JPH07310779A

JPH07310779A - アクティブ除振装置

Info

Publication number: JPH07310779A
Application number: JP6099764A
Authority: JP
Inventors: Masaki Kurihara; 雅樹栗原
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-05-13
Filing date: 1994-05-13
Publication date: 1995-11-28

Abstract

(57)【要約】【目的】定盤と定盤に搭載された機器の加速度等を検
出し、その信号に基づいてアクチュエータを制御し振動
を低減可能とする。【構成】機器５と定盤４とにそれぞれの振動を検出す
る複数の検出器９Ｘ，９Ｙ，９Ｚを配設し、コントロー
ラ３０は、それぞれの検出器９Ｘ，９Ｙ，９Ｚの信号に
応じてそれぞれの上下方向用アクチュエータ８ａを制御
し機器５の部材間、つまり内部構造部材７と可動部材６
との間、又は機器５の部材６，７と定盤４との間のそれ
ぞれの信号の相対値を低減させるものである。【効果】機器内部の加振源による振動と床振動に対し
て、機器の部材間の相対変位が低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、精密機器を床振動に対
して絶縁し、さらに機器自体の有する振動源の振動を制
振する除振装置に係わり、特に機器の部材間の相対変
位、相対加速度あるいは相対速度を低減するのに好適な
アクティブ除振装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来は電子ビーム露光装置等のように、
例えば、ウェーハーを移動させるＸ−Ｙステージ等の振
動源を機器内部に有する精密機器は、一般に、床面の振
動が原因で露光精度が低下する恐れがあるため、除振装
置で支持された定盤上に設置される。除振装置として
は、水平方向及び上下方向に剛性の低い弾性体、例え
ば、コイルばね、空気ばね、もしくは防振ゴム等と、減
衰効果を有する粘性ダンパ等との組み合わせが用いられ
ることが多い。除振装置は床面からの微振動を振動絶縁
することによって、定盤及び定盤に搭載された機器の応
答の絶対加速度を低減する装置である。しかしながら、
除振装置に剛性の低い弾性体が用いられているため、機
器本体を搭載している定盤が揺れやすくなり、機器の内
部に加振源を持つ場合は、その加振力に対して逆効果と
なり、定盤の振動を増加させてしまう。

【０００３】図１３に示すように、電子ビーム露光装置
は、床１上に架台２及び弾性体であるばね部材３６と粘
性ダンパ３７とで支持された定盤４上に設けられ、Ｘ−
Ｙステージの移動に伴い定盤４を支持しているばね部材
３６が水平方向と上下方向に変形し、定盤４は水平方向
の振動とともに、定盤４が水平面に対して傾斜する回転
振動が発生する。露光精度を確保するため、振動が許容
値以下に減衰するまで整定時間を取る必要がある。その
結果、このウェーハーに露光するまでの時間が増大して
しまう。そこで、床振動と機器の内部振動との２つの振
動源に対して振動低減効果を得る手段として、定盤の振
動を能動的に抑制する手段が考えられる。

【０００４】従来のアクティブ除振装置においては、例
えば、特開平１−３０７５３７号公報及び特開平２−２
２８７１２号公報に記載されているように、図１４及び
図１５に示す複数の上下方向用アクチュエータ８ａ及び
水平方向アクチュエータ８ｂ等を用い、定盤４上の検出
器９で検出した絶対加速度等をフィードバックして能動
的に定盤４の振動の絶対加速度を抑制するものがある。
この従来技術の原理によれば、床振動と機器の内部振動
との２つの振動源に対して機器を搭載する定盤４の振動
を大幅に低減する効果が得られる。しかしながら、高精
度な振動制御を行う場合、定盤４の水平方向、上下方向
及び回転方向の６自由度の絶対加速度を抑制するため、
少なくとも８軸のアクチュエータ８ａ，８ｂが必要であ
り、さらに、この多入力多出力による制御を効果的に実
行するため、図１６に示すように、振動を検出する検出
器９Ｚ等と、この検出器９Ｚによるデータに基づいてア
クチュエータ８ａ，８ｂを制御するため高速で演算する
ことのできるＤＳＰ（Ｄigital Ｓignal Ｐrocessor）
と、検出器９Ｚのアナログデータをディジタルデータに
変換するＡ／Ｄ変換器と、ＤＳＰのディジタル信号をア
ナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器と、ディジタル値に
変換する前に振動の成分の情報を確保し、アナログ値に
変換した後に滑らかなアナログ値にするローパスフィル
タとよりなるコントローラ３０を用いたディジタル制御
方式が採用されている。また比較的安価なアクチュエー
タとして上下方向用アクチュエータのみを用いたアナロ
グ制御方式のものもあるが、ディジタル制御方式のもの
に比べて精度がでない。縮小投影露光装置や電子ビーム
露光装置等の半導体製造装置、及びセム、テム等の電子
顕微鏡のような精密機器では、機器本体の絶対加速度で
はなく、電子銃とウェーハー間又は試料間あるいはマス
クとウェーハー間のように、機器のある部材間の相対変
位のみを高精度に低減できればよい場合が多い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のアクティブ除振
装置にあっては、ＤＳＰ、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器
及びローパスフィルタ等を用いたディジタル制御方式が
採用されているため、高価な装置となる問題点がある。
また、上下方向用アクチュエータのみを用いたアナログ
制御方式のものは精度がでない。さらに、搭載される精
密機器の振動特性を考慮していないため、高精度な除振
・制振性能が制約される問題点がある。

【０００６】本発明の目的は、定盤と機器の振動を検出
することにより、機器の部材間等の相対振動応答量を低
減することのできるアクティブ除振装置を提供すること
にある。

【０００７】そして、本発明の他の目的は、定盤と機器
の振動を検出することにより、定盤の振動の絶対量を低
減することのできるアクティブ除振装置を提供すること
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明に係るアクティブ除振装置は、床と機器を搭
載する定盤との間に設けた複数の上下方向用アクチュエ
ータと、検出器の信号に応じてそれぞれの上下方向用ア
クチュエータを制御するコントローラとを備えたアクテ
ィブ除振装置において、定盤と機器とにそれぞれの振動
を検出する複数の検出器を配設し、コントローラは、そ
れぞれの検出器の信号に応じてそれぞれの上下方向用ア
クチュエータを制御し機器の部材間又は機器の部材と定
盤との間のそれぞれの信号の相対値を低減させるもので
ある構成とする。

【０００９】そして床と機器を搭載する定盤との間に設
けた複数の水平方向用アクチュエータ及び上下方向用ア
クチュエータと、検出器の信号に応じてそれぞれの水平
方向用アクチュエータ及び上下方向用アクチュエータを
制御するコントローラとを備えたアクティブ除振装置に
おいて、定盤と機器とにそれぞれの振動を検出する複数
の検出器を配設し、コントローラは、それぞれの検出器
の信号に応じてそれぞれの水平方向用アクチュエータ及
び上下方向用アクチュエータを制御し定盤に設けたそれ
ぞれの検出器の信号を低減させるものである構成でもよ
い。

【００１０】またそれぞれの上下方向用アクチュエータ
に、弾性部材又は弾性部材と振動減衰部材とよりなるパ
ッシブ除振部材を並設した構成でもよい。

【００１１】さらに床と機器を搭載する定盤との間に設
けた複数のパッシブ除振部材及び上下方向用アクチュエ
ータと、検出器の信号に応じてそれぞれの上下方向用ア
クチュエータを制御するコントローラとを備えたアクテ
ィブ除振装置において、定盤と機器とにそれぞれの絶対
加速度、絶対速度又は絶対変位を検出する複数の検出器
を配設し、コントローラは、それぞれの検出器の信号に
応じてそれぞれの上下方向用アクチュエータを制御し定
盤の水平面に対する回転振動を抑制するものである構成
でもよい。

【００１２】そして床と機器を搭載する定盤との間に設
けた複数のパッシブ除振部材及び上下方向用アクチュエ
ータと、検出器の信号に応じてそれぞれの上下方向用ア
クチュエータを制御するコントローラとを備えたアクテ
ィブ除振装置において、定盤と機器の高さ方向の複数点
とにそれぞれの水平方向の絶対加速度、絶対速度又は絶
対変位を検出する複数の検出器を配設し、コントローラ
は、それぞれの検出器の信号に応じてそれぞれの上下方
向用アクチュエータを制御し機器の高さ方向のそれぞれ
の検出器の信号の相対値を抑制するものである構成でも
よい。

【００１３】また床と機器を搭載する定盤との間に設け
た複数のパッシブ除振部材及びアクチュエータと、検出
器の信号に応じてそれぞれのアクチュエータを制御する
コントローラとを備えたアクティブ除振装置において、
それぞれのパッシブ除振部材とそれぞれのアクチュエー
タとを斜めに配置してそれぞれの斜めアクティブ除振部
材を形成し、機器と前記定盤とにそれぞれの絶対加速
度、絶対速度又は絶対変位を検出する複数の検出器を配
設し、それぞれの検出器の信号に応じてそれぞれの斜め
アクティブ除振部材を制御し定盤の水平面に対する回転
方向、上下方向、水平方向及びねじれ方向のそれぞれの
振動を抑制するものである構成でもよい。

【００１４】さらに床と機器を搭載する定盤との間に設
けた複数のパッシブ除振部材及びアクチュエータと、検
出器の信号に応じてそれぞれのアクチュエータを制御す
るコントローラとを備えたアクティブ除振装置におい
て、それぞれのパッシブ除振部材とそれぞれのアクチュ
エータとを斜めに配置してそれぞれの斜めアクティブ除
振部材を形成し、定盤と機器の高さ方向の複数点とにそ
れぞれの水平方向の絶対加速度、絶対速度又は絶対変位
を検出する複数の検出器を配設し、コントローラは、そ
れぞれの検出器の信号に応じてそれぞれの斜めアクティ
ブ除振部材を制御し機器の高さ方向の信号の相対値と、
上下方向、水平方向及びねじれ方向のそれぞれの振動と
を抑制するものである構成でもよい。

【００１５】そしてそれぞれの上下方向用アクチュエー
タは、積層型圧電素子と振動遮断部材と高さ調整部材と
を直列結合して形成され、それぞれの上下方向用アクチ
ュエータの周囲にゴム部材又はコイルばね部材よりなる
パッシブ除振部材が配設されてアクティブ除振部材に形
成されている構成でもよい。

【００１６】またそれぞれのパッシブ除振部材は、外周
に容器部材が床側に付設されるとともに容器部材とパッ
シブ除振部材との間に粘性流体が満たされ、定盤の振動
を粘性流体に伝える抵抗部材が定盤側に設けられている
構成でもよい。

【００１７】さらにそれぞれの斜め方向用アクチュエー
タは、周囲にゴム部材又はコイル部材で形成されたパッ
シブ除振部材が斜めに配設されている構成でもよい。

【００１８】そしてそれぞれの上下方向用アクチュエー
タ又は斜め方向用アクチュエータは、それぞれの積層型
圧電素子が高さ調整部材により所定の荷重で定盤側と床
側との間に押し付けられ、それぞれの積層型圧電素子が
荷重計として用いられている構成でもよい。

【００１９】また電子顕微鏡においては、前記いずれか
一つのアクティブ除振装置に搭載されてなる構成とす
る。

【００２０】さらに電子ビーム露光装置においては、前
記いずれか一つのアクティブ除振装置に搭載されてなる
構成とする。

【００２１】そして縮小投影露光装置においては、前記
いずれか一つのアクティブ除振装置に搭載されてなる構
成とする。

【００２２】

【作用】本発明によれば、機器と定盤とにそれぞれの振
動を検出する複数の検出器を配設したため、コントロー
ラにより、それぞれの検出器の信号に応じて機器の部材
間又は機器の部材と定盤との間のそれぞれの信号の相対
値を低減させるように、それぞれの上下方向用アクチュ
エータが制御される。

【００２３】一般的に、電子ビーム露光装置や電子顕微
鏡等の精密機器はその重心高さ及び重心を通る鉛直面に
対して対称に支持されていないため、水平方向もしくは
上下方向に加振されても、これらの方向の振動と回転振
動とが連成する。また、パッシブ除振装置による水平、
及び上下方向の固有振動数は、機器の固有振動数より十
分に低く設定されるため、床振動入力及び機器内部の加
振入力に対しても、その応答は、機器がほぼ剛体で、除
振装置が変形する振動モードが主体的となり、並進モー
ドと回転モードとが合わさった振動モードとなる。その
ため、機器の電子銃等の内部構造部材とウェーハーや試
料が載るステージあるいは試料台との間の相対変位は、
除振装置の傾斜による回転振動モードが起因する高さ方
向に不等分布の慣性力によって生じる機器構造体等の変
形が支配的となる。

【００２４】そこで、本発明では、特に、定盤と機器の
複数点の水平方向の振動状態を検出する加速度計、速度
計、変位計、ひずみ計あるいは加加速度（加速度の時間
的変化）等の検出器と、上下方向用アクチュエータが配
置されている定盤上の各点の上下方向の振動状態を検出
する加速度計、速度計、変位計、ひずみ計あるいは加加
速度等の検出器からの信号とを用い、ディジタルコント
ローラで上下方向用アクチュエータを制御することによ
り、問題にしている機器の内部構造部材とステージある
いは試料台との間の相対加速度、相対速度、相対変位あ
るいは相対加加速度を抑制するように、すなわち、機器
の高さ方向の加速度分布が均一になるようにアクチュエ
ータが支持している定盤の傾斜を抑制することが可能と
なる。さらに、必要があれば、水平方向用アクチュエー
タも加えるか、あるいは上下方向用及び水平方向用アク
チュエータの代わりに、斜め方向用アクチュエータを用
い、ディジタルコントローラにより制御することによ
り、定盤の絶対加加速度、絶対加速度、絶対速度あるい
は絶対変位も高精度に抑制することが可能となる。

【００２５】

【実施例】本発明の一実施例を図１及び図２を参照しな
がら説明する。図１は電子ビーム露光装置に本実施例を
適用した構成図である。図１及び図２に示すように、床
１と機器５を搭載する定盤４との間に設けた複数の上下
方向用アクチュエータ８ａと、検出器の信号に応じてそ
れぞれの上下方向用アクチュエータ８ａを制御するコン
トローラ３０とを備えたアクティブ除振装置であって、
機器５と定盤４とにそれぞれの振動を検出する複数の検
出器９Ｘ，９Ｙ，９Ｚを配設し、コントローラ３０は、
それぞれの検出器９Ｘ，９Ｙ，９Ｚの信号に応じてそれ
ぞれの上下方向用アクチュエータ８ａを制御し機器５の
部材間、つまり内部構造部材７と可動部材６との間、又
は機器５の部材６，７と定盤４との間のそれぞれの信号
の相対値を低減させるものである構成とする。

【００２６】すなわち床１上に設置された架台２上に水
平方向と上下方向とに有効な３個以上のパッシブ除振部
材１８と、これらと並列して３個以上の上下方向用アク
チュエータ８ａとが設けられ、これらのパッシブ除振部
材１８と上下方向用アクチュエータ８ａとにより定盤４
を支持する。さらに、定盤４上に電子ビーム露光装置の
本体である構造体（機器）５が搭載される。電子ビーム
露光装置は、電子ビームを放射する電子銃である内部構
造部材７とウェーハーを任意の水平面内の位置に移動さ
せる可動部材６とを備えている。上下方向用アクチュエ
ータ８ａを制御するため、例えば、上下方向用アクチュ
エータ８ａが配置されている定盤４上の点の上下方向の
加速度等及び制御対象の構造体５の水平方向の振動モー
ドを把握するための加速度等を検出する各１個以上の
Ｘ，Ｙ（水平）方向の検出器９Ｘ，９Ｙ及び４個以上の
Ｚ（上下）方向の検出器９Ｚと、さらに、内部構造部材
７及び可動部材６の高さ方向の複数点に水平方向の加速
度等又はこれらを近似できる構造体５の他の点の加速度
等を検出する各１個以上の検出器９Ｘ，９Ｙを設ける。
もし内部構造部材７の加速度等を近似する点に検出器を
設けることができない場合は、制御系アルゴリズムにカ
ルマンフィルタ等の状態推定器をソフトウェアとして組
み込んで内部構造部材７の水平方向の加速度等を推定し
てもよい。また、可動部材６の加速度等が直接検出でき
ない場合は、可動部材６を駆動しているモータ３１に回
転角を検出する検出器を設け可動部材６の加速度等を推
定することができる。

【００２７】これらの検出器９Ｘ，９Ｙ，９Ｚからの信
号はローパスフィルタ１０と、Ａ／Ｄ変換器１１を通し
てＤＳＰ（ディジタル・シグナル・プロセッサー）１２
とに入力される。このＤＳＰに上下方向用アクチュエー
タ８ａを制御する実行用プログラムが書き込まれてお
り、ＤＳＰ１２で高速に計算された信号がアンプ１５を
経て、上下方向用アクチュエータ８ａを制御する。な
お、検出する振動量は加速度の他に、速度、変位、歪又
は加加速度（加速度の時間的変化）であってもよい。さ
らにこれらの組み合わせもある。

【００２８】また、図３に示す他の実施例は、図１に示
す実施例の水平方向用及び上下方向用のパッシブ除振部
材の代わりに、水平方向用のパッシブ除振部材１８ｂの
みを設けたものである。

【００２９】次に、本発明の他の実施例として図４を参
照しながらアクティブ除振部材を説明する。アクティブ
除振部材３は主に、パッシブ除振部材１８と上下方向用
アクチュエータ８ａとにより形成される。本実施例で
は、防振ゴムや積層ゴム等の中空のゴム部材２０で形成
されたパッシブ除振部材１８の下端は、下部板部材１６
に取付けられた支持部材１７によりリング部材１９ａを
介して支持され、また、ゴム部材２０の上端はリング部
材１９ｂを介して上部板部材２１に取付けられる。二つ
のパッシブ除振部材１８に囲まれてその内側に積層型圧
電素子２６が配置され、積層型圧電素子２６の両端にブ
ロック部材２５ａ，２５ｂが取付けられ、そのブロック
部材２５ａの下端は下部板部材１６に設けられた高さ調
整の可能な高さ調整部材２２上に振動遮断部材２３を介
して支持され、上端はブロック部材２５ｂを介して上部
板部材２１と接している。このパッシブ除振部材１８と
上下方向用アクチュエータ８ａとよりなるアクティブ除
振部材３により図１に示す定盤４を支持する。

【００３０】図１を参照しながら、本実施例の作用を説
明する。床振動、可動部材の移動あるいは定盤上のその
他の加振源により、除振部材で支持される定盤４が水平
面に対して傾斜することによって、内部構造部材７と可
動部材６との間に、相対変位が生じようとする。この
時、例えば、上下方向用アクチュエータ８ａが配置され
ている定盤４の各点の上下方向の加速度及び制御対象の
構造体５の水平方向の振動モードを把握するため、加速
度計等の検出器９Ｘ，９Ｙ，９Ｚにより加速度測定し、
さらに、内部構造部材７及び可動部６の水平方向の加速
度、あるいはこれらを近似できる構造体５の他の点、あ
るいは制御系アルゴリズムにソフトウエアとして組み込
まれた状態推定器により内部構造部材７の水平方向の加
速度を推定し、また、モータ３１に取付けた回転角検出
器により可動部材６の水平方向の加速度を推定する。そ
して、内部構造部材７と可動部材６との間の相対変位と
アクチュエータのパワーの２乗値等を評価関数として、
この評価関数を最小にするようにフィードバックゲイン
を決定し、実際の上下方向用アクチュエータ８ａによる
制御力は、各点の検出器９Ｘ，９Ｙ，９Ｚの信号をロー
パスフィルタ１０及びＡ／Ｄ変換器１１を通してＤＳＰ
１２により瞬時に計算される。これに対応した電圧がア
ンプ１５により増幅、あるいは電流あるいは電荷に変換
されて、上下方向用アクチュエータ８ａを駆動すること
により、内部構造部材７と可動部材６との相対変位を低
減するように、定盤４の傾斜が抑制される。本実施例は
水平方向の並進振動の抑制には余り効果はない。図５
は、図４に示すアクティブ除振部材を用いて電子ビーム
露光装置を支持した構成を示す図である。

【００３１】図６に本発明の他の実施例を示す。本実施
例のアクティブ除振部材は図４に示すアクティブ除振部
材３のゴム部材２０の外周に、上部板部材２１に取付け
られた環状の内部円筒部材（抵抗部材）２８と、この内
部円筒部材２８の外周に配置され、支持部材１７に取付
けられた環状の外部円筒部材（容器部材）２７と、外部
円筒部材２７と支持部材１７とで囲まれた空間に満たし
た粘性流体２９とを設けることによって、特に、パッシ
ブ除振系となる水平方向の減衰性能を向上させることが
できる。

【００３２】さらに、図７及び図８に他の実施例を示
す。図７に示す実施例は図４に示すアクティブ除振部材
３を斜めに傾けた構造としたものであり、図８に示すよ
うに、この斜めアクティブ除振部材３ｃが架台２と定盤
４との間に容易に取付けられるように、上部板部材２１
と下部板部材１６とをくさび形状にしたものである。こ
のように、アクティブ除振部材３を傾斜させる利点は、
アクチュエータである積層型圧電素子２６が斜め方向に
配置されることにより、水平方向にも分力を発生させる
ことができるため、水平方向のアクティブ除振効果も得
られることである。従って、６自由度のアクティブ除振
効果と制振効果とをより少ないアクチュエータで実現す
ることが可能となる。

【００３３】また、図９，図１０及び図１１，図１２に
他の実施例を示す。図９と図１０とは水平方向用アクテ
ィブ除振部材の縦断面図と横断面図とであり、この水平
方向用アクティブ除振部材は、定盤４に取付けられた上
部支持部材３３と架台２に設けられた下部支持部材３５
との間に、ほぼ水平に配置された積層型圧電素子２６
と、積層型圧電素子２６に直列に配置された振動遮断部
材２３とが設けられ、さらに、積層型圧電素子２６に引
っ張り荷重が働かないように、予め圧縮荷重を与える加
力部材３４を設ける。加力部材３４は、下部部材３６に
一端を係止されかつ上部支持部材３３を挿通する複数の
ボルトで形成され、ばねを介して上部支持部材３３側の
ナットを締めることによって圧縮荷重を与えるようにな
っている。図１１と図１２とは、上下方向用アクチュエ
ータ８ａと水平方向用アクチュエータ８ｂとを電子ビー
ム露光装置の基礎部に設け、３次元方向のアクティブ除
振装置を構成した。

【００３４】そして電子顕微鏡、電子ビーム露光装置及
び縮小投影露光装置は、前記いずれか一つのアクティブ
除振装置に搭載されてなるものとする。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、定盤を除振部材とアク
チュエータとにより支持して床振動入力を振動絶縁し、
定盤に搭載される機器の振動情報を用いることにより、
機器の部材間の相対変位を低減させることができるとと
もに、低コストのアクティブ除振装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を適用した電子ビーム露光装
置を示す縦断面図とである。

【図２】図１の横断面図である。

【図３】本発明の他の実施例を適用した電子ビーム露光
装置を示す縦断面図である。

【図４】本発明の他の実施例を示すアクティブ除振部材
の縦断面図である。

【図５】図４に示す実施例を適用した電子ビーム露光装
置の縦断面図である。

【図６】本発明のアクティブ除振部材の他の実施例を示
す縦断面図である。

【図７】本発明のアクティブ除振部材の他の実施例を示
す縦断面図である。

【図８】図７に示す実施例を適用した電子ビーム露光装
置の縦断面図である。

【図９】本発明のアクティブ除振部材の他の実施例を示
す縦断面図である。

【図１０】図９の横断面図である。

【図１１】図４及び図９に示す実施例を適用した電子ビ
ーム露光装置の縦断面図である。

【図１２】図１１の横断面図である。

【図１３】従来の電子ビーム露光装置を示す縦断面図で
ある。

【図１４】従来の技術を示す横断面図である。

【図１５】従来の技術を示す側面図である。

【図１６】従来の技術を示す側面図である。

【符号の説明】

１床２架台３アクティブ除振部材４定盤５構造体６可動部材７内部構造部材８ａ上下方向用アクチュエータ８ｂ水平方向用アクチュエータ９Ｘ検出器９Ｙ検出器９Ｚ検出器１０ローパスフィルタ１１Ａ／Ｄ変換器１２ＤＳＰ１３計算機１４Ｄ／Ａ変換器１５アンプ１６下部板部材１７支持部材１８パッシブ除振部材１９リング部材２０ゴム部材２１上部板部材２２高さ調整部材２３振動遮断部材２５ブロック部材２６積層型圧電素子２７外部円筒部材２８内部円筒部材２９粘性流体３０コントローラ３１モータ３２コイルばね３３上部支持部材３４加力部材３５上部支持部材３６ばね部材３７粘性ダンパ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】床と機器を搭載する定盤との間に設けた
複数の上下方向用アクチュエータと、検出器の信号に応
じてそれぞれの上下方向用アクチュエータを制御するコ
ントローラとを備えたアクティブ除振装置において、前
記定盤と前記機器とにそれぞれの振動を検出する複数の
検出器を配設し、前記コントローラは、それぞれの検出
器の信号に応じてそれぞれの上下方向用アクチュエータ
を制御し前記機器の部材間又は該機器の部材と前記定盤
との間のそれぞれの信号の相対値を低減させるものであ
ることを特徴とするアクティブ除振装置。
【請求項２】床と機器を搭載する定盤との間に設けた
複数の水平方向用アクチュエータ及び上下方向用アクチ
ュエータと、検出器の信号に応じてそれぞれの水平方向
用アクチュエータ及び上下方向用アクチュエータを制御
するコントローラとを備えたアクティブ除振装置におい
て、前記定盤と前記機器とにそれぞれの振動を検出する
複数の検出器を配設し、前記コントローラは、それぞれ
の検出器の信号に応じてそれぞれの水平方向用アクチュ
エータ及び上下方向用アクチュエータを制御し前記定盤
に設けたそれぞれの検出器の信号を低減させるものであ
ることを特徴とするアクティブ除振装置。
【請求項３】請求項１又は２記載のアクティブ除振装
置において、それぞれの上下方向用アクチュエータに、
弾性部材又は弾性部材と振動減衰部材とよりなるパッシ
ブ除振部材を並設したことを特徴とするアクティブ除振
装置。
【請求項４】床と機器を搭載する定盤との間に設けた
複数のパッシブ除振部材及び上下方向用アクチュエータ
と、検出器の信号に応じてそれぞれの上下方向用アクチ
ュエータを制御するコントローラとを備えたアクティブ
除振装置において、前記定盤と前記機器とにそれぞれの
絶対加速度、絶対速度又は絶対変位を検出する複数の検
出器を配設し、前記コントローラは、それぞれの検出器
の信号に応じてそれぞれの上下方向用アクチュエータを
制御し前記定盤の水平面に対する回転振動を抑制するも
のであることを特徴とするアクティブ除振装置。
【請求項５】床と機器を搭載する定盤との間に設けた
複数のパッシブ除振部材及び上下方向用アクチュエータ
と、検出器の信号に応じてそれぞれの上下方向用アクチ
ュエータを制御するコントローラとを備えたアクティブ
除振装置において、前記定盤と前記機器の高さ方向の複
数点とにそれぞれの水平方向の絶対加速度、絶対速度又
は絶対変位を検出する複数の検出器を配設し、前記コン
トローラは、それぞれの検出器の信号に応じてそれぞれ
の上下方向用アクチュエータを制御し前記機器の高さ方
向のそれぞれの検出器の信号の相対値を抑制するもので
あることを特徴とするアクティブ除振装置。
【請求項６】床と機器を搭載する定盤との間に設けた
複数のパッシブ除振部材及びアクチュエータと、検出器
の信号に応じてそれぞれのアクチュエータを制御するコ
ントローラとを備えたアクティブ除振装置において、そ
れぞれのパッシブ除振部材とそれぞれのアクチュエータ
とを斜めに配置してそれぞれの斜めアクティブ除振部材
を形成し、前記機器と前記定盤とにそれぞれの絶対加速
度、絶対速度又は絶対変位を検出する複数の検出器を配
設し、それぞれの検出器の信号に応じてそれぞれの斜め
アクティブ除振部材を制御し前記定盤の水平面に対する
回転方向、上下方向、水平方向及びねじれ方向のそれぞ
れの振動を抑制するものであることを特徴とするアクテ
ィブ除振装置。
【請求項７】床と機器を搭載する定盤との間に設けた
複数のパッシブ除振部材及びアクチュエータと、検出器
の信号に応じてそれぞれのアクチュエータを制御するコ
ントローラとを備えたアクティブ除振装置において、そ
れぞれのパッシブ除振部材とそれぞれのアクチュエータ
とを斜めに配置してそれぞれの斜めアクティブ除振部材
を形成し、前記定盤と前記機器の高さ方向の複数点とに
それぞれの水平方向の絶対加速度、絶対速度又は絶対変
位を検出する複数の検出器を配設し、前記コントローラ
は、それぞれの検出器の信号に応じてそれぞれの斜めア
クティブ除振部材を制御し前記機器の高さ方向の信号の
相対値と、上下方向、水平方向及びねじれ方向のそれぞ
れの振動とを抑制するものであることを特徴とするアク
ティブ除振装置。
【請求項８】請求項４又は５記載のアクティブ除振装
置において、それぞれの上下方向用アクチュエータは、
積層型圧電素子と振動遮断部材と高さ調整部材とを直列
結合して形成され、それぞれの上下方向用アクチュエー
タの周囲にゴム部材又はコイルばね部材よりなるパッシ
ブ除振部材が配設されてアクティブ除振部材に形成され
ていることを特徴とするアクティブ除振装置。
【請求項９】請求項８記載のアクティブ除振装置にお
いて、それぞれのパッシブ除振部材は、外周に容器部材
が床側に付設されるとともに該容器部材と前記パッシブ
除振部材との間に粘性流体が満たされ、定盤の振動を該
粘性流体に伝える抵抗部材が定盤側に設けられているこ
とを特徴としたアクティブ除振装置。
【請求項１０】請求項６又は７記載のアクティブ除振
装置において、それぞれの斜め方向用アクチュエータ
は、周囲にゴム部材又はコイル部材で形成されたパッシ
ブ除振部材が斜めに配設されていることを特徴としたア
クティブ除振装置。
【請求項１１】請求項８又は１０記載のアクティブ除
振装置において、それぞれの上下方向用アクチュエータ
又は斜め方向用アクチュエータは、それぞれの積層型圧
電素子が高さ調整部材により所定の荷重で定盤側と床側
との間に押し付けられ、それぞれの積層型圧電素子が荷
重計として用いられていることを特徴とするアクティブ
除振装置。
【請求項１２】請求項１〜１１のいずれか１項記載の
アクティブ除振装置に搭載されてなることを特徴とする
電子顕微鏡。
【請求項１３】請求項１〜１１のいずれか１項記載の
アクティブ除振装置に搭載されてなることを特徴とする
電子ビーム露光装置。
【請求項１４】請求項１〜１１のいずれか１項記載の
アクティブ除振装置に搭載されてなることを特徴とする
縮小投影露光装置。