JPH0897115A - 移動体制御装置 - Google Patents
移動体制御装置Info
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- JPH0897115A JPH0897115A JP22751594A JP22751594A JPH0897115A JP H0897115 A JPH0897115 A JP H0897115A JP 22751594 A JP22751594 A JP 22751594A JP 22751594 A JP22751594 A JP 22751594A JP H0897115 A JPH0897115 A JP H0897115A
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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
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
- G03F7/70775—Position control, e.g. interferometers or encoders for determining the stage position
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 移動体の微小振動を低減させると共に、移動
体の駆動手段に供給される位置フィードバック電圧を低
減させる移動体制御装置を提供する。 【構成】 位置ずれ量と位置フィードバック電圧との関
係において、階段制御幅Ｒｅのデジタルゲインが可変さ
れるように設定された非線形フィードバック制御によっ
て、移動体としてのウエーハステージ部５の制御を行
う。ウエーハステージ部５の位置ずれ量が小さくなった
場合には、これに応じて位置フィードバック電圧も小さ
くなるので、移動体の微小振動は低減される。
体の駆動手段に供給される位置フィードバック電圧を低
減させる移動体制御装置を提供する。 【構成】 位置ずれ量と位置フィードバック電圧との関
係において、階段制御幅Ｒｅのデジタルゲインが可変さ
れるように設定された非線形フィードバック制御によっ
て、移動体としてのウエーハステージ部５の制御を行
う。ウエーハステージ部５の位置ずれ量が小さくなった
場合には、これに応じて位置フィードバック電圧も小さ
くなるので、移動体の微小振動は低減される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、移動体制御装置に関
し、特に、高い位置決め精度を必要とする半導体装置の
製造プロセスに用いられ、移動体としてのステージを有
する投影露光装置等に適用して有効な技術に関する。
し、特に、高い位置決め精度を必要とする半導体装置の
製造プロセスに用いられ、移動体としてのステージを有
する投影露光装置等に適用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＬＳＩで代表される半導体装置の製造プ
ロセスにおいては、初期の段階で、レチクルマスク上の
パターンをウエーハ（半導体基板）に投影、転写するた
めに、投影露光装置が用いられる。すなわち、投影露光
装置では、レジストを塗布したウエーハをステージに載
置した状態で、予め所望のパターンを描画したレチクル
マスクをウエーハの上方に配置して、ステージをＸ軸方
向及びＹ軸方向に一定間隔で移動、停止させ、露光を繰
り返すことにより、ウエーハの異なる位置（チップとな
る位置）に、レチクルマスク上の同一パターンを多数転
写することが行われる。この場合、最近のＬＳＩのよう
に高集積化の要求が強くなってくるにつれ、ウエーハに
転写されるパターンも微細化が進んできており、このた
めウエーハを支持しているステージの移動、停止にも高
い精度が要求される。
ロセスにおいては、初期の段階で、レチクルマスク上の
パターンをウエーハ（半導体基板）に投影、転写するた
めに、投影露光装置が用いられる。すなわち、投影露光
装置では、レジストを塗布したウエーハをステージに載
置した状態で、予め所望のパターンを描画したレチクル
マスクをウエーハの上方に配置して、ステージをＸ軸方
向及びＹ軸方向に一定間隔で移動、停止させ、露光を繰
り返すことにより、ウエーハの異なる位置（チップとな
る位置）に、レチクルマスク上の同一パターンを多数転
写することが行われる。この場合、最近のＬＳＩのよう
に高集積化の要求が強くなってくるにつれ、ウエーハに
転写されるパターンも微細化が進んできており、このた
めウエーハを支持しているステージの移動、停止にも高
い精度が要求される。
【０００３】このようなステージを移動させる駆動手段
としてはモータが用いられており、モータによって移動
されるステージの現在位置は常に、位置検出手段によっ
て検出されている。そして、ステージの現在位置と目標
位置との位置ずれ量が算出され、この位置ずれ量に対応
した位置フィードバック電圧が算出されることにより、
モータに位置フィードバック電圧を供給してフィードバ
ック制御を行って、最終的にステージを目標位置に移動
させることが行われている。
としてはモータが用いられており、モータによって移動
されるステージの現在位置は常に、位置検出手段によっ
て検出されている。そして、ステージの現在位置と目標
位置との位置ずれ量が算出され、この位置ずれ量に対応
した位置フィードバック電圧が算出されることにより、
モータに位置フィードバック電圧を供給してフィードバ
ック制御を行って、最終的にステージを目標位置に移動
させることが行われている。
【０００４】このようなフィードバック制御を行うに当
たっては、図６に示したように、前記のように位置検出
手段によって検出された現在位置に基づいて算出された
位置ずれ量（横軸）と、位置フィードバック電圧（縦
軸）との関係において、位置ずれ量が０から所定までの
範囲Ｒｅを階段制御幅（デジタルゲイン値）として固定
した非線形フィードバック制御方式が採用されている。
たっては、図６に示したように、前記のように位置検出
手段によって検出された現在位置に基づいて算出された
位置ずれ量（横軸）と、位置フィードバック電圧（縦
軸）との関係において、位置ずれ量が０から所定までの
範囲Ｒｅを階段制御幅（デジタルゲイン値）として固定
した非線形フィードバック制御方式が採用されている。
【０００５】すなわち、この非線形フィードバック制御
では、算出された位置ずれ量が階段制御幅Ｒｅより大き
い場合は、この位置ずれ量に比例した位置フィードバッ
ク電圧が算出され、一方、その位置ずれ量が階段制御幅
Ｒｅより小さい場合は、一定値の位置フィードバック電
圧が算出されて、モータに供給されるようになってい
る。
では、算出された位置ずれ量が階段制御幅Ｒｅより大き
い場合は、この位置ずれ量に比例した位置フィードバッ
ク電圧が算出され、一方、その位置ずれ量が階段制御幅
Ｒｅより小さい場合は、一定値の位置フィードバック電
圧が算出されて、モータに供給されるようになってい
る。
【０００６】ここで、位置ずれ量（横軸）と位置フィー
ドバック電圧（縦軸）との関係において階段制御幅Ｒｅ
を設ける理由は、位置ずれ量が小さくなった場合には位
置フィードバック電圧も小さくなるので、モータの駆動
力がステージの重量による摩擦力を越えられなくなっ
て、ステージを目標位置に向かって移動させることがで
きずにオフセットとして残留してしまうため、このよう
な不都合を除くためである。階段制御幅Ｒｅを設けたこ
とにより、位置ずれ量が階段制御幅Ｒｅより小さくなっ
た場合には、常に一定値の位置フィードバック電圧が算
出されてモータに供給されるようになる。
ドバック電圧（縦軸）との関係において階段制御幅Ｒｅ
を設ける理由は、位置ずれ量が小さくなった場合には位
置フィードバック電圧も小さくなるので、モータの駆動
力がステージの重量による摩擦力を越えられなくなっ
て、ステージを目標位置に向かって移動させることがで
きずにオフセットとして残留してしまうため、このよう
な不都合を除くためである。階段制御幅Ｒｅを設けたこ
とにより、位置ずれ量が階段制御幅Ｒｅより小さくなっ
た場合には、常に一定値の位置フィードバック電圧が算
出されてモータに供給されるようになる。
【０００７】なお、以上のような非線形フィードバック
制御方式に、線形フィードバック制御方式を組み合わせ
て制御を行う方法が、例えばコロナ社発行、「ロボット
制御工学」、１９８９年１１月１５日発行、Ｐ１４０に
記載されている。
制御方式に、線形フィードバック制御方式を組み合わせ
て制御を行う方法が、例えばコロナ社発行、「ロボット
制御工学」、１９８９年１１月１５日発行、Ｐ１４０に
記載されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】前記のようにウエーハ
を支持するステージの移動を非線形フィードバック制御
を採用して行う投影露光装置において、移動体としての
ステージの位置ずれ量が階段制御幅Ｒｅ以内にある場合
には、モータに対して常に一定値の位置フィードバック
電圧が供給されているので、ステージは移動目標位置の
前後で常に微小振動することになる。このため、投影露
光装置を長期に渡って使用している間に、摩耗等が発生
して、移動体としてのステージの精度が劣化するという
問題がある。
を支持するステージの移動を非線形フィードバック制御
を採用して行う投影露光装置において、移動体としての
ステージの位置ずれ量が階段制御幅Ｒｅ以内にある場合
には、モータに対して常に一定値の位置フィードバック
電圧が供給されているので、ステージは移動目標位置の
前後で常に微小振動することになる。このため、投影露
光装置を長期に渡って使用している間に、摩耗等が発生
して、移動体としてのステージの精度が劣化するという
問題がある。
【０００９】図７は本発明者のシミュレーション結果に
基づいてその様子を説明する特性図で、時間（横軸）と
振動の振幅（縦軸）との関係を示している。ステージは
移動目標位置（振動の振幅が０の位置）を中心にしてこ
の前後で微小振動を繰り返している。
基づいてその様子を説明する特性図で、時間（横軸）と
振動の振幅（縦軸）との関係を示している。ステージは
移動目標位置（振動の振幅が０の位置）を中心にしてこ
の前後で微小振動を繰り返している。
【００１０】又、ステージが微小振動を繰り返している
間、モータには常に位置フィードバック電圧が負荷とし
て掛かっているので、モータの寿命が劣化するという問
題がある。このため、補修、交換等の頻度が多くなるの
で、維持コストが高くなる。
間、モータには常に位置フィードバック電圧が負荷とし
て掛かっているので、モータの寿命が劣化するという問
題がある。このため、補修、交換等の頻度が多くなるの
で、維持コストが高くなる。
【００１１】図８はステージが微小振動している間に、
モータに供給されている位置フィードバック電圧を説明
する特性図（シミュレーション結果による）で、時間
（横軸）と位置フィードバック電圧（縦軸）との関係を
示している。モータにはステージの移動目標位置に対応
した０電圧を中心にして、＋、−方向に変化する位置フ
ィードバック電圧が掛かっている。
モータに供給されている位置フィードバック電圧を説明
する特性図（シミュレーション結果による）で、時間
（横軸）と位置フィードバック電圧（縦軸）との関係を
示している。モータにはステージの移動目標位置に対応
した０電圧を中心にして、＋、−方向に変化する位置フ
ィードバック電圧が掛かっている。
【００１２】発明の目的は、移動体の微小振動を低減さ
せると共に、移動体の駆動手段に供給される位置フィー
ドバック電圧を低減させる移動体制御装置を提供するこ
とにある。
せると共に、移動体の駆動手段に供給される位置フィー
ドバック電圧を低減させる移動体制御装置を提供するこ
とにある。
【００１３】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかにな
るであろう。
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかにな
るであろう。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば下
記の通りである。
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば下
記の通りである。
【００１５】（１）本発明の移動体制御装置は、移動体
の現在位置を検出し目標位置との位置ずれ量を算出し
て、位置ずれ量と位置フィードバック電圧との関係にお
いて位置ずれ量が０から所定値までの範囲を階段制御幅
とする非線形フィードバック制御によって、前記位置ず
れ量に対応した位置フィードバック電圧を駆動手段に供
給して駆動手段により前記移動体を目標位置に移動させ
る移動体制御装置において、前記非線形フィードバック
制御における前記階段制御幅を可変させる。
の現在位置を検出し目標位置との位置ずれ量を算出し
て、位置ずれ量と位置フィードバック電圧との関係にお
いて位置ずれ量が０から所定値までの範囲を階段制御幅
とする非線形フィードバック制御によって、前記位置ず
れ量に対応した位置フィードバック電圧を駆動手段に供
給して駆動手段により前記移動体を目標位置に移動させ
る移動体制御装置において、前記非線形フィードバック
制御における前記階段制御幅を可変させる。
【００１６】（２）本発明の他の移動体制御装置は、移
動体の現在位置を検出し目標位置との位置ずれ量を算出
して、位置ずれ量と位置フィードバック電圧との関係に
おいて位置ずれ量が０から所定値までの範囲を階段制御
幅とする非線形フィードバック制御によって、前記位置
ずれ量に対応した位置フィードバック電圧を駆動手段に
供給して駆動手段により前記移動体を目標位置に移動さ
せる移動体制御装置において、前記移動体の現在位置を
検出する位置検出手段と、この位置検出手段が検出動作
中に前記目標位置に対して０をクロスする毎に、或るレ
シオを前記階段制御幅のデジタルゲイン値に乗じること
により階段制御幅を可変させる制御手段とを備えてい
る。
動体の現在位置を検出し目標位置との位置ずれ量を算出
して、位置ずれ量と位置フィードバック電圧との関係に
おいて位置ずれ量が０から所定値までの範囲を階段制御
幅とする非線形フィードバック制御によって、前記位置
ずれ量に対応した位置フィードバック電圧を駆動手段に
供給して駆動手段により前記移動体を目標位置に移動さ
せる移動体制御装置において、前記移動体の現在位置を
検出する位置検出手段と、この位置検出手段が検出動作
中に前記目標位置に対して０をクロスする毎に、或るレ
シオを前記階段制御幅のデジタルゲイン値に乗じること
により階段制御幅を可変させる制御手段とを備えてい
る。
【００１７】
【作用】上述した（１）の手段によれば、本発明の移動
体制御装置は、移動体の現在位置を検出し目標位置との
位置ずれ量を算出して、位置ずれ量と位置フィードバッ
ク電圧との関係において位置ずれ量が０から所定値まで
の範囲を階段制御幅とする非線形フィードバック制御に
よって、前記位置ずれ量に対応した位置フィードバック
電圧を駆動手段に供給して駆動手段により前記移動体を
目標位置に移動させる移動体制御装置において、前記非
線形フィードバック制御における前記階段制御幅を可変
させているので、移動体の微小振動を低減させると共
に、移動体の駆動手段に供給される位置フィードバック
電圧を低減させることができる。
体制御装置は、移動体の現在位置を検出し目標位置との
位置ずれ量を算出して、位置ずれ量と位置フィードバッ
ク電圧との関係において位置ずれ量が０から所定値まで
の範囲を階段制御幅とする非線形フィードバック制御に
よって、前記位置ずれ量に対応した位置フィードバック
電圧を駆動手段に供給して駆動手段により前記移動体を
目標位置に移動させる移動体制御装置において、前記非
線形フィードバック制御における前記階段制御幅を可変
させているので、移動体の微小振動を低減させると共
に、移動体の駆動手段に供給される位置フィードバック
電圧を低減させることができる。
【００１８】上述した（２）の手段によれば、本発明の
移動体制御装置は、移動体の現在位置を検出し目標位置
との位置ずれ量を算出して、位置ずれ量と位置フィード
バック電圧との関係において位置ずれ量が０から所定値
までの範囲を階段制御幅とする非線形フィードバック制
御によって、前記位置ずれ量に対応した位置フィードバ
ック電圧を駆動手段に供給して駆動手段により前記移動
体を目標位置に移動させる移動体制御装置において、前
記移動体の現在位置を検出する位置検出手段と、この位
置検出手段が検出動作中に前記目標位置に対して０をク
ロスする毎に、或るレシオを前記階段制御幅のデジタル
ゲイン値に乗じることにより階段制御幅を可変させる制
御手段とを備えているので、移動体の微小振動を低減さ
せると共に、移動体の駆動手段に供給される位置フィー
ドバック電圧を低減させることができる。
移動体制御装置は、移動体の現在位置を検出し目標位置
との位置ずれ量を算出して、位置ずれ量と位置フィード
バック電圧との関係において位置ずれ量が０から所定値
までの範囲を階段制御幅とする非線形フィードバック制
御によって、前記位置ずれ量に対応した位置フィードバ
ック電圧を駆動手段に供給して駆動手段により前記移動
体を目標位置に移動させる移動体制御装置において、前
記移動体の現在位置を検出する位置検出手段と、この位
置検出手段が検出動作中に前記目標位置に対して０をク
ロスする毎に、或るレシオを前記階段制御幅のデジタル
ゲイン値に乗じることにより階段制御幅を可変させる制
御手段とを備えているので、移動体の微小振動を低減さ
せると共に、移動体の駆動手段に供給される位置フィー
ドバック電圧を低減させることができる。
【００１９】
【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。
る。
【００２０】図１は本発明の実施例による移動体制御装
置を示す構成図で、投影露光装置に適用した例を示して
いる。投影露光装置は、図２にその構成を示すように、
光源１ａを有する照明部１、結像レンズ部２、レチクル
マスク３ａを支持するレチクルステージ部３、縮小レン
ズ部４、ウエーハ５ａを支持するウエーハステージ部５
を備えている。照明部１の光源１ａからの光は結像レン
ズ部２を通じてレチクルステージ部３のレチクルマスク
３ａに照射され、このレチクルマスク３ａに描画されて
いるパターンは縮小レンズ部４によって縮小されてウエ
ーハステージ部５のウエーハ５ａに投影、転写される。
ウエーハステージ部５をＸ軸方向及びＹ軸方向に一定間
隔で移動、停止させ、露光を繰り返すことにより、ウエ
ーハ５ａの異なる位置にレチクルマスク３ａ上の同一パ
ターンが多数転写される。
置を示す構成図で、投影露光装置に適用した例を示して
いる。投影露光装置は、図２にその構成を示すように、
光源１ａを有する照明部１、結像レンズ部２、レチクル
マスク３ａを支持するレチクルステージ部３、縮小レン
ズ部４、ウエーハ５ａを支持するウエーハステージ部５
を備えている。照明部１の光源１ａからの光は結像レン
ズ部２を通じてレチクルステージ部３のレチクルマスク
３ａに照射され、このレチクルマスク３ａに描画されて
いるパターンは縮小レンズ部４によって縮小されてウエ
ーハステージ部５のウエーハ５ａに投影、転写される。
ウエーハステージ部５をＸ軸方向及びＹ軸方向に一定間
隔で移動、停止させ、露光を繰り返すことにより、ウエ
ーハ５ａの異なる位置にレチクルマスク３ａ上の同一パ
ターンが多数転写される。
【００２１】図１に示すように、移動体としてのウエー
ハステージ部５は、駆動手段としてのＸ軸方向のモータ
６ｘ及びＹ軸方向のモータ６ｙによって、移動、停止が
可能に構成されている。７は位置検出手段としてのレー
ザ検出系で、ウエーハステージ部５の現在位置を検出す
るように動作し、ウエーハステージ部５のＸ方向及びＹ
方向にそれぞれ設けられている。このレーザ検出系７
は、レーザ光源７ａと、レーザ光を２つの方向に偏光さ
せるプレーンミラー７ｂと、１つの方向のレーザ光を反
射させるウエーハステージ部５に設けられたバーミラー
７ｃと、このバーミラー７ｃからの反射光及びプレーン
ミラー７ｂからの直進光を入射し両光によって生じる干
渉縞に基づいてウエーハステージ部５の現在位置を算出
するレーザ干渉計７ｄとから構成されている。
ハステージ部５は、駆動手段としてのＸ軸方向のモータ
６ｘ及びＹ軸方向のモータ６ｙによって、移動、停止が
可能に構成されている。７は位置検出手段としてのレー
ザ検出系で、ウエーハステージ部５の現在位置を検出す
るように動作し、ウエーハステージ部５のＸ方向及びＹ
方向にそれぞれ設けられている。このレーザ検出系７
は、レーザ光源７ａと、レーザ光を２つの方向に偏光さ
せるプレーンミラー７ｂと、１つの方向のレーザ光を反
射させるウエーハステージ部５に設けられたバーミラー
７ｃと、このバーミラー７ｃからの反射光及びプレーン
ミラー７ｂからの直進光を入射し両光によって生じる干
渉縞に基づいてウエーハステージ部５の現在位置を算出
するレーザ干渉計７ｄとから構成されている。
【００２２】８は制御手段でマイクロコンピューターを
内蔵しており、レーザ検出系７のレーザ干渉計７ｄから
ウエーハステージ部５の現在位置を表す検出信号を入力
して、予めデータ入力されている目標位置との位置ずれ
量を算出し、位置ずれ量と位置フィードバック電圧との
関係が予め設定されている非線形フィードバック制御に
よって、その位置ずれ量に対応した位置フィードバック
電圧を算出して、Ｘ軸方向のモータ６ｘ及びＹ軸方向の
モータ６ｙに供給する。９は最初に各モータ６ｘ、６ｙ
を起動するための指令電圧である。
内蔵しており、レーザ検出系７のレーザ干渉計７ｄから
ウエーハステージ部５の現在位置を表す検出信号を入力
して、予めデータ入力されている目標位置との位置ずれ
量を算出し、位置ずれ量と位置フィードバック電圧との
関係が予め設定されている非線形フィードバック制御に
よって、その位置ずれ量に対応した位置フィードバック
電圧を算出して、Ｘ軸方向のモータ６ｘ及びＹ軸方向の
モータ６ｙに供給する。９は最初に各モータ６ｘ、６ｙ
を起動するための指令電圧である。
【００２３】ここで、非線形フィードバック制御におけ
る、位置ずれ量と位置フィードバック電圧との関係は、
図３に示したように、位置検出手段としてのレーザ検出
系７が検出動作中にウエーハステージ部５の目標位置に
対して０をクロスする毎に、或るレシオを階段制御幅Ｒ
ｅのデジタルゲイン値に乗じることにより階段制御幅Ｒ
ｅを可変させるように構成されている。図３は一例とし
て階段制御幅Ｒｅがａ、ｂ、ｃの３つの段階に可変され
る様子を示している。
る、位置ずれ量と位置フィードバック電圧との関係は、
図３に示したように、位置検出手段としてのレーザ検出
系７が検出動作中にウエーハステージ部５の目標位置に
対して０をクロスする毎に、或るレシオを階段制御幅Ｒ
ｅのデジタルゲイン値に乗じることにより階段制御幅Ｒ
ｅを可変させるように構成されている。図３は一例とし
て階段制御幅Ｒｅがａ、ｂ、ｃの３つの段階に可変され
る様子を示している。
【００２４】次に、本実施例の動作を説明する。
【００２５】レチクルマスク３ａのパターンをウエーハ
５ａに投影、転写するために、最初に指令電圧９によっ
てＸ軸方向のモータ６ｘ及びＹ軸方向のモータ６ｙによ
ってウエーハステージ部５を移動開始すると、このウエ
ーハステージ部５の現在位置はそれぞれＸ軸方向及びＹ
軸方向に設けられたレーザ検出系７によって検出され
る。検出された現在位置のデータは制御手段８に入力さ
れて、予めデータ入力されている目標位置との位置ずれ
量が算出される。この位置ずれ量は、図３に示されたよ
うな、位置ずれ量と位置フィードバック電圧との関係に
おいて階段制御幅Ｒｅが可変されるように設定されてい
る非線形フィードバック制御によって、対応した位置フ
ィードバック電圧が算出されて、Ｘ軸方向及びＹ軸方向
のモータ６ｘ、６ｙに供給される。
５ａに投影、転写するために、最初に指令電圧９によっ
てＸ軸方向のモータ６ｘ及びＹ軸方向のモータ６ｙによ
ってウエーハステージ部５を移動開始すると、このウエ
ーハステージ部５の現在位置はそれぞれＸ軸方向及びＹ
軸方向に設けられたレーザ検出系７によって検出され
る。検出された現在位置のデータは制御手段８に入力さ
れて、予めデータ入力されている目標位置との位置ずれ
量が算出される。この位置ずれ量は、図３に示されたよ
うな、位置ずれ量と位置フィードバック電圧との関係に
おいて階段制御幅Ｒｅが可変されるように設定されてい
る非線形フィードバック制御によって、対応した位置フ
ィードバック電圧が算出されて、Ｘ軸方向及びＹ軸方向
のモータ６ｘ、６ｙに供給される。
【００２６】各モータ６ｘ、６ｙはこれによってフィー
ドバック制御されて、最終的にウエーハステージ部５を
目標位置に移動させる。このような制御動作の繰り返し
により、ウエーハ５ａにはレチクルマスク３ａ上の同一
パターンが多数転写されることになる。
ドバック制御されて、最終的にウエーハステージ部５を
目標位置に移動させる。このような制御動作の繰り返し
により、ウエーハ５ａにはレチクルマスク３ａ上の同一
パターンが多数転写されることになる。
【００２７】図４は本実施例によって得られた時間（横
軸）と振幅の振動（縦軸）との関係を示す特性図（シミ
ュレーション結果による）である。ウエーハステージ部
５は移動目標位置（振動の振幅が０）を中心としてこの
前後で微小振動を繰り返すが、この微小振動は図７の従
来例のように永続せず、経時的に減衰して消失する。こ
れは図３の非線形フィードバック制御によってウエーハ
ステージ部５が制御されるためであり、レーザ検出系７
が検出動作中に移動目標位置に対して０をクロスする毎
に、或るレシオを階段制御幅Ｒｅのデジタルゲイン値に
乗じることにより階段制御幅Ｒｅは可変されるので、ウ
エーハステージ部５の位置ずれ量が小さくなった場合に
は、これに応じて位置フィードバック電圧も小さくなる
ため、微小振動は低減されるようになる。例えば約４５
０ｍｓ（ミリセコンド）で微小振動は消失している。
軸）と振幅の振動（縦軸）との関係を示す特性図（シミ
ュレーション結果による）である。ウエーハステージ部
５は移動目標位置（振動の振幅が０）を中心としてこの
前後で微小振動を繰り返すが、この微小振動は図７の従
来例のように永続せず、経時的に減衰して消失する。こ
れは図３の非線形フィードバック制御によってウエーハ
ステージ部５が制御されるためであり、レーザ検出系７
が検出動作中に移動目標位置に対して０をクロスする毎
に、或るレシオを階段制御幅Ｒｅのデジタルゲイン値に
乗じることにより階段制御幅Ｒｅは可変されるので、ウ
エーハステージ部５の位置ずれ量が小さくなった場合に
は、これに応じて位置フィードバック電圧も小さくなる
ため、微小振動は低減されるようになる。例えば約４５
０ｍｓ（ミリセコンド）で微小振動は消失している。
【００２８】図５は本実施例によって得られた時間（横
軸）と位置フィードバック電圧（縦軸）との関係を示す
特性図（シミュレーション結果による）である。Ｘ軸方
向及びＹ軸方向のモータ６ｘ、６ｙにはウエーハステー
ジ部５の移動目標位置に対応した０電圧を中心にして、
＋、−方向に変化する位置フィードバック電圧が掛かっ
ているが、この位置フィードバック電圧は図８の従来例
のように永続せず、経時的に減衰して消失する。これは
図３の非線形フィードバック制御によってウエーハステ
ージ部５が制御されるためであり、レーザ検出系７が検
出動作中に移動目標位置に対して０をクロスする毎に、
或るレシオを階段制御幅Ｒｅのデジタルゲイン値に乗じ
ることにより階段制御幅Ｒｅは可変されるので、ウエー
ハステージ部５の位置ずれ量が小さくなった場合には、
これに応じて位置フィードバック電圧も小さくなって、
低減されるようになる。例えば約２７０ｍｓ（ミリセコ
ンド）で位置フィードバック電圧は消失している。
軸）と位置フィードバック電圧（縦軸）との関係を示す
特性図（シミュレーション結果による）である。Ｘ軸方
向及びＹ軸方向のモータ６ｘ、６ｙにはウエーハステー
ジ部５の移動目標位置に対応した０電圧を中心にして、
＋、−方向に変化する位置フィードバック電圧が掛かっ
ているが、この位置フィードバック電圧は図８の従来例
のように永続せず、経時的に減衰して消失する。これは
図３の非線形フィードバック制御によってウエーハステ
ージ部５が制御されるためであり、レーザ検出系７が検
出動作中に移動目標位置に対して０をクロスする毎に、
或るレシオを階段制御幅Ｒｅのデジタルゲイン値に乗じ
ることにより階段制御幅Ｒｅは可変されるので、ウエー
ハステージ部５の位置ずれ量が小さくなった場合には、
これに応じて位置フィードバック電圧も小さくなって、
低減されるようになる。例えば約２７０ｍｓ（ミリセコ
ンド）で位置フィードバック電圧は消失している。
【００２９】このような実施例によれば次のような効果
が得られる。
が得られる。
【００３０】（１）階段制御幅Ｒｅのデジタルゲインが
可変されるように設定された非線形フィードバック制御
によりウエーハステージ部５の制御が行われるので、ウ
エーハステージ部５の位置ずれ量が小さくなった場合に
は、これに応じて位置フィードバック電圧も小さくなる
ため、ウエーハステージ部５の微小振動は低減される。
従って、投影露光装置を長期に渡って使用していても、
摩耗等はあまり発生しないので、ウエーハステージ部５
の精度が劣化しない。
可変されるように設定された非線形フィードバック制御
によりウエーハステージ部５の制御が行われるので、ウ
エーハステージ部５の位置ずれ量が小さくなった場合に
は、これに応じて位置フィードバック電圧も小さくなる
ため、ウエーハステージ部５の微小振動は低減される。
従って、投影露光装置を長期に渡って使用していても、
摩耗等はあまり発生しないので、ウエーハステージ部５
の精度が劣化しない。
【００３１】（２）階段制御幅Ｒｅのデジタルゲインが
可変されるように設定された非線形フィードバック制御
によりウエーハステージ部５の制御が行われるので、ウ
エーハステージ部５の位置ずれ量が小さくなった場合に
は、これに応じて位置フィードバック電圧も小さくなる
ため、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のモータ６ｘ、６ｙに供給
される位置フィードバック電圧は低減される。従って、
補修、交換等の頻度が少なくなるので、維持コストが低
くなる。
可変されるように設定された非線形フィードバック制御
によりウエーハステージ部５の制御が行われるので、ウ
エーハステージ部５の位置ずれ量が小さくなった場合に
は、これに応じて位置フィードバック電圧も小さくなる
ため、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のモータ６ｘ、６ｙに供給
される位置フィードバック電圧は低減される。従って、
補修、交換等の頻度が少なくなるので、維持コストが低
くなる。
【００３２】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前
記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲において種々変更可能であることは勿論であ
る。
前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前
記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲において種々変更可能であることは勿論であ
る。
【００３３】例えば、前記実施例では移動体としてはウ
エーハステージ部５に例をあげて説明したが、これに限
らずレチクルステージ部３のような他の構成部に対して
適用することもできる。
エーハステージ部５に例をあげて説明したが、これに限
らずレチクルステージ部３のような他の構成部に対して
適用することもできる。
【００３４】又、ウエーハステージ部５の現在位置を検
出する位置検出手段としてはレーザ検出系に例をあげて
説明したが、これに限らず渦電流計を有する位置検出系
のような他の検出系を用いることもできる。
出する位置検出手段としてはレーザ検出系に例をあげて
説明したが、これに限らず渦電流計を有する位置検出系
のような他の検出系を用いることもできる。
【００３５】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野である投影露
光装置の技術に適用した場合について説明したが、それ
に限定されるものではない。本発明は、少なくとも移動
体の位置制御を非線形フィードバック制御を利用して行
う条件のものには適用できる。
なされた発明をその背景となった利用分野である投影露
光装置の技術に適用した場合について説明したが、それ
に限定されるものではない。本発明は、少なくとも移動
体の位置制御を非線形フィードバック制御を利用して行
う条件のものには適用できる。
【００３６】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。
【００３７】階段制御幅Ｒｅのデジタルゲインが可変さ
れるように設定された非線形フィードバック制御により
移動体の制御が行われるので、移動体の位置ずれ量が小
さくなった場合には、これに応じて位置フィードバック
電圧も小さくなるため、移動体の微小振動は低減され
る。
れるように設定された非線形フィードバック制御により
移動体の制御が行われるので、移動体の位置ずれ量が小
さくなった場合には、これに応じて位置フィードバック
電圧も小さくなるため、移動体の微小振動は低減され
る。
【００３８】階段制御幅Ｒｅのデジタルゲインが可変さ
れるように設定された非線形フィードバック制御により
移動体の制御が行われるので、移動体の位置ずれ量が小
さくなった場合には、これに応じて位置フィードバック
電圧も小さくなるため、駆動手段に供給される位置フィ
ードバック電圧は低減される。
れるように設定された非線形フィードバック制御により
移動体の制御が行われるので、移動体の位置ずれ量が小
さくなった場合には、これに応じて位置フィードバック
電圧も小さくなるため、駆動手段に供給される位置フィ
ードバック電圧は低減される。
【図１】本発明の実施例による移動体制御装置を示す構
成図である。
成図である。
【図２】本発明の実施例による移動体制御装置が適用さ
れる投影露光装置を示す構成図である。
れる投影露光装置を示す構成図である。
【図３】本発明の実施例による移動体制御装置で行われ
る非線形フィードバック制御の動作原理を説明する、位
置ずれ量（横軸）と位置フィードバック電圧（縦軸）と
の関係を示す特性図である。
る非線形フィードバック制御の動作原理を説明する、位
置ずれ量（横軸）と位置フィードバック電圧（縦軸）と
の関係を示す特性図である。
【図４】本発明の実施例による移動体制御装置によって
得られた、時間（横軸）と振幅の振動（縦軸）との関係
を示す特性図である。
得られた、時間（横軸）と振幅の振動（縦軸）との関係
を示す特性図である。
【図５】本発明の実施例による移動体制御装置によって
得られた、時間（横軸）と位置フィードバック電圧（縦
軸）との関係を示す特性図である。
得られた、時間（横軸）と位置フィードバック電圧（縦
軸）との関係を示す特性図である。
【図６】従来の移動体制御装置で行われる非線形フィー
ドバック制御の動作原理を説明する、位置ずれ量（横
軸）と位置フィードバック電圧（縦軸）との関係を示す
特性図である。
ドバック制御の動作原理を説明する、位置ずれ量（横
軸）と位置フィードバック電圧（縦軸）との関係を示す
特性図である。
【図７】従来の移動体制御装置によって得られた、時間
（横軸）と振幅の振動（縦軸）との関係を示す特性図で
ある。
（横軸）と振幅の振動（縦軸）との関係を示す特性図で
ある。
【図８】従来の移動体制御装置によって得られた、時間
（横軸）と位置フィードバック電圧（縦軸）との関係を
示す特性図である。
（横軸）と位置フィードバック電圧（縦軸）との関係を
示す特性図である。
１…照明部、１ａ…光源、２…結像レンズ部、３…レチ
クルステージ部、３ａ…レチクルマスク、４…縮小レン
ズ部、５…ウエーハステージ部、５ａ…ウエーハ、５ｂ
…１チップ部、６ｘ…Ｘ軸方向のモータ、６ｙ…Ｙ軸方
向のモータ、７…レーザ検出系、７ａ…レーザ光源、７
ｂ…プレーンミラー、７ｃ…バーミラー、７ｄ…レーザ
干渉計、８…制御手段、９…指令電圧。
クルステージ部、３ａ…レチクルマスク、４…縮小レン
ズ部、５…ウエーハステージ部、５ａ…ウエーハ、５ｂ
…１チップ部、６ｘ…Ｘ軸方向のモータ、６ｙ…Ｙ軸方
向のモータ、７…レーザ検出系、７ａ…レーザ光源、７
ｂ…プレーンミラー、７ｃ…バーミラー、７ｄ…レーザ
干渉計、８…制御手段、９…指令電圧。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５１６ Ｂ
Claims (4)
- 【請求項１】 移動体の現在位置を検出し目標位置との
位置ずれ量を算出して、位置ずれ量と位置フィードバッ
ク電圧との関係において位置ずれ量が０から所定値まで
の範囲を階段制御幅とする非線形フィードバック制御に
よって、前記位置ずれ量に対応した位置フィードバック
電圧を駆動手段に供給して駆動手段により前記移動体を
目標位置に移動させる移動体制御装置において、前記非
線形フィードバック制御における前記階段制御幅を可変
させることを特徴とする移動体制御装置。 - 【請求項２】 移動体の現在位置を検出し目標位置との
位置ずれ量を算出して、位置ずれ量と位置フィードバッ
ク電圧との関係において位置ずれ量が０から所定値まで
の範囲を階段制御幅とする非線形フィードバック制御に
よって、前記位置ずれ量に対応した位置フィードバック
電圧を駆動手段に供給して駆動手段により前記移動体を
目標位置に移動させる移動体制御装置において、前記移
動体の現在位置を検出する位置検出手段と、この位置検
出手段が検出動作中に前記目標位置に対して０をクロス
する毎に、或るレシオを前記階段制御幅のデジタルゲイ
ン値に乗じることにより階段制御幅を可変させる制御手
段とを備えることを特徴とする移動体制御装置。 - 【請求項３】 前記位置検出手段は、レーザ光源及びレ
ーザ干渉計を含むレーザ検出系からなることを特徴とす
る請求項１又は請求項２記載の移動体制御装置。 - 【請求項４】 前記レーザ検出系は、前記移動体のＸ軸
方向及びＹ軸方向にそれぞれ設けることを特徴とする請
求項３記載の移動体制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22751594A JPH0897115A (ja) | 1994-09-22 | 1994-09-22 | 移動体制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22751594A JPH0897115A (ja) | 1994-09-22 | 1994-09-22 | 移動体制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0897115A true JPH0897115A (ja) | 1996-04-12 |
Family
ID=16862114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22751594A Pending JPH0897115A (ja) | 1994-09-22 | 1994-09-22 | 移動体制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0897115A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007055772A (ja) * | 2005-08-25 | 2007-03-08 | Tokyo Metropolitan Univ | 微小物品搬送装置 |
| JP2008242282A (ja) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ディジタル制御自動バイアス制御回路 |
| CN107807674A (zh) * | 2017-11-29 | 2018-03-16 | 中国医学科学院生物医学工程研究所 | 一种高精度的带有负反馈的三维智能平移台 |
-
1994
- 1994-09-22 JP JP22751594A patent/JPH0897115A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007055772A (ja) * | 2005-08-25 | 2007-03-08 | Tokyo Metropolitan Univ | 微小物品搬送装置 |
| JP2008242282A (ja) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ディジタル制御自動バイアス制御回路 |
| CN107807674A (zh) * | 2017-11-29 | 2018-03-16 | 中国医学科学院生物医学工程研究所 | 一种高精度的带有负反馈的三维智能平移台 |
| CN107807674B (zh) * | 2017-11-29 | 2024-05-17 | 中国医学科学院生物医学工程研究所 | 一种高精度的带有负反馈的三维智能平移台 |
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