JP6181156B2 - 研磨のインシトゥ監視時にデータをフィルタリングするための線形予測 - Google Patents
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Description
ここで、
は予測信号値であり、pは計算に使用されるデータ点の数であり(n−1に等しくすることができる)、xn−iは以前の観測信号値であり、aiは予測因子係数である。追加の予測値、例えば
を生成するために、計算は、nを増加させること、およびxn−i中に以前に予測された値を使用することによって、繰り返すことができる。
Ri=E{xnxn−i}
ここで、Rは信号xnの自己相関であり、Eは予測値関数(例えば平均値)である。自己相関基準は、1<<j<<pとして、次式のように表すことができる。
が計算される。演繹的推定値
は、ステップkの前に測定された測定量zの複数の値と、zの複数の線形補間値との平均として計算することができる。周期的外乱が存在する場合、演繹的推定値
は、測定データからなる周期の半分(「左側」すなわち過去の半分)および線形予測を用いて生成される周期の半分(「右側」すなわち未来の半分)を有する、1周期にわたる値から計算することができる。演繹的推定値
は、測定量の平均、すなわち
として計算することができ、この平均は、時間ステップkを中心にして1周期にわたって行われている。したがって、演繹的推定値
は、測定データと線形予測データの両方を含む値の平均として計算することができる。モータトルク測定値の場合では、この周期はヘッド掃引周期になる。
は次式のように計算することができ、
ここで、2L+1は計算で使用されたデータ点の数であり、ziはL≧0に対するzの以前の観測測定値であり、zk−LはL<0に対するzの予測値である。zの予測値は、線形予測を使用して生成することができる。
ここで
は、以前のステップからの帰納的状態推定値である。
P− k=A2Pk−1+Q (TT.3)
を使用して計算することができる。この実施態様では、Aはスカラー量である。しかし、より一般的な場合では、Aは行列とすることができ、それに応じて式が修正される。
Rs=測定値−fut[1] (MM.1)
ここで、fut[1]は測定の予測値であり、この予測値は、以前のすべての測定データについて線形予測式を使用して計算される。添え字[1]は、予測が未来の1つのステップで行われることを指す。
aiの値は、線形予測について前述した通りに計算される。
Claims (15)
- 基板を研磨すること、
研磨時に前記基板をインシトゥ監視システムで監視することであって、前記監視することはセンサから信号を生成することを含み、前記信号は一連の測定値を含む、監視すること、
フィルタリング済み信号を生成するため前記信号をフィルタリングすることであって、前記フィルタリング済み信号は一連の調整値を含み、前記フィルタリングすることは前記一連の調整値の各調整値に対して、
線形予測を使用して前記一連の測定値から少なくとも1つの予測値を生成すること、および
前記一連の測定値および前記予測値から前記調整値を計算すること
を含む、フィルタリングすること、ならびに
研磨終点または研磨速度の調整の少なくとも1つを前記フィルタリング済み信号から決定すること
を含む、研磨を制御する方法。 - 前記インシトゥ監視システムが、モータ電流監視システムまたはモータトルク監視システムを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記インシトゥ監視システムが、キャリアヘッドモータ電流監視システムまたはキャリアヘッドモータトルク監視システムを含む、請求項2に記載の方法。
- 前記モータトルク監視システムが、プラテンモータ電流監視システムまたはプラテンモータトルク監視システムを含む、請求項2に記載の方法。
- 少なくとも1つの予測値を生成することが複数の予測値を生成することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記調整値を計算することが周波数領域フィルタを適用することを含む、請求項5に記載の方法。
- 前記複数の予測値が少なくとも20個の値を含む、請求項6に記載の方法。
- 前記線形予測が、第1の予測信号値
を計算することを含み、ここで、
は第1の予測信号値であり、pは前記計算で使用される信号値の数であり(n−1に等しくすることができる)、xn−iは以前の観測信号値であり、aiは予測因子係数であり、および、第2の予測信号値
を計算することを含み、ここで、
は第2の予測信号値であり、Lは0より大きく、pは前記計算に使用される信号値の数であり(n+L−1に等しくすることができる)、xn+L−iは、L−i≧0に対する以前の観測信号値、およびL−i<0に対する予測された信号値であり、aiは予測因子係数である、請求項7に記載の方法。 - および
Ri=E{xnxn−i}
であり、ここで、Rは前記信号xnの自己相関であり、Eは予測値関数である、請求項8に記載の方法。 - 前記調整値を計算することが、前記少なくとも1つの予測信号値を計算するために線形予測が使用される修正カルマンフィルタを適用することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記修正カルマンフィルタで次の時間更新式
を使用し、ここで、2L+1は前記計算に使用されるデータ点の数であり、ziはL≧0に対する以前の測定信号値であり、zk−LはL<0に対するzの予測信号値である、請求項10に記載の方法。 - 前記修正カルマンフィルタが、演繹的推定誤差共分散P− kを次式のように計算することを含み、
P− k=A2Pk−1+Q
ここで、
であり、ここで、
は以前のステップの予測信号からの帰納的状態推定値である、請求項11に記載の方法。 - 指示を有する非一時的コンピュータ可読媒体を備えたコンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータ可読媒体が研磨システムのプロセッサによって実行されると、前記研磨システムが、
基板を研磨し、
研磨時に前記基板をインシトゥ監視システムで監視し、前記監視はセンサから信号を生成することを含み、前記信号は一連の測定値を含み、
フィルタリング済み信号を生成するため前記信号をフィルタリングし、前記フィルタリング済み信号は一連の調整値を含み、前記フィルタリングは前記一連の調整値の各調整値に対して、
線形予測を使用して前記一連の測定値から少なくとも1つの予測値を生成すること、および
前記一連の測定値および前記予測値から前記調整値を計算すること
を含み、ならびに
研磨終点または研磨速度の調整の少なくとも1つを前記フィルタリング済み信号から決定する
コンピュータプログラム製品。 - 少なくとも1つの予測値を生成させる指示が、複数の予測値を生成させる指示を含む、請求項13に記載のコンピュータプログラム製品。
- 線形予測を使用することが、第1の予測信号値
を計算することを含み、ここで、
は第1の予測信号値であり、pは前記計算で使用される信号値の数であり(n−1に等しくすることができる)、x n−i は以前の観測信号値であり、a i は予測因子係数である、請求項14に記載のコンピュータプログラム製品。
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