JPH06124126A - Positioning device - Google Patents
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- JPH06124126A JPH06124126A JP4296519A JP29651992A JPH06124126A JP H06124126 A JPH06124126 A JP H06124126A JP 4296519 A JP4296519 A JP 4296519A JP 29651992 A JP29651992 A JP 29651992A JP H06124126 A JPH06124126 A JP H06124126A
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- positioning
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-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、半導体露光装置のＸＹ
ステージの位置決めなどに適用される位置決め装置に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an XY semiconductor exposure apparatus.
The present invention relates to a positioning device applied to positioning of a stage and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図２は従来例に係る位置決め装置を示す
ブロック図であり、図３はそのような位置決め装置が適
用されるＸＹステージの外観を示す斜視図である。従
来、半導体露光装置の図３に示すようなＸＹステージの
位置決め装置は、図２に示すように、位置決めされるＸ
またはＹステージである移動体１０、移動体１０を移動
させるためのモータ６、モータ６の動力が伝えられるボ
ールネジ８、モータ６の動力をボールネジ８に伝えるカ
ップリング７、移動対１０に固定されボールネジ８の回
転運動を直線運動に変換するナット９、モータ６の回転
速度に比例した電圧である回転速度信号Ｖを出力するタ
コ・ジェネレータ５、移動体１０上部に固定されたミラ
ー１１、ミラー１１を用いて移動体１０の現在位置を測
り移動体１０の現在位置信号Ｐを出力するレーザ測長器
１２、移動体１０の位置決め位置を指示する位置指令信
号Ｄ１と移動体１０の現在位置信号Ｐが入力され速度指
令信号Ｄ２を出力する位置アンプ２、速度指令信号Ｄ２
とタコ・ジェネレータ５が出力する回転速度信号Ｖが入
力され電流指令Ｄ３を出力する速度アンプ３、モータ電
流検出用抵抗１３、および、電流指令Ｄ３とモータ電流
検出用抵抗１３の両端の電圧である電流信号Ｉとが入力
されモータ電流Ｍをモータ６に出力する電流アンプ４に
よって構成されている。位置アンプ２および速度アンプ
３の制御ゲインは装置の立上げ時に要求された位置決め
時間および位置決め精度を満たすように設定される。2. Description of the Related Art FIG. 2 is a block diagram showing a positioning device according to a conventional example, and FIG. 3 is a perspective view showing an appearance of an XY stage to which such a positioning device is applied. 2. Description of the Related Art Conventionally, an XY stage positioning device as shown in FIG. 3 of a semiconductor exposure apparatus has an X position as shown in FIG.
Alternatively, a moving body 10 which is a Y stage, a motor 6 for moving the moving body 10, a ball screw 8 for transmitting the power of the motor 6, a coupling 7 for transmitting the power of the motor 6 to the ball screw 8, and a ball screw fixed to the moving pair 10. A nut 9 for converting the rotational movement of 8 into a linear movement, a tacho generator 5 for outputting a rotational speed signal V which is a voltage proportional to the rotational speed of the motor 6, a mirror 11 fixed on the upper part of the moving body 10, and a mirror 11. The laser length measuring device 12 for measuring the current position of the moving body 10 and outputting the current position signal P of the moving body 10, the position command signal D1 for instructing the positioning position of the moving body 10 and the current position signal P of the moving body 10 are used. Position amplifier 2 that outputs speed command signal D2 that is input, speed command signal D2
And the speed amplifier 3 that receives the rotation speed signal V output from the tacho generator 5 and outputs the current command D3, the motor current detection resistor 13, and the voltage across the current command D3 and the motor current detection resistor 13. The current amplifier 4 is configured by the current amplifier 4 which receives the current signal I and outputs the motor current M to the motor 6. The control gains of the position amplifier 2 and the speed amplifier 3 are set so as to satisfy the positioning time and the positioning accuracy required when the apparatus is started up.
【０００３】また、従来、縮小露光装置などに用いられ
るＸＹステージなどの移動体の位置決め装置において
は、所定時間以内に目標位置への位置決めが完了しない
場合はその場でエラーを出し、縮小露光装置全体の動作
を停止するようにしている。その後、縮小露光装置を動
作可能にするためには、位置決め装置が目標位置への位
置決めを完了しない原因を除去してから、リセットスイ
ッチを押すことにより位置決め装置を初期位置駆動し、
縮小露光装置の動作を再度可能としている。Further, in a conventional positioning apparatus for a moving body such as an XY stage used in a reduction exposure apparatus or the like, if positioning at a target position is not completed within a predetermined time, an error is generated on the spot and the reduction exposure apparatus is used. The whole operation is stopped. After that, in order to make the reduction exposure device operable, after removing the cause that the positioning device does not complete the positioning to the target position, the reset switch is pressed to drive the positioning device to the initial position,
The reduction exposure apparatus can be operated again.
【０００４】図７は、従来例に係る他の半導体露光装置
のＸＹステージの外形を示す斜視図である。同図におい
て、７１はＸステージ、７２はＹステージ、７３はヨー
ガイド、７４はエアパッド、７５はＸステージ駆動用リ
ニアモータ、７６はＹステージ駆動用リニアモータ、７
７は計測ミラー、７８はＹステージ位置計測用ミラー
面、７９はＸステージ位置計測用ミラー面、８０はＸス
テージ位置計測用レーザー光、８１はＹステージ位置計
測用レーザ光である。ＸＹステージ７１，７２は静圧エ
アパッドを用いたリニアモータによるダイレクトドライ
ブステージである。Ｙステージ位置計測用ミラー面７８
にレーザ干渉計のＹステージ位置計測用レーザ光８１を
当てＹステージ７２の位置を計測して、Ｙステージ７２
を目標位置に位置決めする。Ｘステージ位置計測用ミラ
ー面７９にレーザ干渉計のＸステージ位置計測用レーザ
光８０を当てＸステージ７１の位置を計測して、Ｘステ
ージ７１を目標位置に位置決めする。Ｘステージ駆動用
リニアモータ７５とＹステージ駆動用リニアモータ７６
から発生する熱は、ＸＹステージの周囲に空調設備を設
置して半導体製造装置の外に排気する構成になってい
る。FIG. 7 is a perspective view showing the outer shape of an XY stage of another semiconductor exposure apparatus according to the conventional example. In the figure, 71 is an X stage, 72 is a Y stage, 73 is a yaw guide, 74 is an air pad, 75 is an X stage drive linear motor, 76 is a Y stage drive linear motor,
Reference numeral 7 is a measuring mirror, 78 is a Y stage position measuring mirror surface, 79 is an X stage position measuring mirror surface, 80 is an X stage position measuring laser beam, and 81 is a Y stage position measuring laser beam. The XY stages 71 and 72 are direct drive stages by a linear motor using a static pressure air pad. Y stage position measurement mirror surface 78
The laser beam 81 for measuring the Y stage position of the laser interferometer is irradiated onto the Y stage 72 to measure the position of the Y stage 72.
To the target position. The laser beam 80 for measuring the X stage position of the laser interferometer is applied to the mirror surface 79 for measuring the X stage position, the position of the X stage 71 is measured, and the X stage 71 is positioned at the target position. Linear motor 75 for driving X stage and linear motor 76 for driving Y stage
The heat generated from the XY stage is exhausted to the outside of the semiconductor manufacturing apparatus by installing air conditioning equipment around the XY stage.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、図
２に示すような従来の位置決め装置では、位置決め装置
を長期間駆動すると、摩擦接触部の油膜が経時変化し、
位置決め機構のメカ特性が変化してしまう。その結果、
要求される位置決め時間、位置決め精度を満足できなく
なる。そしてこれを避けるために、摩擦接触部の油膜状
態を装置の初期状態と同じにするために、摩擦接触部を
クリーニングして、新しい油を加えるという定期的なメ
ンテナンスが必要であるという欠点がある。However, in the conventional positioning device as shown in FIG. 2, when the positioning device is driven for a long period of time, the oil film of the friction contact portion changes with time,
The mechanical characteristics of the positioning mechanism will change. as a result,
The required positioning time and positioning accuracy cannot be satisfied. Then, in order to avoid this, there is a drawback in that in order to make the oil film state of the friction contact part the same as the initial state of the apparatus, it is necessary to perform regular maintenance of cleaning the friction contact part and adding new oil. .
【０００６】一方、特に高精度の位置決めを必要とする
縮小露光装置のＸＹステージなどの移動体の位置決め装
置においては、目標位置に位置決めが完了しない原因を
特定することが難しく、原因究明までの時間が長くかか
り、装置の稼働率をひどく低下させることが多い。ま
た、所定時間以内に目標位置に位置決めが完了しないと
いうエラーの発生頻度が少ない場合などは、エラー原因
を究明するためにそのエラーを再現させようとしてもな
かなか再現しないので、原因究明までの時間が長くかか
り、装置の稼働率をひどく低下させることが多い。On the other hand, in a positioning apparatus for a moving body such as an XY stage of a reduction exposure apparatus that requires highly accurate positioning, it is difficult to identify the cause of the incomplete positioning at the target position, and it takes time to investigate the cause. Often takes a long time, and the operation rate of the device is often seriously deteriorated. Also, if the frequency of occurrence of an error that positioning is not completed at the target position within the specified time is low, even if you try to reproduce the error in order to investigate the cause of the error, it is difficult to reproduce it. It takes a long time and often severely reduces the availability of the device.
【０００７】さらに前記図７の従来例では、位置決め装
置を長期間連続して駆動すると、ＸＹステージ周囲に設
置した空調設備ではリニアモータから発生した熱をすべ
て除去することができなくなり、ＸＹステージ周辺部で
その熱が対流し、その結果、レーザ干渉計のレーザ光周
囲の温度の上昇によりレーザ波長が変化して、ＸＹステ
ージの位置計測値に誤差が生じてしまう。したがって、
装置の稼働率が低下する。Further, in the conventional example shown in FIG. 7, if the positioning device is continuously driven for a long period of time, it becomes impossible for the air conditioning equipment installed around the XY stage to remove all the heat generated from the linear motor, and the periphery of the XY stage. The heat is convected in the part, and as a result, the laser wavelength changes due to the rise in the temperature around the laser beam of the laser interferometer, resulting in an error in the position measurement value of the XY stage. Therefore,
The operation rate of the equipment is reduced.
【０００８】本発明の目的はこのような従来技術の問題
点に鑑み、位置決め装置において、装置の稼働率を向上
させることにある。より具体的には、第１に、摩擦接触
部のメンテナンス回数を減少させることにある。第２
に、エラーの原因を速やかに究明できるようにすること
にある。第３に、リニアモータからの発熱によるＸＹス
テージの位置計測誤差の発生を防止することにある。An object of the present invention is to improve the operating rate of the positioning device in view of the problems of the prior art. More specifically, firstly, the number of maintenance of the frictional contact portion is reduced. Second
The first is to enable prompt investigation of the cause of the error. Thirdly, it is to prevent the position measurement error of the XY stage from occurring due to heat generation from the linear motor.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
第１の発明によれば、摩擦接触部を介して案内される移
動体と、速度指令信号と移動体の現在の速度とに基き移
動体の速度を制御する速度制御系と、外部からの目標位
置指令信号と移動体の現在位置の信号とに基き前記速度
指令信号を速度制御系に与える位置制御系とを備えた位
置決め装置において、テスト的な目標位置指令信号およ
び速度指令信号を生成するテスト信号生成手段と、速度
制御系へ入力する速度指令信号を位置制御系からのもの
とテスト信号生成手段からのものとで切り換える手段
と、位置制御系へ入力する目標位置指令信号を外部から
のものとテスト信号生成手段からのものとで切り換える
手段と、テスト信号生成手段からの目標位置指令信号お
よび速度指令信号と前記現在位置信号とに基き速度制御
系および位置制御系の特性を測定する手段とを具備する
ようにしている。またさらに、前記速度制御系および位
置制御系の特性の測定結果に基き位置制御系と速度制御
系の制御ゲインを調整する手段を備えるのが好ましい。According to a first aspect of the present invention to achieve the above object, a moving body is guided through a frictional contact portion, a moving body is moved based on a speed command signal and a current speed of the moving body. In a positioning device comprising a speed control system for controlling the speed of the body, and a position control system for giving the speed command signal to the speed control system based on a target position command signal from the outside and a signal of the current position of the moving body, A test signal generating means for generating a test target position command signal and a speed command signal; a means for switching the speed command signal input to the speed control system between the position control system and the test signal generating means; A means for switching a target position command signal input to the position control system between an external one and a test signal generating means, and a target position command signal and a speed command signal from the test signal generating means. Serial so that and means for measuring the characteristics of the speed control system and the position control system based on the current position signal. Furthermore, it is preferable to further include means for adjusting the control gains of the position control system and the speed control system based on the measurement results of the characteristics of the speed control system and the position control system.
【００１０】また、第２の発明は、移動体を移動させる
駆動手段と、移動体の位置を計測する手段と、その計測
位置と目標位置とに基づき駆動手段を制御して移動体を
目標位置に位置決めする駆動制御手段とを備えた位置決
め装置において、移動体の位置を記憶するメモリを具備
し、駆動制御手段はこのメモリに位置決め開始から位置
決め動作終了までにおける所定時間毎の移動体の位置を
記憶させるものであることを特徴とする。前記駆動制御
手段は、位置決め開始後所定の時間を経過しても移動体
を目標位置に停止できない場合は、前記記憶させた移動
体の位置を他のメモリに記憶させるものであることが望
ましい。A second aspect of the present invention is a drive means for moving a moving body, a means for measuring the position of the moving body, and controlling the driving means based on the measured position and the target position to move the moving body to the target position. In the positioning device including the drive control means for positioning the mobile body, a memory for storing the position of the mobile body is provided, and the drive control means stores the position of the mobile body at a predetermined time from the start of positioning to the end of the positioning operation in the memory. It is characterized by being stored. It is preferable that the drive control means stores the stored position of the moving body in another memory when the moving body cannot be stopped at the target position even after a lapse of a predetermined time after the start of positioning.
【００１１】また、第３の発明では、それぞれＸおよび
Ｙ方向に移動可能に案内されたＸおよびＹステージと、
ＸおよびＹステージを移動させるモータと、ＸおよびＹ
ステージ上に設けたミラーと、このミラーを用いてＸお
よびＹステージの位置を測定するためのレーザ干渉計
と、その測定位置に基づきモータの駆動の制御を行うこ
とによりＸおよびＹステージの位置決めを行う駆動制御
手段とを備えた位置決め装置において、モータが発生す
る熱を含む対流がレーザ干渉計の光路上に及ぶのを防止
するカバーをモータの回りに具備するようにしている。
そして、カバー内部の空気を装置の外部に排気するファ
ンをさらに具備するのが望ましい。Further, according to the third invention, an X and Y stage guided so as to be movable in the X and Y directions, respectively,
A motor for moving the X and Y stages, and X and Y
A mirror provided on the stage, a laser interferometer for measuring the positions of the X and Y stages using the mirror, and positioning of the X and Y stages by controlling the drive of the motor based on the measured position. In the positioning device provided with the drive control means, the cover is provided around the motor to prevent convection including heat generated by the motor from reaching the optical path of the laser interferometer.
Further, it is desirable to further include a fan that exhausts the air inside the cover to the outside of the device.
【００１２】[0012]
【作用】第１発明においては、所定のタイミングにおい
て、速度制御系への入力をテスト信号生成手段からの速
度指令信号に切り換え、その速度指令信号とそれに対す
る移動体の現在位置信号とに基き、速度指令信号に対す
る速度制御系のゲインや位相を測定し、一次共振の共振
値や共振周波数等の周波数特性を得ることができる。ま
た、速度制御系への入力を位置制御系からの速度指令信
号に切り換え、かつ位置制御系への入力をテスト信号生
成手段からの位置指令信号に切り換えて、その位置指令
信号とそれに対する移動体の現在位置信号とに基き、位
置指令信号に対する位置制御系のゲインや位相を測定
し、ゲイン余裕や位相余裕等の周波数特性を得ることが
できる。そして、得られたこれらの周波数特性が、装置
の初期のものになるように、各制御系のゲインを調整す
ることにより、装置初期の周波数特性が回復され、要求
される位置決め時間や位置決め精度が維持される。した
がって、摩擦接触部のメンテナンス回数も少なくて済む
ようになる。In the first aspect of the invention, the input to the speed control system is switched to the speed command signal from the test signal generating means at a predetermined timing, and based on the speed command signal and the current position signal of the moving body corresponding thereto, By measuring the gain and phase of the speed control system with respect to the speed command signal, it is possible to obtain frequency characteristics such as the resonance value of the primary resonance and the resonance frequency. Further, the input to the speed control system is switched to the speed command signal from the position control system, and the input to the position control system is switched to the position command signal from the test signal generating means, and the position command signal and the moving object corresponding thereto are switched. It is possible to obtain the frequency characteristics such as the gain margin and the phase margin by measuring the gain and phase of the position control system with respect to the position command signal based on the current position signal of. Then, by adjusting the gain of each control system so that these obtained frequency characteristics are the initial ones of the apparatus, the frequency characteristics of the initial apparatus are restored, and the required positioning time and positioning accuracy are improved. Maintained. Therefore, the frequency of maintenance of the frictional contact portion can be reduced.
【００１３】また、第２発明によれば、位置決め開始か
ら位置決め動作終了までにおける所定時間毎の移動体の
位置を記憶させるようにしたため、所定時間以内に目標
位置に位置決めが完了しないというエラーが発生した場
合は、記憶されている移動体の各時点での位置に基づ
き、容易にエラーの発生原因が究明される。、したがっ
て、エラーの原因究明時にエラーを再現させる必要が無
いため、エラーの発生頻度が少なくエラーの状態を再現
させることが難しい場合でも、速やかにエラー発生原因
が究明され必要な対処が行われて、装置の稼働率の向上
が図られる。Further, according to the second aspect of the invention, since the position of the moving body at every predetermined time from the start of positioning to the end of the positioning operation is stored, an error occurs that positioning is not completed at the target position within the predetermined time. In this case, the cause of the error can be easily determined based on the stored position of the moving body at each time point. Therefore, since it is not necessary to reproduce the error when investigating the cause of the error, the cause of the error is promptly investigated and necessary measures are taken even if it is difficult to reproduce the error state with a low frequency of error occurrence. The operation rate of the device can be improved.
【００１４】また、第３発明によれば、カバーを設ける
ことにより、モータが発生する熱を含む対流がレーザ干
渉計の光路上に及ぶのを防止するようにしたため、レー
ザ光の光路周囲の温度上昇が防止され、それによりレー
ザ光の波長の変動が防止される。したがって、レーザ干
渉計の測定精度が長時間にわたって高精度に維持される
ため、常に高精度の位置決めが行われ、装置の稼働率低
下が防止される。さらに、カバー内部の空気をファンに
より装置外部に排気することにより、モータから発生し
た熱はファンによって排出されてその熱が位置決め装置
の周辺部に伝わるのが防止され、かつカバー外部の冷気
がカバー内部に引き寄せられモータが効率的に冷却され
る。According to the third aspect of the present invention, the cover is provided to prevent convection including heat generated by the motor from reaching the optical path of the laser interferometer. Therefore, the temperature around the optical path of the laser light is prevented. The rise is prevented, which prevents the wavelength of the laser light from changing. Therefore, since the measurement accuracy of the laser interferometer is maintained at high accuracy for a long time, high-accuracy positioning is always performed, and a decrease in the operating rate of the device is prevented. Further, by exhausting the air inside the cover to the outside of the device by the fan, the heat generated by the motor is prevented from being discharged by the fan and transmitted to the peripheral part of the positioning device, and the cool air outside the cover is covered. The motor is drawn inside and the motor is cooled efficiently.
【００１５】本発明の他の作用・効果等については、以
下の実施例を通じてさらに詳述される。Other functions and effects of the present invention will be described in more detail through the following embodiments.
【００１６】[0016]
【実施例】実施例１ 図１は本発明の第１の実施例に係る位置決め装置を示す
ブロック図である。同図において、図２と同一の符号を
付したものは、図２の場合と同様の構成要素を示す。Embodiment 1 FIG. 1 is a block diagram showing a positioning device according to a first embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 2 denote the same components as in the case of FIG.
【００１７】図１において、２０は装置の特性を測定
し、希望どおりの特性になる様に制御ゲインを調整する
自動調整部であり、装置の特性を測定するためのテスト
信号Ｔを発生するテスト信号生成部２１、現在位置信号
Ｐとテスト信号Ｔが入力され装置の特性を測定するゲイ
ン・位相測定部２２、位置アンプ２および速度アンプ３
の制御ゲインを自動調整するための位置制御ゲイン設定
信号ＰＧおよび速度制御ゲイン設定信号ＶＧを出力する
制御ゲイン調整部２３、および、ゲイン・位相測定部２
２による測定値を記憶させるメモリ２８を有する。In FIG. 1, reference numeral 20 denotes an automatic adjustment unit for measuring the characteristics of the device and adjusting the control gain so as to obtain the desired characteristics. A test for generating a test signal T for measuring the characteristics of the device. A signal generation unit 21, a gain / phase measuring unit 22 for measuring the characteristics of the device by inputting the current position signal P and a test signal T, a position amplifier 2 and a speed amplifier 3
Control gain adjusting unit 23 that outputs a position control gain setting signal PG and a speed control gain setting signal VG for automatically adjusting the control gain of the above, and a gain / phase measuring unit 2
It has a memory 28 for storing the measured values according to 2.
【００１８】２６は位置アンプ２に入力する信号を、位
置指令Ｄ１にするか、テスト信号生成部２１の出力Ｔに
するかを選択する位置スイッチ、２７は速度アンプ３に
入力する信号を、速度指令Ｄ２にするか、テスト信号生
成部２１の出力Ｔにするかを選択する速度スイッチであ
る。Reference numeral 26 is a position switch for selecting whether the signal to be input to the position amplifier 2 is the position command D1 or the output T of the test signal generator 21, and 27 is a signal to be input to the speed amplifier 3. This is a speed switch that selects whether to use the command D2 or the output T of the test signal generation unit 21.
【００１９】この構成において、位置決め装置が運転さ
れる場合は、位置スイッチ２６はａ側にし、速度スイッ
チ２７はｃ側にして、それぞれ位置指令Ｄ１および速度
指令Ｄ２を入力とする。In this structure, when the positioning device is operated, the position switch 26 is set to the a side and the speed switch 27 is set to the c side, and the position command D1 and the speed command D2 are input.
【００２０】そして、装置が、要求された位置決め時間
・精度を満たさなくなったら、自動調整部２０を用いて
制御ゲインの補正を行う。まず速度スイッチ２７をｄ側
に切り換えて、テスト信号生成部２１の出力Ｔを速度ア
ンプ３に入力する。この後、テスト信号生成部２１で
は、速度制御系の周波数特性の特長（メカの一次共振）
がわかる周波数範囲ｆmin 〜ｆmax について、まず、低
い周波数ｆmin の正弦波をｍ周期発生させ、次に、周波
数ｆ1 ＝ｆmin ＋△ｆの正弦波をｍ周期発生させ、以下
同様に周波数ｆi ＝ｆi-1 ＋△ｆ（ｉ＝２，３，…）の
正弦波を周波数がｆmax になるまで△ｆ間隔で発生させ
る。このテスト信号がテスト信号生成部２１から出力さ
れている間、ゲイン・位相測定部２２では、移動体１０
の現在位置信号Ｐをある一定時間△ｔで、サンプリング
データＤＡＴＡ［ｊ］（ｊ＝１，２，３，…）としてサ
ンプリングし、（ＤＡＴＡ［ｊ＋１］−ＤＡＴＡ
［ｊ］）／△ｔを計算して移動体の速度Ｖ［ｉ＋１］を
推定する。また、テスト信号生成部２１から入力される
テスト信号の１周期ごとに、速度制御系のゲインと位相
を求めて周波数ｆi （ｉ＝１，２，３，…）でのｍ周期
分のゲインと位相の平均を求める。このような方法で、
周波数ｆmin からｆmax までのゲインと位相の値より速
度制御系の周波数特性を得る。その結果が、初期状態の
周波数特性、すなわちメモリ２８に予め記憶させてある
装置立上げ時のメカの一次共振の共振値や共振周波数に
近くなるように、制御ゲイン調整部２３で速度制御ゲイ
ンを種々変えてみる。When the device does not satisfy the required positioning time and accuracy, the automatic adjustment unit 20 is used to correct the control gain. First, the speed switch 27 is switched to the d side, and the output T of the test signal generator 21 is input to the speed amplifier 3. After that, in the test signal generator 21, the characteristics of the frequency characteristic of the speed control system (the primary resonance of the mechanism)
In the frequency range f min to f max , the sine wave of the low frequency f min is first generated for m cycles, then the sine wave of the frequency f 1 = f min + Δf is generated for m cycles, and so on. A sine wave of frequency f i = f i-1 + Δf (i = 2, 3, ...) Is generated at Δf intervals until the frequency reaches f max . While this test signal is being output from the test signal generation unit 21, the gain / phase measurement unit 22 moves the moving body 10
Of the present position signal P is sampled as sampling data DATA [j] (j = 1, 2, 3, ...) At a certain time Δt, and (DATA [j + 1] −DATA
[J]) / Δt is calculated to estimate the velocity V [i + 1] of the moving body. In addition, the gain and phase of the speed control system are calculated for each cycle of the test signal input from the test signal generator 21, and the gain for m cycles at the frequency f i (i = 1, 2, 3, ...) Is obtained. And average the phase. In this way,
The frequency characteristic of the speed control system is obtained from the gain and phase values from the frequencies f min to f max . The control gain adjusting unit 23 adjusts the speed control gain so that the result is close to the frequency characteristic in the initial state, that is, the resonance value or the resonance frequency of the primary resonance of the mechanism at the time of device startup which is stored in advance in the memory 28. I will try various changes.
【００２１】同様に、速度スイッチ２７をｃ側に戻し位
置スイッチ２６をｂ側にしてテスト信号生成部２１の出
力を位置アンプ２に入力する。この場合、テスト信号生
成部２１では、位置制御系の周波数特性の特長（ゲイン
余有、位相余有）が測定される。すなわち、上述と同様
に、周波数範囲ｆmin 〜ｆmax において、まず低い周波
数ｆmin の正弦波をｍ周期発生させ、次に周波数ｆ1 ＝
ｆmin ＋△ｆの正弦波をｍ周期発生させ、以下同様に周
波数ｆi ＝ｆi-1 ＋△ｆ（ｉ＝２，３，…）の正弦波を
周波数ｆmax になるまで間隔△ｆで発生させる。テスト
信号生成部２１からこのようなテスト信号が出力されて
いる間、ゲイン・位相測定部２２には移動体１０の現在
位置信号Ｐが入力され、ゲイン・位相測定部２２はテス
ト信号生成部２１から入力されるテスト信号１周期ごと
に位置制御系のゲインと位相を求め、周波数ｆi （ｉ＝
２，３，…）でのｍ周期分のゲインと位相の平均を求め
る。このような方法で周波数ｆmin からｆmax までのゲ
インと位相の値より位置制御系の周波数特性を得る。そ
の結果が、初期状態の周波数特性、すなわち装置立上げ
時に予めメモリ２８に記憶させておいたゲイン余裕およ
び位置余裕に近くなるように、制御ゲイン調整部２３で
位置制御ゲインを種々変えてみる。Similarly, the output of the test signal generator 21 is input to the position amplifier 2 with the speed switch 27 returned to the c side and the position switch 26 set to the b side. In this case, the test signal generation unit 21 measures the characteristics of the frequency characteristics of the position control system (gain surplus, phase surplus). That is, similarly to the above, in the frequency range f min to f max , first, a sine wave having a low frequency f min is generated for m cycles, and then the frequency f 1 =
A sine wave of f min + Δf is generated for m periods, and thereafter, a sine wave of frequency f i = f i-1 + Δf (i = 2, 3, ...) Is similarly set at an interval Δf until the frequency becomes f max. Generated by. While such a test signal is being output from the test signal generation unit 21, the current position signal P of the moving body 10 is input to the gain / phase measurement unit 22, and the gain / phase measurement unit 22 operates as the test signal generation unit 21. The gain and phase of the position control system are calculated for each cycle of the test signal input from the frequency f i (i =
2, 3, ...) Average gain and phase for m cycles. With such a method, the frequency characteristic of the position control system is obtained from the gain and phase values from the frequency f min to f max . The control gain adjusting unit 23 variously changes the position control gain so that the result is close to the frequency characteristic in the initial state, that is, the gain margin and the position margin stored in the memory 28 at the time of starting the apparatus.
【００２２】制御ゲインを調整するには、例えば制御ゲ
インが１個の場合は、現在設定されている制御ゲインｌ
0 に対し、２つの制御ゲインｌ1 ＝ｌ0 ＋△ｌ，ｌ2 ＝
ｌ0−△ｌで制御系の特性を調べて、ｌ0 の場合が最も
装置立上げ時の周波数特性に近ければｌ0 を最適制御ゲ
インとして設定する。もし、ｌ1 の場合が最も装置立上
げ時の周波数特性に近ければｌ0 ＝ｌ1 とし、もう一度
上記２つの制御ゲインで制御系の特性を調べる。その結
果、もしｌ2 の場合が最も走査立上げ時の周波数特性に
近ければｌ0 ＝ｌ2 とし、もう一度上記２つの制御ゲイ
ンで制御系の特性を調べる。このような操作を繰り返し
て、最適制御ゲインに設定する。To adjust the control gain, for example, if the control gain is one, the currently set control gain l
For 0 , the two control gains l 1 = l 0 + Δl, l 2 =
l 0 - △ examine the characteristics of the control system in l, setting the l 0 the closer the frequency characteristic when the most device start time up to l 0 as the optimum control gain. If l 1 is the closest to the frequency characteristic when the device is started up, l 0 = l 1 is set, and the characteristic of the control system is examined again with the above two control gains. As a result, if l 2 is the closest to the frequency characteristic at the time of starting the scan, l 0 = l 2 is set, and the characteristic of the control system is examined again with the above two control gains. Such an operation is repeated to set the optimum control gain.
【００２３】このように本実施例によれば、制御ゲイン
を最適に調整するばかりでなく、速度制御系の周波数特
性のメカ共振周波数に注目して、メカの故障、例えばネ
ジのゆるみなどを推定することが可能となる。As described above, according to this embodiment, not only the control gain is optimally adjusted, but also the mechanical resonance frequency of the frequency characteristic of the speed control system is focused on to estimate the mechanical failure, such as the looseness of the screw. It becomes possible to do.
【００２４】なお、本実施例において、位置決め装置が
運転されている時に、常に位置指令Ｄ１と移動体１０の
現在信号Ｐとの偏差を自動調整部２０に入力し、その偏
差がある基準値を越えた場合、摩擦接触部の油膜状態が
大きく変化したと見なし、運転を一次中止し、制御ゲイ
ンの調整をするようにすることもできる。これによれ
ば、位置決め装置が要求される位置決め時間や位置決め
精度を満たさなくなる以前にそれを予測して、制御ゲイ
ンを調整することが可能となる。In this embodiment, when the positioning device is in operation, the deviation between the position command D1 and the current signal P of the moving body 10 is always input to the automatic adjusting section 20, and a reference value having the deviation is set. If it exceeds, it can be considered that the oil film state of the frictional contact portion has changed significantly, the operation is temporarily stopped, and the control gain can be adjusted. According to this, it becomes possible to predict the positioning time and positioning accuracy before the positioning apparatus does not satisfy the required positioning time and adjust the control gain.
【００２５】実施例２ 図４は、本発明の第２の実施例に係るＸＹステージ位置
決め制御装置のブロック図である。同図において、４１
はＸＹステージ、４２はその駆動用モータであり、ＸＹ
ステージ４１とモータ４２は、例えばボールネジによっ
てカップリングされている。４３はモータ４２を駆動す
るドライバ、４４はＸＹステージの位置を計測する位置
計測装置、４５はＸＹステージの制御を司るサーボプロ
セッサ、４６はサーボプロセッサに一定間隔のタイミン
グ信号を与えるタイマ、４７は毎回の位置決め中のＸＹ
ステージ４１の位置の変化を記憶させておくメモリ、４
８は位置決め開始後所定の時間を経過してもＸＹステー
ジ４１を目標停止位置に停止できない時にＸＹステージ
４１の位置の変化を記憶させておくメモリ、４９はサー
ボプロセッサ４５に目標位置信号を与えるシステムプロ
セッサである。 Embodiment 2 FIG. 4 is a block diagram of an XY stage positioning control device according to a second embodiment of the present invention. In the figure, 41
Is an XY stage, and 42 is a drive motor for the XY stage.
The stage 41 and the motor 42 are coupled by, for example, a ball screw. 43 is a driver that drives the motor 42, 44 is a position measuring device that measures the position of the XY stage, 45 is a servo processor that controls the XY stage, 46 is a timer that gives a timing signal at a constant interval to the servo processor, and 47 is each time XY during positioning
A memory for storing changes in the position of the stage 41, 4
Reference numeral 8 is a memory for storing a change in the position of the XY stage 41 when the XY stage 41 cannot be stopped at the target stop position even if a predetermined time has elapsed after the start of positioning, and 49 is a system for giving a target position signal to the servo processor 45. It is a processor.
【００２６】図５はこの装置においてＸＹステージ４１
を位置決めする際の手順を示すフローチャートである。
このフローチャートに従って、位置決め手順を説明す
る。位置決めを開始すると、まず、システムプロセッサ
４９からサーボプロセッサ４５に目標位置指令信号が与
えられ（ステップ１００）、これに応じてサーボプロセ
ッサ４５は、ポインタｎを０にクリアし、タイマ割込み
を許可する（ステップ１０１）。次に、サーボプロセッ
サ４５は位置計測装置４４で読んだ現在位置に基き、シ
ステムプロセッサ４９から与えられた目標位置指令信号
が示す位置にＸＹステージ４１を駆動させる信号をドラ
イバ４３に出力する（ステップ１０２）。そして、サー
ボプロセッサ４５は現在位置と目標位置指令信号とから
ＸＹステージ４１の位置決め完了を判定する（ステップ
１０３）。FIG. 5 shows an XY stage 41 in this apparatus.
7 is a flowchart showing a procedure for positioning the.
The positioning procedure will be described according to this flowchart. When positioning is started, first, a target position command signal is given from the system processor 49 to the servo processor 45 (step 100), and in response thereto, the servo processor 45 clears the pointer n to 0 and permits the timer interrupt ( Step 101). Next, the servo processor 45 outputs to the driver 43 a signal for driving the XY stage 41 to the position indicated by the target position command signal given from the system processor 49 based on the current position read by the position measuring device 44 (step 102). ). Then, the servo processor 45 determines the completion of the positioning of the XY stage 41 from the current position and the target position command signal (step 103).
【００２７】ステップ１０２からステップ１０３の間、
ステップ１０１で許可したタイマ割込みが一定時間ごと
に発生し、その都度、ステップ２００〜２０４のタイマ
割込みルーチンが実行される。タイマ割込みルーチンへ
移行すると、まずサーボプロセッサ４５は位置計測装置
４４を介して現在位置を読み（ステップ２０１）、これ
をメモリ４７の中のＭＥＭa(n)に書き込む（ステップ２
０２）。次にポインタｎをカウントアップし（ステップ
２０３）、メインルーチンに戻る（ステップ２０４）。
つまりこのタイマ割込みルーチンの中では、一定時間ご
とのＸＹステージ４１の位置の変化をメモリ４７に次々
に書き込んでいる。From step 102 to step 103,
The timer interrupt permitted in step 101 is generated at regular intervals, and the timer interrupt routine of steps 200 to 204 is executed each time. When shifting to the timer interrupt routine, the servo processor 45 first reads the current position via the position measuring device 44 (step 201) and writes it in MEM a (n) in the memory 47 (step 2).
02). Next, the pointer n is counted up (step 203) and the process returns to the main routine (step 204).
That is, in this timer interrupt routine, changes in the position of the XY stage 41 at regular time intervals are written in the memory 47 one after another.
【００２８】ステップ１０３の位置決め完了判定を抜け
ると、サーボプロセッサ４５はタイマ割込みを禁止する
（ステップ１０４）。そして、位置決め完了判定がエラ
ーでない時つまり、ＸＹステージ４１を目標位置に正し
く停止できた時は、システムプロセッサ４９に位置決め
ＯＫの旨の信号を返し（ステップ１０６）、位置決め動
作を終了する。しかし位置決め完了判定がエラーの時、
つまり、位置決め開始後所定の時間を経過してもＸＹス
テージ４１が目標停止位置に停止できない時には、メモ
リ４７のデータＭＥＭa を、すべてメモリ４８にＭＥＭ
b としてコピーする（ステップ１０７）。そして、シス
テムプロセッサ４９に位置決めＮＧ（エラー）の返事を
返し（ステップ１０８）、位置決め動作を終了する。Upon exiting the positioning completion determination in step 103, the servo processor 45 prohibits the timer interrupt (step 104). When the positioning completion determination is not an error, that is, when the XY stage 41 can be correctly stopped at the target position, a signal indicating that the positioning is OK is returned to the system processor 49 (step 106), and the positioning operation is ended. However, when the positioning completion judgment is an error,
That is, when the XY stage 41 cannot stop at the target stop position even after a predetermined time has elapsed after the start of positioning, all the data MEM a in the memory 47 is stored in the memory 48.
Copy as b (step 107). Then, a reply of positioning NG (error) is returned to the system processor 49 (step 108), and the positioning operation ends.
【００２９】このように本実施例によれば、位置決め完
了判定がエラーの時に、そのときのＸＹステージ４１の
位置の変化がメモリ４８に残されるので、後に、メモリ
４８の内容を読み出すことによって、所定時間以内に目
標位置に位置決めが完了しないというエラーの発生原因
を容易に究明することができる。As described above, according to the present embodiment, when the positioning completion determination is in error, the change in the position of the XY stage 41 at that time is left in the memory 48, so that the contents of the memory 48 are read out later. The cause of the error that positioning is not completed at the target position within a predetermined time can be easily investigated.
【００３０】なお、メモリ４８をＮＶＲＡＭやＥＥＰＲ
ＯＭなどの不揮発性メモリにすることにより、所定時間
以内に目標位置に位置決めが完了しないエラーが発生し
た後装置の電源を落としても、メモリ４８の内容は消え
ることがないので、エラーの発生原因をより究明しやす
くすることができる。The memory 48 is replaced by NVRAM or EEPR.
By using a non-volatile memory such as OM, the contents of the memory 48 will not be lost even if the power of the device is turned off after an error that positioning is not completed at the target position within a predetermined time has occurred. Can be more easily investigated.
【００３１】また、メモリに移動体の位置の変化だけで
なく、目標位置、以前の位置、位置決め時間等の情報を
記憶させておくことにより、所定時間以内に目標位置に
位置決めが完了しないエラーの発生原因をさらに究明し
やすくすることができる。By storing not only the change of the position of the moving body but also the target position, the previous position, the positioning time, etc. in the memory, the error that the positioning is not completed at the target position within the predetermined time It is possible to make it easier to investigate the cause of occurrence.
【００３２】実施例３ 図６は本発明の第３の実施例に係る位置決め装置の駆動
部分を示す斜視図である。同図において、７１から８１
までで示す各要素は図７の場合と共通である。図６にお
いて、６２はＹステージ駆動用リニアモータ７６から発
生する熱が位置決め装置周辺に伝わらない様にモータを
覆うカバー、６３はカバー６２の内部の空気を吸い込む
ためのチューブ、６４は熱排気用ファンである。 Embodiment 3 FIG. 6 is a perspective view showing a driving portion of a positioning device according to a third embodiment of the present invention. In the figure, 71 to 81
Each element shown up to is common to the case of FIG. In FIG. 6, 62 is a cover for covering the motor so that heat generated from the Y stage driving linear motor 76 is not transmitted to the periphery of the positioning device, 63 is a tube for sucking air inside the cover 62, and 64 is for heat exhaust. I am a fan.
【００３３】カバー６２は、Ｙステージ駆動用リニアモ
ータ７６が動いても接触しないようにＹステージ駆動用
リニアモータ７６を覆うかたちで位置決め装置に取り付
け、位置決め装置が連続して駆動している場合に、熱排
気用ファン６４を回転させてＹステージ駆動用リニアモ
ータ７６から発生した熱をチューブ６３を通して吸い込
み、半導体露光装置の外に熱を排気する。また、それと
同時に半導体露光装置の内部にある空調設備から出る冷
気をＹステージ駆動用リニアモータ７６の各コイルの隙
間等からカバー６２内部に取り入れ、Ｙステージ駆動用
リニアモータ７６のコイルを冷却する。The cover 62 is attached to the positioning device so as to cover the Y stage driving linear motor 76 so as not to come into contact with the Y stage driving linear motor 76 even when the Y stage driving linear motor 76 moves. The heat exhaust fan 64 is rotated to absorb the heat generated from the Y stage driving linear motor 76 through the tube 63, and exhaust the heat to the outside of the semiconductor exposure apparatus. At the same time, the cool air emitted from the air conditioning equipment inside the semiconductor exposure apparatus is taken into the cover 62 through the gaps between the coils of the Y stage driving linear motor 76 and the like to cool the coils of the Y stage driving linear motor 76.
【００３４】同様にして、Ｘステージ駆動用リニアモー
タ７５が動いても接触しない様に、Ｘステージ駆動用リ
ニアモータ７５を覆うかたちでカバーを位置決め装置に
取り付け、Ｘステージ駆動用リニアモータ７５から発生
した熱を半導体露光装置の外に排気する。そして、同時
にＸステージ駆動用リニアモータ７５のコイルを冷却す
る。Similarly, a cover is attached to the positioning device so as to cover the linear motor 75 for driving the X stage so that the linear motor 75 for driving the X stage does not come into contact with the linear motor 75 when the linear motor 75 moves. The generated heat is exhausted outside the semiconductor exposure apparatus. At the same time, the coil of the X-stage driving linear motor 75 is cooled.
【００３５】このように、本実施例によれば、Ｘステー
ジ駆動用リニアモータ７５及びＹステージ駆動用リニア
モータ７６から発生する熱を半導体露光装置の外に排気
し、空調されている半導体露光装置内部の冷気をカバー
６２の内部に強制的に吸い込むことによって、Ｘステー
ジ駆動用リニアモータ７５及びＹステージ駆動用リニア
モータ７６のコイルを冷却することができるばかりでな
く、カバーが可動部を覆うので、サービスマンがＹステ
ージ駆動用リニアモータ７６に手などを挾まれるなどの
危険性をなくすことができる。As described above, according to this embodiment, the heat generated from the X-stage driving linear motor 75 and the Y-stage driving linear motor 76 is exhausted to the outside of the semiconductor exposure apparatus, and the semiconductor exposure apparatus is air-conditioned. By forcibly sucking the cool air inside into the cover 62, not only the coils of the X-stage driving linear motor 75 and the Y-stage driving linear motor 76 can be cooled, but also the cover covers the movable portion. Therefore, it is possible to eliminate the risk that the service person is caught in the Y stage driving linear motor 76 with his / her hand or the like.
【００３６】なお、カバー６２の内側に温度計を設置
し、カバー６２の内部の温度を常に測定して、その温度
が高くなると熱排気用ファン６４の回転数を高くして排
気量を多くし、常にカバー６２の内部の温度を一定にす
ることによって、Ｘステージ駆動用リニアモータ７５及
びＹステージ駆動用リニアモータ７６の特性を常に一定
にすることが可能となる。これにより、常に安定した位
置決め特性を得ることができる。A thermometer is installed inside the cover 62 to constantly measure the temperature inside the cover 62. When the temperature rises, the rotational speed of the heat exhaust fan 64 is increased to increase the exhaust amount. By always keeping the temperature inside the cover 62 constant, it is possible to keep the characteristics of the X stage driving linear motor 75 and the Y stage driving linear motor 76 constant. As a result, stable positioning characteristics can always be obtained.
【００３７】[0037]
【発明の効果】以上説明したように本第１発明によれ
ば、各制御系の特性の経時変化を測定するようにしたた
め、その結果に基き制御ゲインの補正を行うことができ
る。したがって、要求された位置決め時間および位置決
め精度を満たさなくなる程、摩擦接触部の油膜状態が変
化していても、制御ゲインの自動調整を行うことによ
り、制御系の特性を初期状態に近づけることができ、要
求された位置決め時間および位置決め精度を回復・維持
することができる。また、サービスマンが行うグリスア
ップ等の摩擦接触部の油膜状態を初期状態に維持・回復
するための定期的なメンテナンスの回数を減少させ、メ
ンテナンスコストを下げ、高い装置稼働率を維持するこ
とができる。As described above, according to the first aspect of the present invention, the change over time in the characteristics of each control system is measured, so that the control gain can be corrected based on the result. Therefore, even if the oil film state of the frictional contact part is changed to such an extent that the required positioning time and positioning accuracy are not satisfied, the control system characteristics can be brought close to the initial state by automatically adjusting the control gain. The required positioning time and positioning accuracy can be recovered and maintained. It is also possible to reduce the number of regular maintenances to maintain and restore the oil film state of the frictional contact portion such as grease up performed by the service person to the initial state, reduce the maintenance cost and maintain a high equipment operation rate. it can.
【００３８】また、第２発明によれば、所定時間以内に
目標位置に位置決めが完了しないというエラーの発生原
因を、記憶されている移動体の位置に基づき、容易に究
明することができる。そして、エラーの原因を究明する
時間を短縮することができ、装置の稼働率を向上させる
ことができる。また、エラー発生時には記憶した移動体
位置を別のメモりに記憶させておくことにより、エラー
発生後に装置を再度運転しても、エラーが再度発生する
まではその別メモリの内容を保持することができる。こ
のため、エラーの発生頻度が少ない場合などは、その別
メモリの内容を読み出すまでの間も装置を運転させてお
くことができるので、装置の稼働率をさらに向上させる
ことができる。Further, according to the second invention, the cause of the error that the positioning is not completed at the target position within the predetermined time can be easily determined based on the stored position of the moving body. Then, the time for investigating the cause of the error can be shortened, and the operating rate of the device can be improved. In addition, by storing the stored moving body position in another memory when an error occurs, even if the device is restarted after the error occurs, the contents of the other memory can be retained until the error occurs again. You can Therefore, when the frequency of error occurrence is low, the device can be operated until the content of the other memory is read out, so that the operating rate of the device can be further improved.
【００３９】さらに、第３発明によれば、ステージの位
置を計測するレーザ干渉計のレーザ光が、モータから発
生する熱の影響を受けなくなるので、精度の高いそして
安定性の良い位置計測を行なうことができる。これによ
り、位置決め装置の位置決め精度が高くなり安定する。
よって、高い装置可動率を維持することができる。ま
た、モータ周辺部のメカパーツへの熱伝導を防ぐことが
でき、メカパーツの変形及び計測用ミラーの変形による
位置決め性能の低下を防ぐことができる。Further, according to the third invention, the laser light of the laser interferometer for measuring the position of the stage is not affected by the heat generated from the motor, so that highly accurate and stable position measurement is performed. be able to. This increases the positioning accuracy of the positioning device and stabilizes it.
Therefore, a high device mobility can be maintained. Further, it is possible to prevent heat conduction to the mechanical parts around the motor, and to prevent deterioration of positioning performance due to deformation of the mechanical parts and deformation of the measuring mirror.
【図１】 本発明の第１の実施例に係る位置決め装置を
示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a positioning device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】 従来例に係る位置決め装置を示すブロック図
である。FIG. 2 is a block diagram showing a positioning device according to a conventional example.
【図３】 図１や２の位置決め装置が適用される半導体
露光装置のＸＹステージの外観を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing an appearance of an XY stage of a semiconductor exposure apparatus to which the positioning device of FIGS. 1 and 2 is applied.
【図４】 本発明の第２の実施例に係るＸＹステージ位
置決め制御装置のブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of an XY stage positioning control device according to a second embodiment of the present invention.
【図５】 図４の装置においてＸＹステージを位置決め
する際の手順を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing a procedure for positioning an XY stage in the apparatus shown in FIG.
【図６】 本発明の第３の実施例に係る位置決め装置の
駆動部分を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing a driving portion of a positioning device according to a third embodiment of the present invention.
【図７】 従来例に係る他の半導体露光装置のＸＹステ
ージの外形を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing an outer shape of an XY stage of another semiconductor exposure apparatus according to a conventional example.
２：位置アンプ、３：速度アンプ、４：電流アンプ、
５：タコジェネレータ、６：モータ、７：カップリン
グ、８：ボールネジ、９：ナット、１０：移動体、１
１：ミラー、１２：レーザ測定器、１３：モータ電流検
出用抵抗、Ｄ２：速度指令、Ｄ３：電流指令、Ｍ：モー
タ電流、Ｉ：電流信号、Ｖ：回転速度信号、Ｐ：現在位
置信号、２０：自動調整部、２１：テスト信号生成部、
２２：ゲイン・位相測定部、２３：制御ゲイン調整部、
ＰＧ：位置制御ゲイン設定信号、ＶＧ：速度制御ゲイン
設定信号、２６：位置スイッチ、２７：速度スイッチ、
２８，４７，４８：メモリ、４１：ＸＹステージ、４
２：モータ、４３：ドライバ、４４：位置計測装置、４
５：サーボプロセッサ、４６：タイマ、４９：システム
プロセッサ、６２：カバー、６３：チューブ、６４：熱
排気用ファン、７１：Ｘステージ、７２：Ｙステージ、
７３：ヨーガイド、７４：エアパッド、７５：Ｘステー
ジ駆動用リニアモータ、７６：Ｙステージ駆動用リニア
モータ、７７：計測ミラー、７８：Ｙステージ位置計測
用ミラー面、７９：Ｘステージ位置計測用ミラー面、８
０：Ｘステージ位置計測用レーザ光、８１：Ｙステージ
位置計測用レーザ光。2: Position amplifier, 3: Speed amplifier, 4: Current amplifier,
5: Tacho-generator, 6: Motor, 7: Coupling, 8: Ball screw, 9: Nut, 10: Moving body, 1
1: Mirror, 12: Laser measuring instrument, 13: Motor current detection resistor, D2: Speed command, D3: Current command, M: Motor current, I: Current signal, V: Rotation speed signal, P: Current position signal, 20: automatic adjustment unit, 21: test signal generation unit,
22: gain / phase measuring unit, 23: control gain adjusting unit,
PG: Position control gain setting signal, VG: Speed control gain setting signal, 26: Position switch, 27: Speed switch,
28, 47, 48: Memory, 41: XY stage, 4
2: Motor, 43: Driver, 44: Position measuring device, 4
5: servo processor, 46: timer, 49: system processor, 62: cover, 63: tube, 64: fan for heat exhaust, 71: X stage, 72: Y stage,
73: Yaw guide, 74: Air pad, 75: X stage driving linear motor, 76: Y stage driving linear motor, 77: Measuring mirror, 78: Y stage position measuring mirror surface, 79: X stage position measuring mirror surface , 8
0: laser light for measuring X stage position, 81: laser light for measuring Y stage position.
Claims (6)
と、速度指令信号と移動体の現在の速度とに基き移動体
の速度を制御する速度制御系と、外部からの目標位置指
令信号と移動体の現在位置の信号とに基き前記速度指令
信号を速度制御系に与える位置制御系とを備えた位置決
め装置において、テスト的な目標位置指令信号および速
度指令信号を生成するテスト信号生成手段と、速度制御
系へ入力する速度指令信号を位置制御系からのものとテ
スト信号生成手段からのものとで切り換える手段と、位
置制御系へ入力する目標位置指令信号を外部からのもの
とテスト信号生成手段からのものとで切り換える手段
と、テスト信号生成手段からの目標位置指令信号および
速度指令信号と前記現在位置信号とに基き速度制御系お
よび位置制御系の特性を測定する手段とを具備すること
を特徴とする位置決め装置。1. A moving body guided through a frictional contact portion, a speed control system for controlling the speed of the moving body based on a speed command signal and the current speed of the moving body, and a target position command signal from the outside. And a position control system for applying the speed command signal to the speed control system based on the signal of the current position of the moving body, a test signal generating means for generating a test target position command signal and speed command signal. And a means for switching the speed command signal input to the speed control system between that from the position control system and that from the test signal generation means, and the target position command signal input to the position control system from the outside and the test signal. The characteristics of the speed control system and the position control system based on the target position command signal and the speed command signal from the test signal generating means and the current position signal. A positioning device comprising: a measuring unit.
の測定結果に基き位置制御系と速度制御系の制御ゲイン
を調整する手段を備えることを特徴とする請求項１記載
の位置決め装置。2. The positioning device according to claim 1, further comprising means for adjusting control gains of the position control system and the speed control system based on measurement results of characteristics of the speed control system and the position control system.
の位置を計測する手段と、その計測位置と目標位置とに
基づき駆動手段を制御して移動体を目標位置に位置決め
する駆動制御手段とを備えた位置決め装置において、移
動体の位置を記憶するメモリを具備し、駆動制御手段は
このメモリに位置決め開始から位置決め動作終了までに
おける所定時間毎の移動体の位置を記憶させるものであ
ることを特徴とする位置決め装置。3. A drive means for moving the moving body, a means for measuring the position of the moving body, and a drive control means for controlling the driving means based on the measured position and the target position to position the moving body at the target position. And a drive control means for storing the position of the moving body at predetermined time intervals from the start of positioning to the end of the positioning operation in the positioning device including Positioning device characterized by.
定の時間を経過しても移動体を目標位置に停止できない
場合は、前記記憶させた移動体の位置を他のメモリに記
憶させるものであることを特徴とする請求項３記載の位
置決め装置。4. The drive control means stores the stored position of the moving body in another memory if the moving body cannot be stopped at the target position even after a predetermined time has elapsed after the start of positioning. The positioning device according to claim 3, wherein the positioning device is provided.
内されたＸおよびＹステージと、ＸおよびＹステージを
移動させるモータと、ＸおよびＹステージ上に設けたミ
ラーと、このミラーを用いてＸおよびＹステージの位置
を測定するためのレーザ干渉計と、その測定位置に基づ
きモータの駆動の制御を行うことによりＸおよびＹステ
ージの位置決めを行う駆動制御手段とを備えた位置決め
装置において、モータが発生する熱を含む対流がレーザ
干渉計の光路上に及ぶのを防止するカバーをモータの回
りに具備することを特徴とする位置決め装置。5. An X and Y stage guided so as to be movable in the X and Y directions, a motor for moving the X and Y stage, a mirror provided on the X and Y stage, and an X using the mirror. And a laser interferometer for measuring the position of the Y stage and a drive control means for positioning the X and Y stages by controlling the drive of the motor based on the measured position. A positioning device comprising a cover around a motor for preventing convection including generated heat from reaching the optical path of the laser interferometer.
るファンを具備することを特徴とする請求項５記載の位
置決め装置。6. The positioning device according to claim 5, further comprising a fan that exhausts air inside the cover to the outside of the device.
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