(57)【要約】【課題】搭載物の移動パターンにより発生する浮上位置判定の誤作動を防ぎ、高い生産性を実現する。【解決手段】精密機器を搭載する除振台１及び該除振台１を防振支持する支持機構２からなる除振系を有し、除振台１へ制御力を加える加振手段３と、除振系が設置される装置設置基礎４と除振台１との距離を検出する変位検出手段５と、変位検出手段５の出力を補償しフィードバックする変位制御ループと、除振台１の振動情報を検出する振動検出手段６と、振動検出手段６の出力を補償しフィードバックする振動制御ループと、除振台１の位置の異常を検出する浮上位置判定手段１０と、浮上位置判定手段１０が動作するタイミングをランダムに決定する動作タイミング決定手段１１と、異常検出の回数が設定値を超えると装置を緊急停止させるカウンタ１２を備える。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
精密機器を搭載する除振台及び該除振台を防振支持する支持機構からなる除振系を有し、前記除振台へ制御力を加える加振手段と、前記除振系が設置される装置設置基礎と前記除振台との距離を検出する変位検出手段と、該変位検出手段の出力を補償しフィードバックする変位制御ループと、前記除振台の振動情報を検出する振動検出手段と、該振動検出手段の出力を補償しフィードバックする振動制御ループと、前記除振台の位置の異常を検出する浮上位置判定手段と、該浮上位置判定手段が動作するタイミングをランダムに決定する動作タイミング決定手段と、異常検出の回数が設定値を超えると装置を緊急停止させるカウンタとを備えることを特徴とする能動除振装置。
【請求項２】
精密機器を搭載する除振台及び該除振台を防振支持する支持機構からなる除振系を有し、前記除振台へ制御力を加える加振手段と、前記除振系が設置される装置設置基礎と前記除振台との距離を検出する変位検出手段と、該変位検出手段の出力を補償しフィードバックする変位制御ループと、前記除振台の振動情報を検出する振動検出手段と、該振動検出手段の出力を補償しフィードバックする振動制御ループと、前記除振台の位置の異常を検出する浮上位置判定手段とを備える能動除振装置を取扱い対象とし、前記浮上位置判定手段が動作するタイミングを動作タイミング決定手段によってランダムに決定し、異常検出の回数がカウンタの判定設定値を超えると装置を緊急停止させることを特徴とする能動除振装置の取扱い方法。
【請求項３】
前記変位検出手段による前記除振台の位置の測定値がしきい値以内であるか前記浮上位置判定手段によって判断するステップと、該測定値がしきい値以内の場合には前記カウンタをリセットし、前記浮上位置判定手段の次回動作するタイミングを前記動作タイミング決定手段がランダムに決定し、前記測定値がしきい値を超えた場合には前記カウンタに１を加えるステップと、前記カウンタが判定設定値を超えたかを判断するステップとを含むことを特徴とする請求項２に記載の能動除振装置の取扱い方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＸＹステージなどの移動を伴う精密機器を搭載する能動除振装置及びその取扱い方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子顕微鏡、半導体露光装置等の精密機器の高精度化に伴い、除振性能に対する要求は厳しく、高性能な除振装置が不可欠になっている。
このような要求に対しては、能動的に除振台の振動及び位置制御を行うことで除振性能は飛躍的に向上した。
【０００３】
従来の能動除振装置の一例を図５に示す。この従来の能動除振装置は、不図示の精密機器を搭載する除振台１、この除振台１を防振支持する支持機構２、除振台１へ制御力を加える加振手段３、除振台１及びそれを防振支持する支持機構２からなる除振系が設置される装置設置基礎４と前記除振台１との距離を検出する変位検出手段５、並びにこの変位検出手段５により検出された装置設置基礎４と除振台１との変位信号を入力としフィードバック制御則に基づいて変位フィードバック制御信号を発生させる変位フィードバック補償器７などを備えている。
【０００４】
また、この能動除振装置は、除振台１の振動情報を検出する振動検出手段６と、振動検出手段６により検出された除振台１の振動情報を入力としフィードバック制御則に基づいて振動フィードバック制御信号を発生させる振動フィードバック補償器８と、変位フィードバック制御信号と振動フィードバック制御信号を合成し加振手段３を駆動する駆動回路９と、装置設置基礎４と除振台１との変位信号を観察し異常を検出する浮上位置判定手段１０と、浮上位置判定手段１０を一定間隔で動作させるタイマ１３と、異常検出の回数を数え設定値を超えると加振手段３を停止させて、装置を緊急停止させるカウンタ１２などを備えて構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとしている課題】
能動除振装置は、異常が発生した場合、装置及び搭載機器の破損を防ぐ為、異常を検出し、装置を停止させる必要がある。
従来の能動除振装置では、異常検出を行う際には一定間隔で除振台の位置を測定し、ある定められた時間だけ連続で除振台の位置が規定したしきい値を超えている場合に、装置の異常と判断し装置を停止させるといった方法をとることが多い。ＸＹステージなど移動を伴う機器を搭載する除振装置では、機器移動の際に一時的に除振台の位置がしきい値を超えることがあるが、連続してしきい値を超えているわけではないので、装置の異常とは判断されることはない。しかし搭載機器の駆動するタイミングと、除振台の位置を確認するタイミングが条件によっては、実際には連続して除振台の位置がしきい値を超えていないにも拘らず装置の異常と判断し、装置を緊急停止させることがあった。
【０００６】
本発明は、搭載物の移動パターンによって発生する浮上位置判定の誤作動を防ぐことができ、生産性の高い能動除振装置及びその取扱い方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決して目的を達成するために、本発明では、精密機器を搭載する除振台及び該除振台を防振支持する支持機構からなる除振系を有し、前記除振台へ制御力を加える加振手段と、前記除振系が設置される装置設置基礎と前記除振台との距離を検出する変位検出手段と、該変位検出手段の出力を補償しフィードバックする変位制御ループと、前記除振台の振動情報を検出する振動検出手段と、該振動検出手段の出力を補償しフィードバックする振動制御ループと、前記除振台の位置の異常を検出する浮上位置判定手段と、該浮上位置判定手段が動作するタイミングをランダムに決定する動作タイミング決定手段と、異常検出の回数が設定値を超えると装置を緊急停止させるカウンタとを備える能動除振装置を提供する。
【０００８】
本発明に係る能動除振装置の取扱い方法は、精密機器を搭載する除振台及び該除振台を防振支持する支持機構からなる除振系を有し、前記除振台へ制御力を加える加振手段と、前記除振系が設置される装置設置基礎と前記除振台との距離を検出する変位検出手段と、該変位検出手段の出力を補償しフィードバックする変位制御ループと、前記除振台の振動情報を検出する振動検出手段と、該振動検出手段の出力を補償しフィードバックする振動制御ループと、前記除振台の位置の異常を検出する浮上位置判定手段とを備える能動除振装置を取扱い対象とし、前記浮上位置判定手段が動作するタイミングを動作タイミング決定手段によってランダムに決定し、異常検出の回数がカウンタの判定設定値を超えると装置を緊急停止させることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る能動除振装置の取扱い方法では、前記変位検出手段による前記除振台の位置の測定値がしきい値以内であるか前記浮上位置判定手段によって判断するステップと、該測定値がしきい値以内の場合には前記カウンタをリセットし、前記浮上位置判定手段の次回動作するタイミングを前記動作タイミング決定手段がランダムに決定し、前記測定値がしきい値を超えた場合には前記カウンタに１を加えるステップと、前記カウンタが判定設定値を超えたかを判断するステップとを含んでいてもよい。
【００１０】
本発明に係る能動除振装置及びその取扱い方法は、上記構成により、浮上位置の確認をランダム値を使い不定間隔にて行うので、搭載物のどのような駆動パターンでも誤判定をすることが減り、誤判定による能動除振装置の停止を減らすことができ、生産性を向上させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態に係る能動除振装置を図１に示す。この能動除振装置は、不図示の精密機器を搭載する除振台１と、該除振台１を防振支持する支持機構２とからなる除振系を有し、この除振系が装置設置基礎４上に設置されており、除振台１と装置設置基礎４との間にあって除振台１へ制御力を加える加振手段３と、装置設置基礎４と除振台１との距離を検出する変位検出手段５と、除振台１の振動情報を検出する振動検出手段６と、変位検出手段５の出力を補償するための変位フィードバック補償器７とを備える。変位検出手段５及び振動検出手段６は、除振台１に取り付けられている。変位フィードバック補償器７は、変位検出手段５により検出された除振台１と装置設置基礎４との距離を入力としフィードバック制御則に基づいて変位フィードバック制御信号を発生させる。
【００１２】
また、この能動除振装置は、振動フィードバック補償器８を備えており、この振動フィードバック補償器８が、振動検出手段６により検出された除振台１の振動情報を入力としフィードバック制御則に基づいて振動フィードバック制御信号を発生させる。さらに、この能動除振装置は、変位フィードバック制御信号と振動フィードバック制御信号を合成し加振手段３を駆動する駆動回路９と、装置設置基礎４と除振台１との距離を観察し異常を検出する浮上位置判定手段１０と、浮上位置判定手段１０が動作するタイミングをランダムに決定する動作タイミング決定手段としてのランダムサンプラ１１と、異常検出の回数をカウントして、その回数が設定値を超えた場合に装置を停止させるカウンタ１２などを備えて構成される。
【００１３】
本実施形態に係る能動除振装置の変位フィードバックループは、除振装置が設置される装置設置基礎４と除振台１の変位を、変位センサなどの変位検出手段５で検出し、変位フィードバック補償器７で演算処理し、駆動回路９を介して加振手段３にフィードバックする。
【００１４】
また、振動フィードバックループは、支持機構２により防振支持された除振台１の振動を、加速度センサなどの振動検出手段６で検出し、振動信号をフィードバック補償器８で演算処理し、駆動回路９を介して加振手段３にフィードバックする。
【００１５】
浮上位置判定手段１０は、変位検出手段５で検出された変位を観察し、予め定められたしきい値に基づき、正常／異常動作の判定を行う。ランダムサンプラ１１は浮上位置判定手段１０が次回動作するタイミングをランダムに決定する。カウンタ１２は前記浮上位置判定手段１０が異常と判断した回数を数え、予め決められた判定設定値を超えた場合に装置を緊急停止させる。
【００１６】
本実施形態に係る能動除振装置の判定動作は、図２に示すフローチャートに基づき行われる。なお、図中のＴは時刻、Ｎは浮上位置判定手段１０の動作する時刻、ＲＮＤはランダムサンプラ１１の発生した値である。図２を参照しながら本実施形態の判定動作のフローについて説明する。
（１）：浮上位置判定手段１０が動作する（ステップＳ１）。
（２）：変位検出手段５による除振台１の位置の測定値がしきい値以内であるか浮上位置判定手段１０によって判断する（ステップＳ２）。
（３）：測定値がしきい値以内の場合には、カウンタ１２をリセットする（ステップＳ３）。
（４）：浮上位置判定手段１０の次回動作するタイミングをランダムサンプラ１１がランダムに決定する（ステップＳ４）。
（５）：（ステップＳ１）に戻る。
（６）：測定値がしきい値を超えた場合には、カウンタ１２に１を加える（ステップＳ５）。
（７）：カウンタ１２が判定設定値を超えたかを判断する（ステップＳ６）。
（８）：カウンタ１２が判定設定値を超えなかった場合には、（ステップＳ４）へ進んで、浮上位置判定手段１０の次回動作するタイミングをランダムサンプラ１１がランダムに決定する。
（９）：カウンタ１２が判定設定値を超えた場合には、異常発生と判断して、装置を緊急停止させる（ステップＳ７）。
【００１７】
図３及び図４は、ＸＹステージなど搭載物が連続的に往復駆動した場合の除振台の位置と浮上位置確認（浮上位置判定手段１０の動作）のタイミングを示す波形図である。図３は本発明の実施形態の場合を示し、図４は従来の場合を示している。なお、図中、横軸（時間軸）に沿って並んだ丸印が浮上位置確認のタイミングを示すものであって、一定時間内の確認回数は各図間で同一になっている。機器移動の際に一時的に除振台の位置がしきい値を超えることがあるが、図３に示す場合には連続してしきい値を超えているわけではないので、動作は異常ではない。
【００１８】
従来の判定方法では、図４（ａ），（ｂ）に示す場合には問題が無いものの、図４（ｃ）に示すタイミングでは、除振台の位置が常にしきい値を超えていると判断され、装置は停止してしまう。
【００１９】
しかし、図３に示すように、本発明の実施形態に係る能動除振装置による場合では、（ａ）〜（ｃ）のどの駆動パターンでも、除振台１の位置は、連続してしきい値を超えているわけではないので、常にしきい値を超えていると判断されることが無く、誤判断による装置停止を防ぐことができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、動作タイミング決定手段が浮上位置判定手段の動作タイミングをランダムに決定し、異常検出の観測間隔をランダムにすることで、搭載物の駆動条件による誤判断を防ぐことができ、生産性の高い能動除振装置及びその取扱い方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る能動除振装置を示す構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る能動除振装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施形態に係る能動除振装置の除振台浮上位置と時間との関係を示す波形図である。
【図４】従来の能動除振装置の除振台浮上位置と時間との関係を示す波形図である。
【図５】従来の能動除振装置を示す構成図である。
【符号の説明】
１：除振台、２：除振台１の支持機構、３：加振手段、４：装置設置基礎、５：変位検出手段、６：振動検出手段、７：変位フィードバック補償器、８：振動フィードバック補償器、９：駆動回路、１０：浮上位置判定手段、１１：ランダムサンプラ（動作タイミング決定手段）、１２：カウンタ、１３：タイマ。
【図１】
2004003568.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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