的输出OP和代表物体OB的期望的位置的设定点SP来 驱动致动器系统AS。
[0050] 在图2中，致动器系统AS被示出为在物体OB和参照物RE之间施加力F，然而本身不 必将力施加在参照物RE上。为了最小化由于所施加的力导致的干扰，可W设置所谓的独立 力框架(separate force frame)，其与参照物RE不禪合，允许将力F施加在物体上而不干扰 参照物RE,所述参照物被测量系统MS使用W确定物体相对于参照物RE的位置。
[0051] 在图2中，测量系统MS被示出为测量物体OB相对于参照物RE的位置。虽然该附图可 W建议执行直接测量，但是测量系统被配置用于测量物体相对于另一个结构的位置也是可 行的。测量系统MS被考虑用于测量物体相对于参照物RE在一个或多个自由度上的位置，只 要该位置可W从测量系统MS的输出中扣除或推断出即可。可被测量系统MS测量的自由度的 示例为X方向、与X方向垂直的Y方向和围绕与X方向和Y方向都垂直的轴线(通常称为Z方向） 的旋转方向Rz。
[0052] 可W通过设定点发生器SPG提供设定点SP给控制系统CS。设定点发生器和控制系 统CS二者都可W作为光刻设备控制单元LAClK也如图1所示）的一部分。
[0053] 图3示意性地示出了可W作为图2的测量系统MS的一部分的传感器SE。该传感器包 括具有用于朝向物体OB发射福射束RB的福射源的传感器头SH。
[0054] 福射束RB至少部分地被例如为分束器等光学元件OE引导向物体OB，被表面SU朝向 光学元件OE反射回来W与参照束(例如初始福射束RB的一部分)干设，该干设被检测器DE检 测W确定物体OB在X方向上的位置。福射束在物体上反射的区域形成测量区域MSA，物体的 该位置实际上在物体的测量区域上被测量，W确定物体OB的位置。
[0055] 当物体OB仅沿X方向移动时，检测器DE的输出将对应于沿X方向的移动而改变，但 是在物体上的测量区域MSA相对于物体OB的位置保持不变。然而，当物体OB仅沿Z方向移动 时，检测器DE的输出将不改变，但是测量区域MSA在物体上的位置将随着沿Z方向的移动而 改变。因此，测量区域MSA在物体OB上的位置取决于物体在至少一个自由度（即在本实例中 为Z方向）上的位置。
[0056] 图4示出了可W作为图2的测量系统MS的一部分的传感器SE。该传感器包括具有用 于向物体OB发射福射束RB的福射源的传感器头SH。物体OB还被示出在另一个位置，如虚线 OB'所示，由虚线表示的物体OB相对于由实线表示的物体OB被沿Z方向移位。
[0057] 福射束RB被表面SU反射向检测器DE，对于位置OB'，表面由附图标记SU'表示，所述 检测器处理入射的被反射的福射束W导出物体OB的位置。表面SU例如可W包括光栅(未示 出），所述光栅允许根据传感器头SH和检测器DE的类型和构造确定物体在X方向和/或Z方向 上的位置。
[0058] 对于W实线示出的物体OB，福射束RB在物体OB上的测量区域MSA上被反射。当物体 OB仅沿X方向移动时，检测器DE的输出可W对应于沿X方向的移动而改变，而且测量区域MSA 在物体OB上的位置将随着沿X方向的移动而改变。
[0059] 当物体OB仅沿Z方向朝向W虚线示出的位置OB'移动时，测量区域的位置相应地变 到位置MSA '。
[0060] 因此，在图4中，测量区域在物体上的位置依赖于物体在至少两个自由度（即在本 实例中为X方向和Z方向）上的位置。
[0061] 图5示意性地示出了代表根据本发明的实施例的物体定位系统的方框图的一部 分。方框图包括代表待定位的物体的实际行为的方框P。输入给方框P的是信号U，该信号可 W是通过致动系统的致动器施加的力。信号U可W基于设定点，所述设定点代表目标位置和 测量位置MP0S，并且通过控制系统CS计算，控制系统未完全示出。信号U也可W称作对物体 的输入。
[0062] 输入U产生物体的实际位置AP0S。实际位置APOS被考虑作为方框P的输出。实际位 置APOS通过测量系统MS测量。测量系统MS提供输出OP，例如呈干设仪束长度的形式，其不必 对应于所关注的自由度，使得输出OP可能不得不被计算单元CAL转换为在期望的自由度上 的测量位置MPOS。
[0063] 控制系统CS包括具有物体的动态模型的观测器0BS，W基于设定点(在本实施例中 其被通过信号U间接地提供给观测器0BS)和测量系统MS的输出OP估计物体的内动态行为， 该输出OP通过信号e和增益L被提供给观测器0BS，运将在下面更详细地解释。
[0064] 在该实施例中，观测器OBS还包括测量系统的模型，并且输出对应于测量系统MS的 输出OP的被估计的输出E0P。由于物体的实际的动态行为与动态模型之间的差异和/或施加 在物体上的外部干扰，所估计的输出EOP可能与实际的输出OP不同。信号e为输出OP与所估 计的输出EOP之间的差。误差信号通过增益L被反馈给观测器W补偿该差异，W使所估计的 输出EOP与输出OP-致。
[0065] 在根据本发明的实施例的物体定位系统中，测量系统包括一个或多个传感器，用 于测量物体相对于参照物在一个或多个自由度上的位置，其中测量系统的每个传感器具有 相关联的在物体上的测量区域，物体相对于参照物在一个或多个自由度上的位置被测量， 并且其中物体上的至少一个测量区域的位置取决于物体在至少一个自由度上的位置，例如 如图3和4所示。
[0066] 动态模型包括至少一个测量区域的位置对物体沿至少一个自由度的位置的依赖 性。
[0067] 图6示出了在示意性的方框图中示出的观测器OBS的可能的状态空间表示。观测器 的状态通过附图标记Xobs指示。装置P和测量系统MS的动态模型通过矩阵A'、B'和C'表示。
[0068] 决定观测器的方程因而服从：
状态方程
[0070] EOP = C' ? XOBS 输出方程
[0071] 项L(OP-EPO)为修正项，其辅助减小由于动态模型和实际系统P、MS之间的差异产 生的影响，例如在动态模型的A'和B'分别与实际系统的A矩阵和B矩阵之间存在差异时。矩 阵L作为加权矩阵。
[0072] 在本发明的可能的实施例中，至少一个测量区域的位置对物体的在至少一个自由 度上的位置的依赖性可W通过提供输出方程的至少一个系数包括在动态模型中，在本实例 中是至少一个C'矩阵的系数，其依赖于物体在至少一个自由度上的位置。运可W通过C'（P) 表示，其中P为物体在至少一个自由度上的位置。位置P可W为物体的测量位置MP0S，或者可 W为设定点SP(参见图1)。设定点SP作为输出方程所依赖的位置P具有如下好处，即获得了 更稳定的系统。
[0073] 在一个实施例中，加权矩阵L也依赖于物体在至少一个自由度上的位置。因此，方 程可W写为：
状态方程
[0075] EOP = C' (P) ? XOBS 输出方程
[0076] 当e = 0P-E0P
时，下面的误差方程可W用公式表示为：
[0078] 使输出方程W及加权矩阵依赖于物体的位置的好处在于：给定的A'和C'（P)和L (P)可W被选择成使得(A'-L(p)*C'（P))的特征值为常数，运意味着误差行为与物体的位置 无关。
[0079] 再次参照图5,可W使用改进的观测器估计内动态行为IDB，例如W内动态模式的 形式。根据本发明的实施例，使用内动态行为作为观测器的输出来驱动致动器系统。下面将 参照图7和8描述使用内动态行为的两个示例。
[0080] 图7示出了与图5-致的具有测量系统MS的示意性的方框图，具有输出OP和观测器 0BS，观测器具有代表对应的物体的内动态行为的输出IDB。如上所述地确定内动态行为。例 如W内动态模式形式的内动态行为对输出OP有贡献，运意味着内动态行为对测量系统的每 个传感器的输出有影响。图示了转换矩阵CM,将内动态行为IDB转换为对输出OP的贡献A 0P。贡献A OP包括每个传感器的贡献，并且可W从输出OP中减去，W获得补偿的输出C0P，在 补偿的输出中内动态行为存在更少。因此，内动态行为对物体的测量位置的影响被最小化。 结果，驱动致动系统的控制系统观察到较少的内动态行为，使得带宽可W被增大。
[0081] 图8示出了与图5类似的示意性的方框图，但是其具有附加的用于内动态行为的有 源阻尼反馈。观测器的内动态行为IDB的输出被提供给控制单元CU,所述控制单元提供控制 信号C