JP4620365B2 - 支持ステージに対して基板を位置決めするアライメント装置および基板較正システム - Google Patents

支持ステージに対して基板を位置決めするアライメント装置および基板較正システム Download PDF

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Description

発明の内容
本願は、２００３年２月２０日出願の米国仮特許出願第６０／４４８，８５５号の優先権を主張するものであり、当該出願は、ここにその全体を引用して本明細書に組込む。
関連出願の相互参照
本願は、以下の同時係属中の米国仮特許出願に関連する。
２００３年２月２０日出願、米国仮特許出願第６０／４４８，８２１号「支持ステージに対する基板位置を判定する方法および装置」（弁護士整理番号第７９５６／Ｌ号）
２００３年２月２０日出願、米国仮特許出願第６０／４４８，９７２号「支持ステージに対して基板を位置決めする方法および装置」（弁護士整理番号第７９５７／Ｌ号）
当該仮特許出願の各々は、ここにその全体を引用して本明細書に組込む。
発明の分野
本発明は、一般に基板処理に関し、より詳細には支持ステージに対する基板の位置決めに関する。
発明の背景
フラットパネルディスプレイの製造中には、処理および／または試験目的でガラス基板を支持ステージに載置することがある。典型的な基板処理としては、リソグラフィ、堆積、エッチング、アニーリング等があり、典型的な基板試験としては、基板上に形成された薄膜トランジスタの動作検証、ｅ−ビーム検査、欠陥検出等がある。
処理および／または試験でデバイスおよび／もしくは基板の場所を正確に特定するため、さらに／または、デバイス／場所の探索回数を減らすためには、支持ステージに対する基板位置を判定しなければならない。従って、支持ステージに対して基板を迅速かつ正確に位置決めする方法および装置の改良が望ましい。
発明の概要
本発明の第１態様では、支持ステージ上に支持された基板を支持ステージに対してスライドさせるべく、基板を横方向に付勢するように適合されたアライメント装置が提供される。このアライメント装置は、（１）支持ステージ上に支持された基板の縁部に接触するように適合されるとともに、平行移動の第１経路に沿って横方向へ平行移動するように適合された第１プッシャと、（２）基板の縁部に接触するように適合されるとともに、平行移動の第２経路に沿って横方向へ平行移動するように適合された第２プッシャであって、平行移動の第２経路が平行移動の第１経路に対して角度をなして第１経路と経路交点で交差する第２プッシャと、（３）第１および第２プッシャが移動可能に結合されたフレームであって、第１および第２プッシャを、支持ステージ上に支持された基板の縁部の高さで維持するように適合されたフレームと、（４）第１プッシャとフレームとの間に結合されるとともに、第１プッシャを基板の縁部に対して付勢するように適合された第１付勢要素と、（５）第２プッシャとフレームとの間に結合されるとともに、第１プッシャの付勢とは独立して、第２プッシャを基板の縁部に対して付勢するように適合された第２付勢要素とを含む。
本発明の第２態様では、支持ステージの周囲に間隔を置いて配置された複数のアライメント装置を含む基板較正システムが提供される。これら複数のアライメント装置の各々は、（１）支持ステージ上に支持された基板の縁部に接触するように適合されるとともに、平行移動の第１経路に沿って横方向へ平行移動するように適合された第１プッシャと、（２）基板の縁部に接触するように適合されるとともに、平行移動の第２経路に沿って横方向へ平行移動するように適合された第２プッシャであって、平行移動の第２経路が平行移動の第１経路に対して角度をなして第１経路と経路交点で交差する第２プッシャと、（３）第１および第２プッシャが移動可能に結合されたフレームであって、第１および第２プッシャを支持ステージ上に支持された基板の縁部の高さに維持するように適合されたフレームと、（４）第１プッシャとフレームとの間に結合されるとともに、第１プッシャを基板の縁部に対して付勢するように適合された第１付勢要素と、（５）第２プッシャとフレームとの間に結合されるとともに、第１プッシャの付勢とは独立して、第２プッシャを基板の縁部に対して付勢するように適合された第２付勢要素とを備える。数多くの他の態様が、本発明のこれら態様および他の態様に従う方法および装置であるとして提供される。
本発明の他の特徴および態様は、以下の例示の実施形態の詳細な説明、付帯する特許請求の範囲、および添付図面から更に十分に明らかになろう。
詳細な説明
例えばフラットパネルディスプレイおよびその他用途の、ガラス基板生産で用いる従来の製造方法では、生産される基板のサイズにばらつきが発生することがある。例えば、幅と長さの公称寸法が１メートル×１．２メートルのガラス基板は、１辺当り最高で＋／−０．５ミリメートルの、あるいはそれを超えるばらつきを伴うことがある。
ガラス基板寸法におけるかかるばらつきは、デバイスの処理および／または試験中に問題を引起す可能性がある。例えば、リソグラフィ装置では、マスクアライメント中に基板表面上のレジストレーションマークを探索するために、１本以上の電子ビーム（ｅ−ビーム）で行う場合がある。ｅ−ビームは、例えば特定のレジストレーションマークを見出すためにｅ−ビームで走査することになる基板の表面領域が最小となる時に、最良の機能を発揮するであろう。しかしながら、上で説明した基板サイズのばらつきは、レジストレーションマークの位置を確認するのにｅ−ビームが走査しなければならない領域を広げてしまう傾向がある。ｅ−ビーム走査領域が広がると、レジストレーションマークの位置確認に必要な時間を増やしてしまうことになろう。位置合せが適正になされるまでは基板表面へのマスク焼付けを延ばさなければならないので、走査時間が長くなるとリソグラフィ処理の効率に直接影響を及ぼす。その上、ｅ−ビーム走査時間が長いと、基板上に形成されたデバイスは、ｅ−ビーム走査プロセス中に蓄積し得る過大な電荷により損傷することもある。
本発明の第１態様では、本明細書に開示する方法および装置が、試験ステージであっても、他の種類の基板処理ステージであってもよい支持ステージに載置された基板に、支持ステージに対する位置および／または配向の調整を行うようになされている。本発明の第１態様に従う基板の位置決めおよび／または配向決めの結果として、支持ステージの既知の位置および既知の配向に対して基板の少なくとも粗い位置合せを行うことが好ましい。特定の実施形態では、かかる粗い位置合せが基板サイズのばらつきとは関係なく遂行可能で、それによりリソグラフィ処理中のｅ−ビーム走査領域および／または走査時間を減少および／または最小化できる。以下で更に説明するように、かかる基板アライメントは迅速かつ安価に遂行可能であり、他の基板処理ステップとの併用および／またはデバイス試験中の実施も可能である。
図１は、本発明に従う基板較正システム１０１の例示の実施形態の概略平面図である。基板較正システム１０１は、縁部１０７を有する基板１０５を支持する支持ステージ１０３に隣接して位置決めされた状態で示されている。
図１の実施形態では、基板較正システム１０１が、支持ステージ１０３の周囲に間隔を置いて配置された４つのアライメント装置（例えば、押付け装置１０９）を備える。これより少ないまたは多い押付け装置を用いてもよい。各押付け装置１０９は、支持ステージ１０３の角に隣接して位置決めされる（例えば支持ステージ１０３の辺に隣接した位置等、代替の位置も容認される）。各押付け装置１０９は、第１および第２プッシャ支持体１１３ａ、１１３ｂを含む。第１プッシャ支持体１１３ａは、押付け装置１０９のフレーム１１１に対して第１平行移動経路１１５ａに沿って移動するように（そして第１プッシャ１１７ａを介して基板１０５に接触するように）なされ、第２プッシャ支持体１１３ｂは、押付け装置１０９のフレーム１１１に対して第２平行移動経路１１５ｂに沿って移動するように（そして第２プッシャ１１７ｂを介して基板１０５に接触するように）なされている。各押付け装置１０９のフレーム１１１は、（例えば、第１平行移動経路１１５ａと第２平行移動経路１１５ｂとが交差する経路交差点１２１に概ね配置された）ハブ部分１１９を含んでもよい。押付け装置１０９のフレーム１１１には、例えばフレーム１１１のいずれの部分も経路交差点１２１に配置されていない構成等、他の構成を用いてもよい。
同じく図１に示すように、押付け装置１０９のフレーム１１１のハブ部分１１９は、全体的にまたは部分的に基板１０５の下にあるように位置決めおよび構成してもよい。その上、ハブ部分１１９は、全体的にまたは部分的に支持ステージ１０３の下にあるように位置決めおよび構成されてもよい。それ故、基板較正システム１０１によって（例えば、所与の処理ツールまたは検査ツールにおける支持ステージ１０３の幅と長さとにより当初設定されているであろう）システム全体の設置面積が増大する場合でも、かかる増大を支持ステージ１０３の設置面積と比較して最小限に、および／または相対的に小さくできることは明らかである。
押付け装置１０９のフレーム１１１に対する各プッシャ支持体１１３の移動を、案内シャフト１２３によって容易にすることができる。各案内シャフト１２３により平行移動経路１１５を画成でき、平行移動経路１１５が直線である場合には案内シャフト１２３も真直となるであろう。他の実施形態では、平行移動経路１１５の所望形状によっては、案内シャフト１２３が真直でなくてもよい。図１の実施例では、各押付け装置１０９が２本の案内シャフト１２３を備え、各案内シャフト１２３の一端部が、押付け装置１０９のフレーム１１１のハブ部分１１９へ結合されている。例えば、一方または両方の案内シャフト１２３の両端がフレーム１１１へ結合されている構成等、他の構成を用いてもよい。
各押付け装置１０９は更に、平行移動経路１１５に沿った各プッシャ支持体１１３の移動を、既定範囲（例えば、それぞれ第１および第２既定範囲）内に制限するようになされてもよい。例えば、図１に示すように、押付け装置１０９が更に、押付け装置１０９のフレーム１１１へ結合されてかかる機能を果たすように適合された停止板１２５（断面で示す）を備えてもよい。図１の実施例では、各押付け装置１０９が２枚の停止板１２５を備え、各停止板１２５が、フレーム１１１のハブ部分１１９から外方へ延在するフレーム１１１の突出部分１２７を介して、押付け装置１０９のフレーム１１１へ結合されている。図１では２つの突出部分１２７を示しているが、言うまでもなく、突出部は２つより多くても少なくてもよいことが理解されよう。
動作において、図１の基板較正システム１０１が、（例えばプッシャ支持体１１３の平行移動を介して）押付け装置１０９のプッシャ１１７を全体的に支持ステージ１０３から離れるように移動させて、基板１０５を支持ステージ１０３へ搭載できるようになされる。その後、基板１０５が支持ステージ１０３へ搭載され、プッシャ１１７が基板１０５の縁部１０７へ向けて移動可能になり、それにより支持ステージ１０３に対して基板１０５を較正できる。基板較正システム１０１の押付け装置１０９の動作モードについての更なる詳細は、図２Ａ〜図２Ｃを参照して以下検討する。
図２Ａは、押付け装置１０９のプッシャ１１７が押付け装置１０９のフレーム１１１のハブ部分１１９から離れるように後退された状態の、図１の押付け装置１０９の１つの概略平面図である。プッシャ１１７がこのように位置決めされている時に、基板１０５を支持ステージ１０３へ搭載または支持ステージ１０３から除去できる。特定の実施形態では、図２Ａの基板１０５が支持ステージ１０３にのみ接触している。かかる実施形態では更に、押付け装置１０９のその他の部分（プッシャ１１７以外）が基板１０５から離間して基板１０５より下にあるように押付け装置１０９を構成してもよく、それにより支持ステージ１０３に対する基板１０５の搭載および除去を容易にすることができる。他の実施形態では、図２Ａの基板１０５が、支持ステージ１０３と、押付け装置１０９のプッシャ支持体１１３の一方または両方の上面１３１との両方に接触するように設けられ、それにより基板１０５に対して追加の支持を提供する。（注意すべきは、図２Ａでは、支持ステージ１０３に対する基板１０５の較正が依然として必要であり、例えば、かかる較正後に基板１０５の縁部１０７が支持ステージ１０３のｘ−ｙ座標系１３３に位置合せされた状態になる。）
図２Ｂは、支持ステージ１０３に対して基板１０５を較正する前に押付け装置１０９のプッシャ１１７が基板１０５の縁部１０７と接触した状態の、図１の押付け装置１０９の１つの概略平面図である。例えば、基板１０５が支持ステージ１０３に載置された状態で、各プッシャ１１７がそれぞれの平行移動経路１１５に沿い図２Ａに示す後退位置から支持ステージ１０３へ向けて、少なくとも基板１０５の縁部１０７との接触を達成するのに必要なだけ移動した場面である。上で述べた通り、基板１０５は、図２Ｂに見られるようにプッシャ支持体１１３の一方または両方の上面１３１と接触してもよい。あるいは、基板１０５と押付け装置１０９との間の接触がプッシャ１１７に限定されてもよい。基板１０５に接触する押付け装置１０９の表面（例えば、プッシャ１１７の垂直面および／またはプッシャ支持体１１３の上面１３１）、および／または、基板１０５を支持する支持ステージ１０３の表面には、基板１０５との間の滑らかなスライドを促進するとともに基板１０５の表面を擦り傷から保護するために、処理を施してもよい。例えば、かかる表面に、テフロン（登録商標）（例えばポリテトラフルオロエチレン）または同様の低摩擦被膜材料を塗布してもよい。かかる低摩擦被膜は、支持ステージ１０３に対して基板を位置決め／較正する際、基板がプッシャ１１７に対してスライドしなければならない場合に有益となるだろう。
図２Ｃは、（例えば、プッシャ１１７が基板１０５の縁部１０７に接触して押すことにより）基板１０５が支持ステージ１０３に対して較正された状態の、図１の押付け装置１０９の１つの概略平面図である。即ち、基板１０５の縁部１０７が、支持ステージ１０３のｘ−ｙ座標系１３３に位置合せされた場面である。１つ以上の実施形態では、基板較正システム１０１（図１）が、プッシャ１１７により画成された周囲（個別に図示せず）内に基板１０５を閉込めるおよび／または収容することによって、支持ステージ１０３に対して基板１０５を較正するようになされている。かかる実施形態の幾つかでは、基板１０５が周囲内に入れば、いずれのプッシャ１１７も基板１０５の縁部１０７に対して押し続ける必要はない。なお別の実施形態では、プッシャ１１７が画成する周囲内に基板１０５を閉込め続けた状態で、基板較正システム１０１および支持ステージ１０３が処理または検査中にタンデム式に移動可能とされる。かかる実施形態の他の幾つかでは、１つ以上のプッシャ１１７が基板１０５の縁部１０７を押し続けてもよく、（支持ステージ１０３が基板較正システム１０１とタンデム式に移動するか否かは関係なく）閉込めを必要とする用途に対して更なる閉込め方法を提供できる。
図３および４はそれぞれ、図１および図２Ａ〜図２Ｃの押付け装置１０９の例示の実施形態を備える押付け装置１０９ａの斜視分解組立図および側面断面図である。
図３および４を参照すると、押付け装置１０９ａは、フレーム１１１と、フレーム１１１へ移動可能に結合された２つのプッシャ支持体１１３とを備える。各プッシャ支持体１１３は、直線の平行移動経路１１５に沿いフレーム１１１に対して移動するようになされている。押付け装置１０９ａは更に、２つのプッシャ１１７を含み、プッシャ１１７の各１つが、平行移動経路１１５に沿いフレーム１１１に対して移動可能なように、プッシャ支持体１１３の１つの上面１３１へ結合されている。フレーム１１１は、プッシャ支持体１１３およびプッシャ１１７の平行移動経路１１５が交差する経路交差点１２１に概ね配置されたハブ部分１１９を含む。押付け装置１０９ａは更に、押付け装置１０９ａのフレーム１１１のハブ部分１１９へ結合された２本の案内シャフト１２３を含む。各案内シャフト１２３は、例えば、ハブ部分１１９から片持ち状態で延在してもよい。各案内シャフト１２３は、プッシャ支持体１１３の１つをプッシャ支持体１１３の平行移動経路１１５に沿って案内するようになされている。例えば、各プッシャ支持体１１３が第１および第２下方延在部分１３５、１３７を備えてもよい。第１および第２下方延在部分１３５、１３７の各々は、案内シャフト１２３に沿うプッシャ支持体１１３の滑らかな移動を容易にするためのシャフト軸受１３９が配設されてもよい孔を含む。
押付け装置１０９ａのフレーム１１１は更に、それぞれ開放型エンクロージャ１４１内に案内シャフト１２３の１本を収容する２つの突出部分１２７を含む。押付け装置１０９ａはまた、それぞれ異なる突出部分１２７の１つへ結合されるとともにそれぞれの開放型エンクロージャ１４１の端部境界を形成する２枚の停止板１２５を含む。
押付け装置１０９ａは更に、開放型エンクロージャ１４１内に配置されたプッシャ支持体１１３の第２下方延在部分１３７と停止板１２５との間の開放型エンクロージャ１４１内で伸長可能なように結合された２つの付勢要素１４３を含む。押付け装置１０９ａの各付勢要素１４３は、（１）フレーム１１１へ固定的に結合されているのが好ましい停止板１２５を押し、（２）開放型エンクロージャ１４１内でハブ部分１１９へ向けて伸長し、（３）付勢要素１４３がそのようにして伸長するにつれ、プッシャ支持体１１３およびプッシャ１１７を案内シャフト１２３に沿い（そして案内シャフト１２３が画成する平行移動経路１１５に沿い）ハブ部分１１９へ向けて移動させるようになされていることは言うまでもない。このようにして、各プッシャ支持体１１３およびプッシャ１１７は、基板１０５の縁部１０７に対して後退位置（図２Ａ）から接触位置（図２Ｂ）へ、そして最終的に伸長位置（図２Ｃ）へと移動可能である。特に図４を参照すると、押付け装置１０９ａのプッシャ支持体１１３の１つおよびプッシャ１１７の１つが、完全に伸長した位置で示されている。図４に示すように、押付け装置１０９ａは、１つ以上の調節可能なスペーシング機構１４５を備えてもよい。各スペーシング機構１４５は、付勢要素１４３の力によりプッシャ支持体１１３が案内シャフト１２３に沿いハブ部分１１９へ向けて移動可能な限界を設定する（例えば、プッシャ支持体１１３およびそのプッシャ１１７の完全に伸長した位置を設定する）ように適合されている。図４の特定の実施例では、スペーシング機構１４５が、プッシャ支持体１１３の第１下方延在部分１３５を貫通するネジ切り貫通孔を占める止めネジ１４７と、第１下方延在部分１３５を越えて停止板１２５の方へ延在する止めネジ１４７の長さを調節可能に設定するために止めネジ１４７へ結合されたナット１４９とを備える。図４に示すように、止めネジ１４７の端部１５１は、停止板１２５に接触するようになされ、ハブ部分１１９へ向かうプッシャ支持体１１３の更なる移動を阻止する。プッシャ支持体１１３および／またはプッシャ１１７の移動を制限する他のいずれの構成も同様に用いてもよい。
図３および図４を参照すると、押付け装置１０９ａは更に、付勢要素１４３の力に抗してプッシャ支持体１１３が案内シャフト１２３に沿いハブ部分１１９から離れるように移動可能な限界を設定する（例えば、プッシャ支持体１１３およびそのプッシャ１１７の完全に後退された位置を設定する）ようになされてもよい。例えば、押付け装置１０９ａの各プッシャ支持体１１３が、停止板１２５に接触するようになされるとともにハブ部分１１９から離れるプッシャ支持体１１３の更なる移動を阻止するように適合された下側部分１５３を備えてもよい。図４に示すように、プッシャ支持体１１３が完全伸長位置にある時は、プッシャ支持体１１３の下側部分１５３が停止板１２５から第１距離１５５（例えば、案内シャフト１２３に沿うプッシャ支持体１１３の移動の最大範囲（個別に図示せず））だけ離間している。
押付け装置１０９ａはまた、例えばプッシャ支持体１１３がフレーム１１１に対して平行移動経路１１５に沿い移動する際、フレーム１１１に対するプッシャ支持体１１３の回転を実質的に阻止するようになされてもよい。例えば、各プッシャ支持体１１３が、プッシャ支持体１１３の下側部分１５３へ結合されるとともに下側部分１５３から下方へ延在する案内ピン１５７を備えてもよい。各突出部分１２７は、プッシャ支持体１１３が平行移動経路１１５に沿い移動する際、案内ピン１５７を保持するための案内チャネル１５９を画成するような形状としてもよい。
押付け装置１０９ａは、各プッシャ支持体１１３に対応する付勢要素１４３の力に抗して各プッシャ支持体１１３を押付け装置１０９ａのフレーム１１１のハブ部分１１９から離れて後退されるようになされ、それにより各プッシャ支持体１１３を上で説明した完全後退位置とすることが可能である。各プッシャ支持体１１３は、例えば、プッシャ支持体１１３の第２下方延在部分１３７と下側部分１５３との間に開放領域１６１（図４）を含んでもよい。開放領域１６１は、第２下方延在部分１３７と下側部分１５３との間の距離にわたってそれらを接続する一対の壁部分１６３によってその一部分が画成されている。車軸１６５が各壁部分１６３へ結合されてもよく、およびローラホイール等の回転部材１６７が開放領域１６１内で車軸１６５に回転可能に搭載されてもよい。
押付け装置１０９ａは更にその上、各プッシャ支持体１１３の回転部材１６７と相互作用することによって各プッシャ支持体１１３をハブ部分１１９から離れるように付勢するようにしたプランジャ１６９または同様の後退装置を備えてもよい。プランジャ１６９は、例えば、斜面１７３を持つプランジャヘッド１７１を備えてもよい。プランジャ１６９が上方へ押されると、プランジャヘッド１７１が上方へ移動するにつれ、各プッシャ支持体１１３の回転部材１６７を斜面１７３に沿って回転させることが可能である。このように、各プッシャ支持体１１３が（各回転部材１６７と共に）フレーム１１１のハブ部分１１９から外方へ変位されることになる。この目的のために、押付け装置１０９ａは更に、アクチュエータ１７５、例えばモータまたは空圧駆動アクチュエータ等のリニアアクチュエータ、を備えてもよい。アクチュエータ１７５はプッシャ１７７を上方へ後退可能に伸長するように適合され、それによりプランジャ１６９のシャフト１７９を上方へ押し、各回転部材１６７を上で説明したように外方へ変位させる。
押付け装置１０９ａは、上で記載のようにプランジャ１６９およびアクチュエータ１７５を用いて、両方のプッシャ支持体１１３を同時に後退するようになされることも可能である。例えば、プッシャ支持体１１３およびプッシャ１１７の平行移動経路１１５が交差する経路交差点１２１に対して、プランジャ１６９のシャフト１７９を垂直方向で下に位置合せしてもよい。フレーム１１１のハブ部分１１９の下方延在部分１８１（図４）は、プランジャ１６９が後退可能に上方へ伸長する際にプランジャ１６９のプランジャヘッド１７１を収容するための、押付け装置１０９ａのプランジャヘッド挿入チャンバ１８３を、少なくとも部分的に画成してもよい。図４で最も良く判るように、プランジャヘッド挿入チャンバ１８３がフレーム１１１の各突出部分１２７によって更に画成され、また、各プッシャ支持体１１３の回転部材１６７がプランジャヘッド挿入チャンバ１８３内へ少なくとも部分的に突出するようになされてもよく、それにより回転部材１６７とプランジャヘッド１７１の斜面１７３との間の回転伝達を達成が可能になる。
支持ステージ１０３に対して押付け装置１０９ａを正確に位置決めおよび位置合せするため、および図４に示すチャンバ底部１８５等の搭載部材へ押付け装置１０９ａを確実に搭載するために、押付け装置１０９ａはシャフトアライメント部材１８７、チャンバ接合部１８９、およびアクチュエータ搭載フレーム１９１を含んでもよい。シャフトアライメント部材１８７は、プランジャ１６９のシャフト１７９の垂直移動を案内するためのシャフト軸受１９３を含んでもよい。
シャフトアライメント部材１８７は、上方延在部分１９５を含んでもよい。上方延在部分１９５は、フレーム１１１のハブ部分１１９の下方延在部分１８１と接合するとともに、基板１０５の縁部１０７に対して押付け装置１０９ａのプッシャ１１７（および／または、図４に示すように、支持ステージ１０３に対してフレーム１１１のハブ部分１１９）を適正な高さに設定する。１つ以上の実施形態では、シャフトアライメント部材１８７が、機械加工された円筒面１９７を含んでもよく、それによりシャフトアライメント部材１８７はチャンバ底部１８５を貫通する機械加工された貫通孔１９９（図４）へ挿入され、そこで正確に配置されることができる。チャンバ底部１８５は、支持ステージ１０３（図１）の周囲にパターン（個別に図示せず）配置された多数の孔（個別に図示せず）を含んでもよく、それにより支持ステージ１０３に対する基板１０５の正確な較正を容易にすることができる。
チャンバ接合部１８９は、シャフトアライメント部材１８７へ結合可能であるとともに、チャンバ接合部１８９内に形成されたチャネル２０１内にあるシールリング（不図示）がチャンバ底部１８５とチャンバ接合部１８９との間の接合部を封止するように、チャンバ底部１８５の表面へ取付可能である。また、アクチュエータ搭載フレーム１９１は、アクチュエータ１７５が搭載可能であるとともにアクチュエータ１７５のプッシャ１７７を貫通させて挿入可能な表面２０３と、アクチュエータ搭載フレーム１９１をチャンバ接合部１８９へ結合および／またはチャンバ底部１８５の機械加工貫通孔１９９に対して所定位置に固定可能なの結合部分２０７とを備えてもよい。
動作時には、図３および４の押付け装置１０９ａが基板押付けモードに従って動作可能であり、プッシャ支持体１１３およびプッシャ１１７を移動させる平行移動経路１１５の方向とそれぞれ一致する２つの異なる方向に沿って押付け装置１０９ａが基板１０５の縁部１０７へ力をかける。一実施形態では、押付け装置１０９ａが、第１方向に沿って第１の力を基板１０５の縁部１０７へかけ、第１方向に対して実質的に垂直な第２方向に沿って第２の力を縁部１０７へかけて、例えば第１および第２の力の組合せに基づき、基板１０５を支持ステージ１０３に対して移動させる。第１および第２の力は、各プッシャ支持体１１３の付勢要素１４３（図１Ａ〜３）によって生成可能であり、基板１０５の縁部１０７へプッシャ１１７を介して伝達可能である。
上で説明したように、押付け装置１０９ａは、付勢要素１４３の力を受けて各プッシャ支持体１１３を平行移動経路１１５に沿いフレーム１１１のハブ部分１１９へ向けて移動させる。ハブ部分１１９へ向かう各プッシャ支持体１１３の移動は、それ以上のかかる移動が反対方向の等しい力により阻止されるまで継続可能である。この力は、数多くの異なる様式で供給できる。例えば、多数のプッシャ１１７が基板１０５の縁部１０７を異なる方向に押している状態における支持ステージ１０３に対する位置（例えば、プッシャ１１７が生成するおよび／またはプッシャ１１７を介する異なる横方向の力の全てが平衡する位置）で、基板１０５を停止させてもよい。あるいは、プッシャ支持体１１３（および／またはプッシャ１１７）の全てが（図４に示すように）完全に伸長した位置に達した状態における支持ステージ１０３に対する位置で、基板１０５を停止させてもよい。後者の状況では、物理的障壁つまり停止具に対する基板１０５の縁部１０７の明確な配置は達成しないものの、基板１０５を支持ステージ１０３に対して適切に較正することは可能である。例えば、基板１０５の縁部１０７がその時点で、完全に伸長したプッシャ１１７が設定する周囲内にはあってもよい。
本発明の少なくとも一実施形態では、基板較正システム１０１（図１）が、基板にその四隅付近で（例えば合計８個所で）接触する４つの押付け装置１０９を備えてもよい。一態様では、かかるシステムが約０．３ｍｍ以内で正確に基板を位置決め可能である。プローブまたは他の測定装置を１つ以上の押付け装置１０９へ結合し、押付け装置１０９が位置決めする基板と「予備位置合せ」してもよい。各プッシャ支持体１１３および／またはプッシャ１１７が、他のプッシャ支持体１１３とは（他のプッシャ支持体が、同一の押付け装置１０９の一部であるか、または別の押付け装置１０９の一部であるかとは関係なく）独立して、独立した量だけ、伸長可能であることに注意されたい。
押付け装置１０９はまた、押付け装置１０９ａのアクチュエータ１７５がプランジャ１６９のシャフト１７９を上方へ押す、プッシャ後退モードで動作可能である。プランジャヘッド１７１は、ハブ部分１１９のプランジャヘッド挿入チャンバ１８３内で上方へ移動して各プッシャ支持体１１３の回転部材１６７に接触し、そして回転部材１６７がプランジャヘッド１７１の斜面１７３に沿って回転する間、回転部材１６７をハブ部分１１９から外方へ変位させる。例えば、プッシャ支持体１１３の下側部分１５３が停止板１２５に接触するまで、プランジャヘッド１７１の上方への移動を継続し、それにより各プッシャ支持体１１３をその平行移動経路１１５に沿ってハブ部分１１９から離れるように移動させることが可能である。その時点で、プッシャ１１７は完全に後退されていることになり、任意の数の手段、例えば、１人以上のオペレータ、エンドエフェクタを装備したロボット等によって、基板をステージ１０３へ搭載およびステージ１０３から除去できる。
以上の説明は、本発明の例示の実施形態を開示するものに過ぎず、以上で開示した本発明の範囲に含まれる装置および方法の改変は当業者にとって容易に明白となろう。例えば、主として支持ステージに対するガラス板の位置の調整に関連して本発明を説明してきたが、言うまでもなく本発明を他の種類の基板位置の調整に用いてもよい。適切にプログラムされたマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラ等のコントローラ（不図示）を各押付け装置１０９のアクチュエータ１７５へ結合し、以上で説明したプッシャ１１７の後退および伸長を制御するようになしてもよい。
従って、本発明をその例示の実施形態に関連して開示したが、他の実施形態もまた、先に記載の特許請求の範囲で定義された本発明の精神と範囲に含まれ得ることは言うまでもない。
本発明に従う基板較正システムの例示の実施形態の概略平面図である。 押付け装置のプッシャが押付け装置のフレームのハブ部分から離れるように後退された状態の、図１の押付け装置の１つの概略平面図である。 支持ステージに対して基板を較正する前に押付け装置のプッシャが基板の縁部と接触した状態の、図１の押付け装置の１つの概略平面図である。 基板が支持ステージに対して較正された状態の、図１の押付け装置の１つの概略平面図である。 図１および図２Ａ〜２Ｃの押付け装置の例示の実施形態を備える押付け装置の斜視分解組立図である。 図１および図２Ａ〜２Ｃの押付け装置の例示の実施形態を備える押付け装置の側面断面図である。
符号の説明
１０１…基板較正システム、１０３…支持ステージ、１０５…基板、１０７…縁部、１０９…押付け装置、１０９ａ…押付け装置、１１１…フレーム、１１３ａ…第１プッシャ支持体、１１３ｂ…第２プッシャ支持体、１１５ａ…第１平行移動経路、１１５ｂ…第２平行移動経路、１１７ａ…第１プッシャ、１１７ｂ…第２プッシャ、１１９…ハブ部分、１２１…経路交差点、１２３…案内シャフト、１２５…停止板、１２７…突出部分、１３１…上面、１３３…ｘ−ｙ座標系、１３５…第１下方延在部分、１３７…第２下方延在部分、１３９…シャフト軸受、１４１…開放型エンクロージャ、１４３…付勢要素、１４５…スペーシング機構、１４７…止めネジ、１４９…ナット、１５１…端部、１５３…下側部分、１５５…第１距離、１５７…案内ピン、１５９…案内チャネル、１６１…開放領域、１６３…壁部分、１６５…車軸、１６７…回転部材、１６９…プランジャ、１７１…プランジャヘッド、１７３…斜面、１７５…アクチュエータ、１７７…プッシャ、１７９…シャフト、１８１…下方延在部分、１８３…プランジャヘッド挿入チャンバ、１８５…チャンバ底部、１８７…シャフトアライメント部材、１８９…チャンバ接合部、１９１…アクチュエータ搭載フレーム、１９３…シャフト軸受、１９５…上方延在部分、１９７…機械加工円筒面、１９９…機械加工貫通孔、２０１…チャネル、２０３…表面、２０７…結合部分。

Claims (12)

  1. 支持ステージ上に支持された基板を前記支持ステージに対してスライドさせるべく、前記基板を横方向に付勢するように適合されたアライメント装置であって、
    前記支持ステージ上に支持された基板の縁部に接触するように適合されるとともに、平行移動の第１経路に沿って横方向へ平行移動するように適合された第１プッシャと、
    前記基板の縁部に接触するように適合されるとともに、平行移動の第２経路に沿って横方向へ平行移動するように適合された第２プッシャであって、前記平行移動の第２経路が、前記平行移動の第１経路に対して角度をなして前記第１経路と経路交点で交差する前記第２プッシャと、
    前記第１プッシャおよび前記第２プッシャが移動可能に結合されたフレームであって、前記第１プッシャおよび前記第２プッシャを前記支持ステージ上に支持された前記基板の縁部の高さに維持するように適合された前記フレームと、
    前記第１プッシャと前記フレームとの間に結合されるとともに、前記第１プッシャを前記基板の縁部に対して付勢するように適合された第１付勢要素と、
    前記第２プッシャと前記フレームとの間に結合されるとともに、前記第１プッシャの前記付勢とは独立して、前記第２プッシャを前記基板の縁部に対して付勢するように適合された第２付勢要素と、
    前記第１プッシャおよび前記第２プッシャの少なくとも一方を、回転部材と相互作用することにより、前記支持ステージから離れるように移動させるように適合されたプランジャを有し、前記回転部材が、前記第１プッシャおよび前記第２プッシャの少なくとも一方に結合されており且つ前記プランジャが前記回転部材に向けて押されることにより変位され、前記回転部材との相互作用には、前記プランジャが前記回転部材に向けて移動したときに前記回転部材が水平方向に変位されることと前記プランジャの斜面に対して回転されることとが含まれるプッシャ後退装置と、
    を備えるアライメント装置。
  2. 前記平行移動の第２経路の少なくとも一部分が、前記平行移動の第１経路の少なくとも一部分に対して垂直である、
    請求項１のアライメント装置。
  3. 前記プッシャ後退装置が更に、前記第１プッシャおよび前記第２プッシャの両方を前記支持ステージから離れるように移動させるように適合された、
    請求項１のアライメント装置。
  4. 前記第１プッシャおよび前記第２プッシャが、前記フレームに対して横方向へ平行移動するように適合された、
    請求項１のアライメント装置。
  5. 前記平行移動の第１経路を画成するように適合された第１案内シャフトと、
    前記平行移動の第２経路を画成するように適合された第２案内シャフトと、を更に備える、
    請求項１のアライメント装置。
  6. 前記第１プッシャに結合され、前記フレームへ移動可能に結合されるとともに、前記平行移動の第１経路に沿って移動するように適合された第１プッシャ支持体と、
    前記第２プッシャに結合され、前記フレームへ移動可能に結合されるとともに、前記平行移動の第２経路に沿って移動するように適合された第２プッシャ支持体と、
    前記フレームへ結合されるとともに、前記平行移動の第１経路に沿い前記支持ステージから離れるような前記第１プッシャ支持体の移動を制限するように適合された第１停止板と、
    前記フレームへ結合されるとともに、前記平行移動の第２経路に沿い前記支持ステージから離れるような前記第２プッシャ支持体の移動を制限するように適合された第２停止板と、を更に備える、
    請求項１のアライメント装置。
  7. 前記第１プッシャおよび前記第２プッシャが更に、前記支持ステージから離れるように平行移動することによって、前記基板の前記支持ステージへの搭載を可能にするように適合された、
    請求項１のアライメント装置。
  8. 前記第１プッシャに結合され、前記フレームへ移動可能に結合されるとともに、前記平行移動の第１経路に沿って移動するように適合された第１プッシャ支持体と、
    前記第２プッシャに結合され、前記フレームへ移動可能に結合されるとともに、前記平行移動の第２経路に沿って移動するように適合された第２プッシャ支持体と、
    前記第１プッシャ支持体が前記案内シャフトに沿って前記支持ステージへ向けて移動可能な限界を設定するように適合された第１スペーシング機構と、
    前記第２プッシャ支持体が前記案内シャフトに沿って前記支持ステージへ向けて移動可能な限界を設定するように適合された第２スペーシング機構と、を更に備える、
    請求項７のアライメント装置。
  9. 前記第１プッシャに結合され、前記フレームへ移動可能に結合されるとともに、前記平行移動の第１経路に沿って移動するように適合された第１プッシャ支持体と、
    前記第２プッシャに結合され、前記フレームへ移動可能に結合されるとともに、前記平行移動の第２経路に沿って移動するように適合された第２プッシャ支持体と、
    前記第１プッシャおよび前記第２プッシャ支持体を前記支持ステージから離れるように付勢するように適合されたプランジャと、を更に備える、
    請求項１のアライメント装置。
  10. 基板較正システムであって、
    支持ステージの周囲に間隔を置いて配置された複数のアライメント装置を備え、前記
    複数のアライメント装置の各々が、
    前記支持ステージ上に支持された基板の縁部に接触するように適合されるとともに、平行移動の第１経路に沿って横方向へ平行移動するように適合された第１プッシャと、
    前記基板の縁部に接触するように適合されるとともに、平行移動の第２経路に沿って横方向へ平行移動するように適合された第２プッシャであって、前記平行移動の第２経路が、前記平行移動の第１経路に対して角度をなして前記第１経路と経路交点で交差する、前記第２プッシャと、
    前記第１プッシャおよび前記第２プッシャが移動可能に結合されたフレームであって、前記第１プッシャおよび前記第２プッシャを前記支持ステージ上に支持された前記基板の縁部の高さに維持するように適合された前記フレームと、
    前記第１プッシャと前記フレームとの間に結合されるとともに、前記第１プッシャを前記基板の縁部に対して付勢するように適合された第１付勢要素と、
    前記第２プッシャと前記フレームとの間に結合されるとともに、前記第１プッシャの前記付勢とは独立して、前記第２プッシャを前記基板の縁部に対して付勢するように適合された第２付勢要素と、
    前記第１プッシャおよび前記第２プッシャの少なくとも一方を、回転部材と相互作用することにより、前記支持ステージから離れるように移動させるように適合されたプランジャを有し、前記回転部材が、前記第１プッシャおよび前記第２プッシャの少なくとも一方に結合されており且つ前記プランジャが前記回転部材に向けて押されることにより変位され、前記回転部材との相互作用には、前記プランジャが前記回転部材に向けて移動したときに前記回転部材が水平方向に変位されることと前記プランジャの斜面に対して回転されることとが含まれるプッシャ後退装置と、
    を備える基板較正システム。
  11. 前記複数のアライメント装置の各々が、前記支持ステージの角に隣接して位置決めされる、
    請求項１０の基板較正システム。
  12. 前記複数のアライメント装置が、前記複数のアライメント装置の前記第１プッシャおよび前記第２プッシャによって画成される周囲内に前記基板を閉じ込めることにより、前記基板を前記支持ステージのｘ−ｙ座標系に位置合せするように適合された、
    請求項１０の基板較正システム。
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