JPH09190224A - Xyステージ制御装置 - Google Patents

Xyステージ制御装置

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JPH09190224A
JPH09190224A JP1698696A JP1698696A JPH09190224A JP H09190224 A JPH09190224 A JP H09190224A JP 1698696 A JP1698696 A JP 1698696A JP 1698696 A JP1698696 A JP 1698696A JP H09190224 A JPH09190224 A JP H09190224A
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JP
Japan
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stage
axis
operation section
target value
position command
Prior art date
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Pending
Application number
JP1698696A
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English (en)
Inventor
Masahiro Morisada
雅博 森貞
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691Handling of masks or workpieces
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216Mask projection systems
    • G03F7/70358Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 XYステージの制御装置において、軌跡が直
交して隣り合う動作区間でXYステージをより簡単に高
速動作できるようにする。 【解決手段】 順次与えられるX軸およびY軸の目標位
置に基づいてXYステージ10のX軸およびY軸の位置
指令値を生成する位置指令手段4と、この位置指令値に
追従するようにXYステージのXおよびYステージ8,
9を駆動制御するサーボ装置6,7とを備え、一方のス
テージの動作区間と他方のステージの動作区間とが隣り
合うXYステージ駆動を行うXYステージ制御装置にお
いて、位置指令手段は、一方のステージの動作区間にお
ける減速開始時または減速期間中に他方のステージの動
作区間における加速を開始させるべくその位置指令値を
サーボ装置に出力するものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スキャン型半導体
露光装置等に用いられるXYステージの制御装置に関
し、特に隣り合う直交した軌跡を補間して連続動作を可
能にしたものに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、XYステージの制御において、X
方向の動作からY方向の動作に移る際、あるいはY方向
の動作からX方向の動作に移る際、いったんXYステー
ジが停止する動作を行っている。そのため、移動方向を
変更する度に減速、停止および加速を行う必要があるの
で、高速動作を行うことができない。これは、特に半導
体製造装置の用途においては生産性の向上を妨げる要因
の1つとして非常に大きな問題である。
【0003】これに対して、特開昭62−84304号
公報では、産業用ロボットの任意の隣り合う軌跡に関し
て、隣接する動作区間の減速時と加速時の目標速度パタ
ーンを合成することによって高速でなめらかな動作を実
現することを提案している。また、特開昭63−102
07号公報では、厳密な位置決めを必要としない通過点
に関して、ある補正比率を定めて線形補間によって新た
な教示点を求めることによって滑らかな目標位置を求め
ることを提案している。
【0004】
【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、特
開昭62−84304号公報の構成では、利用対象が産
業用ロボットであり、隣接する動作区間の動作軸が同じ
であるような任意の軌跡に対応するために、減速時と加
速時の目標速度パターンを合成する必要があるうえに、
目標速度パターンを積分して目標位置を求める必要があ
り、全体としてアルゴリズムが複雑になってしまうとい
う問題がある。
【0005】また、特開昭63−10207号公報の構
成では、新たな教示点を求める計算が必要であり、アル
ゴリズムが複雑になるという問題がある。
【0006】本発明の目的は、この従来技術の問題点に
鑑み、XYステージの制御装置において、軌跡が直交し
て隣り合う動作区間でXYステージをより簡単に高速動
作できるようにすることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、順次与えられるX軸およびY軸の目標
位置に基づいてXYステージのX軸およびY軸の位置指
令値を生成する位置指令手段と、この位置指令値に追従
するようにXYステージのXおよびYステージを駆動制
御するサーボ装置とを備え、一方のステージの動作区間
と他方のステージの動作区間とが隣り合うXYステージ
駆動を行うXYステージ制御装置において、位置指令手
段は、一方のステージの動作区間における減速開始時ま
たは減速期間中に他方のステージの動作区間における加
速を開始させるべくその位置指令値をサーボ装置に出力
するものであることを特徴とする。
【0008】
【作用】これによれば、一方のステージの動作区間にお
ける減速開始時に、隣り合う他方の動作区間の加速が開
始される。したがって、ステージの移動を高速に行うこ
とができる。
【0009】
【実施例】
[実施例1]図1は、本発明の一実施例に係るXYステ
ージ制御装置の構成を示すブロック図である。同図にお
いて、1は目標加速度、目標速度、目標位置等を格納す
る記憶手段、2はX軸の位置目標値を生成するX軸位置
目標値生成手段、3はY軸の位置目標値を生成するY軸
位置目標値生成手段、4はX軸位置目標値生成手段2お
よびY軸位置目標値生成手段3からなる位置目標値生成
手段、5はX軸位置目標値生成手段2およびY軸位置目
標値生成手段3によって生成された位置目標値をそれぞ
れ位置指令値としてX軸サーボ装置6およびY軸サーボ
装置7に出力する軌跡補間手段、6は軌跡補間手段5か
ら入力されたX軸の位置指令値にXステージ8が追従す
るようにXステージ8を駆動させるX軸サーボ装置、7
は軌跡補間手段5から入力されたY軸の位置指令値にY
ステージ9が追従するようにYステージ9を駆動させる
Y軸サーボ装置、8は駆動対象であるXステージ、9は
駆動対象であるYステージ、10はXステージ8および
Yステージ9から構成されるXYステージである。
【0010】以上のように構成されたXYステージ制御
装置の動作について説明する。
【0011】X軸位置目標値生成手段2は、記憶手段1
に格納されている目標加速度、目標速度、X軸の目標位
置およびX軸移動開始位置から数1式に従ってX軸位置
目標値xr を計算する。
【0012】
【数1】 Y軸位置目標値生成手段3もX軸位置目標値生成手段2
と同様に数2式に従ってY軸位置目標値を計算する。
【0013】
【数2】 図2は、位置目標値生成手段4によって生成される台形
状速度パターンの位置目標値を示したものであり、位置
目標値パターンの速度成分と加速度成分とを同時に示し
たものである。
【0014】X軸サーボ装置6は、軌跡補間手段5から
入力されたX軸位置指令値にXステージ8が追従するよ
うに制御を行い、Y軸サーボ装置7は軌跡補間手段5か
ら入力されたY軸位置指令値にYステージ9が追従する
ように制御を行うため、全体としてXY平面上の所望の
位置にXYステージ10を移動することができる。
【0015】軌跡補間手段5は、記憶手段1に格納され
ている目標位置データ列から目標位置データを1つづつ
取り出し、位置目標値生成手段4へのパラメータとして
与える。そして、XYステージ10が目標位置に到達し
たと判断すると、次の目標位置データを記憶手段1から
取り出すという手続きを繰り返すことによって、XYス
テージ10上のウエハ全体をスキャンしていく。
【0016】図4は、図1の装置における軌跡補間手段
5の動作アルゴリズムを示すフローチャートである。軌
跡補間手段5は、まずステップS1において、記憶手段
1に格納されている目標位置データから、現在の動作区
間でX軸のみが動作しているか否かを判断する。X軸の
みが動作していると判断した場合は、ステップS2にお
いて、次の動作区間でY軸のみが動作するか否かを判断
する。そして、Y軸のみが動作すると判断した場合に
は、ステップS3において、現在の動作区間でX軸の減
速を開始しているか否かを判断する。減速を開始してい
る場合には、ステップS4において、次の動作区間に関
してY軸位置目標値生成手段3を起動してY軸の加速を
開始する。また、ステップS3において減速を開始して
いないと判断した場合には、X軸位置目標値生成手段2
によって生成された目標位置をXサーボ装置6に入力し
てX軸の駆動を続ける。
【0017】一方、ステップS1においてX軸のみが動
作していないと判断した場合は、ステップS5に移行
し、現在の動作区間でY軸のみが動作しているか否かを
判断する。Y軸のみが動作していると判断した場合に
は、ステップS6において、次の動作区間でX軸のみが
動作するか否かを判断する。そして、X軸のみが動作す
ると判断した場合には、ステップS7において、現在の
動作区間でY軸の減速を開始しているか否かを判断す
る。減速を開始している場合には、ステップS8におい
て、次の動作区間に関してX軸位置目標値生成手段2を
起動してX軸の加速を開始する。また、ステップS7に
おいて減速を開始していないと判断した場合には、Y軸
位置目標値生成手段3によって生成された目標位置をY
軸サーボ装置7に入力してY軸の駆動を続ける。
【0018】現在の動作区間で両方の軸が動作している
場合には、XYステージ10が目標位置に到達したと判
断して現在の動作区間が終了するまで軸の駆動を続け
る。
【0019】上述の位置目標値生成手段4および軌跡補
間手段5は、図示しないCPUのアルゴリズムとして実
現している。
【0020】例えば、現在の動作軸がX軸のみで動作
し、次の動作軸がY軸のみで動作する場合のX軸速度と
Y軸速度の変化の様子を図3に示す。また、XY平面上
でXYステージ10のある点の動きを観察すると図5の
ようになる。図中、Pk は目標位置、Qk は減速開始位
置、Rk は加速終了位置を示す(kはnまたはn+
1)。XYステージ10は、Pk で停止することなく、
頂角の内側を滑らかにカーブして通過する。
【0021】この装置によって、ウエハ上を全面スキャ
ンする時間を短縮することができ、スループットの向上
に寄与することができる。
【0022】なお、本実施例の位置目標値生成手段4で
は、一方の軸の減速開始後ただちに他方の軸の加速を開
始しているが、図6に示すように、他方の軸の加速開始
を所定の時刻だけ遅らせた構成も考えられる。また、本
実施例では、図2に示すような一般に台形状速度パター
ンと言われる目標値を生成しているが、図7に示すよう
なパターンの目標値を生成することにより、さらに滑ら
かでXYステージ10の振動を励起しにくくすることが
できる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
その上を通過する必要がない目標位置で停止せずに、頂
角の内側をカーブを描いて動くことができるため、ステ
ージの移動を高速に行うことができる。
【0024】また、カーブを構成する点の目標位置を細
かく与えることなく、簡単なアルゴリズムを追加するこ
とにより、ステージの移動を高速に行うことができる。
【0025】さらに、位置目標値を直接サーボ装置に与
えればよいため、速度目標値を積分するという手間が不
要となり、積分の際の数値誤差を考慮する必要がなくな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例に係るXYステージ制御装
置の構成を示すブロック図である。
【図2】 図1の装置におけるX軸位置目標値生成手段
およびY軸位置目標値生成手段によって生成される目標
値パターンを示す図である。
【図3】 図1の装置においてX軸速度とY軸速度の変
化の様子を示す図である。
【図4】 図1の装置における軌跡補間手段の動作を説
明するフローチャートである。
【図5】 図1の装置におけるXYステージのXY平面
上での動きを示す図である。
【図6】 図1の装置においてX軸速度とY軸速度の他
の変化の様子を示す図である。
【図7】 図1の装置におけるX軸位置目標値生成手段
およびY軸位置目標値生成手段によって生成される他の
目標値パターンを示す図である。
【符号の説明】
1:記憶手段、2:X軸位置目標値生成手段、3:Y軸
位置目標値生成手段、4:位置目標値生成手段、5:軌
跡補間手段、6:X軸サーボ装置、7:Y軸サーボ装
置、8:Xステージ、9:Yステージ、10:XYステ
ージ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 順次与えられるX軸およびY軸の目標位
    置に基づいてXYステージのX軸およびY軸の位置指令
    値を生成する位置指令手段と、この位置指令値に追従す
    るように前記XYステージのXおよびYステージを駆動
    制御するサーボ装置とを備え、一方のステージの動作区
    間と他方のステージの動作区間とが隣り合う前記XYス
    テージ駆動を行うXYステージ制御装置において、前記
    位置指令手段は、一方のステージの動作区間における減
    速開始時または減速期間中に他方のステージの動作区間
    における加速を開始させるべくその位置指令値を前記サ
    ーボ装置に出力するものであることを特徴とするXYス
    テージ制御装置。
JP1698696A 1996-01-08 1996-01-08 Xyステージ制御装置 Pending JPH09190224A (ja)

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JP1698696A JPH09190224A (ja) 1996-01-08 1996-01-08 Xyステージ制御装置
EP96309565A EP0785571B1 (en) 1996-01-08 1996-12-31 Exposure method and apparatus therefore
DE69610691T DE69610691T2 (de) 1996-01-08 1996-12-31 Belichtungsverfahren und Belichtungsvorrichtung
KR1019970000253A KR100219824B1 (ko) 1996-01-08 1997-01-08 노광방법 및 장치, 그리고 그것을 사용한 디바이스제조방법

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999016113A1 (en) * 1997-09-19 1999-04-01 Nikon Corporation Stage device, a scanning aligner and a scanning exposure method, and a device manufactured thereby

Cited By (3)

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US6331885B1 (en) 1997-09-19 2001-12-18 Nikon Corporation Stage apparatus, scanning type exposure apparatus, and device produced with the same
US6906782B2 (en) 1997-09-19 2005-06-14 Nikon Corporation Stage apparatus, scanning type exposure apparatus, and device produced with the same

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