(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンコーダの周波数シフトを補償するための方法であって、
入力エンコーダ信号の周波数値を決定するステップと、
エンコーダインデックスのクロック信号と、前記入力エンコーダ信号とを解析して、周波数シフトの値を決定するステップと、
前記周波数シフトの値を補償して、周波数シフトが補償されたクロックを生成するステップと、
位相ロックループを用いて、エンコーダの再現可能な周波数シフトの特性を学習して、前記入力エンコーダ信号の前記周波数値を決定するステップとを備える、方法。
【請求項２】
前記位相ロックループは、カウンタとして用いられるとともに、前記入力エンコーダ信号の周波数を決定するために用いられる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記エンコーダインデックスのクロック信号と、シンセサイザを用いて前記位相ロック
ループの周波数シフトで学習された前記入力エンコーダ信号とを解析して、前記周波数シフトを評価するステップをさらに備え、前記シンセサイザへの前記エンコーダ入力クロック信号は、前記エンコーダインデックスから転送される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
電圧制御発振器を用いて、前記エンコーダインデックスのクロック信号と前記入力エンコーダ信号との位相差を解析するステップをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記電圧制御発振器は、前記信号の振幅を評価する、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
フィードフォワードフィルタを用いて、直接および遅延信号処理要素を出力するステップと、フィーフォワードゲイン調整を用いて、前記フィードフォワードフィルタの出力信号の強度または振幅を増加させるステップとをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
周波数差と、角周波数と、場の強度とを調整するステップをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記フィードフォワード信号および補償器信号の振幅を評価するステップをさらに備える、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記補償された信号の値を記録するステップをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
周波数シフトが補償されたクロックを形成する、周波数補償された信号値を生成するステップをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
エンコーダ信号の再現可能な周波数シフトを学習して、エンコーダ信号の周波数シフトの値を特定するための手段と、
前記エンコーダ信号の再現可能な周波数シフトの値を解析して、周波数シフトを定量化するための手段と、
エンコーダインデックスのクロック信号と、前記エンコーダ信号とを解析して、周波数シフトの値を決定するための手段と、
信号解析を用いて前記周波数シフトを補償して、周波数シフトが補償されたクロックを生成するための手段と、
位相ロックループを用いて、多数の前記エンコーダ信号の再現可能な周波数シフトの位相の値を決定するための手段とを備える、装置。
【請求項１２】
電圧制御発振器を有するシンセサイザを用いて、前記エンコーダ信号の再現可能な周波数シフトの値を特定するための手段をさらに備える、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
遅延信号要素を分離するとともに、フィードフォワードフィルタを用いて振幅ゲインを調整して、ゲインが調整された信号を出力するための手段をさらに備える、請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
合成された周波数信号の位相を復元して、位相の値の補償器処理のための基準設定値を総計するための手段をさらに備える、請求項１１に記載の装置。
【請求項１５】
移動平均を生成して周波数シフト補償されたクロック信号を生成するために、補償されたインデックスに記録するための補償された周波数を、電圧制御発振器を用いて生成するための手段をさらに備える、請求項１１に記載の装置。
【請求項１６】
周波数シフトが補償されたクロック生成システムであって、
位相ロックループと、
電圧制御発振器を有するシンセサイザと、
エンコーダ周波数シフト補償プロセッサとを備え、
前記位相ロックループは、多数の周波数シフトをカウントして、前記シンセサイザで用いるために周波数シフト位相を決定し、エンコーダインデックスのクロック信号と、入力エンコーダ信号とを解析して、周波数シフトの値を決定するするように構成され、前記周波数シフト補償プロセッサは、周波数シフト補償処理のための前記周波数シフトを評価して、周波数シフトが補償されたクロック信号を生成するように構成される、周波数シフトが補償されたクロック生成システム。
【請求項１７】
前記エンコーダの周波数シフトが補償されたクロック信号の周波数値は、多数の補償された位相値、合成された周波数値および振幅値の総和を用いて生成される、請求項１６に記載の周波数シフトが補償されたクロック生成システム。
【請求項１８】
補償インデックスは、多数の、特定され、評価され、調整された、エンコーダの周波数シフトクロック信号要素の総和を用いて生成される、請求項１６に記載の周波数シフトが補償されたクロック生成システム。
【請求項１９】
前記周波数シフトが補償されたクロック信号は、多数の補償された周波数シフト値の移動平均を用いて、補償インデックスから作成される、請求項１６に記載の周波数シフトが補償されたクロック生成システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンコーダの周波数シフトの補償のための方法および装置ならびに周波数シフトが補償されたクロックに関する。
【背景技術】
【０００２】
回転ステージ電子ビーム（e-beam）ライタシステムにおいて、エンコーダは、その回転ステージの角度位置基準のためのクロックを生成するために用いられる。そのエンコーダのクロックに同調してパターンが記録される。エンコーダの偏心、またはエンコーダの不均一な印は、エンコーダクロックの周波数シフトをもたらし、記録されたパターンに周波数シフトを引起させる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本記載は、少なくとも、エンコーダの周波数シフトの補償のための方法を開示し、その方法は、入力エンコーダ信号の周波数値を決定するステップと、エンコーダインデックスのクロック信号と入力エンコーダ信号とを解析して、周波数シフトの値を決定するステップと、その周波数シフトの値を補償して、周波数シフトが補償されたクロックを生成するステップとを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】１つの実施の形態における、エンコーダの周波数シフトを補償するための方法の全体のブロック図である。
【図２Ａ】１つの実施の形態における、エンコーダの周波数シフトを補償するための方法の全体的なフローチャートのブロック図である。
【図２Ｂ】１つの実施の形態における、周波数シフトの補償処理の全体的なフローチャートのブロック図である。
【図３Ａ】例示の目的のみで、１つの実施の形態における、エンコーダの周波数シフトしたクロック信号の一例を示す図である。
【図３Ｂ】例示の目的のみで、１つの実施の形態における、エンコーダの周波数シフトが補償されたクロック信号の一例を示す図である。
【図４】例示の目的のみで、１つの実施の形態における、エンコーダの周波数シフトの補償装置の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
詳細な説明
以下の説明において、添付の図面が参照されるが、その図面は本明細書の一部を形成し、図面においては、図示によって、技術が実現され得る特定の例が示される。他の実施の形態が利用され得るとともに、本技術の範囲から逸脱することなく構造的な変更がなされ得るということが理解されるべきである。
【０００６】
総括：
以下に続く説明は、たとえば、エンコーダの周波数シフトを補償するための方法に関するものであるが、例示的な目的のために記述されるものであり、基本的なシステムは、任意の数の、および多数の種類のパターン化されたまたは別々のトラックスタックまたは媒体システムに適用可能であるということに注意されるべきである。１つの実施の形態において、エンコーダの周波数シフトを補償するための方法は、位相制御システムを用いて構成可能であり、そのシステムは、再現可能な周波数シフトを学習するための位相ロックループカウンタとすることができる。エンコーダの周波数シフトを補償するための方法は、電子ビームライタシステムにおいて用いられるための、周波数シフトが補償されたクロックを生成するように構成されることが可能であるとともに、任意の回転ステージシステムにおいて用いられるための、周波数シフトが補償されたクロックを生成するように構成されることが可能である。
【０００７】
図１は、１つの実施の形態における、エンコーダの周波数シフトを補償するための方法の全体のブロック図を示す。図１は、回転ステージ電子ビームライタシステム１００を示し、そのシステムはエンコーダを用いてシステムマスタクロックを生成する。システムマスタクロックは、回転ステージ電子ビームライタシステム１００の回転位置を追跡するために用いられる。回転位置は、ビットパターンが付された、または別々のトラックスタックのセクションを特定するために用いられる。特定されたセクションは、そのスタックに書込まれる情報に従って記録される。これは高速の検索を可能にする。エンコーダは、軸の回転に従って周波数信号を生成する。周波数信号は、カウンタチップ内で処理されるクロック信号に変換される。クロック信号は、回転の方向を含む。クロック信号は、周波数シフトによる誤差を有する。エンコーダの偏心または不均一な印１１０のために周波数シフトが生じる。エンコーダの偏心または不均一な印１１０は、再現可能な周波数シフト１２０を生成する。
【０００８】
１つの実施の形態において、再現可能な周波数シフト１２０は、位相ロックループ１３０において学習される。位相ロックループは、エンコーダからの入力信号の位相に関する出力信号を生成する。位相のような、再現可能な周波数シフト１２０の値は、シンセサイザ１４０において処理される。シンセサイザ１４０は、位相および周波数のような、再現可能な周波数シフト１２０の値に分解される信号を生成する。エンコーダの周波数シフトを補償するための方法は、位相および周波数のような、再現可能な周波数シフト１２０の値の解析を継続する。
【０００９】
位相ロックループ１３０において学習されて解析された、再現可能な周波数シフト１２０の値は、エンコーダの偏心または不均一な印１１０を補償して、周波数シフトが補償されたクロック１５０を生成するために用いられる。周波数シフトが補償されたクロック信号は、次に、回転ステージ電子ビームライタシステム１００の回転位置を追跡するために用いられる。エンコーダの周波数シフトを補償するための方法によって生成された、高められた精度は、たとえばスタックをパターニングするために用いられる、パターン化されたまたは別々のトラックスタックまたは媒体システムの品質を向上させる。
【００１０】
詳細な説明：
図２Ａは、１つの実施の形態における、エンコーダの周波数シフトを補償するための方法の全体的なフローチャートのブロック図を示す。図２Ａは、回転ステージ電子ビームライタシステム１００を示し、そのシステムは、エンコーダ２００を用いて、基準インデックスからの位置の同調のための、回転ステージの角度位置基準のためのクロックを生成する。エンコーダによって生成されたタイミング信号は、システムクロックを生成する周波数を有するクロック信号を与える。エンコーダ２００は、円形の経路からの偏差または不均一な印２０４のような、偏心２０２による周波数シフトを生成し得る。周波数シフトを含むエンコーダのパルスは、エンコーダインデックス２１０に記録される。エンコーダインデックス２１０は、エンコーダクロック信号２１５の基準マークパルスを与えて、たとえばスタックに記録されたパターンの角度位置を特定する。周波数シフトは、エンコーダクロック信号２１５の位置基準マークに誤差を生じさせる。エンコーダは、再現可能な周波数シフト１２０を生成する。
【００１１】
位相ロックループ：
再現可能な周波数シフト１２０は、位相ロックループ２２０を用いて検出可能である。位相のような再現可能な周波数シフト１２０の値は、図１の位相ロックループ１３０において学習可能である。周波数シフトは、エンコーダインデックス２１０のエンコーダクロック信号２１５の周波数位相における差と、位相ロックループ２２０で学習された値とによって検出可能である。
【００１２】
シンセサイザ：
位相ロックループ２２０において検出された値は、シンセサイザ１４０に転送される。各々のエンコーダクロック信号２１５のエンコーダインデックス２１０からの値は、同じシンセサイザ１４０に転送される。シンセサイザ１４０は、電圧制御発振器２３０を含む。周波数シフト要素は、周波数の情報を含む。周波数の情報は、たとえば、エンコーダインデックス２１０のエンコーダクロック信号２１５と、位相ロックループ２２０において検出された位相との間の位相差を含む。位相シフト要素は、電圧制御発振器２３０のフィードバック信号を用いて評価される。
【００１３】
周波数シフトの値は、周波数シフトを補償するために必要なデータを与えるために解析されて、周波数シフトが補償されたクロック１５０が生成される。周波数シフト補償処理は、図２Ｂにおいて詳細に説明される。周波数シフト補償処理の結果は、周波数シフトが補償されたシステムマスタクロック２３０を生成する。周波数シフトが補償されたシステムマスタクロック２３０は、１つの実施の形態において、たとえば回転ステージ電子ビームライタシステム１００における位置の同調のための、回転ステージの正確な角度位置基準を与える。
【００１４】
周波数シフト補償処理：
図２Ｂは、１つの実施の形態における、周波数シフトの補償処理の全体的なフローチャートのブロック図を示す。図２Ｂは、エンコーダの周波数シフトを補償するための方法を図２Ａに続けて示す。図２Ａからの、周波数シフトの値は、周波数シフト補償処理２４０に転送される。図１のシンセサイザ１４０から出力された信号は、フィードフォワードフィルタ２５０を通過する。
【００１５】
フィードフォワードフィルタ：
フィードフォワードフィルタ２５０は、直接および遅延線信号処理要素の出力を生成する。フィードフォワードフィルタ２５０の出力信号は、フィードフォワードゲイン調整２５２を通過する。ゲインは、システムの信号入力に対する、その同じシステムの信号出力の平均的な比率である。フィードフォワードゲイン調整２５２は、フィードフォワードフィルタの出力信号の強度または振幅を高めるために用いられる。これは、遅延線補間のような、フィードフォワードフィルタ２５０の出力信号の解析を可能にする。ゲインが調整されたフィードフォワードフィルタの出力信号は、総和（Σ1）２５６に入力される。総和（Σ1）２５６は、周波数シフト補償処理２４０からの他の信号処理要素を含む。
【００１６】
周波数位相の復元：
周波数シフト補償処理２４０は、総和（Σ3）２４２に、図１のシンセサイザ１４０からの周波数を入力する。周波数は、図１の位相ロックループ１３０において学習された周波数の情報と、図２Ａのエンコーダクロック信号２１５とを含む。周波数情報の総和（Σ3）２４２の値は、各々の周波数２７０を処理するために用いられる。その処理は、各々の周波数２７０の位相２７２の情報を復元する。復元された位相の情報は、角度で表現されて、第２の総和２６２において、基準設定値２６０に加えられる。基準設定値２６０は、０に等しい角度で表現される、周波数位相角度の基準定数である。
【００１７】
位相角度補償器：
総和（Σ2）２６２は、０°の基準設定値２６０と、復元された位相角度とを含むが、補償器２７４を通じて処理される。補償器２７４は、周波数応答を調整するために用いられる。補償器２７４の周波数応答の調整は、たとえば位相遅れを含む。
【００１８】
補償器２７４の周波数応答の調整は、総和（Σ1）２５６において、ゲインが調整されたフィードフォワードフィルタの出力信号に加えられる。図２Ａのパルスの多数のエンコーダクロック信号２１５に対する総和（Σ1）２５６の合計は、電圧制御発振器２５８を通じて処理される。調整された周波数要素は、電圧制御発振器２５８のフィードバック信号を用いて評価される。調整された周波数要素の値は、総和（Σ3）２４２において、図１のシンセサイザ１４０からの周波数要素の値に加えられる。総和（Σ3）２４２の合計は、補償インデックス２８０に記録される。補償インデックス２８０の周波数要素の合計は、移動平均２９０を生成するために用いられる。移動平均２９０は、角度周波数における任意の位相差を補償して、エンコーダクロック信号２１５のパルスの再現可能な周波数シフト１２０をオフセットさせる。
【００１９】
周波数の移動平均２９０は、周波数シフトが補償されたクロック２９９に起因する。エンコーダの周波数シフトを補償するための方法は、パターン化されたまたは別々のトラックスタックまたは媒体システムに用いられるための、周波数シフトが補償されたクロック２９９を生成して、たとえば高品質のビットパターン化されたまたは別々のトラックスタックまたは媒体を正確にパターニングする。
【００２０】
エンコーダの周波数シフトしたクロック信号：
図３Ａは、例示の目的のみで、１つの実施の形態における、エンコーダの周波数シフトしたクロック信号の一例を示す。図３Ａは、スタック３００を示し、そのスタックは、たとえば図２Ａのエンコーダクロック信号２１５を用いて、ビットパターン化されたスタックとしてパターニングされる。スタック３００のパターニングは、たとえばビットパターン３２０に従って生成された１以上のトラック３１０を含む。ビットパターン３２０の位置決めは、図２Ａのエンコーダクロック信号２１５に同調する。回転角度位置は、角度位置基準設定値３３０で参照される。エンコーダの周波数シフトしたクロック信号３４０は、周波数シフトしたビットパターン３５０が、元の位置の外に記録されることをもたらす。これは、位置ずれしたパターニングされたスタックにおいて、書込機能および読出機能の両方においてエラーを生じさせる。
【００２１】
補償されたクロック信号：
図３Ｂは、例示の目的のみで、１つの実施の形態における、エンコーダの周波数シフトが補償されたクロック信号の一例を示す。図３Ｂは、スタック３００を示し、そのスタックは、たとえば図２Ｂの、周波数シフトが補償されたクロック２９９を用いて、ビットパターン化されたスタックとしてパターニングされる。スタック３００のパターニングは、たとえばビットパターン３２０に従って生成された１以上のトラック３１０を含む。ビットパターン３２０の位置決めは、図２Ｂの、周波数シフトが補償されたクロック２９９と同調する。図２Ｂの、周波数シフトが補償されたクロック２９９は、周波数シフトが補償されたクロック信号３６０を生成して、角度位置基準設定値３３０からの正確な配置を与える。
【００２２】
エンコーダの周波数シフトの補償装置：
図４は、例示の目的のみで、１つの実施の形態における、エンコーダの周波数シフトの補償装置の例を示す図である。図４は、装置において実現される、エンコーダの周波数シフトを補償するための方法を示す。エンコーダの周波数シフトの補償装置の展開は、図１の回転ステージ電子ビームライタシステムのような任意の回転システムにおいて利用可能である。図４は、図１の回転ステージ電子ビームライタシステム１００において用いられるような、エンコーダ２００の例を示す。エンコーダ２００は、アナログまたはデジタルのような、任意の種類のロータリエンコーダとして構成可能である。エンコーダ２００は、エンコーダ２００の図２Ａの偏心２０２および不均一な印２０４により周波数シフトの影響を受ける、位相と、周波数２７０と、回転ベクトルとを生成する。
【００２３】
エンコーダの周波数シフトを補償するための方法は、システムにおいて、ロータリエンコーダの周波数シフトを補償するために用いられる。１つの実施の形態における、エンコーダの周波数シフトを補償するための方法は、各々の機能または動作を別々の装置において実行するとともに、配線またはプリント回路基板によって接続される部品とされることができる。１つの実施の形態において、１以上の部品装置は、アナログ装置またはデジタル装置または両者の組合せとして構成される。
【００２４】
図４は、たとえば１つの実施の形態を示すが、その実施の形態において、エンコーダの周波数シフトの補償装置は、集積回路として構成された位相ロックループカウンタ２２０と、回路内に組込まれた電圧制御発振器２３０を有する集積回路として構成されたシンセサイザ１４０と、集積回路として構成された周波数シフト補償プロセッサ４００とを備えるように構成される。周波数シフト補償プロセッサ４００は、たとえば、さまざまな機能および動作を単一のデジタル装置において実行する集積回路として構成された、図２Ｂの周波数シフト補償処理２４０に対応する。エンコーダの周波数シフトを補償するための方法の部品は、エンコーダ２００への接続部を含むプリント回路基板を用いて接続される。
【００２５】
位相ロックループカウンタ：
位相ルックループは、入力「基準」信号の位相に関連する位相を持つ出力信号を生成しようとする。位相ロックループカウンタ２２０は、可変周波数発振器と、位相検出器とを含む。位相ロックループカウンタ２２０は、エンコーダ２００からの入力信号の位相を、その出力発振器から導出された信号の位相と比較して、位相同士が一致したままとなるように、その発振器の周波数を調整する。位相検出器からの信号は、フィードバックループにおいて発振器を制御するために用いられる。位相ロックループカウンタ２２０の動作から導出された情報は、エンコーダ２００のエンコーダクロック信号２１５の周波数シフトを学習するための根拠を与える。
【００２６】
エンコーダ２００のピン２からの直接信号は、位相ロックループカウンタ２２０のピン１に接続される。位相ロックループカウンタ２２０は、Ｎで表わされるエンコーダの測定値と同期した、エンコーダインデックス２１０の数をカウントする。位相ロックループカウンタ２２０は、数値信号を、ピン５からシンセサイザ１４０のピン１へと出力する。位相ロックループカウンタ２２０は、エンコーダの周波数シフト信号の位相を検出する。検出された位相は、位相ロックループカウンタ２２０のピン６からシンセサイザ１４０のピン８へと転送される。
【００２７】
シンセサイザ：
シンセサイザ１４０である集積回路は、ピン８から検出された位相を電圧制御発振器２３０のデジタル装置ＶＣＯへと送る。エンコーダインデックス２１０のエンコーダクロック信号２１５は、エンコーダ２００のピン３からシンセサイザ１４０のピン７へと転送される。ピン７からのエンコーダ測定値信号に同期したインデックスは、電圧制御発振器２３０のデジタル装置ＶＣＯに入力される。シンセサイザ１４０および電圧制御発振器２３０は、周波数シフトしたエンコーダのクロック信号２１５の周波数、位相および振幅を特定する。電圧制御発振器２３０は、周波数、位相および振幅信号をピン４へと出力する。電圧制御発振器２３０の出力信号は、ピン４から、周波数シフト補償プロセッサ４００のピン１０およびピン１２の両方へと送られる。ピン１２へ送られた、電圧制御発振器２３０の出力信号は、デジタル装置♯７として示されるフィードフォワードフィルタ２５０へと与えられる。シンセサイザ１４０は、数値信号においてＮとして表わされるエンコーダの測定値に同期した、エンコーダインデックス２１０の数を、ピン２から周波数シフト補償プロセッサ４００のピン１０へと転送する。
【００２８】
フィードフォワードフィルタ：
フィードフォワードフィルタ２５０は、直接信号処理要素と遅延信号処理要素とを分離する。フィードフォワードフィルタ２５０は、フィードフォワードゲイン調整２５２を用いて、それらの信号を処理する。フィードフォワードゲイン調整２５２は、ゲインまたはピン１２からの、信号入力に対する信号出力の平均比率を増大させる。フィードフォワードゲイン調整２５２は、フィードフォワードフィルタの出力信号の強度または振幅を増大させるために用いられる。これは、遅延補間のような、フィードフォワードフィルタ２５０の出力信号の解析を可能にする。フィードフォワードゲイン調整２５２の強度は調整可能である。ピン１１に接続されたフィードフォワードゲイン調整因子入力４２０は、入力が、ゲイン調整因子を変更することを可能にする。ゲイン調整されたフィードフォワードフィルタの出力信号は、デジタル装置である総和（Σ1）２５６に入力されるが、総和２５６は、遅延補間のような信号の解析を可能にする。総和（Σ1）２５６は、周波数シフト補償プロセッサ４００からの他の信号処理成分を含む。
【００２９】
位相復元：
電圧制御発振器２３０の出力信号は、周波数シフト補償プロセッサ４００のピン９へと送られて、デジタル装置♯３である総和（Σ3）２４２に周波数値を入力する。総和（Σ3）２４２からの周波数２７０の値は、周波数２７０の値（ｄΘ／ｄｔ）として、デジタル装置♯４に導かれる。デジタル装置♯５は、１／Ｓを用いて位相２７２の値を復元するが、１／Ｓは、デジタル装置♯４から受けた周波数２７０の時間積分である。周波数は位相の微分係数であり、位相の復元は、その関係を用いて、シンセサイザ１４０から、電圧制御発振器２３０の出力信号の位相を復元する。周波数２７０の位相の値は、デジタル装置である、総和（Σ2）２６２に入力される。
【００３０】
基準設定値２６０は、ピン４への入力を用いて設定可能である。基準設定値２６０は、総和（Σ2）２６２に入力された、０°のような値を含む。基準設定値２６０の位相角と復元された位相の値との間の差は、信号の瞬間的な位相誤差を決定するために用いられる。総和（Σ2）２６２は、デジタル装置♯６である補償器２７４へと送られる。
【００３１】
位相角度補償器：
総和（Σ2）２６２は、０°である基準設定値２６０と復元された位相角度とを含む。補償器２７４は周波数応答を調整する。周波数応答の調整は、たとえば位相遅れを含む。総和（Σ1）２５６において、補償器２７４の周波数応答の調整は、ゲインが調整されたフィードフォワードフィルタ２５０の、ゲインが調整された出力信号に加えられる。エンコーダの測定値に同期したエンコーダインデックス２１０の数に対する総和（Σ1）２５６の合計は、電圧制御発振器２５８のデジタル装置ＶＣＯへと送られる。
【００３２】
電圧制御発振器：
電圧制御発振器２５８は、総和（Σ1）２５６の合計を処理する。発振器は出力信号を生成する。電圧制御は、出力信号を調整可能である。補償された位相の値は、電圧を制御するために用いられる。補償された位相の値は、電圧制御発振器２５８の周波数出力信号を、基準のエンコーダの周波数シフトの値に対して増加または減少させ得る。補償された位相の調整は、周波数シフトによって起こされる誤差を補正する。
【００３３】
電圧制御発振器２５８を用いてフィードバック信号が生成される。フィードバック信号は、調整された周波数成分のための値を与える。電圧制御発振器２５８のフィードバック信号の調整された周波数要素値のうちの値が、デジタル装置である総和（Σ3）２４２へと導かれる。フィードバック信号の値は、以前に総和（Σ3）２４２に入力された、シンセサイザ１４０からの周波数要素の値に加えられる。総和（Σ3）２４２における値の合計は、デジタル装置♯８、つまり補償インデックス２８０へと送られる。
【００３４】
補償インデックス：
補償インデックス２８０は、総和（Σ3）２４２からの値を、ピン１０を通じて受けたエンコーダの測定値に同期したインデックスに対応する、周波数シフトが補償された値として記録する。補償インデックス２８０は、補償されて同期された、周波数シフトしたエンコーダの測定値のインデックスを形成する。補償インデックス２８０は、その補償されて同期された、周波数シフトしたエンコーダの測定値を、移動平均２９０のためのデジタル装置ＭＡへと導く。
【００３５】
移動平均：
移動平均２９０のためのデジタル装置ＭＡは、移動平均２９０を算出する。移動平均２９０は、補償インデックス２８０からの、補償されて同期された、周波数シフトしたエンコーダの測定値を含む。移動平均２９０は（ΣＹｉ（ｎ）／Ｎ）との式を用いる。ここでＹｉは、補償されて同期された、周波数シフトしたエンコーダの測定値（ｎ）のｉ番目の測定値である。移動平均２９０は、次に、その結果を、エンコーダの測定値に同期したインデックスの全数Ｎで割り算する。
【００３６】
移動平均２９０は、エンコーダの周波数シフトを補償する、周波数シフトが補償されたクロック信号３６０を表わす。移動平均２９０のためのデジタル装置ＭＡは、周波数シフト補償プロセッサ４００のピン７を通じて、周波数シフトが補償されたクロック信号３６０を出力する。
【００３７】
エンコーダの周波数シフトの補償装置を用いた、エンコーダの周波数シフトを補償するための方法は、まさに、図１の周波数シフトが補償されたクロック１５０を生成する。周波数シフトが補償されたクロック信号３６０は、たとえば、回転ステージ電子ビームライタシステム１００に用いられて、ビットパターン化された、あるいは別々のトラックスタックを正確にパターニングする。
【００３８】
以上の説明は、本技術の原理、実施の形態および動作モードを説明した。しかしながら、その技術は、議論された特定の実施の形態に制限されるものと解釈されるべきではない。上記の実施の形態は、限定するのではなく、むしろ例示するものと見なされるべきであり、添付の請求項によって定義されるような本発明の範囲から逸脱することなく、これらの実施の形態において、当業者によって変形が可能であることが理解されるべきである。
【００３９】
本明細書で記述されるすべての要素、部分およびステップは好ましくは含まれる。これらの要素、部分およびステップのいずれかが、他の要素、部分およびステップに置き換えられ、あるいは削除され得ることが、当業者にとって明らかであろうことが理解されるべきである。
【００４０】
この記述は、少なくとも以下の概念を開示する。
概念１．エンコーダの周波数シフトを補償するための方法であって、入力エンコーダ信号の周波数値を決定するステップと、エンコーダインデックスのクロック信号と、入力エンコーダ信号とを解析して、周波数シフトの値を決定するステップと、周波数シフトの値を補償して、周波数シフトが補償されたクロックを生成するステップとを備える、方法。
【００４１】
概念２．概念１の方法であって、位相ロックループを用いて、エンコーダの再現可能な周波数シフトの特性を学習して、入力エンコーダ信号の周波数値を決定するステップをさらに備え、位相ロックループは、カウンタとして用いられるとともに、入力エンコーダ信号の周波数位相を決定するために用いられる。
【００４２】
概念３．概念２の方法であって、エンコーダインデックスのクロック信号と、シンセサイザを用いて位相ロックループの周波数シフトで学習された入力エンコーダ信号とを解析して、周波数シフトを評価するステップをさらに備え、シンセサイザへのエンコーダ入力クロック信号は、エンコーダインデックスから転送される。
【００４３】
概念４．概念１の方法であって、電圧制御発振器を用いて、エンコーダインデックスのクロック信号と入力エンコーダ信号との間の位相差を解析するステップをさらに備える。
【００４４】
概念５．概念４の方法であって、電圧制御発振器は、信号の振幅を評価する。
概念６．概念１の方法であって、フィードフォワードフィルタを用いて、直接および遅延信号処理要素を出力するステップと、フィーフォワードゲイン調整を用いて、フィードフォワードフィルタの出力信号の強度または振幅を増加させるステップとをさらに備える。
【００４５】
概念７．概念１の方法であって、周波数位相差と、角周波数と、場の強度とを調整するステップをさらに備える。
【００４６】
概念８．概念６の方法であって、フィードフォワード信号および補償器信号の振幅を評価するステップをさらに備える。
【００４７】
概念９．概念１の方法であって、補償された信号の値を記録するステップをさらに備える。
【００４８】
概念１０．概念１の方法であって、周波数シフトが補償されたクロックを形成する、周波数補償された信号値を生成するステップをさらに備える。
【００４９】
概念１１．エンコーダ信号の再現可能な周波数シフトを学習して、エンコーダ信号の周波数シフトの値を特定するための手段と、エンコーダ信号の再現可能な周波数シフトの値を解析して、周波数シフトを定量化するための手段と、信号解析を用いて周波数シフトを補償して、周波数シフトが補償されたクロックを生成するための手段とを備える、装置。
【００５０】
概念１２．概念１１の装置であって、位相ロックループを用いて、多数のエンコーダ信号の再現可能な周波数シフトの位相の値を決定するための手段をさらに備える。
【００５１】
概念１３．概念１１の装置であって、電圧制御発振器を有するシンセサイザを用いて、エンコーダ信号の再現可能な周波数シフトの値を特定するための手段をさらに備える。
【００５２】
概念１４．概念１１の装置であって、遅延信号要素を分離するとともに、フィードフォワードフィルタを用いて振幅ゲインを調整して、ゲインが調整された信号を出力するための手段をさらに備える。
【００５３】
概念１５．概念１１の装置であって、合成された周波数信号の位相を復元して、位相の値の補償器処理のための基準設定値を総計するための手段をさらに備える。
【００５４】
概念１６．概念１１の装置であって、移動平均を生成して周波数シフト補償されたクロック信号を生成するために、補償されたインデックスに記録するための補償された周波数を、電圧制御発振器を用いて生成するための手段をさらに備える。
【００５５】
概念１７．周波数シフトが補償されたクロックであって、位相制御システムと、電圧制御発振器を有するシンセサイザと、エンコーダ周波数シフト補償プロセッサとを備え、位相制御システムは、多数の周波数シフトをカウントして、シンセサイザで用いるために周波数シフト位相を決定するように構成され、周波数シフト補償プロセッサは、周波数シフト補償処理のための周波数シフトを評価して、周波数シフトが補償されたクロック信号を生成するように構成される。
【００５６】
概念１８．概念１７の周波数シフトが補償されたクロックであって、エンコーダの周波数シフトが補償されたクロック信号の周波数値は、多数の補償された位相値、合成された周波数値および振幅値の総和を用いて生成される。
【００５７】
概念１９．概念１７の周波数シフトが補償されたクロックであって、補償インデックスは、多数の、特定され、評価され、調整された、エンコーダの周波数シフトクロック信号要素の総和を用いて生成される。
【００５８】
概念２０．概念１７の周波数シフトが補償されたクロックであって、周波数シフトが補償されたクロック信号は、多数の補償された周波数シフト値の移動平均を用いて、補償インデックスから作成される。
【符号の説明】
【００５９】
１００  回転ステージ電子ビームライタシステム、１３０，２２０  位相ロックループ、１４０  シンセサイザ、２００  エンコーダ、２１０  エンコーダインデックス、２２０  位相ロックループカウンタ、２３０  電圧制御発振器、２５０  フィードフォワードフィルタ、４００  周波数シフト補償プロセッサ。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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