KR102296804B1

KR102296804B1 - 다축 포지셔닝 장치

Info

Publication number: KR102296804B1
Application number: KR1020177002366A
Authority: KR
Inventors: 알랭 잔느; 스테판 밸록스; 로랑 꾸흑트멍슈
Original assignee: 뉴포트 코포레이션
Priority date: 2014-07-03
Filing date: 2014-07-03
Publication date: 2021-08-31
Also published as: IL249510A0; US10481102B2; CN106489192B; US20180340895A1; EP3660889A1; EP3164882A1; US10073043B2; WO2016003472A1; KR20170026522A; IL249510B; EP3164882A4; EP3164882B1; CN106489192A; US20170153186A1

Abstract

검사 시스템과 함께 이용될 수 있는 다축 포지셔닝 시스템은 복수의 축에 상응하는 복수의 모터와 함께 복수의 축에 상응하는 복수의 위치 센서를 포함하여, 6자유도에 이르는 자유도로의 대상 물체의 제어 가능한 이동을 위해 높은 정밀도, 높은 로드(load) 및 연장된 주행(travel)을 제공한다. 다축 포지셔닝 시스템의 몇몇 실시예는 x-y 스테이지 조립체, x-y 스테이지 조립체에 결합된 저부 플레이트 조립체, 저부 플레이트 조립체에 결합된 상부 플레이트 조립체, 상부 플레이트 조립체 결합된 척을 포함할 수 있고, 복수의 위치 센서가 x-y 스테이지 조립체와 상부 플레이트 조립체 간의 변위를 측정하도록 구성된다.

Description

다축 포지셔닝 장치{MULTI-AXIS POSITIONING DEVICE}

반도체 웨이퍼 검사 툴 등의 처리 장치에서 반도체 웨이퍼 등의 샘플의 높이 및 평행도(parallelism)를 조절하는 데에 다축 포지셔닝 장치가 이용될 수 있다. 다축 포지셔닝 장치는 통상 광학 검사 시스템 등의 반도체 처리 기계 하에서 반도체 웨이퍼가 x-y 방향으로 이동하는 중에 Z축 변위, X축을 중심으로 한 회전, 및 Y축을 중심을 회전의 위치 설정을 제어한다. 다축 포지셔닝 장치는 웨이퍼의 비평탄도를 다이내믹하게 보상하는 데에 이용될 수 있는 것으로, 높은 대역폭의 위치 설정을 제공하도록 강성을 가져야 한다.

종래에 이용 가능한 몇몇 다축 포지셔닝 장치는 특정 성능 결함을 갖고 있을 수 있다. 예를 들면, 몇몇 다축 포지셔닝 장치는 너무 복잡하도록 설계되고 또한 특정 기하학적 형상의 결과로 입자 오염의 위험성을 증가시킬 수 있다. 몇몇 다축 위치 설정 장치는 그 팁(tip) 및 틸트(tilt) 각도가 조절될 때에 x-y 평면 내에서의 초점의 동일 장소 배치(co-location)를 유지하는 것이 곤란하도록 구성된다. 게다가, 기계적으로 구동되는 시스템은 몇몇 경우에는 부피가 큰 툴일 수 있다. 필요로 한 것은 안정되고 강성을 갖고 복잡성을 최소화하고 또한 낮은 질량을 가져 높은 처리량을 가능하게 하는 다축 포지셔닝 장치이다. 또한, 필요로 하는 것은, 배치될 샘플의 포지션을 정확하게 측정하여 다양한 병진 및 회전 축들을 따른 변위를 허용하면서도 그 샘플 상의 검사 위치의 기지의 포지션을 유지할 수 있도록 하는 다축 포지셔닝 장치이다.

다축 포지셔닝 시스템의 몇몇 실시예는, 안정된 표면에 고정될 수 있는 베이스 및 상부 스테이지를 포함한 x-y 스테이지 조립체를 포함할 수 있다. x-y 스테이지 조립체는 또한, 제1 x-y 스테이지 축을 따른 베이스에 대한 상부 스테이지의 제어 가능한 변위를 생성하도록 구성된 제1 리니어 액추에이터, 및 제2 x-y 스테이지 축을 따른 베이스에 대한 상부 스테이지의 제어 가능한 변위를 생성하도록 구성된 제2 리니어 액추에이터를 포함하며, 제1 x-y 스테이지 축은 제2 x-y 스테이지 축에 실질적으로 수직이다. x-y 스테이지 조립체의 상부 스테이지는, 복수의 평탄하고 매끈한 능동적 기준면(active reference surface)을 포함하고 이들 능동적 기준면은 복수의 수동적 기준면(passive reference surface)을 각각 슬라이딩 가능하게 수용하도록 구성되고 각각 압축 기체 포트를 포함하는 상부 스테이지의 상면을 포함할 수 있다. 다축 포지셔닝 시스템은 또한, 저부 플레이트 바디 및 이 저부 플레이트 바디에 고정되거나 그 상에 배치된 복수의 수동적 기준면을 구비하는 저부 플레이트 조립체를 포함할 수 있다. 특히, 그 수동적 기준면은 저부 플레이트 바디의 저면에 배치되어, x-y 스테이지 조립체의 해당 능동적 기준면과 정렬되도록 저부 플레이트 바디의 외측 부분에 위치 설정될 수 있다. 저부 플레이트 조립체는 또한 저부 플레이트 바디의 외측 부분에 배치되어 저부 플레이트의 상부로부터 위쪽으로 연장하는 복수의 탄성 서스펜션 부재를 구비할 수 있다. 저부 플레이트 조립체는 또한, 저부 플레이트 바디에 고정되고 압전 모터 장착면을 포함한 적어도 하나의 압전 모터를 포함하며, 이 압전 모터는 저부 플레이트의 중앙 축선을 중심으로 저부 플레이트 바디에 대해 장착면을 회전시키도록 구성된다. 다축 포지셔닝 시스템은 또한, 상부 플레이트 바디를 구비하고 이 상부 플레이트 바디의 외측 부분에 배치되어 저부 플레이트의 해당 탄성 서스펜션 부재의 상단부를 수용하는 복수의 서스펜션 부재 장착부를 포함하는 상부 플레이트 조립체를 포함한다. 얇은 슬롯 형성 굴곡 조립체(flexure assembly)가 저부 플레이트와 상부 플레이트 사이에 결합되고 중앙 축선을 갖는 중앙 개구를 포함한 굴곡 바디를 포함할 수 있다. 굴곡 조립체는 또한 중앙 축선 및 중앙 개구로부터 반경방향으로 연장하고 굴곡 바디의 반경방향 외측 에지의 안쪽에서 끝나는 복수의 슬롯을 포함할 수 있다. 이들 슬롯은 굴곡 바디의 적어도 하나의 고정 섹터 및 이에 둘레방향으로 인접한 굴곡 바디의 적어도 하나의 가동 섹터를 획정한다. 적어도 하나의 고정 섹터의 내측 부분은 저부 플레이트 조립체의 해당 압전 모터 장착면에 고정될 수 있고, 적어도 하나의 가동 섹터의 내측 부분은 상부 플레이트 조립체에 고정될 수 있다. 굴곡 조립체는 저부 플레이트 조립체와 상부 플레이트 조립체 간의 팁, 틸트, 및 Z축 상대 이동을 허용하고, 또한 저부 플레이트 조립체의 적어도 하나의 압전 모터로부터의 상대 θ 변위를 상부 플레이트 조립체에 전달하도록 구성될 수 있다. 복수의 Z축 모터가 저부 플레이트의 해당 외측 부분과 상부 플레이트의 해당 외측 부분 사이에 배치되어 작동적으로 결합될 수 있고, 저부 플레이트와 상부 플레이트의 해당 외측 부분들 간의 Z축 변위를 생성하도록 구성될 수 있다. 복수의 Z축 위치 센서가 상부 플레이트에 작동적으로 결합되어, 상부 플레이트의 Z축 변위를 측정하도록 구성될 수 있다. 적어도 하나의 θ 위치 센서가 x-y 스테이지 조립체의 상부 스테이지와 상부 플레이트 조립체 사이에 작동적으로 결합되어, 상부 스테이지와 상부 플레이트 간의 θ 회전 방향으로의 상대 변위를 측정하도록 구성될 수 있다. 다축 포지셔닝 시스템은 또한, 저부 플레이트 조립체와 x-y 스테이지 조립체의 상부 스테이지 사이에 작동적으로 결합되고, 저부 플레이트 조립체를 상부 스테이지에 대해 θ 방향으로 회전시키도록 구성된 적어도 하나의 θ 모터를 포함할 수 있다. 정밀 베어링 조립체가 x-y 스테이지 조립체의 상부 스테이지와 저부 플레이트 바디 사이에 작동적으로 결합될 수 있다. 정밀 베어링 조립체는 x-y 스테이지 조립체에 대한 저부 플레이트 조립체의 θ 회전을 정밀 베어링 조립체의 중앙 축선을 중심으로 한 회전으로 제한하며, 그 중앙 축선은 상부 스테이지에 대해 고정되어 있다. 다축 포지셔닝 시스템은 또한 그 포지셔닝 시스템의 모터, 위치 센서 및 리니어 액추에이터에 작동적으로 결합된 제어 시스템을 더 포함할 수 있다.

다축 포지셔닝 시스템의 몇몇 실시예는, 병진 스테이지를 포함하고, 이 병진 스테이지는 병진 스테이지의 베이스와 상부 스테이지 간에 2차원 변위를 제공하도록 구성된다. 저부 플레이트가 θ 회전 방향으로의 저부 플레이트의 회전 축선이 병진 스테이지의 2차원 변위에 의해 획정되는 평면에 수직하도록 병진 스테이지에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 적어도 하나의 저부 플레이트 모터가 저부 플레이트와 병진 스테이지 사이에 작동적으로 결합되며, 적어도 하나의 저부 플레이트 모터는 저부 플레이트 조립체를 병진 스테이지에 대해 θ 회전 방향으로 회전시키도록 구성될 수 있다. 상부 플레이트가 저부 플레이트에 작동적으로 결합될 수 있고, 적어도 3개의 Z축 모터가 저부 플레이트의 해당 외측 부분과 상부 플레이트의 해당 외측 부분 사이에 배치되어 작동적으로 결합될 수 있다. Z축 모터는 저부 플레이트의 회전 축선에 대해 실질적으로 평행한 Z축 방향으로 저부 플레이트와 상부 플레이트의 해당 외측 부분들 간의 변위를 생성하도록 구성될 수 있다. 다축 포지셔닝 시스템은 또한, 상부 플레이트에 고정되는 시편을 해제 가능하게 고정시키도록 구성된 척을 포함할 수 있다. 다축 포지셔닝 시스템은 또한, 병진 스테이지의 상부 스테이지와 상부 플레이트 사이에 배치되어 작동적으로 결합되고, 그 상부 스테이지와 상부 플레이트 간의 Z축 방향으로의 상대 변위를 측정하도록 구성되는 적어도 3개의 Z축 위치 센서를 포함할 수 있다. 다축 포지셔닝 시스템은 또한, 병진 스테이지의 상부 스테이지와 상부 플레이트 사이에 작동적으로 결합되고, 그 상부 스테이지와 상부 플레이트 간의 θ 회전 방향으로의 상대 각도 변위를 측정하도록 구성되는 적어도 3개의 θ 위치 센서를 포함할 수 있다. 제어기 시스템이 Z축 모터, 적어도 하나의 저부 플레이트 모터, Z축 위치 센서 및 θ 위치 센서에 작동적으로 결합될 수 있다. 그 제어기 시스템은 Z축 모터 및 적어도 하나의 저부 플레이트 모터의 작동을 제어하도록 구성된다.

광학 검사 시스템의 몇몇 실시예는, 광학 검사 툴을 포함하며, 이 광학 검사 툴은, 광원, 대물렌즈, 검출기 조립체, 이들 광원, 대물렌즈 및 검출기를 광학적으로 결합하는 광학 트레인(optical train), 및 검출기 조립체에 의해 수신된 광학적 정보를 처리하도록 구성된 검사 툴 제어기를 포함한다. 광학 검사 시스템은 또한 다축 포지셔닝 시스템을 포함할 수 있다. 다축 포지셔닝 시스템은 병진 스테이지를 포함하고, 이 병진 스테이지는 병진 스테이지의 베이스와 상부 스테이지 간에 2차원 변위를 제공하도록 구성된다. 다축 포지셔닝 시스템은 또한 저부 플레이트 조립체를 포함하며, 이 저부 플레이트 조립체는 θ 회전 방향으로의 저부 플레이트의 회전 축선이 병진 스테이지의 2차원 변위에 의해 획정되는 평면에 수직하도록 병진 스테이지에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 저부 플레이트 모터가 저부 플레이트와 병진 스테이지 사이에 작동적으로 결합되며, 적어도 하나의 저부 플레이트 모터는 저부 플레이트 조립체를 병진 스테이지에 대해 θ 회전 방향으로 회전시키도록 구성될 수 있다. 상부 플레이트가 저부 플레이트에 작동적으로 결합될 수 있고, 적어도 3개의 Z축 모터가 저부 플레이트의 해당 외측 부분과 상부 플레이트의 해당 외측 부분 사이에 배치되어 작동적으로 결합될 수 있다. 이들 Z축 모터는 저부 플레이트의 회전 축선에 대해 실질적으로 평행한 Z축 방향으로 저부 플레이트와 상부 플레이트의 해당 외측 부분들 간의 변위를 생성하도록 구성될 수 있다. 다축 포지셔닝 시스템은 또한, 상부 플레이트에 고정되어 그에 고정되는 시편을 해제 가능하게 고정시키도록 구성된 척 조립체를 포함할 수 있다. 척 조립체는 광학 검사 툴의 대물렌즈의 광학 경로와 연통하게 배치될 수 있다. 적어도 3개의 Z축 위치 센서가 병진 스테이지의 상부 스테이지와 상부 플레이트 사이에 배치되어 작동적으로 결합될 수 있다. 이들 Z축 위치 센서는 그 상부 스테이지와 상부 플레이트 간의 Z축 방향으로의 상대 변위를 측정하도록 구성될 수 있다. 적어도 3개의 θ 위치 센서가 병진 스테이지의 상부 스테이지와 상부 플레이트 사이에 작동적으로 결합되고, 그 상부 스테이지와 상부 플레이트 간의 θ 회전 방향으로의 상대 각도 변위를 측정하도록 구성될 수 있다. 포지셔닝 시스템 제어기가 Z축 모터, 적어도 하나의 저부 플레이트 모터, Z축 위치 센서 및 θ 위치 센서에 작동적으로 결합될 수 있다. 그 포지셔닝 시스템 제어기는 Z축 모터 및 적어도 하나의 저부 플레이트 모터의 작동을 제어하도록 구성될 수 있다.

시편을 검사하는 방법의 몇몇 실시예는, 다축 포지셔닝 시스템의 척에 시편을 탑재하는 것을 포함할 수 있다. 그 다축 포지셔닝 시스템은, 병진 스테이지 및 이 병진 스테이지에 회전 가능하게 결합된 저부 플레이트를 포함할 수 있다. 다축 포지셔닝 시스템은 또한, Z축, 팁 축, 틸트 축, 및 θ 회전 방향을 따라 저부 플레이트에 대해 변위될 수 있도록 저부 플레이트에 작동적으로 결합된 상부 플레이트를 포함할 수 있다. 척은 몇몇 경우에 상부 플레이트에 고정될 수도 있다. 시편을 검사하는 방법은 또한, 시편 상에 배치된 하나 이상의 테스트 피처의 위치를 측정하여 테스트 피처 위치 데이터를 생성하는 것을 포함하되, 그 테스트 피처 위치 데이터는 광학 검사 툴의 대물렌즈의 광축을 따른 하나 이상의 테스트 피처의 Z축 위치를 포함한다. 시편을 검사하는 방법은 또한, 테스트 피처 위치 데이터를 메모리 저장 장치에 저장하는 것, 및 테스트 피처 위치 데이터로부터 시편의 표면 배향의 대조 차트(look up chart)를 생성하는 것을 포함할 수 있다. 시편을 검사하는 방법은 또한, 다축 포지셔닝 시스템에 의해 시편을 위치 설정하면서 대물렌즈의 광축에 수직하는 x-y 평면에서 대물렌즈에 대해 시편을 병진 운동시키는 것을 포함할 수 있다. 시편의 위치 설정은 다축 포지셔닝 시스템의 병진 스테이지와 상부 플레이트 사이에 배치되어 작동적으로 결합된 복수의 θ 위치 센서로부터의 θ 위치 데이터 피드백을 이용하여 대조 차트에 따라 수행될 수 있다. 그 위치 설정은 또한, 다축 포지셔닝 시스템의 병진 스테이지와 상부 플레이트 사이에 배치되어 작동적으로 결합된 복수의 Z축 위치 센서로부터의 Z축 위치 피드백을 이용할 수 있다. 시편은, 시편의 상면이 대물렌즈의 광축에 수직하게 유지되고 또한 그 시편의 상면이 대물렌즈로부터 일정한 거리에 유지되도록 병진 운동될 수 있다.

시편을 검사하는 방법의 몇몇 실시예는, 다축 포지셔닝 시스템의 척에 시편을 탑재하는 것을 포함하며, 그 다축 포지셔닝 시스템은 병진 스테이지 및 이 병진 스테이지에 회전 가능하게 결합된 저부 플레이트를 포함할 수 있다. 다축 포지셔닝 시스템은 또한, Z축, 팁 축, 틸트 축, 및 θ 회전 방향을 따라 저부 플레이트에 대해 변위될 수 있도록 저부 플레이트에 작동적으로 결합된 상부 플레이트를 포함할 수 있다. 다축 포지셔닝 시스템은 또한 상부 플레이트에 고정된 척 조립체를 포함할 수 있다. 시편을 검사하는 방법은 또한, 다축 포지셔닝 시스템의 병진 스테이지와 상부 플레이트 사이에 배치되어 작동적으로 결합된 복수의 θ 위치 센서로부터의 θ 위치 데이터 피드백을 이용하고 또한 다축 포지셔닝 시스템의 병진 스테이지와 상부 플레이트 사이에 배치되어 작동적으로 결합된 복수의 Z축 위치 센서로부터의 Z축 위치 피드백을 이용하여, 다축 포지셔닝 시스템에 의해 시편을 위치 설정하면서 광학 검사 툴에 대해 시편을 병진 운동시키는 것을 포함할 수 있다.

후속한 상세한 설명, 예, 청구 범위 및 도면에서 특정 실시예들에 대 더 설명한다. 실시예들의 이러한 특징은 첨부한 예시적인 도면과 함께 할 때에 후속한 상세한 설명으로부터 보다 명백해질 것이다.

도면은 본 기술의 실시예를 예시하는 것이지 한정하는 것은 아니다. 도시의 명료성과 용이함을 위해, 도면은 축척대로 이루어지지 않을 수 있으며, 몇몇 경우에 다양한 양태가 특정 실시예의 이해를 용이하게 하기 위해 과장되거나 확대하여 도시할 수도 있다.
도 1은 다축 포지셔닝 시스템의 실시예의 사시도이다.
도 2는 도 1의 다축 포지셔닝 시스템의 분해도이다.
도 3은 도 1의 다축 포지셔닝 시스템의 2차원 블록도이다.
도 4는 도 1의 다축 포지셔닝 시스템의 3차원 블록도이다.
도 5는 x-y 스테이지 조립체의 사시도이다.
도 6은 도 5의 x-y 스테이지 조립체의 입면도이다.
도 7은 정밀 베어링 조립체의 사시도이다.
도 8은 도 5의 x-y 스테이지 조립체에 결합된 도 7의 정밀 베어링 조립체의 사시도이다.
도 9는 이젝터 모터 하우징을 포함하는 리프트 핀 이젝터 조립체의 사시도이다.
도 10은 도 5의 x-y 스테이지 조립체에 결합된 도 9의 이젝터 모터 하우징의 사시도이다.
도 11은 도 5의 x-y 스테이지 조립체에 결합된 도 9의 리프트 핀 이젝터 조립체의 사시도이다.
도 12는 저부 플레이트 조립체의 실시예의 사시도이다.
도 13은 도 12의 저부 플레이트 조립체의 실시예의 입면도이다.
도 14는 도 5의 x-y 스테이지 조립체의 상부 스테이지의 능동적 기준면의 실시예를 도시하는 도 5의 확대도이다.
도 15는 수동적 기준면의 실시예를 도시하는 도 12의 저부 플레이트 조립체의 실시예의 저면의 입면도이다.
도 16은 도 11의 x-y 스테이지 조립체, 정밀 베어링 조립체 및 리프트 핀 이젝터 조립체 모두에 결합된 도 12의 저부 플레이트 조립체의 사시도이다.
도 17은 복수의 탄성 서스펜션 부재를 도시하는 도 16의 확대도이다.
도 18 및 도 19는 상부 플레이트의 조립체의 사시도이다.
도 20은 저부 플레이트에 배치된 Z 모터 자석 조립체를 도시하는 도 12의 저부 플레이트의 실시예의 확대도이다.
도 21은 Z축 모터 코일 조립체 및 복수의 서스펜션 부재 장착부를 도시하는 도 18의 상부 플레이트 조립체의 확대도이다.
도 22 내지 도 24는 Z 모터 코일 조립체 및 Z 모터 자석 조립체를 포함하는 Z축 모터 조립체를 은선으로 나타낸 도면이다.
도 25는 도 5의 x-y 스테이지 조립체, 도 7의 정밀 베어링 실시예, 도 9의 리프트 핀 이젝터 실시예 및 도 12의 저부 플레이트 조립체 실시예를 포함하는 도 16에 도시한 실시예에 결합된 도 18의 상부 플레이트 실시예를 도시한다.
도 26 내지 도 29는 저부 플레이트 실시에 대한 상부 플레이트 실시예의 운동을 도시한다.
도 30은 도 25의 확대도이다.
도 31은 고정 굴곡 섹션 및 가동 굴곡 섹션을 포함하는 굴곡 조립체의 사시도이다.
도 32는 도 25에 도시한 실시예에 결합된 도 31의 굴곡 조립체를 도시한다.
도 33은 복수의 척 조립체 장착부를 도시하는 도 32의 확대도이다.
도 34는 도 33의 실시예의 입면도이다.
도 35는 도 33의 실시예의 입면도이다.
도 36은 도 33의 실시예의 입면도이다.
도 37은 다축 포지셔닝 시스템의 사시도이다.
도 38은 도 37의 다축 포지셔닝 시스템의 분해도이다.
도 39는 도 38의 다축 포지셔닝 시스템의 2차원 블록도이다.
도 40은 도 38의 다축 포지셔닝 시스템의 3차원 블록도이다.
도 41은 x-y 스테이지 조립체의 실시예의 사시도이다.
도 42는 도 41의 x-y 스테이지 실시예의 입면도이다.
도 43은 저부 플레이트의 실시예의 사시도이다.
도 44는 도 43의 저부 플레이트의 실시예의 입면도이다.
도 45는 도 41의 x-y 스테이지 실시예의 확대도이다.
도 46은 도 41의 x-y 스테이지에 결합된 도 18의 상부 플레이트 실시예, 도 7의 정밀 베어링, 도 9의 리피트 핀 이젝터 및 도 43의 저부 플레이트를 도시한다.
도 47은 도 46의 확대도이다.
도 48은 도 46의 실시예에 결합된 도 31의 굴곡 조립체를 도시한다.
도 49는 Z 인코더 스트립, Z 인코더, 및 Z 인코더 포스트를 포함하는 Z축 인코더 조립체를 도시하는 도 48의 확대도이다.
도 50은 실리콘 웨이퍼 시편의 입면도이다.
도 51은 광학 검사 시스템 조립체의 개략적 입면도이다.
도 52 및 도 53은 도 51의 광학 검사 시스템의 실시예의 확대도이다.

본 명세서에서 논의하는 실시예는 대체로, 시편을 검사, 처리 또는 제조하거나 그 시편에 관한 임의의 기타 적절한 목적으로 시편을 정밀하게 위치 설정하는 데에 이용될 수 있는 다축 포지셔닝 시스템에 관한 것이다. 몇몇 경우에, 시편은 다축 포지셔닝 시스템을 이용하여 제조 또는 검사될 수 있는 반도체계 웨이퍼 칩 등을 포함할 수 있다. 몇몇 경우에, 본 명세서에서 논의하는 다축 포지셔닝 시스템의 실시예는 약 400㎜ 내지 약 500㎜의 외부 가로 치수 또는 직경을 갖는 반도체 웨이퍼 칩 등의 대형 반도체 웨이퍼 칩을 위치 설정하는 데에 특히 적합할 수 있다. 복수의 축을 따른 그리고 그 축을 중심으로 한 시편의 정밀한 선형 및 각도 위치 설정을 제공하는 다축 포지셔닝 시스템의 실시예의 능력은 검사되거나 기타 처리될 시편을 정밀하게 위치 설정하기 위해 그러한 실시예들을 적절한 광학 검사 장비 등과 함께 이용할 수 있게 한다. 본 명세서에서 논의하는 다축 포지셔닝 시스템의 실시예는 또한 제조될 시편을 정밀하게 위치 설정하기 위해 임의의 적절한 제조 장비 등과 함께 이용할 수 있다. 다축 포지셔닝 시스템은 그 다축 포지셔닝 시스템의 다양한 서브조립체 등의 상이한 요소들이 각각의 해당 축을 따른 또는 그 축을 중심을 한 시편의 병진 및/또는 회전 운동을 제공하도록 구성될 수 있다.

회전 및/또는 병진 운동 중에 시편의 위치는 다축 포지셔닝 시스템 내에 적절히 구성될 수 있는 적어도 하나의 위치 센서를 이용하여 결정될 수 있다. 몇몇 실시예의 경우, 복수의 위치 센서가 다축 포지셔닝 시스템 내에 적절히 구성될 수 있으며, 그 복수의 위치 센서는 위치 설정 중에 또는 휴지 상태에 있는 동안 하나 이상의 축을 중심으로 한 또는 그 축을 따른 시편의 위치를 결정하는 데에 이용된다. 이하에서 논의하는 다축 포지셔닝 시스템의 위치 센서는, 예를 들면, 간섭계 등과 통신하는 광 인코더, 초음파 인코더와 같은 인코더 등의 임의의 적절한 타입의 위치 센서를 포함할 수 있다. 위치 센서로부터의 시편 위치 데이터는 다축 포지셔닝 시스템의 제어기 시스템에 전송될 수 있으며, 그 제어기 시스템은 위치 센서 중 하나 이상으로부터 수신된 시편 위치 데이터를 분석 및 기록하도록 구성될 수 있다.

다축 포지셔닝 시스템의 제어기 시스템은 또한 시편을 임의의 원하는 위치 또는 배향으로 회전 및/또는 병진 운동시키도록 다축 포지셔닝 시스템의 모터들 중 하나 이상에 대한 신호를 생성하는 데에 이용될 수 있다. 제어기 시스템의 저장 장치에 저장될 수 있는 시편 위치 데이터는 검사 및/또는 제조 프로세스를 용이하게 하도록 그 제어기 시스템에 의해 검사 장비 및/또는 제조 장비의 각 제어기 시스템과 공유되거나 그에 전송될 수 있다. 예를 들면, 제어기 시스템은 시편 위치 데이터를 광학 검사 툴의 제어기 시스템에 송신하거나 기타 방식으로 전달할 수 있다. 이어서, 광학 검사 툴의 제어기 시스템이 그 시편 위치 데이터를 처리하여, 다축 포지셔닝 시스템의 제어기 시스템에 위치 설정 정보 또는 피드백을 전송할 수 있다. 그러면, 다축 포지셔닝 시스템의 제어기 시스템은 시편의 특정 피처가 광학 검사 툴에 의해 검사될 수 있도록 시편을 임의의 원하는 위치 또는 배향으로 병진 또는 회전 운동시킬 신호를 생성할 수 있다. 다축 포지셔닝 시스템의 제어기 시스템은 또한 외부 제어기 시스템(광학 검사 툴의 제어기 시스템 등)에 의해 시편을 원하는 위치로 병진 및/또는 회전 운동시키도록 명령될 수 있다.

전술한 바와 같이, 다축 포지셔닝 시스템은 그 다축 포지셔닝 시스템의 상이한 요소들이 복수의 축을 따른 또는 그 축을 중심으로 한 시편의 병진 및 회전 운동을 제공하도록 구성될 수 있다. 다축 포지셔닝 시스템(10)의 몇몇 서브조립체 요소들은 x-y 스테이지 조립체(12)로서 구성된 병진 스테이지 및 그 x-y 스테이지 조립체(12)에 고정된 ZTTT(Z, Theta (θ), Tip, Tilt) 조립체(14)를 포함하며, 이들 둘 모두 도 2에 도시하고 있다. 완전히 조립된 다축 포지셔닝 시스템(10)의 실시예가 도 1에 도시되어 있다. 도 2는 또한 x-y 스테이지 조립체(12), ZTTT 조립체(14) 및 이 ZTTT 조립체(14)에 고정될 수 있는 시편의 다양한 운동의 상대적 배향을 논의하기 위해 이용될 수 있는 복수의 축을 도시하고 있다. 축(16)은 양의 X축을 따라 배향되며, 이에 따라 축(16)을 따른 임의의 요소의 병진 운동이 X축(16)을 따른 병진 운동이다. X축(16)을 중심으로 양의 방향(positive direction)으로의 회전(화살표(18)로 도시함)은 Tilt 각도 방향(18)으로의 회전으로서 기술할 것이다. 마찬가지로, 축(20)은 양의 Y축을 따라 배향되며, 이에 따라 축(20)을 따른 임의의 요소의 병진 운동이 Y축(20)을 따른 병진 운동이다. Y축(20)을 중심으로 양의 방향으로의 회전(화살표(22)로 도시함)은 Tip 각도 방향(22)으로의 회전으로서 기술할 것이다. 축(24)은 양의 Z축을 따라 배향되며, 이에 따라 축(24)을 따른 임의의 요소의 병진 운동이 Z축(24)을 따른 병진 운동이다. Z축(24)을 중심으로 양의 방향으로의 회전(화살표(26)로 도시함)은 θ 각도 방향(26)으로의 회전으로서 기술할 것이다. 본 명세서에서 논의하는 X, Y 및 Z축은 모두 대체로 서로 수직한다.

사용 중에, 다축 포지셔닝 시스템(10)을 이용하여 위치 설정될 시편은 척(46) 등의 ZTTT 조립체(14)의 일부분에 고정될 수 있다. x-y 스테이지 조립체(12)는 x-y 스테이지 조립체가 고정될 수 있는 기준면(도시 생략)에 대해 X축(16)을 따른 및/또는 Y축(20)을 따른 시편의 선형 운동을 제공하도록 구성될 수 있다. ZTTT 조립체(14)는 Z축(24)을 따른 시편의 선형 운동을 제공하고 또한 θ 각도 방향(26)으로, Tilt 각도 방향(18)으로 그리고 Tip 각도 방향(22)으로의 시편의 회전 운동을 제공하도록 구성될 수 있다. 다축 포지셔닝 시스템(10)의 몇몇 실시예의 경우, ZTTT 조립체(14)는 이 ZTTT 조립체(14)가 θ 각도 방향(26)으로 x-y 스테이지 조립체(12)에 대해 회전할 수 있도록 x-y 스테이지 조립체(12)에 결합될 수 있다. 통상, 다축 포지셔닝 시스템(10)에 의해 수행되는 시편의 위치 설정은 다축 포지셔닝 시스템(10)의 제어기 시스템(28)에 의해 생성되는 신호에 응답하여 그에 따라 수행된다. 아래에서는 다축 포지셔닝 시스템(10)의 다양한 요소는 물론, 제어기 시스템(28)에 의해 생성되어 다축 포지셔닝 시스템(10)의 다양한 해당 모터로 전송되는 위치 설정 신호에 응답하여 시편을 위치 설정하는 데에 있어서 각 요소가 기여하는 기능에 대해 논의한다.

ZTTT 조립체(14)의 다양한 요소들이 서로 결합되는 방식은, x-y 스테이지 조립체(12)에 대해 Z축(24)을 따른 척 조립체(46)(나아가서는 척 조립체(46)에 고정된 시편)의 병진 운동은 물론, x-y 스테이지 조립체(12)에 대해 θ 각도 방향(26), Tilt 각도 방향(18) 및 Tip 각도 방향(22) 모두로의 척의 회전 운동을 허용한다. 전자기 모터 또는 압전 모터 등의 임의의 적절한 모터가 ZTTT 조립체(14) 내에 포함되어, 복수의 축을 따라 및/또는 그 축을 중심으로 x-y 스테이지 조립체(12)에 대해 ZTTT 조립체(14)의 척 조립체(46)를 병진 및/또는 회전 운동시키기 위한 기동력을 제공할 수 있다. 예를 들면, 3개의 전자기 모터 등의 복수의 모터가 상부 플레이트 조립체(42)와 저부 플레이트 조립체(40) 사이에 적절히 배치되어 작동적으로 결합될 수 있고, 상부 플레이트 조립체(42)(나아가서는 척 조립체(46)를 Z축(24)을 따라 저부 플레이트 조립체(40)로부터 멀어지게 또는 그를 향해 병진 운동시키는 데에 이용될 수 있다. 이들 모터는 또한 상부 플레이트 조립체(42)(나아가서는 척 조립체(46))를 Tip 축(22) 및/또는 Tilt 축(18)을 중심으로 회전시키는 데에 이용될 수 있다. 전자기 모터 또는 모터들 등의 기동력의 다른 소스가 x-y 스테이지 조립체(12)와 저부 플레이트 조립체(40) 사이에 작동적으로 결합되어, x-y 스테이지 조립체(12)에 대해 Z축(24)을 중심으로 한 저부 플레이트 조립체(40)의 θ 회전(26)을 제공하는 기동력을 생성할 수 있다. 압전 모터 등의 적어도 하나의 추가적인 모터가 저부 플레이트 조립체(40)와 상부 플레이트 조립체(42) 사이에 작동적으로 결합될 수 있고, 그 적어도 하나의 압전 모터는 저부 플레이트 조립체(40)에 대해 Z축(24)을 따른 상부 플레이트 조립체(42)의 θ축 회전(26)을 또한 생성하는 기동력을 제공할 수 있다.

전술한 바와 같이, 다축 포지셔닝 시스템(10)은 복수의 위치 센서를 포함할 수 있다. 몇몇 위치 센서 구성은 다축 포지셔닝 시스템(10)의 다른 서브컴포넌트들에 대한 상부 플레이트 조립체(42)의 위치를 측정하는 데에 이용될 수 있는 광 인코더를 포함할 수 있다. 다축 포지셔닝 시스템의 광 인코더는 Z축 인코더 조립체(147) 및 θ 인코더 조립체(61)를 포함할 수 있다. 도 3은 다축 포지셔닝 시스템(10)의 다수의 서브조립체와 Z축 인코더 조립체(147) 및 θ 인코더 조립체(61)를 도시하는 2차원 블록도이다. 도 3에 도시한 블록도는 그 블록도에 도시한 각 서브조립체의 상대적 사이즈 또는 형상을 대체로 정확하게 도시하진 않았으며, 그 블록도는 블록도에 도시한 다축 포지셔닝 시스템(10)의 각 서브조립체에 대한 인코더 조립체의 전반적인 물리적 및 기능적 관계를 예시하고자 한 것이다.

도 3은 x-y 스테이지 조립체(12), 저부 플레이트 조립체(40), 굴곡 조립체(44), 상부 플레이트 조립체(42), θ 광 인코더 조립체(61)의 서브조립체, 및 Z축 인코더 조립체(147)의 서브조립체들을 도시하고 있다. Θ 광 인코더 조립체(61)는 θ 인코더 스트립(196) 및 θ 인코더 포스트 조립체(62)를 포함하며, 이 θ 인코더 포스트 조립체는 θ 인코더 포스트(64) 및 θ 인코더 리더(66)를 포함한다. 블록도에서 확인할 수 있는 바와 같이, θ 광 인코더 조립체(61)는 x-y 스테이지 조립체(12)와 상부 플레이트 조립체(42) 사이에 배치되어 작동적으로 결합된다. Θ 인코더 조립체(61)는, θ 인코더 리더(66)가 상부 플레이트 조립체(42)에 견고하게 고정된 θ 인코더 스트립(196)으로부터 θ축(26) 위치 데이터를 측정하는 경우, x-y 스테이지 조립체(12)에 대한 상부 플레이트 조립체(42)의 θ축(26) 각도 변위를 측정하도록 구성된다. Z축 인코더 조립체(147)는 Z 인코더 스트립(194) 및 Z 인코더 포스트 조립체(148)를 포함하며, 이 Z 인코더 포스트 조립체는 Z 인코더 포스트(150) 및 Z 인코더 리더(152)를 포함한다. Z축 인코더 조립체(147)는 저부 플레이트 조립체(40)와 상부 플레이트 조립체(42) 사이에 배치되어 작동적으로 결합된다. Z축 광 인코더 조립체(147)는, Z 인코더 리더가 상부 플레이트 조립체(42)에 고정된 Z 인코더 스트립(194)으로부터 Z축(24) 위치 데이터를 측정하는 경우, 저부 플레이트 조립체(40)에 대한 상부 플레이트 조립체(42)의 Z축(24) 변위를 측정하도록 구성된다.

도 4는 도 1의 다축 포지셔닝 시스템(10)의 3차원 블록도로서, 다축 포지셔닝 시스템(10)의 다양한 서브조립체에 대한 인코더 조립체들의 위치를 더욱 명료하게 하고자 한 것이다. 또한, 도 4에 도시한 다축 포지셔닝 시스템(10)의 서브조립체들의 블록형 도시는 각 서브조립체들의 특정 구조를 정확하게 나타내고자 하는 것이 아니라, 인코더와 기타 다양한 서브조립체들 간의 기능적 관계를 나타내고자 한 것이다. 도 4에 도시한 다축 포지셔닝 시스템(10)은 x-y 스테이지 조립체(12), 저부 플레이트 조립체(40), 상부 플레이트 조립체(42), 압전 모터 조립체(136), θ 모터 조립체(58) 및 3개의 Z축 모터 조립체(144)를 포함한다. 또한, 굴곡 조립체(44) 및 정밀 베어링 조립체(74)도 도시되어 있다.

전술한 바와 같이, 3개의 Z축 인코더 조립체(147)는 도 4에도 도시한 바와 같이 저부 플레이트 조립체(40)와 상부 플레이트 조립체(42) 사이에 배치되어 작동적으로 결합된다. 3개의 Z축 인코더 조립체(147)는 저부 플레이트 조립체(40)에 각각 견고하게 고정된 3개의 Z 인코더 포스트 조립체(148)를 포함한다. 각 Z 인코더 포스트 조립체(148)는 Z 인코더 포스트(150) 및 Z 인코더 리더(152)를 포함한다. 각 Z축 인코더 조립체(147)는, 각 Z 인코더 리더(152)가 상부 플레이트 조립체(42)에 견고하게 고정된 해당 Z 인코더 스트립(194)으로부터 Z축(24) 위치 데이터를 측정하는 경우, 저부 플레이트 조립체(40)에 대한 상부 플레이트 조립체(42)의 Z축(24) 변위를 측정하도록 구성된다. 3개의 θ 인코더 조립체(61)가 도 4에 도시한 바와 같이 x-y 스테이지 조립체(12)와 상부 플레이트 조립체(42) 사이에 배치되어 작동적으로 결합된다. 3개의 θ 인코더 조립체(61)는 x-y 스테이지 조립체(12)에 각각 견고하게 고정된 3개의 θ 인코더 포스트 조립체(62)를 포함한다. 각 θ 인코더 포스트 조립체(62)는 θ 인코더 포스트(64) 및 θ 인코더 리더(66)를 포함한다. 각 θ축 광 인코더 조립체(61)는, 각 θ 인코더 리더(66)가 상부 플레이트 조립체(42)에 견고하게 고정된 해당 θ 인코더 스트립(196)으로부터 θ축(26) 위치 데이터를 측정하는 경우, x-y 스테이지 조립체(12)에 대한 상부 플레이트 조립체(42)의 θ축(26) 변위를 측정하도록 구성된다.

도 5 및 도 6은 임의의 적절한 표면(통상의 검사 또는 처리 장비에 인접한 임의의 적절한 안정된 표면)에 고정될 수 있는 베이스(30)를 포함할 수 있는 x-y 스테이지 조립체(12)의 실시예를 도시한다. x-y 스테이지 조립체(12)는 제1 리니어 액추에이터 및 제2 리니어 액추에이터(이들 둘 모두 도시 생략)를 포함할 수 있으며, 그 둘 모두는 제어기 시스템(28)과 작동적으로 연통하도록 구성된다. x-y 스테이지 조립체(12)는 또한 제1 리니어 액추에이터 및 제2 리니어 액추에이터에 작동적으로 결합될 수 있는 상부 스테이지(32)를 포함할 수 있다. 제1 리니어 액추에이터는 제어기 시스템(28)에 의해 작동될 때 베이스(30)에 대해 X축(16)을 따른 상부 스테이지(32)의 제어 가능한 변위를 생성하도록 구성될 수 있다. 제2 리니어 액추에이터는 제어기 시스템(28)에 의해 작동될 때 베이스(30)에 대해 Y축(20)을 따른 상부 스테이지의 제어 가능한 변위를 생성하도록 구성될 수 있다. 따라서, x-y 스테이지 조립체(12)의 제1 리니어 액추에이터와 제2 리니어 액추에이터는 제어기 시스템(28)의 방향에서 X축(16) 및/또는 Y축(20)을 따른 x-y 스테이지 조립체(12)의 상부 스테이지(32)의 제어 가능한 변위를 생성하도록 구성된다. 따라서, 다축 포지셔닝 시스템(10)의 x-y 스테이지 조립체(12)의 실시예에 의해 제공되는 시편(220)의 운동은 X축(16) 및/또는 Y축(20)을 따른 병진 운동을 포함한다. 하지만, ZTTT 조립체(14)는 시편(220)에 훨씬 더 넓은 범위의 병진 및 회전 운동을 제공하도록 구성된다. 척(46)에 고정된 시편(220)의 예시가 도 51 및 도 53의 블록도에 도시되어 있다.

ZTTT 조립체는 x-y 스테이지 조립체(12)의 상부 스테이지(32)의 상면(38)에 적절히 결합될 수 있다. ZTTT 조립체(14)는 x-y 스테이지 조립체(12) 상에서의 ZTTT 조립체(14)의 전체 중량이 과도하지 않도록 경량의 요소들을 이용하여 구성될 수 있다. ZTTT 조립체(14)는 저부 플레이트 조립체(40), 상부 플레이트 조립체(42), 굴곡 조립체(44) 및 선택적인 척 조립체(46)를 포함할 수 있으며, 이들 모두가 도 1 및 도 2에 도시되어 있다. 다축 포지셔닝 시스템(10)에 의해 위치 설정될 시편(220)(도 51 참조)은 ZTTT 조립체(14)의 척 조립체(46)에 고정될 수 있다. 척 조립체(46)는 도 2에 도시한 바와 같이 강성 디스크 구조로서 구성될 수 있는 척 바디(48)를 포함할 수 있다. 척 바디(48)는 상부 플레이트 조립체(42)의 상부 플레이트 바디(43)에 견고하게 고정되어, 다양한 운동 축을 따른 또는 그 축을 중심으로 하는 상부 플레이트 조립체(42)의 임의의 병진 또는 회전 운동이 척 조립체(46)와 상부 플레이트 바디(43) 간의 상대 운동 없이 척 조립체(46)에 직접 전달되도록 되어 있다. 척 조립체(46)가 상부 플레이트 조립체(42)와 동시에 이동하도록 구속되어 있기 때문에, 척 조립체(46)의 위치는 위치 센서들 중 하나 이상을 이용하여 상부 플레이트 조립체(42)의 위치를 측정함으로써 간접적으로 측정될 수 있다.

도 5 및 도 6에 도시한 x-y 스테이지 조립체(12)의 실시예는 또한 복수의 평탄하고 매끈한 능동적 기준면(50)을 포함할 수 있다. 도시한 실시예의 경우, x-y 스테이지 조립체(12)의 상부 스테이지(32)는 3개의 능동적 기준면(50)을 포함하고, 이들 능동적 기준면은 x-y 스테이지 조립체(12)의 중앙 축선(52)으로부터 반경방향 등거리에 배치되게 공통 평면 내에 놓인 3개의 평탄한 평행면일 수 있다. 능동적 기준면(50)들은 또한 둘레방향 배향으로 x-y 스테이지 조립체(12)의 중앙 축선(52)을 중심으로 서로 약 120도의 각도로 x-y 스테이지의 상면(38)을 따라 둘러지게 배치된다. 각 능동적 기준면(50)은 저부 플레이트 조립체(40)에 배치된 해당 수동적 기준면(114)(도 15 참조)에 작동적으로 결합되도록 구성될 수 있다. 서로 대향 관계로 배치된 각 능동적 기준면(50)과 수동적 기준면(114) 사이에 배치된 공간 또는 간극 내로 압축 공기의 스트림을 보냄으로써 에어쿠션이 각 능동적 기준면(50)과 수동적 기준면(114) 사이에 생성될 수 있다. 그러한 에어쿠션은 각 능동적 기준면(50)과 수동적 기준면(114) 간의 저마찰 변위를 제공할 수 있다. x-y 스테이지 조립체(12)는 또한 적어도 하나의 θ 모터 자석 조립체(56)를 포함할 수 있다. 각 θ 모터 자석 조립체(56)는 θ 모터 조립체(58)의 서브컴포넌트이다. Θ 모터 조립체(58)는 θ 모터 자석 조립체(56) 및 θ 모터 코일 조립체(60) 이들 양자를 포함할 수 있다. 각 θ 모터 코일 조립체(60)는 저부 플레이트 조립체(40)에 적절하게 배치될 수 있다. 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 2개의 θ 모터 자석 조립체(56)가 x-y 스테이지 조립체(12)의 중앙 축선(52)으로부터 실질적으로 등간격으로 이격되게 x-y 스테이지의 상면(38)에 배치된다. 추가로, θ 모터 자석 조립체(56)들은 θ 각도 방향(26)으로 약 180도의 각도 간격으로 이격되도록 x-y 스테이지 조립체(12)의 중앙 축선(52)을 중심으로 둘러지게 배치된다.

전술한 바와 같이, x-y 스테이지 조립체(12)에 대한 상부 플레이트 조립체(42)(나아가서는 척 조립체(46)에 의해 상부 플레이트 조립체(42)에 고정된 시편(220))의 병진 및 회전 운동은 제어기 시스템(28)에 작동적으로 결합된 위치 센서를 이용하여 시편 위치 데이터로서 측정될 수 있다. 위치 센서의 구성은 인코더나, 측정 가능 신호를 생성할 수 있는 임의의 적절한 타입의 위치 감지 장치를 포함할 수 있다. 도 5 및 도 6에 도시한 x-y 스테이지 조립체(12)의 실시예는 또한 복수의 θ 인코더 포스트 조립체(62)를 포함할 수 있다. 각 θ 인코더 포스트 조립체(62)는 x-y 스테이지 조립체(12)와 상부 플레이트 조립체(42) 사이에 작동적으로 결합될 수 있는 θ 인코더 조립체(61)의 서브조립체이다(도 3 및 도 4 참조). 몇몇 경우에, θ 인코더 조립체(61)는 상부 플레이트 조립체(42)의 외측 에지 또는 둘레부에 배치된다. 각 θ 인코더 조립체(61)는 또한 상부 플레이트 조립체(42)에 견고하게 고정된 θ 인코더 스트립(196)을 포함할 수 있다(도 18 참조). 각 θ 인코더 포스트 조립체(62)는 θ 인코더 포스트(64) 및 각 θ 인코더 포스트(64)의 말단부에 배치된 θ 인코더 리더(66)를 포함할 수 있다. 각 θ 인코더 포스트(64)는 x-y 스테이지의 상면(38)에 견고하게 고정되고 그로부터 연장할 수 있다. 몇몇 경우에, θ 인코더 포스트(64)는 x-y 스테이지의 상면(38)에 실질적으로 수직할 수 있다. x-y 스테이지의 상면(38)으로부터 θ 인코더 포스트(64)의 연장은 θ 인코더 리더(66)가 상부 플레이트 조립체(42)의 θ 인코더 스트립(196)에 작동적으로 결합될 수 있게 하도록 구성될 수 있다. Θ 인코더 포스트 조립체(62)들은 x-y 스테이지 조립체(12)의 중앙 축선으로부터 실질적으로 등거리로 반경방향으로 이격될 수 있으며, 그 θ 인코더 포스트 조립체(62)들은 약 120도의 θ 각도 방향(26)으로의 둘레방향 각도 간격을 가질 수 있다.

x-y 스테이지 조립체(12)는 도 7에 도시한 정밀 베어링 조립체(74)에 의해 ZTTT 조립체(14)의 저부 플레이트 조립체(40)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 정밀 베어링 조립체(74)는 또한 대체로 삼각형 형상으로서 구성될 수 있고 그 삼각형의 각 꼭짓점에 베어링 장착 홀(78)을 갖는 베어링 베이스(76)를 포함할 수 있다. 정밀 베어링 조립체(74)는 또한 대체로 원통형 형상으로 구성될 수 있는 베어링 샤프트(80)를 포함할 수 있고, 그 베어링 샤프트(80)는 정밀 베어링 조립체(74)의 중앙 축선(82)을 중심으로 베어링 베이스(76)에 대해 회전하도록 구성될 수 있다. 베어링 샤프트(80)는 또한 베어링 샤프트(80)의 중앙 축선(82)에 대해 대칭적으로 배치된 나사 형성 장착 섹션(84)을 포함할 수 있으며, 이 나사 형성 장착 섹션은 x-y 스테이지의 상면(38) 상에 배치된 베어링 개구(도 5 참조)에 결합하도록 구성될 수 있다. 정밀 베어링 조립체(74)의 나사 형성 장착 섹션(84)은 베어링 개구(86) 내에 배치된 베어링 샤프트(80)에 의해 베어링 개구(86)에 결합된다. 도 8에 도시한 바와 같이, 베어링 베이스(76)의 운동은 정밀 베어링 조립체(74)가 x-y 스테이지 조립체(12)에 고정되는 경우에 θ축 각도 방향(26)으로 회전하도록 제한된다.

ZTTT 조립체(14)는 또한 도 9에 도시한 리프트 핀 이젝터 조립체(lift pin ejector assembly)(88)를 포함할 수 있다. 리프트 핀 이젝터 조립체(88)는 대체로 원형 디스크로서 구성된 리프트 핀 조립체 베이스(91)를 구비할 수 있는 리프트 핀 조립체(90)를 포함할 수 있다. 리프트 핀 조립체 베이스는 서로에 대해 통상 평행하고 복수의 리프트 핀 아암(93)의 외측 또는 말단부에 배치된 복수의 리프트 핀(92)을 포함할 수 있다. 도 9에 도시한 리프트 핀 조립체(90)는 리프트 핀 조립체의 중앙 축선(95)을 중심으로 약 120도의 각도 간격으로 배치된 3개의 리프트 핀 아암(93)을 구비한다. 리프트 핀 이젝터 조립체(88)는 또한 리프트 핀 조립체(90)를 수용하도록 구성된 리프트 핀 조립체 개구(94)(리프트 핀 조립체(90)는 리프트 핀 조립체 개구(94) 내외로 자유롭게 슬리이딩함)와, 정밀 베어링 조립체(74)에 결합되도록 구성된 정밀 베어링 조립체 보스(96)를 포함할 수 있다. 리프트 핀 이젝터 조립체(88)는 또한 이젝터 모터 하우징(106) 내에 배치된 이젝터 모터(도시 생략)를 포함할 수 있고, 이 이젝터 모터는 이젝터 모터 코일(도시 생략) 및 이 이젝터 모터 코일에 작동적으로 결합된 이젝터 모터 자석(도시 생략)을 포함할 수 있다. 이젝터 모터는 제어기 시스템에 작동적으로 결합될 수 있다. 이젝터 모터 코일은 리프트 핀 조립체(90)에 결합될 수 있고, 이젝터 모터 자석은 이젝터 모터 하우징(106)에 고정될 수 있다. 사용 중에, 리프트 핀 이젝터 조립체(88)는 척 조립체(46)로부터 시편(220)을 제거하기 위해 Z축(24)을 따라 리프트 핀(92)을 제어 가능하게 전진시키도록 구성된다. 이는 제어기 시스템(28)이 이젝터 모터 코일에 적절히 설정된 전류를 인가함으로써 이젝터 모터를 작동시키는 경우에 이루어진다. 이젝터 모터 코일을 통해 흐르는 전류는 이젝터 모터 자석과 상호 작용하여 이젝터 모터 코일(리프트 핀 조립체(90)에 결합됨)의 이동을 야기하는 자기장을 생성한다. 이젝터 모터 코일의 이동은 Z축(24)을 따른 리프트 핀 조립체(90)의 제어된 상향 전진을 야기한다. 리프트 핀(92)은 척(48)의 대응하는 개구(208)를 완전히 통과해 연장하도록 구성되기에 충분하게 길고 척(48) 아래에 적절히 위치 설정되어야 한다. 리프트 핀 조립체(90)의 위치는 이젝터 모터 인코더(도시 생략)에 의해 측정될 수 있고, 그러면 그 인코더가 리프트 핀 조립체(90)의 위치 데이터를 제어기 시스템(28)에 전송할 수 있다.

도 10은 정밀 베어링 조립체(74)에 결합된 이젝터 모터 하우징(106)(그 내에 이젝터 모터, 이젝터 모터 코일, 이젝터 모터 자석 및 이젝터 모터 인코더(104)를 수용)을 도시하며, 도 11은 이젝터 모터 하우징(106)에 결합된 리프트 핀 조립체(90)를 도시한다. 리프트 핀 이젝터 조립체(88)는 정밀 베어링 조립체(74)가 θ 각도 방향(26)으로 회전함에 따라 리프트 핀 이젝터 조립체(88)가 정밀 베어링 조립체(74)와 함께 회전하도록 정밀 베어링 조립체(74)에 결합된다. 예시를 위해, 리프트 핀 이젝터 조립체(88)는 도 11에서 정밀 베어링 조립체(74) 내에 설치된 것으로 도시하지만, 실무상으로는 리프트 핀 이젝터 조립체(88)의 설치 전에 저부 플레이트 조립체(40)가 정밀 베어링 조립체(74)에 결합될 수 있다.

ZTTT 조립체(14)의 저부 플레이트 조립체(40)는 도 12 및 도 13에 도시하고 있으며 저부 플레이트 바디(108)를 포함할 수 있다. 저부 플레이트 바디(108)는 대체로 삼각형 형상으로 구성될 수 있으며, 그 삼각형의 중앙에 원형 중앙 개구(110)가 배치되며, 이 중앙 개구(110)는 리프트 핀 이젝터 조립체(88)를 위한 클리어런스를 허용하도록 구성된다. 저부 플레이트 조립체(40)는 정밀 베어링 조립체(74)에 의해 x-y 스테이지 조립체(12)의 상부 스테이지에 작동적으로 결합될 수 있다. 체결구(도시 생략)가 정밀 베어링 조립체(74)의 베어링 장착 홀(78)을 통과해 그리고 저부 플레이트 바디(108)의 장착 홀(112)(도 12 참조)을 통과해 삽입될 수 있고, 이에 의해 저부 플레이트 바디(108)를 정밀 베어링 조립체(74)에 고정한다. 도 16은 x-y 스테이지 조립체(12)에 고정된 정밀 베어링 조립체(74)에 체결된 저부 플레이트 조립체(40)를 도시한다.

저부 플레이트 조립체(40)는 저부 플레이트 바디(108)의 저면(116)(도 15 참조)에 배치된 복수의 수동적 기준면(114)을 포함할 수 있다. 수동적 기준면(114)들은 저부 플레이트 바디(108)의 저면(116)에 배치될 수 있으며, 각 수동적 기준면(114)은 저부 플레이트 바디(108)의 저면(116)에 실질적으로 평행한 저면(115)을 구비한다. 몇몇 경우에, 모든 저면(115)이 서로에 대해 공통 평면 내에 놓인다. 각각의 수동적 기준면(114)은, 저부 플레이트 조립체(40)가 x-y 스테이지 조립체(12)에 결합되는 경우 수동적 기준면(114) 각각이 x-y 스테이지 조립체(12)의 해당 능동적 기준면(50)과 작동적으로 정렬되어, 이들 기준면들 사이에 에어쿠션을 형성함으로써 그 사이에 저마찰 변위를 허용하도록, 대체로 삼각형 형상의 저부 플레이트 바디(108)의 꼭짓점 근처의 외측 에지 또는 둘레부에 위치 설정될 수 있다. 에어쿠션을 제공하기 위해, 각 능동적 기준면(50)은 적어도 하나의 압축 기체 포트(118) 및 진공 포트(120)를 포함할 수 있다(도 14 참조). 각 압축 기체 포트(118)는 길이가 길고 기밀한 가요성 관형 부재일 수 있는 압력 라인(122)에 의해 압축 기체 공급원(121)에 연결될 수 있다. 압축 기체 공급원(121)은 각 압력 라인(122)을 통해 능동적 기준면(50)의 해당 압축 기체 포트(118)에 공기 등의 기체의 흐름을 제공하도록 구성될 수 있다. 각 기준면(50)의 진공 포트(120)는 길이가 길고 기밀한 가요성 관형 부재일 수 있는 진공 라인(125)에 의해 진공 공급원(123)(진공 펌프 등)에 연결될 수 있다. 진공 공급원(125)은 각 진공 라인(125)을 통해 진공 포트(120)에 진공을 제공하도록 구성될 수 있다.

각 압축 기체 포트(118)는 적어도 하나의 압력 홈(119)을 포함할 수 있고, 이들 압력 홈은 해당 압축 기체 포트(118)와 유체 연통하는 슬롯으로서 구성될 수 있다. 각 압력 홈(118)은 해당 압축 기체 포트로부터 능동적 기준면(50)의 표면을 따라 반경방향으로 연장할 수 있다. 각 압력 홈(118)은 해당 압축 기체 포트(118)로부터 능동적 기준면(50)의 표면을 가로질러 흐르는 압축 기체의 일부분을 안내하여, 능동적 기준면(50)의 표면에 걸쳐 압축 기체를 보다 균일하게 분배하도록 구성될 수 있다. 따라서, 각 압력 홈(119)은 해당 압축 기체 포트(118)로부터의 기체의 오버플로우의 일부분을 압력 홈(119)의 길이를 따라 멀리 분배시키는 기능을 한다. 각 압축 기체 포트(118)로부터 및 해당 압력 홈(119)으로부터, 그리고 각 능동적 기준면(50)과 해당 수동적 기준면(114) 사이의 기체 흐름은 x-y 스테이지 조립체(12)의 상부 스테이지(32)의 능동적 기준면(50)을 저부 플레이트 바디(108)의 해당 수동적 기준면(114)의 저면(115)으로부터 약간 분리시키는 공압 쿠션을 제공하도록 기능할 수 있다. 대부분의 경우, 능동적 기준면(50)과 수동적 기준면(114) 전부가 서로 평행하다.

정밀 베어링 조립체(74)는 저부 플레이트 조립체(40)가 공압 쿠션 상에서 x-y 스테이지 조립체(12)에 대해 θ 회전 방향(26)으로 회전할 수 있게 한다. 각 능동적 기준면(50)은 또한 도 14에 도시한 바와 같은 진공 포트(120)를 포함할 수 있다. 진공 포트(120)는 압축 기체 포트(118)로의 기체 흐름이 감소 또는 종료되는 경우에 능동적 기준면(50)과 수동적 기준면(114) 사이에 진공을 생성하도록 구성된다. 기준면(50, 114)들 사이에 진공의 인가는 그 사이의 에어쿠션을 제거하고 해당 기준면(50, 114)들을 서로 끌어당겨 서로 물리적으로 접촉하게 하며, 이 물리적 접촉에 의해 저부 플레이트 조립체(40)의 중앙 축선(124)을 중심으로 한 저부 플레이트 조립체(40)의 θ 각도 방향(26)으로의 회전을 방지하는 정지 마찰을 생성한다. 이와 같이, 진공이 진공 포트(120)에 인가되는 경우, 이러한 진공의 인가는 x-y 스테이지 조립체(12)의 상부 스테이지(32)의 위치에 대한 저부 플레이트 조립체(40)의 위치를 효과적으로 로킹시킨다. 도 14 및 도 15에 도시한 x-y 스테이지 조립체(12) 및 저부 플레이트 조립체(40)의 실시예는 수동적 기준면(114)이 저부 플레이트 조립체(40)에 고정되고 능동적 기준면(50)(진공 포트(120) 및 압축 기체 포트(118)를 포함)이 x-y 스테이지 조립체의 상부 스테이지 내로 형성된 상태로 구성되어 있다. 다른 실시예에서는, 수동적 기준면(114)이 x-y 스테이지 조립체(12)의 상부 스테이지(32) 상에 배치되고 능동적 기준면(114)(진공 포트(120) 및 압축 기체 포트(118)를 포함)이 저부 플레이트 바디(108)의 저면(116)에 배치되도록 구성될 수 있다. 각 압축 기체 포트(118)로부터의 기체의 분출 또는 각 진공 포트(120)에 진공의 인가는 다축 포지셔닝 시스템(10)의 제어기 시스템(28)에 의해 조절될 수 있다.

전술한 바와 같이, 저부 플레이트 조립체(40)는 또한 해당 θ 모터 조립체(58)의 서브컴포넌트인 적어도 하나의 θ 모터 코일 조립체(60)를 포함할 수 있다. 각 θ 모터 조립체(58)는 x-y 스테이지 조립체(12)와 저부 플레이트 조립체(40) 사이에 배치되어 작동적으로 결합될 수 있다. 도 12 및 도 13에 도시한 바와 같이, 저부 플레이트 조립체(40)는 저부 플레이트 조립체(40)의 중앙 축선(124)으로부터 실질적으로 등간격으로 반경방향으로 이격된 2개의 θ 모터 코일 조립체(60)를 포함한다. 추가로, θ 모터 코일 조립체(60)들은 θ 각도 방향(26)으로 약 180도의 각도 간격으로 이격되도록 저부 플레이트 조립체(40)의 중앙 축선(124)을 중심으로 둘러지게 배치된다. 각 θ 모터 코일 조립체(60)는 θ 모터 조립체(58)를 형성하도록 해당 θ 모터 자석 조립체(56)(도 11 참조)와 작동적으로 맞물리도록 구성되는데, 그 θ 모터 조립체는 사실상 전자기 보이스 코일 형태의 모터로서 작동하지만, 임의의 적절한 다른 타입의 모터도 이용될 수도 있다. 각 θ 모터 조립체(58)는 제어기 시스템(28)에 작동적으로 결합될 수 있고, 각 θ 모터 조립체(58)는 적절히 설정된 전류 등의 신호가 제어기 시스템(28)에 의해 각 θ 모터 코일 조립체(60)에 전송될 때에 저부 플레이트 조립체(40)를 (x-y 스테이지 조립체(12)에 대해) θ 각도 방향(26)으로 회전시킬 수 있으며, 이에 의해 각 θ 모터 코일 조립체(60) 주위에 해당 θ 모터 자석 조립체(56)(몇몇 경우에는 영구 자석일 수 있음)와 상호 작용하는 자기장을 생성한다. 저부 플레이트 조립체(40) 및 x-y 스테이지 조립체(12)의 다른 실시예의 경우, 각 θ 모터 코일 조립체(60)가 x-y 스테이지 조립체(12)에 고정될 수 있고 각 θ 모터 자석 조립체(56)는 저부 플레이트 조립체(40)에 고정될 수 있다.

저부 플레이트 조립체(40)는 또한 상부 플레이트 조립체(42)를 저부 플레이트 조립체(40) 위에 탄성적으로 서스펜션시키도록 구성된 적어도 하나의 탄성 서스펜션 부재 조립체(126)를 포함할 수 있다. 도시한 저부 플레이트 조립체(40)의 실시예의 경우, 총 6개의 탄성 서스펜션 부재 조립체(126)가 저부 플레이트 조립체(40)에 고정된다. 도시한 저부 플레이트 조립체(40)의 실시예의 겨우, 서스펜션 부재 조립체(126)는 삼각형 형상의 저부 플레이트 바디(108)의 각 꼭짓점에 2개씩 배치되고, 저부 플레이트 조립체(40)의 중앙 축선(124)을 중심으로 실질적으로 서로 등간격으로 반경방향으로 이격되어 있다. 각 탄성 서스펜션 부재 조립체(126)는 저부 플레이트 조립체(40)의 상면(128)으로부터 위로 연장할 수 있다. 각 탄성 서스펜션 부재 조립체(126)는 해당 서스펜션 부재 핀(132) 위에 배치될 수 있는 서스펜션 부재 스프링(130)을 포함할 수 있다(도 20 참조). 도 20에 도시한 바와 같이, 각 서스펜션 부재 스프링(130)은 해당 서스펜션 부재 핀(132) 위에 배치된 테이퍼 코일 스프링으로서 구성될 수 있다. 각 서스펜션 부재 핀(132)은 상부 플레이트 바디(43)에 배치된 해당 서스펜션 부재 수납부(134)(도 30 참조)와 슬라이딩 가능하게 맞물리도록 구성될 수 있다.

도 30은 2개의 서스펜션 부재 핀(132)이 해당 서스펜션 부재 수납부(134)와 맞물려, 해당 서스펜션 부재 스프링(130)을 상부 플레이트 부재(42)의 저면(129)과 저부 플레이트 조립체(40)의 상면(138) 사이에 가두고 있는 것을 도시하는 것으로, 각 서스펜션 부재 스프링(130)은 상부 플레이트 조립체(42)와 저부 플레이트 조립체(40) 사이에서 복원력(restorative force)을 제공하고 있다. 따라서, 저부 플레이트 조립체(40)의 각 탄성 서스펜션 부재 조립체(126)는 상부 플레이트 조립체(42)의 해당 서스펜션 부재 수납부(134)와 맞물려, 상부 플레이트 조립체(42)와 저부 플레이트 조립체(40) 사이에 탄성적 변위 가능 타입의 서스펜션을 제공하도록 구성되며, 그 중립 위치에서 상부 플레이트 조립체(42)를 저부 플레이트 조립체(40)에 위에 그에 평행하게 위치 설정하게 된다. 중립 위치로부터 멀어지는 Z축 방향(24)으로의 상부 플레이트 조립체(42)의 운동은 서스펜션 부재 수납부(134)와 작동적으로 맞물린 탄성 서스펜션 부재 조립체(126)에 의해 저지될 것이다.

저부 플레이트 조립체는 또한 압전 모터 조립체(136) 등의 회전 기동력의 적어도 하나의 공급원을 포함할 수 있다. 도 12 및 도 13은 저부 플레이트 조립체(40)의 상면(128)에 고정된 3개의 압전 모터 조립체(136)를 도시한다. 3개의 압전 모터 조립체(136)는 저부 플레이트 조립체(40)의 중앙 축선(124)으로부터 실질적으로 등거리에 위치하도록 반경방향으로 이격되어 있으며, 추가로, 3개의 압전 모터 조립체(126)는 약 120도의 각도 간격으로 이격되도록 저부 플레이트 조립체(40)의 중앙 축선(124)을 중심으로 둘러지게 배치된다. 각 압전 모터 조립체(136)는 압전 모터 장착면(138)을 포함할 수 있으며, 각 압전 모터 조립체(136)는 압전 모터 장착면(138)을 저부 플레이트 조립체(40)의 중앙 축선(124)을 중심으로 저부 플레이트 바디(108)에 대해 압전 모터 장착면(138)을 회전시키도록 구성된다.

추가로, 각 압전 모터 조립체(136)는 제어기 시스템(28)에 작동적으로 결합될 수 있고, 각 압전 모터 조립체(136)는 리니어 인코더 등을 포함할 수 있는 일체형 위치 측정 장치를 포함할 수 있다. 압전 모터 인코더(140)(도시 생략)로서 지칭하는 그러한 인코더는 또한 제어기 시스템(28)과 작동적으로 연장할 수 있다. 각 압전 모터 인코더(140)는 저부 플레이트 조립체(40)에 대한 각각의 해당 압전 모터 장착면(138)의 위치 데이터를 측정하도록 구성될 수 있다. 그러면, 그 위치 데이터는 제어기 시스템(28)에 의해 처리될 수 있다. 각 압전 모터 조립체(136)는 또한 압전 요소(141)(도시 생략)를 포함할 수 있으며, 그 압전 요소는 제어기 요소(28)로부터 압전 요소(141)에 걸쳐 전압의 인가 후에 둘레방향으로 팽창 및 수축하도록 구성된다. 3개의 압전 모터 조립체(136)는 도 36에 도시한 굴곡 조립체(44)에 의해 상부 플레이트 조립체(42)에 작동적으로 결합될 수 있다. 제어기 시스템(28)에 의한 3개의 압전 모터 조립체(136)의 활성화는 상부 플레이트 조립체(42)를 저부 플레이트 조립체(40)에 대해 θ 각도 방향(26)으로 회전시키게 될 것이며, 압전 모터 조립체(136)로부터의 그 회전 기동력은 굴곡 조립체(44)를 통해 상부 플레이트 조립체(42)에 전달될 것이다. 압전 모터 조립체(136)는 저부 플레이트 조립체(40)에 대한 상부 플레이트 조립체(42)의 미세한 θ축(26) 회전을 제공하도록 구성된다.

저부 플레이트 조립체는 또한 적어도 하나의 Z 모터 자석 조립체(142)를 포함할 수 있다. Z 모터 자석 조립체(142)는 Z축 모터 조립체(144)의 서브컴포넌트이며, 그 Z축 모터 조립체는 또한 상부 플레이트 조립체(42) 상에 배치된 해당 Z 모터 코일 조립체(146)를 포함할 수 있다. 도 12 및 도 13에 도시한 바와 같은 저부 플레이트 조립체(40)의 실시예는, 저부 플레이트 조립체(40)의 상면(128) 상에 고정되고 저부 플레이트 조립체(40)의 중앙 축선(124)으로부터 실질적으로 등거리로 반경방향으로 이격된 (삼각형 형상의 저부 플레이트 바디(108)의 외측 에지 또는 둘레부의 각 꼭짓점 근처에) 3개의 Z 모터 자석 조립체(142)를 포함한다. 추가로, 3개의 Z 모터 자석 조립체(142)들은 약 120도의 각도 간격으로 이격되도록 저부 플레이트 조립체(40)의 중앙 축선(124)을 중심으로 둘러지게 배치된다. 각 Z 모터 자석 조립체(142)는 도 22 내지 도 24에 보다 상세하게 도시한 바와 같이 Z축 모터 조립체(144)를 형성하도록 해당 Z 모터 코일 조립체(146)에 작동적으로 결합되도록 구성된다. 각 Z축 모터 조립체(144)는 도 26 내지 도 29를 참조하여 아래에서 보다 상세하게 설명하는 상부 플레이트 조립체(42)와 저부 플레이트 조립체(40)의 해당 외측 부분들 간에 Z축(24) 변위를 생성하도록 구성된다.

전술한 바와 같이, 저부 플레이트 조립체(40)에 대한 상부 플레이트 조립체(42)의 운동은 하나 이상의 위치 센서에 의해 측정될 수 있다. 위치 센서 구성은 인코더를 포함할 수 있다. 다축 포지셔닝 시스템(10)은 저부 플레이트 조립체(40)와 상부 플레이트 조립체(42) 사이에 배치되어 작동적으로 결합되는 3개의 Z축 인코더 조립체(147)를 포함할 수 있다. 각 Z축 인코더 조립체(147)는 Z 인코더 포스트 조립체(148) 및 Z 인코더 스트립(194)을 포함한다. 각 Z 인코더 포스트 조립체는 Z 인코더 포스트(150) 및 이 Z 인코더 포스트(150)의 말단부에 배치되고 제어기 시스템(28)에 작동적으로 결합된 Z 인코더 리더(152)를 포함한다. 저부 플레이트 조립체(40)는 적어도 하나의 Z 인코더 포스트 조립체(148)를 포함할 수 있다.

도 12 및 도 13은 저부 플레이트 조립체(40)의 중앙 축선(124)으로부터 실질적으로 등거리로 반경방향으로 이격된 (삼각형 형상의 저부 플레이트 바디(108)의 꼭짓점 근처에) 3개의 Z 인코더 포스트 조립체(148)를 도시하고 있다. 추가로, 3개의 Z 인코더 포스트 조립체(148)들은 약 120도의 각도 간격으로 저부 플레이트 조립체(40)의 중앙 축선(124)을 중심으로 둘러지게 배치된다. 각 Z 인코더 포스트(150)는 저부 플레이트 조립체(40)의 상면(128)에 견고하게 고정되고 그로부터 연장할 수 있다. 몇몇 경우에, 각 Z 인코더 포스트는 저부 플레이트 조립체(40)의 상면(128)에 실질적으로 수직할 수 있다. 상면(128)으로부터 Z 인코더 포스트의 연장은 각 Z 인코더 리더(152)가 상부 플레이트 조립체(42)에 견고하게 고정된 각각의 해당 Z 인코더 스트립(194)에 작동적으로 결합될 수 있게 하도록 구성될 수 있다(도 18 참조). 각 Z 인코더 스트립(194)은 약 5㎛ 내지 약 20㎛의 스케일 피치(scale pitch)를 갖도록 구성될 수 있다. 도 47은 또한 x-y 스테이지 조립체(12')에 고정된 θ 인코더 포스트 조립체(62)와 정렬된 상부 플레이트 조립체(42)의 θ 인코더 스트립(196)을 도시하고 있다. 각 θ 인코더 스트립(196)은 약 5㎛ 내지 약 20㎛의 스케일 피치를 갖도록 구성될 수 있다.

도 18 및 도 19는 상부 플레이트 조립체(42)의 실시예를 도시한다. 본 명세서에서 앞서 설명한 바와 같이, 상부 플레이트 조립체(42)의 상부 플레이트 바디(43)는 대체로 삼각형 형상으로 구성될 수 있고, 그 삼각형의 중앙에 위치하는 중앙 개구(154)를 포함할 수 있다. 상부 플레이트 조립체(42)는 삼각형 형상의 상부 플레이트 조립체(142)의 각 꼭짓점 근처에 배치될 수 있는 복수의 서스펜션 부재 수납부(134)를 포함할 수 있다. 서스펜션 부재 수납부(134)는, 상부 레이트 조립체(42)가 도 25에 도시한 바와 같이 저부 플레이트 조립체(40)와 결합되는 경우, 저부 플레이트 조립체(40)의 탄성 서스펜션 부재 조립체(126)와 실질적으로 정렬되도록 구성된다. 상부 플레이트 조립체(42)의 중앙 개구(154)는 3개의 반경방향 연장부(156)를 포함하며, 이들 반경방향 연장부는, 저부 플레이트 조립체(40)가 상부 플레이트 조립체(40)와 결합되는 경우, 3개의 압전 모터 조립체(136)의 3개의 압전 모터 장착면(138)의 클리어런스를 허용하도록 구성된다(도 25 참조). 상부 플레이트 조립체는 또한 적어도 3개의 척 장착부(159)를 포함할 수 있다.

상부 플레이트 조립체(42)는 또한 적어도 하나의 Z 모터 코일 조립체(146)를 포함할 수 있다(도 21 참조). 도 21 및 도 22에 도시한 바와 같은 상부 플레이트 조립체(42)의 실시예는 상부 플레이트 조립체(42)의 중앙 축선(154)으로부터 실질적으로 반경방향 등거리에 배치되도록 상부 플레이트 바디(43)에 배치된 3개의 Z 모터 코일 조립체(146)를 포함한다. 추가로, 3개의 Z 모터 코일 조립체(146)들은 약 120도의 각도 간격으로 상부 플레이트 조립체(42)의 중앙 축선(154)을 중심으로 둘러지게 배치된다. 앞서 설명한 바와 같이, Z 모터 코일 조립체(146)는 Z축 모터 조립체(144)의 서브컴포넌트이고, 그 Z축 모터 조립체는 Z 모토 자석 조립체(142)도 포함한다(도 20 참조). Z 모터 자석 조립체(142)와 Z 모터 코일 조립체(146)는 이들이 서로 작동적으로 결합되는 경우(즉, 상부 플레이트 조립체(42)가 저부 플레이트 조립체(40)에 결합되는 경우), 전자기 보이스 코일 모터로서 구성되지만 임의의 기타 적절한 타입의 모터가 이용될 수 있는 Z축 모터 조립체(144)를 형성한다.

각 Z축 모터 조립체(144)는 제어기 시스템(28)에 작동적으로 결합된다. 도 22 내지 도 24는 Z축 모터 조립체(144)를 예시하는 것으로, Z 모터 자석 조립체(141), Z 모터 코일 조립체(146), 상부 플레이트 조립체(42) 및 저부 플레이트 조립체(40)를 도시하고 있다. 도 22는 Z 모터 코일 조립체(146)로부터 완전히 분리된 Z 모터 자석 조립체(142)를 도시한다. 도 23은 Z 모터 자석 조립체(142)와 작동적으로 맞물리는 Z 모터 코일 조립체(146)를 도시한다. 도 24는 전류 공급원(160)을 도시하는 것으로, 그 전류 공급원은 제어기 시스템(28)에 의해 활성화되어 Z 모터 코일 조립체(146)에 전류를 제공하고 있다. 이는 자기장을 생성하며, 이 자기장은 또한 저부 플레이트 조립체(40)에 대한 상부 플레이트 조립체(42)의 Z축 운동(화살표(162)에 의해 나타낸 바와 같은 운동)을 생성한다. 다축 포지셔닝 시스템(10)의 다른 가능한 실시예는, Z 모터 자석 조립체(142)가 상부 플레이트 조립체(142) 상에 배치되고 Z 모터 코일 조립체(146)가 저부 플레이트 조립체(40)에 배치되는 구성도 포함할 수 있다. 도 25는 x-y 스테이지 조립체(12)의 실시예에 결합된 저부 플레이트 조립체(40)의 실시예에 결합된 상부 플레이트 조립체(42)를 도시한다. 상부 플레이트 조립체(42)는 아래에서 설명하는 바와 같이 굴곡 조립체(44)에 의해 저부 플레이트 조립체(42)에 결합된다.

도 26 내지 도 29는 저부 플레이트 조립체(40)에 대한 상부 플레이트 조립체(42)의 다수의 가능한 운동(하지만, 그 운동 전부는 아님)을 예시하고자 한 것으로, 각각의 가능한 운동은 제어기 시스템(28)에 의한 Z축 모터 조립체(142)의 선택적 활성화에 의해 야기된다. 도 26은 저부 플레이트 조립체(40)에 대한 상부 플레이트 조립체(42)의 운동을 예시하기 위한 정지된 기준을 제공하도록 도시한 복수의 서스펜션 부재 핀(132)을 포함한 저부 플레이트 조립체(40)와 상부 플레이트 조립체(42)의 개략도를 도시하고 있다. Z축 모터 조립체(142) 및 서스펜션 부재 코일(130)은 명료성을 위해 도 26 내지 도 29에서 도시 생략하였지만(저부 플레이트 조립체(40)와 상부 플레이트 조립체(42)의 기타 서브컴포넌트들도 도시 생략), Z축 모터 조립체(144)가 상부 플레이트 조립체(42)의 Z축(24) 운동을 제공하고 서스펜션 부재 코일(130)이 상부 플레이트 조립체(42)의 Z축(24) 운동에 대항한다는 점을 이해할 것이다. 즉, 서스펜션 부재 코일(130)이 상부 플레이트 조립체(42)의 중립 위치로의 복원력을 제공한다. Z축 모터 조립체(144)가 저부 플레이트 조립체(40)에 대해 상부 플레이트 조립체(42)를 중립 위치로부터 이동시킨 후, Z축 모터 조립체(144)가 오프로 전환되고 나면, 그 복원력은 상부 플레이트 조립체(42)를 중립 위치로 다시 복귀시킬 것이다.

상부 플레이트 조립체(42)는 제1 꼭짓점 섹션(164), 제2 꼭짓점 섹션(166) 및 제3 꼭짓점 섹션(169)을 포함할 수 있다. Z축 모터 조립체(144)(역시 도시 생략하지만, 참조를 위해선 도 27 참조)는 각 꼭짓점 섹션을 Z축(24)을 따라 어느 한 방향으로 병진 운동시킬 수 있으며, 도 26 내지 도 29에 도시한 임의의 병진 운동은 Z축 모터 조립체(144)에 의해 수행되는 것으로 가정한다. 도 26은 화살표(170)에 의해 나타낸 바와 같은 양의 Z축 방향(26)으로의 제1 꼭짓점 섹션(164)의 병진 운동, 화살표(172)에 의해 나타낸 바와 같은 양의 Z축 방향(24)을 따른 제2 꼭짓점 섹션(166)의 운동, 및 화살표(174)에 의해 나타낸 바와 같은 양의 Z축 방향(24)을 따른 제3 꼭짓점 섹션(168)의 운동을 도시한다. 따라서, 도 26은 (저부 플레이트 조립체(40)에 대한) 상부 플레이트 조립체(42)의 양의 Z축(24)을 따른 병진 운동을 도시하는 것으로, 그 상부 플레이트 조립체(42)는 X축(16)과 Y축(20)에 의해 형성되는 평면에 실질적으로 평행하도록 배향된다. 또한, 상부 플레이트 조립체(42)는, 그 상부 플레이트 조립체(42)가 X축(16)과 Y축(20)에 의해 형성되는 평면에 실질적으로 평행하도록 배향된 상태로 유지된 채로, 음의 Z축 방향(24)으로 (Z축 모터 조립체(144)에 의해) 병진 운동할 수도 있다.

도 27은 화살표(176)에 의해 나타낸 바와 같은 음의 Z축 방향으로의 제1 꼭짓점 섹션(164)의 병진 운동, 화살표(178)에 의해 나타낸 바와 같은 양의 Z축 방향(24)을 따른 제2 꼭짓점 섹션(166)의 운동, 및 화살표(180)에 의해 나타낸 바와 같은 양의 Z축 방향(24)을 따른 제3 꼭짓점 섹션(168)의 운동을 도시한다. 이는 저부 플레이트 조립체(40)에 대한 상부 플레이트 조립체(42)의 "회전"을 야기하며, 상부 플레이트 조립체(42)의 그 전체 회전 운동은 Tilt 축(18)을 중심으로 한 회전 운동 성분과 Tip 축(22)을 중심으로 한 회전 운동 성분을 포함한다. 도 28은 화살표(182)에 의해 나타낸 바와 같은 양의 Z축 방향(24)으로의 제1 꼭짓점 섹션(164)의 병진 운동, 화살표(184)에 의해 나타낸 바와 같은 음의 Z축 방향(24)을 따른 제2 꼭짓점 섹션(166)의 운동, 및 화살표(186)에 의해 나타낸 바와 같은 양의 Z축 방향(24)을 따른 제3 꼭짓점 섹션(168)의 운동을 도시한다. 이는 저부 플레이트 조립체(40)에 대한 상부 플레이트 조립체(42)의 "회전"을 야기하며, 상부 플레이트 조립체(42)의 그 전체 회전 운동은 Tilt 축(18)을 중심으로 한 회전 운동 성분과 Tip 축(22)을 중심으로 한 회전 운동 성분을 포함한다.

도 29는 화살표(188)에 의해 나타낸 바와 같은 양의 Z축 방향(24)으로의 제1 꼭짓점 섹션(164)의 병진 운동, 화살표(190)에 의해 나타낸 바와 같은 양의 Z축 방향(24)을 따른 제2 꼭짓점 섹션(166)의 운동, 및 화살표(192)에 의해 나타낸 바와 같은 음의 Z축 방향(24)을 따른 제3 꼭짓점 섹션(168)의 운동을 도시한다. 이는 저부 플레이트 조립체(40)에 대한 상부 플레이트 조립체(42)의 "회전"을 야기하며, 상부 플레이트 조립체(42)의 그 전체 회전 운동은 Tilt 축(18)을 중심으로 한 회전 운동 성분과 Tip 축(22)을 중심으로 한 회전 운동 성분을 포함한다. 상기한 제1 꼭짓점 섹션(164), 제2 꼭짓점 섹션(166) 및 제3 꼭짓점 섹션(168)의 운동의 임의의 치환(permutation) 및/또는 조합이 저부 플레이트 조립체(40)에 대한 상부 플레이트 조립체(42)의 병진 및/또는 회전 운동에 대해 허용 가능하다는 점을 유념해야 할 것이다.

도 30은 x-y 스테이지 조립체(12)의 실시예에 결합된 저부 플레이트 조립체(40)의 실시예에 결합된 상부 플레이트 조립체(42)의 일부분을 도시하는 도 25의 확대도이다. 도 18 및 도 19에 도시한 바와 같이, 상부 플레이트 조립체(42)는 또한 복수의 Z 인코더 스트립(194) 및 복수의 θ 인코더 스트립(196)을 포함할 수 있다. 도시한 상부 플레이트 조립체(42)의 실시예의 경우, 3개의 Z 인코더 스트립(194)이 상부 플레이트 바디(43)의 각 꼭짓점에 배치되며, 각 Z 인코더 스트립(194)은 상부 플레이트 조립체(42)가 도 30에 도시한 바와 같이 저부 플레이트 조립체(40)에 결합된 경우 해당 Z축 인코더 포스트 조립체(148)와 정렬되도록 구성된다. 그러면, 각 Z 인코더 리더(152)가 해당 Z 인코더 스트립(194)으로부터 상부 플레이트 조립체(42)의 Z축(24) 위치 데이터를 취득할 수 있다. 상부 플레이트 조립체(42)는 또한 복수의 θ 인코더 스트립(196)을 포함할 수 있다. 도 18 및 도 19에 도시한 상부 플레이트 조립체(42)의 실시예의 경우, 3개의 θ 인코더 스트립(196)이 상부 플레이트 바디(43)의 각 꼭짓점 근처에 배치되며, 각 θ 인코더 스트립(196)은 상부 플레이트 조립체(42)가 도 30에 도시한 바와 같이 저부 플레이트 조립체(40)에 결합된 경우 해당 θ 인코더 포스트 조립체(62)와 정렬되도록 구성된다. 그러면, 각 θ 인코더 리더(152)가 해당 θ 인코더 스트립(194)으로부터 상부 플레이트 조립체(42)의 θ축(26) 위치 데이터를 취득할 수 있다.

얇은 슬롯 형성 굴곡 조립체(44)는 굴곡 바디(97)를 포함할 수 있고, 도 31에 도시한 바와 같이 저부 플레이트 조립체(40)와 상부 플레이트 조립체(42) 사이에 결합될 수 있다. 슬롯 형성 굴곡 조립체(44)는 중앙 축선(199)을 갖는 중앙 개구(198)를 포함할 수 있다. 굴곡 조립체(44)는 또한 중앙 축선(199) 및 중앙 개구(198)로부터 반경방향으로 연장하고 굴곡 바디(197)의 반경방향 외측 에지(201)의 안쪽에서 끝나는 복수의 슬롯(200)을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 6개의 그러한 슬롯(200)이 약 60도의 각도만큼 서로 떨어진 상태로 중앙 개구(198)로부터 반경방향으로 연장한다. 6개의 슬롯(198)은 굴곡 조립체(144)의 3개의 고정 굴곡 섹션(202)을 굴곡 조립체(44)의 3개의 가동 굴곡 섹션(204)으로부터 구획 및 분리시킨다. 각 고정 굴곡 섹션(202)은 각 가동 굴곡 섹션(204)에 둘레방향으로 인접할 수 있다. 3개의 고정 굴곡 섹션(202)이 3개의 고정 굴곡 고정부(203)를 포함할 수 있고, 3개의 가동 굴곡 섹션(204)이 3개의 가동 굴곡 고정부(205)를 포함할 수 있다.

3개의 고정 굴곡 고정부(203)는 3개의 압전 모터 장착면(138)에 고정되며(도시 생략한 체결구를 이용하여), 3개의 가동 굴곡 고정부(205)는 도 33에 도시한 바와 같이 상부 플레이트 조립체(42)의 중앙 개구(154)를 따라 고정될 수 있다(도시 생략한 체결구를 이용하여). 이러한 식으로, 3개의 고정 굴곡 섹션(202)은 저부 플레이트 조립체(40)에 고정된 3개의 압전 모터 조립체(136)에 결합된다. 따라서, 3개의 압전 모터 조립체(136)는 압전 모터 장착면(138)의 θ 각도 방향(26)으로의 회전 운동을 야기할 수 있고, 이는 또한 θ 각도 방향(26)으로의 굴곡 조립체(44)를 회전시킨다. 이어서, θ 각도 방향(26)으로의 고정 조립체(44)의 회전은 θ 각도 방향(26)으로의 상부 플레이트 조립체(42)의 회전을 야기한다. 따라서, 굴곡 조립체(44)는 저부 플레이트 조립체(40)로부터 상부 플레이트 조립체(42)로 θ 각도 방향(26)의 토크를 효율적으로 전달하는 저부 플레이트 조립체(40)와 상부 플레이트 조립체(42) 간의 드라이브 커플링으로서 기능할 뿐만 아니라, Z축(24) 방향으로의 상부 플레이트 조립체(42)의 운동에 대해 저부 플레이트 조립체(40)를 상부 플레이트 조립체(42)로부터 효과적으로 격리시킨다. 이러한 구성에 있어서, 저부 플레이트 조립체(40)와 상부 플레이트 조립체(42) 간의 미세한 θ 조절이 상부 플레이트 조립체(42)의 Z축(24) 위치에 실질적으로 영향을 미치는 일 없이 압전 모터 조립체(136)에 의해 수행될 수 있다. 굴곡 조립체(44)는 저부 플레이트 조립체(40)에 대한 Z축(24)을 따른 상부 플레이트 조립체(42)의 병진 운동을 허용하는 한편, 저부 플레이트 조립체(40)에 대해 Tip 각도 방향(22) 및 Tilt 각도 방향(18)으로의 상부 플레이트 조립체(42)의 회전 운동을 허용한다.

굴곡 조립체(44)는 상이한 재료들의 다수의 상이한 층들을 포함할 수 있는 다층 복합재로서 제조될 수 있다. 굴곡 조립체(44)를 형성하는 재료는 임의의 적절한 금속, 임의의 적절한 직물(fabric) 또는 임의의 적절한 폴리머를 포함할 수 있다. 예를 들면, 스테인리스강 등의 강 및 스카치 댐프(scotch damp) 등의 직물이 굴곡 조립체의 다층 복합재를 형성하는 층들 중 몇몇을 포함할 수 있다.

도 32 내지 도 36은 x-y 스테이지 조립체(12), 저부 플레이트 조립체(40) 및 상부 플레이트 조립체(42)를 포함한 도 25에 도시한 서브조립체에 결합된 굴곡 조립체(44)를 도시한다. 도 1은 척 조립체(46)도 포함하는 완전한 ZTTT 조립체(14)의 실시예를 도시한다. 척 조립체는 척 바디(48) 상에 배치되는 척 장착 홀(도시 생략)을 포함할 수 있으며, 그 척 장착 홀은 도 33에 도시한 상부 플레이트 바디(43)의 척 장착부(159)와 정렬되도록 구성된다. 척 조립체(46)는 상부 플레이트 조립체(42)의 척 장착부(159)를 척 바디(48)의 척 장착 홀에 연결하는 데에 이용될 수 있는 체결구(도시 생략)에 의해 상부 플레이트 조립체(42)에 고정될 수 있다. 척 조립체(46)는 또한 리프트 핀 이젝터 조립체(88)의 리피트 핀(92)이 척 바디(48)를 통과하고 시편(220)에 접촉하여 그 시편(220)을 척 조립체(48)로부터 이젝트시킬 수 있게 하는 이젝터 핀 관통 홀(208)을 포함한다.

다른 실시예의 다축 포지셔닝 시스템(10')가 도 37 내지 도 48에 도시되어 있다. 다축 포지셔닝 시스템(10')은 본 명세서에서 앞서 설명한 다축 포지셔닝 시스템(10)과 실질적으로 유사하도록 구성될 수 있다. 다축 포지셔닝 시스템(10')은 x-y 스테이지 조립체(12') 및 이 x-y 스테이지 조립체(12')에 작동적으로 결합될 수 있는 ZTTT 조립체(14')를 포함할 수 있다. ZTTT 조립체(14')는 척 조립체(46), 리프트 핀 이젝터 조립체(88), 굴곡 조립체(44), 상부 플레이트 조립체(42), 저부 플레이트 조립체(40'), 및 정밀 베어링 조립체(74)를 포함할 수 있으며, 이들 모두 도 38에 도시되어 있다. 다축 포지셔닝 시스템(10')과 다축 포지셔닝 시스템(10) 간의 차이점은, 다축 포지셔닝 시스템(10')이 x-y 스테이지 조립체(12')과 상부 플레이트 조립체(42) 사이에 배치되어 작동적으로 결합되는 복수의 Z축 인코더 조립체(67)를 포함한다는 점이다. 앞서 설명한 바와 같이, 다축 포지셔닝 시스템(10)은 저부 플레이트 조립체(40)와 상부 플레이트 조립체(42) 사이에 배치되어 작동적으로 결합되는 복수의 Z축 인코더 조립체(147)를 포함한다(도 4 참조).

해당 Z축 인코더 조립체의 서브조립체들의 위치에서의 차이점 이외에는 다축 포지셔닝 시스템(10')이 본 명세서에서 앞서 설명한 다축 포지셔닝 시스템(10)과 실적으로 유사하도록 구성된다. 상부 플레이트 조립체(42), 굴곡 조립체(44), 척 조립체(46), 정밀 베어링 조립체(74) 및 리프트 핀 이젝터 조립체(88)를 비롯한 앞서 설명한 다축 포지셔닝 시스템(10)의 서브조립체들(그리고, 이들 각각의 서브조립체) 각각은 이들 서브조립체 각각이 다축 포지셔닝 시스템(10) 내에서 구성되고 기능하는 방식과 유사한 방식으로 다축 포지셔닝 시스템(10') 내에서 구성되고 기능할 수 있다.

다축 포지셔닝 시스템(10')은 또한 해당 서브조립체 각각이 다축 포지셔닝 시스템(10) 내에서 구성되고 작동하는 방식과 유사한 방식으로 각각 구성되고 작동할 수 있는 이하의 서브조립체들(그리고, 이들 각각의 서브조립체)을 포함한다. x-y 스테이지 조립체(12')와 저부 플레이트 조립체(40') 사이에 배치되어 작동적으로 결합되는 복수의 수동적 기준면(114) 및 능동적 기준면(50)(그리고, 이들의 서브조립체)(도 14 및 도 15 참조); x-y 스테이지 조립체(12')와 저부 플레이트 조립체(40') 사이에 배치되어 작동적으로 결합되는 복수의 θ 모터 조립체(58)(도 46 참조); x-y 스테이지 조립체(12')와 상부 플레이트 조립체(42) 사이에 배치되어 작동적으로 결합되는 복수의 θ 인코더 조립체(61)(도 39 및 도 40 참조); 저부 플레이트 조립체(40')와 상부 플레이트 조립체(42) 사이에 배치되어 작동적으로 결합되는 복수의 탄성 서스펜션 부재 조립체(126) 및 서스펜션 부재 수납부(134)(도 47 참조); 및 저부 플레이트 조립체(40')와 상부 플레이트 조립체(42) 사이에 배치되어 작동적으로 결합되는 복수의 Z축 모터 조립체(144)(도 22 내지 도 24 참조).

전술한 바와 같이, 다축 포지셔닝 시스템(10')은 복수의 위치 센서를 포함할 수 있다. 몇몇 위치 센서 구성은 다축 포지셔닝 시스템(10')의 다른 서브컴포넌트들에 대한 상부 플레이트 조립체(42)의 위치를 측정하는 데에 이용될 수 있는 광 인코더를 포함할 수 있다. 다축 포지셔닝 시스템(10')의 광 인코더는 Z축 인코더 조립체(67) 및 θ 인코더 조립체(61)를 포함할 수 있다. 도 39는 다축 포지셔닝 시스템(10')의 다수의 서브조립체와 Z축 인코더 조립체(67) 및 θ 인코더 조립체(61)의 서브조립체를 도시하는 2차원 블록도이다. 도 39에 도시한 블록도는 그 블록도에 도시한 각 서브조립체의 상대적 사이즈 또는 형상을 대체로 정확하게 도시하진 않았으며, 그 블록도는 블록도에 도시한 다축 포지셔닝 시스템(10')의 각 서브조립체에 대한 인코더 조립체의 위치를 예시하고자 한 것이다.

도 39는 x-y 스테이지 조립체(12'), 저부 플레이트 조립체(40'), 굴곡 조립체(44), 상부 플레이트 조립체(42), θ 광 인코더 조립체(61)의 서브조립체, 및 Z축 인코더 조립체(61)의 서브조립체들을 도시하고 있다. Θ 광 인코더 조립체(61)는 θ 인코더 스트립(196) 및 θ 인코더 포스트 조립체(62)를 포함하며, 이 θ 인코더 포스트 조립체는 θ 인코더 포스트(64) 및 θ 인코더 리더(66)를 포함한다. 블록도에서 확인할 수 있는 바와 같이, θ 광 인코더 조립체(61)는 x-y 스테이지 조립체(12')와 상부 플레이트 조립체(42) 사이에 배치되어 작동적으로 결합된다. Θ 인코더 조립체(61)는, θ 인코더 리더(66)가 상부 플레이트 조립체(42)에 견고하게 고정된 θ 인코더 스트립(196)으로부터 θ축(26) 위치 데이터를 측정하는 경우, x-y 스테이지 조립체(12')에 대한 상부 플레이트 조립체(42)의 θ축(26) 각도 변위를 측정하도록 구성된다. Z축 인코더 조립체(67)는 Z 인코더 스트립(194) 및 Z 인코더 포스트 조립체(68)를 포함하며, 이 Z 인코더 포스트 조립체는 또한 Z 인코더 포스트(70) 및 Z 인코더 리더(72)를 포함한다. Z축 인코더 조립체(67)는 x-y 스테이지 조립체(12')와 상부 플레이트 조립체(42) 사이에 배치되어 작동적으로 결합된다. Z축 인코더 조립체(67)는, Z 인코더 리더(72)가 상부 플레이트 조립체(42)에 고정된 Z 인코더 스트립(194)으로부터 Z축(24) 위치 데이터를 측정하는 경우, x-y 스테이지 조립체(12')에 대한 상부 플레이트 조립체(42)의 Z축(24) 변위를 측정하도록 구성된다.

도 40은 도 37의 다축 포지셔닝 시스템(10')의 3차원 블록도로서, 다축 포지셔닝 시스템(10')의 다양한 서브조립체에 대한 인코더 조립체들의 위치를 더욱 명료하게 하고자 한 것이다. 또한, 도 40에 도시한 다축 포지셔닝 시스템(10')의 서브조립체들의 블록형 도시는 각 서브조립체들을 정확하게 나타내고자 하는 것이 아니라, 도시한 다축 포지셔닝 시스템(10')의 서브조립체 및 컴포넌트들의 다양한 요소들의 기능적 관계를 예시하고자 한 것이다. 도 40에 도시한 다축 포지셔닝 시스템(10')은 x-y 스테이지 조립체(12'), 저부 플레이트 조립체(40'), 상부 플레이트 조립체(42), 압전 모터 조립체(136), θ 모터 조립체(58) 및 3개의 Z축 모터 조립체(144)를 포함한다. 또한, 굴곡 조립체(44) 및 정밀 베어링 조립체(74)도 도시되어 있다.

3개의 Z축 인코더 조립체(67)가 도 40에 도시한 바와 같이 x-y 스테이지 조립체(12')와 상부 플레이트 조립체(42) 사이에 배치되어 작동적으로 결합된다. 3개의 Z축 인코더 조립체(67)는 x-y 스테이지 조립체(12')에 각각 견고하게 고정된 3개의 Z 인코더 포스트 조립체(68)를 포함한다. 각 Z 인코더 포스트 조립체(68)는 Z 인코더 포스트(70) 및 Z 인코더 리더(72)를 포함한다. 각 Z축 인코더 조립체(67)는, 각 Z 인코더 리더(72)가 상부 플레이트 조립체(42)에 견고하게 고정된 해당 Z 인코더 스트립(194)으로부터 Z축(24) 위치 데이터를 측정하는 경우, x-y 스테이지 조립체(12')에 대한 상부 플레이트 조립체(42)의 Z축(24) 변위를 측정하도록 구성된다. 3개의 θ 인코더 조립체(61)가 도 40에 도시한 바와 같이 x-y 스테이지 조립체(12')와 상부 플레이트 조립체(42) 사이에 배치되어 작동적으로 결합된다. 3개의 θ 인코더 조립체(61)는 x-y 스테이지 조립체(12')에 각각 견고하게 고정된 3개의 θ 인코더 포스트 조립체(62)를 포함한다. 각 θ 인코더 포스트 조립체(62)는 θ 인코더 포스트(64) 및 θ 인코더 리더(66)를 포함한다. 각 θ축 광 인코더 조립체(61)는, 각 θ 인코더 리더(66)가 상부 플레이트 조립체(42)에 견고하게 고정된 해당 θ 인코더 스트립(196)으로부터 θ축(26) 위치 데이터를 측정하는 경우, x-y 스테이지 조립체(12')에 대한 상부 플레이트 조립체(42)의 θ축(26) 변위를 측정하도록 구성된다.

도 41 및 도 42는 x-y 스테이지 조립체(12')를 도시한다. x-y 스테이지 조립체(12')의 실시예는 다음을 제외하면 x-y 스테이지 조립체(12)의 실시예와 실질적으로 동일하도록 구성된다. x-y 스테이지 조립체(12')는 3개의 Z 인코더 포스트 조립체(68)를 갖도록 구성된다. 도 41 및 도 42에 도시한 바와 같이, 각 Z 인코더 포스트 조립체(68)는 Z 인코더 포스트(70) 및 각 Z 인코더 포스트(70)의 말단부에 배치된 Z 인코더 리더(72)를 포함할 수 있다. 각 Z 인코더 포스트(70)는 x-y 스테이지 조립체(12')의 상면(38) 또는 그 상면으로부터 연장하는 몇몇 강성 연장 부재에 견고하게 고정되고 그로부터 연장할 수 있다. 몇몇 경우에, 각 Z 인코더 포스트는 x-y 스테이지 조립체(12')의 상면(38)에 실질적으로 수직할 수 있다. 상면(38)으로부터 Z 인코더 포스트(70)의 연장은 Z 인코더(72)가 상부 플레이트 조립체(42)에 작동적으로 결합될 수 있게 하도록 구성될 수 있다. Z 인코더 포스트 조립체(68)들은 x-y 스테이지 조립체(12')의 중앙 축선(52)으로부터 실질적으로 반경방향 등거리로 반경방향으로 이격될 수 있으며, 그 Z 인코더 포스트 조립체(68)들은 약 120도의 θ 각도 방향(26)으로의 각도 간격을 가질 수 있다. x-y 스테이지 조립체(12')의 Z 인코더 포스트 조립체(68)는 Z축(24)을 따른 상부 플레이트 조립체(42)의 변위를 측정하도록 구성된다.

도 43 및 도 44는, 저부 플레이트 조립체(40')가 어떠한 인코더 조립체 컴포넌트도 포함하고 있지 않다는 점을 제외하면, 도 12 및 도 13에 도시한 저부 플레이트 조립체(40)와 실질적으로 유사한 저부 플레이트 조립체(40')의 실시예를 도시한다. 따라서, 복수의 Z 인코더 포스트 조립체(148)를 포함하는 저부 플레이트 조립체(40')의 실시예는 Z축 인코더 컴포넌트를 포함하지 않는 x-y 스테이지 조립체(12)와 결합될 것이다. 마찬가지로, Z축 인코더를 포함하지 않는 저부 플레이트 조립체(40')는 복수의 Z 인코더 포스트 조립체(68)를 포함하는 x-y 스테이지 조립체(12')와 결합될 것이다. 도 45는 x-y 스테이지 조립체(12')에 결합된 저부 플레이트 조립체(40')의 실시예를 도시하고 또한 Z축 포스트 조립체(68)(x-y 스테이지 조립체(12')에 고정됨) 및 θ 인코더 포스트 조립체(62)를 나타내는 도 37의 확대도(척 조립체(46)는 가려져 있음)이다. 도 46은 x-y 스테이지 조립체(12')의 실시예에 결합된 저부 플레이트 조립체(40')의 실시예에 결합된 상부 플레이트 조립체(42)를 도시한다. 상부 플레이트 조립체(42)는 도 33에 도시한 실시예와 유사한 방식으로 굴곡 조립체(44)에 의해 저부 플레이트 조립체(42')에 고정된다.

도 46은 x-y 스테이지 조립체(12')의 실시예에 결합된 저부 플레이트 조립체(40')에 결합된 상부 플레이트 조립체(42)를 도시한다. 도 47은 상부 플레이트 조립체(42)의 해당 Z 인코더 스트립(194)과 정렬된 Z 인코더 포스트 조립체(68)(x-y 스테이지 조립체(12')에 고정됨)를 도시한다. 각 Z 인코더 스트립(194)은 약 5㎛ 내지 약 20㎛의 스케일 피치를 갖도록 구성될 수 있다. 도 47은 또한 x-y 스테이지 조립체(12')에 고정된 θ 인코더 포스트 조립체(62)와 정렬된 상부 플레이트 조립체(42)의 θ 인코더 스트립(196)을 도시하고 있다. 각 θ 인코더 스트립(196)은 약 5㎛ 내지 약 20㎛의 스케일 피치를 갖도록 구성될 수 있다. 도 48은 Z 인코더 포스트 조립체(68)가 x-y 스테이지 조립체(12')에 배치된 도 46의 실시예에 결합된 굴곡 조립체(44)를 도시한다. 상부 플레이트 조립체(42)는 슬롯 형성 굴곡 조립체(44)에 의해 저부 플레이트 조립체(42)에 결합된다. 완전히 조립된 다축 포지셔닝 시스템(10')이 도 37에 도시되어 있으며, 그에 부착된 척 조립체(44)를 포함한다.

나머지 설명은 다축 포지셔닝 시스템(10)의 실시예와 다축 포지셔닝 시스템(10')의 실시예의 상응하는 요소들 모두에 적용된다. 상부 플레이트 조립체(42)는 시편(220)의 위치 설정 중에 상부 플레이트 조립체(42)가 압전 모터 조립체(136)에 의해 구동될 때 저부 플레이트 조립체(40)에 대해 회전한다. 상부 플레이트 조립체(42)와 저부 플레이트 조립체(40) 사이에 작동적으로 결합된 복수의 Z축 모터 조립체(144)는 저부 플레이트 조립체(40)에 대해 θ 각도 방향(26)으로 상부 플레이트 조립체(42)의 상대 회전을 가능하게 하도록 구성된다. 구체적으로, 각 Z축 모터 조립체의 구성 요소들 간의 θ 방향 클리어런스에 의해 허용되는 상부 플레이트 조립체(42)와 저부 플레이트 조립체(40) 간의 상대 θ 회전 변위의 크기는 약 5도 이하일 수 있다. 이는 각 Z 인코더 리더(152)가 해당 Z 인코더 스트립(194)으로부터 Z축 위치 데이터를 취득할 때에 각 Z 인코더 스트립(194)이 각 Z축 포스트 조립체(147)에 대해 θ 각도 방향으로 회전하고 있을 수 있음을 의미한다. 따라서, Z 인코더 스트립(194)들은, Z 인코더 리더(152)에 대해 θ 회전 방향(26)으로 Z 인코더 스트립(194)들이 회전하고 있는 중에도 Z축 인코더 리더(152)가 여전히 그 Z 인코더 스트립들을 판독할 수 있도록 충분히 넓어야 한다.

마찬가지로, 각 Z 인코더 스트립(194)들은 Z 인코더 리더에 대해 Z 인코더 스트립(194)의 회전을 위한 클리어런스를 허용하도록 각 해당 Z 인코더 리더(152)로부터 충분히 떨어져 있어야 한다. Z 인코더 리더(152), Z 인코더 포스트 조립체(148), 및 Z 인코더 스트립(194)은 도 49에 Z 인코더 스트립(194)과 Z 인코더 리더(152) 사이에 배치된 갭(209)과 함께 도시되어 있다. Z 인코더 스트립(194)과 Z 인코더 리더(152) 사이의 갭(209)은 몇몇 경우에 Z 인코더 리더(152)에 대한 Z 인코더 스트립(194)의 θ축(26) 회전 운동을 이들 두 구성 요소 간의 간섭 없이 허용하도록 충분히 클 필요가 있을 수 있다. 마찬가지로, 갭(209)도 Z 인코더 리더(152)에 대한 Z 인코더 스트립(194)의 Z축(24) 병진 운동을 이들 두 구성 요소 간의 간섭 없이 허용하도록 충분히 클 필요가 있을 수 있다. 3개의 Z축 인코더 조립체(147)는 Z 인코더 스트립(194)으로부터 약 5㎜ 이하의 갭(209)에서의 Z 인코더 리더(152)의 변위를 측정하도록 구성될 수 있다. 마찬가지로, θ 인코더 조립체의 3개의 θ 인코더 리더(66)와 3개의 인코더 스트립(196)은 갭(209)과 유사한 갭만큼 서로 떨어질 수 있다. 3개의 θ 인코더 리더(66)는 θ 인코더 스트립(196)으로부터 약 5㎜ 이하의 갭(209)(간격)에서 정확하게 기능하고 변위를 측정하도록 구성될 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 다축 포지셔닝 시스템(10)의 제어기 시스템(28)은 도전성 와이어, 광섬유 케이블, 무선 통신 등의 임의의 적절한 수단에 의해 다양한 모터와 인코더에 작동적으로 결합될 수 있다. 제어기 시스템(28)은 다축 포지셔닝 시스템(10)이 고정되는 기준면에 대한 원하는 축을 따라 및 그 축을 중심으로 척 조립체(46)를 병진 및/또는 회전 운동시키도록 다축 포지셔닝 시스템의 모터 또는 액추에이터의 임의의 조합을 작동시키는 데에 이용될 수 있다. 제어기 시스템(28)은 또한 다축 포지셔닝 시스템(10)의 임의의 단일 인코더 또는 인코더들의 조합으로부터의 측정을 이용하여 척 조립체(46)의 병진 및/또는 회전 운동의 크기를 측정하는 데에 이용될 수 있다. 다양한 인코더들 중 하나 이상으로부터 취득된 위치 데이터는 메모리 장치에 저장 또는 기록될 수 있다. 다축 포지셔닝 시스템(10)의 제어기 시스템(28)은 프로세서 및 적어도 하나의 메모리 장치를 포함할 수 있다. 그 프로세서는 메모리 장치에 저장된 프로세서 명령을 읽어 그 명령에 기초한 작업을 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 프로세서는 메모리 장치로부터 읽어 들인 프로세서 명령에 따르는데, 그 명령은 프로세서가 인코더 조립체로부터의 위치 데이터를 처리하여, 상부 플레이트 조립체(42)를 원하는 위치에 위치 설정하도록 다축 포지셔닝 시스템(10)의 모터들을 작동시키도록 명령한다. 프로세서 명령은 폐루프 위치 설정 제어 알고리즘을 작동시키도록 구성될 수 있다.

3개의 θ 인코더 리더(62) 각각은 해당 θ 인코더 스트립(196)으로부터 위치 데이터를 취득하며, 각 θ 인코더 리더(62)로부터의 위치 데이터는 x-y 스테이지 조립체(12)에 대한 상부 플레이트 조립체(42)의 각도 위치(θ축(26)에 대해)를 나타낸다. 따라서, x-y 스테이지 조립체(12)에 대한 상부 플레이트 조립체(42)의 3세트의 θ 각도 위치 데이터가 임의의 주어진 순간에 3개의 θ 인코더 조립체(62) 각각에 의해 제어기 시스템(28)에 전송될 수 있다. x-y 스테이지 조립체(12)에 대한 상부 플레이트 조립체(42)의 3세트의 θ 각도 위치 데이터는 상부 플레이트 조립체(42)를 위한 평균 θ 각도 위치 데이터를 얻도록 제어기 시스템(28)에 의해 적절히 평균을 낼 수 있다. 제어기 시스템(28)의 프로세서는 시스템 메모리에 저장되거나 실시간으로 처리될 수 있는 각도 위치 데이터의 평균을 내도록 적절한 평균 알고리즘을 따를 수 있다.

다축 포지셔닝 시스템은 반도체계 웨이퍼 칩, 프로세서 칩과 같은 마이크로 전기 소자, LED 등을 포함할 수 있는 시편(220)을 검사하는 데에 이용될 수 있다. 전형적인 반도체 웨이퍼 시편(220)이 도 50에 도시되어 있다. 시편(220)은 원통형 디스크로서 구성될 수 있고, 마이크로 전기 소자(224)의 어레이, 복수의 시편 테스트 피처(226) 등의 시편의 상면(222)에 배치된 다양한 표면 피처를 포함할 수 있다. 시편(220)의 테스트 피쳐(226)는 광학 검사 시스템(210)(도 51 참조)에 의해 이용되어, 시편(220)의 검사 또는 기타 처리 중에 광학 검사 시스템(210)의 다축 포지셔닝 시스템(10)을 이용하여 시편(220)을 적절히 위치 설정하도록 할 수 있다.

제어기 시스템(28)은 선택적으로는 시편의 검사 또는 처리를 위해 임의의 적절한 외부 제어기 시스템과 함께 이용될 수도 있다. 예를 들면, 다축 포지셔닝 시스템(10)의 제어기 시스템(28)은 도 51에 도시한 광학 검사 시스템(210)의 검사 툴 제어기(214)와 함께 이용될 수도 있다. 광학 검사 시스템(20)은 다축 포지셔닝 시스템(10), 광원(도시 생략), 대물렌즈(212) 및 검출기 조립체(도시 생략)를 포함할 수 있다(그에 한정되진 않음). 광학 검사 툴은 또한 광원, 대물렌즈 및 검출기 조립체를 광학적으로 결합하는 광학 트레인(도시 생략)을 더 포함할 수 있다. 대물렌즈(212)와 함께 이용되는 경우, 검출기 조립체를 사용하여, 다축 포지셔닝 시스템(10)의 척 조립체(46)에 고정된 시편(220)으로부터 Z축(24) 위치 데이터를 결정할 수 있다. 도시한 광학 검사 시스템(210)은 검출기 조립체에 의해 수신된 광학적 정보를 처리하도록 구성될 수 있는 검사 툴 제어기(214)를 포함한다. 검사 툴 제어기(214)는 다축 포지셔닝 시스템(10)의 제어기 시스템(28)과 작동적으로 연통할 수 있다. 광학 검사 시스템(210)의 구성 요소들은 도 51에 도시한 바와 같이 다축 포지셔닝 시스템(10)을 유지하는 데에 이용될 수 있는 광학적 지지부(218)를 포함할 수 있는 광학적 하우징 조립체(216) 내에 적절히 배치될 수 있다.

광학 검사 시스템(210)은 도 52에 도시한 바와 같이 다축 포지셔닝 시스템(10)의 척 조립체(46)에 시편(220)을 탑재함으로써 시편(220)을 흠집 또는 결합에 대해 검사하는 데에 이용될 수도 있다. 광학 검사 시스템(210)은 또한 테스트 피처 위치 데이터를 생성하도록 시편(220) 상에 배치된 테스트 피처(226)들 중 하나 이상의 위치를 측정하도록 구성될 수 있다. 테스트 피처 위치 데이터는 광학 검사 시스템(210)의 대물렌즈(212)의 광축(228)을 따라 시편(220)의 상면(222) 상에 배치된 테스트 피처(226)의 Z축(24) 위치 데이터를 포함할 수 있다. 대물렌즈(212)의 광축(228)은 대물렌즈(212)의 광학 표면(230)에 대해 실질적으로 수직하도록 대물렌즈(212)로부터 연장하는 이론상의 축선이다. 검사 프로세스 중에, 광축(228)에 대해 수직한 광학 평면(232)에 평행하도록 시편(220)의 상면(222)을 배향시키는 것이 바람직할 수 있는데, 그 광학 평면(232) 상의 모든 점들은 대물렌즈(212)의 광학 표면(230)으로부터 실질적으로 등거리에 위치하게 될 것이다. 다축 포지셔닝 시스템(10)은 X축(18) 또는 Y축(20)(도 52 및 도 53에서 지면의 안쪽 및 바깥쪽으로 연장하는 것으로 도시는 생략)을 따라 대물렌즈(212)에 대해 시편(220)을 병진 운동(화살표(234)에 의해 나타낸 방향으로) 시킬 수 있다. 게다가, 다축 포지셔닝 시스템(10)은 대물렌즈(212)에 대해 Tip 축(22), Tilt 축(18) 및 θ축(26)을 중심으로 시편을 회전(도 53에서 화살표(236)에 의해 나타낸 방향으로)시킬 수 있다. 따라서, 다축 포지셔닝 시스템(10)의 제어기 시스템(28)은, 테스트 피처 위치 데이터가 대물렌즈(212)에 의해 측정될 때에, X축(16) 및/또는 Y축(18)을 따라 시편(220)을 병진 운동시키도록 (대물렌즈(212)로부터 테스트 피처 위치 데이터를 수신하고 있는) 검사 툴 제어기(214)에 의해 명령될 수 있다.

이어서, 그 테스트 피처 위치 데이터는 감사 툴 제어기(214)의 메모리 저장 장치에 저장될 수 있다. 검사 툴 제어기(214)는 이어서 대물렌즈(212)에 의해 측정되어 메모리 저장 장치에 저장된 테스트 피처 위치 데이터로부터 시편(220)의 표면 배향의 대조 차트를 생성할 수 있다. 그러면, 검사 툴 제어기(214)는 복수의 마이크로 전자 소자(224) 등의 시편(220)의 피처를 검사하기 위해 X축(16) 및 Y축(18)을 따라 평면(232) 내에서 대물렌즈(212)에 대해 시편(220)을 병진 운동시키도록 다축 포지셔닝 시스템(10)을 명령함으로써 검사 프로세스를 계속 진행할 수 있다. 마이크로 전자 소자(224) 등의 피처를 검사하도록 X축(16) 및/또는 Y축(18)을 따라 시편(220)을 병진 운동(도 53에서 화살표(234)에 의해 타나낸 방향으로)시키고 있는 동안, 다축 포지셔닝 시스템(10)은 (대조 차트로부터 테스트 피처 위치 데이터를 읽고 있는) 검사 툴 제어기(214)에 의해 (도 53에 도시한 바와 같이) 광학 평면(232)에 대해 평행하도록 시편(220)의 상면(222)을 배향시키도록 명령될 수 있다. 이를, 검사 툴 제어기(214)는 광학 평면(232)에 대해 평행하도록 시편(220)의 상면(222)을 배향시키기 위해 대조 차트로부터의 테스트 피드백 데이터를 다축 포지셔닝 시스템(10)의 복수의 θ 인코더 조립체(62)로부터의 θ 위치 데이터 피드백(위치 데이터 피드백은 제어기 시스템으로부터 검사 툴 제어기에 공급된다)과 비교함으로써 달성한다. 마찬가지로, 검사 툴 제어기(214)는 광학 평면(232)에 대해 평행하도록 시편(220)의 상면(222)을 배향시키기 위해 대조 차트로부터의 테스트 피드백 데이터를 다축 포지셔닝 시스템(10)의 복수의 Z 인코더 조립체(147)로부터의 Z 위치 데이터 피드백(위치 데이터 피드백은 제어기 시스템으로부터 검사 툴 제어기에 공급된다)과 비교한다. 시편(232)의 상면(222)을 광학 평면(232)에 대해 평행하게 유지하는 것은 상면(222)이 광축(228)에 대해 수직으로 유지되고 또한 시편(220)의 상면(222)이 대물렌즈(212)로부터 일정한 거리에 유지되도록 보장하는 것과 동일하다. 방금 설명한 검사 과정은 또한 다축 포지셔닝 시스템과 함께 이용되는 임의의 적절한 제조 장비에 의해 시편을 제조하는 데에 유사하게 이용될 수도 있다.

대조 차트는 또한 x-y 스테이지 조립체(12) 등의 구성 요소의 병진 운동 경로에서 있어서의 알고 있는 이상을 바로잡는 데에 이용될 수 있다. 게다가, 대물렌즈(212)와 시편(220) 간의 Z축 간격은 제어기 시스템(28)과 연통하는 검사 툴 제어기(214)로부터의 광학 포커스 피드백에 기초하여 다축 포지셔닝 시스템(10)에 의해 유지될 수 있다.

이상의 상세한 설명에 관해, 본 명세서에서 사용되는 동일한 도면 부호들은 동일한 또는 유사한 치수, 재료 및 구성을 구비할 수 있는 동일한 요소들을 지칭할 수 있다. 비록 실시예들의 특정 형태들을 예시하고 설명하였지만, 다양한 수정이 설명한 실시예들의 사상 및 범위로부터 벗어남 없이 이루어질 수 있다는 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명을 상기한 상세한 설명에 의해 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서 참조한 각각의 특허, 특허 출원, 특허 공개 및 문헌의 전체는 참조로 원용한다. 상기한 특허들, 특허 출원들, 특허 공개들, 및 문헌들에 대한 인용은, 상기한 설명 중 임의의 것이 관련 종래 기술이라는 점을 인정하는 것이 아니며, 그러한 문헌들의 내용들 또는 날짜에 관한 어떠한 인정을 구성하지도 않는다.

상기한 실시예들에 대해 본 기술의 기본 양태로부터 벗어나지 않고 수정이 이루어질 수 있다. 본 기술을 하나 이상의 특정 실시예를 참조하여 상당히 상세하게 설명하였을 수 있지만, 본 출원에서 구체적으로 개시되는 실시예들에 대해 변경이 이루어질 수 있지만, 그러한 수정 및 개선은 본 기술의 범위 및 사상 내에 있다. 본 명세서에서 예시적으로 설명한 기술은 여기에서 구체적으로 개시하지 않은 임의의 요소(들) 없이도 적절히 실시될 수 있을 것이다. 따라서, 예를 들어, 본 명세서에서의 각각의 경우에, 용어들 "포함하는", "본질적으로 구성되는" 및 "구성되는" 중의 임의의 것은, 다른 2개의 용어 중의 어느 하나로 대체될 수 있을 것이다. 채용된 용어들 및 표현들은 설명을 위한 것으로서 사용되는 것이지 제한하고자 하는 것이 아니며, 그러한 용어들 및 표현들의 사용은, 도시되고 설명되는 특징들의 또는 그들의 부분들의 임의의 균등물을 배제하지 않고, 그리고 다양한 수정이 청구되는 기술의 범위 내에 있을 수 있다. 단수 표현은 그 표현이 사용되는 요소 중 하나를 설명하거나 하나 보다 많은 요소를 설명하지는 지가 문맥상으로 명확하지 않는다면 하나의 또는 복수의 그 요소를 지칭할 수도 있다(예를 들면, "시약"은 복수의 시약을 의미할 수도 있다). 본 기술을 대표적인 실시예들 및 선택적인 특징들에 의해 구체적으로 개시하였지만, 본 명세서에서 개시하는 개념들의 수정 및 변형이 이루어질 수 있으며, 그리고 그러한 수정 및 변형은 본 기술의 범위 내에 있는 것으로 간주될 수 있을 것이다.

본 기술의 특정 실시예들이, 다음의 청구항(들)에 기술된다.

Claims

다축 포지셔닝 시스템으로서,
(A) x-y 스테이지 조립체로서,
(i) 안정한 표면에 고정될 수 있는 베이스;
(ii) 상부 스테이지;
(iii) 제1 x-y 스테이지 축을 따른 상기 베이스에 대한 상기 상부 스테이지의 제어 가능한 변위를 생성하도록 구성된 제1 리니어 액추에이터; 및
(iv) 제2 x-y 스테이지 축을 따른 상기 베이스에 대한 상기 상부 스테이지의 제어 가능한 변위를 생성하도록 구성되는 제2 리니어 액추에이터로서, 상기 제1 x-y 스테이지 축은 상기 제2 x-y 스테이지 축에 수직하는 것인 제2 리니어 액추에이터; 및
(v) 상기 상부 스테이지의 상면으로서, 복수의 평탄하고 매끈한 능동적 기준면(active reference surface)을 포함하고 이들 능동적 기준면은 복수의 수동적 기준면(passive reference surface)을 각각 슬라이딩 가능하게 수용하도록 구성되고 각각 압축 기체 포트를 포함하는 상부 스테이지의 상면
을 포함하는 x-y 스테이지 조립체;
(B) 저부 플레이트 조립체로서,
(i) 저부 플레이트 바디;
(ii) 상기 저부 플레이트 바디에 배치되는 복수의 수동적 기준면으로서, 상기 저부 플레이트 바디의 저면에 배치되어, 상기 x-y 스테이지 조립체의 능동적 기준면 각각과 정렬되도록 상기 저부 플레이트 바디의 외측 부분에 위치 설정되는 것인 복수의 수동적 기준면;
(iii) 상기 저부 플레이트 바디의 외측 부분에 배치되어 저부 플레이트 바디의 상부로부터 위쪽으로 연장하는 복수의 탄성 서스펜션 부재; 및
(iv) 상기 저부 플레이트 바디에 고정되고 압전 모터 장착면을 포함하는 적어도 하나의 압전 모터로서, 이 압전 모터는 저부 플레이트의 중앙 축선을 중심으로 상기 저부 플레이트 바디에 대해 상기 장착면을 회전시키도록 구성되는 것인 적어도 하나의 압전 모터
를 포함하는 저부 플레이트 조립체;
(C) 상부 플레이트 조립체로서,
(i) 상부 플레이트 바디; 및
(ii) 상기 상부 플레이트 바디의 외측 부분에 배치되어 상기 저부 플레이트 바디의 탄성 서스펜션 부재 각각의 상단부를 수용하는 복수의 서스펜션 부재 장착부
를 포함하는 상부 플레이트 조립체;
(D) 저부 플레이트와 상부 플레이트 사이에 결합되고 굴곡 바디를 포함하는 얇은 슬롯 형성 굴곡 조립체(flexure assembly)로서, 상기 굴곡 바디는,
(i) 중앙 축선;
(ii) 중앙 개구; 및
(iii) 상기 중앙 축선 및 중앙 개구로부터 반경방향으로 연장하여 상기 굴곡 바디의 반경방향 외측 에지의 안쪽에서 끝남으로써, 상기 굴곡 바디의 적어도 하나의 고정 섹터 및 이에 둘레방향으로 인접한 상기 굴곡 바디의 적어도 하나의 가동 섹터를 획정하는 복수의 슬롯
을 포함하고, 상기 적어도 하나의 고정 섹터의 내측 부분은 상기 저부 플레이트 조립체의 압전 모터 장착면 각각에 고정되고, 상기 적어도 하나의 가동 섹터의 내측 부분은 상기 상부 플레이트에 고정되며, 상기 굴곡 조립체는 저부 플레이트 조립체와 상부 플레이트 조립체 간의 팁(tip), 틸트(tilt), 및 Z축 상대 이동을 허용하고, 상기 저부 플레이트 조립체의 적어도 하나의 압전 모터로부터의 상대 θ 변위를 상기 상부 플레이트 조립체에 전달하도록 구성되는 것인 굴곡 조립체;
(E) 상기 저부 플레이트의 대응하는 외측 부분과 상기 상부 플레이트의 외측 부분 각각의 사이에 배치되어 작동가능하게 결합되고, 상기 저부 플레이트와 상부 플레이트의 외측 부분들 각각의 사이에 Z축 변위를 생성하도록 구성되는 복수의 Z축 모터;
(F) 상기 상부 플레이트에 작동가능하게 결합되고 상기 상부 플레이트의 Z축 변위를 측정하도록 구성되는 복수의 Z축 위치 센서;
(G) 상기 x-y 스테이지 조립체의 상부 스테이지와 상기 상부 플레이트 사이에 배치되어 작동가능하게 결합되고 상기 상부 스테이지와 상기 상부 플레이트 간의 θ 회전 방향으로의 상대 변위를 측정하도록 구성되는 적어도 하나의 θ 위치 센서;
(H) 상기 저부 플레이트 조립체와 상기 x-y 스테이지 조립체의 상부 스테이지 사이에 작동가능하게 결합되고, 상기 저부 플레이트 조립체를 상기 상부 스테이지에 대해 θ 방향으로 회전시키도록 구성된 적어도 하나의 θ 모터;
(I) 상기 x-y 스테이지 조립체의 상부 스테이지와 상기 저부 플레이트 바디 사이에 작동가능하게 결합되는 정밀 베어링 조립체로서, 상기 x-y 스테이지 조립체에 대한 상기 저부 플레이트 조립체의 θ 회전을 상기 정밀 베어링 조립체의 중앙 축선을 중심으로 한 회전으로 제한하도록 구성되며, 상기 중앙 축선은 상기 상부 스테이지에 대해 고정되어 있는 것인 정밀 베어링 조립체; 및
(J) 상기 포지셔닝 시스템의 모터, 위치 센서 및 리니어 액추에이터에 작동가능하게 결합된 제어기 시스템
을 포함하는 다축 포지셔닝 시스템.
제1항에 있어서, 복수의 Z축 인코더 조립체가 3개의 Z축 인코더 조립체를 포함하며, 3개의 Z축 인코더 조립체는 상기 x-y 스테이지 조립체의 상부 스테이지와 상기 상부 플레이트 조립체 사이에 작동가능하게 결합되고, 상기 상부 스테이지와 상기 상부 플레이트 조립체 간의 Z축 방향으로의 상대 변위를 측정하도록 구성되는 것인 다축 포지셔닝 시스템.
제1항에 있어서, 상기 상부 플레이트에 작동가능하게 결합되는 상기 복수의 Z축 위치 센서는 3개의 Z축 광 인코더 조립체를 포함하며, 3개의 Z축 광 인코더 조립체는 상기 저부 플레이트 조립체와 상기 상부 플레이트 조립체 사이에 작동가능하게 결합되고, 상기 저부 플레이트 조립체와 상기 상부 플레이트 조립체 간의 Z축 방향으로의 상대 변위를 측정하도록 구성되는 것인 다축 포지셔닝 시스템.
제1항에 있어서, 상기 저부 플레이트 조립체는 상기 저부 플레이트 바디의 중앙 θ 축선으로부터 등거리에 배치되고 서로 동일하게 둘레방향으로 이격된 3개의 압전 모터를 포함하는 것인 다축 포지셔닝 시스템.
제4항에 있어서, 각각의 압전 모터는, 상기 저부 플레이트의 중앙 축선을 중심으로 상기 저부 플레이트 바디에 대한 상기 압전 모터 장착면의 위치를 측정하도록 구성되는 일체형 위치 측정 장치를 포함하는 것인 다축 포지셔닝 시스템.
제5항에 있어서, 상기 일체형 위치 측정 장치는 리니어 인코더를 포함하는 것인 다축 포지셔닝 시스템.
제4항에 있어서, 상기 압전 모터는 각각 상기 저부 플레이트 바디의 중앙 축선에 대해 둘레방향으로 팽창 및 수축하도록 구성된 압전 요소를 포함하는 것인 다축 포지셔닝 시스템.
제1항에 있어서, 상기 상부 플레이트 조립체는 복수의 척 장착부를 더 포함하는 것인 다축 포지셔닝 시스템.
제1항에 있어서, 상기 상부 플레이트 바디는 상기 적어도 하나의 압전 모터의 상기 적어도 하나의 압전 모터 장착면의 클리어런스를 허용하도록 구성된 적어도 하나의 반경방향 연장부를 갖는 중앙 개구를 포함하는 것인 다축 포지셔닝 시스템.
제9항에 있어서, 상기 상부 플레이트 바디의 중앙 개구는 서로 등거리로 둘레방향으로 이격된 3개의 압전 모터 장착면의 클리어런스를 허용하도록 구성된 3개의 반경방향 연장부를 포함하는 것인 다축 포지셔닝 시스템.
제8항에 있어서, 상기 상부 플레이트 바디의 척 장착부에 고정된 척 바디를 포함하는 척 조립체를 더 포함하는 것인 다축 포지셔닝 시스템.
제1항에 있어서, 상기 슬롯 형성 굴곡 조립체는 상이한 재료들의 복수의 층을 갖는 다층의 슬롯 형성 골곡 조립체를 포함하는 것인 다축 포지셔닝 시스템.
제1항에 있어서, 상기 슬롯 형성 굴곡 조립체는 3개의 가동 섹터들 사이에 개재된 3개의 고정 섹터를 포함하는 것인 다축 포지셔닝 시스템.
제1항에 있어서, 상기 저부 플레이트 바디의 대응하는 외측 부분과 상기 상부 플레이트 바디의 외측 부분 각각의 사이에 배치되어 작동가능하게 결합되는 상기 복수의 Z축 모터는 3개의 전자기 모터를 포함하는 것인 다축 포지셔닝 시스템.
제14항에 있어서, 상기 저부 플레이트 바디의 대응하는 외측 부분과 상기 상부 플레이트 바디의 외측 부분 각각의 사이에 배치되어 작동가능하게 결합되는 상기 복수의 Z축 전자기 모터는 3개의 전자기 보이스 코일 모터를 포함하는 것인 다축 포지셔닝 시스템.
제15항에 있어서, 상기 저부 플레이트 바디의 대응하는 외측 부분과 상기 상부 플레이트 바디의 외측 부분 각각의 사이에 배치되어 작동가능하게 결합되는 3개의 보이스 코일 모터 각각의 자석은 상기 저부 플레이트 바디에 고정되며, 상기 저부 플레이트 바디의 대응하는 외측 부분과 상기 상부 플레이트 바디의 외측 부분 각각의 사이에 배치되어 작동가능하게 결합되는 3개의 보이스 코일 모터의 코일은 상기 상부 플레이트 바디에 고정되는 것인 다축 포지셔닝 시스템.
제1항에 있어서, 상기 저부 플레이트 바디의 대응하는 외측 부분과 상기 상부 플레이트 바디의 외측 부분 각각의 사이에 배치되어 작동가능하게 결합되는 상기 복수의 모터는 5도 이하의 상기 상부 플레이트 바디와 상기 저부 플레이트 바디 간의 상대 θ 회전 변위를 허용하도록 구성되는 것인 다축 포지셔닝 시스템.
제1항에 있어서, 상기 x-y 스테이지 조립체의 상부 스테이지와 상기 상부 플레이트 사이에 배치되어 작동가능하게 결합되고, 상기 상부 스테이지와 상기 상부 플레이트 간의 θ 회전 방향으로의 상대 변위를 측정하도록 구성되는 적어도 하나의 θ 위치 센서는 3개의 인코더를 포함하는 것인 다축 포지셔닝 시스템.
제1항에 있어서, 상기 저부 플레이트 조립체와 상기 x-y 스테이지 조립체의 상부 스테이지 사이에 작동가능하게 결합되는 상기 적어도 하나의 θ 모터는 상기 저부 플레이트 바디의 중앙 축선의 양측에 배치된 적어도 하나의 전자기 모터를 포함하는 것인 다축 포지셔닝 시스템.
제19항에 있어서, 상기 저부 플레이트 조립체와 상기 x-y 스테이지 조립체의 상부 스테이지 사이에 작동가능하게 결합되는 상기 적어도 하나의 전자기 θ 모터는 상기 저부 플레이트 바디의 중앙 축선의 양측에 배치된 2개의 보이스 코일 모터를 포함하는 것인 다축 포지셔닝 시스템.
제19항에 있어서, 상기 저부 플레이트 조립체와 상기 x-y 스테이지 조립체의 상부 스테이지 사이에 작동가능하게 결합되는 2개의 보이스 코일 모터의 자석은 상기 x-y 스테이지 조립체의 상부 스테이지에 고정되며, 상기 저부 플레이트 조립체와 상기 x-y 스테이지 조립체의 상부 스테이지 사이에 작동가능하게 결합되는 상기 2개의 보이스 코일 모터의 코일은 상기 저부 플레이트 바디에 고정되는 것인 다축 포지셔닝 시스템.
제1항에 있어서, 상기 포지셔닝 시스템의 모터, 위치 센서 및 리니어 액추에이터에 작동가능하게 결합된 상기 제어기 시스템은 프로세서 및 적어도 하나의 메모리 장치를 포함하며, 상기 프로세서는 상기 적어도 하나의 메모리 장치에 저장된 명령을 읽어 들이도록 구성되는 것인 다축 포지셔닝 시스템.
제22항에 있어서, 상기 적어도 하나의 메모리 장치는 상기 프로세서가 읽을 수 있는 명령을 포함하며, 이들 명령은 상기 프로세서가 상기 위치 센서로부터의 위치 데이터를 처리하여 상기 상부 플레이트 바디를 원하는 위치에 위치 설정하도록 상기 다축 포지셔닝 시스템의 모터들을 작동시킬 수 있게 하는 것인 다축 포지셔닝 시스템.
제23항에 있어서, 상기 프로세서 및 적어도 하나의 메모리 장치는 폐루프 위치 설정 제어 알고리즘을 생성하도록 구성된 명령을 포함하는 것인 다축 포지셔닝 시스템.
다축 포지셔닝 시스템으로서:
병진 스테이지로서, 상기 병진 스테이지의 베이스와 상부 스테이지 간에 2차원 변위를 제공하도록 구성되는 것인 병진 스테이지;
저부 플레이트로서, θ 회전 방향으로의 상기 저부 플레이트의 회전 축선이 상기 병진 스테이지의 2차원 변위에 의해 획정되는 평면에 수직하도록 상기 병진 스테이지에 회전 가능하게 결합되는 저부 플레이트;
상기 저부 플레이트와 상기 병진 스테이지 사이에 작동가능하게 결합되며, 저부 플레이트 조립체를 상기 병진 스테이지에 대해 θ 회전 방향으로 회전시키도록 구성된 적어도 하나의 저부 플레이트 모터;
상기 저부 플레이트에 작동가능하게 결합되는 상부 플레이트로서, 적어도 3개의 Z축 모터가 상기 저부 플레이트의 대응하는 외측 부분과 상기 상부 플레이트의 외측 부분 각각의 사이에 배치되어 작동가능하게 결합되어, 상기 저부 플레이트의 회전 축선에 평행한 Z축 방향으로 상기 저부 플레이트와 상부 플레이트의 각각의 외측 부분들 간의 변위를 생성하도록 구성된 것인 상부 플레이트;
상기 상부 플레이트에 고정되는 시편을 해제 가능하게 고정시키도록 구성된 척;
상기 병진 스테이지의 상부 스테이지와 상기 상부 플레이트 사이에 배치되어 작동가능하게 결합되고, 상기 상부 스테이지와 상기 상부 플레이트 간의 Z축 방향으로의 상대 변위를 측정하도록 구성되는 적어도 3개의 Z축 위치 센서;
상기 병진 스테이지의 상부 스테이지와 상기 상부 플레이트 사이에 작동가능하게 결합되고, 상기 상부 스테이지와 상기 상부 플레이트 간의 θ 회전 방향으로의 상대 각도 변위를 측정하도록 구성되는 적어도 3개의 θ 위치 센서; 및
상기 Z축 모터, 상기 적어도 하나의 저부 플레이트 모터, 상기 Z축 위치 센서 및 상기 θ 위치 센서에 작동가능하게 결합되고, 상기 Z축 모터 및 상기 적어도 하나의 저부 플레이트 모터의 작동을 제어하도록 구성된 제어기
를 포함하는 다축 포지셔닝 시스템.
제25항에 있어서, 상기 3개의 θ 위치 센서는 광 인코더 조립체를 포함하는 것인 다축 포지셔닝 시스템.
제25항에 있어서, 상기 적어도 3개의 Z축 모터는 보이스 코일 모터를 포함하는 것인 다축 포지셔닝 시스템.
제25항에 있어서, 상기 저부 플레이트 모터는 보이스 코일 모터를 포함하는 것인 다축 포지셔닝 시스템.
제25항에 있어서, 상기 3개의 Z축 위치 센서 각각은 대응하는 Z축 모터에 인접하게 배치되는 것인 다축 포지셔닝 시스템.
제25항에 있어서, 상기 3개의 θ 위치 센서 각각은 대응하는 Z축 모터에 인접하게 배치되는 것인 다축 포지셔닝 시스템.
광학 검사 시스템으로서,
A. 광원, 대물렌즈, 검출기 조립체, 이들 광원, 대물렌즈 및 검출기를 광학적으로 결합하는 광학 트레인(optical train), 및 상기 검출기 조립체에 의해 수신된 광학적 정보를 처리하도록 구성된 검사 툴 제어기를 포함하는 광학 검사 툴; 및
B. 다축 포지셔닝 시스템
을 포함하며, 상기 다축 포지셔닝 시스템은,
병진 스테이지로서, 상기 병진 스테이지의 베이스와 상부 스테이지 간에 2차원 변위를 제공하도록 구성되는 것인 병진 스테이지;
저부 플레이트로서, θ 회전 방향으로의 상기 저부 플레이트의 회전 축선이 상기 병진 스테이지의 2차원 변위에 의해 획정되는 평면에 수직하도록 상기 병진 스테이지에 회전 가능하게 결합된 저부 플레이트;
상기 저부 플레이트와 상기 병진 스테이지 사이에 작동가능하게 결합되며, 저부 플레이트 조립체를 상기 병진 스테이지에 대해 θ 회전 방향으로 회전시키도록 구성된 적어도 하나의 저부 플레이트 모터;
상기 저부 플레이트에 작동가능하게 결합되는 상부 플레이트로서, 적어도 3개의 Z축 모터가 상기 저부 플레이트의 대응하는 외측 부분과 상기 상부 플레이트의 외측 부분 각각의 사이에 배치되어 작동가능하게 결합되어, 상기 저부 플레이트의 회전 축선에 평행한 Z축 방향으로 상기 저부 플레이트와 상부 플레이트의 각각의 외측 부분들 간의 변위를 생성하도록 구성된 것인 상부 플레이트;
상기 상부 플레이트에 고정되어, 시편을 해제 가능하게 고정시키도록 구성되며, 상기 광학 검사 툴의 대물렌즈의 광학 경로와 연통하게 배치되는 척;
상기 병진 스테이지의 상부 스테이지와 상기 상부 플레이트 사이에 배치되어 작동가능하게 결합되고, 상기 상부 스테이지와 상기 상부 플레이트 간의 Z축 방향으로의 상대 변위를 측정하도록 구성되는 적어도 3개의 Z축 위치 센서;
상기 병진 스테이지의 상부 스테이지와 상기 상부 플레이트 사이에 작동가능하게 결합되고, 상기 상부 스테이지와 상기 상부 플레이트 간의 θ 회전 방향으로의 상대 각도 변위를 측정하도록 구성되는 적어도 3개의 θ 위치 센서; 및
상기 Z축 모터, 상기 적어도 하나의 저부 플레이트 모터, 상기 Z축 위치 센서 및 상기 θ 위치 센서에 작동가능하게 결합되고, 상기 Z축 모터 및 상기 적어도 하나의 저부 플레이트 모터의 작동을 제어하도록 구성된 포지셔닝 시스템 제어기
를 포함하는 것인 광학 검사 시스템.
제31항에 있어서, 상기 적어도 3개의 Z축 모터는 보이스 코일 모터를 포함하는 것인 광학 검사 시스템.
제31항에 있어서, 상기 저부 플레이트 모터는 보이스 코일 모터를 포함하는 것인 광학 검사 시스템.
제31항에 있어서, 상기 3개의 Z축 위치 센서 각각은 대응하는 Z축 모터에 인접하게 배치되는 것인 광학 검사 시스템.
제31항에 있어서, 상기 3개의 θ 위치 센서 각각은 대응하는 Z축 모터에 인접하게 배치되는 것인 광학 검사 시스템.
제31항에 있어서, 상기 검사 툴 제어기는 상기 포지셔닝 시스템 제어기에 작동가능하게 결합되어, 상기 대물렌즈로부터의 상기 척의 Z축 위치 데이터를 상기 포지셔닝 시스템 제어기에 전송하도록 구성되는 것인 광학 검사 시스템.
시편을 검사하는 방법으로서:
다축 포지셔닝 시스템의 척에 시편을 탑재하는 단계로서, 상기 다축 포지셔닝 시스템은, 병진 스테이지, 상기 병진 스테이지에 회전 가능하게 결합된 저부 플레이트, Z축, 팁 축, 틸트 축, 및 θ 회전 방향을 따라 상기 저부 플레이트에 대해 변위될 수 있도록 상기 저부 플레이트에 작동가능하게 결합된 상부 플레이트, 및 상기 상부 플레이트에 고정된 상기 척을 포함하는 것인 단계;
상기 시편 상에 배치된 하나 이상의 테스트 피처의 위치를 측정하여 테스트 피처 위치 데이터를 생성하는 단계로서, 상기 테스트 피처 위치 데이터는 광학 검사 툴의 대물렌즈의 광축을 따른 하나 이상의 테스트 피처의 Z축 위치를 포함하는 것인 단계;
상기 테스트 피처 위치 데이터를 메모리 저장 장치에 저장하는 단계;
상기 테스트 피처 위치 데이터로부터 상기 시편의 표면 배향의 대조 차트(look up chart)를 생성하는 단계; 및
상기 다축 포지셔닝 시스템의 상기 병진 스테이지와 상기 상부 플레이트 사이에 배치되어 작동가능하게 결합된 복수의 θ 위치 센서로부터의 θ 위치 데이터 피드백을 이용하고 상기 다축 포지셔닝 시스템의 상기 병진 스테이지와 상기 상부 플레이트 사이에 배치되어 작동가능하게 결합된 복수의 Z축 위치 센서로부터의 Z축 위치 피드백을 이용하여, 상기 대조 차트에 따라 상기 다축 포지셔닝 시스템에 의해 상기 시편을 위치 설정하면서 상기 대물렌즈의 광축에 수직한 x-y 평면에서 상기 대물렌즈에 대해 상기 시편을 병진 운동시키는 단계로서, 상기 시편은, 상기 시편의 상면이 상기 대물렌즈의 광축에 수직하게 유지되고 또한 상기 시편의 상면이 상기 대물렌즈로부터 일정한 거리에 유지되도록 병진 운동되는 것인 단계
를 포함하는 시편 검사 방법.
시편을 검사하는 방법으로서:
다축 포지셔닝 시스템의 척에 시편을 탑재하는 단계로서, 상기 다축 포지셔닝 시스템은, 병진 스테이지, 상기 병진 스테이지에 회전 가능하게 결합된 저부 플레이트, Z축, 팁 축, 틸트 축, 및 θ 회전 방향을 따라 상기 저부 플레이트에 대해 변위될 수 있도록 상기 저부 플레이트에 작동가능하게 결합된 상부 플레이트, 및 상기 상부 플레이트에 고정된 상기 척을 포함하는 것인 단계; 및
상기 다축 포지셔닝 시스템의 상기 병진 스테이지와 상기 상부 플레이트 사이에 배치되어 작동가능하게 결합된 복수의 θ 위치 센서로부터의 θ 위치 데이터 피드백을 이용하고 상기 다축 포지셔닝 시스템의 상기 병진 스테이지와 상기 상부 플레이트 사이에 배치되어 작동가능하게 결합된 복수의 Z축 위치 센서로부터의 Z축 위치 피드백을 이용하여, 상기 다축 포지셔닝 시스템에 의해 시편을 위치 설정하면서 광학 검사 툴에 대해 상기 시편을 병진 운동시키는 단계
를 포함하는 시편 검사 방법.
제38항에 있어서, 상기 시편을 병진 운동시키는 단계는, 상기 시편의 상면이 상기 광학 검사 툴의 대물렌즈의 광축에 수직하게 유지되고 또한 상기 시편의 상면이 상기 대물 렌즈의 광축을 따라 상기 대물렌즈로부터 일정한 거리에 유지되도록 상기 시편을 병진 운동시키는 것을 포함하는 것인 시편 검사 방법.
제39항에 있어서, 상기 시편의 Z축 위치 데이터를 상기 검사 툴의 검사 툴 제어기로부터 상기 다축 포지셔닝 시스템의 포지셔닝 시스템 제어기로 전송하는 단계를 더 포함하는 것인 시편 검사 방법.
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