JPH1194014A - 免震性能を有する除振台 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 地震による大振動にも対応できる免震性能を
有し、しかも低コストで製作できる除振台を提供する。 【解決手段】 固定フレーム上１２に可動フレーム１６
が水平方向に移動可能に支持され、除振テーブル１８
が、水平方向アクチュエータＡ１〜Ａ４及び鉛直方向ア
クチュエータＡ５〜Ａ８を介して可動フレーム及び固定
フレームに支持されている。加速度センサの出力に基づ
いてアクチュエータを制御して除振テーブルの加速度を
抑制し、第１所定加速度までの除振テーブルの微振動を
除振する。鉛直方向アクチュエータと除振テーブルと
は、水平方向の摺動機構を介して連結されている。固定
フレームに、第１所定加速度より大きい第２所定加速度
以上の水平方向加速度が発生したときに、可動フレーム
が固定フレームに対して変位し、復元減衰手段がその変
位を復元及び減衰することで免震が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、免震性能を有する
除振台に関する。

【０００２】

【従来の技術】超微細加工に用いる製造装置や超高倍率
の電子顕微鏡等は、振動を極端に嫌う装置であり、振動
がこの種の装置に悪影響を及ぼすのを防止するために除
振台が使用されている。除振台は、外部の振動等に影響
されることなく高度の静止状態を維持することのできる
除振テーブルを備え、この除振テーブル上に、振動を嫌
う装置の全体またはその装置のうちの特に振動を嫌う部
分を載置して用いる。除振台について更に詳しく説明す
るために、ここでは一例として、振動を嫌う装置が、半
導体製造のリソグラフィ工程で用いられるステップ・ア
ンド・スキャン形のウェーハ露光装置である場合に即し
て説明を進めて行く。微細パターンをウェーハ上に焼付
けるために用いられる露光装置は、その装置が僅かに振
動しただけでも不良製品を発生しかねない。露光装置に
悪影響を及ぼす振動には、大きく分けて次の３種類のも
のがある。 （イ）露光装置の外部環境に通常的に発生している微振
動。これに該当するのは、例えば、露光装置を設置した
建物の近くを走行する車両や、周辺の建設工事による地
盤振動、その建物に設置された空調設備やエレベータ及
びその他の機械の作動によって発生する振動、それに、
その建物内を人が歩行することによって発生する振動等
である。 （ロ）露光装置そのものが発生する微振動。ステップ・
アンド・スキャン形の露光装置では、ウェーハ上の１箇
所の露光領域の露光を行う毎に、ウェーハを載置したウ
ェーハ・ステージとマスクを載置したマスク・ステージ
とが水平方向に走査されるために加速及び減速され、そ
の際に発生する揺動によって微振動が発生する。 （ハ）地震による振動。この振動の振幅及び加速度は小
さなものから大きなものまで様々であり、従ってこの振
動には、微振動から大振動までが含まれ得る。

【０００３】多くの除振台は、上記（イ）及び（ロ）の
微振動を吸収して、露光装置がそのような微振動の影響
を受けないようにすることを目的として設計されてお
り、上記（ハ）の地震による振動のうち比較的大きな振
動に対応することは、最初から予定していない。半導体
デバイスの集積度が現在ほど高くなく、露光装置が扱う
パターンの線幅が現在ほど細くなかった頃は、パッシブ
除振台が多く使用されていた。パッシブ除振台では、除
振テーブルが空気ばねや防振ゴム等の弾性支持手段を介
して固定フレーム上に支持されており、その弾性支持手
段の撓みによって外部からの微振動が吸収され、また、
その弾性支持手段と除振テーブル及びそれに載置された
質量とによって形成される振動系の共振周波数を適当に
設定することにより、露光装置そのものが発生する微振
動の振幅が抑制されるようにしていた。半導体の集積度
が上昇してパターンの微細化が進行するにつれて、パッ
シブ除振台の除振能力では不充分となったため、最近で
はアクティブ除振台が多用されている。アクティブ除振
台では、除振テーブルを複数のアクチュエータを介して
固定フレーム上に支持すると共に、除振テーブルに複数
の加速度センサを取り付け、それら加速度センサの検出
出力に基づいて、フィードバックやフィードフォワード
等の技法を用いてアクチュエータを制御することで、除
振テーブルに発生する加速度を小さく抑え、従ってその
振動を小さく抑えるようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】アクティブ除振台は、
上記（イ）及び（ロ）の、外部及び内部の微振動に起因
する除振テーブルの振動を良好に抑制する、優れた除振
性能を有する。しかしながら、上記（ハ）の地震による
振動に関しては、微小地震による微振動は効果的に除振
するものの、例えば震度２以上の大振動に対処しようと
すると問題が生じる。微振動を除振するためには、アク
チュエータによって数ミクロンからサブミクロンのオー
ダーの精度で除振テーブルを制御する必要があるのに対
して、大きな地震による大振動はその振幅が数ミリから
数十ミリ、場合によっては数百ミリにも達することがあ
り、そのような大きな変位量を数ミクロンないしサブミ
クロンの精度をもって吸収するためには、ダイナミック
レンジの広いセンサと、大容量の高精度アクチュエータ
とを使用しなければならず、更に、振動モードが複雑に
なることから制御装置も複雑化し、コスト的に引き合わ
ないのである。本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
であり、本発明の目的は、地震による大振動にも対応で
きる免震性能を有し、しかも低コストで製作できる除振
台を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明にかかる除振台は、建築物に対して固定され
る固定フレームと、摩擦摺動機構を介して前記固定フレ
ーム上に水平方向に移動可能に支持された可動フレーム
と、除振テーブルと、前記可動フレームと前記除振テー
ブルとの間に介設され前記除振テーブルを水平方向に駆
動及び支持する複数の水平方向アクチュエータと、前記
固定フレームに取り付けられ、水平方向の相対的変位を
許容する摺動機構を介して前記除振テーブルに連結さ
れ、前記除振テーブルを鉛直方向に駆動及び支持する複
数の鉛直方向アクチュエータと、前記固定フレームに対
する前記除振テーブルの相対的な水平移動に対する復元
力及び減衰力を発生する復元減衰手段と、前記除振テー
ブルの加速度を検出する複数のセンサと、前記複数のセ
ンサの検出出力に基づいて前記複数のアクチュエータを
制御することで前記除振テーブルの加速度を抑制して前
記除振テーブルの除振を達成する制御手段とを備え、前
記制御手段が前記複数のアクチュエータを制御すること
で、第１所定加速度までの前記除振テーブルの微振動を
除振するように構成してあり、前記固定フレームに前記
第１所定加速度より大きい第２所定加速度以上の水平方
向加速度が発生したときに前記可動フレームが前記固定
フレームに対して相対的に水平方向に変位し、前記復元
減衰手段がその水平方向変位を復元及び減衰すること
で、前記除振テーブルの免震が達成されるようにしたこ
とを特徴とする。また、本発明は、前記復元減衰手段
が、上端が前記除振テーブルに接続され下端が前記固定
フレームに固定連結された免震支持ユニットから成り、
該免震支持ユニットと該除振テーブルとの間の接続構造
が、該免震支持ユニットと該除振テーブルとの間の相対
的な鉛直方向変位を拘束せず、該免震支持ユニットと該
除振テーブルとの間の相対的な水平方向及び水平面内で
の回転方向の変位を前記第１所定加速度に対応した前記
除振テーブルの微振動の振幅より大きいクリアランスを
もって拘束する接続構造であることを特徴とする。ま
た、本発明は、前記接続構造が、前記免震支持ユニット
と前記除振テーブルとの一方に設けられた鉛直ピンと、
該鉛直ピンに遊嵌する前記免震支持ユニットと前記除振
テーブルとの他方に設けられた鉛直孔との組み合わせか
ら成るダボピン構造であることを特徴とする。また、本
発明は、前記摩擦摺動機構が、前記固定フレームと前記
可動フレームとに形成され互いに摺接する夫々の摺接面
から成り、それら摺接面の少なくとも一方にテフロンを
被着してあることを特徴とする。

【０００６】本発明にかかる除振台によれば、地震によ
る大振動が発生しない限り、可動フレームが固定フレー
ムに対して相対的に固定された状態に維持されるため、
可動フレームの移動によって除振機能が損なわれるおそ
れがなく、一方、地震による大振動が発生したときに
は、可動フレームが固定フレームに対して相対的に水平
方向に移動することによってその大振動が吸収されるた
め、除振テーブル上に載置した精密機械等の装置が地震
の大振動によって損傷ないし破壊されるという事態が効
果的に防止される。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て添付図面を参照して説明して行く。図１は本発明の実
施の形態にかかる除振台の側面図、図２は同じく平面
図、図３は除振台の制御手段のブロック図、図４は除振
台に使用している免震支持ユニットの上端と除振テーブ
ルとの間の接続構造を示した一部断面側面図である。除
振台１０は、建築物に対して固定される固定フレーム１
２と、摩擦摺動機構１４を介して固定フレーム１２上に
水平方向に２次元的に（即ちＸ方向及びＹ方向に）移動
可能に支持された可動フレーム１６とを備えている。固
定フレーム１２は、平面視正方形の厚板部の四辺に側壁
部１２ａを立設した形状に形成されており、可動フレー
ム１６は、それら側壁部１２ａに対応した正方形の枠の
形状に形成されている。摩擦摺動機構１４は、固定フレ
ーム１２の側壁部１２ａの頂部に形成された摺接面と、
可動フレームの下面に形成された摺接面とから成り、そ
れら摺接面が互いに摺接するようにしてある。それら摺
接面の間に働く摩擦力の大きさは、比較的大きな地震
（例えば震度２以上の地震）が発生して、固定フレーム
１２にそれに対応した所定加速度以上の水平方向の加速
度が生じたときに、可動フレーム１６が固定フレーム１
２に対して相対的に水平方向に変位し、それ以外の場合
には可動フレーム１６が固定フレーム１２に対して固定
された状態に維持されるような大きさとする。また、そ
うするためには、例えば、固定フレーム１２の摺接面と
可動フレームの摺接面との少なくとも一方にテフロン等
の低摩擦材料を被着するのがよい。除振台１０は更に、
平面視正方形の除振テーブル１８と、８個のアクチュエ
ータＡ１〜Ａ８とを含んでおり、除振テーブル１８は、
それらアクチュエータＡ１〜Ａ８を介して固定フレーム
１２及び可動フレーム１６に支持されている。

【０００８】アクチュエータＡ１〜Ａ８として、図示例
ではピエゾアクチュエータを使用している。ただし、ア
クチュエータの種類はこれに限られるものではなく、例
えば超磁歪アクチュエータや、電磁制御式の空圧アクチ
ユエータを使用することもでき、更にその他の様々な種
類のアクチュエータも使用可能である。また、８個のア
クチュエータＡ１〜Ａ８のうち、４個のアクチュエータ
Ａ１〜Ａ４は水平方向アクチュエータであり、残りの４
個のアクチュエータＡ５〜Ａ８は鉛直方向アクチュエー
タである。水平方向アクチュエータＡ１〜Ａ４は可動フ
レーム１６と除振テーブル１８との間に介装されてい
る。より詳しくは、水平方向アクチュエータＡ１〜Ａ４
は、その一端（基端）が可動フレーム１６に固定され、
他端（動作端）がラバーブロックを介して除振テーブル
１８に連結されており、除振テーブル１８を水平方向に
駆動及び支持するものである。鉛直方向アクチュエータ
Ａ５〜Ａ８は、その一端（基端）が固定フレーム１２に
取り付けられ、他端（動作端）がラバーブロックを介
し、更に、水平方向の相対的変位を許容する摺動機構２
０を介して除振テーブル１８に連結されており、除振テ
ーブル１８を鉛直方向に駆動及び支持するものである。

【０００９】摺動機構２０は、可動フレーム１６が固定
フレーム１２に対して相対的に水平方向に変位するとき
に、除振テーブル１８が鉛直方向アクチュエータＡ５〜
Ａ８の動作端に対して相対的に水平方向に変位できるよ
うにするものであり、摩擦摺動機構２４と同様に摺動に
際して多少の摩擦力を発生するような機構としてもよ
く、或いは、殆ど摩擦力を発生しない機構としてもよ
い。正方形の除振テーブル１８は、軽合金製のパネルと
して形成されており、その大きさは用途に応じて様々で
あるが、具体例としては、例えば、５００ｍｍ角〜２０
００ｍｍ角程度の大きさとする。ただし除振テーブルの
寸法、形状、材質、及び構造は様々なものとすることが
できる。例えば材質に関しては、ステンレスや鋳鉄を用
いることもでき、更にその他の金属材料や、非金属材料
を使用することも可能である。構造に関しては、ハニカ
ム構造とすれば軽量で高剛性のものが得られるため好都
合であるが、無論、その他の構造とすることも可能であ
る。４個の水平方向アクチュエータＡ１〜Ａ４は、正方
形の除振テーブル１８の四隅に１基ずつ連結されてお
り、図２に示すように、それらのうち２個のアクチュエ
ータＡ１及びＡ３はＸ方向アクチュエータとして使用さ
れ、他の２個のアクチュエータＡ２及びＡ４はＹ方向ア
クチュエータとして使用されている。これら４個の水平
方向アクチュエータＡ１〜Ａ４を制御することで、固定
フレーム１２及び可動フレーム１６に対する相対的な除
振テーブル１８の水平方向位置及び水平面内の回転位置
を制御することができる。４個の鉛直方向（Ｚ方向）ア
クチュエータＡ５〜Ａ８も、正方形の除振テーブル１８
の四隅に１基ずつ連結されており、これらアクチュエー
タＡ５〜Ａ８を制御することによって、固定フレーム１
２及び可動フレーム１６に対する相対的な除振テーブル
１８の高さ及び傾きを制御することができる。

【００１０】除振台１０は更に、除振テーブル１８の下
面に取り付けられた、この除振テーブル１８の加速度を
検出する６個の加速度センサＳ１〜Ｓ６を含んでいる。
これら加速度センサのうち３個の加速度センサＳ１〜Ｓ
３は水平方向加速度センサであり、いずれもその加速度
検出軸を水平にして、ただしその方向を互いに異ならせ
て配設してある。残りの３個の加速度センサＳ４〜Ｓ６
は鉛直方向加速度センサであり、その加速度検出軸を鉛
直方向に向けて配設してある。３個の水平方向加速度セ
ンサＳ１〜Ｓ３からの検出信号を解析することによっ
て、除振テーブル１８の水平方向の加速度及び水平面内
の回転加速度を求めることができる。また、３個の鉛直
方向加速度センサＳ４〜Ｓ６からの検出信号を解析する
ことによって、除振テーブル１８の高さ方向の加速度及
び傾き方向の加速度を求めることができる。尚、加速度
センサの個数及び配設位置は、除振テーブル１８の加速
度を算出するために用いるアルゴリズムに応じて様々に
選択されるものであり、以上に説明した図示例における
個数及び配設位置に限られるものではない。

【００１１】除振台１０は更に、図３にブロック図で示
した制御手段２２を含んでいる。この制御手段２２は、
加速度センサＳ１〜Ｓ６の検出出力に基づいてアクチュ
エータＡ１〜Ａ８を制御することにより、除振テーブル
１８の加速度を抑制して除振テーブル１８の除振を達成
するための手段である。従って、除振テーブル１８と、
加速度センサＳ１〜Ｓ６と、制御手段２２と、アクチュ
エータＡ１〜Ａ８とで、除振台１０の制御系が構成され
ている。図３に示すように、制御手段２２は、６個の加
速度センサＳ１〜Ｓ６の各々に接続した６個の信号処理
回路Ｐ１〜Ｐ６を含んでおり、それら信号処理回路Ｐ１
〜Ｐ６は、アクティブ除振機構１４の制御系が良好に応
答し得る周波数領域（ダイナミックレンジ）から外れる
周波数成分を検出出力から除去することにより、不要情
報を排除して制御系の安定性を高める機能を果たしてい
る。

【００１２】それら６個の信号処理回路Ｐ１〜Ｐ６の出
力は、対応する６個のＡ／ＤコンバータＡＤ１〜ＡＤ６
の各々に入力され、そこでディジタル化された上で、入
力インターフェースＩＩＦを介してコントローラＣＴへ
入力されている。コントローラＣＴは、適当な制御プロ
グラムをインストールしたパーソナル・コンピュータで
構成することもでき、或いはハードウェアで構成した制
御装置とすることもできる。コントローラＣＴには、既
知量として、除振テーブル１８の質量とその上に載置さ
れた質量との合計である振動質量と、８個のアクチュエ
ータＡ１〜Ａ８を除振テーブル１８に接続しているラバ
ーブロックの弾性に起因する、除振テーブル１８の支持
構造中のばね要素及び減衰要素の定数とが予め入力され
ている。コントローラＣＴは、それら既知量と、６個の
加速度センサＳ１〜Ｓ６の出力とに基づいて、８個のア
クチュエータＡ１〜Ａ８の夫々の作動量をどのようにす
れば除振テーブル１８の加速度を最小にし得るかを算出
し、それら作動量を夫々に反映した８つの指令信号を出
力インターフェースＯＩＦへ常時送出している。

【００１３】出力インターフェースＯＩＦは、入力して
くるそれら８つの指令信号を、８個のＤ／Ａコンバータ
ＤＡ１〜ＤＡ８へ分配し、それらＤ／ＡコンバータＤＡ
１〜ＤＡ８は、受け取った指令信号をアナログ化した上
で、アクチュエータ駆動回路であるサーボ増幅器ＳＡ１
〜ＳＡ８へ供給する。それらサーボ増幅器ＳＡ１〜ＳＡ
８は、受け取った指令信号に応じた大きさの電流を前述
のピエゾアクチュエータＡ１〜Ａ８へ供給することで、
それらアクチュエータＡ１〜Ａ８に、夫々の指令信号に
応じた作動量を発生させる。

【００１４】以上の制御系は、制御手段２２がアクチュ
エータＡ１〜Ａ８を制御することによって、所定加速度
までの微振動を除振するように構成されており、即ち、
加速度センサＳ１〜Ｓ６のダイナミックレンジも、アク
チュエータＡ１〜Ａ８の容量も、その所定加速度の値に
従って選択されている。この所定加速度を、以下の説明
では「第１所定加速度」と呼ぶことにする。尚、コント
ローラＣＴは、第１所定加速度以上の加速度が検出され
た場合には、アクチュエータＡ１〜Ａ８の動作を停止さ
せることで制御系のループを断ち切るようにしている。
これは除振機能を停止するということであり、このよう
にしているのは、除振のための制御動作が暴走して異常
振動を発生することや、アクチュエータに過大負荷が加
わること等を未然に防止するためである。尚、既に述べ
たように、比較的大きな地震（例えば震度２以上の地
震）が発生して固定フレーム１２に所定加速度以上の水
平方向加速度が発生したときに、可動フレーム１６が固
定フレーム１２に対して相対的に水平方向に変位するよ
うにしてあるが、この所定加速度（以下の説明では「第
２所定加速度」と呼ぶことにする）は、第１所定加速度
より大きな加速度である。

【００１５】除振台１０は更に、固定フレーム１２に対
する除振テーブル１８の相対的な水平移動に対する復元
力及び減衰力を発生する復元減衰手段を備えており、こ
の復元減衰手段は、上端が除振テーブル１８に接続され
下端が固定フレーム１２に連結された免震支持ユニット
２４から成る。免震支持ユニット２４は、ゴム板と鋼板
とを交互に積層して形成した円柱形積層体の中心軸に沿
って孔を設け、その孔の中に鉛製の円柱体を挿入したも
のであり、従来公知の免震支持ユニットと同様のもので
ある。免震支持ユニット２４は、その下端が固定フレー
ム１２にボルト（不図示）で固定連結されており、鉛製
の円柱体（不図示）は鉛直方向に延在している。図４
に、免震支持ユニット２４の上端と除振テーブル１８と
を接続している接続構造を示した。この接続構造は、免
震支持ユニット２４の上端に固設された複数本の鉛直ピ
ン２６と、それら鉛直ピン２６に遊嵌する除振テーブル
１８の下面に形成された夫々の鉛直孔２８との組み合わ
せから成るダボピン構造として構成されている。尚、こ
れとは逆に、鉛直ピンを除振テーブル１８の下面に設
け、鉛直孔を免震支持ユニット２４の上端に形成するよ
うにしてもよい。鉛直ピン２６の半径と鉛直孔２８の半
径との差が、このダボピン構造のクリアランスとなって
おり、このクリアランスの大きさは、第１所定加速度に
対応した除振テーブル１８の微振動の振幅より大きく
し、例えば１ｍｍ程度にする。従ってこの接続構造によ
れば、免震支持ユニット２４と除振テーブル１８との間
の相対的な鉛直方向変位は拘束されず、一方、免震支持
ユニット２４と除振テーブル１８との間の相対的な水平
方向及び水平面内での回転方向の変位は、第１所定加速
度に対応した除振テーブル１８の微振動の振幅より大き
いクリアランスをもって拘束される。

【００１６】免震支持ユニット２４の上端が下端に対し
て相対的に水平移動することによって、この免震支持ユ
ニット２４は剪断変形し、その際に鉛製の円柱体が塑性
変形するために振動エネルギが散逸される。また、積層
されたゴム板の内部摩擦によっても振動エネルギが散逸
され、ゴム板の弾性力は、免震支持ユニット２４の剪断
変形を復元させる復元力として働く。免震支持ユニット
２４は、水平方向に剪断変形するのに伴って、その高さ
も僅かにではあるが変化し、多くの場合、短縮する（上
端が沈み込む）方向に変化する。しかしながら、先に説
明したように、除振テーブル１８と免震支持ユニット２
４の上端とを、鉛直方向には互いに拘束しないように接
続してあるため、この免震支持ユニット２４の高さの変
化は、除振テーブル１８に対して何ら影響を及ぼさな
い。また、既述のごとく、制御手段２２がアクチュエー
タＡ１〜Ａ８を制御して行う除振動作は、第１所定加速
度までの除振テーブル１８の微振動を除振するものであ
るが、その微振動の振幅は鉛直ピン２６と鉛直孔２８と
の間のクリアランスより小さいため、除振テーブル１８
の水平方向の振動に関しても、免震支持ユニット２４の
存在は除振テーブル１８に対して何ら影響を及ぼさな
い。更に、既述のごとく、固定フレーム１２に発生する
加速度が第２所定加速度以下のときには可動フレーム１
６が固定フレーム１２に対して固定された状態に維持さ
れている。従って、第２所定加速度以上の加速度が発生
しない限り、可動フレーム１２の移動や免震支持ユニッ
ト２４の存在によって除振機能が影響を受けることはな
い。

【００１７】第２所定加速度の大きさは、例えば震度２
程度の地震に伴う加速度（１０ガル〜数十ガル程度）に
設定し、一方、除振機能が対応する微振動の加速度の上
限である前述の第１所定加速度の大きさは、例えば数ガ
ル程度に設定する。このように設定することにより、除
振機能が発揮される小加速度領域では、可動フレーム１
６が固定フレーム１２に対して固定された状態に維持さ
れるため除振が高精度で行われ、一方、可動フレーム１
６が固定フレーム１２に対して水平方向に変位する大加
速度領域では、除振機能は停止されるが、可動フレーム
１６が変位することによって除振テーブル１８の加速度
が抑制されるため、除振テーブル１８上の装置がその大
振動によって損傷ないし破壊されるという事態が効果的
に防止される。

【００１８】更に詳しく説明すると、先に露光装置に即
して説明したように、除振台１０に作用する振動には大
きく分けて次の３種類の振動がある。 （１）除振台１０の外部環境に通常的に発生している微
振動（これには、交通振動、周辺の建設工事の振動、建
物内の機器の作動による振動、建物内の歩行による振動
等が含まれる）。 （２）除振台１０に載置されている装置自体が発生する
微振動。 （３）地震による振動。 これらのうち（１）及び（２）の微振動しか存在してい
ないときには、可動フレーム１６は固定フレーム１２に
対して固定された状態に維持され、このときその種の微
振動はアクチュエータＡ１〜Ａ８の動作によって効果的
に除振される。また、上記（３）の地震による振動は、
直下形地震の場合を除いて水平方向の振動として発生す
るが、その振動の振幅及び加速度は微細なものから大き
なものまで様々である。その振動の加速度の大きさが第
２所定加速度以上のときには、可動フレーム１６及び除
振テーブル１８が固定フレーム１２に対して相対的に水
平方向に振動し、その振動が免震支持ユニット２４によ
って減衰されため、固定フレーム１２から除振テーブル
１８へ伝達される加速度が小さく抑えられ、除振テーブ
ル１８上に載置した装置の損傷ないし破壊が効果的に防
止される。尚、このような大きな振動が発生したとき
は、除振機能は停止されるため、例えば除振テーブル１
８上の装置が半導体の製造装置であった場合には、その
地震の発生時に製造されていた製品は不良品になること
が予期されるが、そのような不良品は最終検査工程では
ねればよく、たとえ地震発生時に不良品が発生しても、
それが最終的な製品歩留まりに与える影響は僅かなもの
でしかない。一方、発生した地震が小さく、その地震に
よる振動の加速度が第２所定加速度以下である場合に
は、可動フレーム１６は固定フレーム１２と一体に振動
することになるが、ただしそのような小さな加速度で
は、除振テーブル１８上に載置した装置が破損するおそ
れはない。また、地震による振動の加速度が第２所定加
速度以下であっても、それが第１所定加速度以上であれ
ば除振機能が停止するため、除振のための制御動作の暴
走によって除振テーブル１８の振動が逆に強められると
いう事態に陥るおそれもない。尚、第２所定加速度の大
きさは、鉛直方向アクチュエータＡ５〜Ａ８に備えた摺
動機構２０に働く摩擦力が小さい場合には、主として摩
擦摺動機構１４に働く摩擦力のみによって規定され、一
方、摺動機構２０に働く摩擦力が大きい場合には、その
摩擦力によっても影響される。その場合には、摺動機構
２０の摩擦力も考慮に入れて第２所定加速度を適当な値
に設定すればよい。第２所定加速度以上の加速度が作用
したときに可動フレーム１６が変位するということは、
換言すれば、除振台の免震性能にトリガ機能を持たせた
ということに他ならない。

【００１９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
にかかる除振台によれば、地震による大振動が発生しな
い限り、可動フレームが固定フレームに対して相対的に
固定された状態に維持されるため、可動フレームの移動
によって除振機能が損なわれるおそれがない。一方、地
震による大振動が発生したときには、可動フレームが固
定フレームに対して相対的に水平方向に移動することに
よってその大振動が吸収されるため、除振テーブル上に
載置した精密機械等の装置が地震の大振動によって損傷
ないし破壊されるという事態が効果的に防止される。し
かも、使用する加速度センサはダイナミックレンジの広
いものであることを要さず、アクチュエータは大容量の
ものであることを要しないため、簡明で低コストの構成
によって以上が達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかる除振台の側面図で
ある。

【図２】除振台の平面図である。

【図３】除振台の制御手段のブロック図である。

【図４】除振台に使用している免震支持ユニットの上端
と除振テーブルとの間の接続構造を示した一部断面側面
図である。

【符号の説明】

１０ 除振台 １２ 固定フレーム １４ 摩擦摺動機構 １６ 可動フレーム １８ 除振テーブル ２０ 摺動機構 ２２ 制御手段 ２４ 免震支持ユニット ２６ 鉛直ピン ２８ 鉛直孔 Ａ１〜Ａ８ アクチュエータ Ｓ１〜Ｓ６ 加速度センサ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建築物に対して固定される固定フレーム
   と、 摩擦摺動機構を介して前記固定フレーム上に水平方向に
   移動可能に支持された可動フレームと、 除振テーブルと、 前記可動フレームと前記除振テーブルとの間に介設され
   前記除振テーブルを水平方向に駆動及び支持する複数の
   水平方向アクチュエータと、 前記固定フレームに取り付けられ、水平方向の相対的変
   位を許容する摺動機構を介して前記除振テーブルに連結
   され、前記除振テーブルを鉛直方向に駆動及び支持する
   複数の鉛直方向アクチュエータと、 前記固定フレームに対する前記除振テーブルの相対的な
   水平移動に対する復元力及び減衰力を発生する復元減衰
   手段と、 前記除振テーブルの加速度を検出する複数のセンサと、 前記複数のセンサの検出出力に基づいて前記複数のアク
   チュエータを制御することで前記除振テーブルの加速度
   を抑制して前記除振テーブルの除振を達成する制御手段
   とを備え、 前記制御手段が前記複数のアクチュエータを制御するこ
   とで、第１所定加速度までの前記除振テーブルの微振動
   を除振するように構成してあり、 前記固定フレームに前記第１所定加速度より大きい第２
   所定加速度以上の水平方向加速度が発生したときに前記
   可動フレームが前記固定フレームに対して相対的に水平
   方向に変位し、前記復元減衰手段がその水平方向変位を
   復元及び減衰することで、前記除振テーブルの免震が達
   成されるようにした、 ことを特徴とする除振台。
2. 【請求項２】 前記復元減衰手段は、上端が前記除振テ
   ーブルに接続され下端が前記固定フレームに固定連結さ
   れた免震支持ユニットから成り、該免震支持ユニットと
   該除振テーブルとの間の接続構造は、該免震支持ユニッ
   トと該除振テーブルとの間の相対的な鉛直方向変位を拘
   束せず、該免震支持ユニットと該除振テーブルとの間の
   相対的な水平方向及び水平面内での回転方向の変位を前
   記第１所定加速度に対応した前記除振テーブルの微振動
   の振幅より大きいクリアランスをもって拘束する接続構
   造である請求項１記載の除振台。
3. 【請求項３】 前記接続構造は、前記免震支持ユニット
   と前記除振テーブルとの一方に設けられた鉛直ピンと、
   該鉛直ピンに遊嵌する前記免震支持ユニットと前記除振
   テーブルとの他方に設けられた鉛直孔との組み合わせか
   ら成るダボピン構造である請求項２記載の除振台。
4. 【請求項４】 前記摩擦摺動機構は、前記固定フレーム
   と前記可動フレームとに形成され互いに摺接する夫々の
   摺接面から成り、それら摺接面の少なくとも一方にテフ
   ロンを被着してある請求項１乃至３の何れか１項記載の
   除振台。