JPH06121412A - 浮上防振テーブル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁力によって浮上された防振テーブルの位置
を指定しうる浮上防振テーブル装置を得る。 【構成】 減算器２３は、指定端子２８からの目標距離
を示す電圧と、ギャップセンサ９からの実際の距離を示
す検出出力を加えられ、これらの偏差を出力する。この
偏差は、加算器２６を介してパワーアンプ２７に加えら
れ、更に垂直位置決め用電磁コイル５に印加される。こ
れにより、垂直位置決め用電磁コイル５は、励磁され、
目標距離と、実際の距離との差がほぼ零となるように防
振テーブル４を移動する。また、減算器３２は、指定端
子３８からの目標位置を示す電圧と、減算器３１からの
実際の位置を示す信号を入力すると、これらの偏差を出
力する。この偏差は、加算器３５を介して各パワーアン
プ３６，３７に加えられ、更に各水平位置決め用電磁コ
イル７，８に加えられる。これにより、防振テーブル４
は、水平方向に押し引きされ、目標位置に移動して支持
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、防振テーブルを電磁
石の磁力によって浮上させて支持する浮上防振テーブル
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この浮上防振テーブル装置では、防振テ
ーブルを電磁石の磁力によって浮上させて支持し、この
防振テーブルの位置を検出し、この位置がほぼ一定とな
るように電磁石の磁力を調整しており、位置の検出から
電磁石の磁力調整に至るフィードバックループを持つ。
また、このフィードバックループは、防振テーブルの振
動を検出し、この振動が減衰するように、電磁石の磁力
調整をも行う。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の装置では、防振テーブルが予め定められた位置を保
持するように、電磁石の磁力調整を行っているものの、
外部からの力が防振テーブルに加わると、防振テーブル
が多少なりとも移動してしまい、防振テーブルを所望の
位置に支持できないと言う問題点があった。すなわち、
この装置では、防振テーブルが受動的にのみ作用し、防
振テーブルの位置を変更するための能動的な機能を持た
なかった。

【０００４】そこで、この発明は、防振テーブルの位置
を指定しうる浮上防振テーブル装置を得ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明においては、防振テーブルを電磁石の磁力
によって浮上させて支持し、この防振テーブルの位置を
検出し、この位置がほぼ一定となるように前記電磁石の
磁力を調整するフィードバックループに対して、前記防
振テーブルの位置を指定する指定手段を備えて構成され
る。

【０００６】

【作用】上記構成の発明によれば、指定手段からフィー
ドバックループへと防振テーブルの位置を指定すると、
フィードバックループは、電磁石の磁力を調整して、防
振テーブルを指定位置に移動して支持する。

【０００７】

【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面を参照し
て説明する。

【０００８】図１は、この発明に係わる浮上防振テーブ
ル装置の一実施例を示す図であり、この装置は、浮上防
振テーブルユニット１と、制御部２とを備えている。

【０００９】浮上防振テーブルユニット１において、筐
体３は、上部に開口部３ａが形成されており、防振テー
ブル４を内部に収納している。この防振テーブル４は、
磁性体であり、例えば鉄を成形したものである。また、
筐体３の内壁には、一対の垂直位置決め用電磁コイル
５，６と、一対の水平位置決め用電磁コイル７，８とが
配設されている。各垂直位置決め用電磁コイル５，６
は、励磁されると、その磁力によって防振テーブル４を
浮上させて垂直方向で支持し、各水平位置決め用電磁コ
イル７，８は、励磁されると、その磁力によって防振テ
ーブル４を水平方向で支持する。さらに、各垂直位置決
め用電磁コイル５，６の近傍には、各ギャップセンサ
９，１０が配設されており、これらのギャップセンサ
９，１０は、各垂直位置決め用電磁コイル５，６から防
振テーブル４までのそれぞれの距離を検出する。同様
に、各水平位置決め用電磁コイル７，８の近傍には、各
ギャップセンサ１１，１２が配設されており、これらの
ギャップセンサ１１，１２は、各水平位置決め用電磁コ
イル７，８から防振テーブル４までのそれぞれの距離を
検出する。

【００１０】一方、制御部２においては、垂直方向制御
用伝達経路２１と、水平方向制御用伝達経路２２が設け
られており、垂直方向制御用伝達経路２１は、減算器２
３、微分回路２４、積分回路２５、加算器２６、パワー
アンプ２７、および垂直位置指定端子２８を備え、水平
方向制御用伝達経路２２は、各減算器３１，３２、微分
回路３３、積分回路３４、加算器３５、各パワーアンプ
３６，３７、および水平位置指定端子３８を備えてい
る。垂直方向制御用伝達経路２１は、ギャップセンサ９
および垂直位置決め用電磁コイル５と共に、ギャップセ
ンサ９から該伝達経路２１を介して垂直位置決め用電磁
コイル５に至る垂直方向制御用のフィードバックループ
を形成している。また、水平方向制御用伝達経路２２
は、各ギャップセンサ１１，１２および各水平位置決め
用電磁コイル７，８と共に、各ギャップセンサ１１，１
２から該伝達経路２２を介して各水平位置決め用電磁コ
イル７，８に至る水平方向制御用のフィードバックルー
プを形成している。

【００１１】なお、ここでは、ギャップセンサ１０から
垂直位置決め用電磁コイル６に至る垂直方向制御用のフ
ィードバックループを図示していないが、このフィード
バックループは、垂直方向制御用伝達経路２１と同一の
伝達経路を介して形成され、垂直方向制御用伝達経路２
１の垂直位置指定端子２８を共有する。

【００１２】垂直方向制御用伝達経路２１では、制御回
路（図示せず）から垂直位置指定端子２８へと任意の電
圧を加えることにより、垂直位置決め用電磁コイル５か
ら防振テーブル４までの目標距離を指定することができ
る。すなわち、減算器２３は、指定端子２８の電圧、お
よびギャップセンサ９の検出出力を加えられ、指定端子
２８の電圧とギャップセンサ９の検出出力との偏差を出
力する。この偏差は、指定された目標距離と、ギャップ
センサ９によって検出された実際の距離との差に応じて
増減するものであり、減算器２３から加算器２６を介し
てパワーアンプ２７に加えられる。パワーアンプ２７
は、この偏差を予め定められた増幅率で増幅して、この
増幅出力を垂直位置決め用電磁コイル５に印加する。こ
うして励磁された垂直位置決め用電磁コイル５の磁力に
よって、垂直位置決め用電磁コイル５から目標距離だけ
離れた位置に防振テーブル４が支持される。したがっ
て、垂直位置指定端子２８に任意の電圧を加えることに
より目標距離を指定すれば、垂直位置決め用電磁コイル
５から防振テーブル４までの距離が該目標距離に設定さ
れる。

【００１３】また、外部からの力が防振テーブル４に作
用して、防振テーブル４に垂直方向の振動が発生する
と、ギャップセンサ９からは、この振動に対応する信号
成分を含む検出出力が出力される。このとき、微分回路
２４は、この振動に対応する信号成分を減算器２３を介
して入力すると、この信号成分を微分して微分信号を形
成し、この微分信号を加算器２６を介してパワーアンプ
２７に加える。パワーアンプ２７は、この微分信号の成
分を含む増幅出力を垂直位置決め用電磁コイル５に加え
る。これにより、垂直位置決め用電磁コイル５は、防振
テーブル４の垂直方向の振動を相殺するような磁力を発
生し、この結果として、防振テーブル４の垂直方向の振
動が抑制される。

【００１４】さらに、防振テーブル４に垂直方向の変位
が発生すると、このときの防振テーブル４の位置の変化
に応じて、ギャップセンサ９の検出出力が変化する。こ
の場合、積分回路２５は、ギャップセンサ９の検出出力
を減算器２３を介して入力すると、この検出出力を積分
して垂直方向の変位に対応する積分信号を形成し、この
積分信号を加算器２６を介してパワーアンプ２７に加え
る。パワーアンプ２７は、この積分信号の成分を含む増
幅出力を垂直位置決め用電磁コイル５に加える。これに
より、垂直位置決め用電磁コイル５は、防振テーブル４
の垂直方向の変位を相殺するような磁力を発生し、この
結果として、防振テーブル４の垂直方向の変位が抑制さ
れる。

【００１５】なお、ギャップセンサ１０から垂直位置決
め用電磁コイル６に至るフィードバックループ（図示せ
ず）による制御も同様に行われ、これによりギャップセ
ンサ１０から垂直位置決め用電磁コイル６までの距離が
目標距離に設定される。勿論、垂直方向の振動および変
位の抑制も行われる。

【００１６】次に、水平方向制御用伝達経路２２では、
制御回路（図示せず）から水平位置指定端子３８へと任
意の電圧を加えることにより、防振テーブル４の水平方
向での目標位置を指定することができる。すなわち、減
算器３１は、各ギャップセンサ１１，１２の検出出力を
入力しており、これらの検出出力の差を求めて、この差
を減算器３２に加える。この差は、防振テーブル４の水
平方向での実際の位置を示している。例えば、この差が
零であれば、防振テーブル４が水平方向でほぼ中央に位
置し、また該差が正または負であれば、防振テーブル４
が左右のいずれかに片寄っている。ここで、減算器３２
は、指定端子３８の電圧、および減算器３１からの信号
を入力すると、これらの電圧と信号の偏差を出力する。
この偏差は、指定された目標位置と、防振テーブル４の
実際の位置との差を示している。例えば、この偏差が零
であれば、目標位置と実際の位置が一致しており、また
該偏差が正または負であれば、実際の位置が目標位置を
中心として左右のいずれかにずれている。減算器３２か
ら出力された偏差は、加算器３５を介して各パワーアン
プ３６，３７にそれぞれ加えられる。パワーアンプ３６
は、偏差を負の増幅率で増幅して、この増幅出力を水平
位置決め用電磁コイル７に加え、このコイル７を励磁す
る。また、パワーアンプ３７は、偏差を正の増幅率で増
幅して、この増幅出力を水平位置決め用電磁コイル８に
加え、このコイル８を励磁する。これにより、防振テー
ブル４は、各水平位置決め用電磁コイル７，８間で押し
引きされ、目標位置に移動して支持される。したがっ
て、水平位置指定端子３８に任意の電圧を加えることに
より、防振テーブル４の水平方向での目標位置を指定す
れば、防振テーブル４がその目標位置に移動して支持さ
れる。

【００１７】また、防振テーブル４に水平方向の振動が
発生した場合、各ギャップセンサ１１，１２からは、こ
の振動に対応する信号成分を含む検出出力がそれぞれ出
力される。微分回路３３は、この振動に対応する信号成
分を各減算器３１，３２を介して入力し、この信号成分
を微分して、その微分信号を加算器３５を介して各パワ
ーアンプ３６，３７にそれぞれ加える。各パワーアンプ
３６，３７は、この微分信号の成分を含む各増幅出力を
各水平位置決め用電磁コイル７，８にそれぞれ加える。
これにより、各水平位置決め用電磁コイル７，８は、防
振テーブル４の水平方向の振動を相殺するような磁力を
発生し、この振動を抑制する。

【００１８】さらに、防振テーブル４に水平方向の変位
が発生した場合、このときの防振テーブル４の位置の変
化に応じて、各ギャップセンサ１１，１２の検出出力が
変化する。このとき、積分回路３４は、各ギャップセン
サ１１，１２の検出出力を各減算器３１，３２を介して
入力すると、この検出出力を積分して水平方向の変位に
対応する積分信号を形成する。この積分信号は、加算器
３５および各パワーアンプ３６，３７を介して各水平位
置決め用電磁コイル７，８にそれぞれ加えられ、これに
より防振テーブル４の水平方向の変位を相殺するような
磁力が発生し、この水平方向の変位が抑制される。

【００１９】このように上記実施例では、垂直位置指定
端子２８に任意の電圧を加えることにより、垂直位置決
め用電磁コイル５から防振テーブル４までの目標距離を
指定すると、その実際の距離が目標距離に設定され、ま
た水平位置指定端子３８に任意の電圧を加えることによ
り、防振テーブル４の水平方向での目標位置を指定する
と、その実際の位置が目標位置に設定される。すなわ
ち、防振テーブルの位置を能動的に変更することがで
き、外部からの力によって防振テーブルが移動したとき
には、防振テーブルの位置を調整することができる。

【００２０】このため、この発明の装置は、半導体露光
装置においての半導体素子上のマスクの位置決めやピン
トの微調整、顕微鏡の視野調整やピントの微調整、ある
いはマイクロマシンにおいての組立て等に利用すること
ができる。

【００２１】なお、上記実施例では、一対の垂直位置決
め用電磁コイルによって防振テーブルを垂直方向に支持
しているが、垂直位置決め用電磁コイルを更に増やし
て、防振テーブルをより安定に支持しても構わない。こ
の場合には、垂直位置決め用電磁コイルに伴うギャップ
センサも更に増やすこととなり、かつギャップセンサか
ら垂直位置決め用電磁コイルに至るフィードバックルー
プをも更に増やすこととなる。

【００２２】また、一対の水平位置決め用電磁コイルを
左右に配設するだけでなく、他の一対の水平位置決め用
電磁コイルを前後に配設し、防振テーブルの水平方向の
位置を前後で調整できるようにしても良い。さらに、防
振テーブルの傾斜を検出するセンサを取り付け、防振テ
ーブルの傾斜を調整する場合であっても、この発明を適
用しうることは、言うまでもない。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係わる
装置によれば、指定手段からフィードバックループへと
防振テーブルの位置を指定すると、これにより防振テー
ブルが指定位置に移動して支持される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係わる浮上防振テーブル装置の一実
施例の構成を示す図

【符号の説明】

１ 浮上防振テーブルユニット ２ 制御部 ３ 筐体 ４ 防振テーブル ５，６ 垂直位置決め用電磁コイル ７，８ 水平位置決め用電磁コイル ９，１０，１１，１２ ギャップセンサ ２３，３１，３２ 減算器 ２４，３３ 微分回路 ２５，３４ 積分回路 ２６，３５ 加算器 ２７，３６，３７ パワーアンプ ２８ 垂直位置指定端子 ３８ 水平位置指定端子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 防振テーブルを電磁石の磁力によって浮
   上させて支持し、この防振テーブルの位置を検出し、こ
   の位置がほぼ一定となるように前記電磁石の磁力を調整
   するフィードバックループを持つ浮上防振テーブル装置
   において、 前記防振テーブルの位置を前記フィードバックループに
   指定する指定手段を備えてなる浮上防振テーブル装置。