JP2019121656A - Control method, control device, lithography device, and manufacturing method of article - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、移動体の移動を制御する制御方法、制御装置、および物品の製造方法に関する。 The present invention relates to a control method for controlling movement of a mobile body, a control device, and a method of manufacturing an article.
半導体デバイスなどの製造に用いられるリソグラフィ装置では、基板ステージ機構や原版ステージ機構に、高加速で高速にステージ(移動体)を移動し、かつ高精度にステージを位置決めする性能が要求される。ステージ機構としては、位置決め精度は劣るが大ストロークかつ大推力の特性を有する粗動ステージの上に、小ストロークではあるが位置決め精度が高い微動ステージを配置する構成が用いられうる。 In a lithography apparatus used for manufacturing a semiconductor device or the like, the substrate stage mechanism and the original plate stage mechanism are required to have the ability to move the stage (moving body) at high speed with high acceleration and to position the stage with high accuracy. As the stage mechanism, a configuration may be used in which a fine movement stage having a small stroke but high positioning accuracy is disposed on a coarse movement stage having characteristics of a large stroke and a large thrust although the positioning accuracy is low.
微動ステージを駆動するアクチュエータとしては、ローレンツ力を利用したリニアモータや、吸引力を利用した電磁アクチュエータなどが用いられうる。アクチュエータの特性は、前者の方が線形性がよく扱いやすいが、後者の方が推力定数が大きいため発熱の観点で有利である。そのため、微動ステージ機構では、リニアモータおよび電磁アクチュエータの双方を設け、位置決め制御をリニアモータで行い、加減速を電磁アクチュエータで行う方法がある。このように、位置決め制御をリニアモータで行うことにより、ステージの高精度な位置決めを実現することができるとともに、加減速を電磁アクチュエータで行うことにより、リニアモータでの発熱を低減させることができる。 As an actuator for driving the fine movement stage, a linear motor using Lorentz force, an electromagnetic actuator using suction force, or the like can be used. The former has better linearity and is easier to handle, but the latter is advantageous from the viewpoint of heat generation because the thrust constant is larger. Therefore, in the fine movement stage mechanism, there is a method of providing both a linear motor and an electromagnetic actuator, performing positioning control with the linear motor, and performing acceleration / deceleration with the electromagnetic actuator. As described above, by performing positioning control with a linear motor, it is possible to realize highly accurate positioning of the stage, and by performing acceleration and deceleration with an electromagnetic actuator, it is possible to reduce heat generation in the linear motor.
ここで、電磁アクチュエータは、一般に、供給電流と発生推力との関係に非線形性を有し、電磁アクチュエータで発生した推力と目標推力との間に誤差が生じうる。当該誤差は、電磁アクチュエータの個体差などによりばらつくため、リニアモータと電磁アクチュエータとを設けたステージ装置では、当該誤差を補償するようにリニアモータに推力を発生させて目標推力を実現している。しかしながら、このような構成では、リニアモータで推力を発生させたことに伴ってリニアモータが発熱し、ステージの熱変形や、ステージの位置を計測する干渉計の光路の温度変化などを引き起こしうる。その結果、リソグラフィ装置でのパターン転写精度が低下しうる。特許文献1には、電磁アクチュエータ内で発生した磁束をサーチコイルにより検出し、その検出結果に基づいて、電磁アクチュエータで発生する推力が目標推力になるようにフィードバック制御を行う方法が提案されている。
Here, the electromagnetic actuator generally has nonlinearity in the relationship between the supplied current and the generated thrust, and an error may occur between the thrust generated by the electromagnetic actuator and the target thrust. Since the error varies due to individual differences of the electromagnetic actuators, etc., in the stage apparatus provided with the linear motor and the electromagnetic actuator, a thrust is generated in the linear motor so as to compensate the error to realize the target thrust. However, in such a configuration, the linear motor generates heat in response to the generation of thrust by the linear motor, which may cause thermal deformation of the stage, temperature change of an optical path of an interferometer that measures the position of the stage, and the like. As a result, the pattern transfer accuracy in the lithographic apparatus may be reduced.
特許文献1に記載された方法では、電磁アクチュエータのフィードバック制御における時間遅れなどに起因して、電磁アクチュエータで発生した推力と目標推力との間に誤差が残ることがある。この場合、リニアモータで発生させる推力を低減し、リニアモータでの発熱を低減することが不十分になりうる。
In the method described in
そこで、本発明は、複数種類のアクチュエータにより移動体を移動させる際の発熱の点で有利な技術を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an advantageous technique in terms of heat generation when moving a moving object by a plurality of types of actuators.
上記目的を達成するために、本発明の一側面としての制御方法は、供給電流と発生推力との関係に非線形性を有する第1アクチュエータと、前記第1アクチュエータでの発生推力と目標推力との誤差を補償するように制御される第2アクチュエータとを含む複数種類のアクチュエータにより、移動体の移動を制御する制御方法であって、目標推力を発生させるように前記第1アクチュエータを駆動するための駆動情報を生成する生成工程と、前記駆動情報に基づいて前記第1アクチュエータを駆動しながら、前記移動体の移動を制御する制御工程と、を含み、前記生成工程は、前記第1アクチュエータに供給する電流値を変更しながら前記第2アクチュエータの電流値を検出することにより、前記第2アクチュエータの電流値の絶対値が許容値以下となる前記第1アクチュエータの特定電流値を求める第1工程と、互いに異なる複数の目標推力の各々について前記第1工程を行うことにより、目標推力と前記特定電流値との対応関係を示す情報を前記駆動情報として生成する第2工程と、を含むことを特徴とする。 In order to achieve the above object, in a control method according to one aspect of the present invention, a first actuator having nonlinearity in a relationship between a supplied current and a generated thrust, and a generated thrust and a target thrust in the first actuator A control method for controlling movement of a moving body by a plurality of types of actuators including a second actuator controlled to compensate for an error, which is for driving the first actuator to generate a target thrust. And a control step of controlling movement of the movable body while driving the first actuator based on the drive information, wherein the generation step supplies the first actuator. By detecting the current value of the second actuator while changing the current value, the absolute value of the current value of the second actuator is allowed Information indicating the correspondence between the target thrust and the specific current value by performing the first step for each of a plurality of different target thrusts for determining the specific current value of the first actuator, which will be the following And the second step of generating the drive information.
本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。 Further objects or other aspects of the present invention will be made clear by the preferred embodiments described below with reference to the accompanying drawings.
本発明によれば、例えば、複数種類のアクチュエータにより移動体を移動させる際の発熱の点で有利な技術を提供することができる。 According to the present invention, for example, an advantageous technique can be provided in terms of heat generation when moving a moving object by a plurality of types of actuators.
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材ないし要素については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same members or elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
以下の実施形態では、移動体の移動を制御する制御装置として、原版や基板などの対象物を保持して移動可能なステージの移動を制御するステージ装置(位置決め装置)について説明する。該ステージ装置は、複数種類のアクチュエータによりステージを移動するように構成され、複数種類のアクチュエータは、互いに種類の異なる第1アクチュエータおよび第2アクチュエータを含みうる。以下の説明では、第1アクチュエータとして電磁アクチュエータを、第2アクチュエータとしてリニアモータを例示する。 In the following embodiment, a stage apparatus (positioning apparatus) that holds an object such as an original or a substrate and controls movement of a movable stage will be described as a control apparatus that controls movement of a movable body. The stage apparatus is configured to move the stage by a plurality of types of actuators, and the plurality of types of actuators may include first and second actuators of different types. In the following description, an electromagnetic actuator is exemplified as the first actuator, and a linear motor is exemplified as the second actuator.
<第1実施形態>
本発明に係る第1実施形態のステージ装置100について説明する。図1は、本実施形態のステージ装置100の構成を示す概略図であり、ステージ装置100を上方(Z方向)から見た図である。本実施形態のステージ装置100は、位置決め精度は劣るが大ストロークかつ大推力の粗動ステージ101と、小ストロークであるが位置決め精度が高い微動ステージ102と、制御部110とで構成されうる。制御部110は、例えばCPUやメモリ(記憶部)等を含むコンピュータによって構成され、各種アクチュエータを制御して粗動ステージ101および微動ステージ102の移動を制御する。また、本実施形態において、微動ステージ102は、真空吸着や静電吸着などにより、原版や基板などの対象物を保持するように構成されうる。
First Embodiment
A
粗動ステージ101は、粗動リニアモータ103a、103bにより所定方向(図1では±Y方向)に駆動される。また、微動ステージ102は、微動リニアモータ104a、104b、および電磁アクチュエータ105a、105bにより粗動ステージ101と非接触で連結され、粗動ステージ101に対して所定方向(図1では±Y方向)に駆動される。一般に、リニアモータは、供給電流に対する発生推力の線形性がよく扱いやすいが、推力定数が小さく、単位電流当たりの発熱量が大きいため、発熱の観点で不利である。そのため、本実施形態では、微動ステージ102を駆動するアクチュエータとして、微動リニアモータ104(104a、104b)に加えて電磁アクチュエータ105(105a、105b)を更に設けている。そして、微動ステージ102の位置決め制御を微動リニアモータ104で行い、微動ステージ102の加減速制御を電磁アクチュエータ105で行っている。これにより、微動ステージ102の高精度な位置決めと、リニアモータでの発熱の低減との双方を実現している。
図2は、微動ステージ102の移動を制御するための制御システムを示すブロック線図である。本実施形態に係る制御システムでは、微動リニアモータ104による微動ステージ102の位置フィードバック制御系と、電磁アクチュエータ105による微動ステージ102の加減速フィードバック制御系とが、それぞれ独立して構成されている。また、電磁アクチュエータ105は、一般に、供給電流と発生推力との関係に非線形性を有し、電磁アクチュエータで発生した推力と目標推力との間に誤差が生じうる。当該誤差は、電磁アクチュエータの個体差などによりばらつくため、本実施形態に係る制御システムは、当該誤差を補償するように微動リニアモータ104に推力を発生させて目標推力を実現するように構成されている。ここで、図2において、第1補償器111、第1ドライバ112、第2補償器113、第2ドライバ114、減算器115および116、加算器117は、制御部110に構成要素として含まれうる。
FIG. 2 is a block diagram showing a control system for controlling the movement of
まず、電磁アクチュエータ105による微動ステージ102の加減速フィードバック制御系について説明する。電磁アクチュエータ105で発生した推力Faは、力計測部118によって計測され、計測された推力Faが減算器115に入力される。減算器115は、力計測部118で計測された推力Faと目標推力Fとの偏差を第1補償器111に供給する。第1補償器111は、例えばPID補償器やフィルタ(ローパスフィルタ、ノッチフィルタ)などを含み、減算器115から供給された偏差に基づいて、第1ドライバ112に対する指令値を生成する。第1ドライバ112は、例えば電流アンプであり、第1補償器111からの指令値に基づいて電磁アクチュエータ105(105a、105b)に電流を供給し、該電磁アクチュエータ105を駆動する。
First, an acceleration / deceleration feedback control system of the
ここで、力計測部118は、例えば、電磁アクチュエータ105に設けられたサーチコイルを含み、電磁アクチュエータ105で発生した磁束を該サーチコイルで検出した結果に基づいて推力Faを求めるように構成されう。また、力計測部118は、例えば、微動ステージ102上に設けられた加速度計を含み、加速度計で得られた加速度aに微動ステージ102の質量mを乗じることで推力Faを求めるように構成されてもよい。さらに、力計測部118は、微動ステージ102の速度や位置を検出する検出計(レーザ干渉計等)を含み、検出計で得られた速度や位置の情報を微分等して得られた加速度から推力Faを求めるように構成されてもよい。
Here, the
次に、微動リニアモータ104による微動ステージ102の位置フィードバック制御系について説明する。微動ステージ102の位置は、レーザ干渉計等を有する位置計測部119によって計測され、計測された微動ステージ102の位置が減算器116に入力される。減算器116は、位置計測部119で計測された微動ステージ102の位置と目標位置Pとの偏差を第2補償器113に供給する。第2補償器113は、例えばPID補償器やフィルタ(ローパスフィルタ、ノッチフィルタ)などを含み、減算器116から供給された偏差に基づいて、第2ドライバ114に対する指令値を生成する。第2ドライバ114は、例えば電流アンプであり、第2補償器113からの指令値に基づいて微動リニアモータ104(104a、104b)に電流を供給し、該微動リニアモータ104を駆動する。
Next, a position feedback control system of
このように構成された位置フィードバック制御系では、電磁アクチュエータ105の推力Faと目標推力Fとの誤差を補償するように、微動リニアモータ104で推力Fbを発生させることができる。したがって、電動アクチュエータ105の推力Faと微動リニアモータ104の推力Fbとを加算器117で合成する(足し合せる)ことにより、目標推力Fを実現することができる(F=Fa+Fb)。
In the position feedback control system configured as described above, it is possible to generate thrust Fb by fine movement
上述のように、本実施形態の制御システムでは、力計測部118により電磁アクチュエータ105の推力Faを計測し、その計測結果に基づいて、電磁アクチュエータ105の推力Faが目標推力Fになるようにフィードバック制御が行われる。しかしながら、フィードバック制御では、刻々と変化する目標推力Fに追従させて電磁アクチュエータ105の推力Faを発生させる際に時間遅れが生じるため、電磁アクチュエータ105の推力Faと目標推力Fとの間に誤差が残ることがある。この場合、微動ステージ102の目標駆動プロファイルに対して加減速の誤差が生じ、当該誤差を補償するように微動リニアモータ104で推力Fbが発生して発熱しうる。そのため、ステージ装置100では、微動リニアモータ104の推力Fbが可能な限り低減するように、電磁アクチュエータ105の推力Faのみによって目標推力Fを実現することが望まれる。
As described above, in the control system according to the present embodiment, the
例えば、電磁アクチュエータ105の推力定数は発生推力Faに依存するため、該推力定数を関数Ka(Fa)として表わすと、電磁アクチュエータ105の電流値Iaと推力Faとの関係は、式(1)のように表わされる。したがって、この関数Ka(Fa)を求めれば、式(1)を展開した式(2)のように、電磁アクチュエータ105の推力Faを目標推力Fにするための電流値Iaを決定することができる。
Fa=Ka(Fa)・Ia ・・・(1)
Ia=Fa/Ka(Fa) ・・・(2)
For example, since the thrust constant of the
Fa = Ka (Fa) · Ia (1)
Ia = Fa / Ka (Fa) (2)
このような関数Ka(Fa)は、目標推力Fを発生させるように電磁アクチュエータ105を駆動するための駆動情報(以下では、「電磁アクチュエータ105の駆動情報」と呼ぶことがある)から求めることができる。したがって、電磁アクチュエータ105の駆動情報を生成し、当該駆動情報に基づいて電磁アクチュエータ105を駆動しながら微動ステージ102の移動を制御すれば、電磁アクチュエータ105で発生する推力を目標推力に近づけることができる。即ち、微動リニアモータ104で発生する推力を低減し、微動リニアモータ104での発熱を低減することができる。ここで、電磁アクチュエータ105の駆動情報は、互いに異なる複数の目標推力Fと、各目標推力Fを発生させるための電磁アクチュエータ105の電流値との対応関係を示す情報を含みうる。
Such function Ka (Fa) may be obtained from drive information (hereinafter sometimes referred to as “drive information of the
図3は、電磁アクチュエータ105の駆動情報を生成する方法を示すフローチャートである。図3に示すフローチャートの各工程は、制御部110によって制御されてもよい。ここで、以下の説明において、「n」は、微動ステージ102の目標加速度(目標推力F)についての管理番号を示しており、「m」は、電磁アクチュエータ105に供給する電流値についての管理番号を示している。
FIG. 3 is a flowchart showing a method of generating drive information of the
S11では、微動ステージ102の目標加速度an(即ち、目標推力F)を設定する。目標加速度anは、任意に設定することができるが、実際に微動ステージ102を移動させる際に用いる可能性のある加速度の範囲内で設定することが好ましい。
In S11, it sets the target acceleration a n of the fine moving stage 102 (i.e., the target thrust force F). Target acceleration a n is can be arbitrarily set, it is preferable to set within the range of acceleration that might be used when moving actually
S12では、電磁アクチュエータ105の電流値In,mを設定する。該電流値In,mは、任意に設定することができるが、電磁アクチュエータ105によって微動ステージ102の目標加速度anが得られると推定される電流値の周辺の値に設定されることが好ましい。S13では、S12で設定した電流値In,mで電磁アクチュエータ105を駆動し、そのときに微動リニアモータ104に供給される電流値in,mを検出部118によって検出する。検出部118は例えば電流センサを含み、検出部118で検出された微動リニアモータ104の電流値in,mはメモリ(記憶部)に記憶される。
In S12, the current value In , m of the
上述したように、微動リニアモータ104は、電磁アクチュエータ105で発生した推力Faと目標推力Fとの差分を補償するように制御される。そのため、当該差分に応じて、微動リニアモータ104によって補償すべき推力が変わり、微動リニアモータ104の電流値in,mが変化する。本実施形態では、電磁アクチュエータ105に供給する電流値In,mを変更しながらS12〜S13を繰り返し行い、電磁アクチュエータ105の各電流値In,mにおいて検出部118で検出された微動リニアモータ104の電流値in,mを逐次記憶する。これにより、図4に示すように、電磁アクチュエータ105の各電流値In,mと、それに対応して検出部118でそれぞれ検出された微動リニアモータ104の電流値in,mとの対応関係を示す情報を得ることができる。以下では、当該情報を、「電流値情報」と呼ぶことがある。
As described above, the fine motion
S14では、電磁アクチュエータ105の電流値を変更して微動リニアモータ104の電流値を検出するか否か(S12〜S13の工程を行うか否か)を判定する。S14での判定は、例えば、今までに得られた電流値情報に基づいて、微動リニアモータ104の電流値in,mが規定値(例えば零)を跨いだか否かによって行ってもよいし、該電流値in,mの絶対値の最小値が得られたか否かによって行ってもよい。即ち、微動リニアモータ104の電流値in,mが規定値を跨いでいない場合や、該電流値in,mの絶対値の最小値が得られていない場合には、電磁アクチュエータ105の電流値を変更して微動リニアモータ104の電流値の検出を行うと判定する。微動リニアモータ104の電流値の検出を行うと判定した場合にはS15に進み、電磁アクチュエータの電流値In,mを変更して(管理番号mをインクリメントして)、S12〜S14の工程を再度行う。電磁アクチュエータの電流値In,mを変更する量は任意である。一方、微動リニアモータ104の電流値の検出を行わないと判定した場合にはS16に進む。
In S14, it is determined whether the current value of the fine adjustment
S16では、電流値情報に基づいて、微動リニアモータ104の電流値が規定値(例えば零)になる電磁アクチュエータ105の電流値を特定電流値Inとして決定する。例えば、図4に示すように、今までに検出部118で検出された微動リニアモータ104の電流値in,mに対し、最小二乗法等を用いて近似直線Aを求める。そして、この近似直線Aにおいて、微動リニアモータ104の電流値が規定値(例えば零)になるときの電磁アクチュエータ105の電流値を特定電流値Inとして決定する。この特定電流値Inは、目標加速度anを実現する目標推力Fn(=m・an)を電磁アクチュエータ105に発生させることができる電流値を示しており、メモリに記憶される。ここで、S16では、微動リニアモータ104の電流値の絶対値が許容値以下になる電磁アクチュエータ105の電流値を特定電流値Inとして決定してもよい。また、微動リニアモータ104の電流値の絶対値が最小になる電磁アクチュエータ105の電流値を特定電流値Inとして決定してもよい。
In S16, based on the current value information to determine the current value of the
S17では、目標加速度anを変更するか否かを判定する。例えば、実際に微動ステージ102を移動させる際に用いる可能性のある加速度の範囲内において、目標加速度を設定したか否かを判定しうる。目標加速度anを変更すると判定した場合にはS18に進み、目標加速度anを変更して(管理番号nをインクリメントして)、S11〜S17の工程を再度行う。一方、目標加速度anを変更しないと判定した場合には終了する。ここで、目標加速度anを変更する量は、任意である。
In S17, it determines whether to change the target acceleration a n. For example, it may be determined whether the target acceleration has been set within the range of acceleration that may be used when actually moving the
このように、図3に示すフローチャートの各工程を行うことにより、図5に示すように電磁アクチュエータの駆動情報を得ることができる。図5における横軸は、目標推力Fを示し、縦軸は、対応する目標推力Fnを発生させることができる電磁アクチュエータ105の特定電流値Inを示している。また、図5の駆動情報における各プロット点は、S11で設定した目標加速度an(目標推力Fn)の数だけある。このように生成された電磁アクチュエータ105の駆動情報は、各プロット点に対して最小二乗法などを用いて近似線を求め、該近似線を、上述した関数Ka(Fa)としてメモリに記憶してもよいし、テーブルとして記憶してもよい。テーブルとして記憶する際には、各プロット点の間を、線形補間等の方法で補間してもよい。ここで、図5に示す電磁アクチュエータ105の駆動情報は、電磁アクチュエータ105a、105bの各々について生成されうる
上述したように、本実施形態のステージ装置100では、発熱しやすい微動リニアモータ104で推力が発生しないように、電磁アクチュエータ105の駆動情報を生成する。そして、制御部110は、生成した駆動情報に基づいて、電磁アクチュエータ105を制御しながら微動ステージ102の移動を制御する。具体的には、制御部110の第1補償器111は、生成した電磁アクチュエータ105の駆動情報を参照しながら、目標推力Fに対応する特定電流値Inが電磁アクチュエータ105に供給されるように、第1ドライバ112への指令値を生成する。これにより、微動ステージ102の熱変形など、微動リニアモータ104での発熱による影響を低減し、リソグラフィ装置におけるパターンの転写精度を向上させることができる。
Thus, by performing each process of the flowchart shown in FIG. 3, it is possible to obtain drive information of the electromagnetic actuator as shown in FIG. The horizontal axis in FIG. 5 shows the target force F, the vertical axis represents the specific electric current value I n of the
ここで、上述したように生成された電磁アクチュエータ105の駆動情報は、ステージ装置100の製造時などのキャリブレーション時に取得されうる。しかしながら、例えばアクチュエータ特性の経時変化などにより、該駆動情報に基づいて電磁アクチュエータ105を制御していても、電磁アクチュエータ105で発生した推力が目標推力にならずに、微動リニアモータ104に推力が発生することがある。この場合、検出部118で電流が検出されることとなる。そのため、検出部118で検出された電流値が、事前に設定された閾値以上になった場合に、図3に示すフローチャートを再度行い、電磁アクチュエータ105の駆動情報を更新してもよい。
Here, the drive information of the
また、本実施形態では、電磁アクチュエータ105を2個配置した図1の構成について説明したが、電磁アクチュエータの配置および個数は、図1の構成に限られるものではなく、任意でありうる。微動リニアモータ104の配置および個数についても、図1の構成に限られるものではなく、任意でありうる。更に、本実施形態では、電磁アクチュエータとリニアモータとを例示したが、それらのアクチュエータの代わりに、他のアクチュエータを用いてもよい。
Furthermore, although the configuration of FIG. 1 in which two
<第2実施形態>
電磁アクチュエータのように、磁気回路を含むアクチュエータの場合、アクチュエータの電流と推力との関係にヒステリシスが存在する。本実施形態では、電磁アクチュエータ105のヒステリシスを考慮して、該電磁アクチュエータ105の駆動情報を生成する例について説明する。つまり、本実施形態では、目標推力(目標加速度)を増加させるときと減少させるときとの各々について、電磁アクチュエータ105の駆動情報を生成する例について説明する。つまり、本実施形態では、目標推力を増加させながら微動ステージ102を移動させる際に適用する駆動情報(第1駆動情報)と、目標推力を減少させながら微動ステージ102を移動させる際に適用する駆動情報(第2駆動情報)とをそれぞれ生成する。ここで、本実施形態は、第1実施形態を基本的に引き継ぐものであり、ステージ装置100の構成等は図1に示すものと同様である。
Second Embodiment
In the case of an actuator including a magnetic circuit, such as an electromagnetic actuator, hysteresis exists in the relationship between the current and the thrust of the actuator. In the present embodiment, an example in which drive information of the
まず、目標推力を増加させるときに適用する電磁アクチュエータ105の第1駆動情報を生成する。図6は、電磁アクチュエータ105の第1駆動情報を生成する方法を示すフローチャートである。図6に示すフローチャートは、S23の工程が、図3に示すフローチャートのS13と異なるだけで、それ以外のS21〜S22、S24〜28の工程は、図3に示すフローチャートのS11〜S12、S14〜S18とそれぞれ同様である。
First, first drive information of the
S23では、S22で設定した電流値In,mで電磁アクチュエータ105を駆動する。そして、微動ステージ102の目標加速度を0からanまで増加させ、微動ステージ102の目標加速度がanになったときに微動リニアモータ104に供給される電流値in,mを検出部118によって検出する。その他の工程は、図3に示すフローチャートと同様に行うことにより、図8における黒丸のプロット点U(●)で示すように、電磁アクチュエータ105の第1駆動情報を生成することができる。
In S23, the
次に、目標推力を減少させるときに適用する電磁アクチュエータ105の第2駆動情報を生成する。図7は、電磁アクチュエータ105の第2駆動情報を生成する方法を示すフローチャートである。図7に示すフローチャートは、S33の工程が、図3に示すフローチャートのS13と異なるだけで、それ以外のS31〜S32、S34〜38の工程は、図3に示すフローチャートのS11〜S12、S14〜S18とそれぞれ同様である。
Next, second drive information of the
S33では、S32で設定した電流値In,mで電磁アクチュエータ105を駆動する。そして、微動ステージ102の目標加速度をamaxからanまで減少させ、微動ステージ102の目標加速度がanになったときに微動リニアモータ104に供給される電流値in,mを検出部118によって検出する。その他の工程は、図3に示すフローチャートと同様に行うことにより、図8における白丸のプロット点D(○)で示すように、電磁アクチュエータ105の第2駆動情報を生成することができる。ここで、加速度amaxは、実際に微動ステージ102を駆動するときの加速度に設定されうる。
In S33, the
図8に示すように、電磁アクチュエータ105の第1駆動情報と第2駆動情報とでは、目標推力に対応する特定電流値が異なる値になる。例えば、目標推力Fnに対応する特定電流値Inは、第1駆動情報では「Iun」になるのに対し、第2駆動情報では「Idn」になりズレが生じている。したがって、制御部110は、目標推力を0からFmaxまで増加させて微動ステージ102を移動させる際には、第1駆動情報を用いて電磁アクチュエータ105を制御するとよい。同様に、目標推力をFmaxから0に減少させて微動ステージ102を移動させる際には、第2駆動情報を用いて電磁アクチュエータ105を制御するとよい。このように電磁アクチュエータ105のヒステリシスを考慮した制御を行うことにより、微動リニアモータ104での発熱による影響を更に低減し、リソグラフィ装置におけるパターンの転写精度を更に向上させることができる。ここで、図8におけるFmaxは、加速度amaxに対応した推力を示している。
As shown in FIG. 8, in the first drive information and the second drive information of the
<リソグラフィ装置の実施形態>
基板にパターンを形成するリソグラフィ装置において、第1実施形態および第2実施形態で説明したステージ装置を適用する例について説明する。リソグラフィ装置は、例えば、基板を露光して原版(マスク)のパターンを基板に転写する露光装置や、原版(モールド)を用いて基板上にインプリント材のパターンを形成するインプリント装置、荷電粒子線により基板にパターンを形成する描画装置を含みうる。これらの装置において、上述のステージ装置は、原版(マスク、モールド)および基板の少なくとも一方を保持して移動可能なステージの移動を制御するために用いられうる。以下に、露光装置において上述のステージ装置を用いる例について説明する。
Embodiment of Lithographic Apparatus
An example of applying the stage apparatus described in the first embodiment and the second embodiment to a lithography apparatus that forms a pattern on a substrate will be described. The lithography apparatus may be, for example, an exposure apparatus that exposes a substrate to transfer a pattern of an original (mask) onto the substrate, an imprint apparatus that forms a pattern of an imprint material on a substrate using the original (mold), charged particles The apparatus may include a drawing device that forms a pattern on a substrate by lines. In these devices, the above-described stage device can be used to hold at least one of the original (mask, mold) and the substrate to control the movement of the movable stage. Hereinafter, an example in which the above-described stage device is used in the exposure apparatus will be described.
図9は、本発明のステージ装置を適用した露光装置200を示す概略図である。露光装置200は、照明光学系201と、原版202を保持して移動可能な原版ステージ203と、投影光学系204と、基板205を保持して移動可能な基板ステージ206とを含みうる。上述のステージ装置は、原版ステージ203および基板ステージ206のいずれか一方に適用されうる。
FIG. 9 is a schematic view showing an
<物品の製造方法の実施形態>
本発明の実施形態における物品の製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。本実施形態の物品の製造方法は、上記のリソグラフィ装置(露光装置)を用いて基板にパターンを形成する工程(基板を露光する工程)と、かかる工程でパターンが形成された基板を加工(例えば現像)する工程とを含む。更に、かかる製造方法は、他の周知の工程(酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、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)を含む。本実施形態の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも1つにおいて有利である。
<Embodiment of manufacturing method of article>
The method for producing an article in the embodiment of the present invention is suitable for producing an article such as a microdevice such as a semiconductor device or an element having a microstructure, for example. The method of manufacturing an article according to the present embodiment includes the steps of forming a pattern on a substrate using the above-described lithography apparatus (exposure apparatus) (a step of exposing a substrate), and processing the substrate on which the pattern is formed in such a step And developing). Furthermore, such a manufacturing method includes other known steps (oxidation, film formation, deposition, doping, planarization, etching, resist peeling, dicing, bonding, packaging, etc.). The method of manufacturing an article according to the present embodiment is advantageous in at least one of the performance, quality, productivity, and production cost of an article, as compared to the conventional method.
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, it goes without saying that the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the present invention.
100:ステージ装置、101:粗動ステージ、102:微動ステージ、103a,103b:粗動リニアモータ、104a,104b:微動リニアモータ、105a,105b:電磁アクチュエータ、110:制御部 100: stage device, 101: coarse movement stage, 102: fine movement stage, 103a, 103b: coarse movement linear motor, 104a, 104b: fine movement linear motor, 105a, 105b: electromagnetic actuator, 110: control unit
Claims (12)
目標推力を発生させるように前記第1アクチュエータを駆動するための駆動情報を生成する生成工程と、
前記駆動情報に基づいて前記第1アクチュエータを駆動しながら、前記移動体の移動を制御する制御工程と、を含み、
前記生成工程は、
前記第1アクチュエータに供給する電流値を変更しながら前記第2アクチュエータの電流値を検出することにより、前記第2アクチュエータの電流値の絶対値が許容値以下となる前記第1アクチュエータの特定電流値を求める第1工程と、
互いに異なる複数の目標推力の各々について前記第1工程を行うことにより、目標推力と前記特定電流値との対応関係を示す情報を前記駆動情報として生成する第2工程と、を含むことを特徴とする制御方法。 A plurality of types of actuators including a first actuator having nonlinearity in the relationship between the supplied current and the generated thrust, and a second actuator controlled to compensate for an error between the generated thrust at the first actuator and the target thrust. A control method for controlling the movement of a mobile body by
A generation step of generating drive information for driving the first actuator so as to generate a target thrust force;
And controlling the movement of the movable body while driving the first actuator based on the drive information.
The generation step is
By detecting the current value of the second actuator while changing the current value supplied to the first actuator, the specific current value of the first actuator for which the absolute value of the current value of the second actuator is less than the allowable value The first step of determining
And performing a first step for each of a plurality of different target thrusts to generate information indicating the correspondence between the target thrust and the specific current value as the drive information. Control method.
供給電流と発生推力とに非線形性を有し、前記移動体を移動させる第1アクチュエータと、
前記第1アクチュエータとは種類が異なり、前記移動体を移動させる第2アクチュエータと、
目標推力を発生させるように前記第1アクチュエータを駆動するための駆動情報に基づいて前記第1アクチュエータを制御するとともに、前記第1アクチュエータで発生した推力と目標推力との誤差を補償するように前記第2アクチュエータを制御する制御部と、を含み、
前記制御部は、
前記第1アクチュエータに供給する電流値を変更しながら前記第2アクチュエータの電流値を検出することにより、前記第2アクチュエータの電流値の絶対値が許容値以下となる前記第1アクチュエータの特定電流値を求め、
互いに異なる複数の目標推力の各々について前記特定電流値を求めることにより、目標推力と前記特定電流値との対応関係を示す情報を前記駆動情報として生成する、ことを特徴とする制御装置。 A control device for controlling the movement of a mobile body, wherein
A first actuator having non-linearity in supply current and generated thrust and moving the moving body;
A second actuator which is different in type from the first actuator and moves the movable body;
The first actuator is controlled based on drive information for driving the first actuator to generate a target thrust, and the error between the thrust generated by the first actuator and the target thrust is compensated. A control unit that controls the second actuator;
The control unit
By detecting the current value of the second actuator while changing the current value supplied to the first actuator, the specific current value of the first actuator for which the absolute value of the current value of the second actuator is less than the allowable value Asking for
A control device characterized in that information indicating a correspondence between a target thrust and the specific current value is generated as the drive information by obtaining the specific current value for each of a plurality of different target thrusts.
原版および基板の少なくとも一方を保持して移動可能なステージと、
移動体としての前記ステージの移動を制御する請求項10に記載の制御装置と、
を含むことを特徴とするリソグラフィ装置。 A lithographic apparatus for forming a pattern on a substrate, comprising:
A movable stage which holds at least one of an original and a substrate;
The control device according to claim 10, which controls movement of the stage as a moving body.
A lithographic apparatus comprising:
前記工程でパターンを形成された前記基板を加工する工程と、を含み、
加工された前記基板から物品を製造することを特徴とする物品の製造方法。 Forming a pattern on a substrate using the lithographic apparatus of claim 11;
Processing the substrate having the pattern formed in the step;
A method of producing an article comprising producing an article from the processed substrate.
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