KR20200055045A - 모터, 이중 행정 스테이지 및 리소그래피 장치 - Google Patents

모터, 이중 행정 스테이지 및 리소그래피 장치 Download PDF

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KR20200055045A
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주스트 요한 볼더
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뒤벤보드 제로엔 반
루드 휴벌터스 실베스터 브렌켄
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에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
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Abstract

본 발명은 모터(LD)에 관한 것으로, 이 모터는, 다상을 갖는 코일 어셈블리 열(UCA, LCA)을 포함하는 고정부(STP), 영구 자석 열(UPM, LPM)을 포함하는 가동부(MP)(코일 어셈블리 열은 제 1 길이를 가지며 영구 자석 열은 제 2 길이를 가지며, 제 2 길이는 제 1 길이 보다 작고, 코일 어셈블리는 이 코일 어셈블리와 정렬되어 있는 영구 자석과 상호 작용하여 구동력을 발생시킴), 가동부의 실제 위치를 나타내는 위치 측정 신호를 가동부의 요구되는 위치를 나타내는 설정점 신호와 비교하여 에러 신호를 제공하는 비교기, 에러 신호에 근거하여 제어 신호를 제공하도록 구성된 동작 피드백 제어기, 및 제어 신호에 근거하여 작동 신호를 코일 어셈블리에 제공하도록 구성된 적어도 하나의 전류 증폭기를 포함하고, 모터는 피드포워드 장치를 포함하고, 피드포워드 장치는 설정점 신호 또는 그의 도함수에 근거하여 전류 증폭기 피드포워드 신호를 제공하도록 구성되어 있고, 전류 증폭기 피드포워드 신호는 적어도 하나의 전류 증폭기에 제공되어, 하나 이상의 코일 어셈블리가 영구 자석과 부분적으로만 정렬됨으로 인해 코일 어셈블리 중의 하나 이상에 작용하는 불균형한 역기전력을 보상한다.

Description

모터, 이중 행정 스테이지 및 리소그래피 장치
본 출원은 2017년 10월 17일에 출원된 유럽 출원 17196860.5 및 2018년 3월 8일에 출원된 유럽 출원 18160692.2의 우선권을 주장하며, 이들 유럽 출원 둘 모두는 전체적으로 본원에 참조로 관련되어 있다.
본 발명은 모터, 이중 행정 스테이지 및 리소그래피 장치에 관한 것이다.
리소그래피 장치는 요구되는 패턴을 기판 상에, 일반적으로 그 기판의 타겟 부분 상에 가하는 기계이다. 리소그래피 장치는 예컨대 집적 회로(IC)의 제조에 사용될 수 있다. 이 경우, 패터닝 장치(마스크 또는 레티클이라고도 함)가 사용되어, IC의 개별적인 층 상에 형성될 회로 패턴을 생성할 수 있다. 이 패턴은 기판(예컨대, 실리콘 웨이퍼) 상의 타겟 부분(예컨대, 다이의 일부분, 하나의 또는 여러 개의 다이를 포함함) 상으로 전사될 수 있다. 패턴의 전사는 일반적으로 기판 상에 제공되어 있는 방사선 민감성 재료(레지스트)의 층 상으로의 이미징을 통해 이루어진다. 일반적으로, 단일 기판은 연속적으로 패턴화되는 인접 타겟 부분의 네트워크를 포함할 것이다. 알려져 있는 리소그래피 장치는, 전체 패턴을 한번에 타겟 부분 상으로 노출시켜 각 타겟 부분이 조사(irradiating)되는 소위 스텝퍼, 및 주어진 방향("스캐닝 방향)에 평행하게 또는 역평행하게 기판을 동기적으로 스캐닝하면서 패턴을 그 주어진 방향으로 방사산 비임을 통해 스캐닝하여 각 타겟 부분이 조사되는 소위 스캐너를 포함한다. 또한 패턴을 기판 상에 각인시켜 패터닝 장치로부터 패턴을 기판에 전사하는 것도 가능하다.
리소그래피 장치에서, 모터를 사용하여 리소그래피 장치의 가동부를 구동시킨다. 예컨대, 스캐너형 리소그래피 장치에서, 선형 모터를 사용하여, 기판 지지부 상에 지지되는 기판 또는 패터닝 장치 지지부 상에 지지되는 패터닝 장치를 스캐닝 운동으로 이동시키게 된다.
기판 및/또는 패터닝 장치의 위치를 정확하기 제어하기 위해, 이중 행정 스테이지가 사용된다. 이중 행정 스테이지에서, 장행정 선형 모터를 사용하여, 단행정 스테이지와 조합하여 장행정 스테이지를 비교적 큰 운동 범위에 걸쳐 비교적 낮은 정확도로 이동시키고, 단행정 스테이지는 단행정 선형 모터로 비교적 작은 이동범위에 걸쳐 높은 정확도로 이동될 수 있다. 단행정 스테이지는 장행정 스테이지에 의해 지지된다.
요구되는 위치가 단행정 스테이지의 작은 이동 범위 내에 있는 한, 단행정 스테이지의 위치를 제어하여 단행정 스테이지는 그 요구되는 위치에 정확하게 위치될 수 있다. 장행정 스테이지의 이동은 단행정 스테이지의 요구되는 위치를 단행정 스테이지의 작은 이동 범위 내에 위치시키기 위해 사용된다.
리소그래피 장치의 제조 성능을 증가시키기 위해, 리소그래피 공정의 제조 용량과 정렬 및 촛점 맞춤 성능을 증가시키는 것이 지속적으로 요구되고 있다.
리소그래피 공정의 제조 용량에 대한 이러한 증가하는 요구로, 기판 지지부 및 패터닝 장치 지지부의 속도 및 가속도가 증가되어야 하다. 속도 및 가속도가 증가함에 따라, 이중 행정 스테이지는 리소그래피 장치에서 진동의 더 지배적인 원인이 될 수 있는데, 이 진동은 일반적으로 바람직하지 않다.
본 발명의 목적은, 선형 모터로 인한 진동을 실질적으로 동시에 감소시키면서, 높은 속도와 가속도 수준을 허용하는 모터, 특히 선형 모터를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 모터가 제공되며, 이 모터는,
코일 어셈블리 열을 포함하는 고정부;
영구 자석 열을 포함하는 가동부 - 상기 코일 어셈블리 열은 제 1 길이를 가지며 상기 영구 자석 열은 제 2 길이를 가지며, 제 2 길이는 제 1 길이 보다 작고, 상기 코일 어셈블리는 이 코일 어셈블리와 정렬되어 있는 영구 자석과 상호 작용하여 구동력을 발생시키도록 배치됨 -;
상기 가동부의 실제 위치를 나타내는 위치 측정 신호를 가동부의 요구되는 위치를 나타내는 설정점 신호와 비교하여 에러 신호를 제공하는 비교기;
상기 에러 신호에 근거하여 제어 신호를 제공하도록 구성된 동작 피드백 제어기; 및
상기 제어 신호에 근거하여 작동 신호를 상기 코일 어셈블리에 제공하도록 구성된 적어도 하나의 전류 증폭기를 포함하고,
상기 모터는 피드포워드 장치를 포함하고, 피드포워드 장치는 상기 설정점 신호 또는 그의 도함수에 근거하여 전류 증폭기 피드포워드 신호를 제공하도록 구성되어 있고, 상기 전류 증폭기 피드포워드 신호는 적어도 하나의 전류 증폭기에 제공되어, 하나 이상의 코일 어셈블리가 상기 영구 자석과 부분적으로만 정렬됨으로 인해 상기 코일 어셈블리 중의 하나 이상에 작용하는 불균형한 역기전력을 보상한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 모터가 제공되며, 이 모터는,
제 1 및 제 2 코일 어셈블리 열을 포함하는 고정부 - 제 1 열과 제 2 열의 코일 어셈블리는 다상 코일 어셈블리임 -; 및
제 1 영구 자석 열 및 제 1 영구 자석 열에 평행하게 연장되어 있는 제 2 영구 자석 열을 포함하는 가동부를 포함하고,
상기 제 1 코일 어셈블리 열과 제 2 코일 어셈블리 열 각각은 제 1 길이를 가지며, 상기 제 1 영구 자석 열과 제 2 영구 자석 열 각각은 제 2 길이를 가지며, 제 2 길이는 제 1 길이 보다 작고, 코일 어셈블리는 이 코일 어셈블리와 정렬되어 있는 상기 영구 자석과 상호 작용하여 구동력을 발생시키고,
상기 제 1 영구 자석 열 및 제 2 영구 자석 열은 상기 제 1 코일 어셈블리 열과 상기 제 2 코일 어셈블리 열 사이에 배치되어 있고, 상기 제 1 영구 자석 열 은, 제 1 영구 자석 열과 제 2 영구 자석 열 사이에서 평행하게 연장되어 있는 거울 면에 대해 제 2 영구 자석 열과 거울상 관계(mirrored)로 있으며,
상기 제 1 코일 어셈블리 열의 각 코일 어셈블리의 상(phase)의 순서는, 상기 제 2 코일 어셈블리 열의, 상기 거울 면에 대해 반대편 코일 어셈블리의 상의 순서에 대응하며, 그래서, 각각의 코일 어셈블리 및 반대편 코일 어셈블리가 고정된 일정한 전류로 구동될 때, 상기 거울 면에 수직인 방향으로의 에지 효과가 실질적으로 상쇄된다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 대상물을 지지하는 이중 행정 스테이지가 제공되며, 이 이중 행정 스테이지는, 지지 프레임 상에 가동적으로 지지되는 장행정 스테이지 및 장행정 스테이지 상에 가동적으로 지지되는 단행정 스테이지를 포함하고, 상기 단행정 스테이지는 대상물을 지지하도록 배치되고, 가동 스테이지는 상기 장행정 스테이지를 지지 프레임에 대해 구동시키기 위해 본 발명에 따른 모터를 포함한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 파라미터 식별 절차를 포함하는 시스템 식별 방법이 제공되며, 파라미터 식별 절차는,
a) 관련 파라미터의 에러 트레이스(error trace)를 획득하는 단계,
b) 이들 에러 트레이스로부터 최적의 피드포워드 파라미터를 계산하는 단계,
c) 계산된 최적의 피드포워드 파라미터를 피드포워드 모델에서 사용하는 단계, 및
d) 요구되는 정확도가 획득될 때까지 단계 1 ∼ 3을 반복하는 단계를 포함하고,
단계 b)는 비용 함수
Figure pct00001
의 최소화를 포함하고,
여기서, 비용 함수의 값(J)은 피드포워드 파라미터의 함수인 에러(e)의 에너지이고, W는 가중 매트릭스이며, 가중 매트릭스에서 에러(e)의 특정한 부분이 강조될 수 있고,
상기 비용 함수의 최소화는,
Figure pct00002
을 사용하여, 획득된 에러 트레이스(e)로부터, 상기 비용 함수를 최소화하는 파라미터를 계산하는 것을 포함하며,
여기서, L은 학습 매트릭스이고, θold은 이전의 피드포워드 파라미터이고, 학습 매트릭스(L)는 연역적으로 계산되고 또한 시스템 특성의 대략적인 추정치를 포함한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 리소그래피 장치가 제공되며, 이 장치는,
방사선 비임의 단면에 패턴을 부여하여 패턴화된 방사선 비임을 형성할 수 있는 패터닝 장치를 지지하도록 구성된 패터닝 장치 지지부;
기판을 유지하도록 구성된 기판 지지부;
상기 패턴화된 방사선 비임을 상기 기판의 타겟 부분 상으로 투영하도록 구성된 투영 시스템을 포함하고,
상기 패터닝 장치 지지부 및/또는 상기 지지부는 이중 행정 스테이지를 포함하고, 이중 행정 스테이지는,
지지 프레임 상에 가동적으로 지지되는 장행정 스테이지, 및
상기 장행정 스테이지 상에 가동적으로 지지되는 단행정 스테이지를 포함하고,
상기 단행정 스테이지는 대상물을 지지하도록 배치되고, 상기 가동 스테이지는 상기 장행정 스테이지를 지지 프레임에 대해 구동시키기 위해 본 발명에 따른 모터를 포함한다.
이제 첨부된 개략적인 도면을 참조하여 본 발명을 단지 예시적으로 설명할 것이며, 도면에서 참조 번호는 대응하는 부분을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시 형태가 제공될 수 있는 리소그래피 장치를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시 형태에 따른 이중 행정 스테이지의 측면도를 개략적으로 나타낸다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시 형태에 따른 선형 모터의 측면도를 개략적으로 나타낸다.
도 4는 도 2에 나타나 있는 선형 모터를 위한 제어 체계를 나타낸다.
도 5는 도 4에 나타나 있는 제어 체계의 전류 증폭기(들)의 제어 체계를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시 형태에 따른 선형 모터의 측면도를 개략적으로 나타낸다.
도 7은 도 6에 나타나 있는 선형 모터를 위한 제어 체계를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 리소그래피 장치를 개략적으로 나타낸다. 이 리소그래피 장치는 조명 시스템(IL), 지지 구조물(MT), 기판 테이블(WT) 및 투영 시스템(PS)을 포함한다.
조명 시스템(IL)은 방사선 비임(B)을 조절하도록 구성된다. 지지 구조물(MT)(예컨대, 마스크 테이블)은 패터닝 장치(MA)(예컨대, 마스크)를 지지하도록 구성되어 있고, 어떤 파라미터에 따라 그 패터닝 장치를 정확히 위치시키도록 구성된 제 1 위치 설정기(PM)에 연결된다. 기판 테이블(WT)(예컨대, 웨이퍼 테이블)은 기판(W)(예컨대, 레지스트 코팅된 웨이퍼)을 유지하도록 구성되어 있고, 어떤 파라미터에 따라 그 기판을 정확히 위치시키도록 구성된 제 2 위치 설정기(PW)에 연결된다. 투영 시스템(PS)은, 패터닝 장치(MA)에 의해 방사선 비임(B)에 부여되는 패턴을 기판(W)의 타겟 부분(C)(예컨대, 하나 이상의 다이를 포함함) 상에 투영하도록 구성되어 있다.
조명 시스템(IL)은 방사선의 안내, 성형 또는 제어를 위한 굴절형, 반사형,자기식, 전자기식, 정전기식 또는 다른 종류의 광학 요소와 같은 다양한 종류의 광학 요소 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
여기서 사용되는 "방사선 비임"이라는 용어는, 자외선(UV) 방사선(예컨대, 약 365, 355, 248, 193, 157 또는 126 nm의 파장을 가짐) 및 극자외선(EUV) 방사선(예컨대, 5 - 20 nm의 파장을 가짐)을 포함하는 모든 종류의 전자기 방사선, 및 이온 비임 또는 전자 비임과 같은 입자 비임을 포함한다.
지지 구조물(MT)은 패터닝 장치(MA)의 중량을 지지, 즉 지탱한다. 지지 구조물(MT)은 패터닝 장치(MA)의 배향, 리소그래피 장치의 설계 및 다른 조건(예컨대, 패터닝 장치(MA)가 진공 환경에서 유지되는지의 여부)에 따라 패터닝 장치(MA)를 유지한다. 지지 구조물(MT)은 패터닝 장치(MA)를 유지하기 위해 기계식, 진공식, 정전기식 클램핑 기술 또는 다른 클램핑 기술을 사용할 수 있다. 지지 구조물(MT)은 필요에 따라 고정되거나 움직일 수 있는 예컨대 프레임 또는 테이블일 수 있다. 지지 구조물(MT)에 의해, 패터닝 장치(MA)는 예컨대 투영 시스템(PS)에 대해 요구되는 위치에 있게 된다.
여기서 사용되는 "패터닝 장치"라는 용어는, 예컨대 기판(W)의 타겟 부분(C)에 패턴을 생성하기 위해 방사선 비임(B)의 단면에 패턴을 부여하기 위해 사용될 수 있는 장치를 말하는 것으로 넓게 해석되어야 한다. 예컨대, 패턴이 위상 변이 피쳐 또는 소위 보조 피쳐를 포함한다면, 방사선 비임(B)에 부여되는 패턴은 기판(W)의 타겟 부분(C)에 있는 요구되는 패턴과 정확히 일치하지 않을 수 있음을 유의해야 한다. 일반적으로, 방사선 비임에 부여되는 패턴은, 집적 회로와 같은, 타겟 부분(C)에 생성되는 디바이스의 특정한 기능적 층에 대응할 것이다.
패터닝 장치(MA)는 투과형 또는 반사형일 수 이다. 패터닝 장치의 예는 마스크, 프로그래머블 미러 어레이 및 프로그래머블 LCD 패널을 포함한다. 마스크는 리소그래피에서 잘 알려져 있고, 이원, 교대 위상 변이 및 감쇠 위상 변이와 같은 마스크 유형 및 다양한 하이브리드 마스크 유형을 포함한다. 프로그래머블 미러 어레이의 예는 작은 미러의 매트릭스 배열을 사용하고, 작은 미러 각각은 들어오는 방사선 비임(B)을 상이한 방향으로 반사시키도록 개별적으로 경사질 수 있다. 경사진 미러는 미러 매트릭스에 의해 반사되는 방사선 비임(B)에 패턴을 부여한다.
여기서 사용되는 "투영 시스템"이라는 용어는, 사용되는 노광 방사선 또는 침지 유체의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 인자에 적절한, 굴절형 광학 시스템, 반사형 광학 시스템, 카타디옵트릭 광학 시스템, 자기식 광학 시스템, 전자기식 광학 시스템 및 정전기식 광학 시스템 또는 이것들의 임의의 조합을 포함하여, 임의의 종류의 투영 시스템을 포함하는 것으로 넓게 해석되어야 한다.
여기서 설명되는 바와 같이, 장치는 투과형(예컨대, 투과형 마스크를 사용함)이다. 대안적으로, 장치는 반사형(예컨대, 위에서 언급된 것과 같은 유형의 프로그래머블 미러 어레이 또는 반사형 마스크를 사용함)일 수 있다.
리소그래피 장치는, 2개(이중 스테이지) 이상의 기판 테이블(WT)(및/또는 2개 이상의 마스크 테이블)을 갖는 유형일 수 있다. 이러한 "다중 스테이지" 기계에서, 추가적인 테이블이 병렬로 사용될 수 있고, 또는 하나 이상의 다른 테이블이 노광에 사용되고 있을 때 하나 이상의 테이블에서 준비 단계를 수행할 수 있다. 하나 이상의 기판 테이블(WT)에 추가로, 리소그래피 장치는, 기판 테이블(WT)이 투영 시스템(PS) 아래의 위치로부터 떨어져 있을 때 그 위치에 배치되는 측정 스테이지를 가질 수 있다. 기판(W)을 지지하는 대신에, 측정 스테이지에는 리소그래피 장치의 특성을 측정하는 센서가 제공될 수 있다. 예컨대, 투영 시스템은 측정 스테이지 상의 센서에 이미지를 투영하여 이미지 질을 결정할 수 있다.
리소그래피 장치는, 투영 시스템과 기판 사이의 공간을 충전하도록 기판(W)의 적어도 일부분이 비교적 높은 굴절률을 갖는 액체, 예컨대, 물로 덮힐 수 있는 유형일 수도 있다. 침지 액체는 리소그래피 장치의 다른 공간, 예컨대 패터닝 장치(MA)와 투영 시스템(PS) 사이의 공간에도 가해질 수 있다. 투영 시스템의 개구수(numerical aperture)를 증가시키기 위한 침지 기술이 당업계에 잘 알려져 있다. 여기서 사용되는 "침지"라는 용어는, 기판(W)과 같은 구조물이 액체에 침지되어야 하는 것을 의미하는 것은 아니고, 액체가 노광 중에 투영 시스템(PS)과 기판(W) 사이에 위치됨을 의미하는 것뿐이다.
도 1을 참조하면, 조명 시스템(IL)은 방사선 소스(SO)로부터 방사선 비임(B)을 받는다. 방사선 소스(SO) 및 리소그래피 장치는, 예컨대 방사선 소스(SO)가 엑시머 레이저인 경우, 서로 별개의 실체일 수 있다. 그러한 경우, 방사선 소스는 리소그래피 장치의 일부분을 형성하는 것으로 생각되지 않고, 예컨대 적절한 방향 전환 미러 및/또는 비임 확장기를 포함하는 비임 전달 시스템(BD)의 도움으로, 방사선 비임(B)은 방사선 소스(SO)로부터 조명 시스템(IL)에 전달된다. 다른 경우에, 예컨대 방사선 소스(SO)가 수은등일 때, 방사선 소스(SO)는 리소그래피 장치의 일체적인 부분일 수 있다. 방사선 소스(SO) 및 조명 시스템(IL)은, 필요한 경우 비임 전달 시스템(BD)과 함께, 방사선 시스템이라고 할 수 있다.
조명 시스템(IL)은 방서선 비임(B)의 각도 세기 분포를 조절하기 위한 조절 기(AD)를 포함할 수 있다. 일반적으로, 조명 시스템의 동공 면에서 세기 분포의 적어도 외측 및/또는 내측 반경 방향 연장(일반적으로 각각 σ-외측 및 σ-내측이라고 함)이 조절될 수 있다. 또한, 조명 시스템(IL)은 인테그레이터(IN) 및 콘덴서(CO)와 같은 다양한 다른 요소를 포함할 수 있다. 조명 시스템(IL)을 사용해 방사선 비임(B)을 조절하여, 그 비임의 단면에서 요구되는 균일성 및 세기 분포를 획득할 수 있다.
방사선 비임(PB)은 패터닝 장치(MT)에 입사하고, 이 장치는 지지 구조물(MT)에 유지되고, 방사선 비임은 패터닝 장치(MA)에 의해 패턴화된다. 방사선 비임(B)은 패터닝 장치(MA)를 가로질러 투영 시스템(PS)을 통과하고, 이 투영 시스템은 비임을 기판(W)의 타켓 부분(C) 상으로 집속한다. 제 2 위치 설정기(PW) 및 위치 센서(IF)(예컨대, 간섭 측정 장치, 선형 인코더 또는 용량성 센서)의 도움으로, 기판 테이블(WT)을 정확하게 움직여, 예컨대 다른 타겟 부분(C)을 방사선 비임(B)의 경로에 위치시킬 수 있다. 유사하게, 예컨대, 마스크 라이브러리로부터의 기계적 회수 후에 또는 스캔 동안에, 제 1 위치 설정기(PM) 및 다른 위치 센서(도 1에는 명확히 나타나 있지 않음)를 사용하여, 패터닝 장치(MA)를 방사선 비임(B)의 경로에 대해 정확하게 위치시킬 수 있다. 일반적으로, 지지 구조물(MT)의 운동은 장행정 모듈 및 단행정 모듈의 도움으로 이루어질 수 있고, 이들 모듈은 위치 설정기(PM)의 일부분을 형성한다. 장행정 모듈은 큰 운동 범위에 걸쳐 단행정 모듈의 대략적인 위치 설정을 제공할 수 있다. 단행정 모듈은 작은 운동 범위에 걸쳐 장행정 모듈에 비해 지지 구조물(MT)의 미세한 위치 설정을 제공할 수 있다. 유사하게, 기판 테이블(WT)의 운동은 장행정 모듈 및 단행정 모듈의 사용으로 이루어질 수 있고, 이들 모듈은 제 2 위치 설정기(PW)의 일부분을 형성한다. 장행정 모듈은 큰 운동 범위에 걸쳐 단행정 모듈의 대략적인 위치 설정을 제공할 수 있다. 단행정 모듈은 작은 운동 범위에 걸쳐 장행정 모듈에 비해 기판 테이블(WT)의 미세한 위치 설정을 제공할 수 있다. 스텝퍼의 경우에(스캐너와는 반대로), 지지 구조물(MT)은 단행정 액츄에이터에만 연결될 수 있거나 고정될 수 있다. 패터닝 장치(MA) 및 기판 (W)은 마스크 정렬 마크(M1, M2) 및 기판 정렬 마크(P1, P2)를 사용하여 정렬될 수 있다. 도시되어 있는 바와 같은 기판 정렬 마크(P1, P2)는 전용의 타겟 부분을 차지하지만, 타겟 부분(C) 사이의 공간에 위치될 수도 있다(이것들은 스크라이브-레인 정렬 마크로 알려져 있음). 유사하게, 하나 보다 많은 다이가 패터닝 장치(MA)에 제공되어 있는 경우에, 마스크 정렬 마크(M1, M2)는 다이들 사이에 위치될 수 있다.
나타나 있는 장치는 다음과 같은 모드 중의 적어도 하나로 사용될 수 있다.
제 1 모드(소위 스텝 모드)에서, 지지 구조물(MT) 및 기판 테이블(WT)은 본질적으로 고정되어 유지되고, 방사선 비임(B)에 부여디는 전체 패턴은 한번에 타겟 부분(C) 상으로 투영된다(즉, 단일 정적 노광). 그런 다음 기판 테이블(WT)이 X 및/또는 Y 방향으로 이동되어 다른 타겟 부분(C)이 노광될 수 있다. 스텝 모드에서, 노광 필드의 최대 크기는 단일 정적 노광에서 이미징되는 타겟 부분(C)의 크기를 제한한다.
제 2 모드(소위 스캔 모드)에서, 방사선 비임(B)에 부여되는 패턴이 타겟 부분(C) 상으로 투영되는 중에 지지 구조물(MT)과 기판 테이블(WT)은 동기적으로 스캐닝된다(즉, 단일 동적 노광). 지지 구조물(MT)에 대한 기판 테이블(WT)의 속도와 방향은 투영 시스템(PS)의 배율(또는 축소율) 및 이미지 반전 특성에 의해 결정될 수 있다. 스캔 모드에서, 단일 동적 노광에서 노광 필드의 최대 크기가 타겟 부분의 폭(비스캐닝 방향의 폭)을 제한하고, 스캐닝 운동의 길이는 타겟 부분의 높이(스캐닝 방향의 높이)를 결정한다.
제 3 모드에서, 지지 구조물(MT)은 프로그래머블 패터닝 장치를 유지하면서 본질적으로 고정되어 있게 되며, 방사선 비임(B)에 부여되는 패턴이 타겟 부분(C) 상으로 투영되는 중에 기판 테이블(WT)은 이동되거나 스캐닝된다. 이 모드에서, 일반적으로 펄스성 방사선 소스가 사용되고, 기판 테이블(WT)의 각 운동 후에 또는 스캔 중의 연속하는 방사선 펄스 사이에서 프로그래머블 패터닝 장치는 필요에 따라 업데이트된다. 이 작동 모드는, 위에서 언급된 바와 같은 유형의 프로그래머블 미러 어레이와 같은 프로그래머블 패터닝 장치를 이용하는 무마스크 리소그래피에 쉽게 적용될 수 있다.
전술한 사용 모드 또는 완전히 다른 사용 모드의 조합 및/또는 변화가 또한 사용될 수 있다,
도 2는 이중 행정 스테이지를 포함하는 패터닝 장치(MA)를 위한 지지 구조물(MT)을 나타낸다. 이중 행정 스테이지는, 전술한 스캔 모드에서 요구되는 바와 같이, 지지 구조물(MT)의 스캐닝 운동을 이루기 위해 y-방향 선형 운동을 일으키도록 배치된다.
이중 행정 스테이지는 패터닝 장치(MA)를 지지하는 단행정 스테이지(SSS)를 포함한다. 이 단행정 스테이지(SSS)는 장행정 스테이지(LSS)에 의해 가동적으로 지지된다. 장행정 스테이지(LSS)는 지지 프레임(SFR)에 의해 지지된다. 비교적 짧은 운동 범위(RM-SS)에 걸쳐 단행정 스테이지(SSS)를 y-방향으로 장행정 스테이지(LSS)에 대해 움직이기 위해 단행정 선형 모터(LD-SS)가 제공된다. 이 짧은 운동 범위(RM-SS) 내에서, 단행정 스테이지(SSS)는 단행정 선형 모터(LD-SS)에 의해 높은 정확도로 위치될 수 있다.
패터닝 장치(MA)의 요구되는 위치가 단행정 스테이지(SSS)의 짧은 운동 범위(RM-SS) 내에 있는 위치로 장행정 스테이지(LSS)를 이동시키기 위해 큰 운동 범위(RM-LS) 내에서 장행정 스테이지(LSS)가 사용된다. 따라서 장행정 스테이지(LSS)의 이 위치에 의해, 단행정 선형 모터(LD-SS)가, 짧은 운동 범위(RM-SS) 내에서, 단행정 스테이지(SSS) 상에 지지되는 패터닝 장치(MA)를 높은 정확도로 요구되는 위치에 위치시킬 수 있다.
도 3은 선형 모터(LD)의 일 실시 형태를 나타낸다. 이 선형 모터(LD)는 고정부(STP)와 가동부(MP)를 포함한다. 가동부(MP)는 비교적 긴 운동 범위에 걸쳐 y-방향으로 고정부(STP)에 대해 움직여 이 방향으로 스캐닝 운동을 하고 또한 비교적 작은 운동 범위에 걸쳐 z-방향으로 움직여 가동부(MP)의 높이 위치를 조절하거나 x-방향 축선 주위로 회전하며, 그리하여 x-방향이 y-방향 및 z-방향에 수직이 된다.
고정부(STP)는 제 1 코일 어셈블리 열(UCA) 및 제 2 코일 어셈블리 열(LCA) 을 포함한다. 나타나 있는 실시 형태에서, 제 1 열(UCA)은 제 2 열(LCA)의 위쪽에 배치된다. 제 1 코일 어셈블리 열은 또한 상측 코일 어셈블리 열(UCA)이라고도 하고, 제 2 코일 어셈블리 열은 또한 하측 코일 어셈블리 열(LCA)이라고도 한다. 상측 코일 어셈블리 열(UCA) 및 하측 코일 어셈블리 열(LCA) 모두는 y-방향으로 연장되어 있고, 상측 코일 어셈블리 열(UCA)는 하측 코일 어셈블리 열(LCA)의 위쪽에 배치된다. 상측 코일 어셈블리 열(UCA) 및 하측 코일 어셈블리 열(LCA) 각각은 4개의 3상 코일 어셈블리를 포함한다.
가동부(MP)는 제 1 영구 자석 열(UPM)(상측 영구 자석 열(UPM)이라고도 함) 및 제 2 영구 자석 열(LPM)(하측 영구 자석 열(LPM)이라고도 함)을 포함한다. 상측 영구 자석 열(UPM) 및 하측 영구 자석 열(LPM) 모두는 y-방향으로 연장되어 있고, 상측 영구 자석 열(UPM)은 하측 영구 자석 열(LPM)의 위쪽에 배치된다. 상측 영구 자석 열(UPM) 및 하측 영구 자석 열(LPM)은 상측 코일 어셈블리 열(UCA)과 하측 코일 어셈블리 열(LCA) 사이에 배치되며, 그리하여, 상측 코일 어셈블리 열(UCA)의 코일 어셈블리는 상측 영구 자석 열(UPM)의 영구 자석과 상호 작용하여, 가동부(MP)에 대한 구동력을 발생시킨다. 이에 대응하여, 하측 코일 어셈블리 열(LCA)의 코일 어셈블리는 하측 영구 자석 열(LPM)의 영구 자석과 상호 작용하여, 가동부(MP)에 대한 구동력을 발생시킨다.
도 3의 선형 모터(LD)는 도 2에 나타나 있는 장행정 선형 모터(LD-LS)로서 적용될 수 있다. 이러한 실시 형태에서, 선형 모터(LD)의 고정부(STP)는 지지 프레임(SFR)에 장착될 수 있고 또한 선형 모터(LD)의 가동부(MP)는 장행정 스테이지(LSS)에 장착될 수 있다.
코일 어셈블리는 각각의 전류 증폭기에 의해 구동되며, 이 증폭기는 각 코일 어셈블리의 각 상(phase)에 대해 작동 신호를 제공하여 선형 모터(LD)의 각각의 코일 어셈블리를 작동시킨다.
상측 영구 자석 열(UPM) 및 하측 영구 자석 열(LPM)의 영구 자석은 코일 어셈블리에 대해 움직이기 때문에, 모든 코일 어셈블리가 영구 자석과 동등하게 정렬되는 것은 아닌데, 즉, 일부 코일 어셈블리는 고정부(STP)에 대한 가동부(MP)의 위에 따라 영구 자석과 정렬되지 않거나 부분적으로만 정렬된다. 결과적으로, 코일 어셈블리에 대한 부하의 역기전력이 단일 코일 어셈블리의 상이한 상에 걸쳐 항상 고르게 분포되는 것은 아니다. 여기서, 역기전력은, 고정부(STP)에 장착되는 코일 어셈블리와 가동부(MP)에 장착되는 영구 자석 사이의 상대 운동의 결과로 코일 어셈블리에서 생기는 전압을 말한다.
예컨대, 도 3에 나타나 있는 위치에서, 상측 영구 자석 열(UPM) 및 하측 영구 자석 열(LPM)의 가장 자리와 정렬된 코일 어셈블리는 각각의 영구 자석과 부분적으로만 상호 작용한다. 이는, 코일 어셈블리의 모든 상이 상측 영구 자석 열(UPM) 및 하측 영구 자석 열(LPM)의 영구 자석과 동등하게 상호 작용하는 것은 아님을 의미한다. 이 결과, 코일 어셈블리의 상이한 상에 대한 역기전력의 분포가 고르지 않게 되며, 이 분포는 고정부(STP)에 대한 가동부(MP)의 움직임시 변하게 된다. 역기전력의 이 고르지 않은 분포는 전류 증폭기에 실질적인 교란을 야기할 수 있다. 이들 교란(이하, 에지 효과로 나타내질 수 있음)은 선형 모터(LD)에서 바람직하지 않은 진동을 야기할 수 있고, 이러한 진동은 이중 행정 스테이지의 성능, 특히, 기판의 타겟 부분 상에서의 패턴화된 방사선의 촛점 맞춤 및 정렬에 실질적인 영향을 준다.
선형 모터(LD)의 부하 저항, 부하 자기 인덕턴스(self-inductance) 및/또는 부하 상호 인덕턴스가 전류 증폭기에서 실질적인 교란을 야기하여, 선형 모터(LD)의 바람직하지 않은 진동을 일으킬 수 있다.
본 발명은, 선형 모터(LD)의 코일 어셈블리에서 역기전력에 의해 야기되는 진동을 적어도 부분적으로 보상하는, 도 4에 나타나 있는 바와 같은 선형 모터(LD)를 위한 제어 방법을 제공한다. 동일한 제어 방법은 부하 저항, 부하 자기 인덕턴스 및/또는 부하 상호 인덕턴스의 영향을 적어도 부분적으로 보상하기 위해 사용될 수 있다.
도 4는 선형 모터(LD)의 가동부(MP)의 위치를 제어하는 제어 체계를 나타낸다. 가동부(MP)의 요구되는 위치를 나타내는 설정점 신호(sp)를 출력 단자에서 제공하는 설정점 생성기(SPG)가 배치된다. 설정점 신호(sp)는, 비교기에서, 위치 측정 시스탬(PMS), 예컨대, 간섭 측정 시스템에 의해 결정되는 가동부(MP)의 실제 위치(ap)와 비교된다. 에러 신호(e)가 입력 단자에서 동작 피드백 제어기(FBC)에 공급되며, 이 제어기는 에러 신호(e)에 근거하여 출력 단자에서 출력 신호를 제공한다.
설정점 신호(sp) 또는 그의 도함수가 또한 입력 단자에서 피드포워드 장치(FF)에 공급되며, 이 장치는 동작 피드포워드를 위해 사용될 수 있는 피드포워드 신호(ff)를 출력 단자에서 제공한다. 동작 피드포워드는 예컨대 동작 피드백 제어기(FBC)의 피드백 루프에서 일어날 수 있는 지연을 보상할 수 있다. 피드포워드 신호(ff)는 동작 피드백 제어기(FBC)의 출력 신호에 더해져, 선형 모터를 작동시키는 제어 신호(con)을 제공한다. 제어 신호(con)는 예컨대, 가동부(MP)를 요구되는 위치로 움직이기 위해 가동부(MP)에 가해져야 하는 3개의 DOF 힘 명령(Fy, Fz, Rx)을 포함하는 신호이다.
제어 신호(con)가 입력 단자에서 정류(commutation) 및 이득 균형화 장치(CGB)에 공급되어, 3 DOF 힘 명령을 상측 코일 어셈블리 열(UCA) 및 하측 코일 어셈블리 열(LCA)의 코일 어셈블리 각각에 대한 전류 증폭기 입력 신호(cain)로 변환시킨다. 정류 및 이득 균형화 장치(CGB)의 출력 단자에서 제공되는 결과적인 전류 증폭기 입력 신호(cain)는 입력 단자에서 전류 증폭기(CAM)에 공급되고, 이 증폭기는 출력 단자에서 각 코일 어셈블리(CA)의 각 상에 대한 작동 신호(act)를 제공하여 가동부(MP)를 요구되는 위치로 구동시킨다.
각 코일 어셈블리(CA)에 대해 전류 증폭기(CAM)가 제공되고, 그러므로 각 전류 증폭기(CAM)에 대해 개별적인 전류 증폭기 입력 신호(cain)가 제공된다. 이는, 8개의 3상 코일 어셈블리를 갖는 도 3에 나타나 있는 실시 형태의 경우 역시 8개의 전류 증폭기(CAM)가 제공됨을 주목해야 한다. 8개의 전류 증폭기(CAM)는 전류 증폭기 입력 신호(cain)에 근거하여, 각각의 전류 증폭기(CAM)와 관련된 코일 어셈블리(CA)의 각 상을 위한 특정한 작동 신호(act)를 제공할 것이다.
동작 피드포워드에 추가로, 피드포워드 신호(ff)는 또한 입력 단자에서 이득 균형화 장치(CGB)에 공급되어, 피드포워드 신호(ff)를 각 코일 어셈블리에 대한 피드포워드 신호(ffca)로 변환시킨다. 이득 균형화 장치(CGB)의 출력 단자에서 제공되는 이 피드포워드 신호(ffca)는 입력 단자에서 전류 증폭기 피드포워드 장치(CAM-FF)에 공급되고, 이 장치는 출력 단자에서 피드포워드 신호(ffca)에 근거하여 전류 증폭기 피드포워드 신호(caff)를 제공한다. 전류 증폭기 피드포워드 신호(caff)는 특히 각각의 코일 어셈블리의 전류 증폭기(CAM)에 대한 역기전력의 에지 효과를 보상하도록 설계되어 있다. 전류 증폭기 피드포워드 신호(caff)는 입력 단자에서 전류 증폭기(CAM)에 공급되어 적어도 역기전력의 에지 효과를 보상한다.
또한, 전류 증폭기 피드포워드 장치(CAM-FF)는, 대안적으로 또는 추가로, 선형 모터(LD)의 고정부(STP)에 배치되는 3상 코일 어셈블리 및 가동부(MP)에 배치되는 영구 자석을 갖는 선형 장치에서 일어날 수 있는 다른 효과를 보상하도록 배치될 수 있다. 전류 증폭기 피드포워드 장치(CAM-FF)는 예컨대 부하 저항, 부하 자기 인덕턴스 및/또는 부하 상호 인덕턴스를 보상하도록 배치될 수 있다.
코일 어셈블리의 상이한 상 사이 및/또는 상이한 코일 어셈블리 사이의 상호 영향을 보상하기 위해, 전류 증폭기 피드포워드 장치(CAM-FF)는 바람직하게는 상호 영향을 고려하는 다입력-다출력(MIMO) 피드포워드 장치이다.
전류 증폭기 피드포워드 장치(CAM-FF)의 보정 및/또는 조절은 코일 어셈블리의 실제 상태, 예컨대, 각각의 코일 어셈블리에서 측정되는 전압 및/또는 전류에 근거하여 수행될 수 있다. 이들 실제 전류 및 전압은 전류 센서 및 전압 센서에 의해 획득될 수 있다. 전류 증폭기 피드포워드 장치(CAM-FF)의 파라미터는 전류 센서 및 전압 센서에 의해 측정되는 실제 전류 및/또는 전압에 근거 결정될 수 있지만, 다른 적절한 방법으로도 결정될 수 있다.
도 5는 도 4의 제어 체계의 전류 증폭기(CAM)를 더 상세히 나타낸다. 전류 증폭기(CAM)는, 요구되는 상태(전류 증폭기 입력 신호(cain)에 의해 나타내짐)와 센서(CAS)에 의해 측정되는 각각의 코일 어셈블리의 실제 상태(ca) 사이의 차를 나타내는 전류 증폭기 에러 신호(cerr)를 제공하기 위해 전류 증폭기 입력 신호(cain)를 센서(CAS)에 의해 측정되는 전류 증폭기(CAM)의 실제 상태와 비교하는 전류 증폭기 비교기를 포함한다.
전류 증폭기(CAM)는 전압 제어식 전류 증폭기 또는 전류 제어식 전류 증폭기일 수 있다. 실제 상태(ca) 및 요구되는 상태(전류 증폭기 입력 신호(cain)에 의해 나타내짐)는 전압 신호 또는 전류 신호일 수 있다. 임의의 다른 적절한 신호도 사용될 수 있다.
전류 에러 신호(cerr)는, 전류 증폭기 에러 신호(cerr)에 근거하여 입력 단자에서 전류 증폭기 피드백 제어기(CFB)에 공급되어 전류 증폭기 제어 신호를 제공한다. 전류 증폭기 피드포워드 장치(CAM-FF)에 의해 제공되는 전류 증폭기 피드포워드 신호(caff)는 전류 증폭기 피드백 제어기(CFB)의 출력 신호에 더해져 전류 증폭기 제어 신호(caco)를 제공하고, 이 제어 신호는 펄스 폭-변조 전압 구동기(VDR)와 LC 출력 필터(OFI)의 직렬 조합체에 공급된다. 이 조합체는 전류 증폭기 제어 신호(caco)를 각각의 코일 어셈블리의 각 상에 대한 작동 신호(act)로 변환시킨다.
이 결과, 선형 모터(LD)의 가동부(MP)가 요구되는 위치로 이동하고, 역기전력에 의해 야기된 진동은, 전류 증폭기 피드포워드 장치(CAM-FF)에 의해 제공되는 전류 피드포워드 신호(caff)로 인해 실질적으로 감소된다.
전류 증폭기 피드포워드 장치(CAM-FF)로 획득되는 전류의 정확도는 피드포워드 파라미터의 정확도에 크게 달려 있다. 이들 피드포워드 파라미터는 선형 모터(LD)의 물리적 거동을 반영한다. 그러나, 저항, 인덕턴스, 상호 인덕턴스 및 역 EMF와 같은 물리적 특성은 예컨대 제조시의 변화로 인해 영구 자석과 코일의 각 물리적 조합 마다 상이할 수 있다. 요구되는 정확도를 획득하기 위해, 상이한 특성의 변화 및 파라미터에서의 그의 영향이 고려되도록 시스템 식별 방법을 사용하여 파라미터가 실제 물리적 시스템으로부터 식별될 수 있다.
종래의 시스템 식별 방법에서는, 전용의 파라미터 섭동 실험이 각 전류 증폭기(CAM-FF) 및 각 파라미터에 대해 수행되어야 한다. 이들 파라미터 섭동 실험은 리소그래피 장치의 통상적인 작동 동안에는 수행될 수 없다. 그러므로, 파라미터 섭동 실험의 필요성은, 이용 가능성 손실 또는 추가의 시스템 통합 시간을 직접 야기시킨다.
가동 자석 및 고정 코일 어셈블리를 갖는 도 3에 나타나 있는 바와 같은 선형 모터 설계는 각 코일에 대해 전류 증폭기(CAM)를 필요로 한다. 이에 따라, 추가적으로, 증폭기의 총 수는 가동 코일 어셈블리 및 고정 영구 자석을 갖는 모터 설계에 대해 실질적으로 증가하게 된다. 예컨대, 도 3의 모터 설계는 24개의 증폭기를 필요로 하고, 가동 코일 어셈블리를 갖는 유사한 모터는 단지 8개의 증폭기를 가질 것이다. 각 전류 증폭기(CAM)에 대한 개별적인 파라미터 섭동 실험은 상당한 시간이 걸릴 것이다. 그러므로, 피드포워드 장치(CAM-FF)의 파라미터의 식별은 리소그패피 장치의 통상적인 작동을 크게 방해하지 않는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 피드포워드 장치(CAM-FF)의 피드포워드 파라미터를 결정하는 식별 방법이 제공되며, 이 방법에서는, 리소그래피 장치의 통상적인 작동에 대한 방해가 실질적으로 감소될 수 있다.
이 식별 방법은 다음과 같은 비용 함수를 최소화하는 알고리즘에 기반한다:
Figure pct00003
비용 함수의 값(J)은 피드포워드 파라미터의 함수인 전류 에러(e)의 에너지이고, W는 가중 매트릭스이고, 이 가중 매트릭스에서 에러(e)의 특정한 부분이 강조될 수 있다. 전류 에러(e)는 전류 설정점과 획득된 전류 사이의 차로서 정의된다.
이 비용 함수를 최소화하는 파라미터는 다음의 식을 사용하여, 측정된 에러 트레이스(e)로부터 계산된다.
Figure pct00004
여기서 L은 학습 매트릭스이고, θold은 이전의 피드포워드 파라미터이다. 이들 이전의 피드포워드 파라미터는 종종 영일 수 있다. 학습 매트릭스(L)는 연역적으로 계산되고, 예컨대 CAD 도면, FEM 계산 또는 아래에서 설명하는 바와 같은 이전의 식별 측정으로부터 획득되는 물리적 모터 특성의 대략적인 추정치를 포함한다. 핵심적인 아이디어는, 대략적인 추정치가 연역적으로 주어지면, 실제 물리적 파라미터의 상당히 더 양호한 식별이 학습에 의해 물리적 전류 에러로부터 획득될 수 있다는 것이다. 이들 에러 측정치는 스캐너가 웨이퍼를 노출시키고 있는 중에 획득될 수 있고, 그래서, 이 식별 방법을 수행할 때 처리량 또는 이용 가능성의 손실이 나타나지 않는다. 에러 측정치는 또한 스캐너가 다른 공정 단계를 수행하고 있을 때, 즉 웨이퍼를 노출시키고 있지 않을 때도 획득될 수 있음을 유의해야 한다. 제안된 알고리즘의 수렴은 다른 피드포워드 모델 최적화와 비교하여 양호한 것으로 나타났다.
학습 매트릭스(L)는 다음과 같이 정의될 수 있다:
Figure pct00005
여기서, W는 비용 함수로부터 획득되는 가중 매트릭스이고, J는, 증폭기 피드백 제어가 작용하고 있을 때, 소위 공정 민감성의 임펄스 응답(전압의 단위 임펄스가 주어지면 전류의 응답임)의 대략적인 추정치를 포함하는 Toeplitz 매트릭스이고, Ψ는 다음과 같이 실행되는 피드포워드 모델로부터 직접 획득되는 매트릭스이다.
피드포워드 모델이
Figure pct00006
로 나타내질 때(여기서, Uff는 피드포워드 전압, F는 피드포워드 모델(파라미터(θ)에 있어 선형적임), Isp는 전류 설정점이고 r은 RS 장행정 위치 설정점이고, 다음식이 성립한다:
Figure pct00007
임펄스 응답은, 위에서 언급한 바와 같이, CAD 및 FEM 데이타, 또는 예비 측정을 사용하는 시뮬레이션으로부터 획득될 수 있다. 이는 파라미터 식별 알고리즘의 수렴을 얻기 위해 매우 정확할 필요는 없다. 이전의 정보가 더 정확할 수록, 파라미터 식별 방법의 단계들이 거듭됨에 따라 에러가 더 빨리 감소된다.
모델이 파라미터에 있어 선형적이다면 또한 요구되는 연역적인 정보가 이용 가능하다면, 조절 방법은 임의의 선형적인 포드포워드 모델의 파라미터의 식별에 개념적으로 적용될 수 있다.
일반적으로, 본 발명의 이 양태에 따른 파라미터 식별 절차는 다음과 같은 단계로 설명될 수 있다:
1. 바람직하게는 통상적인 사용 동안에 관련 파라미터, 예컨대, 지지 구조물(MT)의 장행정 위치 설정점, 전류 증폭기 입력 신호(cain), 및 전류 증폭기(CAM)의 실제 상태의 에러 트레이스를 획득하는 단계,
2. 이들 에러 트레이스로부터 최적의 피드포워드 파라미터를 게산하는 단계,
3. 계산된 최적의 피드포워드 파라미터를 피드포워드 모델에서 계산하는 단계, 및
4. 요구되는 정확도가 획득될 때까지 단계 1 ∼ 3을 반복하는 단계.
트레이스로부터 최적의 피드포워드 파라미터를 계산하는 것은 다음과 같은 단계를 포함할 수 있다:
다음과 같은 비용 함수를 최소화하는 단계:
Figure pct00008
여기서, 비용 함수의 값(J)은 피드포워드 파라미터의 함수인 에러(e)의 에너지이고, W는 가중 매트릭스이고, 이 가중 매트릭스에서 에러(e)의 특정 부분이 강조될 수 있다.
이 비용 함수를 최소화하는 파라미터는
Figure pct00009
을 사용하여, 획득된 에러 트레이스(e)로부터 계산되고,
여기서, L은 학습 매트릭스이고, θold는 이전의 피드포워드 파라미터이다. 학습 매트릭스(L)는 연역적으로 계산되고 시스템의 특성의 대략적인 추정치를 포함한다. 학습 매트릭스(L)는 다음과 같이 정의될 수 있다:
Figure pct00010
여기서, W는 비용 함수로부터의 가중 매트릭스이고, J는 소위 공정 민감성의 임펄스 응답의 대략적인 추정치를 포함하는 Toeplitz 매트릭스이다.
전술한 식별 방법으로, 전류 증폭기(CAM)의 출력의 정확도가 실질적으로 개선될 수 있다. 전류 증폭기(CAM)는 전체 서보 시스템의 일부분이지만, 이 개선은 서보 시스템에서의 교란력의 감소에 긍정적인 영향을 주며, 또한 결과적으로, 예컨대 투영 광학 박스(POB)와 같은 민감한 시스템에서의 변형의 감소에도 긍정적인 영향을 준다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시 형태에 따른 선형 모터(LD)를 나타낸다.
도 6의 선형 모터(LD)는 고정부(STP)와 가동부(MP)를 포함한다. 고정부(STP)는 상측 코일 어셈블리 열(UCA) 및 하측 코일 어셈블리 열(LCA)을 포함한다. 상측 코일 어셈블리 열(UCA) 및 하측 코일 어셈블리 열(LCA) 둘다 y-방향으로 연장되어 있고, 상측 코일 어셈블리 열(UCA)은 하측 코일 어셈블리 열(LCA)의 위쪽에 배치된다. 상측 코일 어셈블리 열(UCA) 및 하측 코일 어셈블리 열(LCA) 각각은 6개의 3상 코일 어셈블리를 포함한다. 각 코일 어셈블리의 세 상의 순서는 상 지시자(R, S 및 T)로 나타나 있다.
가동부(MP)는 상측 영구 자석 열(UPM) 및 하측 영구 자석 열(LPM)을 포함한다. 상측 영구 자석 열(UPM) 및 하측 영구 자석 열(LPM) 모두는 y-방향으로 연장되어 있고, 상측 영구 자석 열(UPM)은 하측 영구 자석 열(LPM)의 위쪽에 배치된다. 또한, 상측 영구 자석 열(UPM) 및 하측 영구 자석 열(LPM)은 상측 코일 어셈블리 열(UCA)과 하측 코일 어셈블리 열(LCA) 사이에 배치되며, 그리하여, 상측 코일 어셈블리 열(UCA)의 코일 어셈블리는 상측 영구 자석 열(UPM)의 영구 자석과 상호 작용할 수 있고, 하측 코일 어셈블리 열(LCA)의 코일 어셈블리는 하측 영구 자석 열(LPM)의 영구 자석과 상호 작용할 수 있다.
도 6의 선형 모터(LD)는 도 2에 나타나 있는 장행정 선형 모터(LD-LS)로서 적용될 수 있다. 이 실시 형태에서, 선형 모터(LD)의 고정부(STP)는 지지 프레임(SFR)에 장착될 수 있고 선형 모터(LD)의 가동부(MP)는 장행정 스테이지(LSS)에 장착될 수 있다. 선형 모터(LD)는 또한 어떤 다른 적절한 용례에도 사용될 수 있다.
도 6의 실시 형태의 영구 자석 및 코일 배선은 특정한 배치로 배치된다. 상측 영구 자석 열(UPM)의 영구 자석은 수평면(M-M)을 기준으로 하측 영구 자석 열 (LPM)에 대해 거울상 관계로 있다 또한, 상측 코일 어셈블리 열(UCA)의 각 코일 어셈블리의 세 상(R, S 및 T)의 순서는, 하측 코일 어셈블리 열(LCA)에 배치되어 있는 반대편 코일 어셈블리의 세 상(R, S 및 T)의 순서와 같다. 이와 관련하여, 반대편은, 거울 면(M-M)에 대해 반대편임을 의미하는데, 다시 말해, 하측 코일 어셈블리 열(LCA)의 반대편 코일 어셈블리는 상측 코일 어셈블리 열(UCA)의 각각의 코일 어셈블리의 바로 아래에 위치된다.
이러한 특정한 배치는 종래 기술에 알려져 있는 설계와 비교되는 이점을 제공한다.
도 3의 실시 형태에 대해 설명한 바와 같이, 선형 모터(LD)의 가동부(MP)에서 영구 자석을 갖는 선형 모터(LD)에서, 코일 어셈블리의 모든 3개의 상이 각각의 영구 자석과 항상 정렬되는 것은 아니다. 가동부(MP)가 움직임에 따라, 어떤 3상 코일 어셈블리는 영구 자석에 의해 발생되는 자기장의 경계와 상호 작용할 것이다. 이리하여, 교란력을 야기하는 소위 에지 효과(런인 및 런 아웃 효과라고도 함)가 생기게 된다. 일반적으로, 부분적으로 덮히는 3상 코일 어셈블리에 의해 야기되는 교란력은, 일반적으로 허용 불가능한 선형 모터(LD)에서 실질적인 진동을 야기할 수 있다.
그러나, 도 6의 실시 형태의 특정한 배치에서, 이들 교란력은 실질적으로 감소될 수 있다. 상측 코일 어셈블리 열(UCA)의 각각의 코일 어셈블리 및 하측 코일 어셈블리 열(LCA)의 반대편 코일 어셈블리가 고정된 일정한 전류로 구동되고 또한 가동부(MP)가 움직일 때, 결과적인 힘 벡터는 반대 방향으로 회전한다. 결과적으로, 상측 열에 있는 3상 코일 어셈블리 및 하측 열에 있는 3상 코일 어셈블리를 통과하는 전류 진폭이 서로 동일하면, 에지 효과가 z-방향으로 상쇄된다. z-방향은 에지 효과에 의해 야기되는 대부분의 교란에 대해 매우 민감한 방향이므로, 도 6에 있는 영구 자석 및 코일 어셈블리의 특정한 배치는 에지 효과에 의해 야기되는 교란력을 실질적으로 약화시키는 효과를 갖는다.
그래서, 실제로 상측 코일 어셈블리 열(UCA) 및 하측 코일 어셈블리 열(LCA)에서의 전류 진폭은 완전히 동일하지는 않을 것이지만, 선형 모터(LD)는 중력 보상에도 사용될 수 있기 때문에, 도 6의 실시 형태의 특정한 배치는, 고르지 않게 분포되는 역기전력과 같은, 에지 효과에 의해 야기되는 진동의 감소에 실질적으로 긍정적인 효과를 주는 것으로 나타났다.
더욱이, 이 특정한 배치는 이득 균형화를 상당히 단순화시킨다. 이 단순화된 이득 균형화는 이하에서 더 상세히 설명할 것이다.
가동부(MP)의 위치는 일반적으로 가동부(MP)에 대한 단일 작동점의 배향으로서 규정된다. 이 단일 작동점은 예컨대 "제로" 위치에 대한 기하학적 중심, 중력 중심 또는 패턴 장치의 위치이다.
가동부(MP)의 위치에 대한 제어는 이 단일 작동점에 대해 수행된다. 이는 또한 동작 제어 루프의 동작 피드백 제어기에 의해 명령되는 힘은 이 단일 작동점에서 잡아야 함을 의미한다.
도 6의 배치에서, 코일 어셈블리는 고정부(STP) 상에 장착되며 영구 자석은 가동부(MP) 상에 장착된다. 결과적으로, 상측 코일 어셈블리 열(UCA) 및 하측 코일 어셈블리 열(LCA)의 코일 어셈블리의 위치(즉, 힘이 발생되는 위치)는, 가동부(MP)가 고정부(STP)에 대해 움직일 때 가동부(MP)의 위치에 대해 연속적으로 변하게 된다.
도 7은 도 6에 나타나 있는 선형 모터(LD)의 제어에 대한 제어 체계를 나타낸다. 설정점 생성기(SPG)가 제공되어, 출력 단자에서 가동부(MP)의 요구되는 위치를 나타내는 설정점 신호(sp)를 제공한다. 이 설정점 신호(sp)는, 비교기에서, 위치 측정 시스탬, 예컨대, 간섭 측정 시스템에 의해 결정되는 가동부(MP)의 실제 위치(ap)와 비교된다. 에러 신호(e)가 입력 단자에서 동작 피드백 제어기(FBC)에 공급되며, 이 제어기는 에러 신호(e)에 근거하여 출력 단자에서 출력 신호를 제공한다.
설정점 신호(sp) 또한 입력 단자에서 피드포워드 장치(FF)에 공급되며, 이 장치는 동작 피드포워드로서 사용될 수 있는 피드포워드 신호(ff)를 출력 단자에서 제공한다. 피드포워드 신호(ff)는 동작 피드백 제어기(FBC)의 출력 신호에 더해져, 선형 구동 장치(LD)를 작동시키는 제어 신호(con)를 제공한다. 제어 신호(con)는 예컨대, 가동부(MP)를 요구되는 위치로 움직이기 위해 그 가동부(MP)의 단일 작동점에서 가해져야 하는 3개의 DOF 힘 명령을 포함하는 신호이다.
제어 신호(con)는 입력 단자에서 정류 및 이득 균형화 장치(CGB)에 공급된다. 정류 및 이득 균형화 장치(CGB)의 역할은, 단일 작동점에서 3DOF(Fy, Fz, Trx) 힘 명령을 3상 코일 어셈블리 각각에 대한 개별적인 전류 증폭기 입력 신호(cain)로 변환시킨다. 정류 및 이득 균형화 장치(CGB)의 출력 단자에서 제공되는 결과적인 개별 전류 증폭기 입력 신호(cain)는 각각의 입력 단자에서 일련의 전류 증폭기(CAM)에 공급된다. 각 코일 어셈블리에 대해, 전류 증폭기(CAM)가 제공된다. 전류 증폭기(CAM)는 출력 단자에서 작동 신호(act)(예컨대, 전류)를 제공하고, 이 신호는 각각의 전류 증폭기(CAM)와 관련된 코일 어셈블리의 각각의 상에 공급된다.
요구되는 경우, 도 4 및 5에 대해 설명된 바와 같은 전류 증폭기 피드포워드 장치(CAM-FF)는 선형 모터(LD)에 대한 에지 효과 또는 다른 교란을 더 보상하기 위해 사용될 수 있다. 도 7에서, 전류 증폭기 피드포워드 장치(CAM-FF)가 점선으로 나타나 있다.
추가 실시 형태에 따르면, 도 6에 나타나 있는 선형 모터(LD)의 실시 형태를 위해 다음과 같은 정류 및 이득 균형화 계산 단계가 제안된다.
일반적으로, 정류 및 이득 균형화 장치(CGB)는 다음과 같은 입력을 포함한다:
- 동작 피드백 제어기(FBC) 및 필요한 경우 피드포워드 장치(Fy, Fz, Trx)로부터의 3DOF 힘 명령;
- 가동부(MP)의 2DOF y 및 z 위치 측정치.
각 3상 코일 어셈블리에 대해 개별적인 전류 증폭기 입력 신호(cain)를 결정하기 위해, 각 3상 코일 어셈블리(i=1, 2,...12)에 대한 요구되는 y- 및 z-힘이 계산된다:
Fyi-act = Fy/8 + Trx/8/zarmi-act
Fzi-act = Fz/8
여기서, Fyi-act는 단일 코일 어셈블리에 대한 y-방향 힘 명령이고, Fzi-act는 단일 코일 어셈블리에 대한 z-방향 힘 명령이며, zarmi-act는 각각의 3상 코일 어셈블리의 중심과 단일 작동점 사이의 z-거리이다.
이 계산 단계에서, 도 6의 실시 형태의 자석 및 코일 배선의 특정한 배치가 유리하게 사용된다. 도 6에서 알 수 있는 바와 같이, 일부 코일 어셈블리는 가동부(MP)의 영구 자석과 완전히 정렬되고, 일부는 이들 영구 자석과 부분적으로 정렬되고 또한 일부는 정렬되지 않는다. 그러나, 도 6에서 알 수 있는 바와 같이, 항상 8개의 완전한 코일 어셈블리(상측 코일 어셈블리 열(UCA)의 4개의 코일 어셈블리 및 하측 코일 어셈블리 열 (LCA)의 4개의 쿄일 어셈블리)의 등가물이 가동부의 영구 자석과 정렬될 것이다.
이는, 고정부(STP)에 대한 가동부(MP)의 y-방향 위치에 무관하게, 8개의 완전한 3상 코일 어셈블리의 등가물이 힘 발생에 기여함을 의미한다. 따라서, 코일 어셈블리 중의 단지 8개만 힘 발생에 물리적으로 기여함을 안다면, 요구되는 Fy 및 Fz는 모두 12개의 코일 어셈블리로 단순히 나누어진다. Rx 토크를 발생시키기 위해, Fy에 대한 섭동이 도입된다. 그 이유는, 단일 작동점 주위의 Fy의 아암은 매우 잘 규정되어 있고 실제로는 심지어 다소 일정하기 때문이다.
각 3상 코일 어셈블리에 대한 요구되는 y- 및 z-힘(즉, Fyi-act 및 Fzi-act)에 근거하여, 각 3상 코일 어셈블리에 대한 요구되는 전류 증폭기 입력 신호(cain)가 계산된다. 이는 각 3상 코일 어셈블리에 대해 다음과 같은 식을 풀어 수행된다:
Figure pct00011
여기서, Isp는 전류 진폭이고, Φsp는 전류 위상이고, Km은 모터 상수이고, τ는 크기 피치이며, Φ0는 전류(commutation) 오프셋, 즉 기하학적 단일 작동점에 대한 코일 어셈블리의 물리적 y-위치이다.
이들 식의 출력, 즉 Isp 및 Φsp는 각각의 코일 어셈블리의 전류 증폭기(CAM)에 대한 전류 증폭기 입력 신호(cain)로서 사용될 수 있다.
상측 코일 어셈블리 열(UCA) 및 하측 코일 어셈블리 열(LCA)에 있는 코일 어셈블리를 통과하는 전류가 대칭이면, 도 6의 선형 모터(LD)는 선형 모터(LD)의 기하학적 구조에 대한 매우 제한된 정보로 작동될 수 있다고 결론내릴 수 있다. 또한, 위치 측정 시스템(PMS)에 의해 획득되는 값을 사용하는 대신에 아암(zarmi-act)를 고정 값으로 고정시켜, 이득 균형화는 가동부(MP)의 y-위치에 독립적이고, 또한 실제로 z-위치에도 독립적이게 될 수 있다.
또한, 상측 열(UCA) 및 하측 열(LCA)의 개별 코일 어셈블리는 그때 가동부의 움직임에 기여하지 않을 때, 즉 상측 영구 자석 열(UPM) 및 하측 영구 자석 열(LPM)의 영구 자석과 정렬되지 않을 때 부드럽게 스위치 오프될 수 있다. 이와 관련하여, 정렬되지 않는다 라는 말은, 각각의 코일 어셈블리와 영구 자석 사이의 실질적인 상호 작용이 일어날 수 없는 위치에 배치되는 것을 의미하다. 코일 어셈블리의 이 오프 전환은 에너지 절감에 이용될 수 있다.
이상으로, 선형 모터(LD)에서 에지 효과로 인한 진동을 실질적으로 감소시킬 수 있는 선형 모터(LD)의 두 실시 형태를 설명했다. 제 1 실시 형태는 도 4에 나타나 있는 바와 같이 전류 증폭기 피드포워드 장치(CAM-FF)을 사용하며, 제 2 실시 형태는 도 6에 나타나 있는 바와 같이 영구 자석과 코일 어셈블리의 특정한 배치를 사용한다. 실제로, 이들 두 실시 형태의 조합이 또한 적용될 수 있는데, 즉 전류 증폭기 피드포워드 장치(CAM-FF)의 사용과 함께 영구 자석 및 코일 어셈블리의 특정한 배치가 적용될 수 있다. 특히, 전류 증폭기 피드포워드 장치(CAM-FF)는, 영구 자석과 코일 어셈블리의 특정한 배치의 적용 후에, 예컨대, 그러한 실시 형태에서, 상측 코일 어셈블리 열(UCA) 및 하측 코일 어셈블리 열(LCA)에서의 전류 진폭이 완전히 동일하지는 않을 때 남아 있을 수 있는 교란 효과를 보상하기 위해 사용될 수 있다.
이상에서 전류 증폭기 피드포워드 장치(CAM-FF)의 사용 및 영구 자석과 코일 어셈블리의 특정한 배치의 사용이 선형 모터에 적용되었음을 더 유의해야 한다. 대안적인 실시 형태에서, 모터는 회전 모터일 수 있고, 코일 어셈블리의 열(들) 및 영구 자석의 열(들)은 동심 원으로 배치될 수도 있다.
본 명세서에서 IC 제조시 리소그래피 장치의 사용을 특별히 참조할 수 있지만, 여기서 설명되는 리소그래피 장치는 다른 용도를 가질 수 있는데, 예컨대, 통합형 광학 시스템, 자기 도메인 메모리를 위한 안내 및 검출 패턴, 평판 디스플레이, 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드 등의 제조에 적용될 수 있다. 당업자는, 그러한 대안적인 용례의 경우에, 여기서 "웨이퍼" 또는 "다이" 라는 용어의 사용은 더 일반적인 용어인 "기판" 또는 "타겟 부분"과 각각 동의어임을 알 것이다. 여기서 언급되는 기판은 예컨대 트랙(일반적으로 기판에 레지스트 층을 가하고 노출된 레지스트를 현상하는 도구), 계측 도구 및/또는 검사 도구에서 노광 전 또는 후에 처리될 수 있다. 적용 가능한 경우, 본 개시는 그러한 또한 다른 기판 처리 도구에 적용될 수 있다. 또한, 기판은 예컨대 다층 IC를 만들기 위해 한번 이상 처리될 수 있고, 그래서 여기서 사용되는 기판이라는 용어는 이미 복수의 처리된 층을 포함하는 기판을 말하는 것일 수도 있다.
광학 리소그래피와 관련하여 본 발명의 실시 형태의 사용을 위에서 특히 참조했지만, 본 발명은 다른 용례, 예컨대, 임프린트 리소그래피에도 사용될 수 있고, 허용되는 경우, 광학 리소그래피에 한정되지 않음을 알 것이다. 임프린트 리소그래피에서, 패터닝 장치의 토포그래피가 기판에 생성되는 패턴을 규정한다. 패터닝 장치의 토포그래피는 기판에 공급되는 레지스트 층 안으로 압입되어, 전자기 방사선, 열, 압력 또는 이것들의 조합을 가하여 레지스트가 경화된다. 레지스트가 경화된 후에, 패터닝 장치는 레지스트에 패턴을 남겨두고 그 레지스트 밖으로 이동된다.
본 발명의 특정한 실시 형태를 위에서 설명했지만, 본 발명은 전술한 바와는 다르게 실시될 수 있음을 알 것이다. 예컨대, 본 발명은 전술한 바와 같은 방법을 기술하는 기계 판독 가능한 지시의 하나 이상의 시퀀스를 포함하는 컴퓨터 프로그램, 또는 저장되어 있는 그러한 컴퓨터 프로그램을 갖는 데이타 저장 매체(예컨대, 반도체 메모리, 자기 디스크 또는 광학 디스크)의 형태를 취할 수 있다.
위의 설명은 실례적인 것이지 한정적인 것이 아니다. 따라서, 아래에 주어져 있는 청구 범위에서 벗어남이 없이 전술한 바와 같은 본 발명에 대한 수정이 이루어질 수 있음이 당업자에게 명백할 것이다.

Claims (26)

  1. 모터로서,
    코일 어셈블리 열을 포함하는 고정부;
    영구 자석 열을 포함하는 가동부 - 상기 코일 어셈블리 열은 제 1 길이를 가지며 상기 영구 자석 열은 제 2 길이를 가지며, 제 2 길이는 제 1 길이 보다 작고, 코일 어셈블리는 이 코일 어셈블리와 정렬되어 있는 영구 자석과 상호 작용하여 구동력을 발생시키도록 배치됨 -;
    상기 가동부의 실제 위치를 나타내는 위치 측정 신호를 가동부의 요구되는 위치를 나타내는 설정점 신호와 비교하여 에러 신호를 제공하는 비교기;
    상기 에러 신호에 근거하여 제어 신호를 제공하도록 구성된 동작 피드백 제어기; 및
    상기 제어 신호에 근거하여 작동 신호를 상기 코일 어셈블리에 제공하도록 구성된 적어도 하나의 전류 증폭기를 포함하고,
    상기 모터는 피드포워드 장치를 포함하고, 피드포워드 장치는 상기 설정점 신호 또는 그의 도함수에 근거하여 전류 증폭기 피드포워드 신호를 제공하도록 구성되어 있고, 상기 전류 증폭기 피드포워드 신호는 적어도 하나의 전류 증폭기에 제공되어, 하나 이상의 코일 어셈블리가 상기 영구 자석과 부분적으로만 정렬됨으로 인해 상기 코일 어셈블리 중의 하나 이상에 작용하는 불균형한 역기전력을 보상하게 되는, 모터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 모터의 부하 저항, 부하 자기 인덕턴스(self-inductance) 및/또는 부하 상호 인덕턴스를 보상하도록 상기 전류 피드포워드 신호가 더 사용되는, 모터.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 모터는 선형 모터이고, 상기 코일 어셈블리 열 및 영구 자석 열은 실질적으로 서로 평행하게 배치되는 선형적인 열인, 모터.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전류 증폭기는,
    상기 제어 신호를 전류 증폭기의 실제 상태와 비교하여 전류 증폭기 에러 신호를 제공하는 전류 증폭기 비교기;
    상기 전류 증폭기 에러 신호에 근거하여 전류 증폭기 제어 신호를 제공하는 전류 증폭기 피드백 제어기; 및
    작동 신호를 상기 코일 어셈블리에 제공하는 증폭기를 포함하고,
    상기 전류 증폭기 피드포워드 신호가 상기 전류 증폭기에 공급되고 또한 전류 증폭기 피드백 제어기의 전류 증폭기 제어 신호에 더해지는, 모터.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어 신호에 근거하여 각 전류 증폭기에 대한 전류 증폭기 입력 신호를 제공하는 이득 균형화 장치를 포함하는 모터.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전류 증폭기는 전압 제어식 전류 증폭기 또는 전류 제어식 전류 증폭기인, 모터.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피드포워드 장치는 다입력-다출력(MIMO) 피드포워드 장치인, 모터.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코일 어셈블리는 다상 코일 어셈블리이고, 상기 모터는 각 코일 어셈블리에 대한 전류 증폭기를 포함하며, 각 전류 증폭기는 각각의 코일 어셈블리의 각 상(phase)에 대한 작동 신호를 제공하는, 모터.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피드포워드 장치의 보정 및/또는 조절이 상기 코일 어셈블리의 실제 상태에 근거하여 수행되는, 모터.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고정부는 상기 코일 어셈블리 열에 평행하게 연장되어 있는 제 2 코일 어셈블리 열을 포함하고,
    상기 가동부는 상기 영구 자석 열에 평행하게 연장되어 있는 제 2 영구 자석열을 포함하며,
    제 1 코일 어셈블리 열의 코일 어셈블리는 이들 코일 어셈블리와 정렬되어 있는 제 1 영구 자석 열의 영구 자석과 상호 작용하여 구동력을 발생시키도록 배치되며,
    상기 제 2 코일 어셈블리 열의 코일 어셈블리는 이들 코일 어셈블리와 정렬되어 있는 상기 제 2 영구 자석 열의 영구 자석과 상호 작용하여 구동력을 발생시키도록 배치되고,
    상기 영구 자석 열 및 제 2 영구 자석 열은 상기 코일 어셈블리 열과 상기 제 2 코일 어셈블리 열 사이에 배치되어 있는, 모터.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피드포워드 장치는 또한 상기 동작 피드백 제어기의 제어 신호에 더해질 동작 피드포워드 신호를 제공하는, 선형 모터.
  12. 모터로서,
    제 1 및 제 2 코일 어셈블리 열을 포함하는 고정부 - 제 1 열과 제 2 열의 코일 어셈블리는 다상 코일 어셈블리임 -; 및
    제 1 영구 자석 열 및 제 1 영구 자석 열에 평행하게 연장되어 있는 제 2 영구 자석 열을 포함하는 가동부를 포함하고,
    상기 제 1 코일 어셈블리 열과 제 2 코일 어셈블리 열 각각은 제 1 길이를 가지며, 상기 제 1 영구 자석 열과 제 2 영구 자석 열 각각은 제 2 길이를 가지며, 제 2 길이는 제 1 길이 보다 작고, 코일 어셈블리는 이 코일 어셈블리와 정렬되어 있는 영구 자석과 상호 작용하여 구동력을 발생시키고,
    상기 제 1 영구 자석 열 및 제 2 영구 자석 열은 상기 제 1 코일 어셈블리 열과 상기 제 2 코일 어셈블리 열 사이에 배치되어 있고, 상기 제 1 영구 자석 열 은, 제 1 영구 자석 열과 제 2 영구 자석 열 사이에서 평행하게 연장되어 있는 거울 면에 대해 제 2 영구 자석 열과 거울상 관계(mirrored)로 있으며,
    상기 제 1 코일 어셈블리 열의 각 코일 어셈블리의 상(phase)의 순서는, 상기 제 2 코일 어셈블리 열의, 상기 거울 면에 대해 반대편 코일 어셈블리의 상의 순서에 대응하며, 그래서, 각각의 코일 어셈블리 및 반대편 코일 어셈블리가 고정된 일정한 전류로 구동될 때, 상기 거울 면에 수직인 방향으로의 에지 효과가 실질적으로 상쇄되는, 모터.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 코일 어셈블리 열은 6개의 코일 어셈블리를 가지며 상기 제 2 코일 어셈블리 열은 6개의 코일 어셈블리를 갖는, 모터.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 영구 자석 열과 제 2 영구 자석 열은, 상기 제 1 코일 어셈블리 및 제 2 코일 어셈블리 열 각각의 4개의 코일 어셈블리와 실질적으로 일치하는 길이에 걸쳐 연장되어 있는, 모터.
  15. 제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가동부의 요구되는 위치를 나타내는 설정점 신호를 제공하는 설정점 생성기;
    실제 위치를 요구되는 위치와 비교하여 에러 신호를 제공하는 비교기;
    상기 에러 신호에 근거하여 제어 신호를 제공하는 동작 피드백 제어기; 및
    상기 제어 신호에 근거하여 작동 신호를 상기 코일 어셈블리에 제공하는 적어도 하나의 전류 증폭기를 포함하는 모터.
  16. 제 15 항에 있어서,
    각 코일 어셈블리에 대해 전류 증폭기가 제공되며, 상기 선형 모터는, 상기 제어 신호에 근거하여 각 코일 어셈블리의 각각의 전류 증폭기에 개별적인 전류 증폭기 입력 신호를 제공하는 정류(commutation) 및 이득 균형화 장치를 포함하는, 모터.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제어 신호는 요구되는 수직 작동력 및 제 1 수평 방향으로의 요구되는 수평 작동력을 포함하고, 상기 정류 및 이득 균형화 장치는, 요구되는 수직 작동력 및 요구되는 수평 작동력을 제 1 열과 제 2 열의 모든 코일 어셈블리에 걸쳐 동등하게 분할하도록 배치되어 있는, 모터.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제어 신호는 상기 제 1 수평 방향에 수직인 제 2 수평 방향을 중심으로 요구되는 토크를 더 포함하고, 상기 정류 및 이득 균형화 장치는 상기 요구되는 토크를 제 1 열과 제 2 열의 모든 코일 어셈블리에 결쳐 동등하게 분할하도록 배치되어 있는, 모터.
  19. 제 12 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 열과 제 2 열의 코일 어셈블리는 해당 순간에 상기 가동부의 움직임에 기여하고 있지 않을 때 스위치 오프되는, 모터.
  20. 제 12 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 열과 제 2 열의 코일 어셈블리는 3상 코일 어셈블리인, 모터.
  21. 제 12 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 열은 상측 열이고 상기 제 2 열은 하측 열이며, 제 2 영구 자석 열은 제 1 영구 자석 열의 아래쪽에 배치되는, 모터.
  22. 대상물을 지지하는 이중 행정 스테이지로서, 지지 프레임 상에 가동적으로 지지되는 장행정 스테이지 및 장행정 스테이지 상에 가동적으로 지지되는 단행정 스테이지를 포함하고, 상기 단행정 스테이지는 대상물을 지지하도록 배치되고, 가동 스테이지는 상기 장행정 스테이지를 지지 프레임에 대해 구동시키기 위해 제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 따른 모터를 포함하는, 이중 행정 스테이지.
  23. 리소그래피 장치로서,
    방사선 비임의 단면에 패턴을 부여하여 패턴화된 방사선 비임을 형성할 수 있는 패터닝 장치를 지지하도록 구성된 패터닝 장치 지지부;
    기판을 유지하도록 구성된 기판 지지부;
    상기 패턴화된 방사선 비임을 상기 기판의 타겟 부분 상으로 투영하도록 구성된 투영 시스템을 포함하고,
    상기 패터닝 장치 지지부 및/또는 상기 지지부는 이중 행정 스테이지를 포함하고, 이중 행정 스테이지는,
    지지 프레임 상에 가동적으로 지지되는 장행정 스테이지, 및
    상기 장행정 스테이지 상에 가동적으로 지지되는 단행정 스테이지를 포함하고,
    상기 단행정 스테이지는 대상물을 지지하도록 배치되고, 상기 가동 스테이지는 상기 장행정 스테이지를 지지 프레임에 대해 구동시키기 위해 제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 따른 모터를 포함하는, 리소그래피 장치.
  24. 파라미터 식별 절차를 포함하는 시스템 식별 방법으로서,
    상기 파라미터 식별 절차는,
    a) 관련 파라미터의 에러 트레이스(error trace)를 획득하는 단계,
    b) 이들 에러 트레이스로부터 최적의 피드포워드 파라미터를 계산하는 단계,
    c) 계산된 최적의 피드포워드 파라미터를 피드포워드 모델에서 사용하는 단계, 및
    d) 요구되는 정확도가 획득될 때까지 단계 1 ∼ 3을 반복하는 단계를 포함하고,
    단계 b)는 비용 함수
    Figure pct00012
    의 최소화를 포함하고,
    여기서, 비용 함수의 값(J)은 피드포워드 파라미터의 함수인 에러(e)의 에너지이고, W는 가중 매트릭스이며, 가중 매트릭스에서 에러(e)의 특정한 부분이 강조될 수 있고,
    상기 비용 함수의 최소화는,
    Figure pct00013
    을 사용하여, 획득된 에러 트레이스(e)로부터, 상기 비용 함수를 최소화하는 파라미터를 계산하는 것을 포함하며,
    여기서, L은 학습 매트릭스이고, θold은 이전의 피드포워드 파라미터이고, 학습 매트릭스(L)는 연역적으로 계산되고 또한 시스템 특성의 개략적인 추정치를 포함하는, 시스템 식별 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 학습 매트릭스(L)는,
    Figure pct00014
    로 정의되며,
    여기서, W는 비용 함수로부터의 가중 매트릭스이고, J는 공정 민감성의 임펄스 응답의 개략적인 추정치를 포함하는 Toeplitz 매트릭스인, 시스템 식별 방법.
  26. 제 24 항 또는 제 25 항에 있어서,
    관련 파라미터의 에러 트레이스를 획득하는 단계는 식별될 시스템의 통상적인 사용 동안에 수행되는, 시스템 식별 방법.
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