JPH1172136A - Vibration resistant device and exposing device - Google Patents

Vibration resistant device and exposing device

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JPH1172136A
JPH1172136A JP10031374A JP3137498A JPH1172136A JP H1172136 A JPH1172136 A JP H1172136A JP 10031374 A JP10031374 A JP 10031374A JP 3137498 A JP3137498 A JP 3137498A JP H1172136 A JPH1172136 A JP H1172136A
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vibration
air spring
air
thrust
actuator
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JP10031374A
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Masato Takahashi
正人 高橋
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70858Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
    • G03F7/709Vibration, e.g. vibration detection, compensation, suppression or isolation

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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To restrain vibration from being generated in a vibration resistant device since pressure in an air spring rapidly increases when thrust is generated in the air spring by opening a valve interposed between the air spring to support a vibration resistant stand and an air source to supply pneumatic pressure to the air spring. SOLUTION: An air source 40T and an air spring 4A are connected to each other by a pipeline 40H. A solenoid valve 40V is arranged in the middle of the pipeline 40H. When thrust of the air spring 4A is increased, the solenoid valve 40V is opened. At this time, when a valve opening signal is issued to the solenoid valve 40V, first of all, a pulse wave is impressed. Therefore, before the solenoid valve 40V is switched to a fully opening condition from a fully closed condition, preliminary opening operation is performed. A pulse with of this pulse wave is set shorter than transition time necessary until the solenoid valve becomes a fully opening condition from a fully closed condition, and this valve opening pulse signal is periodically issued over prescribed times. The solenoid valve repeats half-opening operation by this pulse signal, and the thrust generated in the air spring 4A gradullay increases.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、除振装置及び露光
装置に係り、更に詳しくは、除振台の振動を打ち消すよ
うにアクチュエータにより除振台を駆動するいわゆるア
クティブ方式の除振装置及びこの除振装置を備えた露光
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an anti-vibration apparatus and an exposure apparatus, and more particularly, to a so-called active type anti-vibration apparatus in which an anti-vibration table is driven by an actuator so as to cancel the vibration of the anti-vibration table. The present invention relates to an exposure apparatus provided with a vibration isolator.

【0002】[0002]

【従来の技術】ステップ・アンド・リピート方式の縮小
投影型露光装置、即ちいわゆるステッパ等の精密機器の
高精度化に伴い、設置床から定盤(除振台)に作用する
微振動をマイクロGレベルで絶縁する必要が生じてい
る。除振装置の除振台を支持する除振パッドとしてはダ
ンピング液中に圧縮コイルバネを入れた機械式ダンパや
空気式ダンパ等、種々のものが使用され、除振パッド自
体がある程度のセンタリング機能を備えている。特に、
空気式ダンパを備えた空気バネ除振装置は、バネ定数を
小さく設定でき、約10Hz以上の振動を絶縁すること
が可能で、精密機器の支持に広く用いられている。ま
た、最近では従来のパッシブ除振装置の限界を打破する
ために、アクティブ除振装置が提案されている(例え
ば、本願と同一出願人に係る特開平8−166043号
等参照)。これは、除振台の振動をセンサで検出し、こ
のセンサの出力に基づいてアクチュエータを駆動するこ
とにより振動制御を行うものあり、低周波制御帯域に共
振ピークの無い理想的な振動絶縁効果を持たせることが
できる。
2. Description of the Related Art With the advancement of precision equipment such as a step-and-repeat type reduction projection type exposure apparatus, that is, a so-called stepper, a micro-vibration acting on a surface plate (anti-vibration table) from an installation floor is micro-G. There is a need for isolation at the level. Various types of vibration damping pads, such as mechanical dampers or pneumatic dampers in which a compression coil spring is placed in a damping liquid, are used as vibration damping pads for supporting the vibration damping table of the vibration damping device.The vibration damping pads themselves have a certain degree of centering function. Have. Especially,
An air spring vibration isolator provided with a pneumatic damper can set a small spring constant and can insulate vibrations of about 10 Hz or more, and is widely used for supporting precision equipment. Recently, an active anti-vibration device has been proposed in order to overcome the limitations of the conventional passive anti-vibration device (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. H8-166043, which is the same applicant as the present application). In this method, the vibration of the anti-vibration table is detected by a sensor, and the vibration is controlled by driving the actuator based on the output of this sensor.This provides an ideal vibration isolation effect without a resonance peak in the low frequency control band. You can have.

【0003】上述の除振装置では、主に除振を行うため
の速度ループと、本体の位置決めを行うための位置ルー
プとの組み合わせで除振台の制御ループが構成されてい
る。そして、除振台には6個の振動センサと6個の位置
センサとが取り付けられており、これらセンサから求め
られる6自由度方向の変位および振動を、除振装置の設
計の際に便宜上定めた直交座標系(機械設計上の座標
系)における6自由度方向の運動に変換し、この変換結
果に基づいて複数のアクチュエータを駆動して制振フィ
ードバック制御をする。
In the above-described vibration isolation device, a control loop of the vibration isolation table is constituted mainly by a combination of a speed loop for performing vibration isolation and a position loop for positioning the main body. Six vibration sensors and six position sensors are attached to the vibration isolation table, and the displacement and vibration in the directions of six degrees of freedom determined from these sensors are determined for convenience when designing the vibration isolation device. The motion is converted into motion in the direction of six degrees of freedom in the orthogonal coordinate system (coordinate system for machine design), and a plurality of actuators are driven based on the conversion result to perform vibration suppression feedback control.

【0004】このようなアクティブ除振装置によれば、
高い振動絶縁効果を得ることができる反面、このアクテ
ィブ除振装置に定常的な外乱が作用した場合、アクチュ
エータの発熱およびこれに付随する問題を引き起こすこ
とがある。すなわち、例えばステッパ本体と周辺機器と
を接続するケーブルなどの弾性力や自重等により定常的
な外乱が作用した場合、これら外乱による僅かな位置ず
れも補正して除振装置の位置を維持しようとするため、
アクティブ制振装置を構成するアクチュエータに対して
外乱を打ち消す方向に定常推力を発生させることにな
る。そしてアクチュエータが電磁式等、定常推力を発生
させるために定常電流を供給する必要のあるものの場
合、アクチュエータは局部的に発熱することがある。
According to such an active vibration isolator,
Although a high vibration isolation effect can be obtained, when a constant disturbance acts on the active vibration isolation device, heat generation of the actuator and accompanying problems may occur. That is, for example, when a steady disturbance acts due to the elastic force of the cable connecting the stepper body and the peripheral device, or its own weight, the slight displacement caused by the disturbance is corrected to maintain the position of the vibration damping device. To do
A steady thrust is generated in the direction of canceling disturbance with respect to the actuator constituting the active vibration damping device. If the actuator needs to supply a steady current to generate a steady thrust, such as an electromagnetic actuator, the actuator may locally generate heat.

【0005】一方、ステッパ等は恒温恒湿に保たれたチ
ャンバに収納されていて精度が維持されているが、上述
のようにアクチュエータが局部的に発熱した場合、チャ
ンバ内の空気にゆらぎを生ずる。このゆらぎにより、た
とえばXYステージの移動量を測定するレーザ干渉計な
どの測定精度が低下することがある。
On the other hand, the stepper and the like are housed in a chamber maintained at a constant temperature and humidity to maintain the accuracy. However, when the actuator locally generates heat as described above, the air in the chamber fluctuates. . Due to this fluctuation, for example, the measurement accuracy of a laser interferometer or the like that measures the amount of movement of the XY stage may decrease.

【0006】この問題を解決するための一案として、ア
クチュエータの定常推力を低減して発熱を防止するた
め、以下のような制振装置が提案されている。つまり、
この制振装置において、除振台は床面から除振台に伝わ
る振動の遮断を目的とした空気バネによって支持される
とともに、空気バネでは遮断しきれない振動や除振台上
に載置された露光装置等が作動する際に発生する振動を
センサで検出し、検出された振動に基づいてアクティブ
制振用アクチュエータを駆動するものであるが、このと
き空気バネによっても推力を発生し、その分アクチュエ
ータにかかる負荷を低減するものである。すなわち、時
々刻々と変化するアクチュエータの推力のうちの、定常
推力に近い低周波成分を検出し、この検出値に基づいて
空気バネ用の空圧源と空気バネとを連通する管路に配設
された開閉弁を開閉駆動して空気バネの推力を調節す
る。これによりアクチュエータに供給する電流が低減
し、発熱も低減することが可能となる。
As a solution to this problem, the following vibration damping device has been proposed to reduce the steady thrust of the actuator and prevent heat generation. That is,
In this vibration damping device, the vibration isolation table is supported by an air spring for isolating vibration transmitted from the floor surface to the vibration isolation table, and is mounted on the vibration isolation table or vibration that cannot be completely blocked by the air spring. The sensor detects vibrations generated when the exposure device or the like operates, and drives the active vibration damping actuator based on the detected vibrations.At this time, a thrust is also generated by an air spring, and the thrust is generated. This reduces the load on the actuator. That is, of the thrust of the actuator, which changes from moment to moment, a low-frequency component close to a steady thrust is detected, and based on the detected value, a low-frequency component is disposed in a pipeline that communicates the air pressure source for the air spring with the air spring. The opened / closed valve is opened / closed to adjust the thrust of the air spring. As a result, the current supplied to the actuator is reduced, and heat generation can be reduced.

【0007】ところが、上述のように開閉弁を駆動して
空気バネの推力を調整した場合、除振装置に揺れを生ず
ることがあった。これについて図7を参照して説明す
る。図7において、開閉弁(電磁弁)の制御信号の変
化に呼応して電磁弁が開き、これにともなって空気
バネに多量の空気が流入、これにより空気バネの推力が
急変して除振台上に設置された露光装置が揺れる様子
を示すタイムチャートである。そしてに示すように、
空気バネの推力が急激に上昇することにより、に示す
ように除振台上の露光装置が大きく揺れる。除振装置
は、センサが検出した揺れに基づいてアクチュエータを
駆動して制振しようとする。しかし、揺れが過大である
場合には、に示すように残留振動が発生する。
However, when the thrust of the air spring is adjusted by driving the on-off valve as described above, the vibration isolator may be shaken. This will be described with reference to FIG. In FIG. 7, the solenoid valve opens in response to a change in the control signal of the on-off valve (solenoid valve), and accordingly a large amount of air flows into the air spring. 6 is a time chart showing a state where an exposure apparatus installed above swings. And as shown in
When the thrust of the air spring rises sharply, the exposure device on the anti-vibration table swings greatly as shown in FIG. The vibration damping device attempts to control the vibration by driving the actuator based on the vibration detected by the sensor. However, when the shaking is excessive, residual vibration occurs as shown in FIG.

【0008】本発明の目的は、空気バネ用の空圧源と空
気バネとを連通する管路に設けられた開閉弁を開閉制御
したときに空気バネの推力が急変し、これにより残留振
動が発生するのを防止することが可能な除振装置及びこ
れを備えた露光装置を提供することにある。
[0008] An object of the present invention is to control the opening and closing of an on-off valve provided in a pipe communicating an air pressure source for an air spring and the air spring, whereby the thrust of the air spring changes suddenly, thereby causing residual vibration. It is an object of the present invention to provide an anti-vibration apparatus capable of preventing the occurrence of the vibration and an exposure apparatus having the same.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

(1) 一実施の形態を示す図1、図3および図4に対
応付けて本発明を説明すると、請求項1に記載の発明
は、床面に対し、空気バネ4A〜4Dを介して支持され
た除振台6と;空気バネ4A〜4Dへ空圧を供給するた
めの空圧源40Tと;空気バネ4A〜4Dと空圧源40
Tとを連通する管路40Hと;管路40Hに配設され、
空圧源40Tと空気バネ4A〜4Dとの間を連通する開
状態、または遮断する閉状態に切換可能な弁開閉手段4
0Vと;空気バネ4Aと並列に配設され、除振台6を空
気バネ4A〜4Dの支持方向と略同一の方向に駆動可能
なアクチュエータ7A〜7Dと;除振台6の変位を検出
する変位センサ10Z1〜10Z3と;少なくとも変位
センサ10Z1〜10Z3からの出力に基づいて除振台
6の振動を抑制するようにアクチュエータ7A〜7Dを
駆動制御するとともに、弁開閉手段40Vを開閉駆動し
て空気バネ4A〜4Dの推力を調節し、除振台アクチュ
エータ7A〜7Dの負荷を低減させるように駆動制御す
る除振台制御系61とを有する除振装置に適用される。
そして、弁開閉手段40Vを閉状態から開状態に切換る
際に、少なくとも1回の予備開閉動作を行うことにより
上述した目的を達成する。 (2) 一実施の形態を示す図1および図8に対応付け
て説明すると、請求項2に記載の発明は、床面に対し、
空気バネ4A〜4Dを介して支持された除振台6と;空
気バネ4A〜4Dへ空圧を供給するための空圧源40T
と;空圧源40Tから供給される空圧の一部を、空気バ
ネ4A〜4Dをバイパスさせて流動させながら空気バネ
4A〜4Dに供給する空圧を調節可能な可変圧力調整手
段90A〜90Cと;空気バネ4A〜4Dと並列に配設
され、除振台6を空気バネ4A〜4Dの支持方向と略同
一の方向に駆動可能なアクチュエータ7A〜7Dと;除
振台6の変位を検出する変位センサ10Z1〜10Z3
と;少なくとも変位センサ10Z1〜10Z3からの出
力に基づいて除振台6の振動を抑制するようにアクチュ
エータ7A〜7Dを駆動制御するとともに、可変圧力調
整手段90A〜90Cを制御して空気バネ4A〜4Dの
推力を調節し、アクチュエータ7A〜7Dの負荷を低減
させる除振台制御系11Aとを有するものである。一実
施の形態を示す図1および図10に対応付けて説明す
る。 (3) 請求項3に記載の発明は、床面に対し、複数の
空気バネ4A〜4Dを介して支持された除振台6と;空
気バネ4A〜4Dへ空圧を供給するための空圧源40T
と;空圧源40Tから複数の空気バネ4A〜4Dのそれ
ぞれに供給する空圧を独立して調節可能な圧力調整手段
90A〜90Cと;空気バネ4A〜4Dと並列に配設さ
れ、除振台6を空気バネ4A〜4Dの支持方向と略同一
の方向に駆動可能なアクチュエータ7A〜7Dと;除振
台6上を移動可能に設置される移動テーブル20、27
と;移動テーブル20、27の移動量に関する信号を出
力するテーブル移動量出力手段94と;除振台6の変位
を検出する変位センサと10Z1〜10Z3と;少なく
とも変位センサ10Z1〜10Z3からの出力に基づい
てアクチュエータ7A〜7Dを駆動制御し、除振台6の
振動を抑制するとともに、可変圧力調整手段90A〜9
0Cを制御して空気バネ4A〜4Dの推力を調節してア
クチュエータ7A〜7Dの負荷を低減させ、かつテーブ
ル移動量出力手段94から出力される信号に基づいて求
められる除振台6の重心位置変化に対応して複数の空気
バネ4A〜4Dのそれぞれの推力を調整する除振台制御
系95、96および61Bとを有するものである。 (4) 請求項4に記載の発明において圧力調節手段9
0A〜90Cは、徐々に圧力を変化させることの可能な
可変リリーフ弁としたものである。 (5) 請求項5に記載の発明は、マスクRに形成され
たパターンを、投影光学系PLを介して基板ステージ上
の基板に転写する露光装置に上記請求項1〜4のいずれ
か1項に記載の発明を適用したものである。
(1) The present invention will be described with reference to FIGS. 1, 3 and 4 showing an embodiment. The invention according to claim 1 supports the floor surface via air springs 4A to 4D. A vibration isolation table 6; an air pressure source 40T for supplying air pressure to the air springs 4A to 4D; an air spring 4A to 4D and an air pressure source 40
A conduit 40H communicating with T; disposed on the conduit 40H;
Valve opening / closing means 4 that can be switched between an open state for communicating between the air pressure source 40T and the air springs 4A to 4D or a closed state for shutting off.
0V; actuators 7A to 7D arranged in parallel with the air spring 4A and capable of driving the anti-vibration table 6 in substantially the same direction as the supporting direction of the air springs 4A to 4D; and detecting the displacement of the anti-vibration table 6. Displacement sensors 10Z1 to 10Z3; drive control of actuators 7A to 7D based on at least the output from displacement sensors 10Z1 to 10Z3 so as to suppress vibration of anti-vibration table 6, and open / close drive of valve opening / closing means 40V to generate air. The present invention is applied to a vibration isolation device having a vibration isolation table control system 61 that controls the driving so as to adjust the thrust of the springs 4A to 4D and reduce the load on the vibration isolation table actuators 7A to 7D.
The above-mentioned object is achieved by performing at least one preliminary opening / closing operation when switching the valve opening / closing means 40V from the closed state to the open state. (2) Explaining in connection with FIG. 1 and FIG. 8 showing one embodiment, the invention according to claim 2 is applied to a floor surface.
Anti-vibration table 6 supported via air springs 4A to 4D; air pressure source 40T for supplying air pressure to air springs 4A to 4D
Variable pressure adjusting means 90A to 90C capable of adjusting the air pressure supplied to the air springs 4A to 4D while allowing a part of the air pressure supplied from the air pressure source 40T to flow while bypassing the air springs 4A to 4D. And actuators 7A to 7D arranged in parallel with the air springs 4A to 4D and capable of driving the anti-vibration table 6 in substantially the same direction as the support direction of the air springs 4A to 4D; Displacement sensors 10Z1 to 10Z3
And drive control of the actuators 7A to 7D based on at least the output from the displacement sensors 10Z1 to 10Z3 so as to suppress the vibration of the anti-vibration table 6, and control the variable pressure adjusting means 90A to 90C to control the air springs 4A to 4C. And a vibration isolation table control system 11A that adjusts the 4D thrust and reduces the load on the actuators 7A to 7D. This will be described with reference to FIGS. 1 and 10 showing one embodiment. (3) The invention according to claim 3 is an anti-vibration table 6 supported on the floor via a plurality of air springs 4A to 4D; and an air supply for supplying air pressure to the air springs 4A to 4D. Pressure source 40T
Pressure adjusting means 90A to 90C that can independently adjust the air pressure supplied from the air pressure source 40T to each of the plurality of air springs 4A to 4D; and are provided in parallel with the air springs 4A to 4D to isolate the vibration. Actuators 7A to 7D capable of driving the table 6 in a direction substantially the same as the direction in which the air springs 4A to 4D are supported; and moving tables 20 and 27 movably mounted on the vibration isolation table 6
Table displacement output means 94 for outputting a signal relating to the displacement of the movable tables 20 and 27; displacement sensors 10Z1 to 10Z3 for detecting the displacement of the vibration isolation table 6; and at least outputs from the displacement sensors 10Z1 to 10Z3. The actuators 7A to 7D are driven and controlled based on the vibrations of the vibration isolation table 6, and the variable pressure adjusting means 90A to 9D are controlled.
0C is controlled to adjust the thrust of the air springs 4A to 4D to reduce the loads on the actuators 7A to 7D, and the position of the center of gravity of the anti-vibration table 6 obtained based on the signal output from the table moving amount output means 94 It has anti-vibration table control systems 95, 96, and 61B that adjust the respective thrusts of the plurality of air springs 4A to 4D in accordance with the change. (4) In the invention described in claim 4, the pressure adjusting means 9
Reference numerals 0A to 90C denote variable relief valves capable of gradually changing the pressure. (5) The invention according to claim 5 is an exposure apparatus for transferring a pattern formed on a mask R to a substrate on a substrate stage via a projection optical system PL. Of the present invention.

【0010】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段の項では、本発明を分かりやすくす
るために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより
本発明が実施の形態に限定されるものではない。
In the section of the means for solving the above-mentioned problems, which explains the configuration of the present invention, the drawings of the embodiments of the present invention are used for easy understanding of the present invention. However, the present invention is not limited to this.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

−第1の実施の形態− 以下、本発明の第1の実施の形態について、図1〜図4
を参照して説明する。
-First Embodiment- Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG.

【0012】図1には、一実施の形態に係るステップ・
アンド・スキャン型の露光装置100の概略斜視図が示
されている。この図1において、設置面としての床上に
長方形板状の台座2が設置され、この台座2上に空気バ
ネ4A〜4D(但し、図1では紙面奥側の空気バネ4D
は図示せず)が設置され、これらの空気バネ4A〜4D
上に除振台としての長方形状の定盤6が設置されてい
る。ここで、後述するように本実施の形態では投影光学
系PLが使用されているため、投影光学系PLの光軸に
平行にZ軸を取り、Z軸に直交する平面内で定盤6の長
手方向にX軸を、これに直交する方向にY軸を取る。ま
た、それぞれの軸回りの回転方向をZθ、Xθ、Yθ方
向と定める。なお、以下の説明において、必要に応じ、
図1中のX、Y、Z軸を示す各矢印の示す方向を+X、
+Y、+Z方向、これと反対の方向を−X、−Y、−Z
方向と区別して用いるものとする。
FIG. 1 shows steps according to an embodiment.
FIG. 1 shows a schematic perspective view of an AND-scan type exposure apparatus 100. In FIG. 1, a rectangular plate-shaped pedestal 2 is installed on a floor as an installation surface, and air springs 4A to 4D (however, in FIG.
Are not shown), and these air springs 4A to 4D
A rectangular surface plate 6 as an anti-vibration table is installed on the top. Here, as will be described later, in the present embodiment, the projection optical system PL is used, so the Z axis is taken in parallel with the optical axis of the projection optical system PL, and the platen 6 The X axis is taken in the longitudinal direction, and the Y axis is taken in a direction perpendicular to the X axis. The directions of rotation about the respective axes are defined as Zθ, Xθ, and Yθ directions. In the following description, if necessary,
The directions indicated by the arrows indicating the X, Y, and Z axes in FIG.
+ Y, + Z directions, opposite directions to -X, -Y, -Z
It shall be used separately from the direction.

【0013】空気バネ4A〜4Dは、それぞれ定盤6の
長方形の底面の4個の角部付近に配置されている。ま
た、台座2と定盤6との間には空気バネ4Aと並列にア
クチュエータ7Aが設置されている。アクチュエータ7
Aは、台座2上に固定された固定子9Aと定盤6の底面
に固定された可動子8Aとから構成され、制御装置11
(図1では図示省略、図4参照)からの指示に応じて台
座2から定盤6の底面に対するZ方向の付勢力、または
定盤6の底面から台座2に向かう吸引力を発生する。他
の空気バネ4B〜4Dの近辺にも、空気バネ4Aと同様
にそれぞれの空気バネと並列にアクチュエータ7B〜7
Dが設置され(但し、図1では紙面奥側のアクチュエー
タ7C、7Dは図示せず)、これらのアクチュエータ7
B〜7Dの付勢力または吸引力もそれぞれ制御装置11
(図1では図示省略、図4参照)により制御される。な
お、アクチュエータ7A〜7Dの制御方法については、
後述する。
The air springs 4A to 4D are arranged near four corners of the rectangular bottom surface of the platen 6, respectively. An actuator 7A is provided between the pedestal 2 and the surface plate 6 in parallel with the air spring 4A. Actuator 7
A includes a stator 9A fixed on the pedestal 2 and a mover 8A fixed on the bottom surface of the surface plate 6, and includes a controller 11
In response to an instruction from the pedestal 2 (not shown in FIG. 1, see FIG. 4), a biasing force in the Z direction from the pedestal 2 to the bottom surface of the surface plate 6 or a suction force from the bottom surface of the surface plate 6 toward the pedestal 2 is generated. In the vicinity of the other air springs 4B to 4D, similarly to the air spring 4A, the actuators 7B to 7D are arranged in parallel with the respective air springs.
D (although the actuators 7C and 7D on the back side of the paper are not shown in FIG. 1), these actuators 7
The biasing force or suction force of B to 7D is also controlled by the control device 11 respectively.
(Not shown in FIG. 1, see FIG. 4). In addition, regarding the control method of the actuators 7A to 7D,
It will be described later.

【0014】次に、アクチュエータ7A〜7Dの具体的
構成について図2に基づいて説明する。
Next, a specific configuration of the actuators 7A to 7D will be described with reference to FIG.

【0015】図2(a)には、アクチュエータ7Aの構
成の一例が示されている。この図2(a)において、固
定子9Aは、N極の軸9Aaの両側にS極の軸9Ab、
9Acが形成されたマグネットよりなる。また、可動子
8Aは、軸9Aaに遊嵌する内筒12、この内筒12の
外側に巻回されたコイル13、及びこのコイル13を覆
う外筒14より構成され、コイル13に流れる電流を調
整することにより、固定子9Aと可動子8Aとの間に軸
9Aaに平行な方向(±Z方向)の推力が発生する。
FIG. 2A shows an example of the configuration of the actuator 7A. In FIG. 2A, the stator 9A has an S-pole shaft 9Ab on both sides of an N-pole shaft 9Aa.
It consists of a magnet on which 9Ac is formed. The mover 8A includes an inner cylinder 12 loosely fitted on the shaft 9Aa, a coil 13 wound around the outer side of the inner cylinder 12, and an outer cylinder 14 covering the coil 13. By the adjustment, a thrust is generated between the stator 9A and the mover 8A in a direction parallel to the axis 9Aa (± Z direction).

【0016】図2(b)には、アクチュエータ7Aの別
の例が示されている。この図2(b)において、第1部
材15に磁性体の固定子16が固定され、第2部材17
に固定子16を挟むように内筒18A及び18Bが固定
され、内筒18A及び18Bの外側にそれぞれコイル1
9A及び19Bが巻回されている。この場合も、コイル
19A及び19Bに流す電流を調整することにより、第
1部材15と第2部材17との間の吸引力のバランスを
変化させて力を発生する。なお、その他のアクチュエー
タ7B〜7Dもアクチュエータ7Aと同様に構成されて
いる。
FIG. 2B shows another example of the actuator 7A. In FIG. 2B, a stator 16 made of a magnetic material is fixed to the first member 15 and the second member 17 is fixed.
The inner cylinders 18A and 18B are fixed so as to sandwich the stator 16 therebetween, and the coils 1 are respectively provided outside the inner cylinders 18A and 18B.
9A and 19B are wound. Also in this case, by adjusting the current flowing through the coils 19A and 19B, the balance of the attraction force between the first member 15 and the second member 17 is changed to generate a force. The other actuators 7B to 7D have the same configuration as the actuator 7A.

【0017】図1に戻り、定盤6の+Y方向側の側面に
は、定盤6のZ方向加速度を検出する振動センサとして
の加速度センサ5Z1、5Z2が取り付けられている。
また、定盤6上面の+Y方向端部には定盤6のY方向加
速度を検出する振動センサとしての加速度センサ5Y
1、5Y2が取り付けられ、定盤6上面の+X方向端部
には定盤6のX方向加速度を検出する振動センサとして
の加速度センサ5Xが取り付けられている。これらの加
速度センサ5Z1、5Z2、5Y1、5Y2、5Xとし
ては、例えば半導体式加速度センサが使用される。これ
らの加速度センサ5Z1、5Z2、5Y1、5Y2、5
Xの出力も制御装置11(図1では図示省略、図4参
照)に供給されている。
Returning to FIG. 1, acceleration sensors 5Z1 and 5Z2 as vibration sensors for detecting the Z-direction acceleration of the surface plate 6 are attached to the side surface of the surface plate 6 on the + Y direction side.
An acceleration sensor 5Y as a vibration sensor for detecting the acceleration in the Y direction of the surface plate 6 is provided at the + Y direction end of the upper surface of the surface plate 6.
1, 5Y2 are mounted, and an acceleration sensor 5X as a vibration sensor for detecting the X-direction acceleration of the surface plate 6 is mounted on the + X direction end of the upper surface of the surface plate 6. As these acceleration sensors 5Z1, 5Z2, 5Y1, 5Y2, 5X, for example, semiconductor acceleration sensors are used. These acceleration sensors 5Z1, 5Z2, 5Y1, 5Y2, 5
The output of X is also supplied to the control device 11 (not shown in FIG. 1, see FIG. 4).

【0018】また、定盤6の+Y方向側の側面には、所
定面積の矩形の金属板(導電性材料)231、232が
貼り付けられている。本実施の形態では、定盤6として
非導電性材料であるセラミックス製の定盤が使用されて
おり、金属板231、232に対向する位置に定盤のY
方向変位を検出する変位センサ10Y1、10Y2(図
1では図面の錯綜をさけるため図示省略、図4参照)が
設けられている。これらの変位センサ10Y1、10Y
2としては、例えば、渦電流変位センサが使用される。
この渦電流変位センサによれば、予め絶縁体に巻いたコ
イルに交流電圧を加えておき、導電性材料(導電体)か
ら成る測定対象に近づけると、コイルによって作られた
交流磁界によって導電体に渦電流が発生し、この渦電流
によって発生する磁界は、コイルの電流によって作られ
た磁界と逆方向であり、これら2つの磁界が重なり合っ
て、コイルの出力に影響を与え、コイルに流れる電流の
強さ及び位相が変化する。この変化は、対象がコイルに
近いほど大きくなり、逆に遠いほど小さくなるので、コ
イルから電気信号を取り出すことにより、対象の位置、
変位を知る事ができる。この他、変位センサとして、静
電容量がセンサの電極と測定対象物間の距離に反比例す
ることを利用して非接触でセンサと測定対象物間の距離
を検出する静電容量式非接触変位センサを使用しても良
い。なお、背景光の影響を阻止できる構成にすれば、変
位センサとしてPSD(半導体光位置検出器)などを使
用することも可能である。
Further, rectangular metal plates (conductive materials) 231 and 232 having a predetermined area are adhered to the side surface on the + Y direction side of the surface plate 6. In the present embodiment, a ceramic surface plate, which is a non-conductive material, is used as the surface plate 6, and the Y of the surface plate is located at a position facing the metal plates 231 and 232.
Displacement sensors 10Y1 and 10Y2 for detecting directional displacement (not shown in FIG. 1 to avoid complicating the drawing, see FIG. 4) are provided. These displacement sensors 10Y1, 10Y
As 2, for example, an eddy current displacement sensor is used.
According to this eddy current displacement sensor, an AC voltage is applied to a coil wound on an insulator in advance, and when the sensor approaches an object to be measured made of a conductive material (conductive material), the AC magnetic field generated by the coil causes the AC magnetic field to be applied to the conductive material. An eddy current is generated, and the magnetic field generated by the eddy current is in the opposite direction to the magnetic field created by the coil current, and these two magnetic fields overlap to affect the output of the coil, and the current flowing through the coil The intensity and phase change. This change becomes larger as the object is closer to the coil, and becomes smaller as the object is farther from the coil.
You can know the displacement. In addition, as a displacement sensor, a capacitance-type non-contact displacement that detects the distance between the sensor and the measurement object in a non-contact manner by utilizing that the capacitance is inversely proportional to the distance between the electrode of the sensor and the measurement object A sensor may be used. If the configuration is such that the influence of the background light can be prevented, a PSD (semiconductor light position detector) or the like can be used as the displacement sensor.

【0019】また、定盤6上面の+Y方向端部には所定
面積の金属板233、234が貼り付けられている。こ
れらの金属板233、234に対向して定盤6のZ方向
変位を検出する渦電流変位センサから成る変位センサ1
0Z1、10Z2(図1では図示省略、図4参照)が設
けられている。さらに、定盤6上面の+X方向の側面に
は所定面積の金属板235が貼り付けられ、この金属板
235に対向して定盤6のX方向変位を検出する渦電流
変位センサから成る変位センサ10X(図1では図示省
略、図4参照)が設けられている。変位センサ10Y
1、10Y2、10Z1、10Z2、10Xの出力も制
御装置11(図1では図示省略、図4参照)に供給され
ている。
Further, metal plates 233 and 234 having a predetermined area are attached to the + Y direction end of the upper surface of the surface plate 6. A displacement sensor 1 composed of an eddy current displacement sensor for detecting the displacement of the surface plate 6 in the Z direction facing these metal plates 233 and 234
0Z1 and 10Z2 (not shown in FIG. 1, see FIG. 4) are provided. Further, a metal plate 235 having a predetermined area is adhered to a side surface in the + X direction of the upper surface of the surface plate 6, and a displacement sensor including an eddy current displacement sensor which detects the displacement of the surface plate 6 in the X direction opposite to the metal plate 235. 10X (not shown in FIG. 1; see FIG. 4). Displacement sensor 10Y
The outputs of 1, 10Y2, 10Z1, 10Z2, and 10X are also supplied to the control device 11 (not shown in FIG. 1, see FIG. 4).

【0020】定盤6上には図示しない駆動手段によって
XY2次元方向に駆動される基板ステージとしてのXY
ステージ20が載置されている。更に、このXYステー
ジ20上にZレベリングステージ、θステージ(いずれ
も図示省略)及びウエハホルダ21を介して感光基板と
してのウエハWが吸着保持されている。また、定盤6上
でXYステージ20を囲むように第1コラム24が植設
され、第1コラム24の上板の中央部に投影光学系PL
が固定され、第1コラム24の上板に投影光学系PLを
囲むように第2コラム26が植設され、第2コラム26
の上板の中央部にレチクルステージ27を介してマスク
としてのレチクルRが載置されている。
An XY as a substrate stage driven in a two-dimensional XY direction by driving means (not shown)
The stage 20 is mounted. Further, a wafer W as a photosensitive substrate is suction-held on the XY stage 20 via a Z leveling stage, a θ stage (both not shown) and a wafer holder 21. Further, a first column 24 is planted on the surface plate 6 so as to surround the XY stage 20, and a projection optical system PL is provided at the center of the upper plate of the first column 24.
Is fixed, and a second column 26 is implanted on the upper plate of the first column 24 so as to surround the projection optical system PL.
A reticle R as a mask is placed via a reticle stage 27 at the center of the upper plate.

【0021】XZレベリングステージは、Z軸方向の駆
動及びZ軸に対する傾斜が調整可能に構成され、θステ
ージはZ軸回りの微小回転が可能に構成されている。従
って、XYステージ20、Zレベリングステージ及びθ
ステージによって、ウエハWは3次元的に位置決めが可
能となっている。
The XZ leveling stage is configured so that the drive in the Z-axis direction and the inclination with respect to the Z-axis can be adjusted, and the θ stage is configured to be capable of minute rotation about the Z-axis. Therefore, the XY stage 20, the Z leveling stage and θ
The stage enables the wafer W to be positioned three-dimensionally.

【0022】レチクルステージ27は、レチクルRのY
軸方向の微調整、及び回転角の調整が可能に構成されて
いる。また、このレチクルステージ27は、図示しない
駆動手段によってX方向に駆動されるようになってい
る。
The reticle stage 27 is a reticle R of Y
Fine adjustment in the axial direction and adjustment of the rotation angle are possible. The reticle stage 27 is driven in the X direction by driving means (not shown).

【0023】更に、レチクルRの上方には、図示しない
照明光学系が配置され、図示しない主制御装置ではレチ
クルR及びウエハWの相対位置合わせ(アライメント)
及び図示しない焦点検出系によるオートフォーカスを行
ないつつ、照明光学系からの露光用の照明光ELの下
で、レチクルRのパターンの投影光学系PLを介した像
をウエハWの各ショット領域に順次露光するようになっ
ている。本実施の形態では、各ショット領域の露光に際
しては主制御装置によりXYステージ20とレチクルス
テージ27とがそれぞれの駆動手段を介してX軸方向
(走査方向)に沿って所定の速度比で相対走査される。
Further, an illumination optical system (not shown) is disposed above the reticle R, and a main controller (not shown) performs relative positioning (alignment) between the reticle R and the wafer W.
The image of the pattern of the reticle R via the projection optical system PL is sequentially transmitted to each shot area of the wafer W under the illumination light EL for exposure from the illumination optical system while performing autofocus by a focus detection system (not shown). It is designed to be exposed. In the present embodiment, when exposing each shot area, the XY stage 20 and the reticle stage 27 are relatively scanned by the main controller at a predetermined speed ratio along the X-axis direction (scanning direction) via respective driving means. Is done.

【0024】第1コラム24は、4本の脚部24a〜2
4d(但し、図1では紙面奥側の脚部24dは図示せ
ず)により定盤6上に設置されている。脚部24bの+
X方向の側面には、第1コラム24のZ方向の加速度を
検出する加速度センサ5Z3が取り付けられている。こ
の加速度センサ5Z3としては、例えばピエゾ抵抗効果
型あるいは静電容量型の半導体式加速度センサが使用さ
れる。この加速度センサ5Z3の出力も制御装置11
(図1では図示省略、図4参照)に入力されている。ま
た、第1コラム24の上板上面の+Y方向端部でかつ+
X方向端部となるコーナーの部分には、所定面積の金属
板236が貼り付けられている。この金属板236に対
向して第1コラム24のZ方向変位を検出する渦電流変
位センサから成る変位センサ10Z3(図1では図示省
略、図4参照)が設けられている。
The first column 24 has four legs 24a-2
4d (however, the leg 24d on the back side of the drawing is not shown in FIG. 1) and is installed on the surface plate 6. + On the leg 24b
An acceleration sensor 5Z3 for detecting the acceleration of the first column 24 in the Z direction is attached to the side surface in the X direction. As the acceleration sensor 5Z3, for example, a piezoresistance effect type or capacitance type semiconductor acceleration sensor is used. The output of the acceleration sensor 5Z3 is
(Not shown in FIG. 1, see FIG. 4). In addition, at the + Y direction end of the upper plate upper surface of the first column 24 and +
A metal plate 236 having a predetermined area is attached to a corner portion which is an end in the X direction. A displacement sensor 10 </ b> Z <b> 3 (not shown in FIG. 1, see FIG. 4) formed of an eddy current displacement sensor that detects the displacement of the first column 24 in the Z direction is provided facing the metal plate 236.

【0025】さらに、第1コラム24の−X方向の側面
にピン35Aが埋め込まれ、ピン35Aと床上に固定さ
れた図示しない支柱との間にアクチュエータ32Aが取
り付けられている。アクチュエータ32Aは、アクチュ
エータ7Aと同様に、図示しない支柱に固定されたマグ
ネットよりなる固定子34Aと、ピン35Aに取り付け
られたコイルを含む可動子33Aとから構成され、制御
装置11から可動子33A内のコイルに流れる電流を調
整することにより、ピン35Aに対して±Y方向に力を
与えることができる。同様に、第1コラム24の+X方
向の側面にピン35Bが埋め込まれ、ピン35Bと床上
に固定された図示しない支柱との間に、アクチュエータ
32Aと同一構成のアクチュエータ32Bが取り付けら
れ、制御装置11からの指示によりピン35Bに対して
±Y方向に力を与えることができるようになっている。
また、第1コラム24の+X方向の側面の中央部と床上
の図示しない支柱との間に、アクチュエータ32Aと同
一構成のアクチュエータ32Cが設置され、制御装置1
1からの指示によりアクチュエータ32Cを介して第1
コラム24に対して±X方向に力を与えることができ
る。制御装置11による、アクチュエータ32A〜32
Cの制御方法については後述する。
Further, a pin 35A is embedded in a side surface of the first column 24 in the -X direction, and an actuator 32A is mounted between the pin 35A and a column (not shown) fixed on the floor. Like the actuator 7A, the actuator 32A includes a stator 34A made of a magnet fixed to a support (not shown) and a mover 33A including a coil attached to a pin 35A. By adjusting the current flowing through the coil, a force can be applied to the pin 35A in the ± Y direction. Similarly, a pin 35B is embedded in a side surface in the + X direction of the first column 24, and an actuator 32B having the same configuration as the actuator 32A is mounted between the pin 35B and a support (not shown) fixed on the floor. Can apply a force in the ± Y direction to the pin 35B in accordance with an instruction from the user.
Further, an actuator 32C having the same configuration as the actuator 32A is installed between the center of the side surface in the + X direction of the first column 24 and a support (not shown) on the floor.
1 through the actuator 32C according to an instruction from
A force can be applied to the column 24 in the ± X direction. Actuators 32A to 32 by control device 11
The control method of C will be described later.

【0026】本実施の形態では、定盤6、XYステージ
20、ウエハホルダ21、第1コラム24、投影光学系
PL、第2コラム26、及びレチクルステージ27等に
より露光装置本体部70(図1参照)が構成される。
In the present embodiment, the exposure apparatus main body 70 (see FIG. 1) includes the surface plate 6, the XY stage 20, the wafer holder 21, the first column 24, the projection optical system PL, the second column 26, the reticle stage 27, and the like. ) Is configured.

【0027】続いて図3を参照し、空気バネ4Aについ
て説明する。空気バネ4Aは、管路40H、電磁バルブ
40Vを介して空圧源40Tと接続される。電磁バルブ
40Vは空気バネ制御部61(空気バネ制御部61の詳
細については後述)によりその開閉を制御される。この
電磁バルブ40Vの開弁にともない、空圧源から空気バ
ネ4Aに空気が送られて空気バネ4Aの推力が上昇す
る。なお、図3においては空気バネとして4Aのみを図
示しているが、空気バネ4B〜4Dについても同様の構
成となっている。
Next, the air spring 4A will be described with reference to FIG. The air spring 4A is connected to a pneumatic source 40T via a conduit 40H and an electromagnetic valve 40V. The opening and closing of the electromagnetic valve 40V is controlled by an air spring control unit 61 (details of the air spring control unit 61 will be described later). With the opening of the electromagnetic valve 40V, air is sent from the air pressure source to the air spring 4A, and the thrust of the air spring 4A increases. Although FIG. 3 shows only the air spring 4A, the air springs 4B to 4D have the same configuration.

【0028】次に、この露光装置本体部70の除振のた
めのアクチュエータ7A〜7D、32A〜32Cの制御
系について、制御装置11を中心に、図4のブロック図
に基づいて説明する。
Next, the control system of the actuators 7A to 7D and 32A to 32C for vibration isolation of the exposure apparatus main body 70 will be described with reference to the block diagram of FIG.

【0029】制御装置11は、不図示のCPUで構成さ
れ、変位センサ10Z1、10Z2、10Z3、10Y
1、10Y2、10X及び加速度センサ5Z1、5Z
2、5Z3、5Y1、5Y2、5Xの出力に基づいて定
盤6を含む露光装置本体部70の振動を抑制するように
アクチュエータ7A、7B、7C、7D、32A、32
B、32Cを駆動制御する。
The control device 11 is constituted by a CPU (not shown) and includes displacement sensors 10Z1, 10Z2, 10Z3, and 10Y.
1, 10Y2, 10X and acceleration sensors 5Z1, 5Z
Actuators 7A, 7B, 7C, 7D, 32A, 32 so as to suppress vibration of exposure apparatus main body 70 including surface plate 6 based on the outputs of 2, 5Z3, 5Y1, 5Y2, 5X.
B and 32C are drive-controlled.

【0030】そして制御装置11は、第1の座標変換部
42と、6つの減算器46a〜46fと、位置コントロ
ーラXPI、YPI、ZPI、XθPI、YθPI、Z
θPIと、6つの速度変換ゲイン52a〜52fと、第
2の座標変換部48と、6つの積分器50a〜50f
と、6つの減算器54a〜54fと、速度コントローラ
VXPI、VYPI、VZPI、VXθPI、VYθP
I、VZθPIと、非干渉化計算部56と、7つの推力
ゲイン58a〜58gとを有する。そして、第1の座標
変換部42は、変位センサ10Z1、10Z2、10Z
3、10Y1、10Y2、10Xの出力を図示しないA
/Dコンバータをそれぞれ介して入力し、露光装置本体
部70の重心の、6自由度方向(X、Y、Z、Xθ、Y
θ、Zθ:図1参照)の変位量(x、y、z、θx、θ
y、θz)に変換する。減算器46a〜46fは、第1
の座標変換部42で変換後の、重心の6自由度方向の変
位量(x、y、z、θx、θy、θz)を目標値出力部
44から入力される6自由度方向の重心位置の制御目標
値(x0、y0、z0、θx0 、θy0 、θz0)か
らそれぞれ減じて6自由度のそれぞれの方向の位置偏差
(Δx=x0−x、Δy=y0−y、Δz=z0−z、
Δθx=θx0−θx、Δθy=θy0−θy、Δθz
=θz0−θz)をそれぞれ算出する。位置コントロー
ラXPI、YPI、ZPI、XθPI、YθPI、Zθ
PIは、6自由度のそれぞれの方向の位置偏差Δx、Δ
y、Δz、Δθx、Δθy、Δθzを動作信号として制
御動作を行なうPIコントローラから成る。速度変換ゲ
イン52a〜52fは、位置コントローラXPI、YP
I、ZPI、XθPI、YθPI、ZθPIからの出力
を速度指令値x0’、y0’、z0’、θx0’、θy
0’、θz0’にそれぞれ変換する。第2の座標変換部
48は、加速度センサ5Z1、5Z2、5Z3、5Y
1、5Y2、5Xの出力を図示しないA/Dコンバータ
をそれぞれ介して入力し、露光装置本体部70の重心
の、6自由度のそれぞれの方向の加速度(x”、y”、
z”、θx”、θy”、θz”)に変換する。6つの積
分器50a〜50fは、第2の座標変換部48で変換後
の、6自由度のそれぞれの方向の加速度成分(x”、
y”、z”、θx”、θy”、θz”)をそれぞれ積分
してそれぞれの方向の速度成分(x’、y’、z’、θ
x’、θy’、θz’)に変換する。6つの減算器54
a〜54fは、速度指令ゲイン52a〜52fより出力
された速度指令値(x0’、y0’、z0’、θ’x
0、θ’y0、θ’z0)から積分器50a〜50fの
出力(x’、y’、z’、θx’、θy’、θz’)を
それぞれ減じて6自由度のそれぞれの方向の速度偏差
(Δx’=x0’−x’、Δy’=y0’−y’、Δ
z’=z0’−z’、Δθx’=θx0’−θx’、Δ
θy’=θy0’−θy’、Δθz’=θz0’−θ
z’)を算出する。速度コントローラVXPI、VYP
I、VZPI、VXθPI、VYθPI、VZθPI
は、6自由度のそれぞれの方向の速度偏差Δx’、Δ
y’、Δz’、Δθx’、Δθy’、Δθz’を動作信
号として制御動作を行なうPIコントローラから成り、
6自由度のそれぞれの方向の速度制御をする。非干渉化
計算部56は、加算器601〜606から出力された速
度制御量を、各アクチュエータの位置で発生すべき速度
指令値に変換するための非干渉化演算を行なう。推力ゲ
イン58a〜58gは、非干渉化計算部56で変換後の
各アクチュエータの位置で発生すべき速度指令値を各ア
クチュエータで発生すべき推力にそれぞれ変換する。
The control device 11 includes a first coordinate converter 42, six subtractors 46a to 46f, and position controllers XPI, YPI, ZPI, XθPI, YθPI, Z
θPI, six speed conversion gains 52a to 52f, a second coordinate conversion unit 48, and six integrators 50a to 50f
, Six subtractors 54a to 54f, and speed controllers VXPI, VYPI, VZPI, VXθPI, VYθP
I, VZθPI, a decoupling calculation unit 56, and seven thrust gains 58a to 58g. Then, the first coordinate conversion unit 42 includes the displacement sensors 10Z1, 10Z2, and 10Z.
The outputs of 3, 10Y1, 10Y2, and 10X are not shown in A
/ D converter, respectively, and the 6-degree-of-freedom directions (X, Y, Z, Xθ, Y
θ, Zθ: Refer to FIG. 1) (x, y, z, θx, θ)
y, θz). The subtractors 46a to 46f are connected to the first
The amount of displacement (x, y, z, θx, θy, θz) of the center of gravity in the six degrees of freedom after the conversion by the coordinate conversion unit 42 is calculated based on the position of the center of gravity in the six degrees of freedom input from the target value output unit 44. The position deviations (Δx = x0−x, Δy = y0−y, Δz = z0−z, Δx = x0−x, Δy = y0−y, Δx = x0−x, Δx = x0−x,
Δθx = θx0−θx, Δθy = θy0−θy, Δθz
= Θz0−θz). Position controllers XPI, YPI, ZPI, XθPI, YθPI, Zθ
PI is a positional deviation Δx, Δ in each direction having six degrees of freedom.
A PI controller that performs a control operation using y, Δz, Δθx, Δθy, and Δθz as operation signals. The speed conversion gains 52a to 52f are determined by the position controllers XPI and YP.
Outputs from I, ZPI, XθPI, YθPI, and ZθPI are converted into velocity command values x0 ′, y0 ′, z0 ′, θx0 ′, θy
0 ′ and θz0 ′. The second coordinate conversion unit 48 includes acceleration sensors 5Z1, 5Z2, 5Z3, 5Y
The outputs of 1, 5Y2, and 5X are input via A / D converters (not shown), respectively, and the accelerations (x ″, y ″, x ″, y ″,
z ″, θx ″, θy ″, θz ″). The six integrators 50a to 50f convert the acceleration components (x ″,
y ", z", [theta] x ", [theta] y", [theta] z ") and integrate the velocity components (x ', y', z ', [theta]) in the respective directions.
x ′, θy ′, θz ′). Six subtractors 54
a to 54f are speed command values (x0 ′, y0 ′, z0 ′, θ′x) output from the speed command gains 52a to 52f.
0, θ′y0, θ′z0) and the outputs (x ′, y ′, z ′, θx ′, θy ′, θz ′) of the integrators 50a to 50f are respectively subtracted to obtain the velocity in each direction with six degrees of freedom. Deviation (Δx ′ = x0′−x ′, Δy ′ = y0′−y ′, Δ
z ′ = z0′−z ′, Δθx ′ = θx0′−θx ′, Δ
θy ′ = θy0′−θy ′, Δθz ′ = θz0′−θ
z ′) is calculated. Speed controller VXPI, VYP
I, VZPI, VXθPI, VYθPI, VZθPI
Are velocity deviations Δx ′, Δ in six directions of freedom in respective directions.
y ′, Δz ′, Δθx ′, Δθy ′, Δθz ′, and a PI controller that performs a control operation using an operation signal,
Speed control is performed in each direction with six degrees of freedom. The decoupling calculation unit 56 performs decoupling calculation for converting the speed control amounts output from the adders 601 to 606 into speed command values to be generated at the positions of the actuators. The thrust gains 58a to 58g convert the speed command value to be generated at the position of each actuator after conversion by the decoupling calculation unit 56 into the thrust to be generated by each actuator.

【0031】制御装置11はさらに、空気バネに発生す
る推力を制御するための空気バネ制御部61を有する。
そして変位センサ10Z1、10Z2、10Z3で計測
された定盤6のZ方向変位(高さ)が空気バネ制御部6
1(図4)に伝えられ、これらのデータをもとに空気バ
ネ制御部61は定盤6の高さを予め設定されている値に
するとともに水平レベルを維持するための各空気バネ4
A〜4Dの高さを算出する。そして、この空気バネ制御
部61は空気バネ4A〜4Dの高さをそれぞれ算出した
高さに設定し、定盤6の水平を維持する。これにより、
定盤6に歪みを生ずることがなく、定盤6上のXYステ
ージ20の位置決め精度等が高精度に維持される。
The control device 11 further has an air spring controller 61 for controlling the thrust generated in the air spring.
The Z-direction displacement (height) of the surface plate 6 measured by the displacement sensors 10Z1, 10Z2, and 10Z3 is the air spring control unit 6.
1 (FIG. 4), and based on these data, the air spring control unit 61 sets the height of the platen 6 to a preset value and maintains each air spring 4 to maintain the horizontal level.
The height of A to 4D is calculated. Then, the air spring control unit 61 sets the heights of the air springs 4A to 4D to the calculated heights, and maintains the level of the base 6. This allows
The XY stage 20 on the stool 6 is maintained at a high positioning accuracy and the like without causing distortion on the stool 6.

【0032】空気バネ制御部61は、上述した定盤6の
水平維持制御をするのに加え、空気バネ4A〜4Dの推
力も制御する。これについて説明すると、空気バネ制御
部61はアクチュエータ7A〜7Dで発生する推力を、
ローパスフィルタ60a〜60dを介して検出、すなわ
ちアクチュエータ7A〜7Dで発生する推力の低周波成
分を検出する。そして、検出された推力値に基づいて空
気バネ4A〜4Dによる推力の要否を判定し、推力が必
要と判定した場合にはそれぞれの空気バネ4A〜4Dに
対応して設置される電磁弁40V(図3)を開弁するよ
う制御する。このように空気バネ4A〜4Dの推力を制
御することにより、アクチュエータ7A〜7Dの負荷を
軽減して、アクチュエータ7A〜7Dから局部的に熱が
発生するのを防止する。このときの電磁弁40Vの開弁
制御について空気バネ4Aを例にとり、図5を参照して
説明する。
The air spring control unit 61 controls the thrust of the air springs 4A to 4D in addition to controlling the horizontal maintenance of the surface plate 6 described above. Describing this, the air spring control unit 61 uses the thrust generated by the actuators 7A to 7D as:
Detection is performed via the low-pass filters 60a to 60d, that is, low-frequency components of thrust generated in the actuators 7A to 7D are detected. Then, the necessity of the thrust by the air springs 4A to 4D is determined based on the detected thrust value, and when it is determined that the thrust is necessary, the electromagnetic valves 40V installed corresponding to the respective air springs 4A to 4D are determined. (FIG. 3) is controlled to open. By controlling the thrusts of the air springs 4A to 4D in this manner, the loads on the actuators 7A to 7D are reduced, and heat is locally prevented from being generated from the actuators 7A to 7D. The valve opening control of the solenoid valve 40V at this time will be described with reference to FIG. 5, taking the air spring 4A as an example.

【0033】図5は、図7に示したものと同様のタイム
チャートである。空気バネ制御部61(図4)は電磁弁
40V(図3)を全閉状態から全開状態に切換る際に、
開閉駆動信号として図5のに示すようにパルス幅t1
の矩形波を周期的に発する。このパルス幅t1は、電磁
弁40Vが全閉状態から全開状態に達するまでに要する
時間よりも短い時間が設定される。一方、パルス間隔t
2は開きかけた電磁弁40Vが全閉状態に戻るのに必要
な時間が設定される。そして図5のに示すように電磁
弁40Vが半開動作を繰り返すことにより、図3に示し
た空圧源40T内の空気は空気バネ4A〜4Dに少しず
つ供給されるので、図5のに示すように空気バネ4A
〜4DのZ方向推力は徐々に上昇する。これにより、図
5のに示すように、空気バネの推力上昇にともなう露
光装置本体部の残留振動の発生が抑制される。
FIG. 5 is a time chart similar to that shown in FIG. The air spring control unit 61 (FIG. 4) switches the solenoid valve 40V (FIG. 3) from the fully closed state to the fully opened state.
A pulse width t1 as shown in FIG.
Periodically emits a square wave. The pulse width t1 is set to a time shorter than the time required for the solenoid valve 40V to reach the fully open state from the fully closed state. On the other hand, the pulse interval t
In 2, a time required for the electromagnetic valve 40V that is being opened to return to the fully closed state is set. The air in the air pressure source 40T shown in FIG. 3 is supplied little by little to the air springs 4A to 4D by repeating the half-opening operation of the solenoid valve 40V as shown in FIG. Air spring 4A
推 4D Z thrust gradually increases. Thereby, as shown in FIG. 5, the occurrence of residual vibration of the exposure apparatus main body due to an increase in the thrust of the air spring is suppressed.

【0034】ところで、上述の説明において、電磁弁4
0Vに対して一定周期のパルス波を発する例について説
明したが図6のタイムチャートに示すようにパルス幅を
t1からtnへと、徐々に増加させてもよい。これは、
空気バネ4A〜4Dの内圧が高まるにつれて、同じ開弁
時間に対する空気バネ内部への空気流入量が減少する分
を補うためである。このように電磁弁40Vの弁開度を
徐々に増してゆくことにより、空気バネ4A〜4Dに発
生する推力は、図5を参照して説明した例のものに比
べ、より短い時間で整定可能となる。
In the above description, the solenoid valve 4
An example in which a pulse wave having a constant cycle is generated for 0 V has been described, but the pulse width may be gradually increased from t1 to tn as shown in the time chart of FIG. this is,
This is to compensate for the decrease in the amount of air flowing into the air spring for the same valve opening time as the internal pressure of the air springs 4A to 4D increases. By gradually increasing the valve opening of the solenoid valve 40V in this way, the thrust generated in the air springs 4A to 4D can be settled in a shorter time than that in the example described with reference to FIG. Becomes

【0035】また、図5および図6を参照しての上記説
明においては、電磁弁40Vを閉状態から開状態に切換
る際の予備開閉動作として電磁弁40Vの半開動作を繰
り返すものであったが、この電磁弁40Vの半開動作の
繰り返しに代えて全開、全閉を断続的に繰り返すもので
あってもよい。すなわち、図3に示す空圧源40Tの圧
力や電磁弁40Vが開弁しているときに管路40H内を
流動する空気の量、あるいは空気バネ4Aの容量によっ
ては、電磁弁40Vの全開、全閉動作を断続的に繰り返
すことで、定盤6に振動を発生させることなく上述した
例のものに比べてさらに短い時間での整定が可能とな
る。
In the above description with reference to FIGS. 5 and 6, half-opening operation of the solenoid valve 40V is repeated as a preliminary opening / closing operation when switching the solenoid valve 40V from the closed state to the open state. However, instead of repetition of the half-opening operation of the solenoid valve 40V, full opening and full closing may be intermittently repeated. That is, depending on the pressure of the air pressure source 40T shown in FIG. 3, the amount of air flowing in the conduit 40H when the solenoid valve 40V is open, or the capacity of the air spring 4A, the solenoid valve 40V is fully opened, By intermittently repeating the full-close operation, the stabilization can be performed in a shorter time than in the above-described example without generating vibration on the surface plate 6.

【0036】なお、上記の実施の形態の説明において、
図3に示す空圧源40Tから空気バネ4A〜4Dに空気
を供給する際の作動について説明したが、上述した電磁
弁40Vの駆動制御方法を、例えば不図示の弁によって
空気バネ4A〜4Dから空気を排出し、推力を減ずる際
に適用しても有効である。
In the description of the above embodiment,
Although the operation when air is supplied from the air pressure source 40T to the air springs 4A to 4D shown in FIG. 3 has been described, the above-described drive control method of the electromagnetic valve 40V is performed by, for example, a valve (not shown) from the air springs 4A to 4D. It is also effective when applied to discharge air and reduce thrust.

【0037】−第2の実施の形態− 図8および図9を参照して本発明の第2の実施の形態に
ついて説明する。図8は、第2の実施の形態に係る除振
装置が適用される露光装置の制御装置11A、およびこ
の制御装置11Aに接続される電磁弁などの構成を説明
するブロック図である。図8に示す制御装置11Aにつ
いては、第1の実施の形態の説明に際して参照した図4
に示す制御装置11と構成の異なる部分のみを示してい
る。図8に示していない部分の構成は図4のものと同様
である。ここでは、第1の実施の形態との差異を中心に
説明する。
-Second Embodiment- A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of a control device 11A of an exposure apparatus to which the anti-vibration device according to the second embodiment is applied, and a solenoid valve connected to the control device 11A. The control device 11A shown in FIG. 8 is the same as the control device 11A shown in FIG.
2 shows only a portion different in configuration from the control device 11 shown in FIG. The configuration of the parts not shown in FIG. 8 is the same as that of FIG. Here, the description will focus on the differences from the first embodiment.

【0038】図8において、空気バネ制御部61Aには
3ポート電磁弁86A〜86C、2ポート電磁弁88A
〜88C、および比例電磁式リリーフ弁(以下、リリー
フ弁と称する)90A〜90Cが接続される。空圧源4
0Tには管路81を介して絞り弁82A〜82Cおよび
絞り弁83A〜83Cの入り口側が接続される。絞り弁
82A〜82Cのオリフィスの開口径は、絞り弁83A
〜83Cのオリフィスの開口径よりも大きめに設定され
る。絞り弁82A、83A、82B、83B、82C、
83Cの出口側は、それぞれ管路84A、85A、84
B、85B、84C、85Cを介して3ポート電磁弁8
6A〜86Cの入り口側に接続される。
In FIG. 8, a 3-port solenoid valve 86A-86C and a 2-port solenoid valve 88A are provided in an air spring control section 61A.
To 88C, and proportional electromagnetic relief valves (hereinafter, referred to as relief valves) 90A to 90C are connected. Air pressure source 4
The inlets of the throttle valves 82A to 82C and the throttle valves 83A to 83C are connected to 0T via a pipeline 81. The opening diameter of the orifices of the throttle valves 82A to 82C is
It is set to be larger than the opening diameter of the orifice of ~ 83C. Throttle valves 82A, 83A, 82B, 83B, 82C,
The outlet side of 83C is connected to pipelines 84A, 85A, 84A, respectively.
3 port solenoid valve 8 via B, 85B, 84C, 85C
It is connected to the entrance side of 6A-86C.

【0039】3ポート電磁弁86A〜86Cの出口側
は、それぞれ管路87A〜87Cを介して2ポート電磁
弁88A〜88Cの入り口側に接続される。2ポート電
磁弁88A〜88Cの出口側は、それぞれ管路89A〜
89Cを介してリリーフ弁90A〜90Cの入り口側に
接続される。リリーフ弁90A〜90Cのそれぞれの出
口側は、管路91を介して排気口92に接続される。
The outlets of the three-port solenoid valves 86A to 86C are connected to the inlets of the two-port solenoid valves 88A to 88C via pipes 87A to 87C, respectively. The outlet sides of the two-port solenoid valves 88A to 88C are connected to pipes 89A to 89A, respectively.
It is connected to the inlet side of relief valves 90A to 90C via 89C. The outlet side of each of the relief valves 90A to 90C is connected to an exhaust port 92 via a pipe 91.

【0040】2ポート電磁弁88Aの出口側と空気バネ
4A、4Bとは管路93Aを介して、2ポート電磁弁8
8Bの出口側と空気バネ4Cとは管路93Bを介して、
2ポート電磁弁88Cの出口側と空気バネ4Dとは管路
93Cを介してそれぞれ接続される。
The outlet side of the 2-port solenoid valve 88A and the air springs 4A, 4B are connected via a pipe 93A to the 2-port solenoid valve 8A.
The outlet side of 8B and the air spring 4C are connected via a pipe 93B.
The outlet side of the two-port solenoid valve 88C is connected to the air spring 4D via a pipe 93C.

【0041】ここで、以上のように構成される第2の実
施の形態に係る除振装置の作動について図9を参照して
説明する。露光装置100の稼働開始に際して空気バネ
制御部61Aは、変位センサ10Z1、10Z2、10
Z3(図4)から出力される定盤6(図1)のZ(高
さ)方向変位に関する信号に基づき、リリーフ弁90A
〜90Cに信号を発し、所定のリリーフ圧に制御する
(図9のタイミング)。続いて空気バネ制御部61A
は、3ポート電磁弁86A〜86Cに信号を発してこれ
らの3ポート電磁弁86A〜86Cをクロス接続状態、
すなわち管路84Aと管路87A、管路84Bと管路8
7B、管路84Cと管路87Cとがそれぞれ連通する状
態に制御する(タイミング)。空気バネ制御部61A
はまた、2ポート電磁弁88A〜88Cに信号を発して
これらの2ポート電磁弁88A〜88Cを開弁状態に制
御する(タイミング)。なお、4つの空気バネ4A〜
4Dのうち、空気バネ4Aおよび4Bは図8に示される
ように管路で連通しているため、常に相等しい空圧で制
御される。したがって4つの空気バネ4A〜4Dは、空
気バネ4A+空気バネ4B、空気バネ4C、空気バネ4
Dと、3つのブロックに分けられ、それぞれのブロック
ごとに独立してその推力が制御される。以下の説明では
煩雑化を避けるため、空気バネ4A〜4Dから発生する
推力を独立制御することについては触れない。
Here, the operation of the vibration damping device according to the second embodiment configured as described above will be described with reference to FIG. At the start of the operation of the exposure apparatus 100, the air spring control unit 61A sets the displacement sensors 10Z1, 10Z2, 10Z
A relief valve 90A based on a signal output from Z3 (FIG. 4) regarding Z (height) displacement of the platen 6 (FIG. 1).
A signal is issued to .about.90C to control to a predetermined relief pressure (timing in FIG. 9). Subsequently, the air spring control unit 61A
Sends a signal to the three-port solenoid valves 86A to 86C to cross-connect these three-port solenoid valves 86A to 86C,
That is, the pipe 84A and the pipe 87A, the pipe 84B and the pipe 8
7B, control is performed so that the pipeline 84C and the pipeline 87C communicate with each other (timing). Air spring controller 61A
Sends a signal to the two-port solenoid valves 88A to 88C to control the two-port solenoid valves 88A to 88C to be in an open state (timing). In addition, four air springs 4A ~
Of the 4Ds, the air springs 4A and 4B communicate with each other via a pipe as shown in FIG. 8, and therefore are always controlled at the same air pressure. Therefore, the four air springs 4A to 4D are composed of the air spring 4A + the air spring 4B, the air spring 4C, and the air spring 4A.
D and three blocks, and the thrust is controlled independently for each block. In the following description, in order to avoid complication, the independent control of the thrust generated from the air springs 4A to 4D will not be described.

【0042】空気バネ制御部61Aによる以上の制御に
より、空圧源40Tから供給される空気は、管路81、
絞り弁82A〜82C、管路84A〜〜84C、管路8
7A〜87C、管路93A〜93Cのそれぞれを経て空
気バネ4A〜4Dに導かれる。以上のようにして空気バ
ネ4A〜4Dには推力が発生し、定盤6が上昇を開始す
る(タイミング〜間)。このとき、絞り弁82A〜
82Cのオリフィス開口径は、上述のように絞り弁83
A〜83Cのオリフィス開口径よりも大きめに設定され
ているため、絞り弁82A〜82C内を通過する空気の
流量は比較的多めになる。これにより、比較的短時間の
うちに空気バネ4A〜4Dの推力を上昇させることがで
きる。すなわち、絞り弁82A〜82Cは、空気バネ4
A〜4Dより発生させる推力を粗調整する際に用いられ
る。
With the above control by the air spring control section 61A, the air supplied from the pneumatic source 40T flows through the pipe 81,
Throttle valves 82A to 82C, pipelines 84A to 84C, pipeline 8
The air springs are guided to the air springs 4A to 4D via the pipes 7A to 87C and the pipes 93A to 93C, respectively. As described above, thrust is generated in the air springs 4A to 4D, and the platen 6 starts to rise (between timing and). At this time, the throttle valves 82A-
As described above, the orifice opening diameter of 82C is
Since the orifice opening diameters of A to 83C are set to be larger, the flow rate of the air passing through the throttle valves 82A to 82C is relatively large. Thereby, the thrust of the air springs 4A to 4D can be increased in a relatively short time. That is, the throttle valves 82A to 82C are
It is used when roughly adjusting the thrust generated from A to 4D.

【0043】空気バネ制御部61Aは、変位センサ10
Z1、10Z2、10Z3のそれぞれで検出される定盤
6のZ方向位置が目標位置に対してそれぞれ所定の誤差
内に収まるのを判定し、3ポート電磁弁86A〜86C
をストレート接続状態、すなわち管路85Aと管路87
A、管路85Bと管路87B、管路85Cと管路87C
とを連通する状態に制御する(タイミング)。これに
より、空圧源40Tから供給される空気はオリフィス開
口径の比較的小さな絞り弁83A〜83Cを通過する。
これにより、空気バネ4A〜4Dの推力上昇速度は低下
する。すなわち、絞り弁83A〜83Cは、空気バネ4
A〜4Dより発生させる推力を微調整する際に用いられ
る。なお、上述したようにオリフィス開口径の異なる絞
り弁を切り換えるのに代えて可変絞り弁を用いることも
可能である。
The air spring control section 61A includes the displacement sensor 10
It is determined that the Z-direction position of the surface plate 6 detected in each of Z1, 10Z2, and 10Z3 falls within a predetermined error with respect to the target position, and the three-port solenoid valves 86A to 86C are determined.
In a straight connection state, that is, the pipes 85A and 87
A, Pipe 85B and Pipe 87B, Pipe 85C and Pipe 87C
Is controlled so as to communicate with (timing). Thereby, the air supplied from the air pressure source 40T passes through the throttle valves 83A to 83C having a relatively small orifice opening diameter.
As a result, the speed of increasing the thrust of the air springs 4A to 4D decreases. That is, the throttle valves 83A to 83C are
It is used when finely adjusting the thrust generated from A to 4D. As described above, a variable throttle valve can be used instead of switching the throttle valve having a different orifice opening diameter.

【0044】空気バネ制御部61Aは、以上のようにし
て定盤6のZ方向位置を目標位置内に制御する。空気バ
ネ4A〜4Dの推力、すなわち空気バネ4A〜4D内の
圧力が上述のリリーフ圧に達すると、空圧源40Tから
供給される空圧のうち、過剰圧力分がリリーフ弁90A
〜90Cより排出され、空気バネ4A〜4Dの空圧は一
定に保たれる(タイミング〜)。
The air spring controller 61A controls the position of the surface plate 6 in the Z direction within the target position as described above. When the thrust of the air springs 4A to 4D, that is, the pressure in the air springs 4A to 4D reaches the above-described relief pressure, the excess pressure component of the air pressure supplied from the air pressure source 40T becomes the relief valve 90A.
9090C, and the air pressure of the air springs 4AD4D is kept constant (timing 〜).

【0045】以後、空気バネ制御部61Aは、リリーフ
弁90A〜90Cのリリーフ圧を調整することにより空
気バネ4A〜4Dの推力の制御を行う。このとき空気バ
ネ制御部61Aは、第1の実施の形態でも説明したとお
り、アクチュエータ7A〜7D(図4)を駆動する信号
の中からローパスフィルタ60a〜60dを介して低周
波成分の信号のみを入力する。そして空気バネ制御部6
1Aは、この信号の入力結果にも応じてリリーフ弁90
A〜90Cのリリーフ圧を制御する。引き続き図9を参
照して空気バネ制御部61Aによる空気バネ4A〜4D
の推力の制御方法について説明する。
Thereafter, the air spring controller 61A controls the thrust of the air springs 4A to 4D by adjusting the relief pressure of the relief valves 90A to 90C. At this time, as described in the first embodiment, the air spring control unit 61A removes only low frequency component signals from the signals for driving the actuators 7A to 7D (FIG. 4) via the low-pass filters 60a to 60d. input. And the air spring controller 6
1A is a relief valve 90 according to the input result of this signal.
Control the relief pressure from A to 90C. With continued reference to FIG. 9, air springs 4A to 4D by air spring control unit 61A
The method of controlling the thrust will be described.

【0046】上述した信号の入力に伴い、空気バネ制御
部61Aが空気バネ4A〜4Dの推力を下げる必要があ
ると判定した場合、この空気バネ制御部61Aはリリー
フ弁90A〜90Cのリリーフ圧を徐々に下げる(タイ
ミング〜)。逆に、空気バネ制御部61Aが空気バ
ネ4A〜4Dの推力を上げる必要があると判定した場
合、リリーフ弁90A〜90Cのリリーフ圧を徐々に上
げる(タイミング〜)。
When the air spring control unit 61A determines that it is necessary to reduce the thrust of the air springs 4A to 4D in accordance with the input of the signal, the air spring control unit 61A reduces the relief pressure of the relief valves 90A to 90C. Gradually lower (timing ~). Conversely, when the air spring control unit 61A determines that it is necessary to increase the thrust of the air springs 4A to 4D, the relief pressures of the relief valves 90A to 90C are gradually increased (timing to).

【0047】空気バネ制御部61Aは、以上のようにし
て空圧源40Tより空気バネ4A〜4Dのそれぞれに常
時供給される空圧のうち、過剰な圧力分についてリリー
フ弁90A〜90Cを介して排出する。このとき、空気
バネ制御部61により、リリーフ弁90A〜90Cのリ
リーフ圧は徐々に変化するように制御されるので、空気
バネ4A〜4Dで発生する推力が急変することがない。
したがって、露光装置本体部70(図4)に発生する不
所望の揺れ(残留振動)を抑制することができる。ま
た、空気バネ制御部は、上述のようにアクチュエータ7
A〜7Dを駆動する信号の中からローパスフィルタ60
a〜60dを介して低周波成分の信号のみを入力した結
果に基づいて空気バネ4A〜4Dの推力を調整する。こ
れにより、アクチュエータ7A〜7Dで発生する定常推
力を低減することができ、アクチュエータ7A〜7Dか
らの発熱を抑制することができる。
As described above, the air spring control section 61A controls the excess pressure of the air pressure constantly supplied to each of the air springs 4A to 4D from the air pressure source 40T through the relief valves 90A to 90C. Discharge. At this time, the relief pressure of the relief valves 90A to 90C is controlled by the air spring control unit 61 so as to gradually change, so that the thrust generated by the air springs 4A to 4D does not suddenly change.
Therefore, undesired shaking (residual vibration) generated in the exposure apparatus main body 70 (FIG. 4) can be suppressed. In addition, the air spring control unit controls the actuator 7 as described above.
Low-pass filter 60 from among the signals for driving A to 7D.
The thrusts of the air springs 4A to 4D are adjusted based on the result of inputting only the signal of the low-frequency component via a to 60d. Thereby, the steady thrust generated in the actuators 7A to 7D can be reduced, and the heat generation from the actuators 7A to 7D can be suppressed.

【0048】−第3の実施の形態− 図10を参照して本発明の第3の実施の形態について説
明する。図10は第3の実施の形態に係る除振装置が適
用される露光装置の制御装置11B、およびこの制御装
置11Bに接続される電磁弁などの構成を説明するブロ
ック図である。図10に示す制御装置11Bについて
も、図8と同様に第1の実施の形態の説明に際して参照
した図4に示す制御装置11と構成の異なる部分のみを
示しており、図10に示していない部分の構成は図4の
ものと同様である。また、図10において、図8と同じ
構成要素には同じ参照符号を付してその説明を省略する
とともに、第2の実施の形態との差異を中心に説明す
る。
Third Embodiment A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of a control device 11B of an exposure apparatus to which the vibration damping device according to the third embodiment is applied, and a solenoid valve connected to the control device 11B. As for the control device 11B shown in FIG. 10, similarly to FIG. 8, only a portion having a different configuration from the control device 11 shown in FIG. 4 referred to when describing the first embodiment is shown, and is not shown in FIG. The configuration of the part is the same as that of FIG. In FIG. 10, the same components as those in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals, the description thereof will be omitted, and the description will focus on differences from the second embodiment.

【0049】図10において、ステージ制御部94は、
レチクルステージ27およびXYステージ20の位置制
御を行うためのものである。重心位置演算部95は、ス
テージ制御部94から出力されるレチクルステージ27
のX、Y方向の移動量に関する信号RX、RY、および
XYステージ20のX、Y方向の移動量に関する信号W
X、WYを入力する。重心位置演算部95は、上述した
信号の入力結果に基づいて露光装置本体部70の重心位
置変化量を演算する。そして重心位置演算部95は、露
光装置本体部70の重心位置変化量に関する信号CG
X、CGYを推力補償量演算部96に出力する。
In FIG. 10, the stage control unit 94
This is for controlling the positions of the reticle stage 27 and the XY stage 20. The center-of-gravity position calculating section 95 is a reticle stage 27 output from the stage control section 94.
Signals RX and RY relating to the amount of movement in the X and Y directions, and a signal W relating to the amount of movement of the XY stage 20 in the X and Y directions
Input X and WY. The center-of-gravity position calculating unit 95 calculates the amount of change in the center-of-gravity position of the exposure apparatus main body 70 based on the input result of the above-described signal. Then, the center-of-gravity position calculating unit 95 outputs a signal CG relating to the amount of change in the center-of-gravity
X and CGY are output to the thrust compensation amount calculation unit 96.

【0050】推力補償量演算部96は、露光装置本体部
70の重心位置が変化して露光装置本体部70が傾いて
しまうのを防止するため、上述の信号CGX、CGYに
基づいて空気バネ4A〜4Dのぞれぞれから発生する推
力の補償量を求め、この補償量に関する信号ΔPAB、
ΔPC、およびΔPDを空気バネ制御部61Bに出力す
る。つまり、露光装置本体部70は主として空気バネ4
A〜4DでZ方向に支持されているが、空気バネ4A〜
4Dのそれぞれに分散して作用する露光装置本体部70
の荷重と、空気バネ4A〜4Dから発生する推力とに関
して露光装置70の重心まわりのモーメントの釣合方程
式を解く。そして、重心位置の移動に伴って空気バネ4
A〜4Dのそれぞれから発生すべき新たな推力値を求
め、この新たな推力値と、現状で空気バネ4A〜4Dの
それぞれに発生している推力値との差から上述した推力
の補償量を求める。
The thrust compensation amount calculating section 96 detects the air spring 4A based on the signals CGX and CGY in order to prevent the position of the center of gravity of the exposure apparatus main body 70 from changing and the exposure apparatus main body 70 from tilting. To 4D, the compensation amount of the thrust generated from each of the 4D to 4D is calculated, and the signal ΔPAB,
ΔPC and ΔPD are output to the air spring controller 61B. That is, the exposure device main body 70 mainly includes the air spring 4
A to 4D are supported in the Z direction.
Exposure apparatus main body 70 acting in a distributed manner on each of 4D
The balance equation of the moment about the center of gravity of the exposure device 70 is solved with respect to the load and the thrust generated from the air springs 4A to 4D. The air spring 4 moves with the movement of the position of the center of gravity.
A thrust value to be generated from each of the air springs 4A to 4D is obtained, and the compensation amount of the thrust described above is obtained from the difference between this new thrust value and the thrust value currently generated in each of the air springs 4A to 4D. Ask.

【0051】空気バネ制御部61Bは、上述のようにし
て求めた推力の補償量に対応する信号ΔPAB、ΔP
C、およびΔPDと、変位センサ10Z1、10Z2、
10Z3から出力される定盤6のZ方向位置に関する信
号と、ローパスフィルタ60a〜60dを介して得られ
るアクチュエータ7A〜7Dを駆動する信号のうちの低
周波成分の信号とを入力する。そして空気バネ制御部6
1Bは、第2の実施の形態で説明したのと同様にして3
ポート電磁弁86A〜86C、2ポート電磁弁88A〜
88C、リリーフ弁90A〜90Cを制御して空気バネ
4A〜4Dから発生する推力を調整する。
The air spring control section 61B outputs signals ΔPAB, ΔP corresponding to the thrust compensation amount obtained as described above.
C, ΔPD, displacement sensors 10Z1, 10Z2,
A signal related to the Z-direction position of the base 6 output from the 10Z3 and a signal of a low-frequency component among signals for driving the actuators 7A to 7D obtained through the low-pass filters 60a to 60d are input. And the air spring controller 6
1B is 3 in the same manner as described in the second embodiment.
Port solenoid valves 86A-86C, 2-port solenoid valves 88A-
88C, the thrust generated from the air springs 4A to 4D is adjusted by controlling the relief valves 90A to 90C.

【0052】以上に説明したように、第3の実施の形態
に係る除振装置によれば、レチクルステージ27あるい
はXYステージ20の移動に伴う露光装置本体部70の
重心位置の変動に対応して空気バネ4A〜4Dの推力を
調節することにより、定盤6の姿勢を常に一定に保持す
ることができる。これによりレチクルステージ27ある
いはXYステージ20の移動に伴って露光装置本体部7
0に発生する不所望の揺れ(残留振動)を抑制すること
ができる。
As described above, according to the anti-vibration apparatus according to the third embodiment, the position of the center of gravity of the exposure apparatus main body 70 is changed according to the movement of the reticle stage 27 or the XY stage 20. By adjusting the thrusts of the air springs 4A to 4D, the attitude of the platen 6 can be always kept constant. As a result, the exposure apparatus main body 7 is moved with the movement of the reticle stage 27 or the XY stage 20.
Undesired shaking (residual vibration) occurring at zero can be suppressed.

【0053】以上に説明した第2、第3の実施の形態で
は、空圧源40Tから供給される空圧のうち、過剰な空
圧分をリリーフ弁90A〜90Cで逃がすことにより空
気バネ4A〜4Dの推力を制御するものについて説明し
たが、これに代えて以下のように空気バネ4A〜4Dの
推力を制御するものであってもよい。すなわち、図8、
あるいは図10においてリリーフ弁90A〜90Cをオ
リフィス径固定の絞り弁に、2ポート電磁弁88A〜8
8Cを比例電磁式の圧力制御弁に、それぞれ置き換える
ことにより、空気バネ4A〜4Dの推力を制御すること
が可能である。
In the second and third embodiments described above, of the air pressure supplied from the air pressure source 40T, the excess air pressure is released by the relief valves 90A to 90C to thereby release the air springs 4A to 4A. Although the control of the thrust of 4D has been described, the control of the thrust of the air springs 4A to 4D may be performed as follows instead. That is, FIG.
Alternatively, in FIG. 10, the relief valves 90A to 90C are replaced with throttle valves having fixed orifice diameters, and the two-port solenoid valves 88A to 88C are used.
By replacing 8C with proportional electromagnetic pressure control valves, it is possible to control the thrust of the air springs 4A to 4D.

【0054】ところで、上述した第1〜第3の実施の形
態の説明において、図1に示すように定盤6の上面には
第1コラム24が立設され、この第1コラム24の上面
に第2コラム26が立設されていて、これら定盤6、第
1コラム24、および第2コラム26により露光装置本
体部70の骨格部が形成される。これに対し、図1に示
すものとは異なる構造の骨格部が形成される露光装置に
対しても本発明に係る除振装置を適用することができ
る。これについて図11を参照して説明する。なお、図
11に示す露光装置において、図1に示すものと同様の
構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。また、
図11においても投影光学系PLの光軸と平行にZ軸を
取り、Z軸に直交する平面内で定盤6Aの長手方向にX
軸を、これに直交する方向にY軸を取る。また、それぞ
れの軸回りの回転方向をZθ、Xθ、Yθ方向と定め
る。さらに、必要に応じ、図11中のX、Y、Z軸を示
す各矢印の示す方向を+X、+Y、+Z方向、これと反
対の方向を−X、−Y、−Z方向と区別して用いる。
In the above description of the first to third embodiments, a first column 24 is erected on the upper surface of the surface plate 6 as shown in FIG. A second column 26 is provided upright, and the stool 6, the first column 24, and the second column 26 form a skeleton of the exposure apparatus main body 70. On the other hand, the anti-vibration apparatus according to the present invention can be applied to an exposure apparatus in which a skeleton having a structure different from that shown in FIG. 1 is formed. This will be described with reference to FIG. In the exposure apparatus shown in FIG. 11, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Also,
Also in FIG. 11, the Z axis is taken in parallel with the optical axis of the projection optical system PL, and X is set in the longitudinal direction of the surface plate 6A in a plane perpendicular to the Z axis.
Let the axis be the Y axis in a direction perpendicular to it. The directions of rotation about the respective axes are defined as Zθ, Xθ, and Yθ directions. Further, if necessary, the directions indicated by the arrows indicating the X, Y, and Z axes in FIG. 11 are used by distinguishing from the + X, + Y, + Z directions, and the directions opposite thereto from the -X, -Y, -Z directions. .

【0055】図11(a)において、台座2の上面にア
クチュエータ7A〜7D(但し、図11(a)では紙面
奥側のアクチュエータ7Dは図示せず)が設置される。
これらのアクチュエータ7A〜7Dの上に空気バネ4A
〜4D(但し、図11(a)では紙面奥側の空気バネ4
Dは図示せず)が設置され、これらの上に定盤6Aが設
置される。これらアクチュエータ7A〜7Dおよび空気
バネ4A〜4Dの詳細については後で説明する。
In FIG. 11A, actuators 7A to 7D are provided on the upper surface of the pedestal 2 (however, the actuator 7D on the far side of the drawing is not shown in FIG. 11A).
An air spring 4A is mounted on these actuators 7A to 7D.
4D (however, in FIG. 11A, the air spring
D is not shown), and a surface plate 6A is installed on these. Details of these actuators 7A to 7D and air springs 4A to 4D will be described later.

【0056】定盤6Aには下ベース6Bが吊支される。
ウェハステージ20は、この下ベース6Bの上に設置さ
れる。定盤6Aには、この定盤6Aを貫通して投影光学
系PLが固設される。投影光学系PLの上方にはレチク
ルステージ27が設置される。定盤6Aの上には、投影
光学系PLを囲むようにコラム26Aが固設され、コラ
ム26Aの上部にミラー保持ユニット154を介してミ
ラー152が固設される。コラム26Aの上部にはま
た、照明光学系ILが設置される。照明光学系ILから
出射される照明光は上述のミラー152で反射されてレ
チクルRに導かれる。
A lower base 6B is suspended from the surface plate 6A.
The wafer stage 20 is set on the lower base 6B. The projection optical system PL is fixed to the surface plate 6A so as to penetrate the surface plate 6A. A reticle stage 27 is provided above the projection optical system PL. A column 26A is fixed on the surface plate 6A so as to surround the projection optical system PL, and a mirror 152 is fixed above the column 26A via a mirror holding unit 154. An illumination optical system IL is installed on the upper part of the column 26A. The illumination light emitted from the illumination optical system IL is reflected by the above-described mirror 152 and guided to the reticle R.

【0057】以上に説明したように、図11(a)に示
す露光装置100Aは、定盤6Aを核として、定盤6A
に下ベース6Bを吊支する一方、定盤6Aの上面にコラ
ム26Aを固設する骨格構造の露光装置本体部70Aを
有する。そして、空気バネ4A〜4Dおよびアクチュエ
ータ7A〜7Dは、上述した骨格構造の核となる定盤6
Aを支える。このような構造とすることにより露光装置
本体部70A全体の剛性を容易に増すことができる。ま
た、図1に示す構造の露光装置100に比べて、図11
(a)に示す構造の露光装置100Aでは、露光装置本
体部70Aの重心位置高さと定盤6Aの支持位置高さと
の差を少なくすることができる。これにより、露光装置
本体部70Aが傾いた場合に、その傾きを修正するため
に空気バネ4A〜4Dおよびアクチュエータ7A〜7D
から発するべき推力は図1に示すものに比べて小さくす
ることができる。したがって、露光装置本体部70Aの
安定度を容易に増すことができる。
As described above, the exposure apparatus 100A shown in FIG. 11A uses the base 6A with the base 6A as a core.
An exposure apparatus main body 70A having a skeletal structure in which a lower base 6B is suspended and supported, and a column 26A is fixed on the upper surface of the surface plate 6A. The air springs 4A to 4D and the actuators 7A to 7D are connected to the platen 6 serving as a core of the above-described skeletal structure.
Support A. With such a structure, the rigidity of the entire exposure apparatus main body 70A can be easily increased. Further, as compared with the exposure apparatus 100 having the structure shown in FIG.
In the exposure apparatus 100A having the structure shown in FIG. 7A, the difference between the height of the center of gravity of the exposure apparatus main body 70A and the height of the support position of the surface plate 6A can be reduced. Accordingly, when the exposure apparatus main body 70A is tilted, the air springs 4A to 4D and the actuators 7A to 7D are used to correct the tilt.
The thrust to be generated from the above can be made smaller than that shown in FIG. Therefore, the stability of the exposure apparatus main body 70A can be easily increased.

【0058】ここで、図11(b)を参照して露光装置
本体部70の除振を行うためのアクチュエータ7A〜7
Dおよび空気バネ4A〜4Dの接続状態について説明す
る。なお、これらのアクチュエータ7A〜7D、あるい
は空気バネ4A〜4Dはいずれも同じ構成のものであ
り、ここではアクチュエータ7Aおよび空気バネ4Aに
ついてのみ説明をする。
Here, referring to FIG. 11B, actuators 7A to 7A for performing vibration isolation of the exposure apparatus main body 70 will be described.
The connection state of D and the air springs 4A to 4D will be described. The actuators 7A to 7D or the air springs 4A to 4D have the same configuration, and only the actuator 7A and the air spring 4A will be described here.

【0059】アクチュエータ7Aは、図2(a)を参照
して説明したとおり、固定子9Aおよび可動子8Aなど
で構成され、電磁力により±Z方向に推力を発生する。
固定子9Aは固定枠体7Aaの内側下部に固設され、可
動子8Aは可動枠体4cと結合される。空気バネ4A
は、固定部4eおよび可動部4fなどで構成される。空
気バネ4Aの固定部4eは固定枠体7Aaの上に固設さ
れる一方、可動部4fは可動枠体4cと連結される。こ
のような構成により、アクチュエータ7Aおよび空気バ
ネ4Aから発生する推力はいずれも可動枠体4cに伝達
される。アクチュエータ7Aから発生する推力は、制御
装置11(図1)により調節される。空気バネ4へは、
エア給気穴4bを経て空圧源40T(図3)より圧縮空
気が送られる。空気バネ4Aから発生する推力は、制御
装置11により発せられる制御信号に基づき、空気バネ
制御部61(図4)により調節される。
As described with reference to FIG. 2A, the actuator 7A includes the stator 9A and the mover 8A, and generates a thrust in the ± Z direction by electromagnetic force.
The stator 9A is fixed to the lower portion inside the fixed frame 7Aa, and the mover 8A is connected to the movable frame 4c. Air spring 4A
Is composed of a fixed part 4e and a movable part 4f. The fixed portion 4e of the air spring 4A is fixed on the fixed frame 7Aa, while the movable portion 4f is connected to the movable frame 4c. With such a configuration, both the thrust generated from the actuator 7A and the air spring 4A is transmitted to the movable frame 4c. The thrust generated from the actuator 7A is adjusted by the control device 11 (FIG. 1). To the air spring 4,
Compressed air is sent from the air pressure source 40T (FIG. 3) through the air supply hole 4b. The thrust generated from the air spring 4A is adjusted by the air spring control unit 61 (FIG. 4) based on a control signal generated by the control device 11.

【0060】可動枠体4cの天面にはダボ4aが突設さ
れているが、これは定盤6Aの底面に穿設される穴(不
図示)と嵌合して位置決めを行うためのものである。
A dowel 4a is projected from the top surface of the movable frame 4c, and is used for positioning by fitting a hole (not shown) formed in the bottom surface of the surface plate 6A. It is.

【0061】再び図11(a)を参照して定盤6Aに設
置されるセンサ等について説明する。定盤6Aの上面に
おける+Y方向側の両端部近くに、加速度センサ105
Aおよび105Bがそれぞれ固設される。また、定盤6
Aの上面における−Y方向側の端部近くに加速度センサ
105Cが固設され、これらの加速度センサ105A〜
105Cにより定盤6Aの振動が検出される。さらに、
定盤6Aの+X方向側の側面の両端近くに変位センサ1
06Bおよび106Cがそれぞれ固設され、定盤6Aの
−X方向側の側面における+Y側端近くに変位センサ1
06Aが固設される。台座2の±X側両端近くには門型
形状のフレーム102Aおよび102Bがそれぞれ固設
される。変位センサ106A〜106Cは、上記のフレ
ーム102Aあるいは102Bと定盤6Aとの相対変位
を検出する。これらの加速度センサ105A〜105C
および変位センサ106A〜106Cはいずれも制御装
置11(図4)に接続される。
Referring again to FIG. 11A, the sensors and the like installed on the surface plate 6A will be described. The acceleration sensor 105 is located near both ends on the + Y direction side on the upper surface of the surface plate 6A.
A and 105B are respectively fixed. In addition, surface plate 6
An acceleration sensor 105C is fixed near the end on the −Y direction side on the upper surface of A.
The vibration of the surface plate 6A is detected by 105C. further,
Displacement sensors 1 near both ends of the side surface on the + X direction side of surface plate 6A
06B and 106C are fixed, and the displacement sensor 1 is located near the + Y side end of the side surface on the −X direction side of the surface plate 6A.
06A is fixed. Gate-shaped frames 102A and 102B are fixed near both ends on the ± X side of the pedestal 2, respectively. The displacement sensors 106A to 106C detect the relative displacement between the frame 102A or 102B and the surface plate 6A. These acceleration sensors 105A to 105C
The displacement sensors 106A to 106C are all connected to the control device 11 (FIG. 4).

【0062】上述の加速度センサ105A〜105C、
そして変位センサ106A〜106Cの振動検出方向あ
るいは変位検出方向について説明する。加速度センサ1
05Bは、定盤6Aに生じる±X方向、±Y方向、±Z
方向の加速度をそれぞれ検出する3つの加速度センサで
構成される。加速度センサ105Aは、定盤6Aに生じ
る±Y方向、±Z方向の加速度をそれぞれ検出する2つ
の加速度センサで構成される。加速度センサ105C
は、定盤6Aの±Z方向の加速度を検出するセンサで構
成される。同様に変位センサ106Bは、定盤6Aとフ
レーム102Bとの間の±X方向、±Y方向、±Z方向
の相対変位をそれぞれ検出する3つの変位センサで構成
される。変位センサ106Aは、定盤6Aとフレーム1
02Aとの間に生じる±Y方向、±Z方向の相対変位を
それぞれ検出する2つの変位センサで構成される。そし
て変位センサ106Cは、定盤6Aとフレーム102B
との間で生じる±Z方向の相対変位を検出するセンサで
構成される。これらの加速度センサ105A〜105C
および変位センサ106A〜106Cから出力される信
号を処理することにより、定盤6Aの6自由度方向、す
なわち±X方向、±Y方向、±Z方向、±Xθ方向、±
Yθ方向および±Zθ方向の変位と振動とを検出するこ
とができる。
The above-mentioned acceleration sensors 105A to 105C,
Then, the vibration detection direction or the displacement detection direction of the displacement sensors 106A to 106C will be described. Acceleration sensor 1
05B is the ± X direction, ± Y direction, ± Z direction generated on the surface plate 6A.
It is composed of three acceleration sensors that detect the acceleration in each direction. The acceleration sensor 105A includes two acceleration sensors that detect acceleration in the ± Y direction and ± Z direction generated on the surface plate 6A. Acceleration sensor 105C
Is composed of a sensor for detecting the acceleration in the ± Z direction of the surface plate 6A. Similarly, the displacement sensor 106B includes three displacement sensors that detect relative displacements in the ± X direction, ± Y direction, and ± Z direction between the surface plate 6A and the frame 102B. The displacement sensor 106A includes the surface plate 6A and the frame 1
02A and two displacement sensors for detecting relative displacement in the ± Y direction and ± Z direction generated between the two displacement sensors. The displacement sensor 106C is composed of a surface plate 6A and a frame 102B.
And a sensor for detecting a relative displacement in the ± Z direction occurring between the two. These acceleration sensors 105A to 105C
By processing the signals output from the displacement sensors 106A to 106C, the directions of 6 degrees of freedom of the surface plate 6A, that is, ± X direction, ± Y direction, ± Z direction, ± Xθ direction, ± X
Displacement and vibration in the Yθ direction and ± Zθ direction can be detected.

【0063】フレーム102Aの上部、+Y側端部近く
に固設されるYアクチュエータ32A、そしてフレーム
102Bの上部+Y側端部近くおよび中央部近くにそれ
ぞれ固設されるYアクチュエータ32BおよびXアクチ
ュエータ32Cについて説明する。Xアクチュエータ3
2Cは、定盤6Aに対して±X方向の推力を与えるもの
である。Yアクチュエータ32A、32Bは、定盤6A
に対して±Y方向の推力を与えるためのものである。こ
のとき、Yアクチュエータ32Aおよび32Bのそれぞ
れから発する推力を調節することにより、定盤6Aに±
Zθ方向の回転力を生じさせることもできる。定盤6A
の上面には、それぞれのアクチュエータと対向するよう
にブロック35A、35B、および35Cが固設され
る。そして、各アクチュエータから発せられる推力は、
それぞれのアクチュエータに対向するこれらのブロック
35A、35B、35Cを介して定盤6Aに伝えられ
る。
The Y actuator 32A fixed near the upper end of the frame 102A and the + Y side, and the Y actuator 32B and X actuator 32C fixed near the upper + Y end and the center of the frame 102B, respectively. explain. X actuator 3
2C provides a thrust in the ± X direction to the surface plate 6A. The Y actuators 32A and 32B have a surface plate 6A.
To give a thrust in the ± Y direction. At this time, by adjusting the thrust generated from each of the Y actuators 32A and 32B, ±
A rotational force in the Zθ direction can also be generated. Surface plate 6A
Blocks 35A, 35B, and 35C are fixedly mounted on the upper surface of the device so as to face the respective actuators. And the thrust generated from each actuator is
The signal is transmitted to the platen 6A via the blocks 35A, 35B, 35C facing the respective actuators.

【0064】制御装置11は、以上に説明した加速度セ
ンサ105A〜105Cおよび変位センサ106A〜1
06Bで検出された定盤6Aの振動および変位に基づ
き、上述の空気バネ4A〜4D、アクチュエータ7A〜
7D、Xアクチュエータ32Aおよび32B、そしてY
アクチュエータ32Cより発する推力を制御する。
The control device 11 includes the acceleration sensors 105A to 105C and the displacement sensors 106A to 106A described above.
Based on the vibration and displacement of the surface plate 6A detected at 06B, the air springs 4A to 4D and the actuators 7A to
7D, X actuators 32A and 32B, and Y
The thrust generated by the actuator 32C is controlled.

【0065】なお、図11に示す露光装置本体部70A
の除振を行うためには、第1〜第3のいずれの実施の形
態の説明中の除振装置であっても適用可能であり、これ
により露光装置本体部70Aの位置は一定に保持され、
かつ除振される。このとき、空気バネ制御部61(図
4)、61A(図8)、あるいは61B(図10)は、
第1〜第3の実施の形態で説明したように空気バネ4A
〜4Dより発生する推力を調節する際に、空気バネ4A
〜4Dから発生する推力を急変させることがない。これ
により、空気バネ4A〜4Dの推力上昇にともなう露光
装置本体部70Aの残留振動の発生が抑制される。
The exposure apparatus main body 70A shown in FIG.
Can be applied to any of the vibration isolators described in any of the first to third embodiments, whereby the position of the exposure apparatus main body 70A is kept constant. ,
And it is isolated. At this time, the air spring control unit 61 (FIG. 4), 61A (FIG. 8), or 61B (FIG. 10)
As described in the first to third embodiments, the air spring 4A
When adjusting the thrust generated from 4D, the air spring 4A
There is no sudden change in thrust generated from 44D. This suppresses the occurrence of residual vibration of the exposure apparatus main body 70A due to an increase in the thrust of the air springs 4A to 4D.

【0066】以上の第1〜第3の実施の形態の説明にお
いては、本発明に係る除振装置をステップ・アンド・ス
キャン方式の走査露光型の投影露光装置に適用した場合
について示したが、本発明の除振装置はステッパ方式の
投影露光装置であっても定盤上をステージが移動するも
のであるから好適に適用できるものである。
In the above description of the first to third embodiments, the case where the anti-vibration apparatus according to the present invention is applied to a step-and-scan type scanning exposure type projection exposure apparatus has been described. The anti-vibration apparatus of the present invention can be suitably applied to a stepper type projection exposure apparatus since the stage moves on the surface plate.

【0067】さらに本実施の形態に係る除振装置は、上
記実施の形態で説明した光学式の露光装置のみならず、
荷電粒子線露光装置にも適用可能である。
Further, the anti-vibration apparatus according to this embodiment is not limited to the optical exposure apparatus described in the above embodiment,
The present invention is also applicable to a charged particle beam exposure apparatus.

【0068】以上の発明の実施の形態と請求項との対応
において、制御装置11、11Aおよび11Bが除振台
制御系を、電磁弁40Vが弁開閉手段を、リリーフ弁9
0A〜90Cが可変圧力調整手段を、ステージ制御部9
4がテーブル移動量出力手段を、レチクルステージ27
およびXYステージ20が移動テーブルを、露光装置本
体部70および70Aが露光装置本体をそれぞれ構成す
る。
In the correspondence between the above-described embodiment and the claims, the control devices 11, 11A and 11B control the vibration isolating table control system, the solenoid valve 40V controls the valve opening / closing means, and the relief valve 9
0A to 90C correspond to the variable pressure adjusting means,
4 is a table moving amount output means,
The XY stage 20 and the XY stage 20 constitute a moving table, and the exposure apparatus main bodies 70 and 70A constitute an exposure apparatus main body.

【0069】[0069]

【発明の効果】【The invention's effect】

(1) 請求項1に記載の除振装置によれば、開弁して
空気バネの推力を増し、アクチュエータの負荷を低減さ
せる際に、弁の予備開閉動作を行うことにより、空圧源
からの空気を徐々に空気バネ内に導くことができる。こ
れにともない、空気バネの推力も徐々に上昇するので除
振台に発生する残留振動を抑制することができる。 (2) 請求項2に記載の除振装置によれば、空圧源か
ら供給される空圧の一部を、空気バネをバイパスさせて
流動させながら空気バネに供給する空圧を調節すること
により、空気バネの推力を徐々に変化させながら調節す
ることができる。これにより、除振台に発生する残留振
動を抑制することができる。 (3) 請求項3に記載の除振装置によれば、移動テー
ブルの移動によって除振台の重心位置が変化するのに対
応して複数の空気バネのそれぞれの推力を調整すること
により、除振台の姿勢を常に一定に保持することができ
る。これにより除振台に発生する不所望の揺れ(残留振
動)を抑制することができる。 (4) 請求項4に記載の除振装置によれば、リリーフ
弁のリリーフ圧を徐々に変化させることにより空気バネ
の推力を徐々に変化させながら調節することができる。
これにより、除振台に発生する残留振動を抑制すること
ができる。 (5) 請求項5に記載の露光装置によれば、除振台に
発生する不所望の残留振動が抑制可能で、これにより露
光装置のスループットや露光精度を向上させることがで
きる。
(1) According to the vibration damping device of the first aspect, when the valve is opened to increase the thrust of the air spring and reduce the load on the actuator, the valve is preliminarily opened and closed so that the valve can be opened and closed. Can be gradually guided into the air spring. Along with this, the thrust of the air spring gradually increases, so that residual vibration generated in the vibration isolation table can be suppressed. (2) According to the vibration isolation device of the second aspect, the air pressure supplied to the air spring is adjusted while a part of the air pressure supplied from the air pressure source is caused to flow while bypassing the air spring. Thus, the adjustment can be performed while gradually changing the thrust of the air spring. Thereby, the residual vibration generated in the vibration isolation table can be suppressed. (3) According to the vibration damping device of the third aspect, the thrust of each of the plurality of air springs is adjusted in accordance with the change of the center of gravity of the vibration damping table due to the movement of the moving table, thereby removing the vibration. The posture of the shaking table can always be kept constant. Thereby, undesired shaking (residual vibration) generated in the vibration isolation table can be suppressed. (4) According to the vibration damping device of the fourth aspect, by gradually changing the relief pressure of the relief valve, the thrust of the air spring can be adjusted while gradually changing.
Thereby, the residual vibration generated in the vibration isolation table can be suppressed. (5) According to the exposure apparatus of the fifth aspect, it is possible to suppress undesired residual vibration generated in the vibration isolation table, and thereby it is possible to improve the throughput and exposure accuracy of the exposure apparatus.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施の形態に係る投影露光装置を示
す斜視図。
FIG. 1 is a perspective view showing a projection exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】 (a)はアクチュエータ7Aの一例を示す拡
大断面図、(b)はアクチュエータ7Aの他の例を示す
拡大断面図である。
FIG. 2A is an enlarged sectional view showing an example of an actuator 7A, and FIG. 2B is an enlarged sectional view showing another example of the actuator 7A.

【図3】 空気バネ4A、電磁弁40Vおよび空圧源4
0Tの接続状態を示す図。
FIG. 3 shows an air spring 4A, a solenoid valve 40V, and an air pressure source 4.
The figure which shows the connection state of 0T.

【図4】 第1の実施の形態に係る除振台の制御装置の
構成を示す制御ブロック図。
FIG. 4 is a control block diagram illustrating a configuration of a control device of the vibration isolation table according to the first embodiment.

【図5】 電磁弁の作動の一例を説明するタイミングチ
ャート。
FIG. 5 is a timing chart illustrating an example of the operation of the solenoid valve.

【図6】 電磁弁の作動の他の例を説明するタイミング
チャート。
FIG. 6 is a timing chart for explaining another example of the operation of the solenoid valve.

【図7】 従来の技術に係る投影露光装置における電磁
弁の作動を説明するタイミングチャート。
FIG. 7 is a timing chart illustrating the operation of a solenoid valve in a projection exposure apparatus according to a conventional technique.

【図8】 第2の実施の形態に係る除振台の制御装置の
構成を示す制御ブロック図。
FIG. 8 is a control block diagram illustrating a configuration of a control device for a vibration isolation table according to a second embodiment.

【図9】 空気バネ制御部の制御シーケンスを説明する
タイミングチャート。
FIG. 9 is a timing chart illustrating a control sequence of an air spring control unit.

【図10】 第3の実施の形態に係る除振台の制御装置
の構成を示す制御ブロック図。
FIG. 10 is a control block diagram illustrating a configuration of a control device for a vibration isolation table according to a third embodiment.

【図11】 本発明による除振装置が適用される投影露
光装置の他の例を説明する図。
FIG. 11 is a diagram illustrating another example of a projection exposure apparatus to which the vibration damping device according to the present invention is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4A〜4D 空気バネ 5Z1〜5Z3、5Y1、5Y2、5X、105A〜1
05C加速度センサ(振動センサ) 6、6A 定盤(除振台) 7A〜7D アクチュエータ 10Z1〜10Z3、10Y1、10Y2、10X、1
06A〜106C変位センサ 11、11A、11B 制御装置 32A、32B Xアクチュエータ 32C Yアクチュエータ 40T 空圧源 40V 電磁弁 40H 管路 61、61A、61B 空気バネ制御部 70、70A 露光装置本体部 90A〜90C 比例電磁式リリーフ弁(リリーフ
弁) 94 ステージ制御部 95 重心位置演算部 96 推力補償量演算部 100、100A 露光装置
4A-4D air spring 5Z1-5Z3, 5Y1, 5Y2, 5X, 105A-1
05C acceleration sensor (vibration sensor) 6, 6A surface plate (vibration isolation table) 7A to 7D actuator 10Z1 to 10Z3, 10Y1, 10Y2, 10X, 1
06A to 106C Displacement sensor 11, 11A, 11B Controller 32A, 32B X actuator 32C Y actuator 40T Pneumatic pressure source 40V Solenoid valve 40H Pipe 61, 61A, 61B Air spring controller 70, 70A Exposure device main body 90A to 90C Proportion Electromagnetic relief valve (relief valve) 94 Stage controller 95 Center of gravity position calculator 96 Thrust compensation amount calculator 100, 100A Exposure device

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 床面に対し、空気バネを介して支持され
た除振台と、 前記空気バネへ空圧を供給するための空圧源と、 前記空気バネと前記空圧源とを連通する管路と、 前記管路に配設され、前記空圧源と前記空気バネとの間
を連通する開状態、または遮断する閉状態に切換可能な
弁開閉手段と、 前記空気バネと並列に配設され、前記除振台を前記空気
バネの支持方向と略同一の方向に駆動可能なアクチュエ
ータと、 前記除振台の変位を検出する変位センサと、 少なくとも前記変位センサからの出力に基づいて前記除
振台の振動を抑制するように前記アクチュエータを駆動
制御するとともに、前記弁開閉手段を開閉駆動して前記
空気バネの推力を調節し、前記除振台アクチュエータの
負荷を低減させるように駆動制御する除振台制御系とを
有する除振装置において、 前記弁開閉手段を前記閉状態から前記開状態に切換る際
に、少なくとも1回の予備開閉動作を行うことを特徴と
する除振装置。
1. An anti-vibration table supported on a floor via an air spring, an air pressure source for supplying air pressure to the air spring, and communication between the air spring and the air pressure source A valve opening / closing means which is disposed in the pipe and which can be switched to an open state for communicating between the pneumatic source and the air spring, or a closed state for shutting off, and in parallel with the air spring. An actuator disposed and capable of driving the anti-vibration table in a direction substantially the same as the supporting direction of the air spring; a displacement sensor for detecting a displacement of the anti-vibration table; and at least based on an output from the displacement sensor. The actuator is driven and controlled so as to suppress the vibration of the vibration isolation table, and the valve opening and closing means is driven to open and close to adjust the thrust of the air spring and reduce the load on the vibration isolation table actuator. With vibration isolation table control system An anti-vibration apparatus characterized in that at least one preliminary opening / closing operation is performed when the valve opening / closing means is switched from the closed state to the open state.
【請求項2】 床面に対し、空気バネを介して支持され
た除振台と、 前記空気バネへ空圧を供給するための空圧源と、 前記空圧源から供給される空圧の一部を、前記空気バネ
をバイパスさせて流動させながら前記空気バネに供給す
る空圧を調節可能な可変圧力調整手段と、 前記空気バネと並列に配設され、前記除振台を前記空気
バネの支持方向と略同一の方向に駆動可能なアクチュエ
ータと、 前記除振台の変位を検出する変位センサと、 少なくとも前記変位センサからの出力に基づいて前記除
振台の振動を抑制するように前記アクチュエータを駆動
制御するとともに、前記可変圧力調整手段を制御して前
記空気バネの推力を調節し、前記アクチュエータの負荷
を低減させる除振台制御系とを有することを特徴とする
除振装置。
2. An anti-vibration table supported on a floor surface via an air spring, an air pressure source for supplying air pressure to the air spring, and an air pressure source supplied from the air pressure source. A variable pressure adjusting means capable of adjusting a pneumatic pressure supplied to the air spring while flowing a part of the air spring by bypassing the air spring; An actuator drivable in substantially the same direction as the supporting direction of the vibration isolator, a displacement sensor for detecting displacement of the vibration isolator, and a vibration sensor for suppressing vibration of the vibration isolator based on at least an output from the displacement sensor. An anti-vibration apparatus comprising: a vibration control table that controls the driving of an actuator, controls the variable pressure adjusting means to adjust the thrust of the air spring, and reduces the load on the actuator.
【請求項3】 床面に対し、複数の空気バネを介して支
持された除振台と、 前記空気バネへ空圧を供給するための空圧源と、 前記空圧源から前記複数の空気バネのそれぞれに供給す
る空圧を独立して調節可能な圧力調整手段と、 前記空気バネと並列に配設され、前記除振台を前記空気
バネの支持方向と略同一の方向に駆動可能なアクチュエ
ータと、 前記除振台上を移動可能に設置される移動テーブルと、 前記移動テーブルの移動量に関する信号を出力するテー
ブル移動量出力手段と、 前記除振台の変位を検出する変位センサと、 少なくとも前記変位センサからの出力に基づいて前記ア
クチュエータを駆動制御し、前記除振台の振動を抑制す
るとともに、前記可変圧力調整手段を制御して前記空気
バネの推力を調節して前記アクチュエータの負荷を低減
させ、かつ前記テーブル移動量出力手段から出力される
信号に基づいて求められる前記除振台の重心位置変化に
対応して前記複数の空気バネのそれぞれの推力を調整す
る除振台制御系とを有することを特徴とする除振装置。
3. An anti-vibration table supported on a floor surface via a plurality of air springs; an air pressure source for supplying air pressure to the air spring; and the plurality of air from the air pressure source. Pressure adjusting means for independently adjusting the air pressure supplied to each of the springs, disposed in parallel with the air spring, and capable of driving the anti-vibration table in substantially the same direction as the supporting direction of the air spring. An actuator, a moving table installed movably on the vibration isolation table, a table movement amount output unit that outputs a signal relating to a movement amount of the movement table, a displacement sensor that detects a displacement of the vibration isolation table, The actuator is controlled by driving and controlling the actuator based on at least the output from the displacement sensor to suppress the vibration of the vibration isolation table and to control the variable pressure adjusting means to adjust the thrust of the air spring. Anti-vibration table control that reduces the load and adjusts the thrust of each of the plurality of air springs in accordance with a change in the center of gravity of the anti-vibration table determined based on a signal output from the table movement amount output unit. And a vibration isolator.
【請求項4】 請求項2または3に記載の除振装置にお
いて、前記圧力調節手段は、徐々に圧力を変化させるこ
との可能な可変リリーフ弁であることを特徴とする除振
装置。
4. A vibration isolator according to claim 2, wherein said pressure adjusting means is a variable relief valve capable of gradually changing a pressure.
【請求項5】 マスクに形成されたパターンを、投影光
学系を介して基板ステージ上の基板に投影する露光装置
であって、 前記請求項1〜4のいずれか1項に記載の除振装置を露
光装置本体の除振装置として具備することを特徴とする
露光装置。
5. An exposure apparatus for projecting a pattern formed on a mask onto a substrate on a substrate stage via a projection optical system, wherein the vibration removing apparatus according to any one of claims 1 to 4. An exposure apparatus, comprising: (1) as a vibration isolator of an exposure apparatus main body.
JP10031374A 1997-06-18 1998-02-13 Vibration resistant device and exposing device Pending JPH1172136A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6864962B2 (en) 2001-02-19 2005-03-08 Canon Kabushiki Kaisha Active anti-vibration apparatus and exposure apparatus and device manufacturing method using the same

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