JPH02240431A - 除振機能付移動台 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は除振機能付移動台に係り、特に移動台の移動時
に定盤の運動が少ない除振機能付移動台に関する。

〔従来の技術〕

縮小投影露光装置等において、試料用等の精密な移動台
を組み込んだ機器は、床面の振動等の外乱により精度が
劣化することを防止するため、除振装置上に搭載された
定盤上に設置される。除振装置としては、剛性の低い金
属製のばね、空気ばね、ゴム、あるいはまた粘性減衰器
等が用いられるのが通例である。

上記の除振装置は、床面からの微振動等を効果的に絶縁
できるが、一方、機器の内部において発生する力に対し
ては当然のことながら絶縁効果はない。このため、内部
の機器は低振動化を図る必要があるが、宿命的に完全に
なくすことが出来ない力もある。例えば、移動台が駆動
装置により駆動されると、駆動装置が発生する推力の反
力により、剛性の低い除振装置上に搭載された定盤が運
動してしまうのが通例である。このため、定盤上に設置
される機器の剛性を十分高く設計し、定盤の′Ｍａに起
因する機器の精度劣化を防止する必要がある。

ところが、機器の高剛性化には限界があり、近年、機器
に対する要求精度が高まるにつれて機器の剛性不足が顕
在化する例が増えつつある。この問題を解決するために
は、移動台の移動時の定盤の運動を能動的に抑制する必
要がある。従来、能動的な制振方法には、大別して以下
に示す甲、乙の２方式があった。

生方式：移動台の駆動時に、移動台の駆動装置に加える
入力に応じて外部から定盤に力を印加し、駆動装置が発
生する反力を相殺する。なお、この種の装置として関連
するものには例えば、特開昭５８−６８１１８号公報が
挙げられる。

乙方式：定盤に設けられたセンサにより定盤に加えられ
た力を検知し、この力を相殺するような力を定盤に印加
する。なお、この種の装置として関連するものには例え
ば、特開昭６１−２２４０１５号公報が挙げられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術のいずれかの原理を用いれば定盤の能動的
に制振を図ることが可能であるが、実際の機器にこれら
の原理を適用するに際しては、系が複雑化することは避
けられず、定盤に力を印加するためアクチュエータとそ
の制御装置や、高価なセンサが必要であるため、有効性
は認められつつも価格的に採用できない場合が多々あっ
た。

本発明の目的は、上記の不具合を解消した除振機能付移
動台を安価に提供し、機器の高精度化に寄与することに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、固定部と、固定部上に設けられた除振装置
と、除振装置上に搭載された定盤と、定盤上に設けられ
た移動台と、移動台を駆動するために定盤に設けられた
駆動装置と、の推力を制御するための移動台制御装置に
より構成された従来の除振機能付移動台に、以下に示す
諸手段を講することにより達成される。

（ａ）固定部と定盤との間に１個以上のロック機構を設
ける。

（ｂ）移動台制御装置からの信号を受信し、ロック機構
を励磁する励磁装置を設ける。

〔作用〕

移動台制御装置から、移動台を駆動するための信号が発
信されると、その信号は同時に励磁装置に入力される。

固定部と定盤の間に設けられたロック機構は、励磁装置
により励磁されるか、または励磁を断たれる。これによ
り、移動台が駆動される際には、定盤は固定部にロック
され、駆動装置が発生する推力の反力により、剛性の低
い除振装置上に搭載された定盤が運動してしまうことが
防止される。また、移動台が停止している際には、定盤
と固定部のロックは解除されるので、床面からの微振動
東は除振装置によって効果的に絶縁される。

以上の作用により、移動台を組み込んだ機器の精度を劣
化させる力の大部分を取り除くことができる。しかも、
これらの作用は従来の装置にロック機構とその励磁装置
を付加するだけで得ることができ、定盤に力を印加する
ためアクチュエータとその制御装置や、センサ等の高価
な機器を必要としない。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面により説明する。

第１図は、本発明の除振機能付移動台の一実施例を示し
た図である。同図において、固定部１上には除振袋！！
２が設けられており、除振装置２」；には定盤３が搭載
されている。定盤；３上には、Ｘ移動台４が、案内機構
５によりＸ方向に移動可能なように搭載されており、Ｘ
移動台４上には、Ｘ移動台６が、Ｘ方向に８動可能なよ
うにＲＮｔ”２されている。Ｘ移動台４は、定ｌ１１３
上に設けられたＸ駆動装置７により駆動され、Ｘ移動台
６は、Ｘ移動台４に設けられたｘ　Ｎ　！！！ｌＩ装置
８により駆動される。固定部１と定盤３の間には、取付
部材９を介してｙコツ９機構１０ｏ１と、２個のＸロッ
ク機構１００２が設けられている。Ｘロック機構１００
１は、Ｘ駆動装置７の推力の作用線上にある。また、２
個のＸロック機構１００２は、Ｘ駆動装置８の推力の作
用線を含み、Ｘ移動台４の運動方向と平行な平面内にあ
る。

第２図は、第１図に示した除振機能付移動台を運動する
方法の一実施例を示した図であり、第１図と同一部分は
同一符号で示す。第２図において、移動台制御装置１１
からのｙ移動台駆動信号ＹＤはＸドライバ１２に入力さ
れ、Ｘドライバ１２によりＸ駆動装置７が駆動される。

ＹＤはまたＸ励磁装置１３０１に入力され、Ｘ励磁装置
１３０１によりＸロック機構１００１が励磁される。こ
のような構成において、Ｘ移動台４を駆動するためのｙ
移動台駆動信号ＹＤが発信されると、Ｘ駆動装置７が駆
動されると同時にＸロック機構１００１がロック状態に
なり、Ｘ駆動装置７が発生する推力の反力により定盤３
がＸ方向に運動することを防止できる。

また、移動台制御装置１１からのＸ移動台駆動信号ＸＤ
はＸドライバ１４に入力され、Ｘドライバ１４によりＸ
駆動装置８が駆動される。ＸＤはまたＸ励磁装置！１３
０２に入力され、Ｘ励磁装置１３０２によりＸロック機
構１００２が励磁される。このような構成において、Ｘ
移動台６を駆動するためのＸ移動台駆動信号ＸＤが発信
されると、Ｘ駆動袋！！８が駆動されると同時にＸロッ
ク機構１００２がロック状態になり、Ｘ駆動装置８が発
生する推力の反力により定盤３がＸ方向に運動すること
を防止できる。

以上の作用により、本実施例ではＸ移動台４及びＸ移動
台６がｙ及びＸ方向に運動する際に定盤３の運動が抑制
されるという効果がある。また、Ｘ移動台４及びＸ移動
台６が停止している際には、Ｘロック機構１００１とＸ
ロック機構１００２は非ロツク状態であるから、定盤３
に床等からの外乱が伝達されることはない。

ｙコツ９機構１０ｏ１及びＸロック機構１００２には、
例えば電磁力を利用した摩擦ブレーキが好適であるが、
この他の作用を利用したものであってももちろんよい。

除振装置２は、高分子材料やゴムを用いたものが好適で
あるが、空気ばね、金属製のばね、粘性減衰器等を用い
てもよいのは勿論である。

Ｘ駆動装置７．Ｘ駆動装置８は、回転形モータと送りね
じ機構を組み合わせたものが一般的であるが、リニアモ
ータ、空気圧シリンダ、油圧シリンダ等を用いても良い
。

Ｘロック機構１００１及びＸロック機構１００２は、励
磁状態の時にロック状態となる励磁作動形のものを用い
てもよいが、非励磁状態の時にロック状態となる非励磁
作動形のものを用いても同様な効果が得られるのはもち
ろんである。

第３図は、Ｘロック機構１００１及びＸロック機構１０
０２の動作方法の一実施例を示した図であり、励磁動作
形の場合を例示している。第３図の（イ）は、移動台の
速度を示し、（ロ）〜（ホ）はそれぞれ励磁信号（４種
）を示す、第３図の（ロ）は、移動台の加速時、及び減
速時にロック機構を励磁する。最も基本的な励磁方法で
ある。

ロック機構の応答速度が遅い場合には、移動台の加減速
時より以前にロック機構を励磁する、同図（ハ）の励磁
方法を用いてもよい。また、移動台が短距離の移動を行
なう場合には、移動台の運動中、常にロック機構を励磁
する、同図（ニ）の励磁方法、または移動台の運動開始
前にロック機構の励磁を開始し、移動台の運動終了後に
誤にロック機構の励磁を終了する同図（ホ）の励磁方法
を用いてもよい。

第４図は第１図に示した除振機能付移動台を運転する方
法の第２の実施例を示した図であり、第１図及び第２図
と同一部分は同一符号で示す。本実施例においては、Ｘ
ロック機構１００１とＸロック機構１００２は一つの励
磁装置１３により同時に励磁される。この場合には、Ｘ
駆動装置７かＸ駆動装置８のいずれか一方が駆動された
場合でもすべてのロック機構がロック状態となるが、装
置構成が簡単になるという長所がある。

第５図は１本発明の除振機能付移動台の第２の実施例を
示した図であり、第１図と同一部分は同一符号で示す。

本実施例においては、除振装置２を介して固定部１上に
設けられた定盤３の下部に、取付部材９を設け、取付部
分９にはそれぞれ２枚の板ばね１５を介して４つのロッ
ク機構１０（うち３つを図示）が設けられている。移動
台（図示せず）の移動時には、４つのロック機構１０に
より板ばね１５と固定部１がロックされ、定盤３の水平
面内での運動が拘束される０本実施例によれば、定盤３
の下部にロック機構１０を設けることができるので、装
置の占有面積が小さくなるという長所がある。

第６図は、第５図に示した除振機能付移動台に特に好適
なロック機構の一実施例を示した図であり、第５図と同
一部分は同一符号で示す。２枚の板ばね１５の先端には
、それぞれ摩擦プレート１ｏ０３が設けられており、２
枚の摩擦プレート１００３の間には、電磁ブレーキ１ｏ
０４が設けられている。電磁ブレーキ１００４は、固定
部１（図示せず、第５図参照）に取付けられるものであ
り、内部にはコイル１００５が設けられている。

コイル１００５に通電することにより、２枚の摩擦プレ
ート１００３が電磁ブレーキ１００４に電磁吸着され、
板ばね１５と電磁ブレーキ１００４がロックされる。な
お、本ロック機構の非動作時には、２枚の摩擦プレート
１００３と電磁ブレーキ１００４が摺動するが、非動作
時に特にこの摺動抵抗を減らしたい場合には、摩擦プレ
ート１００３と電磁ブレーキ１００４の間を油または空
気等により流体潤滑してもよい。

第７図は２本発明の除振機能付移動台の第３の実施例を
示した図であり、第５図および第６図と同一部分は同一
符号で示す。本実施例においては、固定部１に取付けら
れた板ばね］５の先端に、？１℃磁ブレーキ１００４が
設けられており、電磁ブレーキ１００４により直接定盤
３を電磁吸着することができる。移動台（図示せず）の
移動時には、電磁ブレーキ１００４により定ｇ１３がロ
ックされ、定ｆｉ３の水平面内での連動が拘束される。

本実施例によれば、装Ｙｉ構成が非常に簡単になるとい
う長所が−ある。

第８図は、本発明の除振機能付移動台の第４の実施例を
示した図であり、第１図と同一部分は同一符号で示す０
本実施例においては、固定部１に設けられた取付は部材
９に、回転形の電磁ブレーキ１００６が設けられており
１回転形の電磁ブレーキ１００６にはアーム１６が取付
けられている。

定盤３上にはブロック１７が設けられており、アーム１
６の先端とブロック１７は摺動可能に構成されている。

移動台（図示せず）の移動時には、回転形の電磁ブレー
キ１００６によりアーム１６の揺動がロックされ、除振
装置２を介して固定部１上に設けられた定盤３の水平面
内での運動が拘束される。なお、アーム１６の先端とブ
ロック１７をリンク機構により結合しても全く同様の効
果が得られる。本実施例によれば、極めて入手容易な回
転形の電磁ブレーキにより装置を構成する効果がある。

なお１以上の実施例は移動台がｘｙ二方向に移動する場
合に本発明の除振機能付移動台を適用した例を示したも
のであるが、移動台が一方向のみに運動する場合に本発
明の除振機能付移動台を適用しても同様な効果があるの
は明らかである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、移動台が駆動される際に除振装置上に
搭載された定盤がその反力で運動することを簡単な装置
構成で防止できる。このため、除振機能付移動台自身の
精度、及び除振機能付移動台が組み込まれた機器の精度
が飛躍的に向上するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示した斜視図、第２図は第
１図の装置の制御装置の一実施例を示した説明図、第３
図は第２図の装置の運転方法の一実施例を示した説明図
、第４図は第１図の装置の制御装置の他の実施例を示し
た説明図、第５図は本発明の第２の実施例を示した斜視
図、第６図はロック機構の一実施例を示した斜視図、第
７図は本発明の第３の実施例を示した斜視図、第８図は
本発明の第４の実施例を示した斜視図である。 １・・・固定部、２・・・除振装置、３・・・定盤、４
・・Ｘ移動台、５・・・案内機構、６・・・Ｘ移動台、
７・・・Ｘ駆動装置、８・・・Ｘ駆動装置、９・・・取
付部材、１０・・・ロック機構、１１・・・移動台制御
装置、１２・Ｘドライバ、１３・・・振磁装置、１４・
・Ｘドライバ、１５・・板ばね、１６・・・アーム、１
７・・・ブロック、１００１・ｙロック機構、１００２
・・・Ｘロック機構、１００３・摩擦プレート、１００
４・・・電磁ブレーキ、１００５・・・コイル、１００
６・・回転形の電磁ブレーキ。 １３０１・・・ｙ励磁装置、１３０２・・・Ｘ励磁装置
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、固定部と、前記固定部上に設けられた除振装置と、
   前記除振装置上に搭載された定盤と、前記定盤上に設け
   られた移動台と、前記定盤に設けられた前記移動台を駆
   動する駆動装置と、前記駆動装置の推力を制御する移動
   台制御装置により構成された除振機能付移動台において
   、 （ａ）前記固定部と前記定盤との間に設けられた１個以
   上のロック機構と、 （ｂ）前記移動台制御装置からの信号を受信し、前記ロ
   ック機構を励磁する励磁装置と、が具備されることを特
   徴とする除振機述付移動台。