ステージ駆動精密機器のアクティブ除振対策
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- ステージ駆動精密機器のアクティブ除振対策
- 半導体製造などに代表される微細加工（及び検査、分析）装置は微振動環境を必要としている。しかし、その作業工程において、装置本体が駆動部（XYステージ、ガントリーなど）から振動を発生させており、半導体ウェハや液晶パネルの大型化の流れを受けて駆動する際に発生する振動も増加傾向にある。その駆動力からくる振動を抑える技術としてステージフィードフォワード制御を用いた。
ステージフィードフォワード制御（SFF制御）
通常の微振動対策では嫌振装置を除振機構で支持し、設置床から装置上へと伝わる振動を加速度センサで検出し制御を行う。
除振装置上に搭載する装置にはステージを内蔵するものもあるが、生産性の向上のためには自らのステージの駆動時に発生する振動が問題になるケースも見受けられる。
このように除振性能と同時に制振性能も求められる場合、ステージの駆動時の加振力を求める必要があるため、「ステージ上に加速度センサを設置する」または「ステージの駆動指令（加速度相当）をドライバから受け取る」ことでステージの加振力を推定し、フィードフォワードの入力とすることで除振性能と制振性能を両立を実現している。
図１：ステージフィードフォワード制御を用いたアクティブ除振モデル
高速ステージ駆動時の制御性能実測結果
図２，３，表１に除振台内蔵センサ出力に基づく制御効果比較を示す。SFFの導入により、ステージ動作時の変位及び加速度共に改善。X方向のステージ駆動に対し、変位は約1/10、加速度は約3/4を達成した。
図２：SFF評価データ①
図３：SFF評価データ②
表１：SFF評価データ
