF信号を差し引いた信号がゲインGVCOのドライバ74を介してボイスコイルモータ50に供給される。 FIG. 10 shows a main part of the vibration isolator control system 48A of this example in which the same reference numerals are assigned to the parts corresponding to FIG. In FIG. 10, the fluctuation d pr of the supply pressure SP measured by the pressure sensor 62 from the air intake 45 is a factor of the flow fluctuation d fl of the servo valve 47 via the transfer function G d (s). . In this example, the pressure fluctuation d pr is supplied to the subtraction side of the subtractor 73 as the FF signal via the FF compensator 72 of the transfer function G ff6 (s). A drive signal b3v of the voice coil motor 50 generated based on the acceleration sensor 40 and the position sensor 49 in FIG. 3 is supplied to the addition side of the subtractor 73, and a signal obtained by subtracting the FF signal from the drive signal b3v. Is supplied to the voice coil motor 50 via a driver 74 having a gain G VCO .

この場合のFF補償器72の伝達関数Gff6(s)は、サーボバルブ47の流量変動dflが相対位置Δx(=x−x0)に影響を与えないように設定される。これによって、空気取り入れ部45に圧力変動が生じても、除振台変位の揺動はよく抑制される。
さらに、本例においても、空気取り入れ部45の圧力変動を検出する代わりに、その流量変動を検出し、この結果に基づいてフィードフォワード制御を行うようにしてもよい。
In this case, the transfer function G ff6 (s) of the FF compensator 72 is set so that the flow rate fluctuation d fl of the servo valve 47 does not affect the relative position Δx (= x−x 0 ). Thereby, even if a pressure fluctuation occurs in the air intake portion 45, the vibration of the vibration isolation table is well suppressed.
Further, in this example, instead of detecting the pressure fluctuation of the air intake section 45, the flow quantity fluctuation may be detected, and the feedforward control may be performed based on this result.

[実施形態の変形例]
図11は、図5の実施形態の変形例の防振台制御系48Bを示す。図5に対応する部分に同一又は類似の符号を付した図11において、圧力センサ62で計測される供給圧力SPの変動dprがFF補償器69A及びスイッチ部81を介して制御部76の加算器57に供給されている。
[Modification of Embodiment]
FIG. 11 shows a vibration isolator control system 48B according to a modification of the embodiment of FIG. In FIG. 11 where the same or similar reference numerals are given to the parts corresponding to FIG. 5, the fluctuation d pr of the supply pressure SP measured by the pressure sensor 62 is added by the control unit 76 via the FF compensator 69A and the switch unit 81. It is supplied to the device 57.

FF補償器69Aは、図5のFF補償器69と実質的に同じ伝達関数Gff4(s)を有する。ただし、FF補償器69Aは、ゲイン調整を容易に行うために、変動dpr(例えば電圧信号)が供給されるローパスフィルタ69a(時定数T)及び伝達関数G1(s)の第1補償器69cと、ローパスフィルタ69aの出力が供給される伝達関数G2(s)の第2補償器69bと、第1補償器69cの出力から第2補償器69bの出力を減算する減算器69dとを有する。伝達関数G1(s)は式(4)と同じであり、伝達関数G2(s)は式(4)に可変の値αを加算したものである。 The FF compensator 69A has substantially the same transfer function G ff4 (s) as the FF compensator 69 of FIG. However, the FF compensator 69A has a low-pass filter 69a (time constant T) to which a fluctuation d pr (for example, a voltage signal) is supplied and a first compensator 69c of the transfer function G1 (s) in order to easily adjust the gain. And a second compensator 69b of the transfer function G2 (s) to which the output of the low-pass filter 69a is supplied, and a subtractor 69d that subtracts the output of the second compensator 69b from the output of the first compensator 69c. The transfer function G1 (s) is the same as equation (4), and the transfer function G2 (s) is obtained by adding a variable value α to equation (4).

また、スイッチ部81は、例えば図1の主制御系20から、FF補償器69Aのオン・オフを切り替える切り替え信号CS1が供給される端子81aと、端子81aから切り替え信号CS1が供給されるローパスフィルタ81b(又は積分器)と、減算器69dの出力にローパスフィルタ81bの出力を乗算して加算器57に供給する乗算器81cとを有する。切り替え信号CS1は、図14(A)及び(B)に示すように、FF補償器69Aを使用する期間(オンの期間)でハイレベル(所定の単位レベル)となり、FF補償器69Aを使用しない期間(オフの期間)でローレベル(ほぼ0)となる信号である。なお、図14(A)及び(B)の横軸は時間t(s)であり、縦軸において、SP(kPa)は空気取り入れ部45における供給圧力、Δx(μm)は位置センサ49で計測される第1コラム36の相対位置である。   Further, the switch unit 81 includes, for example, a terminal 81a to which a switching signal CS1 for switching on / off of the FF compensator 69A is supplied from the main control system 20 in FIG. 1, and a low-pass filter to which the switching signal CS1 is supplied from the terminal 81a. 81b (or an integrator), and a multiplier 81c that multiplies the output of the subtractor 69d by the output of the low-pass filter 81b and supplies the result to the adder 57. As shown in FIGS. 14A and 14B, the switching signal CS1 becomes high level (predetermined unit level) during the period (ON period) in which the FF compensator 69A is used, and does not use the FF compensator 69A. It is a signal that becomes low level (almost 0) in the period (off period). 14A and 14B, the horizontal axis is time t (s). In the vertical axis, SP (kPa) is the supply pressure in the air intake 45, and Δx (μm) is measured by the position sensor 49. This is the relative position of the first column 36.

図11において、FF補償器69Aを調整する場合には、切り替え信号CS1をハイレベルに設定した状態で、例えば位置センサ49で計測される相対位置Δxをモニタし、相対位置Δxが所定範囲内に収まるように第2補償器69bのゲインを調整すればよい。これによって、実際の防振台35に合わせてFF補償器69Aの伝達関数を容易に最適化できる。   In FIG. 11, when adjusting the FF compensator 69A, for example, the relative position Δx measured by the position sensor 49 is monitored in a state where the switching signal CS1 is set to a high level, and the relative position Δx is within a predetermined range. What is necessary is just to adjust the gain of the 2nd compensator 69b so that it may be settled. As a result, the transfer function of the FF compensator 69A can be easily optimized in accordance with the actual vibration isolator 35.

また、スイッチ部81においては、入力される切り替え信号CS1のうちでローパスフィルタ81bを通過した低域成分(遅延成分)CS2が乗算器81cに供給される。従って、切り替え信号CS1が高速にハイレベルとローレベルとの間で変化しても、乗算器81cから制御部76の加算器57には、FF補償器69AからのFF信号が緩やかに変化する形で供給される。従って、切り替え信号CS1によってFF補償器69Aのオン・オフを制御する際の相対位置Δxのハンチング(変動)を低減できる。   In the switch unit 81, the low-frequency component (delayed component) CS2 that has passed through the low-pass filter 81b in the input switching signal CS1 is supplied to the multiplier 81c. Therefore, even when the switching signal CS1 changes between the high level and the low level at high speed, the FF signal from the FF compensator 69A gradually changes from the multiplier 81c to the adder 57 of the control unit 76. Supplied in. Therefore, it is possible to reduce hunting (variation) of the relative position Δx when the on / off of the FF compensator 69A is controlled by the switching signal CS1.

一例として、図14(A)及び(B)に示すように、図11の防振台制御系48Bにおいて、切り替え信号CS1によってFF補償器69Aをオフからオンに切り替えた場合、及びオンからオフに切り替えた場合、相対位置Δsのハンチングはそれぞれ曲線C2A及びC2Bに示すように比較的少ない。これに対して、図11の防振台制御系48Bにおいて、スイッチ部81からローパスフィルタ81bを除いた場合には、図14(A)及び(B)の曲線C3A及びC3Bで示すように、切り替え時の相対位置Δxには大きいハンチングが生じている。   As an example, as shown in FIGS. 14A and 14B, in the vibration isolator control system 48B of FIG. 11, when the FF compensator 69A is switched from off to on by the switching signal CS1, and from on to off. When switched, the relative position Δs hunting is relatively small as shown by the curves C2A and C2B, respectively. On the other hand, in the vibration isolator control system 48B of FIG. 11, when the low pass filter 81b is removed from the switch unit 81, the switching is performed as shown by the curves C3A and C3B of FIGS. A large hunting occurs at the relative position Δx.

なお、図11の減算器51,53,55のいずれかにFF信号I2〜I4を供給する場合にも、FF信号I2〜I4と対応するFF補償器との間にスイッチ部81と同様のハンチング低減用のスイッチ部を設けることが好ましい。
また、図12に示すように、図8の実施形態においても、FF補償器71と減算器53との間に図11と同じスイッチ部81を配置してもよい。この変形例においても、FF補償器71のオン・オフの切り替え時の相対変位のハンチングを減少できる。
Even when the FF signals I2 to I4 are supplied to any of the subtractors 51, 53, and 55 in FIG. 11, the same hunting as that of the switch unit 81 is provided between the FF signals I2 to I4 and the corresponding FF compensator. It is preferable to provide a switch part for reduction.
Also, as shown in FIG. 12, the same switch unit 81 as in FIG. 11 may be arranged between the FF compensator 71 and the subtractor 53 in the embodiment of FIG. Also in this modification, hunting of relative displacement when the FF compensator 71 is switched on / off can be reduced.

次に、図13は、図5の実施形態の別の変形例の防振台制御系48Cを示す。図5に対応する部分に同一の符号を付した図13において、圧力センサ62で計測される供給圧力SPの変動dprがFF補償器69、差分回路82、及びスイッチ部83を介して制御部76の圧力PI補償器56に供給されている。
圧力PI補償器56は、減算器55からの信号b3が供給される加算器56a及びゲインkpの増幅器56cと、加算器56aからの信号を積分する伝達関数ki/sの積分器56bと、増幅器56cの出力と積分器56bの出力とを加算してサーボバルブ47に供給する加算器56dとを有する。差分回路82は、FF補償器69からの信号b4が供給される遅延回路82a及び減算器82bを有する。遅延回路82aは、信号b4を所定の単位時間遅延させた信号を出力し、減算器82bは、信号b4から遅延回路82aの出力を差し引いた信号b5を出力する。
Next, FIG. 13 shows a vibration isolator control system 48C of another modification of the embodiment of FIG. In FIG. 13, in which parts corresponding to those in FIG. 5 are assigned the same reference numerals, the fluctuation d pr of the supply pressure SP measured by the pressure sensor 62 is controlled by the control unit via the FF compensator 69, the difference circuit 82, and the switch unit 83. 76 pressure PI compensators 56.
The pressure PI compensator 56 includes an adder 56a to which the signal b3 from the subtractor 55 is supplied, an amplifier 56c with a gain k p , and an integrator 56b with a transfer function k i / s that integrates the signal from the adder 56a. And an adder 56d that adds the output of the amplifier 56c and the output of the integrator 56b and supplies the sum to the servo valve 47. The difference circuit 82 includes a delay circuit 82a and a subtractor 82b to which the signal b4 from the FF compensator 69 is supplied. The delay circuit 82a outputs a signal obtained by delaying the signal b4 by a predetermined unit time, and the subtractor 82b outputs a signal b5 obtained by subtracting the output of the delay circuit 82a from the signal b4.

また、スイッチ部83は、例えば図1の主制御系20から、FF補償器69のオン・オフを切り替える切り替え信号CS1が供給される端子83aと、差分回路82から供給される信号b5に切り替え信号CS1を乗算して得られる信号を圧力PI補償器56の加算器56aに供給する乗算器83bとを有する。切り替え信号CS1がハイレベルの期間において、圧力PI補償器56では、差分回路83から出力される信号b5を積分器56bで積分した信号が、最終的に出力される信号wに加算される。これによって、外乱部64からの流量の変動dflの影響が相殺される。なお、図14(A)及び(B)に示す信号w(電圧(V))は、図13の差分回路83の出力信号を積分器56bで積分した信号である。 Further, the switch unit 83 switches, for example, from the main control system 20 of FIG. 1 to a terminal 83a to which a switching signal CS1 for switching on / off of the FF compensator 69 is supplied and a signal b5 supplied from the difference circuit 82. A multiplier 83b for supplying a signal obtained by multiplying CS1 to the adder 56a of the pressure PI compensator 56; In the period in which the switching signal CS1 is at a high level, the pressure PI compensator 56 adds the signal b5 output from the difference circuit 83 by the integrator 56b to the signal w that is finally output. As a result, the influence of the flow rate fluctuation d fl from the disturbance part 64 is offset. Note that the signal w (voltage (V)) shown in FIGS. 14A and 14B is a signal obtained by integrating the output signal of the difference circuit 83 in FIG. 13 by the integrator 56b.

図13の変形例においては、FF補償器69の出力の差分信号がFF信号とされている。そして、切り替え信号CS1によってFF補償器69のオン・オフを切り替える際に、乗算器83bから制御部76の加算器55aには、FF補償器69から出力される信号の変動成分が供給される。従って、FF補償器69のオン・オフを制御する際の相対位置Δxのハンチングを低減できる。   In the modification of FIG. 13, the differential signal output from the FF compensator 69 is an FF signal. When the FF compensator 69 is switched on / off by the switching signal CS1, the fluctuation component of the signal output from the FF compensator 69 is supplied from the multiplier 83b to the adder 55a of the control unit 76. Therefore, hunting of the relative position Δx when controlling the on / off of the FF compensator 69 can be reduced.

一例として、図14(A)及び(B)に示すように、図13の防振台制御系48Cにおいて、切り替え信号CS1によってFF補償器69をオフからオンに切り替えた場合、及びオンからオフに切り替えた場合、相対位置Δsのハンチングはそれぞれ曲線C1A及びC1Bに示すように最も少なくなっている。
なお、図13において、差分回路82は、FF補償器69の前段の位置I1に配置してもよい。この場合には、スイッチ部83は、FF補償器69と制御部76との間に配置される。
As an example, as shown in FIGS. 14A and 14B, in the vibration isolator control system 48C of FIG. 13, when the FF compensator 69 is switched from OFF to ON by the switching signal CS1, and from ON to OFF. In the case of switching, the hunting of the relative position Δs is the smallest as shown by the curves C1A and C1B, respectively.
In FIG. 13, the difference circuit 82 may be disposed at a position I1 preceding the FF compensator 69. In this case, the switch unit 83 is disposed between the FF compensator 69 and the control unit 76.

なお、上記の実施形態及びその変形例では、気体ダンパ用の気体として空気が使用されているが、その代わりに窒素ガス若しくは希ガス(ヘリウム、ネオン等)、又はこれらの気体の混合気体を使用してもよい。   In the above embodiment and its modifications, air is used as the gas for the gas damper. Instead, nitrogen gas or a rare gas (such as helium or neon) or a mixed gas of these gases is used. May be.

なお、本発明は、例えば国際公開第99/49504号パンフレットなどに開示される液浸型露光装置で能動的に防振を行う場合にも適用することができる。また、本発明は、波長数nm〜100nm程度の極端紫外光(EUV光)を露光ビームとして用いる投影露光装置、及び投影光学系を使用しないプロキシミティ方式やコンタクト方式の露光装置等で防振を行う際にも適用できる。   The present invention can also be applied to a case where vibration isolation is actively performed with an immersion type exposure apparatus disclosed in, for example, International Publication No. 99/49504 pamphlet. Further, the present invention provides vibration isolation with a projection exposure apparatus that uses extreme ultraviolet light (EUV light) having a wavelength of about several nm to 100 nm as an exposure beam, and a proximity type or contact type exposure apparatus that does not use a projection optical system. It can also be applied when performing.

さらに本発明は、露光装置以外の機器、例えば欠陥検査装置、感光材料のコータ・デベロッパ等の防振を行う場合にも適用することができる。このように本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得る。   Furthermore, the present invention can also be applied to the case of performing vibration isolation for equipment other than the exposure apparatus, such as a defect inspection apparatus, a photosensitive material coater / developer, and the like. As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various configurations can be taken without departing from the gist of the present invention.

第1の実施形態の投影露光装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the projection exposure apparatus of 1st Embodiment. 図1の投影露光装置を床上に設置した状態を示す一部を切り欠いた図である。FIG. 2 is a partially cutaway view showing a state where the projection exposure apparatus of FIG. 1 is installed on the floor. 図2中の一つの防振台35及びその制御系を示す図である。It is a figure which shows the one anti-vibration stand 35 in FIG. 2, and its control system. 図3の防振台35の力学モデルを示す図である。It is a figure which shows the dynamic model of the vibration isolator 35 of FIG. 第1の実施形態の防振台制御系48の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the vibration isolator control system 48 of 1st Embodiment. 図3の空気取り入れ部45による供給圧力SP及びレギュレータ61による平滑化圧力RPの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of supply pressure SP by the air intake part 45 of FIG. 3, and smoothing pressure RP by the regulator 61. FIG. 第1の実施形態において、フィードフォワード制御を行った場合と行わなかった場合とに分けて、供給圧力SPと相対位置Δxとの関係を示す図である。In 1st Embodiment, it is a figure which shows the relationship between supply pressure SP and relative position (DELTA) x, dividing into the case where feedforward control is performed, and the case where it is not performed. 第2の実施形態の防振台制御系の要部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the principal part of the vibration isolator control system of 2nd Embodiment. 第2の実施形態において、フィードフォワード制御を行った場合と行わなかった場合とに分けて、供給流量SFと相対位置Δxとの関係を示す図である。In 2nd Embodiment, it is a figure which shows the relationship between supply flow rate SF and relative position (DELTA) x, dividing into the case where feedforward control is performed, and the case where it is not performed. 第3の実施形態の防振台制御系の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the vibration isolator control system of 3rd Embodiment. 図5の実施形態の変形例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the modification of embodiment of FIG. 図8の実施形態の変形例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the modification of embodiment of FIG. 図5の実施形態の別の変形例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows another modification of embodiment of FIG. 図11及び図13に示す変形例の動作説明に供する図である。It is a figure where it uses for operation | movement description of the modification shown in FIG.11 and FIG.13.

符号の説明Explanation of symbols

28…圧力センサ、33…ベースプレート、35…防振台、36…第1コラム、40…加速度センサ、43…エアダンパ、45…空気取り入れ部、47…サーボバルブ、48…防振台制御系、49…位置センサ、50…ボイスコイルモータ、62…圧力センサ、63…流量センサ、65…フィードフォワード部、66〜69…FF補償器、71…FF補償器、76…制御部   28 ... Pressure sensor, 33 ... Base plate, 35 ... Anti-vibration table, 36 ... First column, 40 ... Acceleration sensor, 43 ... Air damper, 45 ... Air intake, 47 ... Servo valve, 48 ... Anti-vibration table control system, 49 ... Position sensor, 50 ... Voice coil motor, 62 ... Pressure sensor, 63 ... Flow rate sensor, 65 ... Feed forward unit, 66-69 ... FF compensator, 71 ... FF compensator, 76 ... Control unit

Claims (11)

気体を供給する気体供給源と、内部に前記気体が供給されて設置面上に構造物を支持する気体ダンパとを有する防振装置において、
前記気体供給源から供給される気体の流量を制御して前記気体ダンパに供給する流量制御部と、
前記構造物の位置情報を計測する位置情報センサと、
前記気体供給源から供給される気体の状態を計測する気体状態センサと、
前記位置情報センサで計測される位置情報に基づいて前記流量制御部を介して前記気体ダンパ内の気体の圧力を制御する第1制御部と、
前記気体状態センサで計測される気体の状態に基づいて、前記気体供給源から供給される気体の状態変動による前記構造物の位置変動を抑制するように前記設置面に対して前記構造物に推力を与える第2制御部とを備えたことを特徴とする防振装置。
In a vibration isolator having a gas supply source for supplying gas, and a gas damper for supporting the structure on the installation surface by supplying the gas inside,
A flow rate control unit for controlling the flow rate of gas supplied from the gas supply source and supplying the gas damper;
A position information sensor for measuring position information of the structure;
A gas state sensor for measuring the state of the gas supplied from the gas supply source;
A first control unit for controlling the pressure of the gas in the gas damper via the flow rate control unit based on position information measured by the position information sensor;
Based on the gas state measured by the gas state sensor, thrust is applied to the structure with respect to the installation surface so as to suppress the position fluctuation of the structure due to the state fluctuation of the gas supplied from the gas supply source. And a second control unit that provides the vibration isolator.
前記気体供給源から供給される気体の圧力を平滑化する気体平滑化部を備え、
前記流量制御部は、前記気体平滑化部から供給される気体の流量を制御して前記気体ダンパに供給することを特徴とする請求項1に記載の防振装置。
A gas smoothing unit that smoothes the pressure of the gas supplied from the gas supply source;
The vibration isolator according to claim 1, wherein the flow rate control unit controls the flow rate of the gas supplied from the gas smoothing unit and supplies the gas damper to the flow rate control unit.
前記第2制御部のオン・オフを制御する切り替え信号が供給されるローパスフィルタ部と、
前記ローパスフィルタ部の出力と、前記第2制御部による前記推力に対応する制御信号とを乗算する乗算部とをさらに備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載の防振装置。
A low-pass filter unit to which a switching signal for controlling on / off of the second control unit is supplied;
The vibration isolator according to claim 1 or 2, further comprising a multiplication unit that multiplies the output of the low-pass filter unit by a control signal corresponding to the thrust by the second control unit.
前記第2制御部は、前記気体状態センサで計測される気体の状態の変動量を求める変動量演算部を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の防振装置。   The vibration isolation device according to claim 1, wherein the second control unit includes a fluctuation amount calculation unit that obtains a fluctuation amount of a gas state measured by the gas state sensor. 前記第1制御部は、前記位置情報と目標位置情報との差分情報を積分する積分部を含み、
前記第2制御部の出力を前記積分部の入力に加算することを特徴とする請求項4に記載の防振装置。
The first control unit includes an integration unit that integrates difference information between the position information and target position information,
The anti-vibration device according to claim 4, wherein an output of the second control unit is added to an input of the integration unit.
前記第2制御部のオン・オフを制御する切り替え信号と、前記第2制御部による前記推力に対応する制御信号とを乗算する乗算部をさらに備えたことを特徴とする請求項4又は5に記載の防振装置。   6. The multiplier according to claim 4, further comprising a multiplier that multiplies a switching signal for controlling on / off of the second controller by a control signal corresponding to the thrust by the second controller. The vibration isolator as described. 前記第2制御部は、前記流量制御部における前記気体の流量を制御することを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の防振装置。   The vibration isolator according to any one of claims 1 to 6, wherein the second control unit controls a flow rate of the gas in the flow rate control unit. 前記設置面に対して前記構造物に推力を与える電磁式アクチュエータを備え、
前記第2制御部は、前記電磁式アクチュエータによる前記構造物に対する推力を制御することを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の防振装置。
An electromagnetic actuator that applies thrust to the structure with respect to the installation surface;
The vibration isolator according to any one of claims 1 to 6, wherein the second control unit controls a thrust force applied to the structure by the electromagnetic actuator.
前記気体状態センサは、前記気体の圧力情報を計測する圧力センサであることを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の防振装置。   The vibration isolator according to any one of claims 1 to 8, wherein the gas state sensor is a pressure sensor that measures pressure information of the gas. 前記気体状態センサは、前記気体の流量情報を計測する流量センサであることを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の防振装置。   The vibration isolator according to any one of claims 1 to 8, wherein the gas state sensor is a flow sensor that measures flow information of the gas. 前記気体ダンパ内の気体の圧力情報を計測する圧力センサを備え、
前記第1制御部は、前記圧力センサ及び前記位置情報センサで計測される情報に基づいて前記流量制御部を介して前記気体ダンパ内の気体の圧力を制御することを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載の防振装置。
A pressure sensor for measuring pressure information of the gas in the gas damper;
The said 1st control part controls the pressure of the gas in the said gas damper via the said flow volume control part based on the information measured by the said pressure sensor and the said positional information sensor. The vibration isolator according to any one of 10.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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