JP2001146940A - Active vibration resistant device, method therefor, and device manufacturing method - Google Patents

Active vibration resistant device, method therefor, and device manufacturing method

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JP2001146940A
JP2001146940A JP33189799A JP33189799A JP2001146940A JP 2001146940 A JP2001146940 A JP 2001146940A JP 33189799 A JP33189799 A JP 33189799A JP 33189799 A JP33189799 A JP 33189799A JP 2001146940 A JP2001146940 A JP 2001146940A
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vibration
vibration isolation
isolation table
signal
motion mode
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Japanese (ja)
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Isao Iwai
功 岩井
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Canon Inc
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent deterioration of vibration control performance, in such a case where a mounted object on a vibration resistant table is an apparatus for moving on the vibration resistant table, and in such a case where a gravity center position is not different from a designed position by size error and assembly error. SOLUTION: This active vibration resistant device is provided with a vibration resistant table 1 mounted with an object 3 under vibration resistance, a plurality of supporting mechanisms 2 vibration-resistantly supporting the vibration resistant table and having an actuator for applying controlling force to the vibration resistant table, a plurality of vibration detecting means 4 for detecting vibration of the vibration resistant table, an extracting means 5 for extracting a vibration signal of a prescribed operating mode of the vibration resistant table on the basis of an output signal of a plurality of vibration detecting means, a compensation calculating means 6 for executing prescribed compensation to an output of the extracting means, and a distribution means for distributing the compensation signal of each operating mode obtained by the compensation calculating means as a driving signals of each actuator. In the active vibration resistant device, a calculating method of the extracting means and the distributing means is changed on the basis of a gravity center position of the vibration resistant table or a construction body formed by assembling the vibration resistant table with the object under vibration resistant.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、装置設置基礎から
伝達される振動等に対する除振特性を大きく改善した精
密機器搭載用の能動除振装置、能動除振方法およびこれ
を用いたデバイス製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an active anti-vibration apparatus for mounting on precision equipment, which has greatly improved anti-vibration characteristics with respect to vibration transmitted from an installation base, an active anti-vibration method, and a device manufacturing method using the same. About.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子顕微鏡、半導体露光装置等の精密機
器の高精度化にともない、それらを搭載する精密除振装
置の高性能化が求められている。特に半導体露光装置に
おいては、適切かつ迅速な露光を行うために、床などの
装置設置基礎からの振動をはじめとする外部からの振動
を極力除去した除振台が必要であり、外部振動に対する
除振性能や、除振台に搭載された機器の動作によって発
生する振動に対する制振性能それぞれへの要求は厳し
く、一段と高性能な除振装置が不可欠なものとなってい
る。
2. Description of the Related Art As precision instruments such as an electron microscope and a semiconductor exposure apparatus have become more precise, there has been a demand for higher performance of a precision anti-vibration apparatus equipped with them. In particular, in the case of a semiconductor exposure apparatus, in order to perform appropriate and quick exposure, a vibration isolation table that eliminates as much as possible external vibrations such as vibrations from a floor or other equipment installation foundation is necessary. There are strict requirements for vibration performance and vibration suppression performance for vibration generated by the operation of equipment mounted on the vibration isolation table, and a more sophisticated vibration isolation device is indispensable.

【0003】このような要求に対しては、除振台の振動
を振動センサで検出し、その出力信号を補償して、除振
台に制御力を加えるアクチュエータにフィードバックす
ることにより、能動的に除振台の振動制御を行なう、能
動除振装置が実用化されている。能動除振装置は、ば
ね、ダンパなどの受動的な除振要素だけで構成された従
来の除振装置では困難であった、除振性能と制振性能の
バランスのとれた実現を可能にする。
In response to such a demand, the vibration of the vibration isolation table is detected by a vibration sensor, the output signal is compensated, and the output signal is fed back to an actuator for applying a control force to the vibration isolation table, so that the vibration is actively detected. 2. Description of the Related Art An active vibration isolation device that controls vibration of a vibration isolation table has been put to practical use. Active anti-vibration devices enable a balanced realization of anti-vibration performance and vibration control performance, which was difficult with conventional anti-vibration devices consisting only of passive anti-vibration elements such as springs and dampers. .

【0004】ところで、これらの装置およびその制御方
法では、除振台上に配置された振動センサと、それにも
っとも近くに配置されたアクチュエータの組ごとに独立
に制御ループを構成して振動や位置・姿勢制御を行うも
のが一般的であった。つまり除振台の各部に独立な制御
ループを構成する方法がとられてきた。
In these devices and their control methods, a control loop is formed independently for each set of a vibration sensor disposed on a vibration isolation table and an actuator disposed closest to the vibration sensor, and vibration, position and It is common to perform attitude control. That is, a method of forming an independent control loop in each part of the vibration isolation table has been adopted.

【0005】しかし、この方法で制御される能動除振装
置では、除振台各部に構成された制御ループ内のパラメ
ータと、除振台の並進・回転などの各運動モードの挙動
とが一対一には対応しない。そのため、制御系の安定性
や制御性能に留意して制御パラメータの設計および調整
を行うことは容易ではなかった。すなわち、この方式で
は除振台各部に独立に調整された制御系が相互に干渉す
るため、制御パラメータを調整して除振装置の運動特性
を任意に調整し、振動制御性能を向上させるのは困難で
あった。
However, in the active vibration isolator controlled by this method, the parameters in the control loop formed in each part of the vibration isolation table and the behavior of each motion mode such as translation and rotation of the vibration isolation table are one-to-one. Does not correspond to Therefore, it is not easy to design and adjust the control parameters while paying attention to the stability and control performance of the control system. In other words, in this method, the control systems independently adjusted in each part of the vibration isolation table interfere with each other, so that the control parameters are adjusted and the motion characteristics of the vibration isolation device are arbitrarily adjusted to improve the vibration control performance. It was difficult.

【0006】このような問題に対しては、除振台の並進
・回転などの各運動モードごとに振動制御を行う除振装
置が提案され、その有効性が確認されている。図12
は、この従来の除振台を運動モード毎に制御する能動除
振装置の構成例を示す。同図に示すように、この除振装
置では、振動センサ4の出力から、除振台1の並進・回
転などの各運動モードの情報を運動モード抽出手段5で
抽出し、抽出結果に対して補償演算手段6により各運動
モード毎に補償演算を施す。そして、得られた各運動モ
ード毎の補償信号を、推力分配手段7を用いて、除振台
1に制御力を加える各支持機構2内のアクチュエータに
分配する。各アクチュエータは推力分配器7の出力信号
に基づき、駆動回路12により駆動される。
In order to solve such a problem, a vibration isolator that performs vibration control for each motion mode such as translation and rotation of the vibration isolator has been proposed, and its effectiveness has been confirmed. FIG.
1 shows a configuration example of an active vibration isolation device that controls this conventional vibration isolation table for each motion mode. As shown in the drawing, in the vibration damping device, information on each motion mode such as translation and rotation of the vibration damping table 1 is extracted from the output of the vibration sensor 4 by the motion mode extracting means 5, and the extracted result is Compensation calculation is performed by the compensation calculation means 6 for each exercise mode. Then, the obtained compensation signal for each motion mode is distributed to actuators in each support mechanism 2 for applying a control force to the vibration isolation table 1 by using the thrust distribution means 7. Each actuator is driven by the drive circuit 12 based on the output signal of the thrust distributor 7.

【0007】このような能動除振装置では、制御パラメ
ータの設計および調整を除振台の運動モード、つまり除
振台全体の運動特性に着目して行うことができる。その
ため制御パラメータの設計および調整を容易に行うこと
ができる。
In such an active vibration isolator, control parameters can be designed and adjusted by focusing on the motion mode of the vibration isolation table, that is, the motion characteristics of the entire vibration isolation table. Therefore, control parameters can be easily designed and adjusted.

【0008】このようにして除振台を運動モード毎に制
御するためには、除振台の各運動モードの挙動が十分な
精度で確保され、各運動モードの駆動信号に対応して各
アクチュエータに正しく推力が分配されなくてはならな
い。そのためには、運動モード抽出手段および推力分配
手段での演算を正確に行う必要がある。これらの演算は
除振台の重心位置ならびにセンサおよびアクチュエータ
の配置位置に基づいて行われる。
In order to control the anti-vibration table for each motion mode in this manner, the behavior of each of the motion modes of the anti-vibration table is ensured with sufficient accuracy, and each of the actuators corresponding to the drive signal of each of the motion modes is controlled. Thrust must be properly distributed to the vehicle. For that purpose, it is necessary to accurately perform the calculations by the motion mode extracting means and the thrust distribution means. These calculations are performed based on the position of the center of gravity of the vibration isolation table and the positions of the sensors and actuators.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の能動除振装置によれば、除振台の搭載物がX
Yステージのように除振台上を移動する機器である場合
には、搭載物の移動に伴って重心位置が変化するため、
搭載物の静的な配置から求めた重心に基づいて決定され
る演算式による運動モード抽出手段および推力分配手段
の演算結果と実際の値との間にズレを生じ、振動制御性
能を劣化させることがある。
However, according to such a conventional active anti-vibration apparatus, the mounting of the anti-vibration table is X.
In the case of a device that moves on an anti-vibration table such as a Y stage, since the position of the center of gravity changes with the movement of the load,
A deviation occurs between the actual value and the calculation result of the motion mode extraction means and thrust distribution means based on the arithmetic expression determined based on the center of gravity obtained from the static arrangement of the load, and the vibration control performance is deteriorated. There is.

【0010】また、除振台あるいは搭載物等には寸法誤
差や組立誤差が存在し、正確な重心位置を容易に求める
ことができないため、設計上の重心位置に基づいて決定
される演算式による運動モード抽出手段および推力分配
手段の演算結果と実際の値との間にズレを生じ、振動制
御性能を劣化させることがある。
[0010] In addition, since there is a dimensional error or an assembly error in the vibration damping table or the mounted object, it is not possible to easily obtain an accurate position of the center of gravity. A deviation may occur between the calculation result of the motion mode extraction unit and the thrust distribution unit and the actual value, which may deteriorate the vibration control performance.

【0011】本発明の目的は、このような従来技術の課
題に鑑み、能動除振装置および方法ならびにデバイス製
造方法において、除振台の搭載物が除振台上を移動する
機器である場合や、寸法誤差や組立誤差により重心位置
が設計上のものと異なる場合においても、振動制御性能
を劣化させることがないようにすることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned problems in the prior art, an object of the present invention is to provide an active vibration isolator, a method, and a device manufacturing method in which a mounted object of the vibration isolation table is an apparatus that moves on the vibration isolation table. It is another object of the present invention to prevent the vibration control performance from deteriorating even when the position of the center of gravity is different from the designed position due to a dimensional error or an assembly error.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明の第1の能動除振装置は、除振の対象物を搭
載する除振台と、該除振台を防振支持するとともに該除
振台へ制御力を加えるアクチュエータを有する複数の支
持機構と、前記除振台の振動を検出する複数の振動検出
手段と、前記複数の振動検出手段の出力信号に基づいて
前記除振台の所定の運動モードの振動信号を抽出する抽
出手段と、前記抽出手段の出力に所定の補償を施す補償
演算手段と、前記補償演算手段により得られた各運動モ
ードの補償信号を各アクチュエータの駆動信号として分
配する分配手段とを備え、前記除振台または前記除振台
と対象物を合わせた構造体の重心位置に基づいて前記抽
出手段と分配手段の演算方法を変化させることを特徴と
する。
In order to achieve this object, a first active vibration isolator according to the present invention includes a vibration isolation table on which an object to be subjected to vibration isolation is mounted, and a vibration isolating support for the vibration isolation table. A plurality of support mechanisms having an actuator for applying a control force to the anti-vibration table, a plurality of vibration detecting means for detecting vibrations of the anti-vibration table, and the anti-vibration based on output signals of the plurality of vibration detecting means. Extraction means for extracting a vibration signal of a predetermined motion mode of the table, compensation calculation means for performing a predetermined compensation on the output of the extraction means, and a compensation signal of each motion mode obtained by the compensation calculation means for each actuator. Distributing means for distributing as a drive signal, wherein a calculation method of the extracting means and the distributing means is changed based on the position of the center of gravity of the vibration isolation table or a structure in which the vibration isolation table and the target are combined. I do.

【0013】本発明の第2の能動除振装置は、第1の能
動除振装置において、前記アクチュエータは空気圧アク
チュエータであり、前記重心位置は前記空気圧アクチュ
エータにより前記除振台の姿勢を所定に維持するために
必要な前記空気圧アクチュエータの圧力に基づいて求め
られることを特徴とする。
According to a second active vibration isolator of the present invention, in the first active vibration isolator, the actuator is a pneumatic actuator, and the position of the center of gravity is maintained at a predetermined position by the pneumatic actuator. In this case, it is determined based on the pressure of the pneumatic actuator necessary to perform the operation.

【0014】また、本発明の能動除振方法は、除振台の
複数箇所における振動を検出する工程と、この検出結果
に基づいて前記除振台の所定の運動モードの振動信号を
抽出する工程と、抽出された各運動モードの振動信号に
所定の補償を施す工程と、補償が施された各運動モード
の振動信号を、前記除振台を防振支持するとともに前記
除振台へ制御力を加える複数のアクチュエータへの駆動
信号として分配する工程と、前記除振台または前記除振
台とその上の除振対象物を合わせた構造体の重心位置に
基づいて前記運動モードの振動信号の抽出および分配を
行うための演算方法を変化させる工程とを具備すること
を特徴とする。
Further, in the active vibration isolation method of the present invention, a step of detecting vibrations at a plurality of locations on the vibration isolation table and a step of extracting a vibration signal of a predetermined motion mode of the vibration isolation table based on the detection result. Applying a predetermined compensation to the extracted vibration signal of each motion mode; and controlling the vibration signal of each of the motion modes subjected to compensation to the vibration isolation table while controlling the vibration isolation table. And distributing as a drive signal to a plurality of actuators, and the vibration signal of the motion mode based on the position of the center of gravity of the vibration isolating table or the structure including the vibration isolating table and the vibration isolation target thereon. Changing a calculation method for performing extraction and distribution.

【0015】そして、本発明のデバイス製造方法は、本
発明の能動除振方法により露光装置の基板ステージ、投
影光学系、または原板ステージを除振しながら防振支持
する工程と、前記露光装置により前記原板ステージ上の
原板のパターンを、前記投影光学系を介して前記基板ス
テージ上の基板に露光する工程とを具備することを特徴
とする。
[0015] The device manufacturing method of the present invention comprises the steps of: supporting the substrate stage, the projection optical system, or the original plate stage of the exposure apparatus in a vibration-proof manner by the active vibration-removing method of the present invention; Exposing the pattern on the original plate on the original stage to the substrate on the substrate stage via the projection optical system.

【0016】これら本発明の構成において、除振台また
は除振台とその上の除振対象物を合わせた構造体の重心
位置に基づいて各運動モードの振動信号の抽出および分
配を行うための演算方法を変化させるようにしたため、
除振対象物が除振台上を移動してこれらを合わせた重量
の重心が変化する場合や、寸法誤差や組立誤差により重
心位置が設計上のものと異なる場合においても、これら
の場合に応じて適宜変更される演算方法により、精確な
重心位置に対応した各運動モードの振動信号の抽出およ
び分配が行われる。したがって、振動制御性能の劣化が
防止されることになる。
In the configuration of the present invention, a vibration signal for each motion mode is extracted and distributed based on the position of the center of gravity of a vibration isolating table or a structure in which a vibration isolating table and an object to be vibration isolating are combined. Because the calculation method was changed,
If the object to be removed moves on the table and the center of gravity of the combined weight changes, or if the position of the center of gravity differs from the designed one due to dimensional errors or assembly errors, By the calculation method appropriately changed, the vibration signals of each motion mode corresponding to the exact position of the center of gravity are extracted and distributed. Therefore, deterioration of the vibration control performance is prevented.

【0017】[0017]

【実施例】図1は本発明の一実施例に係る能動除振装置
の構成を示すブロック図である。この能動除振装置は、
同図に示すように、精密機器3を搭載する除振台1と、
除振台1を防振支持するとともに制御力を加える空気圧
アクチュエータを内蔵する支持機構2と、除振台1の振
動を検出する加速度センサなどの複数の振動検出手段4
と、各振動検出手段4の出力信号に基づいて除振台1の
並進、回転などの各運動モードの振動信号を抽出する運
動モード抽出手段5と、運動モード抽出手段5の出力を
適切に補償する補償演算手段6と、補償演算手段6によ
り得られた各運動モードの補償信号を各支持機構2の空
気圧アクチュエータの駆動信号として分配する推力分配
手段7と、各支持機構2の空気圧アクチュエータの圧力
を検出する圧力検出手段8と、圧力検出手段8により検
出された圧力信号に基づいて除振台1および精密機器3
を合わせた結合体の重心位置を推定する同定手段9を備
える。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an active vibration isolator according to one embodiment of the present invention. This active anti-vibration device
As shown in the figure, a vibration isolation table 1 on which a precision instrument 3 is mounted,
A support mechanism 2 having a built-in pneumatic actuator for supporting the anti-vibration table 1 and applying a control force, and a plurality of vibration detecting means 4 such as an acceleration sensor for detecting the vibration of the anti-vibration table 1
A motion mode extracting means 5 for extracting a vibration signal of each motion mode such as translation and rotation of the vibration isolation table 1 based on an output signal of each vibration detecting means 4, and appropriately compensating an output of the motion mode extracting means 5 Compensation operation means 6, thrust distribution means 7 for distributing the compensation signal of each motion mode obtained by compensation operation means 6 as a drive signal of the pneumatic actuator of each support mechanism 2, and pressure of the pneumatic actuator of each support mechanism 2 Detecting means 8 for detecting vibrations, the vibration isolator 1 and the precision equipment 3 based on the pressure signal detected by the pressure detecting means 8.
Identification means 9 for estimating the position of the center of gravity of the combined body with

【0018】この装置を構成するフィードバックループ
においては、除振台1の振動が各振動検出手段4で検出
され、増幅器10で増幅され、バンドパスフィルタ11
に入力される。そして、バンドパスフィルタ11を通過
した必要な周波数帯域のみの振動信号から、運動モード
抽出手段5により、除振台1の並進、回転などの各運動
モードの振動情報が抽出される。運動モード抽出手段5
において用いられる運動モード変換式は、除振台1の重
心位置および振動検出手段の配置により決定される。
In the feedback loop constituting this device, the vibration of the vibration isolation table 1 is detected by each vibration detecting means 4, amplified by the amplifier 10, and
Is input to Then, from the vibration signal of only the necessary frequency band that has passed through the band-pass filter 11, the motion mode extracting means 5 extracts vibration information of each motion mode such as translation and rotation of the vibration isolation table 1. Exercise mode extraction means 5
Is determined by the position of the center of gravity of the vibration isolation table 1 and the arrangement of the vibration detecting means.

【0019】図2は精密機器3が所定の基準位置に位置
する場合における除振台1の重心Gの位置および振動検
出手段4の配置を示す。この場合、運動モード抽出手段
5において、各振動検出手段4からの振動信号a1、a
2およびa3に基づいて除振台1のXおよびY方向の並
進成分axおよびayならびに回転成分aθzが抽出さ
れるとすれば、これらを抽出するための運動モード抽出
式は式1で表される。
FIG. 2 shows the position of the center of gravity G of the vibration isolator 1 and the arrangement of the vibration detecting means 4 when the precision equipment 3 is located at a predetermined reference position. In this case, in the motion mode extracting means 5, the vibration signals a1, a
If the translation components ax and ay and the rotation component aθz in the X and Y directions of the vibration isolation table 1 are extracted based on 2 and a3, the motion mode extraction formula for extracting these is represented by Expression 1. .

【0020】[0020]

【数1】 運動モード抽出手段5により抽出された各運動モードの
振動情報は補償演算手段6で演算処理され、この処理に
よって得られた各運動モードの補償信号は推力分配手段
7により各支持機構2の空気圧アクチュエータへの駆動
信号に分配される。分配された各駆動信号は、アクチュ
エータ駆動回路12を介して各支持機構2の空気圧アク
チュエータに付与され、これらを駆動する。
(Equation 1) The vibration information of each motion mode extracted by the motion mode extraction means 5 is processed by the compensation calculation means 6, and the compensation signal of each motion mode obtained by this processing is converted by the thrust distribution means 7 into the pneumatic actuator of each support mechanism 2. Is distributed to the drive signal. The distributed drive signals are applied to the pneumatic actuators of the support mechanisms 2 via the actuator drive circuit 12 to drive them.

【0021】推力分配手段7では、除振台1の重心位置
および各支持機構2の空気圧アクチュエータの配置に基
づいた推力分配式により各支持機構2のアクチュエータ
ヘの駆動信号が決定される。図3は、精密機器3が所定
の基準位置に位置する場合における除振台1の重心Gの
位置および各支持機構2のアクチュエータの配置を示
す。この場合、各アクチュエータヘの駆動信号がF1、
F2およびF3、各運動モードの補償信号におけるXお
よびY方向の並進推力がFxおよびFy、そして回転成
分のモーメントがMzであるとすれば、運動モード分配
式(推力分配式)は式2で表される。
In the thrust distributing means 7, a drive signal to the actuator of each support mechanism 2 is determined by a thrust distribution formula based on the position of the center of gravity of the vibration isolation table 1 and the arrangement of the pneumatic actuator of each support mechanism 2. FIG. 3 shows the position of the center of gravity G of the anti-vibration table 1 and the arrangement of the actuators of each support mechanism 2 when the precision equipment 3 is located at a predetermined reference position. In this case, the drive signal to each actuator is F1,
Assuming that the translational thrusts in the X and Y directions in the compensation signals of F2 and F3 and the respective motion modes are Fx and Fy, and the moment of the rotational component is Mz, the motion mode distribution formula (thrust distribution formula) is expressed by Formula 2. Is done.

【0022】[0022]

【数2】 一方、圧力検出手段8は、図10に示すように、空気圧
アクチュエータを構成する空気ばね14とサーボ式バル
ブ15とを結ぶ配管に接続され、XYステージ等の搭載
物が移動した場合、除振台1が姿勢を保つための空気圧
アクチュエータの圧力を検出する。同定手段9は、圧力
検出手段8によって検出された圧力を、搭載物が移動す
る際に発生する反力の影響を除去するフィルタ13を介
して取得し、これに基づいて除振台1と搭載物を合わせ
た結合体の重心位置を推定する。除振台1上の搭載物で
あるステージが基準位置にある場合の運動モード抽出式
および推力分配式は式1および式2で表されるが、図4
および5に示すように、任意の位置にステージ3が移動
して、結合体の重心Gの位置がXおよびY方向にαおよ
びβだけ変化した場合の運動モード抽出式および推力分
配式はそれぞれ次の式3および式4で示される。したが
って、同定手段9は、式3および式4に基づいて運動モ
ード抽出式および推力分配式を逐次変更する。
(Equation 2) On the other hand, as shown in FIG. 10, the pressure detecting means 8 is connected to a pipe connecting the air spring 14 and the servo valve 15 constituting the pneumatic actuator. 1 detects the pressure of the pneumatic actuator for maintaining the posture. The identification means 9 acquires the pressure detected by the pressure detection means 8 through the filter 13 for removing the influence of the reaction force generated when the mounted object moves, and based on the acquired information, the vibration isolation table 1 and the mounted The center of gravity of the combined object is estimated. The motion mode extraction formula and the thrust distribution formula when the stage, which is a load on the vibration isolation table 1, is at the reference position, are expressed by Formulas 1 and 2, and FIG.
As shown in FIGS. 5 and 5, when the stage 3 moves to an arbitrary position and the position of the center of gravity G of the combined body changes by α and β in the X and Y directions, the motion mode extraction formula and the thrust distribution formula are as follows. Equations 3 and 4 are used. Therefore, the identification means 9 sequentially changes the motion mode extraction formula and the thrust distribution formula based on Formulas 3 and 4.

【0023】[0023]

【数3】 (Equation 3)

【0024】[0024]

【数4】 図11は本実施例の除振装置を用いた場合の効果の例を
示す。同定手段9による運動モード抽出式および推力分
配式の変更を行わない場合は図中の細線16のように振
動の減衰に時間がかかるが、同定手段9による運動モー
ド抽出式および推力分配式の変更を搭載物の移動に応じ
て行う本実施例によれば、太線17のように速やかに振
動を減衰させることができる。
(Equation 4) FIG. 11 shows an example of the effect when the vibration damping device of the present embodiment is used. When the change of the motion mode extraction formula and the thrust distribution formula by the identification means 9 is not performed, it takes time to attenuate the vibration as indicated by the thin line 16 in the figure, but the change of the motion mode extraction formula and the thrust distribution formula by the identification means 9 is performed. According to this embodiment in which the vibration is carried out in accordance with the movement of the load, the vibration can be rapidly attenuated as indicated by the thick line 17.

【0025】図6および図7は、本発明の他の実施例に
係る能動除振装置における設計上の除振台1の重心Gの
位置と各振動検出手段4との位置関係および除振台1の
重心Gの位置と各支持機構2のアクチュエータとの位置
関係を示す。これに対し、図8および図9は、図6およ
び図7の位置関係からXおよびY方向にαおよびβだけ
ずれた実際の精確な位置関係を示す。他の点は図1の実
施例の場合と同様である。
FIGS. 6 and 7 show the positional relationship between the designed position of the center of gravity G of the vibration isolator 1 and each vibration detecting means 4 in the active vibration isolator according to another embodiment of the present invention, and the vibration isolator. The positional relationship between the position of the center of gravity G and the actuator of each support mechanism 2 is shown. On the other hand, FIGS. 8 and 9 show actual accurate positional relations shifted from the positional relations of FIGS. 6 and 7 by α and β in the X and Y directions. Other points are the same as those in the embodiment of FIG.

【0026】この場合、設計上の運動モード抽出式およ
び推力分配式はそれぞれ前記式1および式2で表され、
精確な運動モード抽出式および推力分配式はそれぞれ式
3および式4で表される。そして、同定手段9は圧力検
出手段8により検出された圧力を用いて除振台1の精確
な重心位置を推定し、その推定結果に基づいて、運動モ
ード抽出式および推力分配式を、それぞれ式3および式
4に従って適宜変更する。なお、精確な重心位置の推定
ならびに運動モード抽出式および推力分配式の変更は除
振装置の立上げ時などの任意の時点で行えばよい。
In this case, the motion mode extraction formula and the thrust distribution formula in design are expressed by the above formulas 1 and 2, respectively.
The precise motion mode extraction equation and the thrust distribution equation are expressed by Equations 3 and 4, respectively. Then, the identification means 9 estimates the accurate center of gravity position of the vibration isolation table 1 using the pressure detected by the pressure detection means 8, and based on the estimation result, calculates the motion mode extraction formula and the thrust distribution formula respectively. It is appropriately changed according to 3 and Equation 4. The accurate estimation of the center of gravity position and the change of the motion mode extraction formula and the thrust distribution formula may be performed at any time, such as when the vibration isolator is started up.

【0027】本実施例の効果も同様に図11によって示
される。すなわち、運動モード抽出式および推力分配式
として設計上のものをそのまま用いる従来の場合は図中
の細線16のように振動の減衰に時間がかかるが、同定
手段9による運動モード抽出式および推力分配式の変更
を適宜う本実施例によれば、太線17のように速やかに
振動を減衰させることができる。
The effect of this embodiment is also shown in FIG. That is, in the conventional case where the design is used as it is as the motion mode extraction formula and the thrust distribution formula, it takes time to attenuate the vibration as indicated by the thin line 16 in the figure. According to the present embodiment in which the expression is appropriately changed, the vibration can be rapidly attenuated as indicated by the thick line 17.

【0028】<デバイス製造方法の実施例>次に上記説
明した除振装置を利用したデバイス製造方法の実施例を
説明する。図13は微小デバイス(ICやLSI等の半
導体チップ、液晶パネル、CCD、薄膜磁気ヘッド、マ
イクロマシン等)の製造のフローを示す。ステップ1
(回路設計)ではデバイスのパターン設計を行う。ステ
ップ2(マスク製作)では設計したパターンを形成した
マスクを製作する。一方、ステップ3(ウエハ製造)で
はシリコンやガラス等の材料を用いてウエハを製造す
る。ステップ4(ウエハプロセス)は前工程と呼ばれ、
上記用意したマスクとウエハを用いて、リソグラフィ技
術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次のステ
ップ5(組立て)は後工程と呼ばれ、ステップ4におい
て作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程で
あり、アッセンブリ工程(ダイシング、ボンディン
グ)、パッケージング工程(チップ封入)等の工程を含
む。ステップ6(検査)では、ステップ5で作製された
半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検
査を行う。こうした工程を経て、半導体デバイスが完成
し、これが出荷(ステップ7)される。
<Embodiment of Device Manufacturing Method> Next, an embodiment of a device manufacturing method using the above-described vibration isolator will be described. FIG. 13 shows a flow of manufacturing micro devices (semiconductor chips such as ICs and LSIs, liquid crystal panels, CCDs, thin-film magnetic heads, micromachines, etc.). Step 1
In (Circuit Design), a device pattern is designed. Step 2 is a process for making a mask on the basis of the designed pattern. On the other hand, in step 3 (wafer manufacture), a wafer is manufactured using a material such as silicon or glass. Step 4 (wafer process) is called a pre-process,
An actual circuit is formed on the wafer by lithography using the prepared mask and wafer. The next step 5 (assembly) is called a post-process, and is a process of forming a semiconductor chip using the wafer produced in step 4, and includes processes such as an assembly process (dicing and bonding) and a packaging process (chip encapsulation). including. In step 6 (inspection), inspections such as an operation check test and a durability test of the semiconductor device manufactured in step 5 are performed. Through these steps, a semiconductor device is completed and shipped (step 7).

【0029】図14は上記ウエハプロセス(ステップ
4)の詳細なフローを示す。ステップ11(酸化)では
ウエハの表面を酸化させる。ステップ12(CVD)で
はウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップ13(電極
形成)ではウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ス
テップ14(イオン打込み)ではウエハにイオンを打ち
込む。ステップ15(レジスト処理)ではウエハにレジ
ストを塗布する。ステップ16(露光)では上記説明し
た除振装置で露光装置の必要部分を除振しつつ防振支持
しながら露光装置によってマスクの回路パターンをウエ
ハの複数のショット領域に並べて焼付露光する。ステッ
プ17(現像)では露光したウエハを現像する。ステッ
プ18(エッチング)では現像したレジスト像以外の部
分を削り取る。ステップ19(レジスト剥離)ではエッ
チングが済んで不要となったレジストを取り除く。これ
らのステップを繰り返し行なうことによって、ウエハ上
に多重に回路パターンが形成される。
FIG. 14 shows a detailed flow of the wafer process (step 4). Step 11 (oxidation) oxidizes the wafer's surface. Step 12 (CVD) forms an insulating film on the wafer surface. Step 13 (electrode formation) forms electrodes on the wafer by vapor deposition. In step 14 (ion implantation), ions are implanted into the wafer. In step 15 (resist processing), a resist is applied to the wafer. In step 16 (exposure), the exposure device aligns the circuit pattern of the mask on a plurality of shot areas of the wafer and performs printing exposure while supporting the anti-vibration while isolating the necessary parts of the exposure device using the anti-vibration device described above. Step 17 (development) develops the exposed wafer. In step 18 (etching), portions other than the developed resist image are removed. In step 19 (resist stripping), unnecessary resist after etching is removed. By repeating these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer.

【0030】本実施例の製造方法を用いれば、従来は製
造が難しかった大型のデバイスを精確に露光して製造す
ることができる。
By using the manufacturing method of this embodiment, a large-sized device, which has been conventionally difficult to manufacture, can be manufactured by exposing accurately.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、除振台ま
たは除振台と搭載物を合わせた結合体の重心が移動する
場合でも、十分な振動抑制性能を引き出すことができ
る。また除振台の重心が設計位置よりずれた場合でも、
十分な振動抑制性能を引き出すことができる。したがっ
て、より精確なデバイスの製造を行うことができる。
As described above, according to the present invention, sufficient vibration suppression performance can be obtained even when the center of gravity of the vibration isolation table or the combined body including the vibration isolation table and the mounted object moves. Also, even if the center of gravity of the vibration isolation table deviates from the design position,
Sufficient vibration suppression performance can be obtained. Therefore, a more accurate device can be manufactured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の一実施例に係る能動除振装置の構成
を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an active vibration isolation device according to an embodiment of the present invention.

【図2】 図1の装置における除振台の振動を検出する
センサの配置図である。
FIG. 2 is a layout diagram of a sensor for detecting vibration of a vibration isolation table in the apparatus of FIG.

【図3】 図1の装置における除振台に制御力を加える
アクチュエータの配置図である。
3 is an arrangement diagram of an actuator for applying a control force to a vibration isolation table in the apparatus of FIG.

【図4】 図1の装置における重心が移動した場合の除
振台の振動を検出するセンサの配置図である。
FIG. 4 is an arrangement diagram of sensors for detecting vibration of the vibration isolation table when the center of gravity moves in the apparatus of FIG. 1;

【図5】 図1の装置における重心が移動した場合の除
振台に制御力を加えるアクチュエータの配置図である。
FIG. 5 is a layout view of an actuator that applies a control force to the vibration isolation table when the center of gravity moves in the apparatus of FIG.

【図6】 本発明の他の実施例に係る能動除振装置にお
ける設計上の除振台の重心位置と各振動検出手段との位
置関係を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a positional relationship between a designed center of gravity of an anti-vibration table and each vibration detecting means in an active anti-vibration apparatus according to another embodiment of the present invention.

【図7】 図6の能動除振装置における設計上の除振台
の重心位置と各支持機構のアクチュエータとの位置関係
を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a positional relationship between a designed center of gravity of the vibration isolation table and an actuator of each support mechanism in the active vibration isolation device of FIG. 6;

【図8】 図6の位置関係からXおよびY方向にαおよ
びβだけずれた実際の精確な位置関係を示す図である。
8 is a diagram showing an actual accurate positional relationship shifted from the positional relationship of FIG. 6 by α and β in the X and Y directions.

【図9】 図7の位置関係からXおよびY方向にαおよ
びβだけずれた実際の精確な位置関係を示す図である。
9 is a diagram showing an actual accurate positional relationship shifted from the positional relationship of FIG. 7 by α and β in the X and Y directions.

【図10】 図1の装置における空気圧アクチュエータ
の構造図である。
FIG. 10 is a structural view of a pneumatic actuator in the apparatus of FIG.

【図11】 本発明に従った除振装置の効果を示すグラ
フである。
FIG. 11 is a graph showing the effect of the vibration damping device according to the present invention.

【図12】 従来の除振装置の構成を示すブロック図で
ある。
FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration of a conventional vibration isolation device.

【図13】 本発明の除振装置または方法を利用できる
デバイス製造方法を示すフローチャートである。
FIG. 13 is a flowchart illustrating a device manufacturing method that can use the vibration damping apparatus or method of the present invention.

【図14】 図13中のウエハプロセスの詳細なフロー
チャートである。
FIG. 14 is a detailed flowchart of a wafer process in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:除振台、2:除振台1の支持機構、3:XYステー
ジ等の搭載物、4:振動検出手段、5:運動モード抽出
手段、6:補償演算手段、7:推力分配手段、8:圧力
検出手段、9:同定手段、10:増幅器、11:バンド
パスフィルタ、12:アクチュエータ駆動回路、13:
ローパスフィルタ、14:空気ばね、15:サーボ式バ
ルブ。
1: vibration isolation table 2: support mechanism for vibration isolation table 1, 3: mounted object such as XY stage, 4: vibration detection means, 5: motion mode extraction means, 6: compensation calculation means, 7: thrust distribution means, 8: Pressure detection means, 9: Identification means, 10: Amplifier, 11: Bandpass filter, 12: Actuator drive circuit, 13:
Low-pass filter, 14: air spring, 15: servo valve.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 除振の対象物を搭載する除振台と、該除
振台を防振支持するとともに該除振台へ制御力を加える
アクチュエータを有する複数の支持機構と、前記除振台
の振動を検出する複数の振動検出手段と、前記複数の振
動検出手段の出力信号に基づいて前記除振台の所定の運
動モードの振動信号を抽出する抽出手段と、前記抽出手
段の出力に所定の補償を施す補償演算手段と、前記補償
演算手段により得られた各運動モードの補償信号を各ア
クチュエータの駆動信号として分配する分配手段とを備
え、前記除振台または前記除振台と対象物を合わせた構
造体の重心位置に基づいて前記抽出手段と分配手段の演
算方法を変化させることを特徴とする能動除振装置。
1. A vibration isolation table on which an object to be subjected to vibration isolation is mounted, a plurality of support mechanisms having an actuator for supporting the vibration isolation table with vibration isolation and applying a control force to the vibration isolation table, and the vibration isolation table A plurality of vibration detecting means for detecting a vibration of the vibration detecting means; an extracting means for extracting a vibration signal of a predetermined motion mode of the vibration isolation table based on an output signal of the plurality of vibration detecting means; And a distribution unit that distributes the compensation signal of each motion mode obtained by the compensation operation unit as a drive signal of each actuator, wherein the vibration isolation table or the vibration isolation table and an object are provided. An active vibration isolator, wherein the calculation method of the extraction means and the distribution means is changed based on the position of the center of gravity of the structure to which is added.
【請求項2】 前記アクチュエータは空気圧アクチュエ
ータであり、前記重心位置は前記空気圧アクチュエータ
により前記除振台の姿勢を所定に維持するために必要な
前記空気圧アクチュエータの圧力に基づいて求められる
ことを特徴とする請求項1に記載の能動除振装置。
2. The method according to claim 1, wherein the actuator is a pneumatic actuator, and the position of the center of gravity is determined based on a pressure of the pneumatic actuator required to maintain a predetermined posture of the vibration isolation table by the pneumatic actuator. The active vibration isolator according to claim 1, wherein
【請求項3】 除振台の複数箇所における振動を検出す
る工程と、この検出結果に基づいて前記除振台の所定の
運動モードの振動信号を抽出する工程と、抽出された各
運動モードの振動信号に所定の補償を施す工程と、補償
が施された各運動モードの振動信号を、前記除振台を防
振支持するとともに前記除振台へ制御力を加える複数の
アクチュエータへの駆動信号として分配する工程と、前
記除振台または前記除振台とその上の除振対象物を合わ
せた構造体の重心位置に基づいて前記運動モードの振動
信号の抽出および分配を行うための演算方法を変化させ
る工程とを具備することを特徴とする能動除振方法。
3. A step of detecting vibrations at a plurality of positions of the vibration isolation table, a step of extracting a vibration signal of a predetermined motion mode of the vibration isolation table based on the detection result, and Applying a predetermined compensation to the vibration signal, and providing the compensated vibration signal of each motion mode to a plurality of actuators that support the vibration isolation table and apply a control force to the vibration isolation table. And a calculation method for extracting and distributing the vibration signal of the motion mode based on the position of the center of gravity of the vibration isolation table or a structure in which the vibration isolation table and the vibration isolation target are combined together And a step of changing the temperature.
【請求項4】 請求項3の能動除振方法により露光装置
の基板ステージ、投影光学系、または原板ステージを除
振しながら防振支持する工程と、前記露光装置により前
記原板ステージ上の原板のパターンを、前記投影光学系
を介して前記基板ステージ上の基板に露光する工程とを
具備することを特徴とするデバイス製造方法。
4. A step of supporting the substrate stage, the projection optical system, or the original plate stage of the exposure apparatus in a vibration-proof manner by the active vibration isolation method according to claim 3, and the pattern of the original plate on the original plate stage by the exposure apparatus. Exposing the substrate on the substrate stage via the projection optical system.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009298557A (en) * 2008-06-13 2009-12-24 Olympus Corp Vibration isolation member supporting type straight advance feeder

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