專利名稱：控制系統(tǒng)、光刻裝置、器件制造方法以及由此制造的器件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于定位裝置的控制系統(tǒng)，包括-設定值發(fā)生器(setpoint generator)，用于根據所述定位裝置的所需位置和/或其導數(shù)來計算供給所述定位裝置的所需電流或電壓；-控制器，用于根據所述所需的電流或電壓輸出供給所述定位裝置的信號；以及-用于測量電流或電壓當前值的至少一個傳感器；其中所述控制器連接在反饋回路中，從而使控制器具有在所述所需電流或電壓與所述測得電流或電壓之間的誤差作為其輸入。
背景技術：
這里使用的術語“構圖裝置”應廣義地解釋為能夠給入射的輻射光束賦予帶圖案的截面的裝置，其中所述圖案與要在基底的目標部分上形成的圖案一致；本文中也使用術語“光閥”。一般地，所述圖案與在目標部分中形成的器件如集成電路或者其它器件的特定功能層相對應(如下文)。這種構圖裝置的示例包括-掩模。掩模的概念在光刻中是公知的，它包括如二進制型、交替相移型、和衰減相移型的掩模類型，以及各種混合掩模類型。這種掩模在輻射光束中的布置使入射到掩模上的輻射能夠根據掩模上的圖案而選擇性地被透射(在透射掩模的情況下)或者被反射(在反射掩模的情況下)。在使用掩模的情況下，支撐結構一般是一個掩模臺，它能夠保證掩模被保持在入射輻射光束中的所需位置，并且如果需要該臺會相對光束移動。
-可編程反射鏡陣列。這種設備的一個例子是具有一粘彈性控制層和一反射表面的矩陣可尋址表面。這種裝置的基本原理是(例如)反射表面的已尋址區(qū)域將入射光反謝為衍射光，而未尋址區(qū)域將入射光反射為非衍射光。用一個適當?shù)臑V光器，從反射的光束中濾除所述非衍射光，只保留衍射光；按照這種方式，光束根據矩陣可尋址表面的定址圖案而產生圖案。可編程反射鏡陣列的另一實施例利用微小反射鏡的矩陣排列，通過使用適當?shù)木植侩妶觯蛘咄ㄟ^使用壓電致動器裝置，使得每個反射鏡能夠獨立地關于一軸傾斜。再者，反射鏡是矩陣可尋址的，由此已尋址反射鏡以不同的方向將入射的輻射光束反射到未尋址反射鏡上；按照這種方式，根據矩陣可尋址反射鏡的定址圖案對反射光束進行構圖。可以用適當?shù)碾娮友b置進行該所需的矩陣定址。在上述兩種情況中，構圖裝置可包括一個或者多個可編程反射鏡陣列。關于如這里提到的反射鏡陣列的更多信息可以從例如美國專利US5,296,891和US5,523,193、PCT專利申請WO 98/38597和WO 98/33096中獲得，這些文獻在這里引入作為參照。在可編程反射鏡陣列的情況中，所述支撐結構可以是框架或者工作臺，例如所述結構根據需要可以是固定的或者是可移動的。
-可編程LCD陣列。例如由美國專利US 5,229,872給出的這種結構，它在這里引入作為參照。如上所述，在這種情況下支撐結構可以是框架或者工作臺，例如所述結構根據需要可以是固定的或者是可移動的。
為簡單起見，本文的其余部分在一定的情況下具體以掩模和掩模臺為例；可是，在這樣的例子中所討論的一般原理應適用于上述更寬范圍的構圖裝置。
光刻投影裝置可以用于例如集成電路(IC)的制造。在這種情況下，構圖裝置可產生對應于IC一個單獨層的電路圖案，該圖案可以成像在已涂敷輻射敏感材料(抗蝕劑)層的基底(硅晶片)的目標部分上(例如包括一個或者多個管芯(die))。一般地，單一的晶片將包含相鄰目標部分的整個網格，該相鄰目標部分由投影系統(tǒng)逐個相繼輻射。在目前采用掩模臺上的掩模進行構圖的裝置中，有兩種不同類型的機器。一類光刻投影裝置是，通過將全部掩模圖案一次曝光在目標部分上而輻射每一目標部分；這種裝置通常稱作晶片步進器。另一種裝置(通常稱作步進-掃描裝置)通過在投影光束下沿給定的參考方向(“掃描”方向)依次掃描掩模圖案、并同時沿與該方向平行或者反平行的方向同步掃描基底臺來輻射每一目標部分；因為一般來說，投影系統(tǒng)有一個放大系數(shù)M(通常＜1)，因此對基底臺的掃描速度V是對掩模臺掃描速度的M倍。關于如這里描述的光刻設備的更多信息可以從例如US6,046,792中獲得，該文獻這里作為參考引入。
在用光刻投影裝置的制造方法中，(例如在掩模中的)圖案成像在至少部分由一層輻射敏感材料(抗蝕劑)覆蓋的基底上。在這種成像步驟之前，可以對基底進行各種處理，如打底，涂敷抗蝕劑和弱烘烤。在曝光后，可以對基底進行其它的處理，如曝光后烘烤(PEB)，顯影，強烘烤和測量/檢查成像特征。以這一系列工藝為基礎，對例如IC的器件的單層形成圖案。這種圖案層然后可進行任何不同的處理，如蝕刻、離子注入(摻雜)、鍍金屬、氧化、化學-機械拋光等完成一單層所需的所有處理。如果需要多層，那么必須對每一新層重復全部步驟或者其變化。最終，在基底(晶片)上出現(xiàn)器件陣列。采用例如切割或者鋸割技術將這些器件彼此分開，單個器件可以安裝在載體上，與管腳等連接。關于這些處理的進一步信息可從例如Peter van Zant的“微芯片制造半導體加工實踐入門(Microchip FabricationA Practical Guide toSemiconductor Processing)”一書(第三版，McGraw Hill PublishingCo.，1997，ISBN 0-07-067250-4)中獲得，這里作為參考引入。
為了簡單起見，投影系統(tǒng)在下文稱為“鏡頭”；可是，該術語應廣義地解釋為包含各種類型的投影系統(tǒng)，包括例如折射光學裝置，反射光學裝置，和反折射系統(tǒng)。輻射系統(tǒng)還可以包括根據這些設計類型中任一設計的操作部件，該操作部件用于引導、整形或者控制輻射投影光束，這種部件在下文還可共同地或者單獨地稱作“鏡頭”。另外，光刻裝置可以具有兩個或者多個基底臺(和/或兩個或者多個掩模臺)。在這種“多級式”器件中，可以并行使用這些附加臺，或者可以在一個或者多個臺上進行準備步驟，而一個或者多個其它臺用于曝光。例如在US5,969,441和WO98/40791中描述的二級光刻裝置，這里作為參考引入。
在制造過程中，必須將基底移動到用于裝載，卸載和曝光的正確位置中。移動掩模也是必須的。任何移動都盡可能快和精確地進行以便提高裝置的生產量和曝光基底的質量，這是很重要的。通常，這些運動根據所需的位置，速度和加速度通過運動控制器來進行控制。運動控制器產生供給致動裝置的所需電流和電壓，從而獲得所需的位置，速度和加速度。將所需的電流輸入到連接在反饋回路中的放大器控制系統(tǒng)，以確保將所需的電流或電壓供給致動裝置。用于單相致動裝置的控制系統(tǒng)的簡圖示于圖5中。
運動控制器提供所需電流IS的輸入。電流的當前值Im通過儀表12來測量。通過減法器2從IS中減去Im得到饋送入控制器4的誤差。電流控制器計算新的電壓設定值，然后通過放大器6將其變?yōu)樘峁┙o致動裝置10的電壓?？刂破?通常是比例(proportional)、積分(integral)、微分(differential)型，即PID型。
PID控制器4的參數(shù)通過考慮系統(tǒng)的機械和電特性來確定。根據保持系統(tǒng)穩(wěn)定，精確，以及在相位差的規(guī)定限度中的這些需求來約束響應(response)。這些約束條件限制了實現(xiàn)移動到所需位置的速度。
通過在運動控制器中將速度和加速度前饋控制加入所需電流IS的計算中來改進系統(tǒng)的性能。這種系統(tǒng)示于圖6中。PID控制器24具有在測得位置Pm和來自設定值發(fā)生器的位置Ps之間的誤差的輸入。它輸出一個力Fc，移動到所需位置Ps中。陷波濾波器(notch filter)26抑制閉環(huán)系統(tǒng)中的特定頻率，以得到較好的閉環(huán)性能。
計算器32和28利用來自設定值發(fā)生器的加速度as和速度vs的所需值，以及系統(tǒng)機械性能的知識，分別完成加速度前饋計算和速度前饋計算。前饋計算的結果，aforce-ff和vforce-ff，與陷波濾波器26的輸出相加。通過陷波濾波器36增加另一個陷波(notch)。最后利用電機常數(shù)通過轉換器38將力變?yōu)殡娏髟O定值IS。(電機常數(shù)確定致動裝置每安培傳遞多少牛頓。)這種改良的系統(tǒng)具有改進的響應，但是更遭受電流放大器控制系統(tǒng)的約束，該控制系統(tǒng)僅使用反饋控制。例如，如果需要14A的電流，那么該電流不會立即產生。這一響應會通過對保持電流控制器穩(wěn)定和系統(tǒng)中任一相位差的要求而延遲。這對于系統(tǒng)的移動速度和精確度施加了限制。

發(fā)明內容
本發(fā)明的一個目的是提高移動控制系統(tǒng)的精確度和速度。
上述目的和其他目的可以根據本發(fā)明在開始段落中說明的控制系統(tǒng)中實現(xiàn)，其特征在于，在將至少一個前饋值供給定位裝置之前將其與控制器的輸出相加，其中利用所述定位裝置的機械和/或電特性，以及定位裝置的所需位置和/或其導數(shù)來計算前饋值。
所需位置和/或其導數(shù)涉及的內容(reference)包括位置，速度，加速度及高階導數(shù)。機械和/或電特性涉及的內容包括定位裝置的反電動勢，電阻，自感和電機常數(shù)，以及運動質量。定位裝置可以是一個致動裝置或者一個單相或多相電動機。
這樣，本發(fā)明將前饋控制加入到電流或電壓控制回路中。如上所述，前饋控制已經應用于電流(或電壓)設定值的計算，但是沒有應用在用于達到設定值的電流(或電壓)控制器的控制。
通過提供附加的前饋控制元件，響應的精確度和速度得到提高。系統(tǒng)也經歷較少的相位延遲，并允許更高的總性能和應用更嚴格的設計標準。
對電流(或電壓)的變化率的限制因素現(xiàn)在通過前饋值和放大器的功率級，而不是通過電流(或電壓)控制回路的帶寬來確定。誤差減小因此伺服性能提高。另外，系統(tǒng)的工作情況更加可預測和可控制，它的運轉不太像一個“黑箱”。
速度前饋值可以利用定位裝置的反電動勢(已知)和定位裝置的所需速度來計算。速度前饋值可以通過使反電動勢和所需速度相乘來計算。
加速度前饋值可以利用定位裝置的電機常數(shù)的倒數(shù)，定位裝置的電阻，有效運動質量(這些都是公知的)和定位裝置的所需加速度來計算。加速度前饋值可以通過使上述這些值相乘來計算。
加速度率前饋值可以利用定位裝置的電機常數(shù)的倒數(shù)，有效運動質量，定位裝置的自感(這些都是公知的)和定位裝置的所需加速度率來計算?！凹铀俣嚷省庇糜诒硎炯铀俣鹊囊浑A導數(shù)(位置的三階導數(shù))。
通過計算上面的一個或多個前饋值并將它們與控制器的輸出相加來提高性能。前饋值的計算相對簡單，并且不需要控制器過度的復雜性就可實施。與定位裝置的特性有關的值可以一次設置，并利用使用中的個別系統(tǒng)的性能知識而忽略或改善(refine)。在前饋計算中所用的機械值反映定位裝置的機械特性(mechanics)。因此，如果在定位裝置和有效載荷之間存在傳動比，那么在前饋計算中所用的值需要適當?shù)匦薷摹?br> 也可以計算和包括位置的高階導數(shù)，例如“D-jerk”，加速度率的一階導數(shù)(位置的四階導數(shù))。
任選地，定位裝置可以是多相(multiple phase)致動裝置，并進一步包括用于每一相的換向器，用于調節(jié)所需電流或電壓的值和前饋值。這使控制系統(tǒng)很容易地適用于多相致動裝置。不需要改變前饋值的計算，結果通過換向器來調整。
根據本發(fā)明的另一方面，提供一種光刻投影裝置，該裝置包括-用于提供輻射投影光束的輻射系統(tǒng)；-用于支撐構圖裝置的支撐結構，所述構圖裝置用于根據所需的圖案對投影光束進行構圖；-用于保持基底的基底臺；-用于移動所述基底臺的第一定位裝置；-用于將帶圖案的光束投影到基底的目標部分上的投影系統(tǒng)，其特征在于，使用如上所述的控制系統(tǒng)控制所述第一定位裝置。
該光刻投影裝置可進一步包括-用于移動所述構圖裝置的第二定位裝置；其中使用如上所述的控制系統(tǒng)控制所述第二定位裝置。
這樣，改進了光刻裝置的操作。第一和/或第二定位裝置的移動速度得以提高，同時得到更高的生產量。移動的精度也得以提高。
根據本發(fā)明的另一方面，提供一種用于定位裝置的控制方法，包括以下步驟-根據所述定位裝置的所需位置和/或其導數(shù)計算供給定位裝置的所需電流或電壓；-從所述所需電流或電壓中減去測得的電流或電壓來計算誤差值；-將所述誤差值輸入到控制器中，該控制器將信號輸入輸出到所述定位裝置；其特征在于-利用所述定位裝置的機械和/或電特性以及定位裝置的所述所需位置和/或其導數(shù)來計算前饋值；以及-將所述前饋值與輸入到所述定位裝置的信號相加。
根據本發(fā)明的再一方面，提供一種器件制造方法，包括以下步驟-提供至少部分地覆蓋有一層輻射敏感材料的基底；-利用輻射系統(tǒng)提供輻射的投影光束；-利用構圖裝置使投影光束的橫截面具有一定圖案；-將帶圖案的輻射光束投影到輻射敏感材料層的目標部分上；其中利用如上所述的控制方法控制構圖裝置和/或基底的移動。
在本申請中，本發(fā)明的裝置具體用于制造IC，但是應該明確理解這種裝置可能具有許多其它應用。例如，它可用于制造集成光學系統(tǒng)、用于磁疇存儲器的引導和檢測圖案、液晶顯示板、薄膜磁頭等等。本領域的技術人員將理解，在這種可替換的用途范圍中，在說明書中任何術語“中間掩模版”，“晶片”或者“管芯(die)”的使用應認為分別可以由更普通的術語“掩?！?，“基底”和“目標部分”代替。
在本文件中，使用的術語“輻射”和“光束”包含所有類型的電磁輻射，包括紫外輻射(例如具有365，248，193，157或者126mm的波長)和EUV(遠紫外輻射，例如具有5-20nm的波長范圍)，以及粒子束，如離子束或者電子束。


現(xiàn)在僅通過舉例的方式，參照附圖描述本發(fā)明的實施方案，其中圖1表示根據本發(fā)明一實施方案的光刻投影裝置；圖2示出根據本發(fā)明第一實施方式的用于電流放大器的單相前饋控制系統(tǒng)；
圖3示出根據本發(fā)明第一實施方式的以流程圖形式的電壓前饋值的計算；圖4示出根據本發(fā)明第二實施方式的用于多相致動裝置的電流放大器的前饋控制系統(tǒng)；圖5示出用于現(xiàn)有技術中已知的電流放大器的標準反饋控制系統(tǒng)；以及圖6示出在確定現(xiàn)有技術中已知的電流設定值中使用加速度和速度前饋。
具體實施例方式
在圖中相應的參考標記表示相應的部件。
實施方式1圖1示意性地表示了本發(fā)明一具體實施方案的一光刻投影裝置。該裝置包括-輻射系統(tǒng)Ex，IL，用于提供輻射投影光束PB(例如EUV輻射)，在這種具體的情況下還包括輻射源LA；-第一目標臺(掩模臺)MT，設有用于保持掩模MA(例如中間掩模版)的掩模保持器，并與用于將該掩模相對于物體PL精確定位的第一定位裝置連接；-第二目標臺(基底臺)WT，設有用于保持基底W(例如涂敷抗蝕劑的硅晶片)的基底保持器，并與用于將基底相對于物體PL精確定位的第二定位裝置連接；-投影系統(tǒng)(“鏡頭”)PL(例如反射鏡組)，用于將掩模MA的輻射部分成像在基底W的目標部分C(例如包括一個或多個管芯(die))上。
如這里指出的，該裝置屬于反射型(例如具有反射掩模)。可是，一般來說，它還可以是例如透射型(例如具有透射掩模)。另外，該裝置可以利用其它種類的構圖裝置，如上述涉及的可編程反射鏡陣列型。
輻射源LA(例如激光器產生的或放電等離子體源)產生輻射光束。該光束直接或在橫穿過如擴束器Ex等調節(jié)裝置后，饋送到照明系統(tǒng)(照明器)IL上。照明器IL包括調節(jié)裝置AM，用于設定光束強度分布的外和/或內徑向量(通常分別稱為σ-外和σ-內)。另外，它一般包括各種其它部件，如積分器IN和聚光器CO。按照這種方式，照射到掩模MA上的光束PB在其橫截面具有所需的均勻度和強度分布。
應該注意，圖1中的輻射源LA可以置于光刻投影裝置的殼體中(例如當輻射源LA是汞燈時經常是這種情況)，但也可以遠離光刻投影裝置，其產生的輻射光束被(例如通過合適的定向反射鏡的幫助)引導至該裝置中；當光源LA是準分子激光器時通常是后面的那種情況。本發(fā)明和權利要求包含這兩種方案。
光束PB然后與保持在掩模臺MT上的掩模MA相交。由掩模MA選擇性地反射后，光束PB通過鏡頭PL，該鏡頭將光束PB聚焦在基底W的目標部分C上。在第二定位裝置(和干涉測量裝置IF)的輔助下，基底臺WT可以精確地移動，例如在光束PB的光路中定位不同的目標部分C。類似地，例如在從掩模庫中機械取出掩模MA后或在掃描期間，可以使用第一定位裝置將掩模MA相對光束PB的光路進行精確定位。一般地，用圖1中未明確顯示的長沖程模塊(粗略定位)和短沖程模塊(精確定位)，可以實現(xiàn)目標臺MT、WT的移動?？墒?，在晶片步進器中(與步進-掃描裝置相對)，掩模臺MT可與短沖程致動裝置連接，或者固定。
所示的裝置可以按照二種不同模式使用1.在步進模式中，掩模臺MT基本保持不動，整個掩模圖像被一次投影(即單“閃”)到目標部分C上。然后基底臺WT沿x和/或y方向移動，以使不同的目標部分C能夠由光束PB照射；2.在掃描模式中，基本為相同的情況，但是給定的目標部分C沒有暴露在單“閃”中。取而代之的是，掩模臺MT沿給定的方向(所謂的“掃描方向”，例如y方向)以速度v移動，以使投影光束PB在掩模圖像上掃描；同時，基底臺WT沿相同或者相反的方向以速度V＝Mv同時移動，其中M是鏡頭PL的放大率(通常M＝1/4或1/5)。在這種方式中，可以曝光相當大的目標部分C，而沒有犧牲分辨率。
圖2示出根據本發(fā)明一具體實施方式
的用于單相致動裝置10的電流放大器和控制系統(tǒng)，單相致動裝置例如是單相電動機。致動裝置10連接到晶片臺WT上。圖2的系統(tǒng)可被重復制作而用于連接到晶片臺WT的每一個另外的致動裝置。也可將其重復制作提供給掩膜臺MT的致動裝置，如果該掩膜臺的致動裝置是可移動的。
運動控制器(未示出)利用晶片臺WT的所需位置，速度和加速度以及測得的位置來計算電流設定值(setpoint current)IS。在該實施例中，計算IS的方法與上述參考圖5對先有技術的討論中的方法相同。
測流計12測量通過致動裝置10的電流的當前值Im。然后通過混合器2從電流設定值Is中減去Im得到誤差值。然后該誤差值作為輸入供給電流控制器4。電流控制器4利用控制算法確定供給致動裝置的電壓值，以便達到電流設定值Is。在該實施方式中，所用的控制算法是PID，但也可以使用其他控制算法，如模糊邏輯或者比例積分。然后使用放大器6將該電壓提供給致動裝置10。在該實施方式中，電流控制器4以可編程DSP，微處理器，微控制器或者任何其他類型的數(shù)字控制器來實現(xiàn)，并且構成整個運動控制器的一部分。電流控制器4還可以由分立元件構成。
前饋電壓Uff也通過運動控制器來計算，并通過混合器8與放大器6的輸出相加。然后合成電壓作用于致動裝置10。當Is根據所需的運動變化時，這一過程不斷重復。
在該實施方式中計算的前饋電壓Uff包括三個單獨的部分速度Vff，加速度aff和加速度率jff(jerk)(加速度率是加速度的導數(shù))。
圖3中給出顯示計算前饋部分的流程圖。
前饋電壓的計算需要幾個變量的知識。設定值發(fā)生器提供所需的速度，加速度和加速度率。因此運動質量和四個致動裝置特性(反電動勢，電阻，自感，和電機常數(shù)的倒數(shù))被存儲在運動控制器中。由于周期性地監(jiān)測或校準在使用中的系統(tǒng)的工作情況，因此這些被存儲值可以動態(tài)地更新。
所需的值根據需要的運動和容許的最大值，通過設定值發(fā)生器來確定。在工作過程中，很可能存在一個最大加速度或速度，該值不能被超越以避免受損的危險。這些最大值構成了限制系統(tǒng)響應的約束條件。例如加速度的最大值對于多快達到給定速度強加了一個限制。
速度前饋Vff通過使致動裝置的反電動勢與所需的速度相乘來計算(由乘法器14示出)。
加速度前饋aff通過使所需加速度，致動裝置電阻，運動質量和致動裝置電機常數(shù)的倒數(shù)相乘來計算(由乘法器16示出)。
加速度率前饋jff通過使所需加速度率，運動質量，致動裝置相位自感和致動裝置電機常數(shù)的倒數(shù)相乘來計算(由乘法器18示出)。
將這三個前饋部分相加(由加法器20示出)得到最終的電壓前饋值Uff。通過加法器8，將Uff與圖2中放大器6的輸出相加。
現(xiàn)在說明這些前饋值的導數(shù)。致動裝置中線圈兩端的電壓包括三個部分U=(IR)+(LdIdt)+(BemfV)=aff+jff+vff]]>其中U是線圈電壓，I是致動裝置電流，R是電阻，L是致動裝置的自感，t是時間，Bemf是反電動勢，V是速度。三個部分中的每一個都可以利用所需的速度值，加速度和加速度率連同系統(tǒng)的機械和電特性來計算。歸因于速度的部分，vff，簡單地是vff＝BemfV歸因于加速度的部分，aff，如下所述計算F=ma=KI⇒I=maK]]>aff=IR=maKR]]>其中F是力，K是電機常數(shù)，m是運動系統(tǒng)的質量，a是所需的加速度。歸因于加速度率的部分，jff，通過下式計算ma=KI⇒mdadt=KdIdt⇒mJd=KdIdt]]>jff=LdIdt=LmJdK]]>其中jd是所需的加速度率。這些方程式假定致動裝置直接與有效載荷相連。如果在致動裝置與有效載荷之間使用傳動比，那么運動質量，所需速度，所需加速度以及所需加速度率的值需要適當?shù)剡M行修改。
利用電壓前饋值提高了系統(tǒng)的響應和精確度，并且?guī)缀鯖]有額外的成本。前饋值的計算相對簡單，并且使用容易利用的數(shù)據，因此控制器可以在幾乎不增加復雜性的情況下得到改進。對于響應的限制因素通過前饋值而不是電流控制回路的帶寬來確定。這導致對于較小的相位差可做出較快的響應。
實施方式2本發(fā)明的第二實施方式示于圖4中。除了下面所述的，該實施方式的結構如第一實施方式。
在該實施方式中，第一實施方式的單相致動裝置由多相致動裝置11，例如三相電動機來代替。致動裝置11的每一相都具有圖6中所示的相應控制系統(tǒng)。每個控制系統(tǒng)是第一實施方式外加電流換向器3和電壓換向器7。電流換向器3具有電流設定值IS的輸入和取決于位置的換向相位信息(position dependent commutation phaseinformation)φ。電壓換向器7具有電壓前饋Uff的輸入和取決于位置的換向相位信息φ。取決于位置的換向相位信息φ代表線圈正在經歷(experiencing)的磁相位(它取決于位置)。
電流設定值和電壓前饋值按照與上述第一實施方式相同的方式進行計算。但是，這僅僅給出了所需的振幅輸出，而沒有考慮相位。電流換向器3利用取決于位置的換向相位信息φ，將來自運動控制器的電流設定值IS轉變?yōu)橛糜谠撓辔坏男Ｕ怠ｋ妷簱Q向器7的工作類似，用于計算對應該相位的電壓前饋。但是，這種計算也必須考慮到，不是所有的電壓前饋中的部分都隨著線圈正經歷的磁相位而變化，因此不是所有的部分都需要被換向。
因此可以利用具有任意數(shù)量相位的多相致動裝置的前饋控制。在復雜性上不需要比第一實施方式的單相情況有所增加。另外，電流設定值和電壓前饋的每個計算只需要進行一次，不需要對每一相都重復計算。
盡管上面已經描述了本發(fā)明的具體實施方式
，但是應該明白，本發(fā)明可以按照不同于所描述的方式實施。說明書不意味著限制本發(fā)明。特別地，盡管已經描述了依據電流設定值的操作，但是這些實施方式也適合于利用電壓設定值的操作。這些實施方式也可適用于電容性(壓電)放大器。
盡管已經描述了使用三個前饋部分，但是本領域的技術人員明白，可以根據每個特殊應用的需要而采用更多或更少的部分。特別地，可以包括與加速度率相比的位置的高階導數(shù)，例如加速度率的導數(shù)(D-jerk)。
盡管這些實施方式已經描述了使用以DSP或微處理器為基礎的控制器，但是也可以用類似的產物取代這些分立元件。
權利要求
1.一種用于定位裝置的控制系統(tǒng)，包括-設定值發(fā)生器，用于根據所述定位裝置的所需位置和/或其導數(shù)來計算供給所述定位裝置的所需電流或電壓；-控制器，用于根據所述所需的電流或電壓輸出供給所述定位裝置的信號；以及-用于測量電流或電壓當前值的至少一個傳感器；其中所述控制器連接在反饋回路中，從而使控制器具有在所述所需電流或電壓與所述測得電流或電壓之間的誤差作為其輸入。其特征在于-加法裝置，用于在將至少一個前饋值供給定位裝置之前將其與所述控制器的輸出相加；以及-計算裝置，用于利用所述定位裝置的機械和/或電特性以及定位裝置的所述所需位置和/或其導數(shù)計算所述前饋值。
2.根據權利要求1控制系統(tǒng)，其特征在于所述計算裝置利用定位裝置的反電動勢和定位裝置的所需速度計算速度前饋值。
3.根據權利要求2控制系統(tǒng)，其特征在于所述計算裝置通過使定位裝置的所述反電動勢和定位裝置的所述所需速度相乘來計算所述速度前饋值。
4.根據前面任一項權利要求的控制系統(tǒng)，其特征在于所述計算裝置利用定位裝置的電機常數(shù)的倒數(shù)，定位裝置的電阻，有效運動質量和定位裝置的所需加速度來計算加速度前饋值。
5.根據權利要求4的控制系統(tǒng)，其特征在于所述計算裝置通過使定位裝置的電機常數(shù)的所述倒數(shù)，定位裝置的所述電阻，所述有效運動質量和定位裝置的所述所需加速度相乘來計算所述加速度前饋值。
6.根據前面任一項權利要求的控制系統(tǒng)，其特征在于所述計算裝置利用定位裝置的電機常數(shù)的倒數(shù)，有效運動質量，定位裝置的自感和定位裝置的所需加速度率來計算加速度率前饋值。
7.根據權利要求6的控制系統(tǒng)，其特征在于所述計算裝置通過使定位裝置的電機常數(shù)的所述倒數(shù)，所述有效運動質量，定位裝置的所述自感和定位裝置的所述所需加速度率相乘來計算所述加速度率前饋值。
8.根據前面任一項權利要求的控制系統(tǒng)，其中所述定位裝置是一個多相致動裝置，并進一步包括用于每一相的換向器，用于調節(jié)所述所需電流或電壓的值和所述前饋值。
9.一種光刻投影裝置，包括-用于提供輻射投影光束的輻射系統(tǒng)；-用于支撐構圖裝置的支撐結構，所述構圖裝置用于根據所需的圖案對投影光束進行構圖；-用于保持基底的基底臺；-用于移動所述基底臺的第一定位裝置；-用于將帶圖案的光束投影到基底的目標部分上的投影系統(tǒng)，其特征在于，使用根據權利要求1至8中任一項的控制系統(tǒng)控制所述第一定位裝置。
10.根據權利要求9的光刻投影裝置，進一步包括-用于移動所述構圖裝置的第二定位裝置；其中使用根據權利要求1至8中任一項的控制系統(tǒng)控制所述第二定位裝置。
11.一種用于定位裝置的控制方法，包括以下步驟-根據所述定位裝置的所需位置和/或其導數(shù)計算供給定位裝置的所需電流或電壓；-從所述所需電流或電壓中減去測得的電流或電壓來計算誤差值；-將所述誤差值輸入到控制器中，該控制器將信號輸入輸出到所述定位裝置；其特征在于-利用所述定位裝置的機械和/或電特性以及定位裝置的所述所需位置和/或其導數(shù)來計算前饋值；以及-將所述前饋值與輸入到所述定位裝置的信號相加。
12.一種器件制造方法，包括以下步驟-提供至少部分地覆蓋有一層輻射敏感材料的基底；-利用輻射系統(tǒng)提供輻射的投影光束；-利用構圖裝置使投影光束的橫截面具有一定圖案；-將帶圖案的輻射光束投影到輻射敏感材料層的目標部分上；其特征在于利用根據權利要求11的控制方法控制構圖裝置和/或基底的移動。
全文摘要
控制系統(tǒng)、光刻裝置、器件制造方法以及由此制造的器件用于定位裝置(10)的控制系統(tǒng)包括PID型控制器(4)，或者連接在反饋回路中的其他元件?？刂破鞲鶕娏魉柚礗
文檔編號H01L21/027GK1550908SQ200410044589
公開日2004年12月1日 申請日期2004年5月12日 優(yōu)先權日2003年5月13日
發(fā)明者J·A·A·T·達姆斯, J A A T 達姆斯 申請人:Asml荷蘭有限公司