JP6580544B2 - 基板支持ユニット上に基板を位置合わせする方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、基板支持部材上の所定の場所に基板を調節することを備える、基板を位置合わせするための位置合わせ装置に関する。本発明は、そのような装置が適用される、リソグラフィシステムにさらに関する。本発明はまた、そのような位置合わせ装置および／またはリソグラフィシステムに適用されるように構成された、制御された力生成デバイスに関する。本発明は、さらに、基板を位置合わせするための方法に関する。

基板用の位置合わせ装置が、米国特許第５７００２９７号から公知である。その公知のシステムにおいては、ノッチ付き半導体ウェハがプレート上に平坦に置かれる。ノッチ付き半導体ウェハのノッチは、プレートに固定的に装着された第１のローラーに対して位置決めされている。同様にプレートに固定的に装着された第２のローラーは、ウェハの周囲に沿って第１の点を位置決めする。第３のローラーは、およそウェハの半径に沿って移動可能な、ブラケットに固定的に装着されている。ブラケットは、代替的に、プレートに装着されたピボットピンのまわりにピボット回転するように適合されたピボットアームで置換される。ブラケットに力が印加されて、結果として、第３のローラーがウェハに対して力を印加する。この結果として生じる力は、ローラーの回転能力と合わされて、ウェハを、適正な位置決め位置へと回転させることができる。

本出願者は、基板の表面寸法が非常に高度な精度と再現性で制御される必要がある、ハイエンドのリソグラフィ処理に対しては、既知の位置合わせ装置は好適ではないことを見いだした。典型的な半導体基板は、その直径と比較すると、厚さが相対的に薄い。このことは、これらの半導体基板が、基板支持部材上に位置合わせされるときに、歪み（distortion）や破損（shattering）を生じやすいことを意味している。

出願者は、ウェハに歪みを与えることなく、正しい位置合わせを行うために、ウェハの位置合わせ中に、ウェハに対して正確で再現可能な力を与えることが非常に重要であることを見いだした。

米国特許第５１０２２９１号から、ばね装着アームの遠位端にウェハノッチ探索ピンを配置することが知られている。この既知の設計は、精度および再現性についての現在の標準には適合しないし、また上記の米国特許第５７００２９７号が遭遇する問題を解決することもない。

米国特許第５７００２９７号 米国特許第５１０２２９１号

本発明の目的は、上記の問題の１つまたは２つ以上を改善すること、または基板、特に、基板処理システムにおいて処理されるウェハを位置合わせするための代替的な位置合わせ装置を少なくとも提供することである。

第１の態様によると、本発明は、リソグラフィ装置と、基板位置合わせステーションとを備える、リソグラフィシステムを提供し、前記位置合わせステーションは、リソグラフィ装置に基板を導入する前に、前記基板を位置合わせするための位置合わせ装置を備え、前記位置合わせ装置は：
・前記基板および／または基板支持部材を支持するための位置合わせ基台と、
・前記基板に接触力を印加するために配設された力生成デバイスと
を備え、前記力生成デバイスは：
・好ましくは剛性のある近位端および遠位端と、前記近位端と前記遠位端の間に延びる弾性変形可能なアーム部位とを備える、アームと、
・前記近位端を前記位置合わせ基台に接続する接続部であって、前記アームは前記接続部を介して前記位置合わせ基台に対して移動可能である、接続部と、
・前記近位端の変位を生じさせるように配設されたアクチュエータと
を備え、
ここにおいて、前記アームの前記遠位端には、前記基板の縁端に接触するための接触部位が設けられており、
それによって、前記変位が発生すると、前記接触部位によって前記接触力が前記基板に印加され、前記接触力は、前記弾性変形可能なアーム部位と、前記変位とによって決定される。

基板を位置合わせすることは、事前定義された座標系に対して、基板を位置合わせすることを備える。事前定義された座標系とは、典型的には、リソグラフィ装置内部、例えば暴露室内部に適用される座標系であってもよい。この座標系は、リソグラフィ装置内部に配設された様々な構成要素の位置および／または方位を定義する。代替的に、事前定義された座標系は、リソグラフィ装置の座標系と特定の関係を有する。位置合わせ装置は、高精度で基板を位置合わせすることを可能にする。基板は、座標ｘ、ｙ、Ｒｚの１つまたは複数において位置合わせされ得る。座標ｘ、ｙは、基板がそこに配置される、位置合わせ面とも呼ばれる、面の内部の位置を定義する。この位置合わせ面は、一般的に、基板または基板支持部材を受容する位置合わせ基台の表面に実質的に平行である。座標Ｒｚは、ｚ軸に対する回転を定義し、ｚ軸は位置合わせ面に垂直に配向されている。ｚ軸は、一般的に、リソグラフィ装置の光学軸に実質的に平行である。基板は、それによって、その中の１つまたは複数の構成要素に対する既知の方位で、リソグラフィ装置中に進入させて、高精度での基板表面の暴露を可能にする。

アームの近位端とは、アームと位置合わせ基台の間の接続部分と、アクチュエータの駆動可能要素とに、最も近接するアームの部分である。近位端はまた、第１の端部または変位端とも呼ばれる。アームの遠位端は、ベースへの接続部分から、およびアクチュエータから遠位にある。遠位端はまた、第２の端部または基板接触端とも呼ばれる。

多くの用途において、位置合わせされる基板は、ウェハ、例えばシリコンウェハである。アームの近位端の変位は、例えば、公差内で変動するウェハの寸法によって、特定の寸法の異なるウェハ間で変わる可能性がある。しかしながら、本発明者らは、本発明の異なる態様の力生成デバイスを使用すると、異なるウェハ間の接触力の変動は無視できることを観察した。

ウェハテーブルなどのような基板支持部材上への基板の位置合わせの結果として、基板は、基板支持部材に締結され得る。基板をその上に位置合わせして固定された、基板支持部材は、続いて、基板の暴露のためにリソグラフィ装置中に導入され得る。本明細書に記載される位置合わせ装置は、荷電粒子ビームリソグラフィ、特に大量の平行ビームを使用するイオンまたは電子ビームリソグラフィ装置に特に好適である。しかしながら、それは、光学リソグラフィ、例えば、極端紫外光（ＥＵＶ）を使用する光学リソグラフィなどの、その他の種類のリソグラフィシステムに使用されるのにも同等に適している。

第２の態様によると、本発明は、基板を位置合わせするための位置合わせ装置を提供し、前記位置合わせ装置は、
・前記基板および／または基板支持部材を支持するための位置合わせ基台と、
・前記基板に接触力を印加するように配設された力発生デバイスと
を備え、前記力発生デバイスは：
・好ましくは剛性のある近位端および遠位端と、前記近位端と前記遠位端の間に延びる弾性変形可能なアーム部位とを備える、アームと
・前記近位端を前記位置合わせ基台に接続する接続部であって、前記アームは前記接続部を介して前記位置合わせ基台に対して移動可能である、接続部と、
・前記近位端の変位を生じさせるように配設されたアクチュエータと
を備え、
前記アームの前記遠位端には、前記基板の縁端に接触するための接触部位が設けられており、
それによって、前記変位によって、前記接触力が前記接触部位によって前記基板に印加され、前記接触力は、前記弾性変形可能なアーム部位と、前記変位とによって規定される。

実施形態において、第２の態様の位置合わせ装置は、第１の態様によるリソグラフィシステムの位置合わせ装置として使用される。

第３の態様によると、本発明は、対象物に事前定義された接触力を印加するように配設された力生成デバイスを提供し、前記力生成デバイスは：
・好ましくは剛性のある近位端および遠位端と、前記近位端と前記遠位端の間に延びる弾性変形可能なアーム部位とを備える、アームと、
・前記接続部を介して前記アームが前記装着部に対して移動可能であるように、前記近位端を前記装着部に接続する、接続部と、
・前記装着部に対して前記近位端の変位を生じさせるように配設されたアクチュエータと
を備え、
前記アームの前記遠位端には、前記対象物に接触するための接触部位が設けられており、
それによって、前記変位が発生すると、前記接触部位によって接触力が前記対象物に印加され、前記力は、前記弾性変形可能なアーム部位と、前記変位とによって規定される。

実施形態において、第３の態様の力生成デバイスは、第２の態様の位置合わせ装置の力生成デバイスとして、および／または第１の態様のリソグラフィシステムの力生成デバイスとして使用される。

力生成デバイスは、対象物に所定の力を印加することを可能にする。力生成デバイスは、対象物に所定の力を再現可能に及ぼすことを可能にする。力生成デバイスは、特に、再現可能な方法で、比較的低い力、例えば、約１Ｎ以下の力を対象物に印加するように構成されている。この力生成デバイスは、実質的に一定の力が印加されなくてはならない用途において、特に比較的低い力を必要とする用途において、特に有利である。

力生成デバイスは、位置合わせ中に基板に正確な力を印加することを可能にする。基板に印加される力は、１Ｎ以下とすることができる。それによって、基板の正確な位置合わせが得られて、同時に、基板を歪ませるか、または損傷させるリスクを回避、最小化または少なくとも低減する。

第４の態様によれば、本発明は、第２の態様の位置合わせ装置と、位置合わせされた基板を処理するための基板処理装置と、位置合わせされた基板を位置合わせ装置から基板処理装置まで転送するための転送システムとを備える、リソグラフィシステムまたは検査システムなどの、基板処理システムを提供する。

位置合わせ装置は、リソグラフィシステムまたは検査システムにおいて使用するための、基板を位置合わせするための確実な方法を提供する。位置合わせ装置は、リソグラフィシステムまたは検査システムに含まれる。代替的に、位置合わせ装置は、システムから分離されている。両方の場合において、転送システムは、位置合わせされた基板を位置合わせ装置から基板処理装置まで転送するように配設されている。

以下において、様々な実施形態が、第１の態様によるリソグラフィシステム、第２の態様による位置合わせ装置、第３の態様による力生成デバイス、および第４の態様による基板処理システムについて、説明される。

一実施形態において、変位を生じさせる、誘発する、または引き起こすのに使用されるアクチュエータは、線形または回転の作動を与える、空圧式、電気式および／または油圧式のアクチュエータである。アクチュエータは、作動力および／または作動トルクをアームの近位端に及ぼすか、または印加するように配設されている。アクチュエータは、アームの近位端に作動力を与えるように配設された、線形移動する駆動可能要素が設けられたアクチュエータであってもよい。代替的に、アクチュエータは、ホイールがその中心軸に対して回転させられるときに前記近位端の変位を誘発するように配設された、エキセントリックホイール（excentric wheel）を備えてもよい。代替的に、アクチュエータは、電磁石の起動および／または停止時にアームの近位端の変位を生じさせるように配設された、電磁石を備える機構によって実現されてもよい。さらに代替的に、アクチュエータは、アームの近位端に作動トルクを与えるように配設されてもよい。代替的に、作動は手作業で行い得る。一般に基板の縁端に印加される接触力は、アームの、特に弾性変形可能なアーム部位の様々な特性、例えば、アームの寸法および方位、アームの遠位端の変位量、および結果として生じる弾性変形可能なアーム部位の曲げたわみ（bending deflection）、ならびに弾性変形可能なアーム部位のばね特性、例えばばね定数などによって決定されることになる。

一実施形態において、弾性変形可能なアーム部位は、前記近位端の前記変位の方向に実質的に垂直に延びるように配設されているとともに、弾性変形可能なアーム部位は、前記基板の前記縁端に正接して配向されるように配設されている。それによって、位置合わせ装置における半導体ウェハなどの実質的に円形の基板に印加されるときには、接触力は、基板を支持する基板支持領域の中心に向かって、半径方向に向けられることになる。それによって、制御されない、または意図されない基板の回転は回避され得る。接触部位は、円周縁端とも呼ばれる、基板の縁端と接触しているときには、アームは、好ましくは、接触部位が基板に接触する点に対して、基板の縁端の正接線に実質的に平行な方向に延びている。さらに、アームの近位端の変位は、弾性変形可能なアーム部位をわずかに屈曲させる効果を有する。このことは、接触部位によって印加される接触力の徐々の蓄積を確実にして、力生成デバイスによって基板に印加される接触力を正確に制御することを可能にする。

一実施形態において、位置合わせ装置は、使用時に、基板または基板支持部材がその上に配設され得る、支持領域を備える。基板が、前記支持領域上、または支持領域内に位置する基板支持部材上に、配置されている場合には、位置合わせすると、基板の縁端は、２つの接触部材と機械的に接触して配設される。力生成デバイスおよび２つの接触部材は、基板がそれらの間に配置されるように、配設される。力生成デバイスは、基板の縁端に接触するために配設された、接触部位を備える。接触部位は、アームの遠位端に、またはその近くに配設される。前記アームの近位端は、アームの近位端の変位時に、基板の縁端に向かう方向に、アームの遠位端を移動させるために、支持領域に対して移動可能に配設されている。アームの遠位端上の接触部位が基板と接触し、近位端が、アクチュエータの影響によりさらに下に変位されるとき、弾性変形可能なアーム部位が屈曲または湾曲する。それに応じて、アームの近位端を移動させる、作動力またはトルクは、基板の縁端に直接的に作用はしていない。基板の縁端に及ぼされる接触力の量は、とりわけ、弾性変形可能なアーム部位の弾性と、弾性変形可能なアーム部位の屈曲または湾曲の量とに依存する。前記アームの近位端の変位を制御することによって、アームの屈曲または湾曲の量は、したがって基板の縁端上の力の量は、正確に設定され得る。

すなわち、本発明の位置合わせ装置は、例えば、アームの寸法、方位、およびばね特性と共に、基板に印加される接触力を決定する、弾性変形可能なアーム部位の屈曲または湾曲を与えるために、アームの近位端の変位を制御することによって、基板に対して、正確で再現可能な力を印加することを可能にする。なお、本発明の位置合わせ装置は、高度な柔軟性または低い堅さ（stiffness）を有する、弾性変形可能なアーム部位を適用することによって、および／または遠位端に設けられた接触部位が基板の周囲と接触するときに、アームの少量の屈曲または湾曲を与えるように、アームの近位端の変位を制御することによって、基板に非常に小さい力を印加することを可能にすることに留意されたい。このことにより、この位置合わせ装置は、ウェハの歪みが最小であるか、または実質的に無である、正しい位置合わせをもたらすための、基板支持部材、例えば、ウェハキャリアまたはウェハテーブル上での、ウェハなどの基板の位置合わせに対して、非常に好適になる。

一実施形態において、前記位置合わせ装置は、前記近位端の前記変位を制限するための、変位止め（displacement stop）を備える。この変位止めは、アームの屈曲または湾曲の量を制限する。変位止めは、それによって、基板に印加することのできる接触力を制限し、したがって、基板に事前定義された低い力を印加するのを可能にすることに寄与する。アームの近位端が変位止めと接触しているときに、接触部位によって与えられて、基板に作用する力は最大である。変位止めは、アクチュエータと比べてアームの反対側に配設されて、アームの近位端の変位を拘束してもよい。

一実施形態において、前記変位止めの位置は調節可能である。変位止めの位置が調節可能であるので、アームの屈曲または湾曲の量は調節可能である。変位止めの位置を調節することによって、基板の縁端に印加される力は、所望の値に対して正確に調節され得る。さらに、調節可能な変位止めは、位置合わせ装置を基板の直径に適合させることを可能にする。

なお、接触力、特に、基板上に印加された、接触力の大きさも、アームの堅さ、特に、弾性変形可能なアーム部位の堅さに依存することに留意されたい。

一実施形態において、位置合わせ装置は、前記位置合わせ基台に接続されて、前記基板の前記縁端に接触するように配設された、２つの接触部材を備える。２つの接触部材は、互いに距離を空けて配設され、基板を支持するために配設された支持領域の周囲に沿って配設されている。２つの接触部材およびアームの遠位端の接触部位は、基板用の支持領域の境界を定め、基板の移動を拘束する。それによって基板は、２つの接触部材と接触部位とによって画定される位置に位置合わせされ得る。接触部材は、基板のｘ、ｙ位置を画定する。

一実施形態において、前記接触部材は、前記接触部材と前記接触部位とによって画定される領域の中心に向かって、およびそれから離れて移動可能である。それによって、位置合わせ前に、接触部材と接触部位分とによって境界を定められる初期基板支持領域は、拡大され得て、基板が基板支持領域上に設置されるときに、基板が接触部材のいずれか一方または両方の上に着地するか、またはその他の方法で接触するリスクを低減する。いくつかの実施形態において、接触部位および接触部材は、支持領域の周囲を形成する円を画定し、接触部材は半径方向に移動可能である。好ましくは、阻止部材が、前記接触部材の前記中心に向けての移動を制限するために設けられる。２つの接触部材が、阻止部材に押し当てて配設される場合に、２つの接触部材は、基板の位置合わせのための、固定基準点を形成する。

一実施形態において、前記近位端の前記変位は、前記２つの接触部材を相互接続する相互接続線に対して実質的に垂直方向に向けられている。接触部材は、好ましくは、アームの遠位端に対して対称に配設されている。それによって、２つの接触部材によって基板に及ぼされる力は、対称になる。

一実施形態において、前記接触力は、前記２つの接触部材の間の相互接続線に実質的に垂直である。

一実施形態において、アームは、特にアームが屈曲または湾曲されていないとき、前記２つの接触部材の間の相互接続線に実質的に平行な方向に延びるように配設されている。

一実施形態において、前記接続部は、第１の端部において前記近位端に、第２の端部において装着部に接続された弾性変形可能な接続部位を備え、前記装着部は、前記位置合わせ基台に接続されている。弾性変形可能な接続部位は、好ましくは、基板面に平行な面内での、アームの近位端の変位、例えば回転および／またはその他の動きを可能にする。装着部は、少なくともアームの近位端の変位の方向において、位置合わせ基台に対して固定されている。弾性変形可能な接続部位を介する装着部に対する近位端の移動を実現することは、移動部品間の摩擦を回避または少なくとも最小化し、したがって、アームの近位端の変位中に、放出される粒子の量を最小化する。それによって、その後の基板支持部材への基板の締結の品質を低下させる可能性のある、基板または基板支持部材の汚染のリスクが、低減される。さらに、弾性変形可能な接続部位を備える、接続部によって、位置合わせ基台に対するアームの相対的変位を実現することは、位置合わせ基台へのアームの制御された接続を提供することができ、その接続は、時間の経過に対して実質的に一定である。

一実施形態において、装着部は、その位置を、近位端の変位の方向と異なる、１つまたは複数の方向において調節可能な状態で配設されている。

さらなる実施形態において、前記弾性変形可能な接続部位は、縮小横断面の部分を備える。好ましくは、前記弾性変形可能な接続部位は、アームの前記近位端に接続された剛性部位と、前記装着部の間に延びる。ネック断面またはテーパ断面とも呼ばれる、縮小横断面は、弾性変形可能な接続部位の周辺部よりも小さい横断面を有する。縮小横断面は、接続部の制御された、再現可能な変形を提供する。

一実施形態において、前記接続部はピボット機構を備え、前記ピボット機構はピボット軸を備え、前記近位端は、前記アクチュエータが前記アームの前記近位端の前記変位を生じさせるときに、前記ピボット軸のまわりにピボット回転するように配設されている。ピボット軸は、位置合わせ基台に、したがって、基板がその上に配置される基板支持部材の表面にも、および／または基板の上面に実質的に垂直である。

一実施形態において、接続部の弾性変形可能な接続部位は、リーフスプリングによって実現される。リーフスプリングは、装着部に対して、すなわち、位置合わせ基台に対して、アームの回転を可能にするように配設されている。リーフスプリングは、一方向に弾性変形可能であり、アームの遠位端が基板の縁端に向かって回転することを可能にする、弾性変形可能な接続部位の確実な屈曲領域を提供する。好ましくは、弾性変形可能な接続部位は、アームの移動および／または屈曲が、特に接触部位が設けられた遠位端の移動が、基板支持部材の表面およびその上に設置された基板の面と実質的に同一面内にある。リーフスプリングは、その他すべての方向において堅く、アームの移動および／または屈曲が、基板支持部材の面内に残留することを確実にする。

一実施形態において、弾性変形可能なアーム部位は、１つまたは複数のリーフスプリングを備える。

さらなる実施形態において、弾性変形可能なアーム部位に含まれる、１つまたは複数のリーフスプリングの表面は、位置合わせ基台の表面に実質的に垂直な方向に配設されている。１つまたは複数のリーフスプリングは、弾性変形可能なアーム部位を設けるのに好適な方法を提供する。リーフスプリングの表面を、基板支持部材の表面に垂直な方向に配設することによって、リーフスプリングは、遠位端を基板の方向に屈曲させるように、アームを屈曲させることができ、これに対して、その他の方向には実質的に堅い。

さらなる実施形態において、前記弾性変形可能なアーム部位は、第１のリーフスプリングと、第２のリーフスプリングとを備え、第２のリーフスプリングは、第１のリーフスプリングに実質的に平行に配設されるとともに、第１のリーフスプリングの表面に実質的に垂直な方向において、第１のリーフスプリングから距離を空けて配設されている。したがって、第１および第２のリーフスプリングは、平行なリーフスプリング湾曲部を形成するために、アームに沿った縦方向に互いに平行に配設されている。第１のリーフスプリングおよび第２のリーフスプリングは、このように長方形の反対辺を形成する。このことは、リーフスプリングが、屈曲の間に、互いに平行のままとなり、アームの遠位端が回転するのを防止することを確実にする。特に、接触部位が、基板の縁端に設けられたノッチを係合するように配設されているときに、アームの遠位端とその上に設けられた接触部位の回転は、位置合わせに悪影響を与える。第１および第２のリーフスプリングの表面を基板支持部材の表面に垂直な方向に配設することによって、リーフスプリングは、アームの遠位端の基板の方向への屈曲を可能にし、それに対して、その他の方向には実質的に堅い。２つの平行なリーフスプリングは、変位の方向を除くすべての方向で高い堅さを有する機構をもたらす。このことは、変位と基板に印加される接触力の両方が、正確で再現可能であることを確実にする。

一実施形態において、位置合わせ装置は、アームの近位端の変位を駆動するためのアクチュエータを備える。アクチュエータは、アームの変位を制御する確実な方法を提供する。アクチュエータがオンにされると、アクチュエータは、アームの近位端に力またはトルクを印加し、それによってアームが変位させられることになる。この変位の結果として、アームの遠位端が基板の方向に移動する。アームの近位端が弾性変形可能な接続部位またはピボット機構を備える接続部によって、位置合わせ基台に接続されている、一実施形態において、アクチュエータは、弾性変形可能なアーム部位と接続部の間の位置において、アームに力を印加するように配設されている。

一実施形態において、位置合わせ装置は、前記変位と反対の方向に向けられた、偏倚力を印加するように配設された、偏倚機構を備える。このことは、アクチュエータが停止されると、アームの近位端が、そのデフォールト位置に戻ることを確実にする。

一実施形態において、アームがアクチュエータに当接してとどまり、それによって、アクチュエータが起動していないときに、アームの変位が発生しないことを実質的に確実にするために、偏倚要素は、アームの近位端をアクチュエータの方向に押すように配設された力を与える。アームの変位は、アクチュエータが起動されるときにだけ発生する。

一実施形態において、前記偏倚機構は、リターンスプリングを備える。このことは、位置合わせ装置を真空中で動作させるときにも、空圧アクチュエータを使用することを可能にする。

一実施形態において、前記偏倚機構は、前記アクチュエータを前記アームに接続することによって実現される。このことは、偏倚機能がアクチュエータに一体化されることを意味する。

一実施形態において、位置合わせ装置は、その縁端にノッチを設けられた基板を位置合わせするように配設され、ここにおいて、接触部位がノッチを係合するように配設される。接触部位が基板のノッチを係合するときに、接触部位は、基板を位置合わせ位置に移動させるために、ノッチに対する接触部位の相対位置および／またはノッチの形状に応じて、基板の並進および／または回転を駆動するために、基板に力を与えることができる。代替的に、位置合わせ装置が、前記位置合わせ基台に接続されて、前記基板の前記縁端に接触するように配設された、２つの接触部材を備えるときには、接触部材のいずれか一方、または接触部位が、ノッチを係合するために使用され得る。基板のＲ_z位置合わせは、接触部位または接触部材のいずれがノッチを係合するかによって決定されることになる。

一実施形態において、位置合わせ装置は、その縁端にオリエンテーションフラット（orientation flat）を設けられた基板を位置合わせするように配設されているとともに、前記位置合わせ装置は、前記オリエンテーションフラットに接触するように配設された第３の接触部材を備え、ここにおいて接触部位はオリエンテーションフラットに接触するように配設されている。オリエンテーションフラットは、基板の周囲に設けられたフラット部分である。オリエンテーションフラットは、上述のノッチの代替としてのオリエンテーションマークを形成する。代替的に、２つの接触部材は、フラット部分に接触するのに使用され得る。基板のＲ_z位置合わせは、接触部位と接触部材のいずれがフラット部分に接触するかによって決定されることになる。

一実施形態において、前記接触部位は、円筒状要素を備える。これは、接触部位と基板の間に画定された接触領域をもたらす。それはまた、基板の周囲にあるノッチを係合するために好適は形状をもたらす。円筒状要素の縦方向軸は、好ましくは、基板支持ユニットまたは位置合わせ基台上に位置する基板支持領域に対して実質的に垂直に配向される。

一実施形態において、前記円筒状要素は、前記アームの前記遠位端に回転可能に接続されている。この実施形態においては、ノッチにおける円筒状要素の初期位置が前記ノッチの中心からずれる場合には、円筒は、基板を位置合わせ位置に運ぶために、ノッチ内の中心位置に向かって基板の縁端に沿って転動することができる。円筒状要素がその中心線のまわりに自由に回転可能である場合には、円筒状要素と基板の縁端の間の摩擦が、低減されるか、またはさらに実質的に消去される。円筒形の接触部位は、基板が接触部位に沿って垂直に移動することをさらに可能にする。

一実施形態において、前記接触部材は、実質的に円筒形を有する。接触要素の縦方向軸は、好ましくは、基板支持ユニット上または位置合わせ基台上に位置する基板支持領域に実質的に垂直に配向されている。接触要素の高さは、基板の位置合わせ中と、基板が基板支持部材に締結されるか、またはその他の方法で固定されたときの両方で、それらが基板の縁端に接触することができるようになっている。すなわち、基板は、実質的に接触部位および接触部材との接触を失うことなく、したがって位置合わせ位置を維持しながら、垂直方向に移動することができる。このことは、位置合わせされた基板を、毛管力による締結中のように、基板と基板支持部材の間の垂直距離に影響を与える締結機構を介して基板支持ユニットに締結するときに、特に有利である。

一実施形態において、前記接触部位および前記接触部材は、低摩擦材料を備える表面を有し、前記低摩擦材料は、前記基板縁端の摩擦係数よりも低い摩擦係数を有する。低摩擦材料は、接触部材および／または接触部位と基板の間の摩擦を低減する。このことは、接触部位が、基板を位置合わせ位置へ移動させるためにノッチを係合するときに、基板の移動が、接触部材／部位と基板の間の摩擦によって妨げられないことを確実にする。このようにして、基板が正確に再現可能に位置合わせ位置に配設され得ることが確実にされる。

一実施形態において、接触部位の移動は、少なくとも移動が基板支持部材の基板支持領域に平行な面内にあるのが好ましい、アームの近位端が変位止めの近くにあるときには、実質的に直線状の移動である。実質的に直線状の経路に沿った接触部位の移動は、基板の位置合わせの角度誤差を低減する。

一実施形態において、前記接続部は、特に、前記アームの延長に実質的に垂直な方向における、前記近位端の並進移動を可能にするように配設されている接触並進機構（contact translation arrangement）を備える。例えば、接触並進機構は、線形ガイドを備えてもよい。これの一実施形態において、アームの近位端は、アームの近位端を並進させるように配設された、接触並進機構を用いて、基板支持部材に接続されて、それによってアームの近位端の変位を可能にする。このようにして、上述のような弾性変形可能な接続部位を介する屈曲の代わりに、アームは、実質的に直線状の経路に沿って移動する。実質的に直線状の経路に沿った接触部位の移動は、基板の位置合わせの角度誤差を低減する。

一実施形態において、位置合わせ装置は、装着プレートを備え、前記アクチュエータと前記接続部は、前記装着プレートに接続されている。アクチュエータ、接続部、および、存在する場合には、変位止めを装着プレート上に装着することによって、これらは、位置合わせ基台に固定的に、または移動可能に接続され得る。

一実施形態において、前記装着プレートは、位置合わせ並進機構によって前記位置合わせ基台に接続されており、前記位置合わせ並進機構は、前記アームの延長に実質的に平行な方向に、前記アームの並進移動を可能にするように配設されている。位置合わせ並進機構は、基板に対する力生成デバイスの位置の調節を可能にする。

一実施形態において、システムは、前記基板を支持するための基板支持部材を備え、前記システムは、前記基板を前記基板支持部材上に位置合わせするように構成されている。位置合わせ装置は、基板支持ユニット上の所定の位置および／または方位に基板を位置合わせするように構成されている。ウェハテーブルとも呼ばれる、そのような基板支持部材は、暴露中、および位置合わせステーションとリソグラフィ装置の間の移送中に基板を支持するために、基板がその上に締結された状態で、リソグラフィ装置中に進入させられるように構成されてもよい。

一実施形態において、前記基板支持部材は、運動学的マウントを介して前記位置合わせ基台上に配置される。このことは、基板支持部材が、位置合わせ装置において、事前定義された位置に位置することを確実にする。同一の運動学的マウントが、好ましくは、リソグラフィ装置において形成される。それによって、基板支持ユニットが、リソグラフィ装置内部に配置されるときに、位置合わせ装置において基板支持ユニット上に位置合わせされている、基板は、リソグラフィ装置内でも同位置に位置合わせされることになる。

一実施形態において、位置合わせマークが、基板支持部材上、または基板支持部材がその上の指定位置に設置されている、さらに別のユニット上、に設けられる。代替的および／または追加的に、基板には、１つまたは複数の位置合わせマークを設けられ得る。位置合わせマークを検出して読み出すことによって、放射線放射システムの光学軸に対する、基板の位置および方位が決定され得る。代替的および／または追加的に、位置合わせ装置の精度は、位置合わせマークの検出の結果に基づいて、検証および／または調節され得る。

一実施形態において、前記力生成デバイスは、前記遠位端に対する前記近位端の前記変位が所定の区間内であるときに、前記接触力が実質的に一定となるように構成される。上述のように、接触力は、特に、弾性変形可能なアーム部位の屈曲量、およびばね定数について、弾性変形可能なアーム部位の特性によって決定されることになる。

第５の態様において、本発明は基板を位置合わせする方法を提供し、この方法は：
・前記基板を、位置合わせ基台上、または位置合わせ基台上に配置された基板支持部材上に配置することと；
・接触力を前記基板の縁端上に印加するための力生成デバイスを設けることと、前記力生成デバイスは：
・剛性のある近位端および遠位端と、前記近位端と前記遠位端の間に延びる弾性変形可能なアーム部位とを備えるアームであって、前記アームの前記遠位端には前記基板の前記縁端に接触するための接触部位が設けられているアームと、
・前記近位端を前記位置合わせ基台に接続する接続部であって、前記アームは前記接続部を介して前記位置合わせ基台に対して移動可能である、接続部と、
・前記近位端の変位を生じさせるように配設されたアクチュエータであって、それによって、前記変位によって、前記接触力が前記接触部位によって前記基板に印加され、前記接触力は、前記弾性変形可能なアーム部位によって規定される、アクチュエータと、を備え、
・前記アームの前記近位端の前記変位を生じさせ、それによって前記接触力を前記縁端に印加するとともに、位置合わせ位置への前記基板の回転および／または並進を生じさせることと
を備える。

この方法は、基板の高度に正確な位置合わせを可能にする。基板を損傷させるリスクは、低い、所定の力を再現可能に印加することを可能にする、力生成デバイスの構築によって低減される。

アームの近位端の変位は、弾性変形可能なアーム部位の変形または屈曲を招き、これによってアームの遠位端が基板に向かって移動する。接触部位は、基板の縁端に接触し、それによって接触力をその上に印加することを可能にされる。接触力は、位置合わせ位置への基板の移動を誘発することになる。接触力は、アームの特性、特に、アームの位置および方位、近位端の変位、および弾性変形可能なアーム部位のばね特性によって決定される。これらのパラメータは、すべて前もって設定され得る。それによって、事前定義された、低い接触力が再現可能な方法で達成され得る。このことは、基板の高精度な位置合わせを可能とし、同時に基板を損傷させるか、または歪ませるリスクを低減する。

実施形態において、力生成デバイスは、上述の第３の態様の力生成デバイスである。

実施形態において、第５の態様による基板を位置合わせする方法は、上述の第２の態様の位置合わせ装置を使用して実行される。

この方法において使用される位置合わせ装置および力生成デバイスは、上述の位置合わせ装置および力生成デバイスと、同等の効果および利点を有する。この方法は、第１の態様によるリソグラフィシステムおよび／または第３の態様による基板処理システムにおいて使用されてもよい。この方法は、第１の態様のリソグラフィシステムにおいて適用されてもよい。

一実施形態において、基板の回転および／または並進は、接触部位および２つの接触部材によって制限または拘束されており、基板は、接触部位と２つの接触部材の間に配置されている。好ましくは、接触部位および２つの接触部材が、基板の周囲に対応する円に沿って配置されている。接触部材は、接触部位の位置および円の中心によって画定される中心線から等距離に位置している。

一実施形態において、前記変位、前記作動力、前記作動トルク、および／または前記接触力は、前記基板の表面によって画定される面内、またはそれに平行な方向、に向けられている。

一実施形態において、アームの近位端の変位は、前記基板の前記縁端が接触部位と２つの接触部材とに接触するときに終了され、前記接触部位および前記接触部材は、前記基板の移動を拘束する。この位置において、基板はその位置合わせ位置にある。

一実施形態において、この方法は、その縁端にノッチが設けられた基板に適用され、この方法は、
・接触部位の近傍にノッチを配置するステップと、
・接触部位とノッチを係合させ、それによってアームの近位端が変位させられるときに、基板の回転および／または並進を作動させるステップと
を備える。

半導体ウェハのような基板は、基板表面の結晶方位を指示するノッチが設けられていることが多い。接触部位をノッチ内に配置することによって、基板は、定義された回転位置へと回転され、Ｒ_z方向において基板を位置合わせする。それによって、位置合わせの精度は改善され得る。上述のように、ｘ、ｙ座標における位置合わせは、２つの接触部材のこの面内の位置によって決定される。ノッチ内への接触部位の移動中に、接触部位がノッチの中心にないときに、接触部位は、基板の縁端に力を印加することもでき、この力は、基板を回転させて、接触部位をノッチの中心に配置して、基板を所望の位置合わせ位置に配設する。

一実施形態において、方法は、
・前記接触部材を第１の位置に配置するステップであって、前記第１の位置は第２の位置から遠隔である、前記接触部材を第１の位置に配置するステップと、
・基板を前記基板支持部材上に配置するステップと、
・前記接触部材を前記第２の位置まで移動させ、それによって接触部材を前記基板に向かう方向に移動させるステップと、
・前記接触部位および前記接触部材が前記基板の前記縁端に接触するように、前記近位端の変位を生じさせるステップと
を備える。

接触部材を第１の位置に配置することによって、基板がその上に設置される領域が増大され、それによって、基板支持ユニットまたは位置合わせ基台上への配置中に、基板が接触部位と接触部材の１つまたは複数に偶発的に触れるリスクを低減することができる。

一実施形態において、この方法は、特に、前記アームの前記近位端の前記変位の前に、前記接触部材に対して前記力生成デバイスの位置を調節することを備える。それによって、接触部位の位置は、基板を基板支持部材上に配置する前に、調節され得る。それによって、基板支持部材の自由領域が増大されて、基板が、基板支持ユニット上に配置されている間に、接触部位または接触部材に触れるリスクを低減する。代替的または追加的に、接触部材に対する接触部位の位置は、定義された位置へと調節されて、基板位置合わせの精度および／または効率を向上させることができる。

一実施形態において、基板は、前記基板の周囲縁端に設けられたオリエンテーションマークが所定の位置に位置するように、基板支持部材上に配置される。オリエンテーションマークは、半導体処理の分野において知られており、ノッチまたはオリエンテーションフラット、すなわち基板の縁端におけるフラット部分とすることができる。オリエンテーションマークは、結晶面、および基板表面上の方向と特定の関係を有する。

一実施形態において、力生成デバイスの位置は、基板を位置合わせすること、基板の位置および／または方位を測定すること、および測定された位置および／または方位に応じて、力生成デバイスの位置、特に力生成デバイスのアームの接触部位の位置を調節することを備える、較正ステップにおいて調節される。

第６の態様によると、本発明は、上述のような位置合わせ装置を使用して、基板支持部材上に基板を位置合わせする方法を提供し、この位置合わせ装置は、接触部位と２つの接触部材とを備え、前記方法は、
・支持部材上に基板を配設するステップと、
・アームの近位端を変位させるステップと、
・基板が２つの接触部材と接触部位とに接触して、アームの所望の量の屈曲または湾曲が得られたときに、アームの近位端の変位を終了させるステップと
を備える。

この方法は、本発明による位置合わせ装置を使用して、基板を位置合わせする確実な方法を提供する。本発明の位置合わせ装置を使用することによって、小さい力を使用して、基板が２つの接触部材と接触部位止めの間に固定される。このことによって、この方法は、ウェハの歪みが最小であるか、または実質的に無である、正しい位置合わせをもたらすために、ウェハキャリア上のウェハを位置合わせするのに非常に好適になる。

実施形態においては、第６の態様の方法は、第５の態様による方法に対して、上述した実施形態の１つまたは複数を備える。

本明細書において記述されて図示される様々な態様および特徴は、可能であればどこにでも、個別に適用され得る。これらの個別の態様、特に、添付の従属請求項に記述された態様および特徴は、分割特許出願の主題とされ得る。

本発明は、添付の概略図面に示された例示的実施形態に基づいて解説される。

ノッチを設けられた工業標準基板を示す概略図。 工業標準基板の典型的なノッチを示す概略図。 本発明の一実施形態による基板位置合わせ装置を示す概略上面図。 図２において、線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った概略横断面図。 本発明の一実施形態による力生成デバイスの概略上面図。 本発明の一実施形態による力生成デバイスの概略上面図。 力生成デバイスの代替的な実施形態を示す概略図。 力生成デバイスの代替的な実施形態を示す概略図。 本発明の一実施形態による、基板位置合わせ装置を示す概略斜視側面図。 図６Ａの基板位置合わせ装置を示す概略上面図。 使用中の異なる段階における、本発明の一実施形態による基板位置合わせ装置を示す概略上面図。 使用中の異なる段階における、本発明の一実施形態による基板位置合わせ装置を示す概略上面図。 使用中の異なる段階における、本発明の一実施形態による基板位置合わせ装置を示す概略上面図。 使用中の異なる段階における、本発明の一実施形態による基板位置合わせ装置を示す概略上面図。 移動可能な接触部材を備える基板位置合わせ装置を示す概略上面図。 基板位置合わせ装置を含む、基板処理システムを示す概略図。 オリエンテーションフラットを設けられた、工業標準基板を示す概略図。 図１０Ａに示された基板を位置合わせするように配設された実施形態による、基板位置合わせ装置を示す概略図。

以下は、例示のためだけに、図を参照して与えられる、本発明の様々な実施形態の説明である。図は、正しい縮尺に合わせして描かれたものではなく、単に、説明目的を意図したものにすぎない。

図１Ａは、リソグラフィシステムなどの処理装置においての使用のためのノッチ１１が設けられた標準基板１を概略的に示す。ノッチ１１は、図２を参照して説明されるように、基板１を基板支持部材上に位置合わせするのに使用される。図１Ｂは、標準基板１用に使用される典型的なノッチ１１を概略的に示す。なお、ノッチ１１の大きさは、わかりやすくする理由で誇張されている。このノッチ１１は、直線縁端１２と実質的に円形の中心部位１３を備える、実質的に三角形である。図１Ｂのノッチ１１は、国際半導体製造装置材料協会（ＳＥＭＩ：Semiconductor Equipment and Materials International）により規定されている、代替的にはウェハと呼ばれる、今日の標準基板１のノッチを示す。リソグラフィシステムにおける使用のための、ＳＥＭＩ標準により規定されているような典型的な標準基板は、３００ｍｍ直径基板に対して、厚さが０．７７５ｍｍであり、より小径の基板に対してはさらに薄く、基板支持部材上への位置合わせ中に、基板に屈曲や破損を生じやすくしている。図１Ｂはまた、ノッチ１１を係合する突起１５の外形を示す。本発明は、今日のＳＥＭＩ要件に準拠した事前定義されたノッチ１１を参照して考察されるが、本発明の実施形態は、異なる寸法のノッチ１１を有する、またはまったくノッチのない、あるいは別の種類のオリエンテーションマーク、例えばオリエンテーションフラットを有する基板１用にも使用され得る。

図２は、本発明の一実施形態による基板位置合わせ装置１０を示す概略上面図である。わかりやすくするために、位置合わせ装置の部品は、簡略化された方法で示されており、基板との関係において正しい縮尺では描かれていない。

基板位置合わせ装置１０は、位置合わせ基台３を備える。位置合わせ基台３は、基板１を受容するように構成された、基板支持部材２（図３を参照）をその上に設置され得る、表面を備える。代替的に、基板位置合わせ装置は、位置合わせ基台３の表面上に直接的に基板１を受容するように構成され得る。一般に、位置合わせ基台３は、基板支持部材２と、その上に設置される基板１の両方よりも大きい。図２に示されている位置合わせ基台３は、円形であるが、その他の形状も使用され得る。

図３に示されるように、基板位置合わせ装置１０は、位置合わせ基台３の支持領域内部で、基板支持部材２の正確で再現可能な装着のために配設された、装着構造３１、３１’を備える。図３の実施形態において、基板支持部材２には、位置合わせ基台３の装着構造３１、３１’と協働するように配設された、位置合わせ部材２１、２１’が設けられている。通常、３つの装着構造と３つの位置合わせ部材が設けられ、そのうちの２つだけが示されている。位置合わせ部材２１、２１’および装着構造３１、３１’は、例えば、運動学的マウント（kinematic mount）を提供するように配設される。運動学的マウントは、基板支持部材２と位置合わせ基台３の間の特定の関係を与える。位置合わせ基台３上の装着構造３１、３１’は、基板処理装置内部に設けられた、対応する装着構造と実質的に同一である。それによって、基板は、処理装置において、位置合わせ位置に配置され得る。

基板支持部材２は、基板１を支持するように配設されており、基板位置合わせ装置１０は、位置合わせ基台３上の基板支持部材２に対して、基板１を位置合わせするように配設されている。

図２および３に示された実施形態において、基板位置合わせ装置１０は、位置合わせ基台３上に配設された２つの接触部材８をさらに備える。接触部材８は、互いに間隔を空けて配設されて、基板１に対する阻止構造を形成する。接触部材８は、基板１の縁端１４に接触して、基板のさらなる移動を阻止し、基板の位置合わせ位置を確立するように配設されている。

図２に示されるように、位置合わせ装置は、基板に、特にその縁端１４に接触力ＦＳを印加するように配設された、力生成デバイス９をさらに備える。力生成デバイス９は、アーム５と、アーム５の遠位端５１に、またはその近くに、配設された接触部位６とを備え、アームの遠位端は、位置合わせ基台３へのアームの接続部４または装着部から最も遠い、アームの端部である。接触部位６は、２つの接触部材８から離れて面して、基板１の縁端１４に接触するように配設されている。接触部位６が、基板１の縁端１４に接触または当接すると、基板支持部材２の面および／または位置合わせ基台３の受容面内の、基板１の位置ｘ、ｙが、接触部位６と２つの接触部材８とによって画定される。さらに、基板１にはノッチ１１が設けられており、接触部位６がノッチ１１内に配設されているとき、接触部位６は、ノッチ１１の位置を固定し、それによって、基板支持部材の基板受容領域の面に垂直な軸に対する、基板１の回転位置Ｒ_zも確立する。

アーム５の近位端５２は、接続部４を用いて、位置合わせ基台３に移動可能に接続されている。接続部４によって、アーム５の近位端５２は、基板の面内で変位され得る。それによって、位置合わせ面内に配向されて、基板に向かう方向に向けられた少なくとも１つの成分を有する作動力ＦＡ、および／または作動トルクＴＡが近位端５２に印加されると、近位端は、その力またはトルクの方向に変位されることになる。実質的に剛性のある近位端５２と遠位端５１の間のアーム５の部分は、アーム５が、実質的に基板１の表面に平行な面内で屈曲することを可能にする、実質的に弾性変形可能なアーム部位である。したがって、作動力ＦＡまたは作動トルクＴＡの近位端５２への印加の下で、遠位端５１は、接触部位６が接触力ＦＳで基板１の縁端１４と接触するように、基板１に向かって移動され得る。アーム５は、レバーとして機能して、アームの近位端に印加された作動力ＦＡを、アームの遠位端によって基板に印加される接触力ＦＳに変換することがわかる。基板１の縁端上に作用する接触力ＦＳは、弾性変形可能部位のばね定数と、アーム５の弾性変形可能部位の屈曲または湾曲の量とに依存する。低いばね定数を有するアーム５の弾性変形可能部位を使用すること、および／またはアーム５の弾性部位の屈曲または湾曲の量を制限することによって、基板への力ＦＳは、接触部位６と２つの接触部材８の間での基板１の好適な配置と位置合わせをもたらすのに十分に大きく、一方で、基板１の最小または実質的に無の歪みを生じさせるのに十分に低く、配設され得る。基板支援ユニットは、基板１が正しく位置合わせされた位置になると、基板を締結するか、またはその他の方法で固定するように構成されてもよい。正しく位置合わせされた基板１を備えた基板支持部材２は、位置合わせ装置１０から取り外す準備ができている。続いて、正しく位置合わせされた基板１を備えた基板支持部材２は、電子顕微鏡などの検査装置、またはリソグラフィ装置などの処理装置に設置され得る。好ましくは、検査装置または処理装置は、位置合わせ基台３の装着構造３１、３１’に実質的に類似する、基板支持部材２用の装着構造を設けられた基板支持部材保持デバイスを備える。これは、処理装置または検査装置内で基板を配置するときに、基板の位置合わせを維持することを可能にする。

接触部位６および接触部材８が、図２および３において丸い円筒で表されているが、異なる形状および大きさが可能であることに留意されたい。さらに、接触部位６および接触部材８、または使用において位置合わせ中の基板１に当接する、それらの少なくとも一部分は、予測可能な摩擦特性を有する表面材料および／または表面テキスチャを備える。好ましくは、前記表面材料は、低摩擦材料、すなわち、基板縁端の摩擦係数よりも低い摩擦係数を有する材料を備える。

図２において、接触部位６は、円筒として表されている。円筒は、基板に接触するための、特に、基板１のノッチ１１を配置するための、好適な形状を与える。しかしながら、その他の横断面形状も同様に可能である。代替的に、２つの接触部材８の一方は、ノッチ１１を係合するように配設され、接触部位６は、基板１の縁端１４に接触して、基板１の正しい位置合わせを確立するように配設される。Ｒ_z位置合わせは、接触部位６と２つの接触部材８の一方がノッチを係合することによって決定される。

さらに、接続部４は、基板１の表面に平行な面内でのアーム５の回転を、またそれによって接触部位６の移動を、可能にするように配設されることに留意されたい。この移動は、結果としてアーム５と、それに接続された接触部位６の回転を生じさせ、例えば、接触部位６を基板１に接近させる。

さらに、一実施形態において、力生成デバイス９および／または２つの接触部材８は、基板１または基板支持部材２を位置合わせ基台３上に設置するときに、より大きなクリアランスを与えるために、位置合わせ基台３に移動可能に接続されている。図２において、接触部材８および／または力生成デバイス９は、位置合わせ位置に配設されて、基板１の位置合わせ位置を確立する。基板支持部材２および基板１が、位置合わせ基台３上に設置されるか、またはそこから取り外される前に、２つの接触部材８および／または力生成デバイス９は、支持領域から離れて後退位置へと移動され得る。このことは、基板１または基板支持部材２が、接触部材８および／または力生成デバイス９に接触することなく、位置合わせ基台３上に設置されることを可能にする。基板１および／または基板支持部材２が位置合わせ基台３に設置された後に、２つの接触部材８および／または力生成デバイス９が、図２に示されるように、基板１を位置合わせするために位置合わせ位置に向かって移動される。

図４Ａおよび４Ｂは、力生成デバイス９０の一実施形態の上面図を概略的に示す。本発明によれば、力生成デバイス９０は、図２に示されている基板位置合わせ装置１０における力生成デバイス９を置換することができる。図４Ａおよび４Ｂの力生成デバイス９０は、また、図６Ａおよび６Ｂに示されている位置合わせ装置においても有利に使用される。図４Ａおよび４Ｂに示されて、これから以下に記述される、力生成デバイス９０は、対象物に実質的に一定の力を印加するための、その他の様々な用途、特に、相対的に低い力を要求する用途においても使用され得る。例えば、そのような低い力は、１Ｎの桁のものである。

力生成デバイス９０は、剛性のある近位端５２０と剛性のある遠位端５１０とを有するアーム５０と、近位端と遠位端の間に延びる弾性変形可能なアーム部位５３とを備える。弾性変形可能なアーム部位５３は、対象物に向かう移動の方向、特に図４Ａおよび４Ｂの図面の面に実質的に平行な方向に、弾性変形可能であって、その他のすべての方向において実質的に剛性を有するように配設されている。

図４Ａは、アクチュエータが起動中ではなく、アームの近位端５２０に作動力またはトルクが印加されず、遠位端５１０が対象物と接触していないときの、力生成デバイスを示す。アーム５０は、変位止め６５からある距離にある。

図４Ｂは、アクチュエータが起動中であり、作動力ＦＡをそれに印加することによって、近位端５２０の変位を生じさせるときの、力生成デバイスを示す。近位端５２０の変位は、遠位端５１０を、基板１などの対象物と接触させて、その縁端１４上に接触力ＦＳを及ぼす。近位端５２０の変位は、矢印Ｒで指示されている、弾性変形可能な接続部位４０の屈曲につながる。アームの近位端５２０は、近位端のさらなる変位を阻止する、変位止め６５と接触している。

近位端５２０は、接続部４４を介して装着部４１に接続され、アーム５０が装着部４１に対して移動することを可能にしている。装着部４１は、直接的に、または力生成デバイス９０の様々な構成要素をその上に装着するための装着プレート９１を介して、位置合わせ装置１０、１１０の位置合わせ基台３などの、基台に接続され得る。装着プレート９１は、力生成デバイス９０を１ユニットとして装着することを可能にする。

図４Ａおよび４Ｂに示された実施形態において、接続部４４は、弾性変形可能な接続部位４０を備える。弾性変形可能な接続部位４０は、一端において剛性部位４２を介して近位端５２０に接続され、他端において装着部４１に接続されている。図示された実施形態においては、弾性変形可能な接続部位４０は、縮小横断面の部分を備える。代替的に、弾性変形可能な接続部位４０は、装着部４１と剛性部位４２の間に配設された１つまたは複数のリーフスプリングを備える、リーフスプリング機構を備えてもよい。装着部４１は、装着プレート９１に剛直に取り付けられており、剛性部位４２は、アーム５０の近位端５２０に剛直に取り付けられている。図４Ａおよび４Ｂに示された例においては、剛性部位４２および近位端５２０は１ユニットとして形成されている。

図示された実施形態において、弾性変形可能なアーム部位５３は、平行なリーフスプリング湾曲部（leaf-spring flexure）を形成する、２つの平行なリーフスプリング５４、５５を備える。リーフスプリング５４、５５は、遠位端５１０が対象物に向かって移動するように、屈曲または湾曲を可能にするように、アーム５０の縦方向に配設されている。このことは、リーフスプリングを、基板の表面と、位置合わせ基台３の表面とに実質的に垂直な面内に配設することによって達成される。リーフスプリング５４、５５は、縦方向に弾性変形可能であって、横方向に堅い。リーフスプリング５４、５５は、近位端５２０および遠位端５１０と一緒に、実質的に長方形、例えば、平行なリーフスプリング湾曲部を形成する。図４Ｂに示されているように、リーフスプリング５４、５５は、屈曲の間に互いに実質的に平行なままであり、このことはアーム５０の近位端５２０に対する遠位端５１０の回転を実質的に防止する。これによって、アーム５０の湾曲量によって決定される、対象物への小さい力を与えることのできる、アーム５０が得られる。

アーム５０の遠位端５１０には、対象物の縁端１４に接触するための接触部位６０が設けられている。接触部位６０は、特に、基板１のノッチ１１を係合するように適合されている。この例においては、接触部位６０は、例えば、接触部位６０の実質的に自由回転可能な周面を提供するように配設されている、ベアリングを介して、アームの遠位端に回転可能に接続された円筒状要素として設けられている。代替的または追加的に、接触部位６０は、低摩擦材料で製作され得る。

基板配置デバイス９０は、作動力ＦＡをアーム５０の近位端５２０に与えるための、アクチュエータ６１をさらに備える。作動力ＦＡを印加すると、接触力ＦＳが、接触部位６０によって対象物に印加されることになる。上述のように、接触力は、弾性変形可能なアーム部位の特性によって規定される。

図示された実施形態においては、アクチュエータ６１は、駆動可能要素６２を備える。駆動可能要素６２は、作動力ＦＡをアーム５０の近位端５２０に与えるように配設されている。近位端５２０の変位を生じさせるために、アクチュエータ６１が駆動されて、弾性変形可能な接続部位４０のばね力を克服する駆動力ＦＡを与える。図４Ｂに図示されるように、接触部位６０が基板の縁端１４に接触するとき、近位端５２０の変位は、弾性変形可能なアーム部位５３の屈曲を生じさせる。弾性変形可能なアーム部位の屈曲または湾曲の量は、ばね定数およびばね長さと共に、基板に印加される接触力ＦＳを決定する。

アクチュエータ６１の電源が切られると、接続部４４の弾性変形可能な接続部位４０は、アーム５０を、弾性変形可能な接続部位４０のばね力が実質的にゼロである、位置に戻す。代替的または追加的に、力生成デバイス９０は、作動力ＦＡの反対の方向に向けられた偏倚力ＦＢを印加して、アーム５０をそのデフォールト位置へ付勢する、追加の力を与えるように配設された、偏倚機構を備える。図４Ａおよび４Ｂの実施形態において、偏倚機構は、リターンスプリング６４を備える。リターンスプリング６４は、一端６３において装着プレート９１に、または直接、基台に固定されて、アーム５０の近位端５２０をアクチュエータ６１に向かって押す偏倚力を与えるように配設されている。それによって、アーム５０は、アクチュエータ６１の駆動可能要素６２と接触したままとなり、アームの近位端は、アクチュエータ６１の駆動可能要素６２の移動に追従する。代替的に、偏倚機構は、駆動可能要素６２をアーム５０の近位端５２０に接続することによって設けられ得る。

一代替実施形態において、駆動可能要素６２とリターンスプリング６４とを備える、アクチュエータ６１は、電磁石がスイッチをオンまたはオフとされるときに、アームの近位端を引き付けるか、反発するように配設された、１つまたは複数の電磁石を備える機構によって置換され得る。そのような実施形態において、アームの近位端は、磁気部位または磁気部分を備える。

ノッチの係合に成功して、基板を位置合わせするために、基板に印加される好適な接触力は、１Ｎ未満であることがわかっていた。この大きさの力を印加すると、基板を歪めたり、損傷させたりすることなく、適正な位置合わせが確実になる。

図４Ｂにおいて、アクチュエータ６１が作動されて、弾性変形可能な接続部位４０のばね力、およびリターンスプリング６４からの偏倚力ＦＢよりも大きい作動力ＦＡを、アーム５０の近位端５２０へ印加することによって、アームの近位端の変位を生じさせる。合成力は、近位端５２０を変位させる効果を有し、接触部位６０が基板１に接触するときに、弾性変形可能なアーム部位５３の屈曲または変形を生じさせる。図示された例において、弾性変形可能な接続部位４０は、矢印Ｒで指示されるように曲がっており、剛性部位４２および近位端５２０は、それによって、装着部４１に対して変位されている。図２または図６Ａ、６Ｂの位置合わせ装置の１つに配設されるとき、接触部位６０は、基板１の縁端１４に接触し、それによって基板１を押して、２つの接触部材８と接触させる。近位端５２０の変位、したがって、弾性変形可能なアーム部位５３の屈曲量は、変位止め６５によって制限される。アーム５０の近位端５２０が、図４Ｂに示されるように、変位止め６５によって阻止されるときに、接触部位６０によって基板１に与えられる力は最大である。したがって、位置合わせ装置を動作させて、指定された接触力ＦＳを基板に印加するために、アクチュエータ６１は、オンまたはオフにされることだけが必要である。移動の制御は、したがって、簡潔で頑強である。

なお、図４Ｂに示されている位置において、アーム５０は、接触部位６０が基板１に接触する点において、基板１の縁端１４の接線に実質的に平行な方向に実質的に延びていることに留意されたい。

さらに、弾性変形可能なアーム部位５３の変形中に、少なくとも湾曲量がアーム５０の長さに対して小さいときに、リーフスプリング５４、５５が互いに平行のままとなるので、接触部位６０は、実質的に直線経路Ｐに沿って移動することに留意されたい。

図５Ａおよび５Ｂは、代替的実施形態による力生成デバイス１９０、２９０を概略的に示す。図５Ａおよび５Ｂの力生成デバイス１９０、２９０は、図２および３の力生成デバイス９を置換するのに好適である。いくつかの実施形態においては、力生成デバイス１９０、２９０は、図６Ａおよび６Ｂに示されている位置合わせ装置に備えられる。

図５Ａは、アクチュエータトルクＴＡをアーム５０の近位端５２０に印加するように配設された、回転シャフトの形態の駆動可能要素１６２を備えるアクチュエータ１６１を備える、力生成デバイス１９０を示す。この実施形態において、アクチュエータ１６１は、アーム５０を位置合わせ基台３に移動可能に接続する、接続部１４４の一部を形成する。作動トルクＴＡを印加すると、リターンスプリング６４のばね力を克服して、アクチュエータ１６１は、近位端５２０の変位を生じさせる。このことは、図４Ｂについて上述したのと同様にして、接触部位６０による基板への接触力ＦＳの印加を可能にする。アクチュエータ１６１は、例えば、電気モータを備えてもよい。代替的に、汚染に対して敏感ではない用途においては、アクチュエータ１６１および駆動可能要素１６２は、ギアまたは歯車機構によって実現されてもよい。

図５Ｂの実施形態による力生成デバイス２９０は、接触並進機構１４０がその上に装着される、装着プレート１９１を備える。この並進機構は、アーム１５０を装着プレート１９１に接続する接続部２４４の一部を形成する。接触並進機構１４０は、装着プレート１９１に剛直に取り付けられる装着部１４１と、アーム１５０の近位端１５２に剛直に取り付けられる並進部１４２とを備える。接触並進機構１４０は、アーム１５０の近位端１５２を、並進部１４２の移動方向１４３に平行な方向、すなわちアーム１５０の延長に実質的に垂直な方向に、特に、基板１の上面に実質的に平行な方向に、並進させるように配設される。このようにして、アーム１５０は、実質的に直線的な経路に沿って移動する。

アーム１５０は、アーム１５０の近位端１５２と遠位端１５１の間でアーム１５０の長さに沿って縦方向に配設された、弾性変形可能なアーム部位１５３を備え、近位端および遠位端は実質的に剛直である。この実施形態において、アーム１５０の弾性変形可能なアーム部位１５３は、単独のリーフスプリング１５４を備える。代替的に、図４Ａおよび４Ｂの実施形態に類似して、２つの平行リーフスプリングも使用され得る。リーフスプリング１５４は、基板とノッチとに向かう移動の方向（特に、図５の図面の面に実質的に平行は方向）に弾性変形可能であるとともに、その他のすべての方向において実質的に剛直となるように配設される。上述の実施形態と類似して、印加される接触力ＦＳは、弾性変形可能なアーム部位１５３の特性によって決定されることになる。

回転可能に配設されたエキセントリック要素の形態の駆動可能要素２６２を備えるアクチュエータ２６１が、並進部１４２の移動方向１４３に沿った近位端１５２の変位を誘発するために設けられている。この目的で、駆動可能要素２６２は、並進部１４２における、またはそれに近い点で近位端１５２に接触する。エキセントリック駆動可能要素２６２を回転させると、近位端１５２の変位を生じさせることになる。偏倚要素は、アーム１５０の近位端１５２をアクチュエータ２６１に向かう方向に押すための、一端１６３において装着プレート１９１に固定された、スプリング１６４を備える。変位止め１６５は、アーム１５０の近位端１５２の変位を制限または拘束するために設けられる。変位止め１６５は、装着プレート１９１に対して固定され得るか、または近位端１５２の最大変位の調節を可能にする調節可能位置で配設され得る。

いくつかの実施形態において、力生成デバイス２９０には、位置合わせ並進機構１９２が設けられて、力生成デバイス２９０が弾性変形可能なアーム部位１５３の延長に実質的に平行な方向に並進または移動させられることを可能にする。そのような並進機構１９２は、Ｒ_zにおける位置合わせ位置の調節を可能にする。この位置合わせ並進機構１９２は、また、図４Ａおよび４Ｂを参照して記述された力生成デバイス９０と一緒に、および／または図５Ａを参照して記述された力生成デバイス１９０と一緒に使用され得る。さらに、本明細書において記述された様々なタイプのアクチュエータは互いに置換することが可能であり、なおアームの近位端の変位を達成することに留意すべきである。

図６Ａは、２つの接触部材８と、図４Ａおよび４Ｂに示された力生成デバイス９０と、位置合わせ基台３とを備える基板位置合わせ装置１１０と、位置合わせされるように配設された基板１とを、側面図で概略的に示す。基板支持部材２は、破線で指示されているように、基板１を支持するために、および基板支持部材上での基板１の位置合わせのために、位置合わせ基台３の上に設置されてもよい。代替的に、位置合わせ装置が、位置合わせ基台３上への直接的な基板の位置合わせのために構成されている、一実施形態においては、破線は、位置合わせ基台３の基板支持領域を指示してもよい。図３と同様に、位置合わせ基台３には、位置合わせ部材が基板支持部材の下側に設けられた、運動学的マウントを形成する、３つの装着部材が設けられ得る。

図６Ａにおいてわかるように、基板は、ｘ、ｙ軸により画定される面に平行で、ｚ軸に垂直な、位置合わせ面とも呼ばれる、面内に配向される。アーム５０の遠位端に設けられた接触部位６０と、２つの接触部材８は、基板の縁端１４に沿って配置されている。基板が接触部材８と接触部位６０とに接触すると、それらは、ｘ、ｙ面内、すなわちｘ、ｙ位置合わせ座標内での基板の位置合わせ位置を画定する。位置合わせ状態における、ｚ軸、すなわちＲ_z座標に対する回転位置は、接触部位６０またはノッチと係合している接触部材８の位置により決定される。アーム５０は、接続部４４を介して装着プレート９１に装着される。作動力ＦＡを近位端５２０に印加するように配設された、アクチュエータ６１は、また、装着プレート９１に装着される。図示された視野においては、作動力ＦＡは、紙の中への方向に向けられ、すなわち、近位端５２０を実質的に基板に向かって押すか、または少なくとも基板に向かう方向における成分を有して押す、方向に向けられている。図４Ｂを参照して上述されたように、これは、アーム５０の弾性変形可能なアーム部位５３の屈曲または湾曲につながり、このことは、接触部位６０によって基板１に印加される接触力ＦＳを規定する。

図６Ａの実施形態において、装着プレート９１は、図６Ａの座標系におけるｘ軸に平行な方向における装着プレート９１の並進を可能にするように配設された、位置合わせ並進機構９２上に配設されている。このことは、力生成デバイス９０の位置合わせ位置、より具体的には基板の縁端に沿った接触部位６０の位置の設定を可能にする。接触部位６０の位置、特に、ｚ軸まわりの回転についての角度位置θ_zは、基板の位置合わせ位置Ｒ_zを規定する。したがって、位置合わせ並進機構９２は、基板のＲ_z位置合わせを調節することを可能にする。

代替的に、上述されて、図５Ａおよび５Ｂに図示された、力生成デバイス１９０、２９０のいずれか一方が、基板位置合わせ装置１１０に使用され得る。

図６Ｂは、図６Ａの基板位置合わせ装置１１０の上面図を示す。図６Ｂにおいて、基板１は、接触部位６０がノッチ１１に配置された状態で、２つの接触部材８と接触部位６０の間に位置合わせされるように配置されている。２つの接触部材８は、接触部位６０に対して対称に配設されている。図６Ｂにおいて、接触部材と接触部位とによって画定される基板支持領域の中心１１４を通り、接触部位６０から延びる、第１の半径線１１２が示されている。接触部材８と中心１１４の間にそれぞれ延びる、第２の半径線１１６は、それぞれ、第１の半径線１１２と角度θを形成する。アーム５０は、特にアームが屈曲または湾曲されていないときに、接触部材の位置と交差する交差線１１７に実質的に平行な方向に延びるように配設されている。作動力ＦＡから生じる近位端５２０の変位は、相互接続線１１７に実質的に垂直な方向に向けられている。接触力ＦＳは、線１１２に沿って、相互接続線１１７に実質的に垂直に、それと交差する方向に向けられている。これによって、アーム５０によって及ぼされる接触力ＦＳと、接触部材８からの反力の対称分布が与えられ、これらの力は半径方向内側に向けられている。このことは、高い精度の基板の位置合わせを可能にする。

図７Ａ〜７Ｄは、使用中の異なる段階における基板位置合わせ装置１０、１１０の上面図を概略的に示す。好ましい実施形態において、基板位置合わせ装置は、図６Ａおよび６Ｂについて上述した基板位置合わせ装置１１０であるが、本明細書における以下の説明は、図２および３の基板位置合わせ装置１０にも当てはまる。力生成デバイス１０９は、好ましくは、図４Ａおよび４Ｂを参照して説明された力生成デバイス９０であるが、代替的に、図５Ａまたは５Ｂに図示された力生成デバイス１９０、２９０であり得る。わかりやすくするために、アーム１０５が単独の部材として示されている。弾性変形可能なアーム部位の詳細は示されていないが、その実施形態は図４Ａ、４Ｂ、５Ａ、５Ｂで見られ得る。

位置合わせ装置１０、１１０を使用する、基板１を位置合わせする方法は、以下のステップを備える。

第１に、位置合わせされる基板１が、位置合わせ基台１０３上、または前記位置合わせ基台１０３上に配置された基板支持部材２（図示せず）上に、供給され設置される。基板１は、好ましくは、接触部位１０６に近接して位置するノッチ１１で位置決めされる。好ましくは、接触部位１０６は、ノッチ１１と少なくとも部分的に係合する。ノッチ１１を接触部位１０６の近傍に配設することは、接触部位１０６がノッチ１１を見つけることを可能にする。基板１は、通常、事前位置合わせされており、基板１が位置合わせ基台１０３の上、または基板支持部材の上に、既知の方法および／または方位で設置されることを可能にする。

いくつかの実施形態において、この方法は、基板を配置する前、および／または作動力ＦＡを印加する前に、力生成デバイス１０９の位置を調節するステップを備える。特に、力生成デバイス１０９は、ウェハのＲ_z位置合わせ座標を調節するためなどに、アーム１０５の延長に実質的に沿った方向に移動され得る。上述のように、接触部位１０６がノッチ１１を係合するために使用されるとき、特に接触部材１０８、１０８’に対する接触部位１０６の位置は、結果として得られる位置合わせされた基板のＲ_z座標、すなわち、ｚ軸のまわりの回転についての基板の位置を決定する。ｘ、ｙ座標における基板の位置合わせ位置は、接触部材１０８、１０８’によって決定される。

さらなるステップにおいて、図７Ｂに指示されるように、アームの近位端５２０が変位させられて、接触部位１０６が所定の経路ＰＰに沿って、基板１に向かって移動される。図示された例において、アームの近位端の変位は、作動力ＦＡによって誘発される。しかしながら、変位は、作動トルクによっても誘発され得る。接触部位１０６が基板１の縁端１４に接触するとき、接触部位１０６は、その上に力を及ぼす。この段階において、アームの近位端のさらなる変位は、弾性変形可能なアーム部位の屈曲を生じさせて、この結果として、規定された低い接触力ＦＳが、アーム１０５の遠位端１５１を介して基板に印加されることになる。接触部位１０６は、ノッチ１１を係合して、基板１を２つの接触部材１０８、１０８’に向かって押し動かす。基板１が接触部材１０８の一方に当たると、基板１は、接触部位１０６のノッチ１１内の基板縁端に対する押動作用のために、基板１の回転および／または移行運動を開始しながら、この接触部材１０８に対して摺動し始める。

引き続き、図７Ｃに示されるように、基板１は他方の接触部材１０８’と接触し、接触部材１０８、１０８’が接触部位１０６のさらなる移動を阻止する結果として、基板支持部材の表面上で基板１の移動をそれ以上誘発しない。ノッチ１１の側縁端に対して作用している接触部位１０６の力は、結果として、基板１の回転動作を生じ、この場合に、基板１の縁端は２つの接触部材１０８、１０８’に対して摺動して、接触部位１０６は、ノッチ１１内の中心位置に向かって移動することになる。この状況が図７Ｃに示されている。基板１が、２つの接触部材１０８、１０８’とまだ接触していないときに、接触部位１０６は、図７Ｂおよび７Ｃに概略的に示されるように、基板１を帯同して、２つの接触部材１０８、１０８’に向かって移動させることになる。次いで、基板１は、２つの接触部材１０８、１０８’に対して摺動して、最終的に、基板１は、図７Ｄに示されるように、２つの接触部材１０８、１０８’と接触する。アーム１０５の近位端の移動は、基板の縁端１４が、２つの接触部材１０８、１０８’と接触部位１０６のすべてと接触するときに終了されて、２つの接触部材１０８、１０８’と接触部位１０６は、基板１のさらなる移動を阻止する。この点において、基板は位置合わせされて、作動力ＦＡは除去され得る。したがって、作動力ＦＡの印加の下で、接触部位１０６は、縁端１４に向かって押されて、ノッチ１１を係合する。これが、基板１の回転および／または並進を作動させて、それによって基板１は、接触部材１０８、１０８’に向かって押し動かされて、接触部位１０６がノッチ１１と係合して（図７Ｄ）、基板が接触部材１０８、１０８’と物理的に接触するまで、基板を回転させ、基板の回転および／または移動が停止する。

最終的に、接触部位１０６が完全にノッチ１１と係合されるとき、すなわちそれが可能な最も深い位置にあるときに、基板１は、その所望の最終方位に配置される。基板のさらなる移動を防止している、基板１、接触部位１０６、および接触部材１０８、１０８’の最終方位は、あいまいさのない、再現可能な方位である。結果として、基板は、複雑なマーカ処理機器および／または基板調節機構を必要とすることなく、非常に効率的で確実な方法で、何回にもわたり、機械的に位置合わせされ得る。

基板１の軌跡、すなわち移動の順序は固定されないこと、および／または予測不能であることが注記され得る。例えば、図７Ａ〜７Ｄに指示された状態とは反対に、基板１は、右接触部材１０８’と最初に接触する可能性があり、このことは基板１を、別の方向に回転および／または移行させ、これは、基板１を他方の接触部材１０８と接触するように移動させる。代替的に、接触部位によって印加される力は、基板を、最初にその位置で回転させて、続いて、接触部材と接触して摺動させる可能性がある。

アーム１０５は、図７Ｄにおけるアーム１０５の破線で指示されるように、基板１、および／または位置合わせ基台１０３と基板１の間に配設された基板支持部材２、の下方に部分的に移動することがあることに留意されたい。

さらに、代替的に、基板は、接触部位１０６が基板１の縁端１４を押圧する状態で、２つの接触部材１０８、１０８’の一方がノッチ１１と係合させられるように、配置され得ることに留意されたい。この状況において、接触部位１０６は、接触部材１０８、１０８’がノッチ１１と完全に係合される、すなわちそれがその可能な最も深い位置にあり、他方の接触部材１０８’、１０８と接触部位１０６が、基板１の縁端１４と接触するまで、このノッチ１１を係合する接触部材１０８、１０８’に向かって、基板１を押す。このことは、接触部材１０８、１０８’と接触部位１０６に対する、基板１の第２の最終方位を与える。したがって、これは、図６Ｄに示されるものとは、異なる最終方位を生じることになるが、これも、あいまいさのない、再現可能な方位を与える。

図８は、基板を位置合わせするための位置合わせ装置および方法の実施形態を示し、ここにおいて２つの接触部材８は、基板１または基板支持部材を位置合わせ基台１０３の上に設置するときに、より大きなクリアランスを与えるために、位置合わせ基台１０３に対して移動可能である。接触部材１０８、１０８’は、位置合わせ基台１０３の表面に平行な方向に移動可能である。第１のステップにおいて、基板および／または基板支持部材を位置合わせ基台１０３上に設置する前に、接触部材１０８、１０８’が、図８に矢印で指示されるように、位置合わせ基台１０３上に設けられた支持領域の中心から離れて、後退位置中へと移動される。このことは、基板または基板支持部材が、接触部材１０８、１０８’および／または力生成デバイス１０９と干渉することなく、位置合わせ基台上の支持領域内に設置されることを可能にする。基板または基板支持部材が位置合わせ基台１０３上に設置されると、２つの接触部材１０８、１０８’が、２つの接触部材１０８、１０８’の移動を制限するように配設された当止部材１１８、１１８’に向かって移動される。２つの接触部材１０８、１０８’は、今は第２の位置にある。阻止部材１１８、１１８’は、位置合わせ基台１０３上の２つの接触部材１０８、１０８’の位置を画定し、この位置において、接触部材１０８、１０８’は、基板１の位置合わせ中にそれの阻止構造を形成する。続いて、基板は、図７Ａ〜７Ｄを参照して上述された方法によって、位置合わせされ得る。

位置合わせ中に、接触部材１０８、１０８’は、位置合わせ基台１０３上の第２の位置に固定され、これが、基板１の縁端１４の正確な配置を可能にする。

図９は、上述されたリソグラフィシステム、または基板検査システムなどの、基板処理アセンブリ７００を概略的に示す。基板処理アセンブリは、基板位置合わせステーション７１０と、基板処理装置７２０、例えば、リソグラフィ装置または基板検査装置と、基板１を基板位置合わせ装置７１０から基板処理装置７２０まで、および基板処理装置から基板位置合わせ装置まで転送するための、ロードロック（load lock）のような、転送システム７３０とを備える。基板処理アセンブリは、好ましくは、基板トラックまたは供給機構７４０に結合される。本発明による基板位置合わせ装置は、位置合わせステーション７１０に有利に使用され得て、基板と共にキャリアを基板処理装置７２０中に移送する前に、基板１のキャリア７０２上への位置合わせを可能にする。

基板１は、装填ポート７２５を介して、基板位置合わせシステム７１０中に装填される。好ましくは、基板は、所定の方位に事前位置合わせされている。

位置合わせシステム７１０の内部において、本発明による位置合わせ装置が、配設されている。位置合わせ装置は、基板１が実質的に既知の方位でその上に配置される基板支持部材７０２が設けられた、位置合わせ基台７０３を備える。続いて、基板１は、例えば、図７Ａ〜７Ｄに示されて、上記で詳述されたようなステップを用いて、基板支持部材７０２の上に位置合わせされる。

位置合わせ後に、基板１は、基板支持部材７０２の上の基板１の位置を固定するために、基板支持部材７０２上に締結される。基板位置合わせ装置は、基板１を基板支持部材７０２上に締結するために、好ましくは、締結準備機構と組み合わせられる。いくつかの実施形態においては、基板１を基板支持部材７０２上に締結することは、薄い水の層を使用して達成される。薄い水の層を、基板支持部材７０２上に塗布されて、基板１が水の層の上に設置される。基板１が水の層の上に「浮かび」、したがって基板支持部材の表面と非常に低い摩擦を経験する間に、基板１は、基板位置合わせ装置１０、１１０によって位置合わせされる。基板１が正しく位置合わせされると、基板は、水の層が部分的に除去されるときに及ぼされる毛管力によって、基板支持部材７０２上に締結される。低摩擦表面上で低い締結力を使用する締結によって、印加された締結力によって基板１を歪めることなく、基板１は締結される。

締結後に、基板１’と基板支持部材７０２’との組合せは、基板位置合わせステーション７１０と基板処理装置７２０の間に独立に動作可能なポート７３５ａ、７３５ｂを介して接続されている、転送システム７３０を介して、基板処理装置７２０へと転送される。

図１０Ｂは、図１０Ａに示されるように、縁端１０２に設けられたオリエンテーションフラット１０１の形態のオリエンテーションマークを設けられた、基板１００を位置合わせするように配設された、基板位置合わせ装置９９を概略的に示す。基板位置合わせ装置は、図６Ａおよび６Ｂに示されている基板位置合わせ装置の修正形態とし得る。基本的に、基板位置合わせ装置９９は、図１０Ｂに示されているような第３の接触部材９８が存在することによって、図６Ａ、６Ｂの装置１００と異なる。

位置合わせ装置９９には、３つの接触部材８、９８が設けられている。参照番号８で指示されている、接触部材の内の２つは、図６Ａおよび６Ｂの位置合わせ装置１１０における接触部材８と同様に配設されている。第３の接触部材９８は、オリエンテーションフラット１０１と接触するように配設されている。力生成デバイス９０の接触部位６０も、オリエンテーションフラット１０１に接触するために配設されている。上記と同様に、接触部材８、９８は、位置合わせ基台に対して固定されるか、または第１の後退位置と、接触部材８、９８が支持領域の周囲に配置されている、第２の位置との間で移動されるなど、位置合わせ基台に対して移動可能であるかのいずれかである。基板は、オリエンテーションフラットが、第３の接触部材９８と力生成デバイス９０の接触部位６０とに実質的に面する状態で、位置合わせ基台上に配置される。作動力ＦＡがアーム５０に印加されるとき、接触部位６０を設けられた遠位端５１０は、オリエンテーションフラット１０１に向かって移動してそれと接触し、基板を位置合わせ位置へと押し動かす。

上記の説明は、好ましい実施形態の動作を説明するために含められたものであり、本発明の範囲を制限することを意味しないものと理解されるべきである。上記の考察から、当業者には、本発明の範囲に包含されることになる多くの変形形態が明白になるであろう。

例えば、上記の例において、基板は基板支持部材上に設置される。しかしながら、基板を、位置合わせ基台の支持領域上に直接、設置することも可能である。そのような配設においては、位置合わせ基台、または位置合わせ装置全体でさえも、基板処理装置内に配設され得る。

要約すると、本発明は、特に、基板支持部材上に基板を位置合わせするための位置合わせ装置において、低い、事前定義された力を対象物に印加することに関する。力生成デバイスは、対象物に印加された接触力を、アームに印加された作動力から分離させる、弾性変形可能なアーム部位を備える、アームを備える。それによって、作動力が高度に正確でない場合でも、高度に正確な、実質的に一定の接触力が対象物に印加され得る。この接触力は、弾性変形可能部位の特性によって決定される。

特に、本発明は、基板を位置合わせするための位置合わせ装置と、そのような位置合わせ装置を備える基板処理システムとに関する。位置合わせ装置は、前記基板および／または基板支持部材を支持するための位置合わせ基台と、前記基板に接触力を印加するための力生成デバイスとを備える。力生成デバイスは、
・近位端および遠位端と、前記遠位端には、前記基板の縁端に接触するための接触部位が設けられている、近位端と遠位端の間に延びている弾性変形可能なアーム部位とを備えるアームと、
・前記近位端を前記位置合わせ基台に接続する接続部であって、前記アームは前記接続部を介して前記位置合わせ基台に対して移動可能である、接続部と、
・前記近位端の変位を生じさせるためのアクチュエータと
を備え、それによって、前記弾性変形可能なアーム部位によって規定される前記接触力が、前記接触部位によって前記基板に対して印加される。

条項
条項１．
リソグラフィ装置と、基板位置合わせステーションとを備える、リソグラフィシステム（７００）において、前記位置合わせステーションは、前記リソグラフィ装置に基板（１）を導入する前に、前記基板を位置合わせするための位置合わせ装置（１０）を備え、前記位置合わせ装置は：
・前記基板（１）および／または基板支持部材（２）を支持するための位置合わせ基台（３）と、
・前記基板に接触力（ＦＳ）を印加するために配設された力生成デバイス（９；９０；１９０）と
を備え、前記力生成デバイスは：
・剛性のある近位端（５２０；１５２）および遠位端（５１０；１５１）と、前記近位端と前記遠位端の間に延びる弾性変形可能なアーム部位（５３；１５３）とを備える、アーム（５；５０；１５０）と、
・前記近位端を前記位置合わせ基台に接続する接続部（４；４４；１４４）であって、前記アームは前記接続部を介して前記位置合わせ基台（３）に対して移動可能である、接続部（４；４４；１４４）と、
・前記近位端の変位を生じさせるように配設されたアクチュエータ（６１；１６１）と
を備え、
前記アームの前記遠位端には、前記基板の縁端（１４；１０２）に接触するための接触部位（６；６０）が設けられており、
それによって、前記変位が発生すると、前記接触部位によって前記接触力（ＦＳ）が前記基板に印加され、前記接触力は、前記弾性変形可能なアーム部位によって決定される、リソグラフィシステム。

条項２．
弾性変形可能なアーム部位が、前記近位端の前記変位の方向に実質的に垂直に延びるように配設されているとともに、前記基板の前記縁端に実質的に正接して配向されている、条項１に記載のシステム。

条項３．
前記位置合わせ装置が、前記近位端の前記変位を制限するための、変位止め（６５）を備える、条項１または２に記載のシステム。

条項４．
前記変位止めの位置が調節可能である、条項３に記載のシステム。

条項５．
前記位置合わせ基台に接続されて、前記基板の前記縁端に接触するように配設された、２つの接触部材（８）を備える、条項１から４のいずれか一項に記載のシステム。

条項６．
前記接触部材（８）が実質的に円筒形を有する、条項５に記載のシステム。

条項７．
前記接触部位（６）および前記接触部材（８）が、低摩擦材料を備える表面を有し、前記低摩擦材料は、前記縁端の摩擦係数よりも低い摩擦係数を有する、条項５または６に記載のシステム。

条項８．
前記近位端の前記変位が、前記２つの接触部材（８）を相互接続する相互接続線（１１７）に対して実質的に垂直方向に向けられている、条項５から７のいずれか一項に記載のシステム。

条項９．
前記接触力（ＦＳ）が、前記２つの接触部材（８）の間の相互接続線（１１７）に実質的に垂直である、条項５から８のいずれか一項に記載のシステム。

条項１０．
特にアームが屈曲または湾曲されていないときに、アームが、前記２つの接触部材（８）の間の相互接続線（１１７）に実質的に平行な方向に延びるように配設されている、条項５から９のいずれか一項に記載のシステム。

条項１１．
前記接触部材（８）が、前記接触部材（８）と前記接触部位（６；６０）とによって画定される領域の中心（１１４）に向かって、およびそれから離れて移動可能であり、前記位置合わせ装置は、前記中心に向かう前記接触部材の移動を制限するための阻止部材（１１８）を備える、条項５から１０のいずれか一項に記載のシステム。

条項１２．
前記位置合わせ装置が、前記変位と反対の方向に向けられた、偏倚力（ＦＢ）を印加するように配設された、偏倚機構を備える、条項１から１１のいずれか一項に記載のシステム。

条項１３．
前記偏倚機構がリターンスプリング（６４）を備える、条項１２に記載のシステム。

条項１４．
前記偏倚機構が、前記アクチュエータ（６１；１６１）を前記アームに接続することによって実現される、条項１２に記載のシステム。

条項１５．
前記接続部（４；４４）が、第１の端部において前記近位端に、第２の端部において装着部（４１）に接続された、弾性変形可能な接続部位（４０）を備え、前記装着部（４１）は、前記位置合わせ基台（３）に接続されている、条項１から１４のいずれか一項に記載のシステム。

条項１６．
前記弾性変形可能な接続部位（４０）が、前記近位端に接続された剛性部位（４２）と前記装着部（４１）の間に延びているとともに、縮小横断面の部分を備える、条項１５に記載のシステム。

条項１７．
前記接続部（４）がピボット機構を備え、前記ピボット機構はピボット軸を備える、前記近位端は、前記近位端が変位させられるときに、前記ピボット軸のまわりにピボット回転するように配設されている、条項１５に記載のシステム。

条項１８．
前記接続部（１４４）が、特に、前記アームの延長に実質的に垂直な方向における、前記近位端の並進移動を可能にするように配設されている接触並進機構（１４０）を備える、条項１から１７のいずれか一項に記載のシステム。

条項１９．
装着プレート（９１；１９１）を備え、前記アクチュエータ（６１；１６１）および前記接続部（４；４４；１４４）が、前記装着プレート（９１；１９１）に接続されている、条項１から１８のいずれか一項に記載のシステム。

条項２０．
前記装着プレート（９１；１９１）が、位置合わせ並進機構（９２；１９２）によって前記位置合わせ基台に接続されており、前記位置合わせ並進機構は、前記アームの延長に実質的に平行な方向に、前記アームの並進移動を与えるように配設されている、条項１９に記載のシステム。

条項２１．
前記弾性変形可能なアーム部位（５３）が、１つまたは複数のリーフスプリング（５４、５５；１５４）を備える、条項１から２０のいずれか一項に記載のシステム。

条項２２．
前記弾性変形可能なアーム部位（５３）が、第１のリーフスプリング（５４）と、第２のリーフスプリング（５５）とを備え、第２のリーフスプリングは、第１のリーフスプリングに実質的に平行に配設されるとともに、第１のリーフスプリングの表面に実質的に垂直な方向において、第１のリーフスプリングから距離を空けて配設されている、条項２１に記載のシステム。

条項２３．
前記１つまたは複数のリーフスプリングの表面が、前記位置合わせ基台（３）の表面に実質的に垂直な方向に配設されている、条項２１または２２に記載のシステム。

条項２４．
前記接触部位（６）が円筒状要素を備える、条項１から２３のいずれか一項に記載のシステム。

条項２５．
前記円筒状要素が、前記アームの前記近位端に回転可能に接続されている、条項２４に記載のシステム。

条項２６．
前記基板を支持するための基板支持部材（２）を備え、前記基板を前記基板支持部材上に位置合わせするように構成されている、条項１から２５のいずれか一項に記載のシステム。

条項２７．
前記基板支持部材（２）が、運動学的マウント（２１、３１）を介して前記位置合わせ基台（３）上に配置されている、条項２６に記載のシステム。

条項２８．
位置合わせ装置が、その縁端（１４）にノッチ（１１）を設けられた基板を位置合わせするために配設され、前記接触部位（６；６０；１０６）が、ノッチを係合するように配設されている、条項１から２７のいずれか一項に記載のシステム。

条項２９．
位置合わせ装置が、その縁端（１０２）にオリエンテーションフラット（１０１）を設けられた基板を位置合わせするように配設されているとともに、前記オリエンテーションフラットに接触するように配設された第３の接触部材（９８）を備え、接触部位（６０；１０６）は、前記オリエンテーションフラットに接触するように配設されている、条項１から２８のいずれか一項に記載のシステム。

条項３０．
基板（１；１００）を位置合わせするための位置合わせ装置であって、
・前記基板（１）および／または基板支持部材（２）を支持するための位置合わせ基台（３）と、
・前記基板に接触力（ＦＳ）を印加するように配設された、力生成デバイス（９；９０；１９０）と
を備え、前記力生成デバイスは：
・剛性のある近位端（５２０）および遠位端（５１０）と、前記近位端と前記遠位端の間に延びる、弾性変形可能なアーム部位（５３）とを備える、アーム（５；５０；１５０）と、
・前記近位端を前記位置合わせ基台に接続する接続部（４；４４；１４４）であって、前記アームは前記接続部を介して前記位置合わせ基台（３）に対して移動可能である、接続部（４；４４；１４４）と、
・前記近位端の変位を生じさせるように配設されたアクチュエータ（６１；１６１）と
を備え、
前記アームの前記遠位端には、前記基板の縁端に接触するための接触部位（６；６０；１０６）が設けられており、
それによって、前記変位が発生すると、前記接触力（ＦＳ）が前記接触部位によって前記基板に印加され、前記接触力は、前記弾性変形可能なアーム部位によって規定される、位置合わせ装置。

条項３１．
条項２から２９によって定義される特徴のいずれか１つまたは複数を備える、条項３０に記載の位置合わせ装置。

条項３２．
対象物に事前定義された接触力（ＦＳ）を印加するための力生成デバイス（９；９０；１９０）であって、前記力生成デバイスは、
・剛性のある近位端（５２０）および遠位端（５１０）と、前記近位端と前記遠位端の間に延びる弾性変形可能なアーム部位（５３）とを備える、アーム（５；５０；１５０）と、
・前記近位端を装着部（４１；１４１）に接続する接続部（４；４４；１４４）であって、前記接続部（４）を介して前記アームが前記装着部（４１；１４１）に対して移動可能であるようにされる、接続部（４；４４；１４４）と、
・前記装着部に対する前記近位端の変位を生じさせるための、アクチュエータ（６１；１６１）と
を備え、
前記アームの前記遠位端には、前記対象物に接触するための接触部位（６；６０；１０６）が設けられており、
それによって、前記変位が発生すると、接触力（ＦＳ）が前記接触部位によって前記対象物に印加され、前記力は、前記弾性変形可能なアーム部位によって規定される、力生成デバイス。

条項３３．
前記近位端と前記遠位端の間の相対位置が所定の区間内であるとき、前記接触力は実質的に一定である、条項３２に記載の力生成デバイス。

条項３４．
前記装着部（９１）が、前記対象物を支持するための支持部材（２）に対して固定的に配設されている、条項３２または３３に記載の力生成デバイス。

条項３５．
弾性変形可能なアーム部位が、近位端の前記変位の方向に実質的に垂直に延びている、条項３２から３４のいずれか一項に記載の力生成デバイス。

条項３６．
前記近位端の前記変位を制限するための変位止め（６５）を備える、条項３２から３５のいずれか一項に記載の力生成デバイス。

条項３７．
前記変位止めが、前記アクチュエータに対して調節可能である、条項３６に記載の力生成デバイス。

条項３８．
前記変位と反対方向に向けられた偏倚力（ＦＢ）を生成するように配設された、偏倚機構を備える、条項３２から３７のいずれか一項に記載の力生成デバイス。

条項３９．
前記接続部（４；４４）が、第１の端部において前記近位端に、第２の端部において装着部（４１）に接続された、弾性変形可能部位（４０）を備え、前記装着部（４１）は前記位置合わせ基台（３）に接続されている、条項３２から３７のいずれか一項に記載の力生成デバイス。

条項４０．
前記弾性変形可能な接続部位（４０）が、前記近位端に接続された剛性部位（４２）と前記装着部（４１）の間に延びているとともに、前記弾性変形可能部位（４０）は、縮小横断面の部分を備える、条項３９に記載の力生成デバイス。

条項４１．
前記接続部（４）が、前記近位端が変位すると、ピボット軸まわりの前記近位端のピボット運動を可能にするピボット機構を備える、条項３９に記載の力生成デバイス。

条項４２．
前記接続部（１４４）が、特に、前記アームの延長に実質的に垂直な方向における、前記近位端の並進移動を可能にするように配設されている接触並進機構（１４０）を備える、条項３４から４４のいずれか一項に記載の力生成デバイス。

条項４３．
前記弾性変形可能なアーム部位（５３）が、１つまたは複数のリーフスプリング（５４、５５；１５４）を備える、条項３２から４２のいずれか一項に記載の力生成デバイス。

条項４４．
弾性変形可能なアーム部位が、第１のリーフスプリングと、第２のリーフスプリングとを備え、前記第２のリーフスプリングは、前記第１のリーフスプリングに実質的に平行に配設されるとともに、前記第１のリーフスプリングの表面に実質的に垂直な方向において、前記第１のリーフスプリングから距離を空けて配設されている、条項４３に記載の力生成デバイス。

条項４５．
前記接触部位が円筒状要素を備える、条項３２から４４のいずれか一項に記載の力生成デバイス。

条項４６．
前記円筒状要素が、前記アームの前記近位端に回転可能に接続されている、条項４５に記載の力生成デバイス。

条項４７．
位置合わせ装置（１０；９９；１１０）を使用して基板支持部材（２）上に基板（１）を位置合わせする方法において、前記位置合わせ装置は：
・基板支持部材（２）を支持するための位置合わせ基台（３；１０３）と、
・前記基板上に接触力（ＦＳ）を印加するように配設された、力生成デバイス（９；９０；１９０）であって、前記力生成デバイスは：
・剛性のある近位端（５２０；１５２）および遠位端（５１０；１５１）と、前記近位端と前記遠位端の間に延びる、弾性変形可能なアーム部位（５３）とを備える、アーム（５；５０；１５０）と、
・前記近位端を前記位置合わせ基台に接続する接続部（４；４４；１４４）であって、前記接続部を介して前記アームは前記位置合わせ基台（３）に対して移動可能である接続部（４；４４；１４４）と、
・前記近位端の変位を生じさせるように配設されたアクチュエータ（６１；１６１）と
を備え、
前記アームの前記遠位端には、前記基板の縁端（１４；１０１）に接触するための接触部位（６；６０；１０６）が設けられており、
それによって、前記変位が発生すると、前記接触力（ＦＳ）が前記接触部位（６）によって前記基板に印加され、前記接触力は、前記弾性変形可能なアーム部位によって規定され、
・前記位置合わせ基台に接続されて、前記基板の前記縁端に接触するように配設された、２つの接触部材（８）を備え、
前記方法は：
・前記位置合わせ基台（３）上に基板支持部材（２）を配設するステップと、
・前記基板支持部材（２）上に前記基板を配置するステップと、
・前記アームの前記近位端の変位を生じさせるステップと、
・前記基板の前記縁端が前記２つの接触部材と前記接触部位とに接触するときに、前記アームの前記近位端の移動を終了させるステップと
を備える、方法。

条項４８．
基板（１；１０１）を位置合わせする方法において、前記方法は、
・前記基板を、位置合わせ基台（３）上、または位置合わせ基台（３）上に配置された基板支持部材（２）上に配置することと；
・接触力（ＦＳ）を前記基板の縁端（１４；１０２）上に印加するための力生成デバイス（９；９０；１９０）を設けることと、
ここにおいて、前記力生成デバイスは：
・剛性のある近位端（５２０；１５２）および遠位端（５１０；１５１）と、前記近位端と前記遠位端の間に延びる弾性変形可能なアーム部位（５３；１５３）とを備える、アーム（５；５０；１５０）であって、前記アームの前記遠位端には前記基板の前記縁端に接触するための接触部位（６；６０；１０６）が設けられている、アーム（５；５０；１５０）と、
・前記近位端を前記位置合わせ基台に接続する接続部（４；４４；１４４）であって、前記接続部を介して前記アームは前記位置合わせ基台（３）に対して移動可能である、接続部（４；４４；１４４）と、
・前記近位端の変位を生じさせるように配設されたアクチュエータ（６１；１６１）であって、それによって、前記変位が発生すると、前記接触力（ＦＳ）が前記接触部位によって前記基板に印加され、前記接触力は、前記弾性変形可能なアーム部位によって規定される、アクチュエータ（６１；１６１）と、を備え、
・前記アームの前記近位端の前記変位を生じさせ、それによって前記接触力（ＦＳ）を前記縁端に印加するとともに、位置合わせ位置への前記基板の回転および／または並進を生じさせることと
を備える、方法。

条項４９．
その縁端にノッチ（１１）が設けられた基板に適用され、
・前記接触部位（６；６０；１０６）の近傍に、前記ノッチ（１１）を配置するステップと、
・前記アームの前記近位端の前記変位が発生すると、前記基板の回転および／または並進を作動させるために、前記ノッチを前記接触部位と係合させるステップと
を備える、条項４７または４８に記載の方法。

条項５０．
・前記接触部材（８）を第１の位置に設置するステップであって、前記第１の位置は第２の位置から遠隔にある、前記接触部材（８）を第１の位置に設置するステップと、
・基板を前記基板支持部材上に配置するステップと、
・前記２つの接触部材を前記第２の位置まで移動させ、それによって前記接触部材を前記基板に向かう方向に移動させるステップと、
・前記接触部位が前記基板の前記縁端に接触するように、前記近位端の変位を生じさせるステップと
を備える、条項４７から４９のいずれか一項に記載の方法。

条項５１．
特に前記変位の前に、前記２つの接触部材に対して前記力生成デバイスの位置を調節するステップを備える、条項４７から５０のいずれか一項に記載の方法。

条項５２．
前記変位および／または前記接触力（ＦＳ）が、前記基板の表面によって画定される面内、またはそれに平行な方向に向けられている、条項４７から５１のいずれか一項に記載の方法。

条項５３．
前記基板の前記縁端が接触部位と２つの接触部材とに接触すると、アームの近位端の移動が終了され、前記接触部位と前記接触部材は前記基板のさらなる移動を拘束する、条項４７から５２のいずれか一項に記載の方法。
以下に、出願当初の特許請求の範囲に記載の事項を、そのまま、付記しておく。
［１］ リソグラフィ装置と、基板位置合わせステーションとを備える、リソグラフィシステム（７００）において、前記位置合わせステーションは、前記リソグラフィ装置に基板（１）を導入する前に、前記基板を位置合わせするための位置合わせ装置（１０）を備え、前記位置合わせ装置は：
・前記基板（１）および／または基板支持部材（２）を支持するための位置合わせ基台（３）と、
・前記基板に接触力（ＦＳ）を印加するために配設された力生成デバイス（９；９０；１９０）と
を備え、前記力生成デバイスは：
・剛性のある近位端（５２０；１５２）および遠位端（５１０；１５１）と、前記近位端と前記遠位端の間に延びる弾性変形可能なアーム部位（５３；１５３）とを備える、アーム（５；５０；１５０）と、
・前記近位端を前記位置合わせ基台に接続する接続部（４；４４；１４４）であって、前記アームは前記接続部を介して前記位置合わせ基台（３）に対して移動可能である、接続部（４；４４；１４４）と、
・前記近位端の変位を生じさせるように配設されたアクチュエータ（６１；１６１）と を備え、
前記アームの前記遠位端には、前記基板の縁端（１４；１０２）に接触するための接触部位（６；６０）が設けられており、
それによって、前記変位が発生すると、前記接触部位によって前記接触力（ＦＳ）が前記基板に印加され、前記接触力は、前記弾性変形可能なアーム部位と、前記変位とによって決定される、リソグラフィシステム。
［２］ 前記弾性変形可能なアーム部位が、前記近位端の前記変位の方向に垂直に延びるように配設されているとともに、前記基板の前記縁端に正接して配向されている、［１］に記載のシステム。
［３］ 前記位置合わせ装置が、前記近位端の前記変位を制限するための、変位止め（６５）を備える、［１］または［２］に記載のシステム。
［４］ 前記位置合わせ基台に接続されて、前記基板の前記縁端に接触するように配設された、２つの接触部材（８）を備える、［１］から［３］のいずれか一項に記載のシステム。
［５］ 前記接続部（４；４４）が、第１の端部において前記近位端に、第２の端部において装着部（４１）に接続された弾性変形可能な接続部位（４０）を備え、前記装着部（４１）は、前記位置合わせ基台（３）に接続されている、［１］から［４］のいずれか一項に記載のシステム。
［６］ 装着プレート（９１；１９１）を備え、前記アクチュエータ（６１；１６１）および前記接続部（４；４４；１４４）が、前記装着プレート（９１；１９１）に接続されており、前記装着プレート（９１；１９１）は、位置合わせ並進機構（９２；１９２）によって前記位置合わせ基台に接続されており、前記位置合わせ並進機構は、前記アームの延長に平行な方向に、前記アームの並進移動を与えるように配設されている、［１］から［５］のいずれか一項に記載のシステム。
［７］ 前記基板を支持するための基板支持部材（２）を備え、前記基板を前記基板支持部材上に位置合わせするように構成され、前記基板支持部材（２）が、運動学的マウント（２１、３１）を介して前記位置合わせ基台（３）上に配置されている、［１］から［６］のいずれか一項に記載のシステム。
［８］ 前記位置合わせ装置が、その縁端（１４）にノッチ（１１）を設けられた基板を位置合わせするように配設され、前記接触部位（６；６０；１０６）が、前記ノッチを係合するように配設されている、［１］から［７］のいずれか一項に記載のシステム。
［９］ 前記位置合わせ装置が、その縁端（１０２）にオリエンテーションフラット（１０１）を設けられた基板を位置合わせするように配設されているとともに、前記オリエンテーションフラットに接触するように配設された第３の接触部材（９８）を備え、前記接触部位（６０；１０６）は、前記オリエンテーションフラットに接触するように配設されている、［１］から［８］のいずれか一項に記載のシステム。
［１０］ 基板（１；１００）を位置合わせするための位置合わせ装置であって、
・前記基板（１）および／または基板支持部材（２）を支持するための位置合わせ基台（３）と、
・前記基板に接触力（ＦＳ）を印加するように配設された、力生成デバイス（９；９０；１９０）と
を備え、前記力生成デバイスは：
・剛性のある近位端（５２０）および遠位端（５１０）と、前記近位端と前記遠位端の間に延びる、弾性変形可能なアーム部位（５３）とを備える、アーム（５；５０；１５０）と、
・前記近位端を前記位置合わせ基台に接続する接続部（４；４４；１４４）であって、前記アームは前記接続部を介して前記位置合わせ基台（３）に対して移動可能である、接続部（４；４４；１４４）と、
・前記近位端の変位を生じさせるように配設されたアクチュエータ（６１；１６１）と を備え、
前記アームの前記遠位端には、前記基板の縁端に接触するための接触部位（６；６０；１６０）が設けられており、
それによって、前記変位によって、前記接触力（ＦＳ）が前記接触部位によって前記基板に印加され、前記接触力は、前記弾性変形可能なアーム部位と、前記変位とによって規定される、位置合わせ装置。
［１１］ 前記位置合わせ基台に接続されて、前記基板の前記縁端に接触するように配設された、２つの接触部材（８）を備える、［１０］に記載の位置合わせ装置。
［１２］ 前記近位端の前記変位が、前記２つの接触部材（８）を相互接続する相互接続線（１１７）に対して垂直方向に向けられている、［１１］に記載の位置合わせ装置。
［１３］ 前記アームが、前記２つの接触部材（８）の間の相互接続線（１１７）に平行な方向に延びるように配設されている、［１１］または［１２］に記載の位置合わせ装置。
［１４］ 前記接触部材（８）が、前記接触部材（８）と前記接触部位（６；６０）とによって画定される領域の中心（１１４）に向かって、およびそれから離れて移動可能であるように配設されている、［１１］から［１３］のいずれか一項に記載の位置合わせ装置。
［１５］ 前記接続部（４；４４）が、第１の端部において前記近位端に、第２の端部において装着部（４１）に接続された弾性変形可能な接続部位（４０）を備え、前記装着部（４１）は、前記位置合わせ基台（３）に接続されている、［１０］から［１４］のいずれか一項に記載の位置合わせ装置。
［１６］ 前記弾性変形可能な接続部位（４０）が、縮小横断面の部分を備える、［１５］に記載の位置合わせ装置。
［１７］ 装着プレート（９１；１９１）を備え、前記アクチュエータ（６１；１６１）と前記接続部（４；４４；１４４）とが、前記装着プレート（９１；１９１）に接続されており、 前記装着プレート（９１；１９１）は、位置合わせ並進機構（９２；１９２）によって前記位置合わせ基台に接続されており、前記位置合わせ並進機構は、前記アームの延長に平行な方向に、前記アームの並進移動を与えるように配設されている、［１０］から［１６］のいずれか一項に記載の位置合わせ装置。
［１８］ その縁端（１４）にノッチ（１１）を設けられた基板を位置合わせするように配設され、ここにおいて、前記接触部位（６；６０；１０６）が前記ノッチを係合するように配設されている、または、その縁端（１０２）にオリエンテーションフラット（１０１）を設けられた基板を位置合わせするように配設されるとともに、前記オリエンテーションフラットに接触するように配設された第３の接触部材（９８）を備え、ここにおいて、前記接触部位（６０；１０６）が前記オリエンテーションフラットに接触するように配設されている、［１０］から［１７］のいずれか一項に記載の位置合わせ装置。
［１９］ 事前定義された接触力（ＦＳ）を対象物に印加するための、力生成デバイス（９；９０；１９０）であって、前記力生成デバイスは、
・剛性のある近位端（５２０）および遠位端（５１０）と、前記近位端と前記遠位端の間に延びる弾性変形可能なアーム部位（５３）と、を備える、アーム（５；５０；１５０）と、
・前記近位端を前記装着部（４１；１４１）に接続する接続部（４；４４；１４４）であって、前記接続部（４）を介して前記アームが装着部に対して移動可能であるようにされている、接続部（４；４４；１４４）と、
・前記装着部に対する前記近位端の変位を生じさせるように配設された、アクチュエータ（６１；１６１）と
を備え、
前記アームの前記遠位端には、前記対象物に接触するための接触部位（６；６０；１０６）が設けられており、
それによって、前記変位によって、接触力（ＦＳ）が前記接触部位によって前記対象物に印加され、前記力は、前記弾性変形可能なアーム部位と、前記変位とによって規定される、力生成デバイス。
［２０］ 前記遠位端に対する前記近位端の前記変位が所定の区間内であるときに、前記接触力が一定である、［１９］に記載の力生成デバイス。
［２１］ 前記弾性変形可能なアーム部位が、前記近位端の前記変位の方向に垂直に延びている、［１９］または［２０］のいずれか一項に記載の力生成デバイス。
［２２］ 前記近位端の前記変位を制限するための変位止め（６５）を備える、［１９］から［２１］のいずれか一項に記載の力生成デバイス。
［２３］ 前記変位と反対方向に向けられた偏倚力（ＦＢ）を生成するように配設された、偏倚機構を備える、［１９］から［２２］のいずれか一項に記載の力生成デバイス。
［２４］ 前記接続部（４；４４）が、第１の端部において前記近位端に、第２の端部において前記装着部（４１）に接続された、弾性変形可能な接続部位（４０）を備える、［１９］から［２３］のいずれか一項に記載の力生成デバイス。
［２５］ 前記弾性変形可能な接続部位（４０）が、前記近位端に接続された剛性部位（４２）と、前記装着部（４１）の間に延びるとともに、前記弾性変形可能な接続部位（４０）が、縮小横断面の部分を備える、［２４］に記載の力生成デバイス。
［２６］ 基板（１；１０１）を位置合わせする方法であって、前記方法は、
・前記基板を、位置合わせ基台（３）上、または位置合わせ基台（３）上に配置された基板支持部材（２）上に配置することと；
・接触力（ＦＳ）を前記基板の縁端（１４；１０２）上に印加するための力生成デバイス（９；９０；１９０）を設けることと、を備え、
ここにおいて、前記力生成デバイスは：
・剛性のある近位端（５２０；１５２）および遠位端（５１０；１５１）と、前記近位端と前記遠位端の間に延びる弾性変形可能なアーム部位（５３；１５３）とを備える、アーム（５；５０；１５０）であって、前記アームの前記遠位端には前記基板の前記縁端に接触するための接触部位（６；６０；１０６）が設けられている、アーム（５；５０；１５０）と、
・前記近位端を前記位置合わせ基台に接続する接続部（４；４４；１４４）であって、前記アームは前記接続部を介して前記位置合わせ基台（３）に対して移動可能である、接続部（４；４４；１４４）と、
・前記近位端の変位を生じさせるように配設されたアクチュエータ（６１；１６１）であって、それによって、前記変位によって、前記接触力（ＦＳ）が前記接触部位によって前記基板に印加され、前記接触力は、前記弾性変形可能なアーム部位によって規定される、アクチュエータ（６１；１６１）と、を備え、
・前記アームの前記近位端の前記変位を生じさせ、それによって前記接触力（ＦＳ）を前記縁端に印加するとともに、位置合わせ位置への前記基板の回転および／または並進を生じさせることと
を備える、方法。
［２７］ 前記変位および／または前記接触力（ＦＳ）が、前記基板の表面によって画定される面内、またはそれに平行な方向に向けられている、［２６］に記載の方法。
［２８］ 前記アームの前記近位端の前記変位が、前記基板の前記縁端が前記接触部位と２つの接触部材とに接触するときに終了され、前記接触部位および前記接触部材は、前記基板の移動を拘束する、［２６］または［２７］に記載の方法。
［２９］ その縁端にノッチ（１１）が設けられた基板に適用され、
・前記接触部位の近傍に前記ノッチを配置するステップと、
・前記接触部位と前記ノッチを係合させ、それによって前記アームの前記近位端が変位させられるときに、前記基板の回転および／または並進を作動させるステップと
を備える、［２８］に記載の方法。
［３０］ 前記接触部材を第１の位置に設置するステップであって、前記第１の位置は第２の位置から遠隔である、前記接触部材を第１の位置に設置するステップと、
前記基板を前記基板支持部材上に配置するステップと、
前記接触部材を前記第２の位置まで移動させ、それによって前記接触部材を前記基板に向かう方向に移動させるステップと、
前記接触部位および前記接触部材が前記基板の前記縁端に接触するように、前記近位端の変位を生じさせるステップと、
を備える、［２８］または［２９］に記載の方法。
［３１］ 前記接触部材に対して前記力生成デバイスの位置を調節するステップを備える、［２６］から［３０］のいずれか一項に記載の方法。

Claims (30)

1. 基板（１；１００）を位置合わせするための位置合わせ装置であって、
   ・前記基板（１）及び／又は基板支持部材（２）を支持するための位置合わせ基台（３）と、
   ・前記基板に接触力（ＦＳ）を印加するように配設された、力生成デバイス（９；９０；１９０）と
   を備え、前記力生成デバイスは：
   ・剛性のある近位端（５２０）、剛性のある遠位端（５１０）、及び前記剛性のある近位端と前記剛性のある遠位端の間に延びる、弾性変形可能なアーム部位（５３）とを備える、アーム（５；５０；１５０）と、
   ・前記剛性のある近位端を前記位置合わせ基台に接続する接続部（４；４４；１４４）であって、前記アームは前記接続部を介して前記位置合わせ基台（３）に対して移動可能である、接続部（４；４４；１４４）と、
   ・前記剛性のある近位端に変位を生じさせるべく前記剛性のある近位端上で作動するように配設されたアクチュエータ（６１；１６１）と を備え、
   前記アームの前記剛性のある遠位端には、前記基板の縁端に接触するための接触部位（６；６０；１６０）が設けられており、
   前記剛性のある近位端の変位によって、前記接触力（ＦＳ）が前記接触部位により前記基板に印加され、前記接触力が、前記弾性変形可能なアーム部位と、前記変位とによって規定される、位置合わせ装置。
2. 前記位置合わせ基台に接続されて、前記基板の前記縁端に接触するように配設された、２つの接触部材（８）を備える、請求項１に記載の位置合わせ装置。
3. 前記剛性のある近位端の前記変位が、前記２つの接触部材（８）を相互接続する相互接続線（１１７）に対して垂直方向に向けられている、請求項２に記載の位置合わせ装置。
4. 前記アームが、前記２つの接触部材（８）の間の相互接続線（１１７）に平行な方向に延びるように配設されている、請求項２又は３に記載の位置合わせ装置。
5. 前記接触部材（８）が、前記接触部材（８）と前記接触部位（６；６０）とによって画定される領域の中心（１１４）に向かって、及びそれから離れて移動可能であるように配設されている、請求項２から４のいずれか一項に記載の位置合わせ装置。
6. 前記弾性変形可能なアーム部位が、前記剛性のある近位端の前記変位の方向に垂直に延びるように配設されているとともに、前記基板の前記縁端に正接して配向されている、請求項１から５のいずれか一項に記載の位置合わせ装置。
7. 前記弾性変形可能なアーム部位が、１つ又は複数のリーフスプリングを備える、請求項１から６のいずれか一項に記載の位置合わせ装置。
8. 前記弾性変形可能なアーム部位が、第１のリーフスプリングと、第２のリーフスプリングとを備え、第２のリーフスプリングは、第１のリーフスプリングに実質的に平行に配設されるとともに、第１のリーフスプリングの表面に実質的に垂直な方向において、第１のリーフスプリングから距離を空けて配設されている、請求項７に記載の位置合わせ装置。
9. 前記位置合わせ装置が、前記剛性のある近位端の前記変位を制限するための、変位止め（６５）を備える、請求項１から８のいずれか一項に記載の位置合わせ装置。
10. 前記接続部（４；４４）が、第１の端部において前記剛性のある近位端に、第２の端部において装着部（４１）に接続された弾性変形可能な接続部位（４０）を備え、前記装着部（４１）は、前記位置合わせ基台（３）に接続されている、請求項１から９のいずれか一項に記載の位置合わせ装置。
11. 前記弾性変形可能な接続部位（４０）が、縮小横断面の部分を備える、請求項１０に記載の位置合わせ装置。
12. 装着プレート（９１；１９１）を備え、前記アクチュエータ（６１；１６１）と前記接続部（４；４４；１４４）とが、前記装着プレート（９１；１９１）に接続されており、 前記装着プレート（９１；１９１）は、位置合わせ並進機構（９２；１９２）によって前記位置合わせ基台に接続されており、前記位置合わせ並進機構は、前記アームの延長に平行な方向に、前記アームの並進移動を与えるように配設されている、請求項１から１１のいずれか一項に記載の位置合わせ装置。
13. その縁端（１４）にノッチ（１１）を設けられた基板を位置合わせするように配設され、ここにおいて、前記接触部位（６；６０；１０６）が前記ノッチを係合するように配設されている、又は、その縁端（１０２）にオリエンテーションフラット（１０１）を設けられた基板を位置合わせするように配設されるとともに、前記オリエンテーションフラットに接触するように配設された第３の接触部材（９８）を備え、ここにおいて、前記接触部位（６０；１０６）が前記オリエンテーションフラットに接触するように配設されている、請求項１から１２のいずれか一項に記載の位置合わせ装置。
14. 前記基板を支持するための基板支持部材（２）と運動学的マウント（２１、３１）を備え、前記位置合わせ装置が、前記基板を前記基板支持部材上に位置合わせするように構成され、前記基板支持部材（２）が、前記運動学的マウント（２１、３１）を介して前記位置合わせ基台（３）上に配置されている、請求項１から１３のいずれか一項に記載の位置合わせ装置。
15. 基板処理装置と、基板位置合わせステーションとを備える、基板処理システム（７００）であって、前記基板位置合わせステーションは、前記基板処理装置に基板（１）を導入する前に、前記基板を位置合わせするための請求項１から１４のいずれか一項に記載の位置合わせ装置（１０）を備える、基板処理システム。
16. 請求項１から１４のいずれか一項に記載の位置合わせ装置に使用するための力生成デバイス（９；９０；１９０）であり、対象物を位置合わせするために事前に規定された接触力（ＦＳ）を前記対象物に印加するための、力生成デバイス（９；９０；１９０）であって、前記力生成デバイスは、
    ・剛性のある近位端（５２０）、剛性のある遠位端（５１０）、及び前記剛性のある近位端と前記剛性のある遠位端の間に延びる弾性変形可能なアーム部位（５３）と、を備える、アーム（５；５０；１５０）と、
    ・前記剛性のある近位端を装着部（４１；１４１）に接続する接続部（４；４４；１４４）であって、前記接続部（４）を介して、前記剛性のある近位端を含む前記アームが前記装着部に対して移動可能であるようにされている、接続部（４；４４；１４４）と、
    ・前記装着部に対して、前記剛性のある近位端に変位を生じさせるべく前記剛性のある近位端上で動作するように配設された、アクチュエータ（６１；１６１）と
    によって特徴づけられ、
    前記アームの前記剛性のある遠位端には、前記対象物に接触するための接触部位（６；６０；１０６）が設けられており、
    前記剛性のある近位端の変位によって、接触力（ＦＳ）が前記接触部位によって前記対象物に印加され、前記接触力は、前記弾性変形可能なアーム部位と、前記剛性のある近位端の変位とによって規定される、力生成デバイス。
17. 前記剛性のある遠位端に対する前記剛性のある近位端の前記変位が所定の区間内であるときに、前記接触力が一定である、請求項１６に記載の力生成デバイス。
18. 前記弾性変形可能なアーム部位が、前記剛性のある近位端の前記変位の方向に垂直に延びており、及び／又は前記接触部位は円筒状要素を備える、請求項１６又は１７に記載の力生成デバイス。
19. 前記弾性変形可能なアーム部位が、１つ又は複数のリーフスプリングを備える、請求項１６から１８のいずれか一項に記載の力生成デバイス。
20. 弾性変形可能なアーム部位が、第１のリーフスプリングと、第２のリーフスプリングとを備え、前記第２のリーフスプリングは、前記第１のリーフスプリングに実質的に平行に配設されるとともに、前記第１のリーフスプリングの表面に実質的に垂直な方向において、前記第１のリーフスプリングから距離を空けて配設されている、請求項１９に記載の力生成デバイス。
21. 前記剛性のある近位端の前記変位を制限するための変位止め（６５）を備える、請求項１６から２０のいずれか一項に記載の力生成デバイス。
22. 前記変位と反対方向に向けられた偏倚力（ＦＢ）を生成するように配設された、偏倚機構を備える、請求項１６から２１のいずれか一項に記載の力生成デバイス。
23. 前記接続部（４；４４）が、第１の端部において前記剛性のある近位端に、第２の端部において前記装着部（４１）に接続された、弾性変形可能な接続部位（４０）を備える、請求項１６から２２のいずれか一項に記載の力生成デバイス。
24. 前記弾性変形可能な接続部位（４０）が、前記剛性のある近位端に接続された剛性部位（４２）と、前記装着部（４１）の間に延びるとともに、前記弾性変形可能な接続部位（４０）が、縮小横断面の部分を備える、請求項２３に記載の力生成デバイス。
25. 基板（１；１０１）を位置合わせする方法であって、前記方法は、
    ・前記基板を、位置合わせ基台（３）上、又は位置合わせ基台（３）上に配置された基板支持部材（２）上に配置することと；
    ・接触力（ＦＳ）を前記基板の縁端（１４；１０２）上に印加するための力生成デバイス（９；９０；１９０）を設けることと；
    ここにおいて、前記力生成デバイスは：
    ・剛性のある近位端（５２０；１５２）、剛性のある遠位端（５１０；１５１）、及び前記剛性のある近位端と前記剛性のある遠位端の間に延びる弾性変形可能なアーム部位（５３；１５３）とを備える、アーム（５；５０；１５０）であって、前記アームの前記剛性のある遠位端には前記基板の前記縁端に接触するための接触部位（６；６０；１０６）が設けられている、アーム（５；５０；１５０）と、
    ・前記剛性のある近位端を前記位置合わせ基台に接続する接続部（４；４４；１４４）であって、前記剛性のある近位端を含む前記アームは前記接続部を介して前記位置合わせ基台（３）に対して移動可能である、接続部（４；４４；１４４）と、
    ・前記剛性のある近位端の変位を生じさせ、作動するように配設されたアクチュエータ（６１；１６１）であって、前記剛性のある近位端の変位によって、前記接触力（ＦＳ）が前記接触部位によって前記基板に印加され、前記接触力は、前記弾性変形可能なアーム部位と前記剛性のある近位端を含む変位によって規定される、アクチュエータ（６１；１６１）と、を備えるものであり、及び
    ・前記剛性のある近位端上で作動する前記アクチュエータを起動し、それによって前記アームの前記剛性のある近位端の前記変位を生じさせ、それによって、前記接触力（ＦＳ）を前記縁端に印加するとともに、位置合わせ位置への前記基板の回転及び／又は並進を生じさせることと を備える、方法。
26. 前記変位及び／又は前記接触力（ＦＳ）が、前記基板の表面によって画定される面内、又はそれに平行な方向に向けられている、請求項２５に記載の方法。
27. その縁端にノッチ（１１）が設けられた基板に適用され、
    ・前記接触部位の近傍に前記ノッチを配置するステップと、
    ・前記接触部位と前記ノッチを係合させ、それによって前記アームの前記剛性のある近位端が変位させられるときに、前記基板の回転及び／又は並進を作動させるステップと
    を備える、請求項２５又は２６に記載の方法。
28. 前記アームの前記剛性のある近位端の前記変位が、前記基板の前記縁端が前記接触部位と２つの接触部材とに接触するときに終了され、前記接触部位及び前記接触部材は、前記基板の移動を拘束する、請求項２５から２７のいずれか一項に記載の方法。
29. 前記接触部材を第１の位置に設置するステップであって、前記第１の位置は第２の位置から遠隔である、前記接触部材を第１の位置に設置するステップと、
    前記基板を前記基板支持部材上に配置するステップと、
    前記接触部材を前記第２の位置まで移動させ、それによって前記接触部材を前記基板に向かう方向に移動させるステップと、
    前記接触部位及び前記接触部材が前記基板の前記縁端に接触するように、前記剛性のある近位端の変位を生じさせるステップと、
    を備える、請求項２８に記載の方法。
30. 前記接触部材に対して前記力生成デバイスの位置を調節するステップを備える、請求項２８又は２９のいずれか一項に記載の方法。

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