JP2002257190A - 加工装置および振動遮断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水平振動及びロッキング振動を抑制すること
ができる加工装置および振動遮断装置を提供すること。 【解決手段】 ばね１５を支持する支持台１１に支持軸
１２を固定し、ばね１５の上面より高い位置に水平に配
置したワイヤ１７により支持軸１２と加工装置１の枠体
部２とを接続する。また、ばね１５の上面以下の位置に
水平に配置したワイヤ１８により支持軸１２と枠体部２
とを接続する。この場合、ワイヤ１７を加工装置１の全
体の重心位置の高さに配置し、ワイヤ１８をワイヤ１７
から高さ方向にできるだけ離して配置するようにすると
効果的である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加工装置の枠体部
と支持台との間に弾性体を配置し、該弾性体により前記
加工装置を支持させるようにした加工装置および振動遮
断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体を製造するために使用される縮小
投影露光装置や電子ビーム描画装置等の機器（以下、
「加工装置」という。）では、水平なＸＹ方向に移動自
在なＸ−Ｙテーブルにウェーハを載置して、ウェーハを
位置する。テーブルの移動に伴って発生する反力が床を
加振することにより床の面外振動が励起されると、加振
源である加工装置だけでなく、これに近接して設置され
ている別の加工装置の位置決め精度が劣化したり、スル
ープットが低下する。また、作業者に不快感を与える場
合がある。

【０００３】そこで、弾性体とダンパとからなる防振装
置を加工装置の枠体部（基礎部）に配置し、発生した振
動が床に伝達されないようにしている。

【０００４】しかし、通常、弾性体のせん断方向（水平
方向）の剛性は圧縮方向（上下方向）の剛性に比べて小
さいため、水平方向の加振力（以下、「水平加振力」と
いう）により、加工装置は水平方向に振動する。

【０００５】そこで、特開平３−８７４６４号公報で
は、床に設けた支持台と加工装置とを水平方向に配置し
た複数の拘束部材で接続し、水平加振力による加工装置
の水平方向の振動を抑制している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、加工装置等
の構造体を弾性体で支持する場合、水平加振力が作用し
たときの構造体の重心の振動は、重心の水平並進方向と
重心回りの回転方向の振動との和として表される。一般
に、このような回転方向の振動を伴う水平振動をロッキ
ング振動というが、上記従来技術では、ロッキング振動
を抑制することができない。このため、加工装置内に設
けられたテーブルの位置決め精度が低下した。また、カ
バーなどの付帯部品が振動して、騒音が発生した。

【０００７】本発明の目的は、上記従来技術における課
題を解決し、水平振動及びロッキング振動を抑制するこ
とができる加工装置および振動遮断装置を提供するにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の第１の手段は、加工装置の枠体部と支持台
との間に弾性体を配置し、該弾性体により前記加工装置
を支持するようにした加工装置において、複数の拘束部
材を設け、前記弾性体の上端よりも上方の位置および前
記弾性体の上端以下の位置において、前記拘束部材が水
平になるようにして、前記支持台と前記枠体部とを前記
拘束部材により接続する。

【０００９】また、本発明の第２の手段は、弾性体によ
り構造体を上下方向移動可能に支持すると共に、前記弾
性体を支持する支持台と前記構造体とを水平方向に配置
した複数の拘束部材で接続し、前記構造体の水平方向の
移動を拘束するようにした振動遮断装置において、前記
拘束部材を２群設け、第１群を前記弾性体の上端よりも
上方に配置し、第２群を前記弾性体の上端以下に配置す
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて説明する。

【００１１】（第１の実施の形態）図１は、本発明に係
る加工装置の正面図、図２は、図１の要部拡大図であ
る。加工装置１は、４個の振動遮断装置１０を介して床
Ｆに支持されている。振動遮断装置１０は加工装置１の
四隅に配置されている。加工装置１の枠体部２の上面に
は、直線案内装置３がＸ方向（図１の左右方向）に固定
されている。テーブル４は直線案内装置３に支持され、
ボールねじ５およびボールねじ５回転させるモータ６に
より、直線案内装置３上を図１の左右方向に移動自在で
ある。

【００１２】図２に示すように、支持台１１は高さ調整
部材５０および荷重板５１を介して床Ｆ上に載置されて
いる。支持台１１の中央には、支持軸１２が固定されて
いる。支持台１１の上面には、支持軸１２を補強するよ
うにして容器部材１３が固定されている。容器部材１３
の凹部には粘性流体１４が収納されている。ばね１５
は、容器部材１３に形成された段部１３ａにより水平方
向に位置決めされ、枠体部２と一体の中間受け部材７を
支持している。ばね１５は、加工装置１の上下方向の固
有振動数がテーブル４による加振力の振動数成分よりも
十分に小さくなるように上下方向の剛性を選択されてい
る。抵抗板８は、環状の中間受け部材７に固定され、下
端に設けられたフランジ部８ａは粘性流体１４内に配置
されている。

【００１３】支持軸１２の上端部には、Ｘ方向およびＸ
方向と直角なＹ方向にリング１６が固定されている。リ
ング１６には端部にリング１７ａが固定されたワイヤ
（第１の拘束部材）１７が接続されている。ワイヤ１７
のそれぞれの他端は、ワイヤ１７が水平なるようにして
枠体部２に接続されている。

【００１４】Ｘ方向およびＹ方向に水平に配置された４
本のワイヤ（第２の拘束部材）１８が容器部材１３と枠
体部２とを接続している。

【００１５】次に、本実施の形態の動作を説明する。

【００１６】テーブル４を移動させると、テーブル４の
慣性力に対する反力（加振力）がばね１５を介して支持
台１１（すなわち床Ｆ）に伝達される。

【００１７】ばね１５の剛性は、加工装置１の上下方向
の固有振動数が床下の固有振動数よりも十分に小さくな
るように選択されているので、支持台１１に伝達される
加振力は低減されると共に、抵抗板８と粘性流体１４か
らなるスクイズダンパ（抵抗板８のフランジ部８ａが粘
性流体１４を排除する際に発生する粘性抵抗力を利用す
るダンパ）により減衰される。

【００１８】また、テーブル４の移動に起因する水平加
振力よる加工装置１の水平方向の振動は、ワイヤ１７、
１８により抑制される。

【００１９】さらに、テーブル４による水平加振力と、
テーブル４から加工装置１全体の重心までの高さ方向の
距離との積が重心回りにモーメント力として作用する
が、このモーメント力も、ワイヤ１７、１８により抑制
される。

【００２０】また、ワイヤ１７とワイヤ１８の高さ方向
の距離を大きくとることにより、ロッキング振動をより
効果的に抑制することができる。

【００２１】なお、加振力は粘性流体１４を介しても伝
達されるので、適度な減衰力が得られるように、粘性流
体１４の粘度を選択しておく必要がある。

【００２２】また、可撓性のあるワイヤ１７、１８に代
えて、両端が回転自由な構造を有する棒部材にしてもよ
い。

【００２３】（第２の実施の形態）図３は本発明の第２
の実施の形態に係る振動遮断装置３０の側面図であり、
図１、２と同一又は等価な部分には同一符号を付して説
明を省略する。

【００２４】支持台１１の中央には、ばね１５を囲むよ
うにして環状の支持軸１２が固定されている。ばね１５
は受け板２１を介して枠体部２と一体の中間受け部材７
を支持している。中間受け部材７は支持軸１２に形成さ
れた切欠き１２ｃを貫通するようにして配置されてい
る。受け板２１の下端にはロッド２２の一端が固定され
ている。ロッド２２の他端にはねじが形成されている。
粘弾性体で形成された減衰部材２２の一端は中間受け部
材７に、他端は支持軸１２の外周に固定された台座１２
ｂに固定されている。支持軸１２の上端にはプレート２
３が固定されている。プレート２３の上部には傾き防止
装置４０が支持されている。

【００２５】この実施の形態では、リング１６に加えて
リング２４を支持軸１２の下部に設け、枠体部２のリン
グ１６、２４と対向する位置にリング２５、２６を設け
ている。そして、リング１６とリング２４とを両端にリ
ング１７ａを設けたワイヤ１７により、またリング２５
とリング２６とを両端にリング１８ａを設けたワイヤ１
８により、それぞれ接続している。

【００２６】図４は傾き防止装置４０の平面図である。
Ｘ方向の２個の振動遮断装置３０のプレート２３には軸
受け４１が固定されている。軸受け４１はねじりばね部
材４２を回転自在に支持している。ねじりばね部材４２
の両端には、取付け方向を同方向にしたレバー４３が固
定されている。レバー４３の先端に配置されたピン４４
には、連結部材４５の一端が回転自在に支持されてい
る。連結部材４５の他端は、中間受け部材７に配置され
たピン４６に回転自在に支持されている。

【００２７】ここで、テーブル４に起因する加振力の支
持台１１への遮断効果及びロッキング振動の抑制効果に
ついては上記第１の実施の形態と実質的に同じであるた
め説明を省略し、以下、傾き防止装置４０の作用につい
て説明する。

【００２８】テーブル４の移動により、テーブル４が近
づいた側のばね１５に加わる荷重は増加し、テーブル４
が遠ざかった側のばね１５に加わる荷重は減少する。こ
のため、前者が沈み込み、後者が浮き上がって加工装置
１全体がＹ軸回りに傾斜しようとする。しかし、レバー
４３の一方が上方に、他方が下方に引かれてねじりばね
部材４２がねじられる。この結果、加工装置１の傾きに
対して、ねじりばね部材４２のねじり剛性が抵抗するこ
とになり、加工装置１の傾斜は抑制される。なお、加工
装置全体１が傾斜せずに上下方向に振動する場合には、
両端のレバー４３が同方向に移動するため、ねじりばね
部材４２はねじられず、上下方向の振動遮断効果には影
響を与えない。

【００２９】この実施の形態では、テーブル４の水平移
動に伴う加工装置１の傾斜を抑制することができるの
で、テーブル４の位置決め精度をさらに向上させること
ができる。

【００３０】また、ロッド２２により、予め支持荷重よ
り若干小さい荷重でばね１５を圧縮させておくようにす
ると、振動遮断装置３０を加工装置１に組み込む際の作
業が容易になる。

【００３１】図５は、傾き防止装置６０の他の実施の形
態を示す図であり、図１、２と同じもの又は等価なもの
は同一符号を付して説明を省略する。この実施の形態で
は、プレート２３の上部に空気ばね６１と空気ばね６１
の空気圧を調整する空気源６２が設けられている。さら
に、この空気ばね６２の近傍に枠体部２とプレート２３
との相対変位を測定する変位センサ６３が配置され、空
気源６２は変位センサ６３の信号によって、空気ばね６
１の空気圧を調整するコントローラ６４によって制御さ
れる。このような構成において、変位センサ６３により
枠体部２とプレート２３の相対変位を測定し、この相対
変位が一定に保たれるように、空気ばね６２の空気圧を
調整する。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
加工装置内に設けられたテーブルの移動に伴って発生す
る水平加振力による水平振動及びロッキング振動を抑制
することができるので、テーブルの位置決め精度を向上
させることができる。また、カバーなどの付帯部品の振
動を抑制できるので、作業環境を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る加工装置の正面図である。

【図２】図１の要部拡大図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態に係る振動遮断装置
３０の側面図である。

【図４】傾き防止装置の平面図である。

【図５】傾き防止装置の他の実施の形態を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ 加工装置 ２ 枠体部 １１ 支持台 １２ 支持軸 １５ ばね １７ ワイヤ １８ ワイヤ Ｆ 床

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 靖 神奈川県海老名市上今泉2100番地 日立ビ アメカニクス株式会社内 Ｆターム(参考） 3C011 AA06 3J048 AA01 AC01 BC02 DA01 EA07

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加工装置の枠体部と支持台との間に弾性
   体を配置し、該弾性体により前記加工装置を支持するよ
   うにした加工装置において、複数の拘束部材を設け、前
   記弾性体の上端よりも上方の位置および前記弾性体の上
   端以下の位置において、前記拘束部材が水平になるよう
   にして、前記支持台と前記枠体部とを前記拘束部材によ
   り接続することを特徴とする加工装置。
2. 【請求項２】 取付け方向が同方向のレバー部材を両端
   近傍に備えるねじりばね部材と、該ねじりばね部材の軸
   受け部材とを設け、前記軸受け部材を前記枠体部または
   前記支持台のいずれか一方に配置すると共に、前記レバ
   ー部材の端部と前記枠体部または前記支持台のいずれか
   他方にピン結合することを特徴とする請求項１に記載の
   加工装置。
3. 【請求項３】 弾性体により構造体を上下方向移動可能
   に支持すると共に、前記弾性体を支持する支持台と前記
   構造体とを水平方向に配置した複数の拘束部材で接続
   し、前記構造体の水平方向の移動を拘束するようにした
   振動遮断装置において、前記拘束部材を２群設け、第１
   群を前記弾性体の上端よりも上方に配置し、第２群を前
   記弾性体の上端以下に配置することを特徴とする振動遮
   断装置。