2002 Fiscal Year Annual Research Report

新制御方式による半導体露光装置の高速ナノメータ同期位置制御

Research Project

Project/Area Number	14350122
Research Institution	Kyushu Institute of Technology
Principal Investigator	辻輝生九州工業大学, 大学院・生命体工学研究科, 教授 (90039090)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	中村裕司株式会社安川電機, 開発研究所メカトロ技術開発部, 課長(研究職) 浜松弘九州工業大学, 大学院・生命体工学研究科, 客員助教授二見茂九州工業大学, 大学院・生命体工学研究科, 客員教授牧野内進株式会社ニコン, 精機事業カンパニー・半導体露光装置事業部, ゼネラルマネージャ(研究職)
Keywords	予測制御 / 同期誤差 / 加速度フィードバック / 2慣性系 / 剛体系 / 共振 / フィルタ / 位置決め
Research Abstract	本年度は半導体露光装置のウェハステージとレチクルステージの同期位置制御精度を向上する制御アルゴリズムを開発した.次の3つの内容について制御系の設計,シミュレーションおよびモデル機械装置による実験を行った.1)予測制御アルゴリズムによる同期位置精度の向上,2)加速度フィードバックによる1軸位置制御系の応答性の向上,3)ノッチフィルタおよびローパスフィルタによる機械共振の安定化と応答性の向上,である. 以下に上記3つの研究内容の概要と得られた結果を述べる. 1)予測制御アルゴリズムによる同期位置精度の向上ウェハステージの8ms将来の応答を予測するアルゴリズムを導出した.さらに,レチクルステージにウェハステージの将来の応答を入力し,2つのステージの同期誤差が最小となるようにレチクルステージの制御アルゴリズムを導出した.最適化関数は将来8msの同期誤差の2乗と操作量の2乗の重み付け和である.シミュレーションの結果,同期誤差は従来の制御方法と比較して10^<-7>程度に小さくできるという結果を得た. 2)加速度フィードバックによる1軸位置制御系の応答性の向上ボールネジ駆動およびリニアモータ駆動の1軸ステージの制御系に加速度フィードバックループを付加した.加速度センサの感度は1V/g応答周波数は1kHzである.シミュレーションおよび実験により,加速度フィードバックは有効でないこと,2慣性系(1自由度振動系)では振動が1/5以下に減衰できることが明らかになった. 3)ノッチフィルタおよびローパスフィルタによる機械共振の安定化と応答性の向上複数の機械共振が存在するボールネジ駆動の1軸ステージの安定化と応答性を向上させるため,ノッチフィルタとローパスフィルタを設計した.複数の共振抑制を可能とし,位置決め時間を25%短縮できるという結果を得た.

Research Products

(5 results)

All Other

All Publications (5 results)

[Publications] Shigeru Futami: "A Proposal of a Position Control with Acceleration Feedback Loops (An Application to a Ball Screw Drive One-axis Stage)"The 1st Korea-Japan Conference on Positioning Technology. 228-229 (2002)
[Publications] Shigeru Futami: "A Proposal of a Position Control with Acceleration Feedback Loops (An Application to a Linear Motor Drive One-axis Stage)"The 1st Korea-Japan Conference on Positioning Technology. 235-236 (2002)
[Publications] 浜松弘: "ボールねじ駆動テーブルにおける重力軸の機械モデル同定"日本機械学会九州支部第56期総会講演会論文集. No.038-1. 189-190 (2003)
[Publications] 浜松弘: "ボールねじ駆動テーブルにおける共振制御のためのフィルタ設計法"日本機械学会九州支部第56期総会講演会論文集. No.038-1. 191-192 (2003)
[Publications] 二見茂: "加速度フィードバックを有する位置制御第1報"2003年度精密工学会春季学術講演会論文集. (CD-ROM版). (2003)

2002 Fiscal Year Annual Research Report

新制御方式による半導体露光装置の高速ナノメータ同期位置制御

Principal Investigator

辻 輝生 九州工業大学, 大学院・生命体工学研究科, 教授 (90039090)

Research Products

[Publications] Shigeru Futami: "A Proposal of a Position Control with Acceleration Feedback Loops (An Application to a Ball Screw Drive One-axis Stage)"The 1st Korea-Japan Conference on Positioning Technology. 228-229 (2002)

[Publications] Shigeru Futami: "A Proposal of a Position Control with Acceleration Feedback Loops (An Application to a Linear Motor Drive One-axis Stage)"The 1st Korea-Japan Conference on Positioning Technology. 235-236 (2002)

[Publications] 浜松 弘: "ボールねじ駆動テーブルにおける重力軸の機械モデル同定"日本機械学会九州支部第56期総会講演会論文集. No.038-1. 189-190 (2003)

[Publications] 浜松 弘: "ボールねじ駆動テーブルにおける共振制御のためのフィルタ設計法"日本機械学会九州支部第56期総会講演会論文集. No.038-1. 191-192 (2003)

[Publications] 二見 茂: "加速度フィードバックを有する位置制御第1報"2003年度精密工学会春季学術講演会論文集. (CD-ROM版). (2003)

辻輝生九州工業大学, 大学院・生命体工学研究科, 教授 (90039090)

[Publications] 浜松弘: "ボールねじ駆動テーブルにおける重力軸の機械モデル同定"日本機械学会九州支部第56期総会講演会論文集. No.038-1. 189-190 (2003)

[Publications] 浜松弘: "ボールねじ駆動テーブルにおける共振制御のためのフィルタ設計法"日本機械学会九州支部第56期総会講演会論文集. No.038-1. 191-192 (2003)

[Publications] 二見茂: "加速度フィードバックを有する位置制御第1報"2003年度精密工学会春季学術講演会論文集. (CD-ROM版). (2003)