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JP7536626B2 - CONTROL DEVICE, ADJUSTMENT METHOD, LITHOGRAPHIC APPARATUS, AND METHOD FOR MANUFACTURING ARTICLE - Patent application - Google Patents
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CONTROL DEVICE, ADJUSTMENT METHOD, LITHOGRAPHIC APPARATUS, AND METHOD FOR MANUFACTURING ARTICLE - Patent application Download PDF

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Description

本発明は、制御装置、調整方法、リソグラフィ装置、及び物品の製造方法に関する。 The present invention relates to a control device, an adjustment method, a lithography apparatus, and a method for manufacturing an article.

半導体デバイスや、フラットパネルディスプレイ(FPD)などのデバイスを製造する際のフォトリソグラフィ工程において、マスクのパターンを基板に転写する露光装置が用いられている。露光装置には、例えば、マスクと基板の位置合わせのために、マスクを保持するマスクステージや、基板を保持する基板ステージの位置制御や同期制御を高精度に行うことが求められる。 In the photolithography process used to manufacture devices such as semiconductor devices and flat panel displays (FPDs), exposure apparatuses are used to transfer a mask pattern onto a substrate. For example, exposure apparatuses are required to perform highly accurate positional and synchronous control of the mask stage that holds the mask and the substrate stage that holds the substrate in order to align the mask and substrate.

上記のようなステージ等の位置制御や同期制御に求められる精度に対する要求は、デバイスの高精細化が進むにつれて厳しくなってきており、従来のフィードバック制御だけでは要求精度に達しないことがある。そこで、従来の制御器に加えて、ニューラルネットワーク制御器を並列に構成する取り組みが行われている(特許文献1)。また、制御対象の状態に応じてニューラルネットワーク制御器を切り替え、制御対象に合わせた補償を行う手法が考案されている(特許文献2) The demands for precision required for position control and synchronization control of stages and the like as described above are becoming stricter as devices become more precise, and conventional feedback control alone may not be able to achieve the required precision. Therefore, efforts are being made to configure neural network controllers in parallel in addition to conventional controllers (Patent Document 1). Also, a method has been devised that switches between neural network controllers depending on the state of the controlled object and performs compensation tailored to the controlled object (Patent Document 2).

特表平7-503563号公報Special Publication No. 7-503563 特開平7-277286号公報Japanese Patent Application Publication No. 7-277286

しかしながら、ニューラルネットワーク制御器を複数構成することで精度改善が見込めるが、制御演算時間が増大してしまう。また、ニューラルネットワーク制御器は、機械学習によってパラメータが調整されるが、複数のニューラルネットワークのパラメータを学習させるために、多くの時間が必要となる。さらに、制御対象の状態変化や外乱環境の変化が生じた場合に、予め決めたニューラルネットワークのパラメータが最適ではなくなるため、パラメータの再調整に多くの時間が必要となる。 However, while accuracy can be improved by configuring multiple neural network controllers, the control calculation time increases. In addition, the parameters of neural network controllers are adjusted by machine learning, and it takes a lot of time to train the parameters of multiple neural networks. Furthermore, if there is a change in the state of the controlled object or a change in the external disturbance environment, the predetermined neural network parameters will no longer be optimal, and a lot of time will be required to readjust the parameters.

そこで、本発明は、ニューラルネットワークを用いた制御装置において、適正な制御特性を短時間で調整するために有利な制御装置を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a control device that uses a neural network and is advantageous for adjusting appropriate control characteristics in a short period of time.

上記目的を達成するために、本発明の一側面としての制御装置は、制御対象を制御するための制御信号を発生する制御装置であって、前記制御対象の制御偏差に基づいて第1信号を発生させる第1補償器と、係数を調整可能な演算式に従って前記制御偏差を補正することによって補正信号を発生させる複数の調整部のうち、1つの調整部を用いて前記制御偏差を補正する補正器と、前記補正信号に基づいて、ニューラルネットワークにより第2信号を発生する第2補償器と、前記第1信号と前記第2信号とに基づいて前記制御信号を発生する演算器と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a control device according to one aspect of the present invention is a control device that generates a control signal for controlling a controlled object, and is characterized by comprising: a first compensator that generates a first signal based on a control deviation of the controlled object; a corrector that corrects the control deviation using one of a plurality of adjustment units that generate a correction signal by correcting the control deviation according to an arithmetic expression having an adjustable coefficient; a second compensator that generates a second signal by a neural network based on the correction signal; and a calculator that generates the control signal based on the first signal and the second signal.

本発明によれば、ニューラルネットワークを用いた制御装置において、適正な制御特性を短時間で調整するために有利な制御装置を提供することができる。 The present invention provides a control device that uses a neural network and is advantageous for adjusting appropriate control characteristics in a short period of time.

第1実施形態におけるシステムの構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a system configuration in a first embodiment. 第1実施形態におけるシステムの構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a system configuration in a first embodiment. 第1実施形態のシステムにおける制御器の構成例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration of a controller in the system of the first embodiment. 実施例6における制御器の構成例を示す図である。FIG. 23 is a diagram illustrating a configuration example of a controller in a sixth embodiment. 実施例7における制御器の構成例を示す図である。FIG. 23 is a diagram illustrating a configuration example of a controller in a seventh embodiment. 実施例8における制御器の構成例を示す図である。FIG. 23 is a diagram illustrating an example of the configuration of a controller in the eighth embodiment. 第1実施形態におけるシステムの構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a system configuration in a first embodiment. 第1実施形態のシステムを生産装置に適用した場合の動作例を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing an operation example when the system of the first embodiment is applied to a production device. 外乱抑圧特性の計測結果の例を示す図である。11A and 11B are diagrams illustrating an example of measurement results of disturbance suppression characteristics. 第2実施形態におけるステージ制御装置の構成例を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an example of the configuration of a stage control device according to the second embodiment. 第2実施形態のシステムにおける制御基板の構成例を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an example of the configuration of a control board in the system of the second embodiment. 補正器の調整を示すフローチャートである。13 is a flowchart showing adjustment of a corrector. 位置制御偏差を例示する図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a position control deviation. 周波数解析の結果の例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a result of frequency analysis. 露光装置の構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of the configuration of an exposure apparatus.

以下に、本発明の好ましい実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。尚、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。 Below, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. Note that in each drawing, the same reference numbers are used for the same components, and duplicated explanations will be omitted.

<第1実施形態>
図1には、本実施形態におけるシステムSSの構成が示されている。システムSSは、例えば、物品を製造するための製造装置に適用される。製造装置は、例えば、物品、または物品の一部を構成する部材を処理する処理装置を含む。処理装置は、例えば、材料または部材にパターンを転写するリソグラフィ装置、材料または部材に膜を形成する膜形成装置、材料または部材をエッチングする装置、および、材料または部材を加熱する加熱装置のいずれかでありうる。
First Embodiment
1 shows the configuration of a system SS in this embodiment. The system SS is applied to, for example, a manufacturing apparatus for manufacturing an article. The manufacturing apparatus includes, for example, a processing apparatus for processing an article or a member constituting a part of the article. The processing apparatus can be, for example, any of 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, and a heating apparatus that heats a material or member.

システムSSは、例えば、シーケンス部101と、制御装置100と、制御対象103とを備える。制御装置100は、制御器102を含む。制御装置100あるいは制御器102は、制御対象103を制御するための制御信号MVを発生する。システムSSが生産システムに適用される場合、シーケンス部101には、生産シーケンスが提供される。生産シーケンスは、生産のための手順を規定する。シーケンス部101は、生産シーケンスに基づいて、制御対象103を制御するための目標値Rを発生し、目標値Rを制御装置100あるいは制御器102に提供する。 The system SS includes, for example, a sequence unit 101, a control device 100, and a controlled object 103. The control device 100 includes a controller 102. The control device 100 or the controller 102 generates a control signal MV for controlling the controlled object 103. When the system SS is applied to a production system, a production sequence is provided to the sequence unit 101. The production sequence specifies a procedure for production. The sequence unit 101 generates a target value R for controlling the controlled object 103 based on the production sequence, and provides the target value R to the control device 100 or the controller 102.

制御装置100あるいは制御器102は、制御対象103をフィードバック制御する。具体的には、制御装置100は、シーケンス部101から提供される目標値Rと制御対象103から提供される制御量CVとの差分である制御偏差に基づいて、制御対象103の制御量CVが目標値Rに追従するように制御対象103を制御する。制御対象103は、制御量CVを検出するセンサを有することができ、該センサによって検出された制御量CVが制御器102に提供されうる。目標値R、制御信号MVおよび制御量CVは、時間の経過に伴って値が変化する時系列データでありうる。 The control device 100 or the controller 102 performs feedback control of the controlled object 103. Specifically, the control device 100 controls the controlled object 103 so that the control amount CV of the controlled object 103 follows the target value R based on a control deviation, which is the difference between the target value R provided by the sequence unit 101 and the control amount CV provided by the controlled object 103. The controlled object 103 may have a sensor that detects the control amount CV, and the control amount CV detected by the sensor may be provided to the controller 102. The target value R, the control signal MV, and the control amount CV may be time-series data whose values change over time.

図2に例示されるように、システムSSには、学習部201が組み込まれてもよい。学習部201は、制御装置100の一部として構成されてもよいし、制御装置100の外部装置として構成されてもよい。学習部201が制御装置100の外部装置として構成される場合、学習の終了後に学習部201が制御装置100から切り離されてもよい。学習部201は、予め準備された学習シーケンスをシーケンス部101に送るように構成される。シーケンス部101は、学習シーケンスに従って目標値Rを生成し制御器102に提供する。 As illustrated in FIG. 2, the system SS may incorporate a learning unit 201. The learning unit 201 may be configured as a part of the control device 100, or may be configured as an external device of the control device 100. When the learning unit 201 is configured as an external device of the control device 100, the learning unit 201 may be disconnected from the control device 100 after learning is completed. The learning unit 201 is configured to send a learning sequence prepared in advance to the sequence unit 101. The sequence unit 101 generates a target value R according to the learning sequence and provides it to the controller 102.

制御器102は、シーケンス部101から学習シーケンスに従って生成され提供される目標値Rと制御対象103から提供される制御量CVとの差分である制御偏差に基づいて制御信号MVを生成する。ここで、制御器102は、ニューラルネットワークを有し、該ニューラルネットワークを用いて制御信号MVを発生する。制御器102によって生成される制御信号MVは、制御対象103に提供され、この制御信号MVに従って制御対象103が動作する。この動作の結果としての制御量CVは、制御器102に提供される。制御器102は、目標値Rに基づく制御器102の動作の履歴を示す動作履歴を学習部201に提供する。学習部201は、該動作履歴に基づいて制御器102のニューラルネットワークのパラメータ値を決定し、該パラメータ値を該ニューラルネットワークに設定する。該パラメータ値は、例えば、強化学習等の機械学習によって決定される。 The controller 102 generates a control signal MV based on a control deviation, which is the difference between a target value R generated and provided from the sequence unit 101 according to a learning sequence and a control amount CV provided from the controlled object 103. Here, the controller 102 has a neural network and generates a control signal MV using the neural network. The control signal MV generated by the controller 102 is provided to the controlled object 103, and the controlled object 103 operates according to this control signal MV. The control amount CV as a result of this operation is provided to the controller 102. The controller 102 provides the learning unit 201 with an operation history indicating the history of the operation of the controller 102 based on the target value R. The learning unit 201 determines parameter values of the neural network of the controller 102 based on the operation history, and sets the parameter values in the neural network. The parameter values are determined by machine learning, such as reinforcement learning, for example.

図3は、制御器102の構成例の1つを示す図である。制御器102は、制御偏差Eに基づいて第1信号S1を発生する第1補償器301と、係数を調整可能な演算式に従って制御偏差Eを演算することによって補正信号CSを発生する補正器303とを含む。また、制御器102は、補正信号CSに基づいてニューラルネットワークによって第2信号S2を発生する第2補償器302と、第1信号S1と第2信号S2とに基づいて制御信号MVを発生する演算器306とを含む。 Figure 3 is a diagram showing one example of the configuration of the controller 102. The controller 102 includes a first compensator 301 that generates a first signal S1 based on the control deviation E, and a corrector 303 that generates a correction signal CS by calculating the control deviation E according to an arithmetic expression with an adjustable coefficient. The controller 102 also includes a second compensator 302 that generates a second signal S2 by a neural network based on the correction signal CS, and a calculator 306 that generates a control signal MV based on the first signal S1 and the second signal S2.

補正器303は、第1調整部303a、第2調整部303bを含む複数の調整部を有しており、制御状態に応じて使用する調整部(接続される調整部)を選択することができる。制御信号MVは、第1信号S1と第2信号S2との和であり、演算器306は、加算器で構成されうる。また、制御信号MVは、第1信号S1を第2信号S2に基づいて補正した信号である。制御器102は、目標値Rと制御量CVとの差分である制御偏差Eを発生する減算器305を含む。制御量CVは、制御対象103が備えている不図示のセンサ等により計測されることで取得される。また、第1信号S1に基づいて制御対象103を制御した結果である制御量と目標値Rとの差に比べて、制御信号MVに基づいて制御対象103を制御した結果である制御量と目標値Rとの差の方が小さい。 The corrector 303 has a plurality of adjustment units including a first adjustment unit 303a and a second adjustment unit 303b, and can select an adjustment unit to be used (a connected adjustment unit) according to a control state. The control signal MV is the sum of the first signal S1 and the second signal S2, and the calculator 306 can be configured with an adder. The control signal MV is a signal obtained by correcting the first signal S1 based on the second signal S2. The controller 102 includes a subtractor 305 that generates a control deviation E that is a difference between the target value R and the control amount CV. The control amount CV is acquired by being measured by a sensor (not shown) or the like that is provided in the controlled object 103. In addition, the difference between the control amount and the target value R, which is a result of controlling the controlled object 103 based on the control signal MV, is smaller than the difference between the control amount and the target value R, which is a result of controlling the controlled object 103 based on the first signal S1.

制御器102は、動作履歴記録部304を更に含む。図2における学習部201は、図3における第2補償器302のニューラルネットワークのパラメータ値を決定するための学習を行うように構成される。学習部201による学習のために、動作履歴記録部304は、学習部201による学習に要する動作履歴を記録し、記録した動作履歴を学習部201に提供する。動作履歴とは、例えば、第2補償器302に対する入力データである補正信号CSと、第2補償器302の出力データである第2信号S2であるが、制御偏差と第2補償器302の出力データである第2信号S2であってもよいし、他のデータであってもよい。第1調整部303a、第2調整部303bは任意のパラメータを初期値として学習を行うことができる。 The controller 102 further includes an operation history recording unit 304. The learning unit 201 in FIG. 2 is configured to perform learning to determine parameter values of the neural network of the second compensator 302 in FIG. 3. For the learning by the learning unit 201, the operation history recording unit 304 records the operation history required for the learning by the learning unit 201 and provides the recorded operation history to the learning unit 201. The operation history is, for example, the correction signal CS which is input data to the second compensator 302 and the second signal S2 which is output data of the second compensator 302, but may be the control deviation and the second signal S2 which is output data of the second compensator 302, or other data. The first adjustment unit 303a and the second adjustment unit 303b can perform learning with any parameter as an initial value.

以下の実施例1~5において、補正器303の構成例を説明する。実施例1~5では、補正器303が制御偏差Eに基づいて補正信号CSを生成するために使用する演算式の例を示す。演算式は、例えば、単項式または多項式でありうる。 In the following Examples 1 to 5, configuration examples of the corrector 303 are described. In Examples 1 to 5, examples of arithmetic expressions used by the corrector 303 to generate the correction signal CS based on the control deviation E are shown. The arithmetic expression can be, for example, a monomial or a polynomial.

(実施例1)
実施例1において、第1調整部303a、第2調整部303bは、以下の式(1)で表される制御特性を有する。ここで、補正器303に対する入力(E)をx、補正器303の出力(CS)をy、任意の係数(定数)をKpとする。

Figure 0007536626000001
Example 1
In the first embodiment, the first adjustment unit 303a and the second adjustment unit 303b have control characteristics expressed by the following formula (1): Here, the input (E) to the corrector 303 is x, the output (CS) of the corrector 303 is y, and an arbitrary coefficient (constant) is Kp.
Figure 0007536626000001

(実施例2)
実施例2において、第1調整部303a、第2調整部303bは、以下の式(2)で表される制御特性を有する。ここで、補正器303に対する入力(E)をx、補正器303の出力(CS)をy、時刻をt、任意の係数(定数)をKiとする。なお、積分は複数回行ってもよい。積分はある時間区間の定積分でもよいし、不定積分でもよい。

Figure 0007536626000002
Example 2
In the second embodiment, the first adjustment unit 303a and the second adjustment unit 303b have control characteristics expressed by the following formula (2). Here, the input (E) to the corrector 303 is x, the output (CS) of the corrector 303 is y, the time is t, and an arbitrary coefficient (constant) is Ki. Note that integration may be performed multiple times. The integration may be a definite integral over a certain time interval, or an indefinite integral.
Figure 0007536626000002

(実施例3)
実施例3において、第1調整部303a、第2調整部303bは、以下の式(3)で表される制御特性を有する。ここで、補正器303に対する入力(E)をx、補正器303の出力(CS)をy、時刻をt、任意の係数(定数)Kdとする。なお、微分は複数回行ってもよい。

Figure 0007536626000003
Example 3
In the third embodiment, the first adjustment unit 303a and the second adjustment unit 303b have control characteristics expressed by the following formula (3). Here, the input (E) to the corrector 303 is x, the output (CS) of the corrector 303 is y, the time is t, and an arbitrary coefficient (constant) is Kd. Differentiation may be performed multiple times.
Figure 0007536626000003

(実施例4)
実施例4において、第1調整部303a、第2調整部303bは、以下の式(4)で表される制御特性を有する。ここで、補正器303に対する入力(E)をx、補正器303の出力(CS)をy、任意の係数(定数)をKp、Ki、Kdとする。なお、積分および微分は複数回行ってもよい。

Figure 0007536626000004
Example 4
In the fourth embodiment, the first adjustment unit 303a and the second adjustment unit 303b have control characteristics expressed by the following formula (4). Here, the input (E) to the corrector 303 is x, the output (CS) of the corrector 303 is y, and arbitrary coefficients (constants) are Kp, Ki, and Kd. Note that integration and differentiation may be performed multiple times.
Figure 0007536626000004

(実施例5)
実施例5において、第1調整部303a、第2調整部303bは、以下の式(5)の演算式で表される制御特性を有する。ここで、補正器303に対する入力(E)をx、補正器303の出力(CS)をy、多重積分の積分階数をn、微分階数をm、任意の係数(定数)をKp、n重積分のときの任意の係数(定数)をKi_n、m階微分のときの任意の定数をKd_mとする。

Figure 0007536626000005
Example 5
In the fifth embodiment, the first adjustment unit 303a and the second adjustment unit 303b have control characteristics expressed by the following arithmetic expression (5): Here, the input (E) to the corrector 303 is x, the output (CS) of the corrector 303 is y, the integral order of the multiple integral is n, the differential order is m, an arbitrary coefficient (constant) is Kp, an arbitrary coefficient (constant) for n-fold integral is Ki_n, and an arbitrary constant for m-th order differential is Kd_m.
Figure 0007536626000005

実施例1~5は、補正器303が補正信号CSを生成するために使用する演算式が、制御偏差Eに比例する項、積分を行う項、および、微分を行う項の、少なくとも1つを含む例として理解されうる。 Examples 1 to 5 can be understood as examples in which the equation used by the corrector 303 to generate the correction signal CS includes at least one of a term proportional to the control deviation E, an integral term, and a differential term.

実施例1~5で挙げられた演算式の係数(定数)Kp、Ki、Kd、Ki_n、Kd_mは、補正器303の調整可能なパラメータの例である。第1調整部303a、第2調整部303bは、あらかじめ想定される制御状態の変化に応じて、実施例1~5のいずれかを用いた最適なパラメータを決定しておく。制御状態とは、例えば、同期制御の切り替えや制御器の切り替え、動作パターンの切り替え、温度や騒音、床振動などの環境や外乱の変化などである。制御状態に応じた第1調整部303a、第2調整部303bを選択することで、最適な制御特性を得ることができる。補正器を複数構成することによる調整時間は、ニューラルネットワークを複数構成することによる調整時間よりも短いため、時間短縮の観点で有利である。 The coefficients (constants) Kp, Ki, Kd, Ki_n, and Kd_m of the arithmetic expressions given in Examples 1 to 5 are examples of adjustable parameters of the corrector 303. The first adjustment unit 303a and the second adjustment unit 303b determine optimal parameters using any of Examples 1 to 5 in accordance with changes in the control state that are expected in advance. The control state is, for example, switching of synchronous control, switching of controllers, switching of operation patterns, and changes in the environment and disturbances such as temperature, noise, and floor vibration. By selecting the first adjustment unit 303a and the second adjustment unit 303b according to the control state, optimal control characteristics can be obtained. The adjustment time required by configuring multiple correctors is shorter than the adjustment time required by configuring multiple neural networks, so it is advantageous in terms of time reduction.

また、システムSSの動作中に制御対象103の状態や外乱環境が変化した場合において、実施例1~5として例示された演算式(の係数)の値(パラメータ値)を調整することによって、その変化に対応することができる。補正器303の演算式(の係数)の値の調整に要する時間は、ニューラルネットワークの再学習に要する時間よりも短い。したがって、システムSSの生産性を落とすことなく、制御精度を維持することができる。つまり、補正器303を導入することによって、制御対象103の状態変化や外乱環境の変化に対する寛容性を向上させることができる。 Furthermore, if the state of the controlled object 103 or the disturbance environment changes while the system SS is operating, the change can be accommodated by adjusting the values (parameter values) of the arithmetic equations (coefficients) exemplified as Examples 1 to 5. The time required to adjust the values of the arithmetic equations (coefficients) of the corrector 303 is shorter than the time required to re-learn the neural network. Therefore, control accuracy can be maintained without reducing the productivity of the system SS. In other words, by introducing the corrector 303, it is possible to improve tolerance to changes in the state of the controlled object 103 and changes in the disturbance environment.

(実施例6)
実施例6~8は、制御状態の変化と、補正器303で用いられる調整部の切り替えの関係性について説明する。
Example 6
In the sixth to eighth embodiments, the relationship between the change in the control state and the switching of the adjustment unit used in the corrector 303 will be described.

図4は、実施例6における制御器102の構成例を示す図である。実施例6では、図4に示すように、制御対象103a、制御対象103bを含む複数の制御対象に対してそれぞれ個別に制御を行うか、同期させて制御を行うかを切り替えることができる。実施例6における制御状態とは、複数の制御対象を個別に制御するか、同期させて制御するかによって定まる状態であり、複数の制御対象を同期制御する否かによって適切な調整部の切り替えを実行する。また、実施例6では、同期制御切り替え部402の状態によって補正器303の切り替えを行う構成となっており、第1調整部303aを使用するか、第2調整部303bを使用するかを選択できる。また、実施例6では、制御対象103aの制御が行われる軸をマスター軸、制御対象103bの制御が行われる軸をスレーブ軸として、スレーブ軸がマスター軸を追従するマスタースレーブ方式と呼ばれる同期制御について説明する。 Figure 4 is a diagram showing an example of the configuration of the controller 102 in the sixth embodiment. In the sixth embodiment, as shown in Figure 4, it is possible to switch between controlling each of a plurality of control objects including the control object 103a and the control object 103b individually or synchronously. The control state in the sixth embodiment is a state determined by whether the plurality of control objects are controlled individually or synchronously, and the appropriate adjustment unit is switched depending on whether the plurality of control objects are synchronously controlled or not. In the sixth embodiment, the compensator 303 is switched depending on the state of the synchronous control switching unit 402, and it is possible to select whether to use the first adjustment unit 303a or the second adjustment unit 303b. In the sixth embodiment, the axis on which the control object 103a is controlled is the master axis, and the axis on which the control object 103b is controlled is the slave axis, and the slave axis follows the master axis, which is called a master-slave method of synchronous control.

制御器102は、制御対象103が備えている不図示のセンサで計測した制御対象103a、103bそれぞれの制御量CVa、CVbを取得して、それぞれの目標値Ra、Rbとの差分をそれぞれ制御偏差Ea、Ebとして計算する。 The controller 102 acquires the control quantities CVa and CVb of the control objects 103a and 103b, respectively, measured by a sensor (not shown) provided in the control object 103, and calculates the difference between the control quantities CVa and CVb and the target values Ra and Rb, respectively, as the control deviations Ea and Eb.

制御偏差Eaは補償器301aに入力される。補償器301bと、補償器301bと並列に構成されているニューラルネットワーク302の前段に設けられた補正器303への入力は、制御対象103aと制御対象103bとを同期制御をするか否かで切り替えることができる。補正器303への入力は、制御対象103aと制御対象103bとの同期制御を切り替える同期制御切り替え部402によって切り替えられる制御偏差Ebもしくは、制御偏差Ebと制御偏差Eaの差分である同期偏差Ecを選択することができる。補正器303の出力は、同期制御切り替え部402の状態に応じて、第1調整部303aを使用するか、第2調整部303bを使用するかを選択することができる。 The control deviation Ea is input to the compensator 301a. The input to the compensator 301b and the corrector 303 provided in the front stage of the neural network 302 configured in parallel with the compensator 301b can be switched depending on whether or not the controlled object 103a and the controlled object 103b are synchronously controlled. The input to the corrector 303 can select the control deviation Eb switched by a synchronous control switching unit 402 that switches the synchronous control between the controlled object 103a and the controlled object 103b, or the synchronous deviation Ec which is the difference between the control deviation Eb and the control deviation Ea. The output of the corrector 303 can select whether to use the first adjustment unit 303a or the second adjustment unit 303b depending on the state of the synchronous control switching unit 402.

実施例6の具体例として、例えば、露光装置に適用する場合、プレートステージとマスクステージを同期させているときと、それ以外の動作をするときとでは、異なる調整部を選択してもよい。この時、第1調整部303aと第2調整部303bは、プレートステージとマスクステージが同期しているときと、それ以外の動作をするときとにおいて、それぞれパラメータが最適化されている。同期制御切り替え部402の状態によって選択された第1調整部303a、第2調整部303bの出力はニューラルネットワーク302(第2補償器)に入力される。補償器301aの出力を制御信号MVaとする。補償器301bの出力とニューラルネットワーク302の出力を加算して、制御信号MVbとする。制御器102は、制御信号MVa、MVbをそれぞれ制御対象103a、103bに出力する。 As a specific example of the sixth embodiment, when applied to an exposure apparatus, different adjustment units may be selected when the plate stage and the mask stage are synchronized and when other operations are performed. At this time, the first adjustment unit 303a and the second adjustment unit 303b have their parameters optimized when the plate stage and the mask stage are synchronized and when other operations are performed. The outputs of the first adjustment unit 303a and the second adjustment unit 303b selected according to the state of the synchronization control switching unit 402 are input to the neural network 302 (second compensator). The output of the compensator 301a is set as a control signal MVa. The output of the compensator 301b and the output of the neural network 302 are added together to obtain a control signal MVb. The controller 102 outputs the control signals MVa and MVb to the control targets 103a and 103b, respectively.

第1調整部303a、第2調整部303bは、同期制御切り替え部402の状態に応じて、実施例1~5のいずれかを用いた最適なパラメータを決定しておく。同期制御切り替え部402の状態に応じた第1調整部303a、第2調整部303bを選択することで、最適な制御特性を得ることができる。 The first adjustment unit 303a and the second adjustment unit 303b determine optimal parameters using any of the first to fifth embodiments according to the state of the synchronization control switching unit 402. By selecting the first adjustment unit 303a and the second adjustment unit 303b according to the state of the synchronization control switching unit 402, optimal control characteristics can be obtained.

補正器303が複数の調整部から最適な調整部を選択する構成となっていることによる調整時間の増加は、ニューラルネットワークを複数構成することによる調整時間の増加よりも短い。また、実施例1~5のいずれかを用いての運用中に制御対象103の状態や外乱環境が変化した場合において、実施例1~5のパラメータを調整することでその変化に対応することができる。第1調整部303a、第2調整部303bの調整に要する時間はニューラルネットワークの再学習に要する時間よりも短い。実施例6において、制御対象の状態や外乱環境に合わせた複数の補償を行う場合においても、演算時間や学習時間の増加を抑えることができ、制御対象の状態変化や外乱環境に変化が生じても、適正な制御特性を短時間で調整することができる。 The increase in adjustment time due to the compensator 303 being configured to select the optimal adjustment unit from multiple adjustment units is shorter than the increase in adjustment time due to the configuration of multiple neural networks. Furthermore, if the state of the controlled object 103 or the disturbance environment changes during operation using any of the first to fifth embodiments, the change can be accommodated by adjusting the parameters of the first to fifth embodiments. The time required to adjust the first adjustment unit 303a and the second adjustment unit 303b is shorter than the time required to re-learn the neural network. In the sixth embodiment, even when multiple compensations are made according to the state of the controlled object or the disturbance environment, the increase in calculation time and learning time can be suppressed, and the appropriate control characteristics can be adjusted in a short time even if the state of the controlled object or the disturbance environment changes.

(実施例7)
図5は、実施例7における制御器102の構成例を示す図である。実施例7では、制御対象103の状態や動作に応じて補償器301の切り替えを行う構成となっており、補償器301aを使用するか、補償器301bを使用するかを選択できる。実施例7における制御状態とは、複数の補償器のうちどの補償器を使用するかによって定まる状態であり、補償器301aを使用するか、補償器301bを使用するかによって調整部の切り替えを実行する。また、実施例7では、補償器301の状態によって補正器303の切り替えを行う構成となっており、第1調整部303aを使用するか、第2調整部303bを使用するかを選択できる。
(Example 7)
5 is a diagram showing a configuration example of the controller 102 in the seventh embodiment. In the seventh embodiment, the compensator 301 is switched depending on the state and operation of the controlled object 103, and it is possible to select whether to use the compensator 301a or the compensator 301b. The control state in the seventh embodiment is a state determined by which of a plurality of compensators is to be used, and the adjustment unit is switched depending on whether to use the compensator 301a or the compensator 301b. In the seventh embodiment, the corrector 303 is switched depending on the state of the compensator 301, and it is possible to select whether to use the first adjustment unit 303a or the second adjustment unit 303b.

実施例7の具体例として、例えば、露光装置に適用する場合、プレートステージの露光動作時には補償器301aを、プレート搬送動作においては補償器301bを使用するといったゲインの切り替えが生じるときに適用してもよい。即ち、制御対象103のゲインの切り替えが生じているか否かに基づいて複数の調整部から制御偏差Eの補正に用いる調整部が選択されればよい。この時、第1調整部303aと第2調整部303bは、補償器301a、補償器301bに対して、実施例1~5のいずれかを用いた最適なパラメータを決定しておく。補償器301の状態に応じた第1調整部303a、第2調整部303bを選択することで、最適な制御特性を得ることができる。 As a specific example of Example 7, when applied to an exposure apparatus, for example, it may be applied when gain switching occurs, such as using compensator 301a during the exposure operation of the plate stage and compensator 301b during the plate transport operation. That is, an adjustment unit to be used for correcting the control deviation E may be selected from multiple adjustment units based on whether or not gain switching of the control target 103 has occurred. At this time, the first adjustment unit 303a and the second adjustment unit 303b determine optimal parameters for compensator 301a and compensator 301b using any of Examples 1 to 5. By selecting the first adjustment unit 303a and the second adjustment unit 303b according to the state of compensator 301, optimal control characteristics can be obtained.

補正器303が複数の調整部から最適な調整部を選択する構成となっていることによる調整時間の増加は、ニューラルネットワークを複数構成することによる調整時間の増加よりも短い。また、実施例1~5のいずれかを用いての運用中に制御対象103の状態や外乱環境が変化した場合において、実施例1~5のパラメータを調整することでその変化に対応することができる。第1調整部303a、第2調整部303bの調整に要する時間はニューラルネットワークの再学習に要する時間よりも短い。実施例7において、制御対象の状態や外乱環境に合わせた複数の補償を行う場合においても、演算時間や学習時間の増加を抑えることができ、制御対象の状態変化や外乱環境に変化が生じても、適正な制御特性を短時間で調整することができる。 The increase in adjustment time due to the compensator 303 being configured to select the optimal adjustment unit from multiple adjustment units is shorter than the increase in adjustment time due to the configuration of multiple neural networks. Furthermore, if the state of the controlled object 103 or the disturbance environment changes during operation using any of the first to fifth embodiments, the change can be accommodated by adjusting the parameters of the first to fifth embodiments. The time required to adjust the first adjustment unit 303a and the second adjustment unit 303b is shorter than the time required to re-learn the neural network. In the seventh embodiment, even when multiple compensations are made according to the state of the controlled object or the disturbance environment, the increase in calculation time and learning time can be suppressed, and the appropriate control characteristics can be adjusted in a short time even if the state of the controlled object or the disturbance environment changes.

(実施例8)
図6は、実施例8における制御器102の構成例を示す図である。実施例8における制御状態とは、制御対象の動作パターン403が変化しているか否かによって定まる状態である。動作パターン403の具体例については、後述する。実施例8では、動作パターン403の状態に応じて調整部の切り替えを行う構成となっており、第1調整部303aを使用するか、第2調整部303bを使用するかを選択できる。
(Example 8)
6 is a diagram showing a configuration example of the controller 102 in Example 8. The control state in Example 8 is a state determined by whether or not the operation pattern 403 of the controlled object is changed. A specific example of the operation pattern 403 will be described later. In Example 8, the adjustment unit is configured to be switched depending on the state of the operation pattern 403, and it is possible to select whether to use the first adjustment unit 303a or the second adjustment unit 303b.

実施例の具体例として、例えば、露光装置等に用いられるステージ装置に適用する場合、ステージの駆動時の加速区間と、それ以外の動作パターンで切り替えて適用してもよい。この時、第1調整部303aと第2調整部303bは、制御対象103の動作パターン403の状態に応じて、実施例1~5のいずれかを用いた最適なパラメータを決定しておく。動作パターン403の状態に応じた第1調整部303a、第2調整部303bを選択することで、最適な制御特性を得ることができる。 As a specific example of Example 8 , when applied to a stage device used in an exposure apparatus or the like, it may be applied by switching between an acceleration section during driving of the stage and other operation patterns. At this time, the first adjustment unit 303a and the second adjustment unit 303b determine optimal parameters using any of Examples 1 to 5 according to the state of the operation pattern 403 of the control target 103. By selecting the first adjustment unit 303a and the second adjustment unit 303b according to the state of the operation pattern 403, optimal control characteristics can be obtained.

補正器303が複数の調整部から最適な調整部を選択する構成となっていることによる調整時間の増加は、ニューラルネットワークを複数構成することによる調整時間の増加よりも短い。また、実施例1~5のいずれかを用いての運用中に制御対象103の状態や外乱環境が変化した場合において、実施例1~5のパラメータを調整することでその変化に対応することができる。第1調整部303a、第2調整部303bの調整に要する時間はニューラルネットワークの再学習に要する時間よりも短い。実施例8において、制御対象の状態や外乱環境に合わせた複数の補償を行う場合においても、演算時間や学習時間の増加を抑えることができ、制御対象の状態変化や外乱環境に変化が生じても、適正な制御特性を短時間で調整することができる。 The increase in adjustment time due to the compensator 303 being configured to select the optimal adjustment unit from multiple adjustment units is shorter than the increase in adjustment time due to the configuration of multiple neural networks. Furthermore, if the state of the controlled object 103 or the disturbance environment changes during operation using any of the first to fifth embodiments, the change can be accommodated by adjusting the parameters of the first to fifth embodiments. The time required to adjust the first adjustment unit 303a and the second adjustment unit 303b is shorter than the time required to re-learn the neural network. In the eighth embodiment, even when multiple compensations are made according to the state of the controlled object or the disturbance environment, the increase in calculation time and learning time can be suppressed, and the appropriate control characteristics can be adjusted in a short time even if the state of the controlled object or the disturbance environment changes.

図7に例示されるように、制御装置100は、第1調整部303aを使用するか、第2調整部を使用するかを選択する設定部202を備えてもよい。また、設定部202は、補正器303のパラメータ値を設定する役割を有していてもよい。 As illustrated in FIG. 7, the control device 100 may include a setting unit 202 that selects whether to use the first adjustment unit 303a or the second adjustment unit. The setting unit 202 may also have a role of setting the parameter value of the corrector 303.

設定部202は、調整部の切り替えやパラメータ値を調整するための調整処理を実行し、この調整処理によって調整部の切り替えやパラメータ値を決定し設定してもよいし、ユーザからの指令に基づいて調整部の切り替えやパラメータ値を設定してもよい。前者においては、設定部202は、制御器102の動作を確認するための確認シーケンスをシーケンス部101に送り、この確認シーケンスに基づいてシーケンス部101に目標値Rを生成させうる。そして、設定部202は、その目標値Rに基づいて動作する制御器102から動作履歴(例えば、制御偏差)を取得し、その動作履歴に基づいて補正器303の切り替えの必要性の有無やパラメータ値を決定しうる。このような機能を有する設定部202は、補正器303の切り替えやパラメータ値を調整する調整部として理解することができる。 The setting unit 202 may execute an adjustment process for switching the adjustment unit or adjusting the parameter value, and may determine and set the adjustment unit switching or parameter value by this adjustment process, or may set the adjustment unit switching or parameter value based on an instruction from a user. In the former case, the setting unit 202 may send a confirmation sequence for confirming the operation of the controller 102 to the sequence unit 101, and may cause the sequence unit 101 to generate a target value R based on this confirmation sequence. The setting unit 202 may then obtain an operation history (e.g., control deviation) from the controller 102 that operates based on the target value R, and may determine the necessity of switching the corrector 303 and the parameter value based on the operation history. The setting unit 202 having such a function may be understood as an adjustment unit that switches the corrector 303 and adjusts the parameter value.

設定部202は、シーケンス部101が生産シーケンスに基づいて目標値Rを生成する生産時に、制御器102から動作履歴(例えば、制御偏差)を取得し、その動作履歴に基づいて補正器303のパラメータ値の調整を実行するかどうかを決定してもよい。あるいは、シーケンス部101が生産シーケンスに基づいて目標値Rを生成する生産時において設定部202による補正器303のパラメータ値の調整を実行するかどうかを判断する判断部が設定部202とは別に設けられてもよい。 The setting unit 202 may acquire an operation history (e.g., a control deviation) from the controller 102 during production when the sequence unit 101 generates the target value R based on the production sequence, and may determine whether or not to adjust the parameter value of the corrector 303 based on the operation history. Alternatively, a judgment unit may be provided separately from the setting unit 202, which judges whether or not to adjust the parameter value of the corrector 303 by the setting unit 202 during production when the sequence unit 101 generates the target value R based on the production sequence.

次に本実施形態におけるシステムによって生産が行われる例について説明する。図8は、本実施形態のシステムSSを生産装置に適用した場合のシステムSSの動作例である。工程S501では、シーケンス部101が、与えられた生産シーケンスに基づいて目標値Rを生成し、制御装置100あるいは制御器102に提供する。制御装置100あるいは制御器102は、その目標値Rに基づいて制御対象103を制御する。 Next, an example of production performed by the system of this embodiment will be described. Figure 8 shows an example of the operation of the system SS of this embodiment when it is applied to a production device. In step S501, the sequence unit 101 generates a target value R based on a given production sequence and provides it to the control device 100 or the controller 102. The control device 100 or the controller 102 controls the controlled object 103 based on the target value R.

工程S502では、設定部202は、工程S501における制御器102の動作履歴(例えば、制御偏差)を取得する。 In step S502, the setting unit 202 acquires the operation history (e.g., control deviation) of the controller 102 in step S501.

工程S503では、設定部202が、工程S502で取得した動作履歴に基づいて、調整部の切り替えや、パラメータ値の調整(あるいは再調整)等の補正器303の調整を実行するかどうかを判断しうる。設定部202は、例えば、動作履歴が所定条件を満たす場合に、調整部の切り替えパラメータ値の調整(あるいは再調整)を実行すると判断することができる。所定条件とは、生産を停止させるべき条件であり、例えば、動作履歴として取得した制御偏差が規定値を超える場合に補正器303の調整が必要であると判断される。そして、設定部202による補正器303の調整を実行する場合には工程S504に進み、そうでない場合には工程S505に進む。 In step S503, the setting unit 202 may determine whether to perform adjustment of the corrector 303, such as switching the adjustment unit or adjusting (or readjusting) the parameter value, based on the operation history acquired in step S502. For example, when the operation history satisfies a predetermined condition, the setting unit 202 can determine to perform adjustment (or readjustment) of the switching parameter value of the adjustment unit. The predetermined condition is a condition under which production should be stopped, and for example, it is determined that adjustment of the corrector 303 is necessary when the control deviation acquired as the operation history exceeds a specified value. Then, if adjustment of the corrector 303 by the setting unit 202 is to be performed, the process proceeds to step S504, and if not, the process proceeds to step S505.

工程S504では、設定部202は、補正器303の調整を実行する。この調整は、第2補償器302のパラメータ値が従前の状態に維持された状態でなされ、この調整によって、例えば、補正器303のパラメータ値(係数)が再設定される。 In step S504, the setting unit 202 performs adjustment of the corrector 303. This adjustment is performed while the parameter values of the second compensator 302 are maintained in their previous states, and this adjustment resets, for example, the parameter values (coefficients) of the corrector 303.

工程S505では、シーケンス部101は、生産シーケンスに従う生産を終了するかどうかを判断し、終了しない場合には工程S501に戻り、終了する場合には生産を終了する。以上の処理によれば、生産を停止させるべき状態になった場合においても、速やかに補正器303のパラメータ値を調整し、生産の中断を最小限に抑えながら生産を再開させることができる。 In step S505, the sequence unit 101 determines whether or not to end production according to the production sequence, and if not, returns to step S501, and if so, ends production. According to the above process, even if production needs to be stopped, the parameter value of the corrector 303 can be quickly adjusted, and production can be resumed while minimizing interruptions to production.

工程S504では、設定部202は、確認シーケンスをシーケンス部101に送り、シーケンス部101に確認シーケンスを実行させ、確認シーケンスにおける動作履歴(例えば、制御偏差)を制御器102から取得しうる。そして、設定部202は、その動作履歴の周波数解析を行い、その結果に基づいて、改善すべき周波数を決定し、その周波数における制御偏差が規定値以内になるように補正器303のパラメータ値を決定しうる。工程S504の更に具体的な例については、第2実施形態において説明する。 In step S504, the setting unit 202 may send the confirmation sequence to the sequence unit 101, cause the sequence unit 101 to execute the confirmation sequence, and acquire the operation history (e.g., control deviation) in the confirmation sequence from the controller 102. The setting unit 202 may then perform a frequency analysis of the operation history, determine the frequency to be improved based on the result, and determine the parameter value of the corrector 303 so that the control deviation at that frequency falls within a specified value. A more specific example of step S504 will be described in the second embodiment.

図9には、外乱抑圧特性の計測結果を例示している図である。図2における制御信号MVとして正弦波を入力したときの制御偏差を出力としたときの周波数応答を計測した結果のことを外乱抑圧特性と呼ぶ。図9において、横軸は周波数、縦軸は外乱抑圧特性のゲインを表す。外乱抑圧特性は、制御信号MVに外乱が加算された場合の制御偏差Eの周波数応答を表すため、ゲインが大きいことは、外乱を抑圧する効果が低いことを示す。一方、ゲインが小さいことは、外乱を抑圧する効果が高いことを示す。図9において、破線は、調整前の外乱抑圧特性を示しており、実線は調整後の外乱抑圧特性を示している。 Figure 9 shows an example of the measurement results of the disturbance suppression characteristic. The disturbance suppression characteristic is the result of measuring the frequency response when the control deviation when a sine wave is input as the control signal MV in Figure 2 is output. In Figure 9, the horizontal axis represents frequency, and the vertical axis represents the gain of the disturbance suppression characteristic. Since the disturbance suppression characteristic represents the frequency response of the control deviation E when a disturbance is added to the control signal MV, a large gain indicates a low effect of suppressing the disturbance. On the other hand, a small gain indicates a high effect of suppressing the disturbance. In Figure 9, the dashed line represents the disturbance suppression characteristic before adjustment, and the solid line represents the disturbance suppression characteristic after adjustment.

図9における一点鎖線で示された周波数を、外乱抑圧特性を改善すべき周波数として定めて工程S504を実行すると、例えば、実線で示されるような外乱抑圧特性を得ることができる。改善すべき周波数において外乱抑圧特性のゲイン小さくなり、外乱抑圧特性が向上していることが分かる。実施例1~8で、ニューラルネットワークの前段に設けた補正器303のパラメータ調整を行う場合、図9に示す外乱抑圧特性を指標にパラメータ調整を行ってもよい。 When the frequency indicated by the dashed dotted line in FIG. 9 is defined as the frequency at which the disturbance suppression characteristic should be improved and step S504 is executed, it is possible to obtain a disturbance suppression characteristic as indicated by the solid line, for example. It can be seen that the gain of the disturbance suppression characteristic becomes smaller at the frequency at which the disturbance suppression characteristic should be improved. In Examples 1 to 8, when adjusting the parameters of the corrector 303 provided in the front stage of the neural network, the parameter adjustment may be performed using the disturbance suppression characteristic shown in FIG. 9 as an index.

<第2実施形態>
本実施形態では、第1実施形態で説明した制御システムSSをステージ制御装置800に適用する例について説明する。本実施形態として言及しない事項は、第1実施形態に従う。図10は、図1で示した制御システムSSをステージ制御装置800に適用したときのハードウェア構成を示す図である。
Second Embodiment
In this embodiment, an example will be described in which the control system SS described in the first embodiment is applied to a stage control device 800. Matters not mentioned in this embodiment follow the first embodiment. Fig. 10 is a diagram showing a hardware configuration when the control system SS shown in Fig. 1 is applied to a stage control device 800.

ステージ制御装置800は、基板等の物体の位置を制御するために、前記物体をステージ804上に保持した状態でステージ804を制御するように構成されている。ステージ制御装置800は、制御基板801、電流ドライバ802、モータ803、ステージ804およびセンサ805を備える。制御基板801は、第1実施形態のシステムSSにおける制御装置100または制御器102に対応する。電流ドライバ802、モータ803、ステージ804およびセンサ805は、第1実施形態のシステムSSにおける制御対象103に対応する。ただし、電流ドライバ802は、制御基板801に組み込まれてもよい。図10には図示されていないが、ステージ制御装置800は、シーケンス部101、学習部201、設定部202を備えうる。 The stage control device 800 is configured to control the stage 804 while holding an object such as a substrate on the stage 804 in order to control the position of the object. The stage control device 800 includes a control board 801, a current driver 802, a motor 803, a stage 804, and a sensor 805. The control board 801 corresponds to the control device 100 or the controller 102 in the system SS of the first embodiment. The current driver 802, the motor 803, the stage 804, and the sensor 805 correspond to the control target 103 in the system SS of the first embodiment. However, the current driver 802 may be incorporated in the control board 801. Although not shown in FIG. 10, the stage control device 800 may include a sequence unit 101, a learning unit 201, and a setting unit 202.

制御基板801には、シーケンス部101から目標値としての位置目標値が供給されうる。制御基板801は、シーケンス部101から供給される位置目標値とセンサ805から供給される位置情報とに基づいて、制御信号としての電流指令を発生し、電流ドライバ802に供給しうる。また、制御基板801は、動作履歴をシーケンス部101に供給しうる。 The control board 801 can be supplied with a position target value as a target value from the sequence unit 101. The control board 801 can generate a current command as a control signal based on the position target value supplied from the sequence unit 101 and position information supplied from the sensor 805, and supply it to the current driver 802. The control board 801 can also supply an operation history to the sequence unit 101.

電流ドライバ802は、電流指令に従った電流をモータ803に供給しうる。モータ803は、電流ドライバ802から供給される電流を推力に変換し、その推力でステージ804を駆動するアクチュエータでありうる。ステージ804は、例えば、プレートまたはマスク等の物体を保持しうる。センサ805は、ステージ804の位置を検出し、それによって得られた位置情報を制御基板801に供給しうる。 The current driver 802 can supply a current according to a current command to the motor 803. The motor 803 can be an actuator that converts the current supplied from the current driver 802 into thrust and drives the stage 804 with the thrust. The stage 804 can hold an object such as a plate or a mask. The sensor 805 can detect the position of the stage 804 and supply the position information obtained thereby to the control board 801.

図11には、制御基板801の構成例がブロック線図として示されている。制御基板801は、制御対象としてのステージ804の位置制御偏差Eに基づいて第1信号S1を発生する第1補償器301と、係数を調整可能な演算式に従って制御偏差Eを補正することによって補正信号CSを発生する補正器303とを含みうる。また、制御基板801は、補正信号CSに基づいてニューラルネットワークによって第2信号S2を発生する第2補償器302と、第1信号S1と第2信号S2とに基づいて制御信号として電流指令を発生する演算器306とを含みうる。また、制御基板801は、位置目標値PRと位置情報との差分である制御偏差Eを発生する減算器305を含みうる。 In FIG. 11, a configuration example of the control board 801 is shown as a block diagram. The control board 801 may include a first compensator 301 that generates a first signal S1 based on a position control deviation E of a stage 804 as a control target, and a corrector 303 that generates a correction signal CS by correcting the control deviation E according to an arithmetic expression with an adjustable coefficient. The control board 801 may also include a second compensator 302 that generates a second signal S2 by a neural network based on the correction signal CS, and a calculator 306 that generates a current command as a control signal based on the first signal S1 and the second signal S2. The control board 801 may also include a subtractor 305 that generates a control deviation E, which is the difference between the position target value PR and the position information.

第2実施形態のステージ制御装置100においても、図7で説明した第1実施形態と同様に、学習部201を備えていてもよい。学習部201は、第2補償器302のニューラルネットワークのパラメータ値を決定するための学習を行うように構成されうる。学習部201による学習のために、動作履歴記録部304は、学習部201による学習に要する動作履歴を記録し、記録した動作履歴を学習部201に提供しうる。動作履歴は、例えば、第2補償器302に対する入力データである補正信号CSと、第2補償器302の出力データである第2信号S2でありうるが、他のデータでもよい。 The stage control device 100 of the second embodiment may also include a learning unit 201, as in the first embodiment described in FIG. 7. The learning unit 201 may be configured to perform learning to determine parameter values of the neural network of the second compensator 302. For learning by the learning unit 201, the operation history recording unit 304 may record the operation history required for learning by the learning unit 201 and provide the recorded operation history to the learning unit 201. The operation history may be, for example, a correction signal CS that is input data to the second compensator 302 and a second signal S2 that is output data from the second compensator 302, but may also be other data.

第2実施形態のステージ制御装置100は、設定部202を備えることができる。設定部202は、補正器303のパラメータ値を調整するための調整処理を実行し、この調整処理によって補正器303のパラメータ値を決定し設定してもよいし、ユーザからの指令に基づいて補正器303のパラメータ値を設定してもよい。 The stage control device 100 of the second embodiment can include a setting unit 202. The setting unit 202 executes an adjustment process for adjusting the parameter values of the corrector 303, and may determine and set the parameter values of the corrector 303 through this adjustment process, or may set the parameter values of the corrector 303 based on an instruction from a user.

図8を援用して、第2実施形態のステージ制御装置800を生産装置に適用した場合のステージ制御装置800の動作を例示的に説明する。工程S501では、シーケンス部101が、与えられた生産シーケンスに基づいて位置目標値PRを生成し、ステージ制御装置800に提供しうる。ステージ制御装置800は、その位置目標値PRに基づいてステージ804の位置を制御する。 8, an exemplary operation of the stage control device 800 of the second embodiment when applied to a production device will be described. In step S501, the sequence unit 101 generates a position target value PR based on a given production sequence and provides it to the stage control device 800. The stage control device 800 controls the position of the stage 804 based on the position target value PR.

工程S502では、設定部202が、工程S501における制御基板801の動作履歴(例えば、制御偏差)を取得する。 In step S502, the setting unit 202 acquires the operation history (e.g., control deviation) of the control board 801 in step S501.

工程S503では、設定部202が、工程S502で取得した動作履歴に基づいて、調整部の切り替えや、パラメータ値の調整(あるいは再調整)等の補正器303の調整を実行するかどうかを判断しうる。設定部202は、例えば、動作履歴が所定条件を満たす場合に、補正器303の調整を実行すると判断することができる。所定条件とは、生産を停止させるべき条件であり、例えば、ステージ804の等速駆動中の位置制御偏差の最大値が予め決められた規定値を超える場合に補正器303の調整が必要であると判断される。そして、設定部202による補正器303の調整を実行する場合には工程S504に進み、そうでない場合には工程S505に進む。 In step S503, the setting unit 202 may determine whether to adjust the corrector 303, such as by switching the adjustment unit or adjusting (or re-adjusting) parameter values, based on the operation history acquired in step S502. The setting unit 202 may determine to adjust the corrector 303, for example, when the operation history satisfies a predetermined condition. The predetermined condition is a condition under which production should be stopped, and for example, it is determined that adjustment of the corrector 303 is necessary when the maximum value of the position control deviation during constant speed driving of the stage 804 exceeds a predetermined specified value. Then, if adjustment of the corrector 303 is to be performed by the setting unit 202, the process proceeds to step S504, and if not, the process proceeds to step S505.

工程504では、設定部202は、補正器303の調整を実行しうる。工程S505では、シーケンス部101は、生産シーケンスに従う生産を終了するかどうかを判断し、終了しない場合には工程S501に戻り、終了する場合には生産を終了する。 In step S504 , the setting unit 202 may adjust the corrector 303. In step S505, the sequence unit 101 determines whether or not to end the production according to the production sequence, and if not, returns to step S501, and if to end the production, ends the production.

図12には、工程S504における補正器303の調整のうち、パラメータ値の調整(或いはパラメータ値の再調整)における処理の具体例が示されている。工程S601では、設定部202は、ステージ制御装置800の動作を確認するための確認シーケンスをシーケンス部101に送り、この確認シーケンスに基づいてシーケンス部101に位置目標値PRを生成させうる。工程S602では、設定部202は、その位置目標値PRに基づいて動作する制御器102から動作履歴としての位置制御偏差Eを取得しうる。 Figure 12 shows a specific example of the process of adjusting the parameter values (or readjusting the parameter values) during the adjustment of the corrector 303 in step S504. In step S601, the setting unit 202 can send a confirmation sequence for confirming the operation of the stage control device 800 to the sequence unit 101, and can cause the sequence unit 101 to generate a position target value PR based on this confirmation sequence. In step S602, the setting unit 202 can obtain a position control deviation E as an operation history from the controller 102, which operates based on the position target value PR.

ここで、図13を参照して、パラメータ調整前と後の位置制御偏差Eの変化について説明する。図13は、パラメータ調整の前後における位置制御偏差を例示する図である。図13において、横軸は時間、縦軸は位置制御偏差Eを示している。ここで、点線で示される曲線は、補正器303のパラメータ値を調整する前の位置制御偏差Eであり、位置制御精度が悪化していることを示している。パラメータ値を調整することで、位置制御偏差Eの変動を小さくすることができる。 Now, referring to Figure 13, we will explain the change in position control deviation E before and after parameter adjustment. Figure 13 is a diagram illustrating an example of the position control deviation before and after parameter adjustment. In Figure 13, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the position control deviation E. Here, the dotted curve represents the position control deviation E before adjusting the parameter value of the compensator 303, and indicates that the position control accuracy has deteriorated. By adjusting the parameter value, it is possible to reduce the fluctuation in the position control deviation E.

工程S603では、設定部202は、工程S602で取得した位置制御偏差Eの周波数解析を行いうる。ここで、図14を参照して、パラメータ調整前と後における周波数解析の結果について説明する。図14は、パラメータ調整の前後における周波数解析の結果を例示する図である。図14において、横軸は周波数、縦軸はパワースペクトラムである。点線は、調整前において最大スペクトルを示す周波数を示している。工程S604では、設定部202は、例えば、パワースペクトラムにおいて最大スペクトルを示す周波数を、改善すべき周波数として決定しうる。 In step S603, the setting unit 202 may perform a frequency analysis of the position control error E acquired in step S602. Here, the results of the frequency analysis before and after parameter adjustment will be described with reference to FIG. 14. FIG. 14 is a diagram illustrating the results of the frequency analysis before and after parameter adjustment. In FIG. 14, the horizontal axis is frequency, and the vertical axis is power spectrum. The dotted line indicates the frequency showing the maximum spectrum before adjustment. In step S604, the setting unit 202 may determine, for example, the frequency showing the maximum spectrum in the power spectrum as the frequency to be improved.

工程S605~S610は、補正器303のパラメータ値を調整する調整処理の具体例である。ここでは、パラメータ値の調整方法として最急降下法を採用して例を説明するが、他の方法が使用されてもよい。工程S605では、設定部202は、nを1に初期化する。例えば、補正器303の演算式が一次積分項、比例項および一次微分項の3項で構成される場合、パラメータ値を調整すべきパラメータは、Ki、Kp、Kdの3個である。n回目の調整におけるパラメータ値pnを以下の式(6)で示す。

Figure 0007536626000006
Steps S605 to S610 are a specific example of an adjustment process for adjusting the parameter values of the corrector 303. Here, an example is described in which the steepest descent method is adopted as a method for adjusting the parameter values, but other methods may be used. In step S605, the setting unit 202 initializes n to 1. For example, when the arithmetic expression of the corrector 303 is composed of three terms, a first-order integral term, a proportional term, and a first-order differential term, the parameters whose parameter values should be adjusted are Ki, Kp, and Kd. The parameter value pn in the n-th adjustment is shown in the following formula (6).
Figure 0007536626000006

工程S606では、設定部202は、パラメータ値pnの1回目の調整におけるパラメータ値p1については、任意の初期値を設定することができる。n回目の調整では、後述の式(8)で示されるパラメータ値pnを設定することができる。 In step S606, the setting unit 202 can set an arbitrary initial value for the parameter value p1 in the first adjustment of the parameter value pn. In the nth adjustment, the parameter value pn shown in equation (8) described below can be set.

パラメータ値pnを調整するための目的関数J(pn)は、例えば、工程S604で決定した周波数における外乱抑圧特性のゲインとされうる。工程S607では、設定部202は、目的関数J(pn)の勾配ベクトルgrad J(pn)を測定しうる。勾配ベクトルgrad J(pn)は、以下の式(7)で与えられうる。勾配ベクトルgrad J(pn)は、パラメータ値pnを構成する各要素Ki-n、Kp-n、Kd-nを微小量だけ変化させることよって計測されうる。

Figure 0007536626000007
The objective function J(pn) for adjusting the parameter value pn may be, for example, the gain of the disturbance suppression characteristic at the frequency determined in step S604. In step S607, the setting unit 202 may measure a gradient vector grad J(pn) of the objective function J(pn). The gradient vector grad J(pn) may be given by the following equation (7). The gradient vector grad J(pn) may be measured by minutely changing the elements Ki-n, Kp-n, and Kd-n constituting the parameter value pn.
Figure 0007536626000007

工程S608では、設定部202は、最急降下法の収束判定として、勾配ベクトルgrad J(pn)の各要素の値が規定値以下であるかどうかを判断しうる。勾配ベクトルgrad J(pn)の各要素の値が規定値以下であれば、設定部202は、補正器303のパラメータ値の調整を終了しうる。一方、勾配ベクトルgrad J(pn)の各要素の値が規定値を超えていれば、工程S609において、設定部202は、パラメータ値pn+1を計算しうる。ここで、パラメータ値pn+1は、例えば、0より大きい任意の定数αを使用して、以下の式(8)に従って計算されうる。工程S610では、設定部202は、nの値に1を加算し、工程S606に戻る。

Figure 0007536626000008
In step S608, the setting unit 202 may determine whether the value of each element of the gradient vector grad J(pn) is equal to or less than a specified value as a convergence determination of the steepest descent method. If the value of each element of the gradient vector grad J(pn) is equal to or less than the specified value, the setting unit 202 may end the adjustment of the parameter value of the corrector 303. On the other hand, if the value of each element of the gradient vector grad J(pn) exceeds the specified value, in step S609, the setting unit 202 may calculate a parameter value pn+1. Here, the parameter value pn+1 may be calculated according to the following formula (8) using, for example, an arbitrary constant α greater than 0. In step S610, the setting unit 202 adds 1 to the value of n and returns to step S606.
Figure 0007536626000008

工程S611では、設定部202は、ステージ制御装置800の動作を確認するための確認シーケンスをシーケンス部101に送り、この確認シーケンスに基づいてシーケンス部101に位置目標値PRを生成させうる。工程S612では、設定部202は、その位置目標値PRに基づいて動作する制御器102から動作履歴としての位置制御偏差Eを取得しうる。 In step S611, the setting unit 202 can send a confirmation sequence for confirming the operation of the stage control device 800 to the sequence unit 101, and can cause the sequence unit 101 to generate a position target value PR based on this confirmation sequence. In step S612, the setting unit 202 can obtain a position control deviation E as an operation history from the controller 102, which operates based on the position target value PR.

工程S613では、設定部202は、工程S612で取得した位置制御偏差Eが規定値以下であるかどうかを判断し、位置制御偏差Eが規定値を超えていれば工程S601に戻って調整を再実行し、位置制御偏差Eが規定値以下であれば、調整を終了しうる。 In step S613, the setting unit 202 determines whether the position control deviation E acquired in step S612 is equal to or less than a specified value. If the position control deviation E exceeds the specified value, the setting unit 202 returns to step S601 and performs the adjustment again. If the position control deviation E is equal to or less than the specified value, the setting unit 202 can end the adjustment.

本実施形態によれば、ステージ804を含む制御対象の状態や外乱が変化したような場合において、補正器303のパラメータ値を調整することによって、その変化に対応することができる。例えば、図13の例では、点線で示された位置制御偏差は、実線で示された位置制御偏差まで低減され、制御精度が向上する。 According to this embodiment, when the state or disturbance of the controlled object including the stage 804 changes, the change can be accommodated by adjusting the parameter value of the corrector 303. For example, in the example of FIG. 13, the position control deviation indicated by the dotted line is reduced to the position control deviation indicated by the solid line, improving the control accuracy.

式(6)の例では、補正器303のパラメータ数はわずか3個であり、一般的なニューラルネットワークのパラメータ数よりも遥かに少ない。例えば、ディープニューラルネットワークを用いる場合、入力層の次元数を5、隠れ層の次元数を32の2段、出力層の次元数を8とすると、パラメータ数は1545個となる。これら1545個のパラメータの値を再学習によって決定するよりも、補正器303のパラメータ値を調整する方が短時間で調整を終えることができる。したがって、ステージ制御装置800の生産性を落とすことなく、制御精度を維持することができる。 In the example of equation (6), the number of parameters of the corrector 303 is only three, which is far fewer than the number of parameters of a typical neural network. For example, when using a deep neural network, if the number of dimensions of the input layer is five, the number of dimensions of the hidden layer is two stages of 32, and the number of dimensions of the output layer is eight, the number of parameters will be 1,545. It is possible to complete the adjustment in a shorter time by adjusting the parameter values of the corrector 303 than by determining the values of these 1,545 parameters by re-learning. Therefore, it is possible to maintain the control precision without reducing the productivity of the stage control device 800.

<第3実施形態>
本実施形態では、第1実施形態で説明した制御システムSSを露光装置EXPに適用する例について説明する。本実施形態として言及しない事項は、第1実施形態に従う。図15には、本実施形態の露光装置EXPの構成例が模式的に示されている。露光装置EXPは、走査露光装置として構成されうる。
Third Embodiment
In this embodiment, an example will be described in which the control system SS described in the first embodiment is applied to an exposure apparatus EXP. Matters not mentioned in this embodiment follow the first embodiment. Figure 15 shows a schematic configuration example of the exposure apparatus EXP of this embodiment. The exposure apparatus EXP can be configured as a scanning exposure apparatus.

露光装置EXPは、例えば、照明光源1000、照明光学系1001、マスクステージ1003、投影光学系1004、プレートステージ1006を備えうる。照明光源1000は、水銀ランプ、エキシマレーザ光源またはEUV光源を含みうるが、これらに限定されない。照明光源1000からの露光光1010は、照明光学系1001によって均一な照度で投影光学系1004の照射領域の形に成形される。一例において、露光光1010は、Y軸およびZ軸による平面に垂直な軸であるX方向に長い矩形に成形されうる。投影光学系1004の種類に応じて、露光光1010は、円弧形状に成形されうる。成形された露光光1010はマスク(原版)1002のパターンに照射され、マスク1002のパターンを通った露光光1010は、投影光学系1004を介してプレート1005(基板)の面にマスク1002のパターンの像を形成する。 The exposure apparatus EXP may include, for example, an illumination light source 1000, an illumination optical system 1001, a mask stage 1003, a projection optical system 1004, and a plate stage 1006. The illumination light source 1000 may include, but is not limited to, a mercury lamp, an excimer laser light source, or an EUV light source. The exposure light 1010 from the illumination light source 1000 is shaped by the illumination optical system 1001 into the shape of the irradiation area of the projection optical system 1004 with uniform illuminance. In one example, the exposure light 1010 may be shaped into a rectangle that is long in the X direction, which is an axis perpendicular to the plane defined by the Y axis and the Z axis. Depending on the type of the projection optical system 1004, the exposure light 1010 may be shaped into an arc shape. The shaped exposure light 1010 is irradiated onto the pattern of the mask (original) 1002, and the exposure light 1010 that passes through the pattern of the mask 1002 forms an image of the pattern of the mask 1002 on the surface of the plate 1005 (substrate) via the projection optical system 1004.

マスク1002は、マスクステージ1003によって真空吸引等によって保持され。プレート1005は、プレートステージ1006のチャック1007によって真空吸引等によって保持される。マスクステージ1003およびプレートステージ1006の位置は、レーザー干渉計またはレーザースケール等の位置センサ1030と、リニアモータ等の駆動系1031と、制御器1032とを備えた多軸位置制御装置によって制御されうる。位置センサ1030から出力される位置計測値は、制御器1032に提供されうる。制御器1032は、位置目標値と位置計測値との差分である位置制御偏差に基づいて制御信号を発生し、それを駆動系1031に提供することによって、マスクステージ1003およびプレートステージ1006を駆動する。マスクステージ1003とプレートステージ1006をY方向に同期駆動しながらプレート1005を走査露光することでマスク1002のパターンがプレート1005(上の感光材)に転写される。 The mask 1002 is held by the mask stage 1003 by vacuum suction or the like. The plate 1005 is held by the chuck 1007 of the plate stage 1006 by vacuum suction or the like. The positions of the mask stage 1003 and the plate stage 1006 can be controlled by a multi-axis position control device equipped with a position sensor 1030 such as a laser interferometer or a laser scale, a drive system 1031 such as a linear motor, and a controller 1032. The position measurement value output from the position sensor 1030 can be provided to the controller 1032. The controller 1032 generates a control signal based on a position control deviation, which is the difference between the position target value and the position measurement value, and provides it to the drive system 1031 to drive the mask stage 1003 and the plate stage 1006. The pattern of the mask 1002 is transferred to the plate 1005 (the photosensitive material thereon) by scanning and exposing the plate 1005 while synchronously driving the mask stage 1003 and the plate stage 1006 in the Y direction.

第2実施形態をプレートステージ1006の制御に適用する場合について説明する。図11における制御基板801は制御器1032、電流ドライバ802とモータ803は駆動系1031、ステージ804はプレートステージ1006、センサ805は位置センサ1030に該当する。ニューラルネットワークを有する制御器をプレートステージ1006の制御に適用することで、プレートステージ1006の位置制御偏差を低減することができる。これにより、重ね合わせ精度等を向上させることができる。ニューラルネットワークのパラメータ値は、予め決められた学習シーケンスによって決定されうる。しかし、学習時からの制御対象の状態変化や外乱環境が変化した際に、プレートステージ1006の制御精度が低下する。そのような場合でも、補正器のパラメータ値を調整することで、ニューラルネットワークの再学習を行うよりも、短時間で調整を終えることができる。結果として、露光装置の生産性を落とすことなく、制御精度を維持することができる。 The second embodiment will be described when applied to the control of the plate stage 1006. In FIG. 11, the control board 801 corresponds to the controller 1032, the current driver 802 and the motor 803 correspond to the drive system 1031, the stage 804 corresponds to the plate stage 1006, and the sensor 805 corresponds to the position sensor 1030. By applying a controller having a neural network to the control of the plate stage 1006, the position control deviation of the plate stage 1006 can be reduced. This can improve the overlay accuracy and the like. The parameter values of the neural network can be determined by a predetermined learning sequence. However, when the state of the control object changes from the time of learning or the disturbance environment changes, the control accuracy of the plate stage 1006 decreases. Even in such a case, by adjusting the parameter values of the corrector, the adjustment can be completed in a shorter time than by re-learning the neural network. As a result, the control accuracy can be maintained without reducing the productivity of the exposure apparatus.

第2実施形態をマスクステージ1003の制御に適用する場合について説明する。図11における制御基板801は制御器1032、電流ドライバ802とモータ803は駆動系1031、ステージ804はマスクステージ1003、センサ805は位置センサ1030に該当する。 The second embodiment will be described when applied to the control of the mask stage 1003. In FIG. 11, the control board 801 corresponds to the controller 1032, the current driver 802 and the motor 803 correspond to the drive system 1031, the stage 804 corresponds to the mask stage 1003, and the sensor 805 corresponds to the position sensor 1030.

第2実施形態をマスクステージ1003の制御に適用した場合においても、マスクステージ1003の位置制御偏差を低減することができる。これにより、重ね合わせ精度等を向上させることができる。ニューラルネットワークのパラメータ値は、予め決められた学習シーケンスによって決定されうる。しかし、学習時からの制御対象の状態変化や外乱環境が変化した際に、マスクステージ1003の制御精度が低下する。そのような場合でも、補正器のパラメータ値を調整することで、ニューラルネットワークの再学習を行うよりも、短時間で調整を終えることができる。結果として、露光装置の生産性を落とすことなく、制御精度を維持することができる。 Even when the second embodiment is applied to the control of the mask stage 1003, it is possible to reduce the position control deviation of the mask stage 1003. This makes it possible to improve the overlay accuracy and the like. The parameter values of the neural network can be determined by a predetermined learning sequence. However, when the state of the controlled object changes from the time of learning or the disturbance environment changes, the control accuracy of the mask stage 1003 decreases. Even in such cases, by adjusting the parameter values of the corrector, the adjustment can be completed in a shorter time than by re-learning the neural network. As a result, it is possible to maintain the control accuracy without reducing the productivity of the exposure apparatus.

第2実施形態は、露光装置におけるステージの制御のみならず、インプリント装置および電子線描画装置のような他のリソグラフィ装置におけるステージの制御にも適用されうる。また、第1実施形態または第2実施形態は、例えば、物品を搬送する搬送機構における可動部、例えば、物品を保持するハンドの制御にも適用されうる。 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 or second embodiment can also be applied to the control of a movable part in a transport mechanism that transports an object, such as a hand that holds the object.

<物品の製造方法の実施形態>
本発明の実施形態にかかる物品の製造方法は、例えば、フラットパネルディスプレイ(FPD)を製造するのに好適である。本実施形態の物品の製造方法は、基板上に塗布された感光剤に上記の露光装置を用いて潜像パターンを形成する工程(基板を露光する工程)と、かかる工程で潜像パターンが形成された基板を現像する工程とを含む。更に、かかる製造方法は、他の周知の工程(酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等)を含む。本実施形態の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも1つにおいて有利である。
<Embodiments of a method for manufacturing an article>
The method for manufacturing an article according to an embodiment of the present invention is suitable for manufacturing, for example, a flat panel display (FPD). The method for manufacturing an article according to this embodiment includes a step of forming a latent image pattern on a photosensitive agent applied on a substrate using the above-mentioned exposure apparatus (a step of exposing the substrate), and a step of developing the substrate on which the latent image pattern has been formed in this step. Furthermore, this manufacturing method includes other well-known steps (oxidation, film formation, deposition, doping, planarization, etching, resist stripping, dicing, bonding, packaging, etc.). The method for manufacturing an article according to this embodiment is advantageous in at least one of the performance, quality, productivity, and production cost of the article compared to conventional methods.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。 The above describes preferred embodiments of the present invention, but it goes without saying that the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and variations are possible within the scope of the gist of the invention.

100 制御装置
103 制御対象
301 第1補償器
302 第2補償器
303 補正器
303a 第1調整部
303b 第2調整部
306 演算器
S1 第1信号
S2 第2信号

REFERENCE SIGNS LIST 100 Control device 103 Control target 301 First compensator 302 Second compensator 303 Corrector 303a First adjustment unit 303b Second adjustment unit 306 Calculator S1 First signal S2 Second signal

Claims (23)

制御対象を制御するための制御信号を発生する制御装置であって、
前記制御対象の制御偏差に基づいて第1信号を発生させる第1補償器と、
係数を調整可能な演算式に従って前記制御偏差を補正することによって補正信号を発生させる複数の調整部のうち、1つの調整部を用いて前記制御偏差を補正する補正器と、
前記補正信号に基づいて、ニューラルネットワークにより第2信号を発生する第2補償器と、
前記第1信号と前記第2信号とに基づいて前記制御信号を発生する演算器と、
を備えることを特徴とする制御装置。
A control device that generates a control signal for controlling a controlled object,
a first compensator that generates a first signal based on a control deviation of the controlled object;
a corrector that corrects the control deviation using one of a plurality of adjustment units that generate a correction signal by correcting the control deviation according to an arithmetic expression with an adjustable coefficient; and
a second compensator that generates a second signal by a neural network based on the correction signal;
a computing unit that generates the control signal based on the first signal and the second signal;
A control device comprising:
前記補正器において、前記制御対象の制御状態に基づいて前記複数の調整部から前記制御偏差の補正に用いる調整部が選択されることを特徴とする請求項1に記載の制御装置。 The control device according to claim 1, characterized in that in the corrector, an adjustment unit to be used for correcting the control deviation is selected from the plurality of adjustment units based on the control state of the controlled object. 前記制御対象と、前記制御対象とは別の制御対象とを同期させて制御するか否かに基づいて前記複数の調整部から前記制御偏差の補正に用いる調整部が選択されることを特徴とする請求項1又は2に記載の制御装置。 The control device according to claim 1 or 2, characterized in that an adjustment unit to be used for correcting the control deviation is selected from the plurality of adjustment units based on whether or not the control target and another control target other than the control target are controlled in synchronization with each other. 前記制御対象のゲインの切り替えが生じているか否かに基づいて前記複数の調整部から前記制御偏差の補正に用いる調整部が選択されることを特徴とする請求項1又は2に記載の制御装置。 The control device according to claim 1 or 2, characterized in that an adjustment unit to be used for correcting the control deviation is selected from the plurality of adjustment units based on whether or not a switch in the gain of the controlled object has occurred. 前記第1補償器の状態に基づいて前記複数の調整部から前記制御偏差の補正に用いる調整部が選択されることを特徴とする請求項1又は2に記載の制御装置。 The control device according to claim 1 or 2, characterized in that an adjustment unit to be used for correcting the control deviation is selected from the plurality of adjustment units based on the state of the first compensator. 前記制御対象の動作パターンが変化しているか否かに基づいて前記複数の調整部から前記制御偏差の補正に用いる調整部が選択されることを特徴とする請求項1又は2に記載の制御装置。 The control device according to claim 1 or 2, characterized in that an adjustment unit to be used for correcting the control deviation is selected from the plurality of adjustment units based on whether or not the operation pattern of the controlled object has changed. 前記演算式は、前記制御偏差に比例する項を含むことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の制御装置。 The control device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the calculation formula includes a term proportional to the control deviation. 前記演算式は、前記制御偏差に積分を行う項を含むことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の制御装置。 The control device according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the calculation formula includes a term that performs integration on the control deviation. 前記演算式は、前記制御偏差に微分を行う項を含むことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の制御装置。 The control device according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the calculation formula includes a term for differentiating the control deviation. 前記演算式は、前記制御偏差に比例する項、積分を行う項、および、微分を行う項、の少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の制御装置。 The control device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the arithmetic expression includes at least one of a term proportional to the control deviation, a term for integration, and a term for differentiation. 前記補正器を調整する設定部を更に備え、
前記設定部は、前記複数の調整部から前記制御偏差の補正に用いる調整部を選択することを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の制御装置。
A setting unit that adjusts the corrector is further provided,
11. The control device according to claim 1, wherein the setting unit selects an adjustment unit to be used for correcting the control deviation from the plurality of adjustment units.
前記設定部は、前記演算式を設定することを特徴とする請求項11に記載の制御装置。 The control device according to claim 11, characterized in that the setting unit sets the arithmetic expression. 前記設定部は、前記制御偏差が所定条件を満たす場合に、前記演算式の前記係数を再設定することを特徴とする請求項11又は12に記載の制御装置。 The control device according to claim 11 or 12, characterized in that the setting unit resets the coefficients of the calculation formula when the control deviation satisfies a predetermined condition. 前記所定条件は、前記制御偏差が規定値を超えることを含むことを特徴とする請求項13に記載の制御装置。 The control device according to claim 13, characterized in that the predetermined condition includes the control deviation exceeding a specified value. 前記ニューラルネットワークのパラメータ値を機械学習によって決定する学習部を更に備えることを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載の制御装置。 The control device according to any one of claims 1 to 14, further comprising a learning unit that determines parameter values of the neural network by machine learning. 前記制御信号は、前記第1信号を前記第2信号に基づいて補正した信号であり、
前記第1信号に基づいて前記制御対象を制御した結果である制御量と制御対象を制御するための目標値との差に比べて、前記制御信号に基づいて前記制御対象を制御した結果である制御量と制御対象を制御するための目標値との差の方が小さいことを特徴とする請求項1乃至15のいずれか1項に記載の制御装置。
the control signal is a signal obtained by correcting the first signal based on the second signal,
The control device according to any one of claims 1 to 15, characterized in that a difference between a control amount resulting from controlling the controlled object based on the control signal and a target value for controlling the controlled object is smaller than a difference between a control amount resulting from controlling the controlled object based on the first signal and a target value for controlling the controlled object.
制御対象を制御するための制御信号を発生する制御装置であって、
前記制御対象の制御偏差に基づいて第1信号を発生させる第1補償器と、
演算式に従って前記制御偏差を補正することによって補正信号を発生させる複数の調整部のうち、1つの調整部を用いて前記制御偏差を補正する補正器と、
前記補正信号に基づいて、ニューラルネットワークにより第2信号を発生する第2補償器と、
前記第1信号と前記第2信号とに基づいて前記制御信号を発生する演算器と、
を備えることを特徴とする制御装置。
A control device that generates a control signal for controlling a controlled object,
a first compensator that generates a first signal based on a control deviation of the controlled object;
a corrector that corrects the control deviation using one of a plurality of adjustment units that generate a correction signal by correcting the control deviation according to an arithmetic expression;
a second compensator that generates a second signal by a neural network based on the correction signal;
a computing unit that generates the control signal based on the first signal and the second signal;
A control device comprising:
前記補正器において、前記制御対象の制御状態に基づいて前記複数の調整部から前記制御偏差の補正に用いる調整部を選択することを特徴とする請求項17に記載の制御装置。 The control device according to claim 17, characterized in that the corrector selects an adjustment unit to be used for correcting the control deviation from the plurality of adjustment units based on the control state of the controlled object. 前記演算式は、前記制御偏差に比例する項、積分を行う項、および、微分を行う項、の少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項17又は18に記載の制御装置。 The control device according to claim 17 or 18, characterized in that the arithmetic expression includes at least one of a term proportional to the control deviation, an integral term, and a differential term. 物体の位置を制御するために、前記物体を保持するステージを制御するステージ制御装置であって、
請求項1乃至19のいずれか1項に記載の制御装置を備えることを特徴とするステージ制御装置。
A stage control device that controls a stage that holds an object in order to control a position of the object,
A stage control device comprising the control device according to any one of claims 1 to 19.
基板に原版のパターンを転写するリソグラフィ装置であって、
前記基板または前記原版の位置を制御するように構成された請求項1乃至19のいずれか1項に記載の制御装置を備えることを特徴とするリソグラフィ装置。
A lithography apparatus for transferring a pattern of an original onto a substrate, comprising:
A lithographic apparatus comprising a controller according to any one of claims 1 to 19, configured to control the position of the substrate or the master.
請求項21に記載のリソグラフィ装置を用いて基板に原版のパターンを転写する転写工程と、
前記転写工程を経た前記基板を処理する処理工程と、を含み、
前記処理工程を経た前記基板から物品を得ることを特徴とする物品の製造方法。
A transfer step of transferring a pattern of a master onto a substrate using the lithography apparatus according to claim 21 ;
A processing step of processing the substrate that has been subjected to the transfer step,
A method for manufacturing an article, comprising obtaining an article from the substrate that has been subjected to the processing step.
御対象の制御偏差に基づいて第1信号を発生させる第1補償器と、前記制御偏差を補正することによって補正信号を発生させる複数の調整部のうち、1つの調整部を用いて前記制御偏差を補正する補正器と、前記補正信号に基づいて、ニューラルネットワークにより第2信号を発生する第2補償器と、前記第1信号と前記第2信号とに基づいて前記制御対象を制御するための制御信号を発生する演算器とを備える制御装置を調整する調整方法であって、
前記補正器において、前記制御対象の制御状態に基づいて前記複数の調整部から前記制御偏差の補正に用いる調整部を選択する調整工程を含む、
ことを特徴とする調整方法。
An adjustment method for adjusting a control device including: a first compensator that generates a first signal based on a control deviation of a controlled object; a corrector that corrects the control deviation using one of a plurality of adjustment units that generate a correction signal by correcting the control deviation; a second compensator that generates a second signal by a neural network based on the correction signal; and a calculator that generates a control signal for controlling the controlled object based on the first signal and the second signal,
an adjustment step of selecting, in the corrector, an adjustment unit to be used for correcting the control deviation from the plurality of adjustment units based on a control state of the controlled object;
The adjustment method according to claim 1,
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