(57)【要約】【課題】  除振対象物に対して振動を伝える物体のばね定数を考慮することで、除振特性を向上させた除振装置を提供すること【解決手段】  本発明に係る除振装置２０は、設置面に対して除振対象物５を弾性的に支持する支持装置７と、前記設置面に対する前記除振対象物の変位を計測する変位計測器９と、前記除振対象物を駆動する駆動部３０と、記憶部とを有する。記憶部には、除振対象物５の変位と、その変位に応じて弾性体７を含むばね要素で生じる非線形な力を示す情報との関係を示すデータを格納されている。駆動部３０は、除振対象物５の変位と、前記データに基づいて、除振対象物５を駆動することを特徴とする。【選択図】  図１
2015010705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
設置面に対して除振対象物を弾性的に支持する支持装置と、
前記設置面に対する前記除振対象物の変位を計測する計測器と、
前記除振対象物を駆動する駆動部と、
前記除振対象物の変位と、該変位に応じて前記支持装置を含むばね要素で生じる非線形な力を示す情報との関係を示すデータを格納する記憶部とを有し、
前記駆動部は、前記計測器により計測された変位と前記データとに基づいて、前記除振対象物を駆動することを特徴とする除振装置。
【請求項２】
前記情報は、前記除振対象物の変位に応じた前記ばね要素のばね定数を含むことを特徴とする請求項１に記載の除振装置。
【請求項３】
前記駆動部は、前記除振対象物の変位方向の成分を含む方向に、前記対象物を駆動することを特徴とする請求項１又は２に記載の除振装置。
【請求項４】
前記駆動部は、前記ばね要素で生じる力を低減させる方向に前記除振対象物を駆動して、前記除振対象物の除振を行うことを特徴とする請求項３に記載の除振装置。
【請求項５】
前記支持装置は空気ばねを有し、前記計測器により計測された変位に基づいて前記空気ばねが制御されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の除振装置。
【請求項６】
前記除振対象物が所定の位置に近づくように、前記空気ばねが制御されることを特徴とする請求項５に記載の除振装置。
【請求項７】
前記駆動部は、前記ばね定数に前記計測器により計測された変位を乗じた値に基づいて、前記除振対象物を駆動することを特徴とする請求項２に記載の除振装置。
【請求項８】
前記駆動部は、非接触式のアクチュエータであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の除振装置。
【請求項９】
設置面に対して除振対象物を弾性的に支持する支持装置と、
前記設置面に対する前記除振対象物の変位を計測する計測器と、
前記除振対象物を駆動する駆動部と、
前記除振対象物の変位と、前記変位に応じて異なるばね定数とを関連づけて格納する記憶部とを有し、
前記駆動部は、前記計測器により計測された変位に、該変位に応じた前記ばね定数を乗じて算出された指令情報に基づいて、前記除振対象物の変位方向の成分を含む方向に前記除振対象物を駆動することを特徴とする除振装置。
【請求項１０】
基板上にパターンを形成するためのリソグラフィ装置において、
除振対象物と、
設置面に対して前記除振対象物を弾性的に支持する支持装置と、
前記設置面に対する前記除振対象物の変位を計測する計測器と、
前記除振対象物を駆動する駆動部と、
前記除振対象物の変位と、該変位に応じて前記支持装置を含むばね要素で生じる非線形な力を示す情報との関係を示すデータを格納する記憶部とを有し、
前記駆動部は、前記計測器により計測された変位と前記データに基づいて、前記除振対象物を駆動することを特徴とするリソグラフィ装置。
【請求項１１】
除振対象物に対する除振方法であって、
前記除振対象物の、設置面に対する変位を計測するステップと、
前記除振対象物の変位と、該変位に応じて、前記除振対象物を弾性的に支持する装置を含むばね要素で生じる非線形な力を示す情報との関係を示すデータを取得するステップと、
前記計測器により計測された変位と及び前記データに基づいて前記除振対象物を駆動するステップとを有することを特徴とする除振方法。
【請求項１２】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の除振装置が搭載されたリソグラフィ装置を用いて基板に対してパターン転写する工程と、
前記工程で処理された基板に対して、エッチング処理を施す工程とを含むことを特徴とするデバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、除振装置、除振方法、前記除振装置が搭載されているリソグラフィ装置、及びデバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体露光装置、原子間力顕微鏡、電子顕微鏡等の精密計測を伴う装置は、床振動のような外部からの振動を受けて計測誤りを生じる。そのため、これらの装置において、外部からの振動が装置に対して極力伝わらないようにする除振対策が必要とされている。
【０００３】
従来、精密計測用の除振装置として、金属製のばねに比べて固有振動数が小さく、広い周波数帯域の振動を抑制することが可能な空気ばねを用いて除振対象物を支持する、除振装置が知られている。また、除振性能をさらに向上させた除振装置の例として、特許文献１に記載の除振装置が挙げられる。この除振装置は、除振対象物の変位と同一の方向に力を加えることによって、支持系の固有振動数を小さくし、除振性能を高めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−４７２８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１には、除振対象物の変位と同一方向に力を加える方法として除振対象物の変位に対して一定の負の定数（−ｋ）を乗じた力を加える方法が記載されており、この方法によって固有振動数を小さくすることは可能である。しかしながら、半導体露光装置のパターン微細化に伴い、除振装置に対してさらに固有振動数を小さくすることが求められている。
【０００６】
そこで、本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、一定の負の定数を用いて除振を行った場合よりも、さらに固有振動数を小さくし、除振性能を高めることが可能な除振装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の除振装置は、設置面に対して除振対象物を弾性的に支持する支持装置と、前記設置面に対する前記除振対象物の変位を計測する計測器と、前記除振対象物を駆動する駆動部と、前記除振対象物の変位と、該変位に応じて前記支持装置を含むばね要素で生じる非線形な力を示す情報との関係を示すデータを格納する記憶部とを有し、前記駆動部は、前記計測器により計測された変位と前記データとに基づいて、前記除振対象物を駆動することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の除振装置によれば、除振対象物に対して振動を伝える物体（ばね要素）のばね定数が変位に応じて異なること考慮して駆動部を駆動することで、支持系の固有振動数を小さくし、除振の性能を高めることが可能となる。よって、本発明をリソグラフィ装置に適用すれば、振動に起因する露光位置のずれを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態１に係る除振装置を搭載した電子線描画装置の構成を示す図
【図２】実施形態１に係る除振装置の制御部５０の構成を示す図
【図３】干渉計８の計測誤差を説明する図
【図４】実施形態１における除振方法を示すフローチャート
【図５】実施形態１における制御内容を説明する図
【図６】実施形態２に係る除振装置の構成を示す図
【図７】実施形態２に係る除振装置の除振率を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
〔実施形態１〕
（装置構成）
図１は、本発明の実施形態１に係る除振装置２０を搭載した電子線描画装置の構成を示す図である。実施形態１では、一本の集束された電子線を用いてパターンを描画する電子線描画装置に搭載した場合を例に挙げて説明をするが、電子線の本数は必ずしもこれに限定されるものではなく、複数本でも構わない。また、インプリント技術を用いたリソグラフィ装置や電子線描画装置以外のビームを照射するリソグラフィ装置、精密計測機器等、高度な除振性能を必要とする各種装置に対して本実施形態の除振装置を適用することも可能である。
【００１１】
電子源１は電子線を放出し、電子光学系２は電子源１より放出された電子線を基板３上に照射する。ステージ４は基板３を保持しており、Ｘ、Ｙ、及びＺ軸方向に移動可能な構造をしている。設置面である床１０に設置されている、支持体６及びマウント７は除振対象物である定盤５を支持している。定盤５の中央にある貫通孔を電子光学系２の一部が貫通するように、電子光学系２は配置されている。
【００１２】
支持体６及びマウント７は、定盤５に対する６軸方向の振動を制御することを考慮して、少なくとも３組以上設置する。定盤５を弾性的に支持する支持装置であるマウント７は空気ばねであり、圧縮空気の弾性力を利用して、定盤５に対して振動が伝搬されるのを抑制する。マウント７の空気ばねのばね定数は、定盤５の変位に応じて変動する値である。マウント７は、さらにアクチュエータとしてとしての機能も有しており、圧縮空気の圧力を調整することによって定盤５の位置や姿勢の調整も行う。
【００１３】
定盤５に対して振動を伝える物体は、支持体６やマウント７に限られない。電子線描画装置の場合は例えば、ケーブル（不図示）や、冷却チューブ（不図示）、ベローズ（不図示）等、定盤５に対して直接的あるいは間接的に接続されている物体も、定盤５に対して振動を伝搬する振動伝搬媒体となる。そこで、支持体６及びマウント７を含む定盤５への振動伝搬媒体を総じて、以下、ばね要素６０（後述の図５参照）と称す。ばね要素６０のばね定数は一定の値とはならず、定盤５は、ばね要素６０で定盤５の変位に応じて生じる非線形的な力の影響を受けながら振動する。
【００１４】
定盤５に設置されている干渉計８は、ステージ４上に設置されているミラー（不図示）に対してレーザ光を発し、そのミラーで反射されたレーザ光を検知して、ステージ４の位置を計測する。計測結果に基づいてステージ４を移動させながら、電子線によるパターンの描画を行う。
【００１５】
変位センサ９（計測器）は、支持体６に固定されて設置されており、定盤５の位置を計測する。計測される位置の変動値を求めることで、床１０に対する定盤５の相対的な変位を、計測する。
【００１６】
変位センサ９としては、光学式センサ、渦電流式変位センサ、静電容量センサ等を用いる。変位センサ９を複数箇所に配置して、定盤５の６軸方向の相対変位を計測する。なお、渦電流式変位センサや静電容量センサを使用する場合は金属板が、光学式センサとして例えば干渉計を使用する場合はミラーが対向して設置されている必要がある。使用する変位センサ９に応じた金属板またはミラー等を設置する必要がある場合には、定盤５の適切な位置にこれらを配置する。
【００１７】
本実施形態の除振装置２０は、支持体６、マウント７、変位センサ９、アクチュエータ３０（駆動部）、制御部５０を含む。アクチュエータ３０は、制御部５０に含まれる後述のコントローラＡ５４からの指示を受けて力を加えることにより、定盤５を駆動させる。アクチュエータ３０が力を与える方向は、振動を受けた定盤５の変位と同一の方向が好ましい。あるいは、変位方向の成分を含む方向でも構わない。アクチュエータ３０が定盤５に与える力は、マウント７を含むばね要素６０の正のばね力を打ち消す方向に作用するので、以下、この力を負のばね力と称す。
【００１８】
アクチュエータ３０は図１に示すように１箇所のみに配置されるのではなく、定盤５をＸ、Ｙ、Ｚ方向に駆動させて除振することができるように、複数箇所に配置される。アクチュエータ３０は、リニアモータや電磁石モータ等の電磁アクチュエータであることが望ましい。電磁アクチュエータは応答性が良いという利点と、物体を非接触式に駆動させるため定盤５に対して振動が伝搬されることを防ぐことができるという利点を有するからである。その他、マウント７のようなエアアクチュエータや、圧電素子を用いたアクチュエータ等を用いることも可能である。また、これらのアクチュエータを併用しても構わない。
【００１９】
制御部５０の構成を図２に示す。コントローラＡ５４は、メモリ５３（記憶部）に格納されている、後述の図４のフローチャートに示すプログラムを実行する。この際、変位センサ９による計測値に基づいてドライバＡ５１を介してアクチュエータ３０を駆動するための指令情報として、コントローラＡ５４がデジタル信号の指令値を出力する。コントローラＡ５４による制御により、後述の参照テーブルの作成や、負のばね力の制御を行う。なお、複数の制御部５０が各々対応するアクチュエータ３０に接続されても構わないし、１つの制御部５０が全てのアクチュエータ３０に接続されても構わない。
【００２０】
一方、コントローラＢ５５は、変位センサ９からの計測値に基づいて、ドライバＢ５２を介してマウント７に指令値を出力する。これにより、定盤５が、床１０に対する定盤５を所定の位置にするための位置決め制御を行う。
【００２１】
ドライバＡ５１はコントローラＡ５４から出力された指令値を、ドライバＢ５２はコントローラＢ５５から出力された指令値を、電流値に変換し、増幅して、アクチュエータ３０及びマウント７に対して各々入力する。メモリ５３には、後述の図４のフローチャートに示すプログラムが格納されている。
【００２２】
メモリ５３には、さらに、定盤５の変位と、その変位に応じてばね要素６０で生じる非線形的な力を示す情報との関係を示すデータも格納されている。この、ばね要素６０で生じる非線形的な力を示す情報は、例えば、ばね要素６０で生じる力、ばね要素６０のばね定数のいずれかを含む。すなわち、格納されているデータとして、定盤５に与えた外力と、その外力及びばね要素６０から生じる力の影響を受けて定まる定盤５の変位との関係を示すデータや、定盤５の変位と、その変位に応じて変動するばね要素６０のばね定数とを関連づけたデータ等が例として挙げられる。
【００２３】
図１の説明に戻る。制御部５０を除く前述の構成部品は、真空チャンバー１１の内部に設置されている。真空ポンプ（不図示）によって真空チャンバー１１内を排気することで、真空チャンバー１１内を真空に維持している。
【００２４】
（除振対策の必要性）
続いて、図３を用いて、電子線描画装置において高度な除振性能が必要となる理由を説明する。例えば、Ｚ方向の振動によって、設置面と定盤５の相対距離が、Ｚ軸方向にΔＺだけ変化した場合を考える。このとき、Ｚ方向の、ばね要素６０のばね定数Ｋｚと、ばね要素６０が定盤５に及ぼすＺ方向の力Ｆｚとの間で、Ｆｚ＝Ｋｚ×ΔＺの関係が成り立つ。なお、Ｋｚはばね要素６０の個々の構成部の、Ｚ方向のばね定数の和を表す。
【００２５】
振動に伴い定盤５の全面に対して力Ｆｚが加わることによることと、定盤５の支持点において支持系８が力を及ぼすこととの関係で、定盤５が変形を起こす。図３は、干渉計８の計測誤差を説明する図であり、図３（ａ）は定盤５が変形する前の定盤５周囲の状態を、図３（ｂ）は定盤５が変形した後の定盤５周囲の状態を示す。図３（ｂ）のように、定盤５が基板３に対して凸形状となるように変形した場合、定盤５に設置されている長さＬの干渉計８は、図３（ａ）の状態の時よりも、基板３から離れる方向にΔθだけ傾く。これにより、干渉計８から発せられるレーザ光の放出位置はΔＸ＝Ｌ×ｓｉｎ（Δθ）だけ−Ｘ方向にずれる。
【００２６】
すなわち、定盤５の変形前後において、基板３の位置は変わらないにも関わらずΔＸだけ計測値が変化することを意味する。干渉計８による計測結果を受けてステージ４の移動量は決定されるため、図３（ｂ）に示すように、計測値の変化に起因して基板３が本来あるべき位置に比べてΔＸずれた位置に誤って位置決めされてしまう。これにより、基板３の、誤った位置に電子線が照射されて、描画誤差を引き起こすという課題が生じる。以上、定盤５と床１０の間にＺ方向の相対変位が生じる場合を例に説明したが、相対変位の方向はＺ方向に限らない。よって、電子線描画装置において、各方向の振動に対する除振対策が必要となる。
【００２７】
干渉計８による計測誤差は、最終的には基板３上への電子線による描画パターンの歪みを引き起こすため、近年の描画パターンの微細化に伴い、より高度な除振性能が要求されてきている。また、本課題は電子線描画装置に限るものではなく、その他のリソグラフィ装置でも同様である。
【００２８】
（除振方法）
次に、本実施形態に係る除振装置２０による定盤５の除振方法について、図４及び図５を用いて説明する。図４は、コントローラＡ５４による除振方法を示すフローチャートである。図５は、実施形態１に係る除振装置２０の制御内容を説明する図である。
【００２９】
なお、以下の説明における制御の最中、コントローラＢ５５は常に制御指令値を出力しているものとする。すなわち、変位センサ９による計測値に基づき、床１０に対する定盤５の位置を所定の位置にするための位置決め制御を行う。この位置決めに要する力のうち定盤５の位置や姿勢の変動分を是正するために要する力は、マウント７の弾性力による正のばね力や、コントローラＡ５４の指示に基づいて制御される負のばね力に比べて、固有振動数の小さいばねのばね力に相当する。
【００３０】
Ｓ１０１において、コントローラＡ５４は参照テーブルを作成する。参照テーブルは、定盤５に対してある方向に与えられた力と、その力及びばね要素６０の影響を受けて定まる、定盤５の変位との関係を示す。変位センサ９により定盤５の変位を計測しながら、アクチュエータ３０で定盤５を移動させる。複数の目標変位においてアクチュエータ３０が加えた力と、その変位との関係を記録することで参照テーブルを作成する。
【００３１】
参照テーブルは、少なくともＸ、Ｙ、及びＺ軸方向に関して作成する。残り３軸方向に関するテーブルは、Ｘ、Ｙ、及びＺ軸方向の結果を用いて作成しても、計測に基づいて作成しても構わない。
【００３２】
アクチュエータ３０が加えた力は、アクチュエータ３０の駆動に要したコントローラＡ５４の指令値から求めることができる。また、目標変位の間隔は等間隔でも良いし、そうでなくても良い。ただし、加えるべき力の変化量があらかじめ大きいと分かっている変位領域においては、小刻みに目標変位を設定することが望ましい。
【００３３】
Ｓ１０２において、コントローラＡ５４はＳ１０１で作成した参照テーブルの補間処理を行う。補間処理の手法として、例えば、２次、あるいは３次の多項式近似による関数化が挙げられる。アクチュエータ３０の制御精度が非常に優れている場合は、４次以上の多項式近似を行っても構わない。また、目標変位のプロットの区分毎に異なる関数で近似をする、スプライン近似により補間処理を行っても構わない。
【００３４】
ここで、参照テーブルに対して補間処理を施すことで作成される関数（以下、参照関数と称す）は、定盤５に与えられる外力と、その力及びばね要素６０から生じる正のばね力の影響を受けて非線形的に定まる定盤５の相対変位との関係を示すデータである。
【００３５】
Ｓ１０３では、コントローラＡ５４が、Ｓ１０２によって求めた参照関数をメモリ５３に格納する。以上が、基板３に対して電子線を照射する前に行う処理である。
【００３６】
Ｓ１０４では、電子源１が電子線を放出し、基板３上のレジストに対して回路パターン等の、パターン潜像の形成を開始する。描画開始後は、定盤５に歪みが生じないようにするため、定盤５に対して除振をするための処理が行われる。以下Ｓ１０５−Ｓ１０８では定盤５に負のばね力を加えることによって除振を行う処理について説明する。
【００３７】
Ｓ１０５では、変位センサ９が床１０に対する定盤５の相対変位を計測する。相対変位の計測値は、Ａ／Ｄ変換器（不図示）によってデジタル信号に変換されて、コントローラＡ５４に入力される。
【００３８】
Ｓ１０６において、コントローラＡ５４は、負のばね力制御ゲインを算出する。負のばね力制御ゲインは、参照関数を用いて得られる、計測された相対変位に対応する力を、相対変位で除することで算出される比例ゲインである。
【００３９】
次に、Ｓ１０７において、コントローラＡ５４はアクチュエータ３０を駆動するための指令値を出力する。指令値は、Ｓ１０５で計測された相対変位量に、Ｓ１０６で求めた負のばね力制御ゲインを乗じた値である。出力した指令値は、Ｄ／Ａ変換器（不図示）によってアナログ信号に変換され、さらにドライバＡ５１で信号を電流値に変換されて、アクチュエータ３０に入力される。
【００４０】
Ｓ１０８では、アクチュエータ３０は、入力された電流値に基づいて、定盤５を駆動させる。この力は、定盤５の相対変位方向と同じ方向であって、ばね要素６０が定盤５を元の位置に戻そうとする力を相殺する方向に加えられるものである。
【００４１】
以上、Ｓ１０５−Ｓ１０８における処理によって、ばね要素６０で生じた力が、定盤５の相対変位の大きさによらずに低減される。Ｓ１０５−１０８の処理は、各基板３への描画を終了して電子線描画装置による露光工程を終了するまで繰り替えされる。
【００４２】
定盤５に加わる主な力は、コントローラＢ５５からの制御指令を受けてマウント７が与える、固有振動数の小さなばねのばね力となる。たとえ定盤５に加わる主な力が低減されたばね要素６０による力であったとしても同様に、支持系の固有振動数を小さくする効果を有するため、除振性能を向上させることができる。
【００４３】
以上で、本実施形態の除振装置２０及び、その除振装置２０による除振方法の説明を終了する。本実施形態における除振装置は、定盤５の変位に応じて変動する、ばね要素６０のばね定数を考慮して除振制御を行う。仮に負のばね力制御ゲインを一定の値として扱ってしまうと、負のばね力を制御する際に、定盤５の変位によっては大きすぎる力又は小さすぎる力を与えてしまう恐れがあるからである。また、前述の先行技術文献１には負のばね力制御ゲインに相当する負の定数（−ｋ）の求め方について特に記載はされていないが、本実施形態のように、実測値に基づき算出された、一定ではない負のばね力制御ゲインを用いて制御を行うことにより、支持系の固有振動数を小さくする効果が得られる。
【００４４】
このように、定盤５の変位に応じて変動するばね要素６０のばね定数を考慮して除振を行うため、定盤５の相対変位に関わらず安定的で、高い除振性能を提供することが可能となる。よって、本実施形態の除振装置を搭載した電子線描画装置では振動に起因する基板３の位置決め誤差も防ぐことができ、微細なパターンの潜像を精度良く形成することが可能となる。
【００４５】
（デバイスの製造方法）
本発明におけるデバイスの製造方法は、本実施形態に基づいて除振をしながら、パターンを転写する工程と、パターンが転写された基板３に対してエッチングをする工程とを含む。さらに、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、現像、ドーピング、平坦化、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等）を含んでも良い。
【００４６】
〔実施形態２〕
次に、実施形態２に係る除振装置について図６を用いて説明する。実施形態２は、１軸方向（Ｘ軸）の除振を行う除振装置７０である。設置面６５上に、固定部材１２、エアスライダ４０、変位センサ９が設置されている。エアスライダ４０にはガイド４１が貫通されており、本実施形態では、ガイド４１が除振対象物となる。ガイド４１の先端には、ガイド４１を弾性的に支持する支持装置であるコイルばね１３が接続されている。コイルばね１３のもう一端は、固定部材１２と接続されている。
【００４７】
ガイド４１にはアクチュエータ３０が接続されている。アクチュエータ３０は、実施形態１におけるアクチュエータ３０と同様、負のばね力を与える役割を有する。さらに、アクチュエータ３０は実施形態１におけるマウント７のように、ガイド４１を所定の位置に位置決めする役割も兼ねている。設置面に６０に対するガイド４１の変位は、変位センサ９を用いて計測する。
【００４８】
本実施形態における除振装置７０の制御内容は、図４に示す制御内容とほぼ同様である。実施形態１における、定盤５の代わりの除振対象物としてガイド４１が、マウント７及びアクチュエータ３０の代わりにアクチュエータ３０が対応する。さらに、ばね要素６０としてはコイルばね１３及びガイド４１に振動を伝えるその他のばね成分が相当する。制御部５０の構成で実施形態１と異なる点は、メモリ５３に格納されている参照データや参照関数が、Ｘ軸方向に関するものに限られる点である。
【００４９】
（実施例）
本実施形態における除振装置７０の実施例について説明する。アクチュエータ３０としてはリニアモータを使用した。また、変位センサ９としてはレーザ変位計を使用した。
【００５０】
まず初めに、本実施形態における参照テーブルを前述の方法により作成して、各計測変位ｘにおけるばね定数Ｋを算出した。各変位に対するばね定数Ｋを示すグラフを２次の多項式で近似することによって、Ｋ＝ｆ（ｘ）の参照関数を得た。Ｋ＝ｆ（ｘ）の参照関数を、メモリ５３に格納した。
【００５１】
続いて、外部振動がガイド４１に対して加わった際の除振装置７０の除振性能を調べるため、アクチュエータ３０を介してガイド４１に対して振動を与え、その周波数応答を計測した。このとき、アクチュエータ３０はガイド４１を振動させるだけでなく、ガイド４１の相対変位に応じた負のばね力制御も行った。
【００５２】
本実施例における周波数応答の計測結果を図７のグラフ（ａ）に示す。縦軸はゲイン、横軸はガイド４１に与えられた振動の周波数を示す。なお、ゲインは、アクチュエータ３０がガイド４１に対して与えようとする変位と、コイルばね１３の影響を受けながら実際に移動したガイド４１の変位との比の常用対数値に基づく値である。コントローラＡ５４及びコントローラＢ５５を用いた制御を行った結果、ばねの固有振動数は０．１３Ｈｚであった。
【００５３】
（比較例）
また、実施例の比較例として、負のばね力制御を行わなかった場合について説明する。比較例では、制御部５０はコントローラＡ５４、ドライバＡ５１を含まず、またメモリ５３には前述の参照関数に相当するデータは格納されていない点で、実施例１とは異なる。すなわち、外部から振動を与えた際には、コントローラＢ５５によってガイド４１を元の位置に戻そうとする、所定の位置への位置決め制御制御のみを行った。
【００５４】
比較例における除振装置７０の周波数応答の計測結果を図７のグラフ（ｂ）に示す。固有振動数は１．２Ｈｚとなった。本結果は、ばね要素６０のばね定数に応じた力を十分に打ち消すことができず、除振効果が低かったことを意味する。
【００５５】
以上、実施形態２に係る除振装置７０を用いて除振効果を検証したところ、１軸振動系においても、除振対象物であるガイド４１に対して負のばね力制御を行うことによって、除振効果が得られることが確認された。
【００５６】
（その他の実施形態）
最後に、実施形態１、２に共通の補足説明をする。両実施形態では、設置面に除振対象物（定盤５、ガイド４１）を弾性的に支持する支持装置として、マウント７やコイルばね１３を用いたが、除振効果のある防振ゴムやその他の弾性体を用いても構わない。
【００５７】
アクチュエータ３０が除振対象物（定盤５、ガイド４１）を駆動させる方向は、除振対象物の変位と同じ方向が好ましいが、変位方向の成分を含む方向であれば良い。ばね要素６０のばね定数に応じた力を低減させる方向に力を加えるのであれば、除振対象物の振動を低減させることは可能だからである。
【００５８】
参照テーブルを作成する際は、除振対象物に対して力を加える装置はアクチュエータ３０でなくても良い。他の方法で外力を加えて、その外力に要した力をプッシュプルゲージやロードセルなどを用いて計測しながら作成しても構わない。目標変位になるようアクチュエータ３０を駆動させるのではなく、目標の力になるようにアクチュエータ３０が力を加えた際に駆動する定盤５の変位を計測することにより作成しても構わない。また、除振対象物や主要なばね要素６０を想定して得られたシミュレーション結果より作成しても良い。
【００５９】
作成した参照テーブルを用いて得られる参照関数は、除振対象物に与えた外力とその外力による変位の関係を示すものでなくても良い。実施形態２で示したように、先に各相対変位に対応するばね要素６０のばね定数を求めて、１次式や２次式等で近似されるばね要素６０のばね定数と除振対象物の相対変位との関係を取得し、メモリ５３に格納しても構わない。また、Ｓ１０１において参照テーブル作成のためのプロットが小刻みになるように設定した場合は、Ｓ１０２における補間処理を省略しても良い。
【００６０】
また、実施形態１、２は従来の制御として一般的な、加速度センサを用いた制御と併用しても良い。これにより、固有振動数におけるピークゲインの低減や、既知の特定の外乱に対する制振を行うことができる。
【符号の説明】
【００６１】
５  定盤
７  マウント
９  変位センサ
２０  除振装置（６軸制御）
３０  アクチュエータ
５０  制御部
５３  記憶部
６０  ばね要素
７０  除振装置（１軸制御）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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