JPH09250591A - 能動除振装置 - Google Patents
能動除振装置Info
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- JPH09250591A JPH09250591A JP8084460A JP8446096A JPH09250591A JP H09250591 A JPH09250591 A JP H09250591A JP 8084460 A JP8084460 A JP 8084460A JP 8446096 A JP8446096 A JP 8446096A JP H09250591 A JPH09250591 A JP H09250591A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/002—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion characterised by the control method or circuitry
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
- G03F7/70858—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
- G03F7/709—Vibration, e.g. vibration detection, compensation, suppression or isolation
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 制振性能を損なうことなく除振性能を大幅に
改善し、かつ除振フィードフォワードに用いる適応ディ
ジタルフィルタの演算負荷を減少させる。 【解決手段】 除振台と、除振台を防振支持する支持機
構と、除振台を防振支持するとともに除振台に制御力を
加える空気圧アクチュエータと、除振台の振動を検出す
る第１の振動検出手段と、第１の振動検出手段の検出信
号を入力としフィードバック制御則に基づいてフィード
バック制御信号を発生するフィードバック補償器と、除
振台とそれを防振支持する支持機構からなる除振系が設
置される装置設置基礎の振動を検出する第２の振動検出
手段と、第２の振動検出手段の検出信号と第１の振動検
出手段の検出信号を入力としパラメータ調整則に基づき
補償器の係数を逐次更新し第２の振動検出手段の検出信
号を参照してフィードフォワード制御信号を生成する適
応フィルタと、前記フィードバック制御信号と前記フィ
ードフォワード制御信号を合成し前記空気圧アクチュエ
ータに駆動信号を加える手段とを設ける。
改善し、かつ除振フィードフォワードに用いる適応ディ
ジタルフィルタの演算負荷を減少させる。 【解決手段】 除振台と、除振台を防振支持する支持機
構と、除振台を防振支持するとともに除振台に制御力を
加える空気圧アクチュエータと、除振台の振動を検出す
る第１の振動検出手段と、第１の振動検出手段の検出信
号を入力としフィードバック制御則に基づいてフィード
バック制御信号を発生するフィードバック補償器と、除
振台とそれを防振支持する支持機構からなる除振系が設
置される装置設置基礎の振動を検出する第２の振動検出
手段と、第２の振動検出手段の検出信号と第１の振動検
出手段の検出信号を入力としパラメータ調整則に基づき
補償器の係数を逐次更新し第２の振動検出手段の検出信
号を参照してフィードフォワード制御信号を生成する適
応フィルタと、前記フィードバック制御信号と前記フィ
ードフォワード制御信号を合成し前記空気圧アクチュエ
ータに駆動信号を加える手段とを設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、制振性能を損なう
ことなく床などの装置設置基礎からの振動の伝達特性を
従来に比較して大幅に改善した、半導体露光装置等の精
密機器搭載用の能動除振装置に関する。
ことなく床などの装置設置基礎からの振動の伝達特性を
従来に比較して大幅に改善した、半導体露光装置等の精
密機器搭載用の能動除振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子顕微鏡や半導体露光装置等の精密機
器の高精度化に伴い、それらを搭載する精密除振装置の
高性能化が求められている。特に半導体露光装置におい
ては、適切かつ迅速な露光を行なわせるために、床など
の装置設置基礎からの振動等、外部から伝達する振動を
極力除去した除振台が必要である。これは露光に悪影響
を及ぼす振動が、露光用ステージに発生しないようにし
なければならないからである。
器の高精度化に伴い、それらを搭載する精密除振装置の
高性能化が求められている。特に半導体露光装置におい
ては、適切かつ迅速な露光を行なわせるために、床など
の装置設置基礎からの振動等、外部から伝達する振動を
極力除去した除振台が必要である。これは露光に悪影響
を及ぼす振動が、露光用ステージに発生しないようにし
なければならないからである。
【０００３】また、ステップ・アンド・リピートという
間欠動作を特徴とする半導体露光装置では、露光用ＸＹ
ステージの繰り返しステップ動作が除振台の振動を励起
する。したがって、除振台には、外部振動に対する除振
性能と、除振台に搭載された機器の動作によって発生す
る振動に対する制振性能とを、バランスよく実現するこ
とが求められる。
間欠動作を特徴とする半導体露光装置では、露光用ＸＹ
ステージの繰り返しステップ動作が除振台の振動を励起
する。したがって、除振台には、外部振動に対する除振
性能と、除振台に搭載された機器の動作によって発生す
る振動に対する制振性能とを、バランスよく実現するこ
とが求められる。
【０００４】ステップ・アンド・リピートにかわる方式
として、スキャン露光方式を採用した半導体露光装置も
あるが、この装置においても、床などの装置設置基礎か
らの振動等、外部から伝達する振動を極力除去するとと
もに、露光用ステージのスキャン動作によって励起され
る除振台の振動を瞬時に制振する必要がある。特にスキ
ャン露光装置では、露光用ステージがスキャン動作をし
ている状態で露光を行なうため、外部振動に対する除振
性能、除振台に搭載された機器の動作によって発生する
振動に対する制振性能、それぞれに対する要求は厳し
く、一段と高性能な除振装置が不可欠なものとなってい
る。
として、スキャン露光方式を採用した半導体露光装置も
あるが、この装置においても、床などの装置設置基礎か
らの振動等、外部から伝達する振動を極力除去するとと
もに、露光用ステージのスキャン動作によって励起され
る除振台の振動を瞬時に制振する必要がある。特にスキ
ャン露光装置では、露光用ステージがスキャン動作をし
ている状態で露光を行なうため、外部振動に対する除振
性能、除振台に搭載された機器の動作によって発生する
振動に対する制振性能、それぞれに対する要求は厳し
く、一段と高性能な除振装置が不可欠なものとなってい
る。
【０００５】このような要求に対しては、除振台の振動
を振動センサで検出し、その出力信号を補償して、除振
台に制御力を加えるアクチュエータにフィードバックす
ることにより、能動的に除振台の振動制御を行なう、能
動除振装置が実用化されている。能動除振装置は、バ
ネ、ダンパなどの受動的な除振要素だけで構成された従
来の除振装置では困難であった、除振性能と制振性能の
バランスのとれた実現を可能にする。
を振動センサで検出し、その出力信号を補償して、除振
台に制御力を加えるアクチュエータにフィードバックす
ることにより、能動的に除振台の振動制御を行なう、能
動除振装置が実用化されている。能動除振装置は、バ
ネ、ダンパなどの受動的な除振要素だけで構成された従
来の除振装置では困難であった、除振性能と制振性能の
バランスのとれた実現を可能にする。
【０００６】さらに、除振台上に搭載される機器の高精
度化に対応して、床などの装置設置基礎の振動を検出
し、その補償信号をアクチュエータにフィードフォワー
ドする制御方法や、除振台上に搭載された機器の駆動信
号をもとに、その駆動反力を相殺するようアクチュエー
タをフィードフォワード制御する方法も提案され、除振
装置の性能は飛躍的に向上した。
度化に対応して、床などの装置設置基礎の振動を検出
し、その補償信号をアクチュエータにフィードフォワー
ドする制御方法や、除振台上に搭載された機器の駆動信
号をもとに、その駆動反力を相殺するようアクチュエー
タをフィードフォワード制御する方法も提案され、除振
装置の性能は飛躍的に向上した。
【０００７】これらの制御方法の中で、装置設置基礎の
振動を除振台に作用するアクチュエータにフィードフォ
ワードする方法は、装置設置基礎からの振動の絶縁性能
を大きく向上させ、半導体露光装置の高精細化や、装置
設置基礎の振動基準の緩和を可能にする。
振動を除振台に作用するアクチュエータにフィードフォ
ワードする方法は、装置設置基礎からの振動の絶縁性能
を大きく向上させ、半導体露光装置の高精細化や、装置
設置基礎の振動基準の緩和を可能にする。
【０００８】なお、ここで、床振動をフィードフォワー
ド制御する方法は、必ずしも床振動をフィードフォワー
ドするものに限るものではなく、除振装置が設置されて
いるパレット状の部材などの振動をフィードフォワード
するものも含むものである。
ド制御する方法は、必ずしも床振動をフィードフォワー
ドするものに限るものではなく、除振装置が設置されて
いるパレット状の部材などの振動をフィードフォワード
するものも含むものである。
【０００９】床振動フィードフォワード制御方法として
は、例えば、特開平５−２６３８６８「除振台の地動外
乱制御方法」のように、アクチュエータ特性を含めた、
能動除振装置のいくつかの特性を実測し、それらの実測
特性に基づいて床振動フィードフォワード補償器の特性
を導出し、補償器を実現する方法がある。同公報では、
能動除振装置のアクチュエータを用いた除振台の加振応
答と、装置設置基礎から除振台までの振動伝達率から、
最適な床振動フィードフォワード補償器の特性を導出す
る方法が開示されている。この方法は、実機の特性を補
償器に十分に反映させることが可能で、従来のフィード
バック制御ループのみで構成された能動除振装置と比較
して、装置設置基礎の振動の絶縁性能を大きく改善でき
る。
は、例えば、特開平５−２６３８６８「除振台の地動外
乱制御方法」のように、アクチュエータ特性を含めた、
能動除振装置のいくつかの特性を実測し、それらの実測
特性に基づいて床振動フィードフォワード補償器の特性
を導出し、補償器を実現する方法がある。同公報では、
能動除振装置のアクチュエータを用いた除振台の加振応
答と、装置設置基礎から除振台までの振動伝達率から、
最適な床振動フィードフォワード補償器の特性を導出す
る方法が開示されている。この方法は、実機の特性を補
償器に十分に反映させることが可能で、従来のフィード
バック制御ループのみで構成された能動除振装置と比較
して、装置設置基礎の振動の絶縁性能を大きく改善でき
る。
【００１０】床振動フィードフォワード補償器の実現手
法としては、適応ディジタルフィルタを用いたものもあ
る。この種の制御方法は車両用サスペンション制御など
にも多く見られる。適応ディジタルフィルタを用いた補
償器は、除振台の特性が未知の場合でも、パラメータ推
定機構によって、除振台の特性に応じた適切な補償器の
特性を自動的に導出・実現できるというメリットがあ
り、ＤＳＰ（ディジタルシグナルプロセッサ）などの離
散演算装置が容易に利用できるようになった今日では、
効果的な制御方法である。
法としては、適応ディジタルフィルタを用いたものもあ
る。この種の制御方法は車両用サスペンション制御など
にも多く見られる。適応ディジタルフィルタを用いた補
償器は、除振台の特性が未知の場合でも、パラメータ推
定機構によって、除振台の特性に応じた適切な補償器の
特性を自動的に導出・実現できるというメリットがあ
り、ＤＳＰ（ディジタルシグナルプロセッサ）などの離
散演算装置が容易に利用できるようになった今日では、
効果的な制御方法である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】従来の適応ディジタル
フィルタを用いた床振動フィードフォワード補償器は有
限長インパルス応答（Ｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ
Ｒｅｓｐｏｎｓｅ：以下、ＦＩＲと表す）型の適応フィ
ルタを用いている。除振台のように固有振動数の低い振
動系では、インパルス応答が長くなり高次のフィルタが
必要になる。そのためにパラメータの推定演算およびフ
ィルタの実現に非常に多くの演算が必要とされ、ＤＳＰ
などのプロセッサの制御演算の負荷を大きなものにして
いる。
フィルタを用いた床振動フィードフォワード補償器は有
限長インパルス応答（Ｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ
Ｒｅｓｐｏｎｓｅ：以下、ＦＩＲと表す）型の適応フィ
ルタを用いている。除振台のように固有振動数の低い振
動系では、インパルス応答が長くなり高次のフィルタが
必要になる。そのためにパラメータの推定演算およびフ
ィルタの実現に非常に多くの演算が必要とされ、ＤＳＰ
などのプロセッサの制御演算の負荷を大きなものにして
いる。
【００１２】特開平６−２３５４３９「振動制御方法お
よび装置」では、除振系の固有振動数近傍における振動
減衰特性をフィードバック補償器により改善すること
で、除振台のインパルス応答のデータ数を削減し、適応
ディジタルフィルタを用いて実現した床振動フィードフ
ォワード補償器における演算負荷を軽減しているが、著
しく減少させるには至っていない。
よび装置」では、除振系の固有振動数近傍における振動
減衰特性をフィードバック補償器により改善すること
で、除振台のインパルス応答のデータ数を削減し、適応
ディジタルフィルタを用いて実現した床振動フィードフ
ォワード補償器における演算負荷を軽減しているが、著
しく減少させるには至っていない。
【００１３】本発明は、上記従来例における問題点に鑑
みてなされたもので、制振性能を損なうことなく床など
の装置設置基礎からの振動の伝達特性（除振性能）を従
来に比較して大幅に改善し、かつ適応ディジタルフィル
タを用いて実現した床振動フィードフォワード補償器に
おける演算負荷を著しく減少させることを目的とする。
みてなされたもので、制振性能を損なうことなく床など
の装置設置基礎からの振動の伝達特性（除振性能）を従
来に比較して大幅に改善し、かつ適応ディジタルフィル
タを用いて実現した床振動フィードフォワード補償器に
おける演算負荷を著しく減少させることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段および作用】上記の課題を
解決するため、本発明の能動除振装置は、精密機器を搭
載した除振台と、前記除振台を防振支持する支持機構
と、前記除振台を防振支持するとともに前記除振台に制
御力を加える空気圧アクチュエータと、前記除振台の振
動を検出する第１の振動検出手段と、前記第１の振動検
出手段により検出された前記除振台の振動信号を入力と
しフィードバック制御則に基づいてフィードバック制御
信号を発生するフィードバック補償器と、前記除振台と
それを防振支持する支持機構からなる除振系が設置され
る床などの装置設置基礎の振動を検出する第２の振動検
出手段と、前記第２の振動検出手段により検出された装
置設置基礎の振動信号と前記除振台の振動信号を入力と
しパラメータ調整則に基づき補償器の係数を逐次更新し
装置設置基礎の振動信号を参照してフィードフォワード
制御信号を生成する適応フィルタと、前記フィードバッ
ク制御信号と前記フィードフォワード制御信号を合成し
前記空気圧アクチュエータに駆動信号を加える手段とを
具備することを特徴とする。
解決するため、本発明の能動除振装置は、精密機器を搭
載した除振台と、前記除振台を防振支持する支持機構
と、前記除振台を防振支持するとともに前記除振台に制
御力を加える空気圧アクチュエータと、前記除振台の振
動を検出する第１の振動検出手段と、前記第１の振動検
出手段により検出された前記除振台の振動信号を入力と
しフィードバック制御則に基づいてフィードバック制御
信号を発生するフィードバック補償器と、前記除振台と
それを防振支持する支持機構からなる除振系が設置され
る床などの装置設置基礎の振動を検出する第２の振動検
出手段と、前記第２の振動検出手段により検出された装
置設置基礎の振動信号と前記除振台の振動信号を入力と
しパラメータ調整則に基づき補償器の係数を逐次更新し
装置設置基礎の振動信号を参照してフィードフォワード
制御信号を生成する適応フィルタと、前記フィードバッ
ク制御信号と前記フィードフォワード制御信号を合成し
前記空気圧アクチュエータに駆動信号を加える手段とを
具備することを特徴とする。
【００１５】例えば前記適応フィルタはディジタル積分
器と、前記除振台の振動信号とディジタル積分器により
加工された装置設置基礎の振動信号を入力としてフィー
ドフォワード補償器のパラメータを逐次調整するパラメ
ータ推定機構と、ディジタル積分器により加工された装
置設置基礎の振動信号を入力としフィードフォワード制
御信号を生成するフィードフォワード補償器から構成さ
れる。また、前記第１の振動検出手段および前記第２の
振動検出手段としては、加速度センサを用いることがで
きる。
器と、前記除振台の振動信号とディジタル積分器により
加工された装置設置基礎の振動信号を入力としてフィー
ドフォワード補償器のパラメータを逐次調整するパラメ
ータ推定機構と、ディジタル積分器により加工された装
置設置基礎の振動信号を入力としフィードフォワード制
御信号を生成するフィードフォワード補償器から構成さ
れる。また、前記第１の振動検出手段および前記第２の
振動検出手段としては、加速度センサを用いることがで
きる。
【００１６】
【発明の実施の形態】上記の課題を解決するため、本発
明の実施の一形態では、精密機器を搭載する除振台と、
前記除振台を防振支持する支持機構と、前記除振台に制
御力を加える空気圧アクチュエータと、前記除振台の振
動を検出する第１の振動検出手段と、前記第１の振動検
出手段の出力を補償して前記空気圧アクチュエータにフ
ィードバックする制御ループとを備え、さらに前記除振
台とそれを防振支持する支持機構からなる除振系が設置
されている床などの装置設置基礎の振動を検出する第２
の振動検出手段と、前記第２の振動検出手段で検出した
装置設置基礎の加速度信号を、フィードフォワード補償
器、ディジタル積分補償器、パラメータ推定機構から構
成される適応フィルタで補償し前記空気圧アクチュエー
タにフィードフォワードする制御ループとを備えた能動
除振装置を提供する。適応フィルタにディジタル積分補
償器を含ませることにより、除振台のインパルス応答の
データ数を削減することが可能となりＤＳＰの演算負荷
を著しく減少させることができる。
明の実施の一形態では、精密機器を搭載する除振台と、
前記除振台を防振支持する支持機構と、前記除振台に制
御力を加える空気圧アクチュエータと、前記除振台の振
動を検出する第１の振動検出手段と、前記第１の振動検
出手段の出力を補償して前記空気圧アクチュエータにフ
ィードバックする制御ループとを備え、さらに前記除振
台とそれを防振支持する支持機構からなる除振系が設置
されている床などの装置設置基礎の振動を検出する第２
の振動検出手段と、前記第２の振動検出手段で検出した
装置設置基礎の加速度信号を、フィードフォワード補償
器、ディジタル積分補償器、パラメータ推定機構から構
成される適応フィルタで補償し前記空気圧アクチュエー
タにフィードフォワードする制御ループとを備えた能動
除振装置を提供する。適応フィルタにディジタル積分補
償器を含ませることにより、除振台のインパルス応答の
データ数を削減することが可能となりＤＳＰの演算負荷
を著しく減少させることができる。
【００１７】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。 ［実施例１］本発明の一実施例に係る能動除振装置を図
１に示す。なお、図１は鉛直方向に作用する除振装置を
例にとって示したものであるが、水平方向に作用する除
振装置に対しても適用可能である。
る。 ［実施例１］本発明の一実施例に係る能動除振装置を図
１に示す。なお、図１は鉛直方向に作用する除振装置を
例にとって示したものであるが、水平方向に作用する除
振装置に対しても適用可能である。
【００１８】図１の装置は、精密機器を搭載する除振台
１と、前記除振台１を防振支持する支持機構２と、空気
圧アクチュエータ３と、除振台１の振動情報を検出する
第１の振動検出手段５と、第１の振動検出手段５により
検出された除振台１の振動情報を入力としフィードバッ
ク制御則に基づいてフィードバック制御信号を発生させ
るフィードバック補償器１２と、パラメータ推定機構で
あるゲイン推定器９とフィードフォワード補償器である
ゲイン補償器１０とディジタル積分器１１とからなりフ
ィードフォワード制御信号を生成する適応フィルタ８
と、フィードバック制御信号とフィードフォワード制御
信号を合成し前記空気圧アクチュエータ３を駆動させる
駆動回路１６などから構成される。
１と、前記除振台１を防振支持する支持機構２と、空気
圧アクチュエータ３と、除振台１の振動情報を検出する
第１の振動検出手段５と、第１の振動検出手段５により
検出された除振台１の振動情報を入力としフィードバッ
ク制御則に基づいてフィードバック制御信号を発生させ
るフィードバック補償器１２と、パラメータ推定機構で
あるゲイン推定器９とフィードフォワード補償器である
ゲイン補償器１０とディジタル積分器１１とからなりフ
ィードフォワード制御信号を生成する適応フィルタ８
と、フィードバック制御信号とフィードフォワード制御
信号を合成し前記空気圧アクチュエータ３を駆動させる
駆動回路１６などから構成される。
【００１９】本実施例における能動除振装置は、除振台
１の振動に着目して振動制御を行なう除振台振動フィー
ドバックループと、除振装置を設置する床などの装置設
置基礎４から除振台１への振動伝達に着目して振動制御
を行なう床振動フィードフォワードループとからなる。
１の振動に着目して振動制御を行なう除振台振動フィー
ドバックループと、除振装置を設置する床などの装置設
置基礎４から除振台１への振動伝達に着目して振動制御
を行なう床振動フィードフォワードループとからなる。
【００２０】除振台振動フィードバックループの構成は
以下の通りである。バネ２ａとダンパ２ｂからなる支持
機構２により防振支持された除振台１の振動を、加速度
センサなどの第１の振動検出手段５で検出し、増幅器１
５ｂで増幅した後アナログフィルタ１７ｃにより必要な
周波数帯域のみを通過させた振動信号をフィードバック
補償器１２で演算処理し、駆動回路１６を介して空気圧
アクチュエータ３にフィードバックする。またフィード
バック補償器１２をＤＳＰ７によりディジタルフィード
バック補償器として構成することも可能である。
以下の通りである。バネ２ａとダンパ２ｂからなる支持
機構２により防振支持された除振台１の振動を、加速度
センサなどの第１の振動検出手段５で検出し、増幅器１
５ｂで増幅した後アナログフィルタ１７ｃにより必要な
周波数帯域のみを通過させた振動信号をフィードバック
補償器１２で演算処理し、駆動回路１６を介して空気圧
アクチュエータ３にフィードバックする。またフィード
バック補償器１２をＤＳＰ７によりディジタルフィード
バック補償器として構成することも可能である。
【００２１】次に床振動フィードフォワードループにつ
いて説明する。本実施例における床振動フィードフォワ
ードループは、能動除振装置を設置する床などの装置設
置基礎４の振動を第２の振動検出手段６で検出し、増幅
器１５ａで増幅した後アナログフィルタ１７ａにより必
要な周波数帯域のみを通過させた振動信号を適応フィル
タ８で演算処理し、得られた操作量を駆動回路１６に入
力し、空気圧アクチュエータ３を駆動するものである。
また、第２の振動検出手段６には加速度センサを用いる
ことができるが、第２の振動検出手段６は、例えば、第
１の振動検出手段５と、装置設置基礎４と除振台１の相
対変位を検出する変位センサの信号から、装置設置基礎
４の加速度信号と等価な信号を演算で求めるものであっ
てもよい。
いて説明する。本実施例における床振動フィードフォワ
ードループは、能動除振装置を設置する床などの装置設
置基礎４の振動を第２の振動検出手段６で検出し、増幅
器１５ａで増幅した後アナログフィルタ１７ａにより必
要な周波数帯域のみを通過させた振動信号を適応フィル
タ８で演算処理し、得られた操作量を駆動回路１６に入
力し、空気圧アクチュエータ３を駆動するものである。
また、第２の振動検出手段６には加速度センサを用いる
ことができるが、第２の振動検出手段６は、例えば、第
１の振動検出手段５と、装置設置基礎４と除振台１の相
対変位を検出する変位センサの信号から、装置設置基礎
４の加速度信号と等価な信号を演算で求めるものであっ
てもよい。
【００２２】ＤＳＰ７により実現される適応フィルタ８
では第２の振動検出手段６により検出された装置設置基
礎４の振動をアナログフィルタ１７ａにより不必要な周
波数成分を除去しＡ／Ｄ変換器１３ａでディジタル化し
た振動信号をディジタル積分器１１で加工しゲイン補償
器１０を介してフィードフォワード制御信号としてＤ／
Ａ変換器１４によりアナログ信号に変換し出力する。ま
たゲイン補償器１０は、第１の振動検出手段５により検
出された除振台の振動信号を増幅器１５ｂで増幅した後
アナログフィルタ１７ｂにより不必要な周波数成分を除
去しＡ／Ｄ変換器１３ｂでディジタル化したものと、第
２の振動検出手段６により検出された装置設置基礎４の
振動信号をディジタル積分器１１で加工したもの（ゲイ
ン補償器１０の入力信号と同じもの）を入力とするゲイ
ン推定器９により逐次調節される。
では第２の振動検出手段６により検出された装置設置基
礎４の振動をアナログフィルタ１７ａにより不必要な周
波数成分を除去しＡ／Ｄ変換器１３ａでディジタル化し
た振動信号をディジタル積分器１１で加工しゲイン補償
器１０を介してフィードフォワード制御信号としてＤ／
Ａ変換器１４によりアナログ信号に変換し出力する。ま
たゲイン補償器１０は、第１の振動検出手段５により検
出された除振台の振動信号を増幅器１５ｂで増幅した後
アナログフィルタ１７ｂにより不必要な周波数成分を除
去しＡ／Ｄ変換器１３ｂでディジタル化したものと、第
２の振動検出手段６により検出された装置設置基礎４の
振動信号をディジタル積分器１１で加工したもの（ゲイ
ン補償器１０の入力信号と同じもの）を入力とするゲイ
ン推定器９により逐次調節される。
【００２３】ゲイン推定器９は以下のパラメータ調整式
に基づいて、ゲイン補償器１０のパラメータを逐次変
化、調整させるものである。なお、パラメータ調整式は
次式に限ったものではない。
に基づいて、ゲイン補償器１０のパラメータを逐次変
化、調整させるものである。なお、パラメータ調整式は
次式に限ったものではない。
【００２４】
【数１】
【００２５】また、前記アナログフィルタ１７（１７
ａ，１７ｂ）に代えてディジタルフィルタを用いること
もできる。構成を図２に示す。基本構成は先の実施例の
ものと同様である。ディジタルフィルタ１８（１８ａ，
１８ｂ）の帯域により所望の帯域の振動のみを制御する
適応フィルタ８が構成されるため、ディジタルフィルタ
を用いることで設置場所などにより所望の帯域が変わっ
た場合でも容易に対処可能となる。
ａ，１７ｂ）に代えてディジタルフィルタを用いること
もできる。構成を図２に示す。基本構成は先の実施例の
ものと同様である。ディジタルフィルタ１８（１８ａ，
１８ｂ）の帯域により所望の帯域の振動のみを制御する
適応フィルタ８が構成されるため、ディジタルフィルタ
を用いることで設置場所などにより所望の帯域が変わっ
た場合でも容易に対処可能となる。
【００２６】［実施例２］先の実施例では第２の振動検
出手段６で検出した装置設置基礎４の振動信号をゲイン
補償器１０とゲイン推定器９に用いている。フィードフ
ォワード補償器としてはなるべく広い範囲の帯域を用い
ることが望ましい。一方、ゲイン推定器９では低周波数
域の影響により推定値が収束しないこともあるため低周
波数域を除いた帯域のみを用いることが望ましい。そこ
でアナログフィルタ１７を制御用と同定用に分割するこ
とも可能である。この時の実施例を図３に示す。
出手段６で検出した装置設置基礎４の振動信号をゲイン
補償器１０とゲイン推定器９に用いている。フィードフ
ォワード補償器としてはなるべく広い範囲の帯域を用い
ることが望ましい。一方、ゲイン推定器９では低周波数
域の影響により推定値が収束しないこともあるため低周
波数域を除いた帯域のみを用いることが望ましい。そこ
でアナログフィルタ１７を制御用と同定用に分割するこ
とも可能である。この時の実施例を図３に示す。
【００２７】基本的構成は同様であるが、第１の振動検
出手段５で検出された振動信号をおのおの特性の異なる
制御用フィルタ２０ｂと同定用フィルタ１９ｂを通過さ
せる。同様に第２の振動検出手段６で検出された振動信
号を制御用フィルタ２０ａと同定用フィルタ１９ａを通
過させる。同定用フィルタ１９（１９ａ，１９ｂ）によ
り不必要な帯域を除去した振動信号はＡ／Ｄ変換器１３
ｃ，１３ｂを介してＤＳＰ７に入力され、装置設置基礎
４の振動信号はディジタル積分器１１ｂを介し、除振台
１の振動信号はＡ／Ｄ変換器１３ｂから直接、ゲイン推
定器９に入力され、逐次、ゲイン補償器１０のパラメー
タを調節する。一方、制御用フィルタ２０ｂを通過した
振動信号は、フィードバック補償器１２に入力されフィ
ードバック制御信号を生成し、制御用フィルタ２０ａを
通過した振動信号は、Ａ／Ｄ変換器１３ａおよびディジ
タル積分器１１ａを介してゲイン補償器１０に入力され
フィードフォワード制御信号を生成する。
出手段５で検出された振動信号をおのおの特性の異なる
制御用フィルタ２０ｂと同定用フィルタ１９ｂを通過さ
せる。同様に第２の振動検出手段６で検出された振動信
号を制御用フィルタ２０ａと同定用フィルタ１９ａを通
過させる。同定用フィルタ１９（１９ａ，１９ｂ）によ
り不必要な帯域を除去した振動信号はＡ／Ｄ変換器１３
ｃ，１３ｂを介してＤＳＰ７に入力され、装置設置基礎
４の振動信号はディジタル積分器１１ｂを介し、除振台
１の振動信号はＡ／Ｄ変換器１３ｂから直接、ゲイン推
定器９に入力され、逐次、ゲイン補償器１０のパラメー
タを調節する。一方、制御用フィルタ２０ｂを通過した
振動信号は、フィードバック補償器１２に入力されフィ
ードバック制御信号を生成し、制御用フィルタ２０ａを
通過した振動信号は、Ａ／Ｄ変換器１３ａおよびディジ
タル積分器１１ａを介してゲイン補償器１０に入力され
フィードフォワード制御信号を生成する。
【００２８】なお、実施例１と同様に制御用フィルタ２
０（２０ａ，２０ｂ）、同定用フィルタ１９（１９ａ，
１９ｂ）をディジタルフィルタで実現することもでき
る。
０（２０ａ，２０ｂ）、同定用フィルタ１９（１９ａ，
１９ｂ）をディジタルフィルタで実現することもでき
る。
【００２９】［実施例３］比較的高い周波数域の改善も
図りたい場合はフィードフォワード補償器としてＦＩＲ
型フィルタを用いることができる。このときの実施例を
図４に示す。
図りたい場合はフィードフォワード補償器としてＦＩＲ
型フィルタを用いることができる。このときの実施例を
図４に示す。
【００３０】基本構成は実施例１と同様であり、フィー
ドフォワード補償器としてＦＩＲ型フィルタ２２を、パ
ラメータ推定機構としてパラメータ推定器２１を用いた
ものである。
ドフォワード補償器としてＦＩＲ型フィルタ２２を、パ
ラメータ推定機構としてパラメータ推定器２１を用いた
ものである。
【００３１】ＦＩＲ型フィルタ２２を用いるので演算負
荷は比較的大きくなるが、従来の方法より少ない次数の
フィルタで同様な性能を得ることが可能である。
荷は比較的大きくなるが、従来の方法より少ない次数の
フィルタで同様な性能を得ることが可能である。
【００３２】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、従来の適
応フィルタを用いた床振動フィードフォワード補償器に
比較して、非常に次数の少ない補償器で、床などの装置
設置基礎からの振動伝達を抑制し、装置設置基礎から除
振台までの振動伝達率を０ｄＢ以下にすることができ
る。さらに、床振動フィードフォワード補償器を含む、
能動除振装置の補償器が非常に少ない演算量で実現でき
るので、半導体露光装置など、能動除振装置を組み込む
システムにおいて、より上位の役割を担う処理装置や、
他の機器の制御に用いる処理装置に能動除振装置の演算
処理を、併せて受け持たせることも可能になる。
応フィルタを用いた床振動フィードフォワード補償器に
比較して、非常に次数の少ない補償器で、床などの装置
設置基礎からの振動伝達を抑制し、装置設置基礎から除
振台までの振動伝達率を０ｄＢ以下にすることができ
る。さらに、床振動フィードフォワード補償器を含む、
能動除振装置の補償器が非常に少ない演算量で実現でき
るので、半導体露光装置など、能動除振装置を組み込む
システムにおいて、より上位の役割を担う処理装置や、
他の機器の制御に用いる処理装置に能動除振装置の演算
処理を、併せて受け持たせることも可能になる。
【図１】 本発明の第１の実施例に係る能動除振装置の
構成図である。
構成図である。
【図２】 ディジタルフィルタを用いた際の実施例を示
す構成図である。
す構成図である。
【図３】 第２の実施例を示す構成図である。
【図４】 第３の実施例を示す構成図である。
１：除振台、２（２ａ，２ｂ）：除振台１の支持機構、
３：空気圧アクチュエータ、４：装置設置基礎、５：第
１の振動検出手段、６：第２の振動検出手段、７：ＤＳ
Ｐ、８：適応フィルタ、９：ゲイン推定器、１０：ゲイ
ン補償器、１１：ディジタル積分器、１２：除振台振動
フィードバック補償器、１３（１３ａ，１３ｂ，１３
ｃ）：Ａ／Ｄ変換器、１４：Ｄ／Ａ変換器、１５（１５
ａ，１５ｂ），１６：増幅器、１７（１７ａ，１７ｂ，
１７ｃ）：アナログフィルタ、１８（１８ａ，１８
ｂ）：ディジタルフィルタ、１９（１９ａ，１９ｂ）：
同定用フィルタ、２０（２０ａ，２０ｂ）：制御用フィ
ルタ、２１：パラメータ推定器、２２：ＦＩＲ型フィル
タ。
３：空気圧アクチュエータ、４：装置設置基礎、５：第
１の振動検出手段、６：第２の振動検出手段、７：ＤＳ
Ｐ、８：適応フィルタ、９：ゲイン推定器、１０：ゲイ
ン補償器、１１：ディジタル積分器、１２：除振台振動
フィードバック補償器、１３（１３ａ，１３ｂ，１３
ｃ）：Ａ／Ｄ変換器、１４：Ｄ／Ａ変換器、１５（１５
ａ，１５ｂ），１６：増幅器、１７（１７ａ，１７ｂ，
１７ｃ）：アナログフィルタ、１８（１８ａ，１８
ｂ）：ディジタルフィルタ、１９（１９ａ，１９ｂ）：
同定用フィルタ、２０（２０ａ，２０ｂ）：制御用フィ
ルタ、２１：パラメータ推定器、２２：ＦＩＲ型フィル
タ。
Claims (6)
- 【請求項１】 精密機器を搭載した除振台と、前記除振
台を防振支持する支持機構と、前記除振台を防振支持す
るとともに前記除振台に制御力を加える空気圧アクチュ
エータと、前記除振台の振動を検出する第１の振動検出
手段と、前記第１の振動検出手段により検出された除振
台の振動信号を入力としフィードバック制御則に基づい
てフィードバック制御信号を発生するフィードバック補
償器と、前記除振台とそれを防振支持する支持機構とか
らなる除振系が設置される装置設置基礎の振動を検出す
る第２の振動検出手段と、前記第２の振動検出手段によ
り検出された装置設置基礎の振動信号と前記除振台の振
動信号を入力としパラメータ調整則に基づき補償器の係
数を逐次更新し前記装置設置基礎の振動信号を参照して
フィードフォワード制御信号を生成する適応フィルタ
と、前記フィードバック制御信号と前記フィードフォワ
ード制御信号を合成し前記空気圧アクチュエータに駆動
信号を加える手段とを具備することを特徴とする能動除
振装置。 - 【請求項２】 前記適応フィルタは、ディジタル積分器
と、前記除振台の振動信号とディジタル積分器により加
工された装置設置基礎の振動信号を入力としてフィード
フォワード補償器のパラメータを逐次調整するパラメー
タ推定機構と、ディジタル積分器により加工された装置
設置基礎の振動信号を入力としフィードフォワード制御
信号を生成するフィードフォワード補償器から構成され
ることを特徴とする請求項１記載の能動除振装置。 - 【請求項３】 前記第１の振動検出手段および前記第２
の振動検出手段の一方または双方が加速度センサである
ことを特徴とする請求項１または２記載の能動除振装
置。 - 【請求項４】 前記フィードフォワード補償器がゲイン
補償器であり、パラメータ推定機構がゲイン推定器であ
ることを特徴とする請求項２記載の能動除振装置。 - 【請求項５】 前記フィードフォワード補償器がＦＩＲ
型フィルタであり、パラメータ推定機構がパラメータ推
定器であることを特徴とする請求項２記載の能動除振装
置。 - 【請求項６】 前記前記除振台の振動信号および装置設
置基礎の振動信号が、不必要な周波数成分を除去された
後、前記フィードバック補償器および適応フィルタに入
力されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記
載の能動除振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8084460A JPH09250591A (ja) | 1996-03-14 | 1996-03-14 | 能動除振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8084460A JPH09250591A (ja) | 1996-03-14 | 1996-03-14 | 能動除振装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09250591A true JPH09250591A (ja) | 1997-09-22 |
Family
ID=13831244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8084460A Pending JPH09250591A (ja) | 1996-03-14 | 1996-03-14 | 能動除振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09250591A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1253346A1 (de) * | 2001-04-24 | 2002-10-30 | Peter Heiland | Vorrichtung und Verfahren zur schwingungsisolierenden Aufnahme von Lasten |
| EP1258767A1 (de) * | 2001-05-04 | 2002-11-20 | Leica Microsystems Heidelberg GmbH | Mikroskop und Verfahren zum Betreiben eines Mikroskops |
| JP2004516934A (ja) * | 2001-01-05 | 2004-06-10 | ヴィーエスエスエル コマーシャル インコーポレイテッド | 電磁気能動振動制御システムおよび電磁気アクチュエータ |
| JP2010190424A (ja) * | 2009-02-19 | 2010-09-02 | Integrated Dynamics Engineering Gmbh | 振動分離のためのフィードバック制御システムで使用するためのコンビネーション形運動センサ |
| JP2015175405A (ja) * | 2014-03-14 | 2015-10-05 | 住友理工株式会社 | 能動型制振装置 |
| JP2017147413A (ja) * | 2016-02-19 | 2017-08-24 | キヤノン株式会社 | リソグラフィ装置、および物品の製造方法 |
| JP2018041809A (ja) * | 2016-09-06 | 2018-03-15 | キヤノン株式会社 | リソグラフィ装置、および物品の製造方法 |
| CN108080968A (zh) * | 2018-01-22 | 2018-05-29 | 深圳市创世纪机械有限公司 | 具有双独立工位的数控加工机床和精雕机 |
| JP2018180617A (ja) * | 2017-04-04 | 2018-11-15 | 倉敷化工株式会社 | アクティブ除振装置 |
-
1996
- 1996-03-14 JP JP8084460A patent/JPH09250591A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004516934A (ja) * | 2001-01-05 | 2004-06-10 | ヴィーエスエスエル コマーシャル インコーポレイテッド | 電磁気能動振動制御システムおよび電磁気アクチュエータ |
| EP1253346A1 (de) * | 2001-04-24 | 2002-10-30 | Peter Heiland | Vorrichtung und Verfahren zur schwingungsisolierenden Aufnahme von Lasten |
| EP1258767A1 (de) * | 2001-05-04 | 2002-11-20 | Leica Microsystems Heidelberg GmbH | Mikroskop und Verfahren zum Betreiben eines Mikroskops |
| JP2010190424A (ja) * | 2009-02-19 | 2010-09-02 | Integrated Dynamics Engineering Gmbh | 振動分離のためのフィードバック制御システムで使用するためのコンビネーション形運動センサ |
| JP2015175405A (ja) * | 2014-03-14 | 2015-10-05 | 住友理工株式会社 | 能動型制振装置 |
| JP2017147413A (ja) * | 2016-02-19 | 2017-08-24 | キヤノン株式会社 | リソグラフィ装置、および物品の製造方法 |
| JP2018041809A (ja) * | 2016-09-06 | 2018-03-15 | キヤノン株式会社 | リソグラフィ装置、および物品の製造方法 |
| JP2018180617A (ja) * | 2017-04-04 | 2018-11-15 | 倉敷化工株式会社 | アクティブ除振装置 |
| CN108080968A (zh) * | 2018-01-22 | 2018-05-29 | 深圳市创世纪机械有限公司 | 具有双独立工位的数控加工机床和精雕机 |
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