JP5867992B2 - 改良型能動振動絶縁システム - Google Patents

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    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/023Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using fluid means
    • F16F15/027Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using fluid means comprising control arrangements

Description

本発明は、特に、リソグラフィ・デバイス、ウェーハ処理システム、および/または例えば走査顕微鏡などの顕微鏡の振動絶縁位置付け(vibration isolated positioning)のための、能動振動絶縁システム(active vibration isolation system)を調整するための方法、および能動振動絶縁システムに関する。
振動絶縁システムが知られており、例えば半導体産業の分野など、いくつかの技術分野で必要とされている。例えば、文献DE 69817750 T2は、特にリソグラフィ・デバイスの振動絶縁位置付けのために提供される、振動絶縁システムを示している。積載物(load)を空気ベアリング(air bearing)上に位置付けて、その積載物を振動(vibration)および/または周期的振動(oscillation)から絶縁することが示されている。一般に、積載物は、台(table)と、台上に位置付けられる構成要素とを含む。そのような構成要素の一例は、製造ラインまたはその部分である。台は、基礎要素(base element)または支持体(support body)またはメイン・プレート(main plate)としても知られている。
受動振動絶縁システム(passive vibration isolation system)は、可能な限り低い機械的剛性を有する「単純な」ベアリングによって特徴付けられる。絶縁された積載物への外部振動の伝達が抑制される。空気ベアリングおよびベアリング用のポリマ・スプリング要素(polymer−spring−element)が、受動振動絶縁システムの2つの例に相当する。
受動振動絶縁システムは、ある種の振動抑制(oscillation damping)(もしくは抑制的な減衰(damping attenuation))によって、または積載物のある種の「絶縁」ベアリングによって特徴付けられる。これとは対照的に、能動振動絶縁システムは、能動的な振動相殺(vibration compensation)によって特徴付けられる。周期的振動および/または振動によって誘発される運動は、対応する対抗的運動によって相殺される。例えば、積載物の周期的振動によって誘発される加速度ベクトルは、同じ絶対値を有し、反対方向に作用する(またはそれぞれ反対の算術符号を有する)加速度ベクトルによって打ち消される。結果としての積載物の全体的または総合的な加速度は、ゼロに等しい。積載物は、所望の位置に静止し、またはとどまる。
したがって、能動振動または周期的振動絶縁システムは、任意選択的な機械的剛性が可能な限り低いベアリングとともに、追加的に調整(または制御)システムを含む。調整システムは、調整(または制御)デバイス、センサに加えて、アクチュエータも含む。アクチュエータは、特にシステムに入力される振動を打ち消す。センサは、支えられた積載物の運動を検出する。調整デバイスは、相殺信号を生成する。相殺信号を用いて、動作主(actor)が制御され、対応する相殺運動が生成される。デジタルもしくはアナログ調整技法を利用すること、または同じく両技法を一緒に、いわゆるハイブリッド調整(もしくは制御)技法を利用することが可能である。
一般に、システム当たり、特に積載物当たり、4つの空気ベアリングが利用される。空気ベアリングは、空気圧絶縁器(pneumatic isolator)または振動絶縁器(vibration isolator)とも呼ばれる。絶縁器の各々は「単独で」、もっぱら高さ調整のために使用される。システムは冗長である。したがって、4つの空気ベアリングのうちの3つだけに、個別に制御可能な(または調整可能な)バルブが備えられる。1つの平面、このケースでは水平面は、3つの支持点によって明確に定義されるので、第4の絶縁器は、3つのさらなるバルブから選択された1つのバルブによって受動的に代行される(いわゆる「マスタ−スレーブ構成」)。したがって、各ケースにおいて、4つの絶縁器のうちの3つだけが、制御によって影響を及ぼされる。第4の絶縁器は、受動的であり続ける。
振動絶縁システムの必要性は、特に半導体産業において増大している。例えば、ウェーハの運搬用に意図された、支持体上に取り付けられた移動または走行または可動台、いわゆる「ステージ」が稼動している。支持体上での運動のため、これらのステージは、システム自体の中で振動を、いわゆる「内因性の」振動を誘発する。したがって、ステージの運動によって誘発される振動を効率的に相殺することが必要である。ステージは非常に大きな重量を有するので、振動絶縁または振動相殺のためのシステムには、より高い要求が必要とされる。特に、使用されるアクチュエータによる、必要とされる力の「永続的な」提供には、問題があることが分かっている。
DE 69817750 T2
本発明は、最先端技術の上述の不都合を少なくとも低減する、能動振動絶縁のためのシステムおよび方法を提供するという目的に基づいている。特に、既存の制御概念において本発明を実施(もしくは統合)すること、または既知の制御概念を拡大することを可能にすべきである。
上記の目的の本発明による解決策は、独立請求項による、能動振動絶縁システム、および能動振動絶縁システムを調整(または制御)するための方法によって達成される。
有利および/または好ましい実施形態または改良が、それぞれの付随する従属請求項の主題である。
本発明は、能動振動絶縁システムを提案し、能動振動絶縁システムは、
a)絶縁される積載物を担うための支持体と、
b)基礎に対して支持体を支える(または担うまたは支持する)ための、好ましくは制御可能な(または調整可能な)バルブを有する、好ましくは空気圧振動絶縁器と、
c)支持体の、好ましくは垂直の、位置信号を提供するための位置センサと、
d)少なくとも1つの並進の自由度(degree of freedom)Xt、Yt、Zt、および少なくとも1つの回転の自由度Xr、Yr、Zrにおける振動相殺のための第1の調整(または制御)システムであって、少なくとも、
d1)振動を表す第1のセンサ信号を提供するための第1のセンサと、
d2)第1のアクチュエータ作動信号を供給(または提供)することによって制御可能である、振動相殺のための第1のアクチュエータと、
d3)第1のアクチュエータ作動信号を形成するために、提供された第1のセンサ信号を処理するように意図(または具現または構成)された第1の調整デバイスと
を有する第1の調整(または制御)システムと、
e)垂直方向において有効な(または作用する)3つの自由度Zt、Xr、Yrから選択された少なくとも1つの自由度における振動相殺のための第2の好ましくは空気圧調整(または制御)システムであって、少なくとも、
e1)振動を表す第2のセンサ信号を提供するための、第2のセンサとしての、位置センサと、
e2)第2のアクチュエータ作動信号を供給することによって制御可能である、振動相殺のための第2のアクチュエータとしての、好ましくはバルブを有する好ましくは空気圧振動絶縁器と、
e3)第2のアクチュエータ作動信号を形成するために、提供された位置信号を処理するように意図された第2の調整デバイスと
を有する第2の好ましくは空気圧調整(または制御)システムと
を含む。
好ましくは、第1の調整システムから第2の空気圧調整システムへの少なくとも1つのブランチ(または接続または接点)が提供されて、第1の調整システムと第2の空気圧調整システムが、垂直方向において有効な、または作用する3つの自由度(Zt、Xr、Yr)のうちの少なくとも1つの自由度において、一緒に作用または協力するように結合される。
一般に、第1の調整システムは、第2の調整システムと結合または接続される。一実施形態では、3つの垂直自由度Zt、Xr、Yrのうちの少なくとも1つの自由度において有効な(または作用する)第1のアクチュエータ作動信号と、対応する自由度において有効な(または作用する)第2のアクチュエータ作動信号とを合成または合算するための手段が提供される。好ましい一実施形態では、合成するための手段は、回路として提供される。回路は、デジタル回路および/またはアナログ回路として具現することができる。
本発明は、絶縁される積載物を担うまたは支持するための支持体を備える能動振動絶縁システムを調整または制御するための方法も提案する。方法は、以下のステップ、すなわち、
複数の第1のセンサを用いて、支持体および/または絶縁される積載物の少なくとも振動を検出するステップと、
第2のセンサとしての複数の位置センサを用いて、支持体の好ましくは垂直位置を検出するステップと、
検出された振動を表す第1のセンサ信号と、検出された好ましくは垂直位置を表す第2のセンサ信号とを提供するステップと、
第1のアクチュエータを制御するための第1のアクチュエータ作動信号を形成するため、および基礎に対して支持体を支えるまたは支持する好ましくは空気圧振動絶縁器として提供される、第2のアクチュエータを制御するための第2のアクチュエータ作動信号を形成するために、提供された第1および第2のセンサ信号を処理するステップと、
振動を打ち消すために、第1および第2のアクチュエータ作動信号を第1のアクチュエータおよび第2のアクチュエータに供給するステップと
を含む。
好ましくは、本発明による方法は、本発明によるシステムによって実施されるのに適している。好ましくは、本発明によるシステムは、本発明による方法を実施するのに適している。
振動相殺および/または能動振動絶縁は、システムに作用または影響する任意の摂動運動(disturbing motion)および/または周期的振動および/または振動が打ち消されるように、定めることができる。理想的には、前記運動および/または周期的振動および/または振動は、相殺され、または相殺されるであろう。好ましくは、相殺および/または能動振動絶縁は、運動の6つの自由度のすべてにおいて実行される。選択された振動という用語は、例えば同じく周期的振動など、各種の摂動影響または運動を包含する。
6つの自由度は、3つの並進の自由度Xt、Yt、Ztと、3つの回転の自由度Xr、Yr、Zrである。本構成では、座標XおよびYが水平面を定め、座標Zが垂直を定める。一般に、水平面は、支持体によって定められ、または表される。
上述の垂直に有効なまたは作用する自由度は、
例えば支持体の高さ変化を定める、垂直方向における並進の自由度Ztと、
例えば水平面に合致したり外れたりする支持体の傾き運動を定める、水平方向における回転の自由度Xrと、
例えば水平面に合致したり外れたりする支持体の傾き運動を定める、Xrと直交する、水平方向における回転の自由度Yrと
である。
特別に区別されない場合は、そうすることで、以下の説明は、第1および第2の調整システム、第1および第2のセンサ、第1および第2のアクチュエータなどに言及している。
センサは、間接的または直接的に、支持体および/または積載物の運動を検出する。好ましくは、運動は、振動および/または周期的振動である。運動は、支持体の加速度、速度、および/または位置変化によって特徴付けられる。例えば、支持体の位置は、支持体に作用する周期的振動および/または振動に依存する。
センサは、1つの自由度のみにおける振動または摂動を検出するのに適したセンサとすることができる。センサは、同じく複数の自由度における振動または摂動を検出するのに適したセンサとすることができる。センサの例は、受振器センサ(geophon−sensor)および/または圧電センサ(piezo−electrical sensor)である。これらの例は例示的なものにすぎず、上記の列挙に限定されるものではないことが強調される。
特に垂直位置を検出し、および/または垂直位置信号を提供するための位置センサは、好ましくは支持体の位置および/または位置変化に関する情報を提供する。検出は、直接的または間接的とすることができる。好ましくは、例えば高さなどの位置は、直接的に検出される。特に垂直位置信号を提供するための位置センサは、さらなる機能も提示することができる。例えば、追加的に、それらは、加速度および/または速度を検出することができる。
センサ信号は、アナログ信号および/またはデジタル信号とすることができる。センサ信号は、単一の自由度のみにおける振動または摂動を提供する信号とすることができる。センサ信号は、同じく複数の自由度における振動または摂動を提供する信号とすることができる。
アクチュエータ作動信号は、アナログ信号および/またはデジタル信号とすることができる。アクチュエータ作動信号は、ある種の相殺信号に相当する。担われるまたは支持される積載物の振動は、能動的に相殺される。アクチュエータは、単一の自由度のみにおいて、または複数の自由度において、有効または作用することができる。したがって、アクチュエータ作動信号は、単一の自由度のみについての情報を含む信号とすることができる。しかし、アクチュエータ作動信号は、同じく複数の自由度についての情報を含む信号とすることができる。アクチュエータの例は、例えばプランジャ(plunger)(可動コイル)および/または圧電アクチュエータなどのローレンツ・モータ(lorentz−motor)である。これらの例は例示的なものにすぎず、上記の列挙に限定されるものではないことが強調される。
アクチュエータは、動作範囲を有する。対応する動作範囲は、アクチュエータ作動信号の大きさもしくは振幅、方向、および/または周波数によって、例示的に定められる。第2のアクチュエータとしての空気圧振動絶縁器は、3つの垂直自由度Zt、Xr、Yrにおいて作用する有効力を有する。
調整デバイスは、同じくデジタルおよび/またはアナログ方式で機能する調整デバイスとすることができる。
本発明の一実施形態では、少なくとも1つの並進の自由度Xt、Yt、および/またはZt、ならびに少なくとも1つの回転の自由度Xr、Yr、および/またはZrにおける振動相殺のための第1の調整システムが別個に提供される。すなわち、第1の調整システムは、言及された自由度において作用し、または有効である。好ましくは、第1の調整デバイスは、3つの並進の自由度Xt、Yt、Ztのすべて、および3つの回転の自由度Xr、Yr、Zrのすべてにおいて作用する。
一実施形態では、第1の調整システムは、少なくとも、第1のセンサと、第1のアクチュエータと、第1のアクチュエータ作動信号を形成するために、提供された第1のセンサ信号を処理するように意図(もしくは具現もしくは構成)された、またはそうするのに適した第1の調整デバイスとによって提供される。第1のセンサは、少なくとも1つの並進の自由度Xt、Yt、および/もしくはZt、ならびに/または少なくとも1つの回転の自由度Xr、Yr、および/もしくはZrにおける振動の検出に適している。好ましくは、第1のセンサは、3つの並進の自由度Xt、Yt、Ztのすべて、および3つの回転の自由度Xr、Yr、Zrのすべてにおいて感知することができる。振動相殺のための第1のアクチュエータは、少なくとも1つの並進の自由度Xt、Yt、および/もしくはZt、ならびに/または少なくとも1つの回転の自由度Xr、Yr、および/もしくはZrにおいて作用するのに適している。好ましくは、第1のアクチュエータは、3つの並進の自由度Xt、Yt、Ztのすべて、および3つの回転の自由度Xr、Yr、Zrのすべてにおいて作用するのに適している。
本発明のさらなる一実施形態では、垂直方向において有効な3つの自由度Zt、Xr、および/またはYrから選択された少なくとも1つの自由度における振動相殺のための第2の調整システムが別個に提供される。第2の調整システムは、上述の自由度において作用し、または有効である。好ましくは、第2の調整デバイスは、垂直自由度Zt、Xr、Yrのすべてにおいて作用する。
好ましい一実施形態では、第2の調整システムは、少なくとも、第2のセンサと、第2のアクチュエータと、第2のアクチュエータ作動信号を形成するために、第2の信号を処理するように意図(もしくは具現もしくは構成)された、またはそうするのに適した第2の調整デバイスとによって提供される。特に第2のアクチュエータは上述の空気圧振動絶縁器によって提供されるので、以降、第2の調整システムは、同じく空気圧システムまたはサブシステムとして説明される。
また、第1の調整システムおよび第2の調整システムは、単一の調整システムで提供することもできる。そのような単一の調整システムでは、第1および第2の調整システムは、例えば、データ処理のための対応するルーチンを用いて、および/または対応する回路を用いて提供することができる。
好ましくは、振動相殺は、第1の調整システムおよび/または第2の調整システムによって、少なくとも1つの垂直に作用する並進の自由度Ztにおいて、および少なくとも2つの垂直に作用する回転の自由度Xr、Yrにおいて実行される。
一実施形態では、第1の調整システムから第2の調整システムへの少なくとも1つのブランチまたは接続(または接点)が提供される。
第1の調整システムから第2の調整システムへのブランチ、または第1の調整システムと第2の調整システムとの組み合わせは、第1の調整システムと第2の調整システムを結合して、少なくとも1つの自由度において一緒に作用するようにする。
特に、第1の調整システムは、垂直に有効な自由度Xr、Yr、および/またはZtから選択された少なくとも1つの自由度において、第2の調整システムの作用力を全面的または部分的に使用する。
本発明の一修正形態では、垂直並進の1つの自由度Ztおよび垂直回転の2つの自由度Xr、Yrにおいて有効な、振動相殺のための第1および第2のアクチュエータ作動信号は、特に信号の一部または部分を提供するために、分配または分割(または分離)される。好ましくは、分配または分割は、調整可能な分量または部分によって実行される。
さらに、一実施形態では、本発明は、垂直並進の1つの自由度Ztおよび垂直回転の2つの自由度Xr、Yrにおいて有効な第1および/または第2のアクチュエータ作動信号が、特に打ち消される振動の振幅に依存する、および/または打ち消される振動の周波数に依存する分量によって、分配または分割されることによって特徴付けられる。例えば、大きな振幅の振動は、振動相殺のための対応する大きな振幅を必要とする。前記大きな振幅の振動は、第2のアクチュエータを用いて、本構成では基本的に空気圧振動絶縁器を用いて相殺される。
本発明の一修正形態では、第1のアクチュエータ作動信号と比較して、低い周波数の間隔が、第2のアクチュエータ作動信号に割り当てられる。好ましくは、振動相殺のために、周波数範囲が約30Hzまでの、好ましくは約10Hzまでの、最も好ましくは約5Hzまでのアクチュエータ作動信号が提供される。その目的のため、低周波数間隔の第1のアクチュエータ作動信号が第2のアクチュエータ作動信号に供給されるように、ハイパス/ローパス・フィルタ組み合わせが、第1の調整システムと第2の調整システムの間に提供または接続される。
調整プロセスでは、垂直に有効な3つの自由度の1つにおいて作用力を必要とするあらゆる調整システムが、HP/LP組み合わせを用いて、空気圧サブシステムを全面的または部分的に利用することができる。
本発明の一実施形態では、第1のセンサ信号は、第1のアクチュエータ作動信号を形成するために、好ましくは独占的に処理され、および/または第1のアクチュエータ作動信号は、好ましくは独占的に第1のアクチュエータに供給される。
一代替または補足実施形態では、第2のセンサ信号は、第2のアクチュエータ作動信号を形成するために、好ましくは独占的に処理され、および/または第2のアクチュエータ作動信号は、好ましくは独占的に第2のアクチュエータに供給される。
好ましい一実施形態では、第1のセンサは、加速度センサとして提供され、および/または第2のセンサは、ローレンツ・モータとして提供される。
本発明のさらなる一実施形態では、3つの垂直自由度Xr、Yr、Ztの少なくとも1つの自由度において作用する、または有効な第1のアクチュエータ作動信号は、対応する自由度Xr、Yr、Ztにおいて有効な、または作用する第2のアクチュエータ作動信号と合成または合算される。例えば、自由度Ztにおいて有効な第1のアクチュエータ作動信号は、同じくZtにおいて有効な第2のアクチュエータ作動信号と合成される。
本発明の別の実施形態は、第1のアクチュエータ作動信号が周波数に依存してフィルタリングされ、フィルタリングされた第1のアクチュエータ作動信号の低周波数間隔が第2のアクチュエータに供給され、フィルタリングされた第1のアクチュエータ作動信号のより高い周波数の間隔が第1のアクチュエータに供給されるように特徴付けられる。
一般に、本発明は、空気圧絶縁器を有する振動絶縁システムによって説明され、空気圧絶縁器は、位置ベアリング(position bearing)のためばかりでなく、同じく振動または力相殺のためにも使用されることが意図されている。追加的な力アクチュエータ・システムとしての空気圧システムの利用は、相殺のためのより大きな力を生成する可能性を可能にする。加えて、例えば、第1のアクチュエータとしてしばしば動作するローレンツ・モータの高電流によって生じる廃熱を低減することもできる。
本発明の制御または調整原理は、「センサ入力ステアリング行列(sensor−input−steering−matrix)」および/または「アクチュエータ出力ステアリング行列(actuator−output−steering−matrix)」を用いる、例えば第1の調整システムなどの残りの調整システムの調整に特に類似した、空気圧システムの動作に基本的に基づいている。これらの行列は、単一のセンサ信号および単一のアクチュエータ信号をそれぞれ計算し、またはそれらを自由度の軸に射影する。
この構成は、振動絶縁システムにおいて能動的に制御される各空気圧絶縁器を利用する可能性を可能にする。本発明の好ましい一実施形態は、能動的に制御されるまたは制御可能な4つの空気圧絶縁器が操作されるように特徴付けられる。最先端技術においては、能動的に制御される3つの空気圧絶縁器のみが操作される。
好ましくは、特に制御可能なバルブ・システムを各々が含む、システムのすべての絶縁器が、制御において利用される。例えば、4つの絶縁器を有するシステムは、制御において冗長性が問題を引き起こすことはないので、3つの制御可能なバルブのみではなく、4つの制御可能なバルブを用いて操作することができる。
本発明の特定の一実施形態では、振動絶縁システムが利用され、空気圧サブシステムが、関連する能動的に制御可能なバルブを各々が有する、4つの絶縁器によって形成される。空気圧サブシステムは、サブシステムが有効な自由度において、取り扱われ、制御される。それによって、制御は、本発明による回路および/またはルーチンを用いて、例えば第1の調整システムなどの異なる制御サブシステムが、第2の調整システムとして例示的に具現される空気圧サブシステムに、作動信号を少なくとも部分的に転送するといった方法で、空気圧絶縁器の潜在的な作用力を使用することができる。本発明の一修正形態によれば、調整プロセスにおいて、垂直に有効な3つの自由度の1つにおいて作用力を必要とするあらゆる調整システムが、特にハイパス/ローパス組み合わせ(HP/LP組み合わせ)を用いて、全面的または部分的に空気圧サブシステムを使用できることが可能である。
各種の調整(または制御)は、絶縁された組立体の運動の決定、ある種の対抗的運動の計算および/もしくは提供が、組立体を静止状態に維持すること、または組立体を基本的に運動のない状態もしくは運動が低減された状態もしくは周期的振動が低減された状態に回復することを可能にする、情報またはデータを受け取る必要がある。
本発明の一実施形態では、特に第1および/または第2の調整システムの制御は、いわゆるフィードバック制御に基づいている。フィードバック制御では、制御は、絶縁される物体の運動、特に加速度に比例した、センサ信号を受け取る必要がある。
センサ信号は、相殺信号を生成するために、制御システムまたは制御デバイスにおいて使用される。相殺信号は、アクチュエータを制御するために使用され、例えば、動く床から物体を絶縁し、または一般に物体の運動を低減する。制御システムまたは制御デバイスは、アクチュエータを制御するための相殺信号を形成または算出するために、センサ信号を処理する。
本発明の一代替または補足実施形態は、フィードフォワード制御と呼ばれる、特に第1および第2の制御システムの制御に基づいている。フィードフォワード制御では、制御は、制御が加速度を決定または算出することを可能にする、センサ信号を受け取る必要がある。構成要素の運度によって誘発される、または誘発されるであろう力が予想される。
この例は、ステージを用いて説明される。ステージの運動は、システムの全体的な状態に影響する。これらの影響は、振動の伝達関数(transmission function)によって、またはシステム内の伝達特性(transmission characteristics)によって説明することができる。各ステージの運動および/または支持体上での各ステージの位置に対して、対応する伝達関数が存在する。伝達関数は、あらかじめ保存され、したがって、適切な状況で提供することができる。
システム動作において、ステージは、ステータス運動データおよび/またはステータス位置データをフィードフォワード制御に送る。フィードフォワード制御は、受け取ったデータを対応する伝達関数を用いて折り畳む(fold)。折り畳みの結果は、(フィードフォワード制御によって)アクチュエータ作動信号として、アクチュエータに送られる。このようにして、システム振動状態に対するステージ運動の影響を最小化するように、アクチュエータが準備される。したがって、このようにして、ステージによって誘発される力が予想される。これは、組立体を振動が低減された状態に維持または回復するための高速な制御を可能にする。
本発明が、添付の図面を参照しながら、好ましい実施形態に基づいて、以下でより詳細に説明される。異なる実施形態の特徴は、互いに組み合わせることができる。図面における同一の参照番号は、同一または類似の要素を表す。
能動振動絶縁システムの一例を概略的に示す図である。 複数のセンサと、ステアリング行列と、複数のモータとを有する例示的な調整システムを概略的に示す図である。 ステアリング行列を用いた空気圧サブシステムにおける例示的な制御を概略的に示す図である。 調整システムと空気圧サブシステムにおける調整との第1の例示的な結合を概略的に示す図である。 調整システムと空気圧サブシステムにおける調整との本発明によるさらなる例示的な結合を概略的に示す図である。
図1は、空気圧絶縁器3に基づいた、振動絶縁システム100を示している。絶縁される物体2は、空気圧絶縁器3を用いて支えられまたは担われ、したがって、振動から絶縁され、または床4から絶縁される。特にウェーハ、リソグラフィ・デバイス、ウェーハ処理システム、および/または顕微鏡の運搬用の可動台1が、物体2の上に位置付けられる。
能動振動絶縁の場合、一実施形態では、システム100は、4つの空気圧絶縁器3と、複数の動作主と、振動信号トランスデューサとしての複数のセンサ5、6、7、8、9とを含む。センサ6、7、8、9を用いて、支持体2および絶縁される積載物1の振動または一般に運動を検出し、信号に処理し、それを、例えば第1の調整10などの、制御または調整システムに転送することができる。したがって、振動信号トランスデューサとして動作するセンサ5、6、7、8、9は、振動を表すセンサ信号を提供する。
改善された概要を達成するため、構成要素は、部分的にしか示されておらず、それ以上については、絶縁器3およびバルブ31の他には、さらなる力アクチュエータは示されていない。示された例では、並進の2つの自由度Yt、Ztのみに対して、センサが提供される。
例えば、センサは、速度センサ、加速度センサ、および/または位置センサである。一例として、位置センサ5と、垂直方向6および水平方向7を感知する1つの速度センサおよび/または加速度センサに加えて、可動台1上に位置付けられた1つの加速度センサ8と、位置センサ9のみが示されている。
好ましくは、アクチュエータは、水平作用方向および/または垂直作用方向を有するアクチュエータである。一般に、アクチュエータは、従来の力アクチュエータである。力アクチュエータまたはアクチュエータの例は、ローレンツ・モータおよび/または圧電アクチュエータなどである。一般に、アクチュエータは、空間的にセンサの近くに位置付けられる。一実施形態では、各センサに1つのアクチュエータが割り当てられる。
空気圧絶縁器3は、特に各々が、好ましくは電子的に制御可能なバルブ31を備える。空気圧絶縁器3はバルブ31とともに、垂直作用方向を有するアクチュエータ、または垂直方向において有効なアクチュエータを形成する。
図1に示される座標系において、水平方向または水平面は、X軸およびY軸によって示され、垂直方向は、Z軸によって示される。X軸およびZ軸は、射影面内に存在し、Y軸は、前記射影面に垂直である。
センサ5、6、7、8、9は、調整システム10、20、特に調整デバイス12、22に対する、例えば第1および第2のセンサ信号などの、入口信号または入力信号を提供する。好ましくは、入力信号は、速度信号、加速度信号、および/または位置信号とすることができる。
1つの調整システムまたは1つの調整デバイスでは、センサ信号は、アクチュエータ作動信号を形成するために、特定の方法で処理される。その処理は、可動台1(いわゆるステージ1)が物体2上で移動している場合であっても、支えられた物体2の振動が低減され、または最小化すらされるようなものである。
本発明によれば、調整システムは、空気圧アクチュエータ3、31を、好ましくは追加的な力アクチュエータとして、特定の方法および一般的な方法で使用する。それらは、冗長性が調整不安定性を引き起こさない、または原則的に引き起こさないような方法で使用される。バルブ31に対して独立に機能する(または動作する)4つの調整ループは、システムにおける冗長性が原因で、システムにおいてビルドアップ・プロセス(building−up process)を引き起こす。
例えば第1の調整システム10などの、並行して動作する調整システムが、空気圧絶縁器31の作用力から同じく利益を得られるようにする目的で、第2の調整システム20などの、空気圧サブシステムの調整の新しい構造が、特に制御不安定性を回避するように、および可能な限り良好な作用力(または動的効果)を達成するように設計される。
今ではその目的で、例えば第1の調整システム10などの調整システムにおける一般に数的に冗長な力アクチュエータの構造に類似して、ステアリング行列が、第2の調整システム20などの空気圧調整システムにおいても導入される。
図2は、第1のセンサ11と、第1の調整デバイス12と、第1のアクチュエータ13とを有する、第1の調整システム10を示している。一例として、センサ1から6が示されている。それらは、支持体2および/または台1に割り当てられる。それらは、支持体2および/または台1の振動を検出する。好ましくは、3つの並進の自由度Xt、Yt、Ztおよび3つの回転の自由度Xr、Yr、Zrにおいて振動が検出される。
一般に、第1のセンサ11は、全体的もしくは総合的な運動または空間内のすべての方向が観測できるように、異なる位置に配置される。第1のセンサ11は、1つの自由度のみにおいて有効とすることができ、または同様にいくつかの自由度において有効とすることができる。センサが空間内の1つの方向のみにおいて有効である場合、空間内のすべての方向は、対応する空間的向きのセンサと、検出された「力」のベクトルの合算とによって、検出することができる。
物体2の運動または振動を決定し、必要とされる相殺も決定するために、第1のセンサ11の信号、すなわち第1のセンサ信号11は、合成(または集約)され、例えば、それらの位置および/または検出向きおよび/またはさらなるセンサ特徴に依存して、第1の調整デバイス12において一緒に処理される。一例では、処理または算出は、コンピュータを用いて実行される。第1の調整デバイス12は、第1のアクチュエータ作動信号を形成するために、提供された第1のセンサ信号を処理するように具現される。
これは、いわゆるステアリング行列において、詳細には入力ステアリング行列および出力ステアリング行列において行なわれる。入力ステアリング行列は、第1のセンサ信号を、例えば支持体2および/または台1の運動データなどの、運動データに変換(または処理)する。入力ステアリング行列は、特に支持体2の完全な運動または摂動運動を、好ましくは6つの自由度Xt、Yt、ZtおよびXr、Yr、Zrのすべてにおいて決定するために、個々の第1のセンサ信号を、互いにどのように処理しなければならないかについての、情報または処理構造を含む。
決定された成分Xt、Yt、ZtおよびXr、Yr、Zrは、コントローラ(閉ループ)1から6に提供または供給される。そこで、対応する相殺信号が算出される。相殺信号は、補正信号とも名づけることができる。これらの相殺信号は、好ましくは間接的に、または後で説明される出力ステアリング行列を用いて、振動を打ち消すための第1のアクチュエータ13に伝送される。一例として、モータ1から6が示されている。それらは、支持体2および/または台1に割り当てられる。特に支持体2の振動が低減または相殺される。好ましくは、並進の3つの自由度Xt、Yt、Ztおよび回転の3つの自由度Xr、Yr、Zrにおいて、振動が相殺される。
一般に、アクチュエータは、全体的な集団運動を相殺するため、または空間的にすべての方向の運動を相殺するために、異なる位置に配置される。アクチュエータ自体は、1つの自由度のみにおいて作用すること、もしくは有効であることができ、またはいくつかの自由度において作用すること、もしくは有効であることができる。アクチュエータが空間的に1つの方向のみにおいて有効である場合、対応する空間的向きのアクチュエータと、アクチュエータの力の方向のベクトルの合算を用いて、空間的にすべての方向をカバーすることができる。
必要とされる相殺を達成するために、個々のアクチュエータの作用または対抗的運動は、互いに調整または適合される必要がある。したがって、第1の相殺信号は、合成または結合され、例えば、位置および/または作用方向および/またはアクチュエータのさらなる特徴の関数として、共同で処理され、真の第1のアクチュエータ作動信号が決定される。
これは、出力ステアリング行列において行なわれる。出力ステアリング行列は、特に支持体2の全体的な運動の相殺または摂動振動の相殺を、好ましくは6つの自由度Xt、Yt、ZtおよびXr、Yr、Zrのすべてにおいて可能にするために、好ましくは各自由度について決定される個々の第1の相殺信号を、どのように個々のアクチュエータに分配する必要があるかについての、情報または処理命令を含む。例えば、出力ステアリング行列では、アクチュエータ13の位置および/または作用方向と、さらなるアクチュエータの特徴が考慮される。
第1の調整システム10は、例えば、位置センサ入力−ローレンツ・モータ出力(いわゆる「近接力ループ」)、受振器入力−ローレンツ・モータ出力(いわゆる「速度ループ」)、加速度入力−ローレンツ・モータ出力(いわゆる「加速度ループ」)、ステージ位置および加速度入力−ローレンツ・モータ出力(いわゆる「ステージ・フィードフォワード」)、床センサ−ローレンツ・モータ出力(いわゆる「床フィードフォワード」)からなる群から選択される、少なくとも1つのセンサ−アクチュエータ組み合わせに基づいている。第1の調整デバイス12は、6つの自由度の「論理軸」上で機能または動作する
本発明によれば、さらなる力アクチュエータと組み合わせされた空気圧絶縁器3の利用は、追加的な相殺力の生成だけのために存在するわけではない。一般に、組み合わせは、同じアクチュエータ平面において行なわれる。一例は、位置アクチュエータのための調整概念としての、ローレンツ・モータと空気圧絶縁器3およびバルブ31とのいわゆる「混合」である。本発明は、それとは反対に、特に追加的または比例的な相殺力を調整レベルにおいて生成するためのさらなる力アクチュエータと組み合わせされた空気圧絶縁器3の利用に依存する。本発明による調整または制御の原理は、入力ステアリング行列および出力ステアリング行列を用いて、第1の調整システム10の調整に類似した空気圧システム20、およびさらなるオプションの調整システムを動作させることに基づいている。それらは、それぞれセンサ入力ステアリング行列およびアクチュエータ出力ステアリング行列とも呼ばれる。
このため、図3は、第2の調整システム20として、ステアリング行列を有する空気圧サブシステム20を示している。第2の調整システム20は、第2のセンサ21と、第2の調整デバイス22と、第2のアクチュエータ23とを含む。調整原理は、図2に示される調整原理に従う。しかし、これとは対照的に、センサ1から6は、センサAからDによって置き換えられる。センサAからDは、絶縁器3の位置センサに相当する。さらなる相違として、モータ1から6は、絶縁器3の制御可能バルブ31によって置き換えられ、各絶縁器3は、バルブ31と一緒になって、または組み合わされて、第2のアクチュエータ23として動作する。
空気圧アクチュエータ3および31の単なる垂直「性」のため、これは、空気圧アクチュエータ3および31が有効である3つの自由度、すなわち、Z並進(Zt)、X回転(Xt)、およびY回転(Yr)をもたらす。したがって、第2の空気圧調整システム20は、3つの垂直自由度Zt、Xr、Yrにおいて作用し、または有効である。並進運動Ztは、Z軸すなわち垂直軸に沿った運動に対応する。それは、支持体2の高さ位置の変化に相当する。回転運動Xrおよび/またはYrは、X軸および/またはY軸の周りの回転に相当する。X軸とY軸は、水平面を形成する。それは、水平面に合致したり外れたりする、支持体2のある種の「傾き」または「ねじれ」に相当する。
本発明によれば、システムの高さ制御は、位置(高さ)センサおよび割り当てられた絶縁器を用いて、まだ操作されていない(いわゆる共配置(co−located)制御)。各アクチュエータおよびセンサが調整ラインとして動作し、それらが空間的に近接して配置される場合、共配置制御ラインが提供される。本発明による高さ調整は、入力ステアリング行列によって実行される。入力ステアリング行列は、位置センサ信号を(計算を用いて)3つの自由度Zt、Xr、Yrに変換または射影する。3つの独立した制御ループ調整は、出力信号を空気圧アクチュエータ軸Zt、Xr、Yrに提供する。空気圧高さ調整の場合、XrおよびYrの調整の公称値は、ゼロに等しく、Ztの調整の公称値は、高さに対応する。今は3つの制御ループ「のみ」が作動中であるので、冗長性は存在しない。制御不安定性は予想されない。
第1の調整システム10は、6つの自由度の軸上で動作する。すなわち、第1の調整システム10は、3つの並進自由度と、同じく3つの回転自由度において作用する。したがって、摂動振動は、運動の自由度の各々において打ち消すことができる。理想的なケースでは、振動は相殺される。簡単な方法で、第2の調整システム20が、3つの垂直に有効な自由度Zt、Xr、Yrから選択された少なくとも1つの自由度において、または3つの垂直に有効な自由度Zt、Xr、Yrのすべてにおいて、ともに作用し、または単独でさえも作用することが可能である。したがって、空気圧サブシステム20は、アクチュエータ・システムとして機能する。
それによって、本構成では第1の調整システム10としての個々の調整システムの各々から空気圧サブシステム20への接続またはブランチを実現することが可能である。自由度Zt、Xr、Yrの出力信号、すなわち調整システムのアクチュエータ作動信号は、好ましくは調整可能な比または割合で分割または分配される。出力信号の第1の割合は、例えばローレンツ・モータを制御するための、第1の調整システム10の「従来の」アクチュエータ出力ステアリング行列に転送される。出力信号の第2の割合は、空気圧サブシステム20のアクチュエータ出力ステアリング行列に転送される。可能な実施形態は、以降で説明される図4および図5において提示される。
第1の調整システム10と、第2の調整システム20と、さらなるオプションの調整システムは、互いに結合され、または組み合わされる。
最初に、図4は、図2に示された調整システム10と、図3に示された第2の調整システムとしての空気圧サブシステム20における調整との例示的な結合を提示している。自由度Xr、Yr、Ztにおけるすべてのアクチュエータ作動信号は、空気作用を用いて、すなわち空気圧サブシステム20を用いて処理される。
第1の調整システム10の調整器3、4、5の出力信号は、第1のアクチュエータ作動信号として第1のアクチュエータ13には供給されない。前記出力信号は、第2の空気圧調整システム20に供給(または転送)される。
調整器3、4、5の出力信号は、第2の空気圧調整システム20において、調整器A、B、Cの出力信号に供給(もしくは「合算」)され、またはそれらと合成される。合成手段32は、この供給のために意図されている。例えば、合成手段32は、好ましくはデジタルの回路および/またはコンピュータ・ルーチンとして具現または構成される。合成プロセスは、自由度に依存して実行される。例えば、Ztについての情報を含む調整器3の出力信号は、同じくZtについての情報を含む調整器Aの出力信号に供給される。調整器4と調整器Bの組み合わせにおけるXr、および調整器5と調整器Cの組み合わせにおけるYrについての対応する供給も有効である。
今では、合成または合算(または形成)された出力信号は、情報、すなわち、位置センサ5として今は具現された第2のセンサ21によって検出された支持体2の高さ位置と、情報、すなわち、加速度センサおよび/または速度センサおよび/または位置センサとして今は具現された第1のセンサ11によって検出された支持体2および/または台1の振動とを用いた、Xr、Yr、Ztについての情報を含む。調整器3、4、5の出力信号と、調整器A、B、Cの出力信号は、出力ステアリング行列のための入力または入力信号を形成するために合成される。合成された出力信号は、出力ステアリング行列に供給される。出力ステアリング行列は、「真」の第2のアクチュエータ作動信号を算出または生成する。個々の第2の空気圧アクチュエータ23、3、31(A、B、C、D)のためのそれぞれの第2のアクチュエータ作動信号が、算出または生成される。次のステップにおいて、第2のアクチュエータ作動信号は、自由度または軸Xr、Yr、Ztにおける振動相殺および/または位置相殺のために、第2のアクチュエータA、B、C、Dに供給される。
他方、Xt、Yt、Zrのための第1の調整システム10の調整器1、2、6の出力信号は、出力ステアリング行列を用いて、第1のアクチュエータ13に供給される。
本発明によれば、信号の分割または分配は、好ましくは調整可能な分量または部分によって実行される。分割は、振幅に関してばかり生じるわけではない。分割は、代替または補足として、同じくアクチュエータ作動信号の周波数に関しても生じる。したがって、ハイパス/ローパス・フィルタ組み合わせ33が提供される。ハイパス(HP)およびローパス(LP)を用いて、第1の調整ループ10のアクチュエータ信号は、第1の調整システム10の、例えばローレンツ・モータなどの、第1のアクチュエータ13と、第2の空気圧サブシステム20の第2のアクチュエータ23とに分配される。好ましくは、低周波数のアクチュエータ作動信号は、空気圧サブシステム20によって処理され、これらの信号と比較してより高い周波数のアクチュエータ作動信号は、第1の調整システム10の「標準アクチュエータ」によって処理される。
したがって、そのような構成では、空気圧調整20の限定された帯域幅が考慮される。空気圧システム20は、特に好ましくは約30Hzまで、または好ましくは約10Hzもしくは5Hzまでを、適切に調整することができる。
その目的のため、図5は、ハイパス/ローパス・フィルタ組み合わせ33を使用することによる、第1の調整システム10と、第2の調整システム20である空気圧サブシステム20における調整との例示的な結合を示している。類似または同一の構成要素については、図4の説明を参照する。本実施形態では、図4に示された実施形態との相違として、調整器3、4、5の出力信号は、第2の調整システム20に独占的には供給されない。それらは、調整システム20に部分的に供給されるにすぎない。その目的のため、ハイパス・フィルタ(HP)およびローパス・フィルタ(LP)33が、接続手段32の前で提供される。最初、調整器3、4、5の出力信号が、ハイパス/ローパス・フィルタ組み合わせ33に供給される。より低い周波数を有する出力信号が、第2の調整システム20に供給される。より高い周波数を有する出力信号は、第1の調整システム10にとどまる。これらの信号は、第1のアクチュエータ作動信号として、モータ1、2、3、4、5、6として今は具現される第1のアクチュエータ13に供給される。したがって、第1の調整システム10の出力信号の第1の部分は、第1の調整システム10の第1のアクチュエータ13に供給される。第1の調整システム10の出力信号の第2の部分は、第2のアクチュエータ作動信号を形成するために、第2の調整システム20の出力信号と合成される。これらの第2のアクチュエータ作動信号は、第2の調整システム20のアクチュエータ23に供給される。調整プロセスでは、3つの垂直に有効な自由度の1つにおいて作用力を必要とするあらゆる調整システムは、HP/LP組み合わせ33を用いて、空気圧サブシステム20を全面的または部分的に使用することができる。
図には示されていない「ステージ・フィードフォワード」としての調整システム10の一実施形態では、特に上述の周波数分離の代わりに、入力信号による分離(または分割)を実行することも可能である。通常の「ステージ・フィードフォワード調整」では、フィードフォワード制御は、絶縁された支持体2上に位置付けられた可動台1、いわゆる「ステージ」1に関する。ステージ1の加速度信号および位置信号は、制御を用いて処理され、支持体2に対する生成された力の効果が最小化されるように、例えばローレンツ・モータなどの力アクチュエータに供給される。本発明の一実施形態によれば、空気圧絶縁器3および31は、位置信号のためのアクチュエータとして機能することができるが、加速度信号は、ローレンツ・モータのために維持される。特にステージ1に関して、ローレンツ・モータの廃熱を低減する大きな可能性が存在する。そのような構成では、可動台1の積載物を支える作用力は、ローレンツ・モータに持続的な電流を供給する代わりに、基本的にまたはもっぱら空気圧絶縁器によって提供される。
本発明が、その主旨または中心的特徴から逸脱することなく、他の特定の形態で実施できることは理解されよう。したがって、本例および実施形態は、すべての点で、例示的なものであり、限定的なものではないと見なされるべきであり、本発明は、本明細書で与えられた詳細に限定されるものではない。
したがって、上で説明された特定の実施形態の特徴は、互いに組み合わせることができる。さらに、本発明の要約において設計された特徴は、互いに組み合わせることができる。さらに、上で説明された特定の実施形態の特徴と、本発明の要約において設計された特徴は、互いに組み合わせることができる。
1 可動もしくは走行台、またはステージ、または積載物
2 絶縁される物体、または基礎要素、または絶縁される台、またはメイン・プレート、または支持体
3 空気圧絶縁器、または振動(もしくは周期的振動)絶縁器、または空気ベアリング
4 基礎、または床、またはフレーム
5 位置センサ
6 垂直方向における速度センサまたは加速度センサ
7 水平方向における速度センサまたは加速度センサ
8 水平方向における速度センサまたは加速度センサ
9 位置センサ
10 第1の調整システムまたは第1の制御システム
11 第1のセンサ
12 第1の調整デバイスまたは第1の制御デバイス
13 第1のアクチュエータ
20 第2の調整システムまたは第2の制御システム
21 第2のセンサ
22 第2の調整デバイスまたは第2の制御デバイス
23 第2のアクチュエータ
31 空気圧絶縁器3のバルブ
32 合成または合算手段
33 ハイパス/ローパス・フィルタ組み合わせ
100 振動または周期的振動絶縁システム

Claims (15)

  1. a)絶縁される積載物(1)を担うための支持体(2)と、
    b)基礎(4)に対して前記支持体(2)を支えるための、制御可能なバルブ(31)を有する、空気圧振動絶縁器(3)と、
    c)前記支持体(2)の垂直位置信号を提供するための位置センサ(5)と、
    d)少なくとも1つの並進の自由度(Xt、Yt、Zt)、および少なくとも1つの回転の自由度(Xr、Yr、Zr)における振動相殺のための第1の調整システム(10)であって、少なくとも、
    d1)振動を表す第1のセンサ信号を提供するための第1のセンサ(6、7、8、9、11)と、
    d2)第1のアクチュエータ作動信号を供給することによって制御可能である、振動相殺のための第1のアクチュエータ(13)と、
    d3)前記第1のアクチュエータ作動信号を形成するために、前記提供された第1のセンサ信号を処理するように意図された第1の調整デバイス(12)と
    を有する第1の調整システム(10)と、
    e)垂直方向において有効な3つの自由度(Zt、Xr、Yr)から選択された少なくとも1つの自由度における振動相殺のための第2の空気圧調整システム(20)であって、少なくとも、
    e1)振動を表す第2のセンサ信号を提供するための、第2のセンサ(21)としての、前記位置センサ(5)と、
    e2)第2のアクチュエータ作動信号を供給することによって制御可能である、振動相殺のための第2のアクチュエータ(23)としての、前記バルブ(31)を有する前記空気圧振動絶縁器(3)と、
    e3)前記第2のアクチュエータ作動信号を形成するために、前記提供された位置信号を処理するように意図された第2の調整デバイス(12)と
    を有する第2の空気圧調整システム(20)とを含み、
    前記第1の調整システム(10)から前記第2の空気圧調整システム(20)への少なくとも1つのブランチが提供されて、前記第1の調整システム(10)と前記第2の空気圧調整システム(20)が、垂直方向において有効な前記3つの自由度(Zt、Xr、Yr)のうちの少なくとも1つの自由度において一緒に作用するように結合される、
    能動振動絶縁システム(100)。
  2. 前記3つの垂直自由度(Zt、Xr、Yr)のうちの少なくとも1つの自由度において有効な前記第1のアクチュエータ作動信号と、対応する自由度において有効な前記第2のアクチュエータ作動信号とを合成するための手段(32)
    を特徴とする、請求項1に記載の能動振動絶縁システム(100)。
  3. 低周波数間隔の前記第1のアクチュエータ作動信号が前記第2のアクチュエータ作動信号に供給されるように、ハイパス/ローパス・フィルタ組み合わせ(33)が、前記第1の調整システム(10)と前記第2の空気圧調整システム(20)の間に提供される、
    請求項1乃至2のいずれか1項に記載の能動振動絶縁システム(100)。
  4. 絶縁される積載物(1)を担うための支持体(2)を備える能動振動絶縁システム(100)を調整するための方法であって、
    複数の第1のセンサ(6、7、8、9、11)を用いて、前記支持体(2)および絶縁される積載物(1)の少なくとも振動を検出することと、
    第2のセンサ(21)としての複数の位置センサ(5)を用いて、前記支持体(2)の垂直位置を検出することと、
    前記検出された振動を表す第1のセンサ信号と、前記検出された垂直位置を表す第2のセンサ信号とを提供することと、
    第1のアクチュエータ(13)を制御するための第1のアクチュエータ作動信号を形成するため、および基礎(4)に対して前記支持体(2)を支える空気圧振動絶縁器(3)として提供される、第2のアクチュエータ(23)を制御するための第2のアクチュエータ作動信号を形成するために、前記提供された第1および第2のセンサ信号を処理することと、
    前記振動を打ち消すために、前記第1および第2のアクチュエータ作動信号を前記第1のアクチュエータ(13)および前記第2のアクチュエータ(23)に供給することと
    を含む方法。
  5. 少なくとも1つの並進の自由度(Xt、Yt、Zt)、および少なくとも1つの回転の自由度(Xr、Yr、Zr)における振動相殺のための第1の調整システム(10)が提供される、請求項4に記載の方法。
  6. 前記第1の調整システム(10)が、少なくとも、前記第1のセンサ(6、7、8、9、11)と、前記第1のアクチュエータ(13)と、前記第1のアクチュエータ作動信号を形成するために、前記提供された第1のセンサ信号を処理するように意図された第1の調整デバイス(12)とによって提供される、請求項4乃至5のいずれか1項に記載の方法。
  7. 垂直方向において有効な3つの自由度(Zt、Xr、Yr)から選択された少なくとも1つの自由度における振動相殺のための第2の調整システム(20)が提供される、請求項4乃至6のいずれか1項に記載の方法。
  8. 前記第2の調整システム(20)が、少なくとも、前記第2のセンサ(21)と、前記第2のアクチュエータ(23)と、前記第2のアクチュエータ作動信号を形成するために、前記第2のセンサ信号を処理するように意図された第2の調整デバイス(12)とによって提供される、請求項4乃至7のいずれか1項に記載の方法。
  9. 前記第1の調整システム(10)から前記第2の調整システム(20)への少なくとも1つのブランチが提供される、請求項4乃至8のいずれか1項に記載の方法。
  10. 前記振動相殺が、前記第1の調整システム(10)および/または前記第2の調整システム(20)によって、前記少なくとも1つの垂直に作用する並進の自由度(Zt)において、および前記少なくとも2つの垂直に作用する回転の自由度(Xr、Yr)において実行される、請求項4乃至9のいずれか1項に記載の方法。
  11. 前記垂直並進の1つの自由度(Zt)および前記垂直回転の2つの自由度(Xr、Yr)において有効な前記第1のアクチュエータ作動信号および/または前記第2のアクチュエータ作動信号が、打ち消される前記振動の振幅に依存して、および/または打ち消される前記振動の周波数に依存して分配される、請求項4乃至10のいずれか1項に記載の方法。
  12. 前記第1のアクチュエータ作動信号と比較して、低い周波数の間隔が、前記第2のアクチュエータ作動信号に割り当てられる、請求項4乃至11のいずれか1項に記載の方法。
  13. 前記第1のセンサ信号が、前記第1のアクチュエータ作動信号を形成するために処理され、および/または
    前記第1のアクチュエータ作動信号が、前記第1のアクチュエータ(13)に供給され、および/または
    前記第2のセンサ信号が、前記第2のアクチュエータ作動信号を形成するために処理され、および/または
    前記第2のアクチュエータ作動信号が、前記第2のアクチュエータ(23)に供給される、
    請求項4乃至12のいずれか1項に記載の方法。
  14. 前記3つの垂直自由度(Xr、Yr、Zt)の少なくとも1つの自由度において有効な前記第1のアクチュエータ作動信号が、対応する自由度(Xr、Yr、Zt)において有効な(作用する)前記第2のアクチュエータ作動信号と合成される、請求項4乃至13のいずれか1項に記載の方法。
  15. 前記第1のアクチュエータ作動信号が、周波数に依存してフィルタリングされ、フィルタリングされた第1のアクチュエータ作動信号の低周波数間隔が、前記第2のアクチュエータ(23)に供給され、フィルタリングされた第1のアクチュエータ作動信号のより高い周波数の間隔が、前記第1のアクチュエータ(13)に供給される、請求項4乃至14のいずれか1項に記載の方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8002233B2 (en) * 2007-09-24 2011-08-23 Honeywell International Inc. Distributed network vibration isolation system and vibration isolators useful therein
DE102009009562A1 (de) * 2009-02-19 2010-09-09 Integrated Dynamics Engineering Gmbh Kombinierter Bewegungssensor zum Einsatz in Feedback-Regelsystemen zur Schwingungsisolation
DE102011075393B4 (de) * 2011-05-06 2013-08-14 Carl Zeiss Smt Gmbh Anordnung zur Aktuierung eines Elementes in einer Projektionsbelichtungsanlage
CN102346261B (zh) * 2011-08-29 2013-07-17 清华大学 主动式垂直隔振系统
WO2013050081A1 (en) 2011-10-07 2013-04-11 Carl Zeiss Smt Gmbh Method for controlling a motion of optical elements in lithography systems
DE102013201082A1 (de) 2013-01-24 2014-03-13 Carl Zeiss Smt Gmbh Anordnung zur Aktuierung eines Elementes in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
EP2759735B1 (de) 2013-01-29 2016-06-15 Integrated Dynamics Engineering GmbH Stationäres Schwingungsisolationssystem sowie Verfahren zur Regelung eines Schwingungsisolationssystems
CN103307195B (zh) * 2013-05-20 2015-04-15 华中科技大学 一种三自由度超低频减振器
EP2846062B1 (de) 2013-09-10 2017-05-31 Integrated Dynamics Engineering GmbH Schwingungsisolationssystem mit in Teilbereiche unterteilter Auflage sowie Verfahren zu dessen Regelung
CN106321707B (zh) * 2016-10-20 2018-03-20 华中科技大学 一种两自由度超低频隔振器
CN110307287B (zh) * 2018-03-20 2020-10-13 清华大学 隔振系统
CN110307288B (zh) * 2018-03-20 2020-10-13 清华大学 隔振系统
EP3726094A1 (de) 2019-04-15 2020-10-21 Integrated Dynamics Engineering GmbH Stationäres schwingungsisolationssystem sowie verfahren zu dessen regelung

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3507234B2 (ja) * 1996-01-11 2004-03-15 キヤノン株式会社 能動除振装置および能動除振方法
JPH1082448A (ja) * 1996-06-21 1998-03-31 Ebara Corp 除振装置
KR980006398A (ko) * 1996-06-21 1998-03-30 마에다 시게루 진동 감쇄장치
JPH1089403A (ja) * 1996-09-10 1998-04-07 Nikon Corp 防振装置
KR100522886B1 (ko) 1997-07-22 2005-10-19 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 가스베어링을 구비한 지지장치
JPH11294520A (ja) * 1998-04-08 1999-10-29 Canon Inc 除振装置、これを用いた露光装置およびデバイス製造方法、ならびに除振方法
JP2006138769A (ja) * 2004-11-12 2006-06-01 Nikon Corp 地震予知方法、地震予知装置、および防振装置

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