JP2510994B2 - 移動テ−ブル制御装置 - Google Patents
移動テ−ブル制御装置Info
- Publication number
- JP2510994B2 JP2510994B2 JP61132652A JP13265286A JP2510994B2 JP 2510994 B2 JP2510994 B2 JP 2510994B2 JP 61132652 A JP61132652 A JP 61132652A JP 13265286 A JP13265286 A JP 13265286A JP 2510994 B2 JP2510994 B2 JP 2510994B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- control
- speed
- gain
- moving table
- control system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、半導体製造装置や精密位置決め装置に用い
られる移動テーブル制御装置に関する。
られる移動テーブル制御装置に関する。
（従来の技術） 近年の超LSI露光装置においては、マスクをウエハに
転写する際に15〔mm〕程度の長ストロークを0.1〔μ
ｍ〕程度の高精度で位置決めする必要がある。また生産
率を向上させるためにはその位置決め制御に高速性も要
求される。これらの要求を満たす位置計測器には、高分
解能かつディジタル方式であるレーザ干渉計がよく用い
られている。
転写する際に15〔mm〕程度の長ストロークを0.1〔μ
ｍ〕程度の高精度で位置決めする必要がある。また生産
率を向上させるためにはその位置決め制御に高速性も要
求される。これらの要求を満たす位置計測器には、高分
解能かつディジタル方式であるレーザ干渉計がよく用い
られている。
このように、高速かつ高精度を実現する位置決め装置
では、目標位置の近傍より手前では速度制御で駆動し、
目標位置の近傍になったら位置決め制御に切換えて駆動
するものが一般的である。
では、目標位置の近傍より手前では速度制御で駆動し、
目標位置の近傍になったら位置決め制御に切換えて駆動
するものが一般的である。
これはモータ駆動用オペアンプのダイナミックレンジ
の関係上D/A変換器は12bitが限界であり、レーザ干渉計
の分解能を0.01〔μｍ〕とすると±20.48〔μｍ〕の範
囲しか表現できず15〔mm〕程度をそのまま位置制御でき
ないからである。つまりD/A変換器で表現できないうち
は速度制御で駆動し、表現できる範囲になったら切換え
て位置決め制御にすれば長ストロークを高精度で駆動す
る位置決め制御装置が実現できる。
の関係上D/A変換器は12bitが限界であり、レーザ干渉計
の分解能を0.01〔μｍ〕とすると±20.48〔μｍ〕の範
囲しか表現できず15〔mm〕程度をそのまま位置制御でき
ないからである。つまりD/A変換器で表現できないうち
は速度制御で駆動し、表現できる範囲になったら切換え
て位置決め制御にすれば長ストロークを高精度で駆動す
る位置決め制御装置が実現できる。
ゆえに高速かつ高精度でステージを移動させるにはい
かに最適に制御ゲインを調整するかが大きなポイントと
なる。
かに最適に制御ゲインを調整するかが大きなポイントと
なる。
従来の移動テーブルの制御装置においては、制御ルー
プのゲインを決定するオペアンプの入力抵抗を切換える
ものがあったが、固定定数に抵抗であったため、速度過
渡応答と位置過渡応答のそれぞれに最適に調整するのが
困難であり、またその調整が終った後に速度制御時の最
大速度を可変するには目標速度を与えるプログラムをそ
のつど変更しなければならない等の問題を有していた。
プのゲインを決定するオペアンプの入力抵抗を切換える
ものがあったが、固定定数に抵抗であったため、速度過
渡応答と位置過渡応答のそれぞれに最適に調整するのが
困難であり、またその調整が終った後に速度制御時の最
大速度を可変するには目標速度を与えるプログラムをそ
のつど変更しなければならない等の問題を有していた。
（発明が解決しようとする問題点） 上述したように従来の移動テーブル制御装置にあって
は、制御ループのゲインをオペアンプの固定定数の抵抗
を切替えて行なっていたが、速度過渡応答と位置過渡応
答のそれぞれに最適に調整するのが困難であった。ま
た、その調整後に速度制御時の最大速度を可変するには
目標速度を与えるプログラムをその都度変更しなければ
ならなかった。
は、制御ループのゲインをオペアンプの固定定数の抵抗
を切替えて行なっていたが、速度過渡応答と位置過渡応
答のそれぞれに最適に調整するのが困難であった。ま
た、その調整後に速度制御時の最大速度を可変するには
目標速度を与えるプログラムをその都度変更しなければ
ならなかった。
本発明は以上のような点に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、制御ループのゲインの調整を容
易にして速度過渡応答と位置過渡応答時にも安定した移
動テーブルの移動制御を行えると共に、かつ速度制御時
の最大速度の変更を目標速度を与えるプログラムを変更
せずに行なえる移動テーブル制御装置を提供することを
目的とする。
の目的とするところは、制御ループのゲインの調整を容
易にして速度過渡応答と位置過渡応答時にも安定した移
動テーブルの移動制御を行えると共に、かつ速度制御時
の最大速度の変更を目標速度を与えるプログラムを変更
せずに行なえる移動テーブル制御装置を提供することを
目的とする。
（問題点を解決するための手段） 本発明にあっては、移動テーブルを位置決めの目標位
置近傍より手前では速度制御ループによる速度制御を行
う速度制御系で駆動し、目標位置近傍で前記速度ループ
を含む位置制御ループによる位置制御を行う位置制御系
に切換えて駆動する移動テーブル制御装置において、前
記速度制御系に設けられ前記速度制御ループのゲインを
設定可能な第１のゲイン設定手段と、前記位置制御系に
設けられ前記位置制御ループのゲインを設定可能な第２
のゲイン設定手段と、前記移動テーブルの移動情報信号
に基づいて前記第１および第２のゲイン設定手段のゲイ
ンを決定して調整制御する制御手段とを備え、前記速度
制御系あるいは前記位置制御系による前記移動テーブル
の駆動制御の最中に、前記制御手段により前記第１ある
いは第２のゲイン設定手段のゲインをそれぞれ独立して
調整制御可能に構成したことを特徴としている （作用） このように構成された移動テーブル制御装置によれ
ば、制御手段で移動テーブルを速度制御または位置制御
で駆動制御している最中に速度制御ループまたは位置制
御ループのゲインを、制御装置からの情報により第１ま
たは第２のゲイン設定手段を用いて精密に制御できるた
め、速度過渡応答と位置過渡応答に最適に調整すること
ができ、高速でかつ高精度な位置決めが可能となる。ま
た、速度制御時の最大速度の設定を第２のゲイン設定手
段により容易に調整できるので、制御装置のプログラム
を変更すること無く実行できる （実施例） 以下図面を参照して本発明の実施例を説明する。
置近傍より手前では速度制御ループによる速度制御を行
う速度制御系で駆動し、目標位置近傍で前記速度ループ
を含む位置制御ループによる位置制御を行う位置制御系
に切換えて駆動する移動テーブル制御装置において、前
記速度制御系に設けられ前記速度制御ループのゲインを
設定可能な第１のゲイン設定手段と、前記位置制御系に
設けられ前記位置制御ループのゲインを設定可能な第２
のゲイン設定手段と、前記移動テーブルの移動情報信号
に基づいて前記第１および第２のゲイン設定手段のゲイ
ンを決定して調整制御する制御手段とを備え、前記速度
制御系あるいは前記位置制御系による前記移動テーブル
の駆動制御の最中に、前記制御手段により前記第１ある
いは第２のゲイン設定手段のゲインをそれぞれ独立して
調整制御可能に構成したことを特徴としている （作用） このように構成された移動テーブル制御装置によれ
ば、制御手段で移動テーブルを速度制御または位置制御
で駆動制御している最中に速度制御ループまたは位置制
御ループのゲインを、制御装置からの情報により第１ま
たは第２のゲイン設定手段を用いて精密に制御できるた
め、速度過渡応答と位置過渡応答に最適に調整すること
ができ、高速でかつ高精度な位置決めが可能となる。ま
た、速度制御時の最大速度の設定を第２のゲイン設定手
段により容易に調整できるので、制御装置のプログラム
を変更すること無く実行できる （実施例） 以下図面を参照して本発明の実施例を説明する。
本発明に係る移動テーブルは、例えば高分解能なディ
ジタル方式計測器を用いて、目標位置の近傍より手前で
は速度制御で駆動し、目標位置の近傍になったら位置決
め制御に切替えて駆動し15mm程度の長ストロークを0.1
μｍ程度の高精度で位置決めする装置等に適用されるも
のである。
ジタル方式計測器を用いて、目標位置の近傍より手前で
は速度制御で駆動し、目標位置の近傍になったら位置決
め制御に切替えて駆動し15mm程度の長ストロークを0.1
μｍ程度の高精度で位置決めする装置等に適用されるも
のである。
第１図は、概略のブロック図である。
まず、移動テーブル制御装置をcpu1のプログラムによ
りSW2をコマンドライン３で速度制御モードに切換え
る。その後cpu1からデータライン４を介して、速度デー
タがD/A変換器５そしてディジタルアッテネータ６へと
払き出される。ここでディジタルアッテネータ６の減衰
率はcpu1により決定されデータライン７を通して送られ
る。ディジタルコンパレータ６からの信号はアナログコ
ンパレータ８に入り、速度発電機９からの信号との差が
演算される。その差信号はディジタルアッテネータ10,
アンプ11を介してDCモータ12へ送られる。ここでディジ
タルアッテネータ10の減衰率はcpu1により決定されデー
タライン14を介して送られる。DCモータ12の回転速度は
速度発電機９により検出される。DCモータ12の回転軸に
は送りねじが直結しており、DCモータ12が等速回転運動
すれば送りねじによりステージ13が等速直線運動をする
ようになっている。
りSW2をコマンドライン３で速度制御モードに切換え
る。その後cpu1からデータライン４を介して、速度デー
タがD/A変換器５そしてディジタルアッテネータ６へと
払き出される。ここでディジタルアッテネータ６の減衰
率はcpu1により決定されデータライン７を通して送られ
る。ディジタルコンパレータ６からの信号はアナログコ
ンパレータ８に入り、速度発電機９からの信号との差が
演算される。その差信号はディジタルアッテネータ10,
アンプ11を介してDCモータ12へ送られる。ここでディジ
タルアッテネータ10の減衰率はcpu1により決定されデー
タライン14を介して送られる。DCモータ12の回転速度は
速度発電機９により検出される。DCモータ12の回転軸に
は送りねじが直結しており、DCモータ12が等速回転運動
すれば送りねじによりステージ13が等速直線運動をする
ようになっている。
つまり、cpu1から一定値のデータを送るとステージ13
が等速直線運動をする。ここでディジタルアッテネータ
10は速度制御ループ内に組込まれているため、これによ
り速度制御ループのゲインをcpu1のデータにより微妙に
調整できる。速度制御はcpu1のデータにより行なう。例
えばD/A変換器５が±10V出力の場合、その±10Vが出力
されるようなデータをcpu1から送る。ゆえに、速度制御
時の最大速度を変更するためには、そのD/A変換器５の
出力を変更するためにcpu1のデータを作りかえなければ
ならないという問題を従来の移動テーブル制御装置はも
っていた。しかし、本発明では、D/A変換器５の出力を
ディジタルアッテネータ６を用いて、cpu1からのデータ
で容易に変更できる。
が等速直線運動をする。ここでディジタルアッテネータ
10は速度制御ループ内に組込まれているため、これによ
り速度制御ループのゲインをcpu1のデータにより微妙に
調整できる。速度制御はcpu1のデータにより行なう。例
えばD/A変換器５が±10V出力の場合、その±10Vが出力
されるようなデータをcpu1から送る。ゆえに、速度制御
時の最大速度を変更するためには、そのD/A変換器５の
出力を変更するためにcpu1のデータを作りかえなければ
ならないという問題を従来の移動テーブル制御装置はも
っていた。しかし、本発明では、D/A変換器５の出力を
ディジタルアッテネータ６を用いて、cpu1からのデータ
で容易に変更できる。
このような速度制御によりステージ13を高速で移動さ
せる。同時にステージ13の位置はレーザ干渉計15により
常に観察されており、測長データがcpu1に取り込まれて
いる。cpu1はその測長データと目標位置とを比較してお
り、目標値との差がD/A変換器５で表現できる範囲に入
ったら、SW2を位置制御モードに切換える。位置制御モ
ードに入るとデータライン16を介してcpu1から目標値が
ディジタルコンパレータ17へと送られる。ディジタルコ
ンパレータ17へはレーザ干渉計15からのディジタル測長
データが送られており目標位置との偏差位置が演算され
る。このデータは前述の速度制御ループへと入力され
て、全体として速度制御ループを含んだ位置制御ループ
が構成される。
せる。同時にステージ13の位置はレーザ干渉計15により
常に観察されており、測長データがcpu1に取り込まれて
いる。cpu1はその測長データと目標位置とを比較してお
り、目標値との差がD/A変換器５で表現できる範囲に入
ったら、SW2を位置制御モードに切換える。位置制御モ
ードに入るとデータライン16を介してcpu1から目標値が
ディジタルコンパレータ17へと送られる。ディジタルコ
ンパレータ17へはレーザ干渉計15からのディジタル測長
データが送られており目標位置との偏差位置が演算され
る。このデータは前述の速度制御ループへと入力され
て、全体として速度制御ループを含んだ位置制御ループ
が構成される。
ディジタルアッテネータ６は速度制御時においては、
最大速度を可変するために用いていたが、位置制御ルー
プにおいては、位置制御ループのゲインを調整するため
に用いる。ゆえに速度制御モードと位置制御モードとで
切換える必要があり、さらに位置制御モードの時には微
妙な調整が必要となる。本発明ではデータライン７を介
してcpu1のデータを切換えて送りこみを可能にしてい
る。
最大速度を可変するために用いていたが、位置制御ルー
プにおいては、位置制御ループのゲインを調整するため
に用いる。ゆえに速度制御モードと位置制御モードとで
切換える必要があり、さらに位置制御モードの時には微
妙な調整が必要となる。本発明ではデータライン７を介
してcpu1のデータを切換えて送りこみを可能にしてい
る。
以上詳述したように本発明によれば、位置制御及び速
度制御のループのゲインを容易に微妙に可変することが
可能となり移動テーブルの高精度な位置決めを高速で行
なうことができる。
度制御のループのゲインを容易に微妙に可変することが
可能となり移動テーブルの高精度な位置決めを高速で行
なうことができる。
第１図は、本発明の移動テーブル制御装置に係る一実施
例を示す概略ブロック図である。 １…CPU（制御手段）、２…（制御切替え）SW ６…アッテネータ（第２のゲイン設定手段）、10…アッ
テネータ（第１のゲイン設定手段） 12…モータ、13…移動テーブル
例を示す概略ブロック図である。 １…CPU（制御手段）、２…（制御切替え）SW ６…アッテネータ（第２のゲイン設定手段）、10…アッ
テネータ（第１のゲイン設定手段） 12…モータ、13…移動テーブル
Claims (3)
- 【請求項１】移動テーブルを位置決めの目標位置近傍よ
り手前では速度制御ループによる速度制御を行う速度制
御系で駆動し、目標位置近傍で前記速度ループを含む位
置制御ループによる位置制御を行う位置制御系に切換え
て駆動する移動テーブル制御装置において、 前記速度制御系に設けられ前記速度制御ループのゲイン
を設定可能な第１のゲイン設定手段と、前記位置制御系
に設けられ前記位置制御ループのゲインを設定可能な第
２のゲイン設定手段と、前記移動テーブルの移動情報信
号に基づいて前記第１および第２のゲイン設定手段のゲ
インを決定して調整制御する制御手段とを備え、前記速
度制御系あるいは前記位置制御系による前記移動テーブ
ルの駆動制御の最中に、前記制御手段により前記第１あ
るいは第２のゲイン設定手段のゲインをそれぞれ独立し
て調整制御可能に構成したことを特徴とする移動テーブ
ル制御装置。 - 【請求項２】前記速度制御系による前記移動テーブルの
駆動制御においては、前記第２のゲイン設定手段のゲイ
ンは前記移動テーブルの最大速度を可変するために前記
制御手段により調整制御されており、前記速度制御系に
よる前記移動テーブルの駆動制御の最中に、前記第１の
ゲイン設定手段のゲインを前記制御手段により微調整す
るように構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の移動テーブル制御装置。 - 【請求項３】前記位置制御系による前記移動テーブルの
駆動制御の最中に、前記第１および第２のゲイン調整手
段のゲインをそれぞれ微調整するように構成したことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の移動テーブル制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61132652A JP2510994B2 (ja) | 1986-06-10 | 1986-06-10 | 移動テ−ブル制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61132652A JP2510994B2 (ja) | 1986-06-10 | 1986-06-10 | 移動テ−ブル制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62290913A JPS62290913A (ja) | 1987-12-17 |
| JP2510994B2 true JP2510994B2 (ja) | 1996-06-26 |
Family
ID=15086326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61132652A Expired - Fee Related JP2510994B2 (ja) | 1986-06-10 | 1986-06-10 | 移動テ−ブル制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2510994B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS605306A (ja) * | 1983-06-24 | 1985-01-11 | Fanuc Ltd | サ−ボ制御装置 |
| JPH0616246B2 (ja) * | 1984-11-16 | 1994-03-02 | キヤノン株式会社 | 位置決め制御装置 |
-
1986
- 1986-06-10 JP JP61132652A patent/JP2510994B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62290913A (ja) | 1987-12-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |