TW202223562A - Control device, adjustment method, lithography device, and method for manufacturing article - Google Patents
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Abstract
Description
本發明涉及控制裝置、調整方法、光刻裝置及物品之製造方法。The present invention relates to a control device, an adjustment method, a lithography device, and a method for manufacturing an article.
在製造半導體裝置、平板顯示器(FPD)等的裝置之際的光刻程序中,使用將遮罩的圖案轉印於基板的曝光裝置。於曝光裝置,例如為了遮罩與基板的位置對準,需要高精度地進行保持遮罩的遮罩台、保持基板的基板台的位置控制、同步控制。In a photolithography process in the manufacture of devices such as semiconductor devices and flat panel displays (FPDs), an exposure device that transcribes a mask pattern to a substrate is used. In an exposure apparatus, for example, in order to align the mask and the substrate, position control and synchronization control of the mask stage holding the mask and the substrate stage holding the substrate need to be performed with high precision.
對於在如上述的載台等的位置控制、同步控制中需要的精度之要求隨裝置的高精細化進展而越趨嚴格,僅以歷來的回授控制有時無法達成要求精度。於是,除歷來的控制器外,已致力於並列地構成神經網路控制器(專利文獻1)。此外,已想出依控制對象的狀態而切換神經網路控制器並進行配合了控制對象的補償的手法(專利文獻2)。 [先前技術文獻] [專利文獻] The requirements for the accuracy required for the above-described position control and synchronization control of the stage and the like have become stricter with the progress of high-definition devices, and the required accuracy may not be achieved with conventional feedback control alone. Therefore, in addition to the conventional controllers, efforts have been made to construct neural network controllers in parallel (Patent Document 1). In addition, a method of switching the neural network controller according to the state of the control object and performing compensation according to the control object has been proposed (Patent Document 2). [Prior Art Literature] [Patent Literature]
[專利文獻1]特表平7-503563號公報 [專利文獻2]日本特開平7-277286號公報 [Patent Document 1] Japanese Patent Publication No. Hei 7-503563 [Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-277286
[發明所欲解決之課題][The problem to be solved by the invention]
然而,構成複數個神經網路控制器雖從而可預期精度改善,惟控制演算時間會增大。此外,神經網路控制器方面,參數被透過機器學習而調整,要予以學習複數個神經網路的參數,需要大量的時間。再者,發生控制對象的狀態變化、外擾環境的變化的情況下,預先決定的神經網路的參數變非最佳,故在參數的再調整方面需要大量的時間。However, if a plurality of neural network controllers are formed, an improvement in accuracy can be expected, but the control calculation time increases. In addition, in the neural network controller, the parameters are adjusted by machine learning, and it takes a lot of time to learn the parameters of a plurality of neural networks. Furthermore, when a change in the state of the control object or a change in the external disturbance environment occurs, the parameters of the neural network determined in advance become non-optimal, and a large amount of time is required to readjust the parameters.
於是,本發明目的在於提供一種使用了神經網路的控制裝置,其在為了以短時間調整恰當的控制特性方面有利。Therefore, an object of the present invention is to provide a control device using a neural network, which is advantageous in adjusting an appropriate control characteristic in a short time.
為了達成前述目的,作為本發明的一方案的控制裝置為一種控制裝置,其產生用於對控制對象進行控制的控制訊號,前述控制裝置具備:第1補償器,其基於前述控制對象的控制偏差而予以產生第1訊號;校正器,其在依可調整係數的演算式校正前述控制偏差從而予以產生校正訊號的複數個調整部之中使用1個調整部而校正前述控制偏差;第2補償器,其基於前述校正訊號透過神經網路從而產生第2訊號;以及演算器,其基於前述第1訊號與前述第2訊號而產生前述控制訊號。In order to achieve the above object, a control device as an aspect of the present invention is a control device that generates a control signal for controlling a control object, and the control device includes: a first compensator based on a control deviation of the control object to generate a first signal; a calibrator for correcting the control deviation by using one adjustment part among a plurality of adjustment parts for generating a correction signal by correcting the control deviation according to an arithmetic formula of an adjustable coefficient; a second compensator , which generates a second signal through a neural network based on the calibration signal; and a calculator, which generates the control signal based on the first signal and the second signal.
依本發明時,可提供一種使用了神經網路的控制裝置,其在為了以短時間調整恰當的控制特性方面有利。According to the present invention, it is possible to provide a control device using a neural network, which is advantageous in adjusting appropriate control characteristics in a short time.
於以下,基於圖式而詳細說明本發明的優選實施方式。另外,各圖中,就相同的構件標注相同的參考符號,重複的說明省略。Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail based on the drawings. In addition, in each figure, the same reference numerals are attached to the same members, and overlapping descriptions are omitted.
<第1實施方式> 於圖1,示出本實施方式中的系統SS的構成。系統SS可應用於例如用於製造物品的製造裝置。製造裝置例如包含對物品或構成物品的一部分的構件進行處理的處理裝置。處理裝置例如可為以下中的任一者:將圖案轉印於材料或構件的光刻裝置;將膜形成於材料或構件的膜形成裝置;將材料或構件進行蝕刻的裝置;及將材料或構件進行加熱的加熱裝置。 <First Embodiment> In FIG. 1, the structure of the system SS in this embodiment is shown. The system SS can be applied, for example, to a manufacturing apparatus for manufacturing articles. The manufacturing apparatus includes, for example, a processing apparatus that processes an article or a member constituting a part of the article. The processing apparatus can be, for example, any of the following: a lithography apparatus that transfers a pattern to a material or member; a film forming apparatus that forms a film on a material or member; an apparatus that etches a material or member; A heating device for heating components.
系統SS例如具備序列部101、控制裝置100及控制對象103。控制裝置100包含控制器102。控制裝置100或控制器102產生用於對控制對象103進行控制的控制訊號MV。系統SS被應用於生產系統的情況下,於序列部101被提供生產序列。生產序列界定用於生產的順序。序列部101基於生產序列產生用於對控制對象103進行控制的目標值R,並將目標值R提供至控制裝置100或控制器102。The system SS includes, for example, a
控制裝置100或控制器102對控制對象103進行回授控制。具體而言,控制裝置100基於控制偏差,以控制對象103的控制量CV追隨目標值R的方式對控制對象103進行控制,該控制偏差為從序列部101提供的目標值R與從控制對象103提供的控制量CV的差分。控制對象103可具有檢測控制量CV的感測器,透過該感測器檢測出的控制量CV可被提供至控制器102。目標值R、控制訊號MV及控制量CV可為值隨時間的經過而變化的時序列資料。The
如例示於圖2,於系統SS亦可併入有學習部201。學習部201可被構成為控制裝置100的一部分,亦可被構成為控制裝置100的外部裝置。在學習部201被構成為控制裝置100的外部裝置的情況下,可在學習的結束後學習部201被從控制裝置100斷開。學習部201被構成為將預先準備的學習序列送至序列部101。序列部101依學習序列生成目標值R並提供至控制器102。As exemplified in FIG. 2 , a
控制器102基於控制偏差而生成控制訊號MV,該控制偏差為從序列部101依學習序列而生成並提供的目標值R與從控制對象103提供的控制量CV的差分。此處,控制器102具有神經網路,並使用該神經網路而產生控制訊號MV。透過控制器102生成的控制訊號MV被提供至控制對象103,控制對象103依此控制訊號MV動作。作為此動作的結果的控制量CV被提供至控制器102。控制器102將基於目標值R之控制器102的動作的歷史的動作歷史提供至學習部201。學習部201基於該動作歷史而決定控制器102的神經網路的參數值,並將該參數值設定於該神經網路。該參數值例如被透過強化學習等的機器學習而決定。The
圖3為就控制器102的構成例之一進行繪示的圖。控制器102包含基於控制偏差E而產生第1訊號S1的第1補償器301及依可調整係數的演算式演算控制偏差E從而產生校正訊號CS的校正器303。此外,控制器102包含基於校正訊號CS透過神經網路產生第2訊號S2的第2補償器302及基於第1訊號S1與第2訊號S2產生控制訊號MV的演算器306。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the configuration of the
校正器303具有包含第1調整部303a、第2調整部303b的複數個校正器,並可選擇依控制狀態而使用的調整部(被連接的調整部)。控制訊號MV為第1訊號S1與第2訊號S2的和,演算器306可被以加法器構成。此外,控制訊號MV為基於第2訊號S2而校正了第1訊號S1的訊號。控制器102包含產生是目標值R與控制量CV的差分之控制偏差E的減法器305。控制量CV被透過控制對象103具備的未圖示的感測器等進行計測從而取得。此外,比起是基於第1訊號S1而控制了控制對象103的結果之控制量與目標值R的差,是基於控制訊號MV而控制了控制對象103的結果之控制量與目標值R的差較小。The
控制器102進一步包含動作歷史記錄部304。圖2中的學習部201被構成為進行一學習,該學習用於決定圖3中的第2補償器302的神經網路的參數值。為了透過了學習部201之學習,動作歷史記錄部304記錄透過了學習部201之學習所需的動作歷史,並將已記錄的動作歷史提供至學習部201。動作歷史例如為是對於第2補償器302之輸入資料的校正訊號CS與是第2補償器302的輸出資料之第2訊號S2,亦可為控制偏差與是第2補償器302的輸出資料之第2訊號S2,亦可為其他資料。第1調整部303a、第2調整部303b能以任意的參數作為初始值而進行學習。The
於以下的實施例1~5,說明校正器303的構成例。在實施例1~5,示出校正器303為了基於控制偏差E生成校正訊號CS而使用的演算式之例。演算式例如可為單項式或多項式。In the following
(實施例1)
於實施例1,第1調整部303a、第2調整部303b具有由以下的式(1)表示的控制特性。此處,使對於校正器303的輸入(E)為x,使校正器303的輸出(CS)為y,使任意的係數(常數)為Kp。
(Example 1)
In Example 1, the
(實施例2)
於實施例2,第1調整部303a、第2調整部303b具有由以下的式(2)表示的控制特性。此處,使對於校正器303的輸入(E)為x,使校正器303的輸出(CS)為y,使時刻為t,使任意的係數(常數)為K
i。另外,積分可進行複數次。積分可為一時間區間的定積分,亦可為不定積分。
(Example 2) In Example 2, the
(實施例3)
於實施例3,第1調整部303a、第2調整部303b具有由以下的式(3)表示的控制特性。此處,使對於校正器303的輸入(E)為x,使校正器303的輸出(CS)為y,使時刻為t,使任意的係數(常數)為K
d。另外,微分可進行複數次。
(Example 3) In Example 3, the
(實施例4)
於實施例4,第1調整部303a、第2調整部303b具有由以下的式(4)表示的控制特性。此處,使對於校正器303的輸入(E)為x,使校正器303的輸出(CS)為y,使任意的係數(常數)為K
p、K
i、K
d。另外,積分及微分可進行複數次。
(Example 4) In Example 4, the
(實施例5)
於實施例5,第1調整部303a、第2調整部303b具有由以下的式(5)的演算式表示的控制特性。此處,使對於校正器303之輸入(E)為x,使校正器303的輸出(CS)為y,使多重積分的積分階數為n,使微分階數為m,使任意的係數(常數)為K
p,使n重積分時的任意的係數(常數)為K
i _ n,使m階微分時的任意的常數為K
d _ m。
(Example 5) In Example 5, the
實施例1~5可理解為校正器303為了生成校正訊號CS而使用的演算式包含與控制偏差E成比例之項、進行積分之項及進行微分之項中的至少1個之例。
在實施例1~5舉出的演算式的係數(常數)K
p、K
i、K
d、K
i _ n、K
d _ m為校正器303的可調整的參數之例。第1調整部303a、第2調整部303b依預先設想的控制狀態的變化而預先決定使用了實施例1~5中的任一者的最佳的參數。控制狀態例如為同步控制的切換、控制器的切換、動作模式的切換、溫度、擾音、地板振動等的環境、外擾的變化等。透過選擇因應了控制狀態的第1調整部303a、第2調整部303b,從而可獲得最佳的控制特性。構成複數個校正器導致的調整時間比構成複數個神經網路導致的調整時間短,故在時間縮短的觀點方面有利。
The coefficients (constants) K p , K i , K d , K i — n , and K d — m of the arithmetic expressions described in
此外,系統SS的動作中控制對象103的狀態、外擾環境發生變化的情況下,可透過調整以實施例1~5而例示的演算式(的係數)的值(參數值)從而應對於該變化。校正器303的演算式(的係數)的值的調整所需的時間比神經網路的再學習所需的時間短。因此,可在不降低系統SS的生產率之下維持控制精度。亦即,可透過導入校正器303從而使對於控制對象103的狀態變化、外擾環境的變化之寛容性提升。In addition, when the state of the
(實施例6)
實施例6~8就控制狀態的變化與在校正器303使用的調整部的切換的關係性進行說明。
(Example 6)
In Examples 6 to 8, the relationship between the change of the control state and the switching of the adjustment unit used in the
圖4為就實施例6中的控制器102的構成例進行繪示的圖。在實施例6,如示於圖4,可切換:對包含控制對象103a、控制對象103b的複數個控制對象分別個別地進行控制;或予以同步而進行控制。實施例6中的控制狀態為依將複數個控制對象個別地控制或予以同步而控制而定的狀態,依是否對複數個控制對象進行同步控制而執行適切的調整部的切換。此外,實施例6中,呈依同步控制切換部402的狀態而進行校正器303的切換的構成,可選擇使用第1調整部303a或使用第2調整部303b。此外,實施例6中,就在使進行控制對象103a的控制的軸為主軸且進行控制對象103b的控制的軸為從軸之下從軸追隨主軸的被稱為主從方式的同步控制進行說明。FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of the
控制器102取得以控制對象103具備的未圖示的感測器進行了計測的控制對象103a、103b個別的控制量CVa、CVb,分別計算與個別的目標值Ra、Rb的差分為控制偏差Ea、Eb。The
控制偏差Ea被輸入至控制器301a。往控制器301b的輸入與往設於被和控制器301b並列地構成的神經網路302的前級的校正器303的輸入方面,可依是否對控制對象103a與控制對象103b進行同步控制而切換。往校正器303的輸入方面,可選擇被透過對控制對象103a與控制對象103b的同步控制進行切換的同步控制切換部402而切換的控制偏差Eb或是控制偏差Eb與控制偏差Ea的差分的同步偏差Ec。校正器303的輸出可依同步控制切換部402的狀態而選擇使用第1調整部303a或使用第2調整部303b。The control deviation Ea is input to the controller 301a. The input to the
實施例6的具體例方面,例如應用於曝光裝置的情況下,在使平板台與遮罩台同步時與進行其以外的動作時可選擇不同的調整部。此時,第1調整部303a與第2調整部303b在平板台與遮罩台同步時與進行其以外的動作時參數分別被最佳化。依同步控制切換部402的狀態而選擇的第1調整部303a、第2調整部303b的輸出被輸入至神經網路302(第2補償器)。使補償器301a的輸出為控制訊號MVa。將補償器301b的輸出與神經網路302的輸出進行加算而當作控制訊號MVb。控制器102將控制訊號MVa、MVb分別輸出至控制對象103a、103b。In the specific example of the sixth embodiment, when applied to an exposure apparatus, for example, different adjustment parts can be selected when synchronizing the platen stage and the mask stage and when performing other operations. At this time, the parameters of the
第1調整部303a、第2調整部303b依同步控制切換部402的狀態而預先決定使用了實施例1~5中的任一者的最佳的參數。透過選擇因應了同步控制切換部402的狀態的第1調整部303a、第2調整部303b,從而可獲得最佳的控制特性。The
校正器303從複數個調整部選擇最佳的調整部的構成導致的調整時間的增加比構成複數個神經網路導致的調整時間的增加短。此外,在使用實施例1~5中的任一者的運用中控制對象103的狀態、外擾環境發生了變化的情況下,可透過調整實施例1~5的參數從而應對於該變化。第1調整部303a、第2調整部303b的調整所需的時間比神經網路的再學習所需的時間短。實施例6中,即使在進行配合了控制對象的狀態、外擾環境的複數個補償之情況下,仍可抑制演算時間、學習時間的增加,即使控制對象的狀態變化、外擾環境方面發生變化,仍能以短時間調整恰當的控制特性。The
(實施例7)
圖5為就實施例7中的控制器102的構成例進行繪示的圖。實施例7中,呈依控制對象103的狀態、動作而進行補償器301的切換的構成,可選擇使用補償器301a或使用補償器301b。實施例7中的控制狀態為依複數個補償器之中使用何補償器而定的狀態,依使用補償器301a或使用補償器301b而執行調整部的切換。此外,實施例7中,呈依補償器301的狀態而進行校正器303的切換的構成,可選擇使用第1調整部303a或使用第2調整部303b。
(Example 7)
FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of the
實施例7的具體例方面,例如應用於曝光裝置的的情況下,亦可應用於在平板台的曝光動作時使用補償器301a並在平板搬送動作使用補償器301b如此的發生增益的切換之時。亦即,基於是否發生控制對象103的增益的切換而從複數個調整部選擇使用於控制偏差E的校正的調整部即可。此時,第1調整部303a與第2調整部303b對補償器301a、補償器301b預先決定使用了實施例1~5中的任一者的最佳的參數。透過選擇因應了補償器301的狀態的第1調整部303a、第2調整部303b,從而可獲得最佳的控制特性。The specific example of Embodiment 7, for example, when applied to an exposure apparatus, can also be applied to the switching of the gain such that the compensator 301a is used in the exposure operation of the platen and the
校正器303從複數個調整部選擇最佳的調整部的構成導致的調整時間的增加比構成複數個神經網路導致的調整時間的增加短。此外,在使用實施例1~5中的任一者的運用中控制對象103的狀態、外擾環境發生了變化的情況下,可透過調整實施例1~5的參數從而應對於該變化。第1調整部303a、第2調整部303b的調整所需的時間比神經網路的再學習所需的時間短。實施例7中,即使在進行配合了控制對象的狀態、外擾環境的複數個補償之情況下,仍可抑制演算時間、學習時間的增加,即使控制對象的狀態變化、外擾環境方面發生變化,仍能以短時間調整恰當的控制特性。The
(實施例8)
圖6為就實施例8中的控制器102的構成例進行繪示的圖。實施例8中的控制狀態為依控制對象的動作模式403是否變化而定的狀態。動作模式403的具體例方面,後述之。實施例8中,呈依動作模式403的狀態而進行調整部的切換的構成,可選擇使用第1調整部303a或使用第2調整部303b。
(Example 8)
FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of the
實施例7的具體例方面,例如應用於在曝光裝置等中使用的載台裝置的情況下,可在載台的驅動時的加速區間與其以外的動作模式之間進行切換而應用。此時,第1調整部303a與第2調整部303b依控制對象103的動作模式403的狀態而預先決定使用了實施例1~5中的任一者的最佳的參數。透過選擇因應了動作模式403的狀態的第1調整部303a、第2調整部303b,從而可獲得最佳的控制特性。The specific example of Embodiment 7 can be applied, for example, by switching between an acceleration section during driving of the stage and an operation mode other than that when applied to a stage apparatus used in an exposure apparatus or the like. At this time, the
校正器303從複數個調整部選擇最佳的調整部的構成導致的調整時間的增加比構成複數個神經網路導致的調整時間的增加短。此外,在使用實施例1~5中的任一者的運用中控制對象103的狀態、外擾環境發生了變化的情況下,可透過調整實施例1~5的參數從而應對於該變化。第1調整部303a、第2調整部303b的調整所需的時間比神經網路的再學習所需的時間短。實施例8中,即使在進行配合了控制對象的狀態、外擾環境的複數個補償之情況下,仍可抑制演算時間、學習時間的增加,即使控制對象的狀態變化、外擾環境方面發生變化,仍能以短時間調整恰當的控制特性。The
如例示於圖7,控制裝置100亦可具備選擇使用第1調整部303a或使用第2調整部的設定部202。此外,設定部202亦可具有設定校正器303的參數值的作用。As shown in FIG. 7 as an example, the
設定部202執行用於調整部的切換、調整參數值的調整處理,可透過此調整處理決定並設定調整部的切換、參數值,亦可基於來自使用者的指令而設定調整部的切換、參數值。前者方面,設定部202可將用於確認控制器102的動作的確認序列送至序列部101,並基於此確認序列使序列部101生成目標值R。並且,設定部202可從基於該目標值R而動作的控制器102取得動作歷史(例如,控制偏差),並基於該動作歷史決定校正器303的切換的必要性的有無、參數值。具有如此的功能的設定部202可理解為對校正器303的切換、參數值進行調整的調整部。The
設定部202亦可在序列部101基於生產序列而生成目標值R的生產時從控制器102取得動作歷史(例如,控制偏差),並基於該動作歷史決定是否執行校正器303的參數值的調整。或者,亦可與設定部202個別地設置在序列部101基於生產序列而生成目標值R的生產時判斷是否執行透過設定部202之校正器303的參數值的調整的判斷部。The
接著說明有關透過本實施方式中的系統而進行生產之例。圖8為將本實施方式的系統SS應用於生產裝置的情況下的系統SS的動作例。Next, an example of production by the system in this embodiment will be described. FIG. 8 is an operation example of the system SS when the system SS of the present embodiment is applied to a production apparatus.
在程序S501,序列部101基於被提供的生產序列而生成目標值R,並提供至控制裝置100或控制器102。控制裝置100或控制器102基於該目標值R對控制對象103進行控制。In program S501 , the
在程序S502,設定部202取得在程序S501之控制器102的動作歷史(例如,控制偏差)。In routine S502, the
在程序S503,設定部202可基於在程序S502取得的動作歷史而判斷是否執行調整部的切換、參數值的調整(或再調整)等的校正器303的調整。設定部202例如可在動作歷史符合既定條件的情況下判斷為執行調整部的切換參數值的調整(或再調整)。既定條件為應使生產停止的條件,例如可在作為動作歷史而取得的控制偏差超過規定值的情況下判斷為需要校正器303的調整。並且,在執行透過了設定部202之校正器303的調整的情況下進至程序S504,否的情況下進至程序S505。In routine S503, the
在程序S504,設定部202執行校正器303的調整。此調整在第2補償器302的參數值被維持於之前的狀態的狀態下進行,並透過此調整從而例如使校正器303的參數值(係數)被再設定。In routine S504, the
在程序S505,序列部101判斷是否結束依照了生產序列之生產,不結束的情況下返回程序S501,結束的情況下使生產結束。依以上的處理時,即使在成為應使生產停止的狀態的情況下,仍可迅速調整校正器303的參數值,可在將生產之中斷抑制為最小限度的情況下使生產再開始。In program S505, the
在程序S504,設定部202可將確認序列送至序列部101,使序列部101執行確認序列,從控制器102取得確認序列的動作歷史(例如,控制偏差)。並且,設定部202可進行該動作歷史的頻率解析,基於該結果而決定應改善的頻率,並以在該頻率的控制偏差成為規定值以內的方式決定校正器303的參數值。程序S504的更具體之例方面,在第2實施方式進行說明。In program S504 , the
於圖9,為例示外擾壓制特性的計測結果的圖。將對輸出作為圖2中的控制訊號MV而輸入正弦波時的控制偏差時的頻率響應進行了計測的結果稱為外擾壓制特性。圖9中,橫軸表示頻率,縱軸表示外擾壓制特性的增益。外擾壓制特性顯示在外擾被加算於控制訊號MV的情況下的控制偏差E的頻率響應,故增益大表示壓制外擾的效果低。另一方面,增益小表示壓制外擾的效果高。圖9中,虛線表示調整前的外擾壓制特性,實線表示調整後的外擾壓制特性。In FIG. 9, it is a figure which shows the measurement result of the external disturbance suppression characteristic. The result of measuring the frequency response when the control deviation when a sine wave is input as the control signal MV in FIG. 2 is called external disturbance suppression characteristic. In FIG. 9 , the horizontal axis represents the frequency, and the vertical axis represents the gain of the external disturbance suppression characteristic. The external disturbance suppression characteristic shows the frequency response of the control deviation E when the external disturbance is added to the control signal MV, so a large gain means a low effect of suppressing the external disturbance. On the other hand, a small gain means that the effect of suppressing external disturbance is high. In FIG. 9 , the broken line represents the external disturbance suppression characteristic before adjustment, and the solid line represents the external disturbance suppression characteristic after adjustment.
將在圖9中以點劃線表示的頻率定為應改善的外擾壓制特性的頻率而執行程序S504時,可獲得例如以實線表示的外擾壓制特性。在應改善的頻率方面,可得知外擾壓制特性的增益變小,外擾壓制特性提升。在實施例1~8,在進行設於神經網路的前級的校正器303的參數調整的情況下,亦能以示於圖9的外擾壓制特性為指標而進行參數調整。When the routine S504 is executed with the frequency indicated by the dashed-dotted line in FIG. 9 as the frequency of the external disturbance suppression characteristic to be improved, the external disturbance suppression characteristic indicated by the solid line, for example, can be obtained. In terms of the frequency to be improved, it can be seen that the gain of the external disturbance suppression characteristic is reduced, and the external disturbance suppression characteristic is improved. In
<第2實施方式>
在本實施方式,就將在第1實施方式說明的控制系統SS應用於載台控制裝置800之例進行說明。本實施方式方面未言及的事項遵照第1實施方式。圖10為就將以圖1示出的控制系統SS應用於載台控制裝置800時的硬體構成進行繪示的圖。
<Second Embodiment>
In this embodiment, an example in which the control system SS described in the first embodiment is applied to the
載台控制裝置800被構成為在將前述物體保持於載台804上的狀態下對載台804進行控制從而控制基板等的物體的位置。載台控制裝置800具備控制基板801、電流驅動器802、馬達803、載台804及感測器805。控制基板801對應於第1實施方式的系統SS中的控制裝置100或控制器102。電流驅動器802、馬達803、載台804及感測器805對應於第1實施方式的系統SS中的控制對象103。其中,電流驅動器802可被併入於控制基板801。雖未圖示於圖10,惟載台控制裝置800可具備序列部101、學習部201、設定部202。The
於控制基板801,被從序列部101供應作為目標值的位置目標值。控制基板801可基於從序列部101供應的位置目標值與從感測器805供應的位置資訊而產生作為控制訊號的電流指令,並供應至電流驅動器802。此外,控制基板801可將動作歷史供應至序列部101。The
電流驅動器802可將依照了電流指令之電流供應至馬達803。馬達803可為將從電流驅動器802供應的電流變換為推力並以該推力驅動載台804的致動器。載台804例如可保持平板或遮罩等的物體。感測器805可檢測載台804的位置,並將藉此獲得的位置資訊供應至控制基板801。The
圖11中,以方塊線圖示出控制基板801的構成例。控制基板801可包含基於作為控制對象的載台804的位置控制偏差E而產生第1訊號S1的第1補償器301及依可調整係數的演算式校正控制偏差E從而產生校正訊號CS的校正器303。此外,控制基板801可包含基於校正訊號CS透過神經網路產生第2訊號S2的第2補償器302及基於第1訊號S1與第2訊號S2產生電流指令作為控制訊號的演算器306。此外,控制基板801可包含產生是位置目標值PR與位置資訊的差分之控制偏差E的減法器305。In FIG. 11 , a configuration example of the
於第2實施方式的載台控制裝置100,亦可如同在圖7說明的第1實施方式般具備學習部201。學習部201可被構成為進行用於決定第2補償器302的神經網路的參數值的學習。為了透過了學習部201之學習,動作歷史記錄部304可記錄透過了學習部201之學習所需的動作歷史,並將記錄的動作歷史提供至學習部201。動作歷史例如可為是對於第2補償器302之輸入資料的校正訊號CS及是第2補償器302的輸出資料的第2訊號S2,亦可為其他資料。The
第2實施方式的載台控制裝置100可具備設定部202。設定部202執行用於調整校正器303的參數值的調整處理,可透過此調整處理而決定並設定校正器303的參數值,亦可基於來自使用者的指令而設定校正器303的參數值。The
援用圖8而例示性地說明將第2實施方式的載台控制裝置800應用於生產裝置的情況下的載台裝置800的動作。在程序S501,序列部101可基於被提供的生產序列而生成位置目標值PR,並提供至載台控制裝置800。載台控制裝置800基於該位置目標值PR而控制載台804的位置。The operation of the
在程序S502,設定部202取得在程序S501之控制基板801的動作歷史(例如,控制偏差)。In the procedure S502, the
在程序S503,設定部202可基於在程序S502取得的動作歷史而判斷是否執行調整部的切換、參數值的調整(或再調整)等的校正器303的調整。設定部202例如可在動作歷史符合既定條件的情況下判斷為執行校正器303的調整。既定條件為應使生產停止的條件,例如在載台804的等速驅動中的位置控制偏差的最大值超過預先決定的規定值的情況下判斷為需要校正器303的調整。並且,在執行透過了設定部202之校正器303的調整的情況下進至程序S504,否的情況下進至程序S505。In routine S503, the
在程序S504,設定部202執行校正器303的調整。在程序S505,序列部101判斷是否結束依照了生產序列之生產,不結束的情況下返回程序S501,結束的情況下使生產結束。In routine S504, the
於圖12,示出在程序S504中的校正器303的調整之中在參數值的調整(或參數值的再調整)中的處理的具體例。在程序S601,設定部202可將用於確認載台控制裝置800的動作的確認序列送至序列部101,並基於此確認序列使序列部101生成位置目標值PR。在程序S602,設定部202從基於該位置目標值PR而動作的控制器102取得作為動作歷史的位置控制偏差E。FIG. 12 shows a specific example of processing in the adjustment of the parameter value (or the readjustment of the parameter value) in the adjustment of the
此處,參照圖13而就參數調整前與後的位置控制偏差E的變化進行說明。圖13為就參數調整的前後之位置控制偏差進行例示的圖。圖13中,橫軸表示時間,縱軸表示位置控制偏差E。此處,以點線表示的曲線為調整校正器303的參數值前的位置控制偏差E,並表示位置控制精度不良化。透過調整參數值從而可縮小位置控制偏差E的變動。Here, the change of the position control deviation E before and after the parameter adjustment will be described with reference to FIG. 13 . FIG. 13 is a diagram illustrating the position control deviation before and after parameter adjustment. In FIG. 13 , the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the position control deviation E. As shown in FIG. Here, the curve indicated by the dotted line is the position control deviation E before the parameter value of the
在程序S603,設定部202可進行在程序S602取得的位置控制偏差E的頻率解析。此處,參照圖14,就在參數調整前與後之頻率解析的結果進行說明。圖14為就在參數調整的前後之頻率解析的結果進行例示的圖。圖14中,橫軸為頻率,縱軸為功率譜。點線表示在調整前顯示最大頻譜的頻率。在程序S604,設定部202例如可將在功率譜顯示最大頻譜的頻率決定為應改善的頻率。In routine S603, the
程序S605~S610為調整校正器303的參數值的調整處理的具體例。此處,雖說明採用最陡下降法作為參數值的調整方法之例,惟亦可使用其他方法。在程序S605,設定部202使n初始化為1。例如,校正器303的演算式被以一次積分項、比例項及一次微分項的3項而構成的情況下,應調整參數值的參數為K
i、K
p、K
d的3個。將在第n次的調整之參數值p
n用以下的數6表示。
Routines S605 to S610 are specific examples of the adjustment processing of the parameter value of the
在程序S606,設定部202可就在參數值p
n的第1次的調整之參數值p
1設定任意的初始值。在第n次的調整,可設定以後述的式(8)表示的參數值p
n。
In program S606, the
用於調整參數值p
n的目標函數J(p
n)可定為例如在程序S604決定的頻率之外擾壓制特性的增益。在程序S607,設定部202可測定目標函數J(p
n)的梯度向量grad J(p
n)。梯度向量grad J(p
n)可被用以下的式(7)給出。梯度向量grad J(p
n)可透過使構成參數值p
n的各要素K
i-n、K
p-n、K
d-n變化微小量從而進行計測。
The objective function J( pn ) for adjusting the parameter value pn can be determined as, for example, the gain of the disturbance suppression characteristic outside the frequency determined in the procedure S604. In step S607, the
在程序S608,設定部202可作為最陡下降法的收斂判定判斷梯度向量grad J(p
n)的各要素的值是否為規定值以下。梯度向量grad J(p
n)的各要素的值為規定值以下時,設定部202可結束校正器303的參數值的調整。另一方面,梯度向量grad J(p
n)的各要素的值超過規定值時,程序S609中,設定部202可計算參數值p
n + 1。此處,參數值p
n + 1可被使用例如比0大的任意的常數α而依以下的式(8)進行計算。在程序S610,設定部202對n的值加算1,返回程序S606。
In step S608 , the
在程序S611,設定部202可將用於確認載台控制裝置800的動作的確認序列送至序列部101,基於此確認序列使序列部101生成位置目標值PR。在程序S612,設定部202從基於該位置目標值PR而動作的控制器102取得作為動作歷史的位置控制偏差E。In program S611, the
在程序S613,設定部202判斷在程序S612取得的位置控制偏差E是否為規定值以下,位置控制偏差E超過規定值時返回程序S601而再執行調整,位置控制偏差E為規定值以下時,可使調整結束。In routine S613, the
依本實施方式時,如在包含載台804的控制對象的狀態、外擾發生變化的情況下,可透過調整校正器303的參數值從而應對於該變化。例如,在圖13之例,以點線表示的位置控制偏差被減低直到以實線表示的位置控制偏差,控制精度提升。According to the present embodiment, when the state of the control object including the
在式(6)之例,校正器303的參數數僅為3個,遠比一般的神經網路的參數數少。例如,使用深度神經網路的情況下,使輸入層的維數為5、使隱藏層的維數為32的2階、使輸出層的維數為8時,參數數為1545個。比起透過再學習而決定此等1545個的參數的值,調整校正器303的參數值較能以短時間使調整結束。因此,可在不降低載台控制裝置800的生產率之下維持控制精度。In the example of formula (6), the number of parameters of the
<第3實施方式> 在本實施方式,就將在第1實施方式說明的控制系統SS應用於曝光裝置EXP之例進行說明。本實施方式方面未言及的事項遵照第1實施方式。圖15中,示意性示出本實施方式的曝光裝置EXP的構成例。曝光裝置EXP可被構成為掃描曝光裝置。 <Third Embodiment> In the present embodiment, an example in which the control system SS described in the first embodiment is applied to the exposure apparatus EXP will be described. Matters not mentioned in this embodiment conform to the first embodiment. In FIG. 15, the structural example of the exposure apparatus EXP of this embodiment is shown typically. The exposure apparatus EXP may be configured as a scanning exposure apparatus.
曝光裝置EXP例如可具備照明光源1000、照明光學系統1001、遮罩台1003、投影光學系統1004、平板載台1006。照明光源1000可包含水銀燈、準分子雷射光源或EUV光源,惟不限定於此等。來自照明光源1000的曝光光1010透過照明光學系統1001以均勻的照度成形為投影光學系統1004的照射區域的形狀。一例中,曝光光1010可被成形為在是與基於Y軸及Z軸的平面垂直的軸的X方向上長的矩形。依投影光學系統1004的種類,曝光光1010可被成形為圓弧狀。成形的曝光光1010被照射於遮罩(原版)1002的圖案,通過遮罩1002的圖案的曝光光1010經由投影光學系統1004在平板1005(基板)的面形成遮罩1002的圖案的像。The exposure apparatus EXP may include, for example, an
遮罩1002被透過遮罩台1003藉真空吸引等而保持。平板1005被透過平板載台1006的夾具1007藉真空吸引等而保持。遮罩台1003及平板載台1006的位置可被透過具備雷射干涉儀或雷射標尺等的位置感測器1030、線性馬達等的驅動系統1031、控制器1032的多軸位置控制裝置而控制。從位置感測器1030輸出的位置計測值可被提供至控制器1032。控制器1032基於是位置目標值與位置計測值的差分之位置控制偏差而產生控制訊號,並將其提供至驅動系統1031從而驅動遮罩台1003及平板載台1006。一面將遮罩台1003與平板載台1006同步驅動於Y方向一面將平板1005進行掃描曝光從而使遮罩1002的圖案被轉印於平板1005(上的感光材)。The
就將第2實施方式應用於平板載台1006的控制的情況進行說明。圖11中的控制基板801該當於控制器1032,電流驅動器802與馬達803該當於驅動系統1031,載台804該當於平板載台1006,感測器805該當於位置感測器1030。將具有神經網路的控制器適用於平板載台1006的控制從而可減低平板載台1006的位置控制偏差。據此,可使重疊精度等提升。神經網路的參數值可被透過預先決定的學習序列而決定。然而,從學習時的控制對象的狀態變化、外擾環境發生變化之際,平板載台1006的控制精度會降低。如此的情況下,透過調整校正器的參數值,使得比起進行神經網路的再學習,能以較短時間結束調整。結果,可在不降低曝光裝置的生產率之下維持控制精度。A case where the second embodiment is applied to the control of the
就將第2實施方式應用於遮罩載台1003的控制的情況進行說明。圖11中的控制基板801該當於控制器1032,電流驅動器802與馬達803該當於驅動系統1031,載台804該當於遮罩台1003,感測器805該當於位置感測器1030。A case where the second embodiment is applied to the control of the
將第2實施方式適用於遮罩台1003的控制的情況下亦可減低遮罩台1003的位置控制偏差。據此,可使重疊精度等提升。神經網路的參數值可被透過預先決定的學習序列而決定。然而,從學習時的控制對象的狀態變化、外擾環境發生變化之際,遮罩台1003的控制精度會降低。如此的情況下,透過調整校正器的參數值,使得比起進行神經網路的再學習,能以較短時間結束調整。結果,可在不降低曝光裝置的生產率之下維持控制精度。When the second embodiment is applied to the control of the
第2實施方式不僅可應用於在曝光裝置中的載台的控制,亦可應用於在如壓印裝置及電子束描繪裝置的其他光刻裝置中的載台的控制。此外,第1實施方式或第2實施方式例如可應用於在搬送物品的搬送機構中之可動部如保持物品的手部的控制。The second embodiment can be applied not only to the control of a stage in an exposure apparatus, but also to the control of a stage in other lithography apparatuses such as an imprint apparatus and an electron beam drawing apparatus. In addition, the first embodiment or the second embodiment can be applied to, for example, control of a movable portion in a conveying mechanism for conveying an article, such as a hand holding an article.
<物品之製造方法的實施方式> 涉及本發明的實施方式的物品之製造方法,適合於製造例如平板顯示器(FPD)。本實施方式的物品之製造方法包含:使用上述的曝光裝置對塗佈於基板上的感光劑形成潛像圖案的程序(對基板進行曝光的程序);以及對以該程序形成了潛像圖案的基板進行顯影的程序。再者,該製造方法包含其他周知的程序(氧化、成膜、蒸鍍、摻雜、平坦化、蝕刻、抗蝕層剝離、切割、接合、封裝等)。本實施方式的物品之製造方法比起歷來的方法,在物品的性能、品質、生產性、生產成本中的至少一者方面有利。 <Embodiment of the manufacturing method of the article> The manufacturing method of the article which concerns on embodiment of this invention is suitable for manufacturing, for example, a flat panel display (FPD). The manufacturing method of the article of the present embodiment includes: a process of forming a latent image pattern on a photosensitive agent applied on a substrate using the above-mentioned exposure apparatus (a process of exposing the substrate); The process of developing the substrate. Furthermore, the manufacturing method includes other well-known procedures (oxidation, film formation, vapor deposition, doping, planarization, etching, resist stripping, dicing, bonding, packaging, etc.). The manufacturing method of the article of the present embodiment is advantageous in at least one of the performance, quality, productivity, and production cost of the article compared to the conventional method.
以上,雖說明有關本發明之優選實施方式,惟本發明當然不限定於此等實施方式,在其要旨之範圍內,可進行各種的變形及變更。Although preferred embodiments of the present invention have been described above, it goes without saying that the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist.
本發明不限制於上述實施方式,在不從本發明的精神及範圍脫離之下,可進行各種的變更及變形。因此,撰寫申請專利範圍以公開本發明的範圍。The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, the scope of the patent application has been prepared to disclose the scope of this invention.
本案為以2020年12月11日提出的日本特願2020-205546作為基礎而主張優先權者,於此援用其記載內容的全部。In this case, the priority is claimed on the basis of Japanese Patent Application No. 2020-205546 filed on December 11, 2020, and the entire contents of its description are used here.
100:控制裝置
101:序列部
102:控制器
103:控制對象
103a:控制對象
103b:控制對象
201:學習部
202:設定部
301:第1補償器
301a:控制器
301b:控制器
302:神經網路
303:校正器
303a:第1調整部
303b:第2調整部
304:動作歷史記錄部
305:減法器
306:演算器
402:同步控制切換部
403:動作模式
800:載台控制裝置
801:控制基板
802:電流驅動器
802a:電流驅動器
802b:電流驅動器
803:馬達
803a:馬達
803b:馬達
804:載台
804a:載台
804b:載台
805:感測器
805a:感測器
805b:感測器
1000:照明光源
1001:照明光學系統
1002:遮罩
1003:遮罩台
1004:投影光學系統
1005:平板
1006:平板台
1007:夾具
1030:位置感測器
1031:驅動系統
1032:控制器
CS:校正訊號
CV:控制量
CVa:控制量
CVb:控制量
E:控制偏差
Ea:控制偏差
Eb:控制偏差
EXP:曝光裝置
MV:控制訊號
MVa:控制訊號
MVb:控制訊號
PR:位置目標值
R:目標值
Ra:目標值
Rb:目標值
S1:第1訊號
S2:第2訊號
SS:控制系統
100: Controls
101: Sequence Department
102: Controller
103:
[圖1]就第1實施方式中的系統的構成例進行繪示的圖。 [圖2]就第1實施方式中的系統的構成例進行繪示的圖。 [圖3]就在第1實施方式的系統中的控制器的構成例進行繪示的圖。 [圖4]就實施例6中的控制器的構成例進行繪示的圖。 [圖5]就實施例7中的控制器的構成例進行繪示的圖。 [圖6]就實施例8中的控制器的構成例進行繪示的圖。 [圖7]就第1實施方式中的系統的構成例進行繪示的圖。 [圖8]就將第1實施方式的系統應用於生產裝置的情況下的動作例進行繪示的流程圖。 [圖9]就外擾壓制特性的計測結果之例進行繪示的圖。 [圖10]就第2實施方式中的載台控制裝置的構成例進行繪示的圖。 [圖11]就在第2實施方式的系統中的控制基板的構成例進行繪示的圖。 [圖12]就校正器的調整進行繪示的流程圖。 [圖13]就位置控制偏差進行例示的圖。 [圖14]就頻率解析的結果之例進行繪示的圖。 [圖15]就曝光裝置的構成例進行繪示的圖。 [ Fig. 1] Fig. 1 is a diagram illustrating a configuration example of the system in the first embodiment. [ Fig. 2] Fig. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the system in the first embodiment. [ Fig. 3] Fig. 3 is a diagram showing a configuration example of a controller in the system of the first embodiment. [ Fig. 4] Fig. 4 is a diagram illustrating a configuration example of a controller in the sixth embodiment. [ Fig. 5] Fig. 5 is a diagram illustrating a configuration example of a controller in the seventh embodiment. [ Fig. 6] Fig. 6 is a diagram illustrating a configuration example of a controller in the eighth embodiment. [ Fig. 7] Fig. 7 is a diagram illustrating a configuration example of the system in the first embodiment. 8 is a flowchart showing an example of operation when the system of the first embodiment is applied to a production apparatus. [ Fig. 9] Fig. 9 is a graph showing an example of measurement results of external disturbance suppression characteristics. [ Fig. 10] Fig. 10 is a diagram showing a configuration example of the stage control device in the second embodiment. [ Fig. 11] Fig. 11 is a diagram showing a configuration example of a control board in the system of the second embodiment. [ FIG. 12 ] A flowchart illustrating adjustment of the corrector. [ Fig. 13 ] A diagram illustrating the position control deviation. [ Fig. 14 ] A diagram illustrating an example of the result of frequency analysis. [ Fig. 15] Fig. 15 is a diagram illustrating a configuration example of an exposure apparatus.
102:控制器 102: Controller
103:控制對象 103: Control Object
301:第1補償器 301: 1st compensator
302:神經網路 302: Neural Networks
303:校正器 303: Corrector
303a:第1調整部
303a:
303b:第2調整部 303b: Adjustment Section 2
304:動作歷史記錄部 304: Action History Department
305:減法器 305: Subtractor
306:演算器 306: Calculator
CS:校正訊號 CS: Calibration signal
CV:控制量 CV: control volume
E:控制偏差 E: Control deviation
MV:控制訊號 MV: control signal
R:目標值 R: target value
S1:第1訊號
S1:
S2:第2訊號 S2: 2nd signal
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