(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数装置アセンブリのチャンバ内での作動のために構成され、前記複数装置アセンブリの各装置が、作業領域を有し、前記作業領域は、前記複数装置のアセンブリがアクセス可能な局所オーバラップ領域を規定する、テストアセンブリであって、
前記複数装置アセンブリのマウントステージと結合するよう構成されているテストアセンブリプラットフォームと、
前記テストアセンブリプラットフォームと結合し、サンプルステージ面上のサンプルと結合し、テストするように構成されている機械的テスト装置と、
前記テストアセンブリプラットフォームと結合している複数自由度サンプルステージアセンブリと、を備え、
前記複数自由度サンプルステージアセンブリは、
前記サンプルステージ面と、
前記テストアセンブリプラットフォームと直列に結合している複数の線形ステージと、
回転ステージと、あるいは、
傾きステージとの１以上を含み、
前記回転及び傾きステージの１以上は、前記サンプルステージ面と、複数の線形アクチュエータとの間に直列に結合され、
前記複数自由度サンプルステージは、前記複数の線形ステージと、回転及び傾きステージの１以上との動きの組み合わせにより、前記サンプルステージ面を、前記局所オーバラップ領域内の前記作業領域のそれぞれの方向を向くように構成されており、
前記テストアセンブリプラットフォームが、前記複数装置アセンブリの前記マウントステージに結合されている実装された構成においては、前記機械的テスト装置と前記複数自由度サンプルステージは、前記複数装置アセンブリのチャンバの壁から離れて配置されていることを特徴とするテストアセンブリ。
【請求項２】
前記回転ステージは、回転ステージ基盤と可動なように結合している回転ステージプラットフォームを含み、前記傾きステージは、傾きステージ基盤と可動なように結合している傾きステージプラットフォームを含む、ことを特徴とする請求項１に記載のテストアセンブリ。
【請求項３】
前記回転及び傾きステージを含む回転及び傾きアセンブリを備え、前記回転及び傾きアセンブリは、前記複数の線形ステージと結合し、前記回転及び傾きアセンブリは、
前記複数の線形ステージに結合している前記回転ステージ基盤と、
前記回転ステージ基盤と可動なように結合し、前記回転ステージプラットフォームと前記傾きステージ基盤とを含む回転スピンドルと、
前記回転スピンドルと可動なように結合している傾きスピンドルと、を含む、ことを特徴とする請求項２に記載のテストアセンブリ。
【請求項４】
前記回転ステージと前記傾きステージの少なくとも１つは、１以上のモータを含み、前記１以上のモータのそれぞれは、
前記回転ステージプラットフォームあるいは前記傾きステージプラットフォームの１つを、前記それぞれの回転ステージ基盤あるいは、前記傾きステージ基盤に対し、第１の方向に動かすように構成されている第１のモータ素子と、
前記回転ステージプラットフォームあるいは前記傾きステージプラットフォームの１つを、前記それぞれの回転ステージ基盤あるいは前記傾きステージ基盤に対し、第２の方向に動かすように構成され、前記第２の方向は前記第１の方向と対向する第２のモータ素子と、
前記第１及び第２のモータ素子の間に結合され、前記回転、あるいは、傾きステージプラットフォーム、あるいは、前記回転、あるいは、傾きステージ基盤の１つに可動なように結合されている、前記第１及び第２のモータ素子の動きを前記回転、あるいは、傾きステージプラットフォームに伝達する結合面であるドライブシューと、を含むことを特徴とする請求項２に記載のテストアセンブリ。
【請求項５】
前記複数自由度サンプルステージアセンブリは、複数装置アセンブリのチャンバの壁から隔離されていることを特徴とする請求項１に記載のテストアセンブリ。
【請求項６】
前記傾きステージは、傾きの動き範囲を含み、前記回転ステージは、回転の動き範囲を含み、前記傾き及び回転ステージは、前記サンプルステージ面が、前記局所オーバラップ領域内の前記作業領域のそれぞれの方向に向けられている間、前記それぞれの傾き及び回転の動き範囲にわたって動作可能であることを特徴とする請求項１に記載のテストアセンブリ。
【請求項７】
複数自由度サンプルステージアセンブリを用い、複数装置アセンブリのチャンバ内でサンプルを方向付ける方法であって、
サンプルステージ面上のサンプルを配置し、
線形ステージにより、機械的テスト装置を含む前記チャンバ内の２以上の装置の２以上の作業領域の一方に一致する前記チャンバ内の第１の方向に、前記サンプルステージ面上の前記サンプルを向け、
前記２以上の装置の２以上の作業領域の他方に一致する前記チャンバ内の第２の方向に、前記サンプルステージ面上の前記サンプルを再び向け、
前記サンプルステージ面と、回転及び傾きステージの１以上を含む、テストアセンブリプラットフォームを、前記複数装置アセンブリのマウントステージに結合する、ことを含み、
前記２以上の作業領域は、前記チャンバ内の局所オーバラップ領域を規定し、前記第１の方向の前記サンプルは、前記局所オーバラップ領域内にあり、
方向付けることは、
前記サンプルステージ面に結合している傾きステージを傾け、あるいは、
前記サンプルステージ面に結合している回転ステージを回転することの、１以上を含み、
前記第２の方向は、前記第１の方向と異なり、前記第２の方向の前記サンプルは、前記局所オーバラップ領域内にあり、再方向付けすることは、前記傾きステージを傾けること、あるいは、前記回転ステージを回転することの１以上を含み、
マウントされている前記テストアセンブリプラットフォームは、前記複数装置アセンブリの壁から離れて配置されている、
ことを特徴とする方法。
【請求項８】
前記第１の方向に、前記サンプルステージ面上の前記サンプルを方向付けることは、
前記サンプルステージ面と結合している傾きステージを傾け、あるいは、
前記サンプルステージ面に結合している回転ステージを回転し、及び、
前記サンプルステージ面を介して伸びるサンプル面回転軸の周りに前記サンプルステージ面を回転させることの、１以上を含み、
前記第２の方向に、前記サンプルステージ面上の前記サンプルを再方向付けることは、前記傾きステージを傾ける、あるいは、前記回転ステージを回転する、及び、前記サンプルステージ面に結合している前記回転ステージを回転することの、１以上を含む、ことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
テストアセンブリのサンプルステージアセンブリであって、
回転ステージと、
前記回転ステージと結合している傾きステージと、
前記回転ステージ、あるいは、前記傾きステージの１つと結合しているサンプルステージ面と、を備え、
前記回転と傾きステージの一方あるいは両方は、
ステージ基盤と、
前記ステージ基盤と結合しているステージプラットフォームと、
前記ステージ基盤あるいは前記ステージプラットフォームの１つと可動なように結合している少なくとも１つのモータと、を備え、
前記少なくとも１つのモータは、前記ステージ基盤に対し、前記ステージプラットフォームを動かすように構成されており、
前記回転と傾きステージの一方あるいは両方は、クランプアセンブリを含み、
前記クランプアセンブリは、
前記ステージプラットフォームに沿って伸びるクランプ面と、
前記モータと前記クランプ面の少なくとも１つに結合されている少なくとも１つのバイアス素子と、を備え、
前記少なくとも１つのバイアス素子は、前記モータと前記クランプ面の１以上に一緒に力を加え、前記クランプ面と前記モータは、それらの間に前記ステージプラットフォームをクランプする、ことを特徴とするサンプルステージアセンブリ。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのモータは、少なくとも１つのピエゾモータを含むことを特徴とする請求項９に記載のサンプルステージアセンブリ。
【請求項１１】
前記回転ステージは、
前記ステージプラットフォームの周りに間隔をあけて配置され、前記ステージプラットフォームの第１の面に可動なように結合されている少なくとも３つのモータを含み、
前記クランプ面は、前記ステージプラットフォームの第２の面に沿って可動なように結合されており、前記第２の面は、前記第１の面に対向しており、クランプ構成においては、前記少なくとも３つのモータは、前記第１の面に沿って結合されており、前記クランプ面は、前記第２の面に沿って結合されている、ことを特徴とする請求項９に記載のサンプルステージアセンブリ。
【請求項１２】
前記ステージプラットフォームは、前記第１の面と前記第２の面を含む傾きスピンドルを含み、前記第１の面は、前記傾きスピンドルの外周に沿って伸び、前記第２の面は、前記傾きスピンドルの内周に沿って伸び、クランプ構成においては、前記クランプ面は、前記第２の面に沿って結合され、前記少なくとも２つのモータは、前記第１の面に沿って結合されている、ことを特徴とする請求項９に記載のサンプルステージアセンブリ。
【請求項１３】
少なくとも１つの前記回転及び傾きステージと結合している１以上の線形ステージを備えることを特徴とする請求項９に記載のサンプルステージアセンブリ。
【請求項１４】
複数装置アセンブリのチャンバ内での動作のために構成されている複数自由度サンプルステージアセンブリであって、
サンプルステージ面と、
前記サンプルステージ面と結合した1以上の回転あるいは傾きステージと、
直列に結合し、前記サンプルステージ面と結合している複数の線形ステージであって、前記複数の線形ステージのそれぞれが、ステージ基盤と、前記ステージ基盤と可動なように結合しているステージプラットフォームと、前記ステージ基盤あるいは前記ステージプラットフォームの少なくとも１つに結合しているアクチュエータと、を含む複数の線形ステージと、
前記複数の線形ステージの少なくとも１つの前記ステージ基盤と前記ステージプラットフォームの間に介在している少なくとも２つのクロスローラベアリングアセンブリと、を備え、
前記アクチュエータは、線形軸に沿って、前記ステージ基盤に対し、前記ステージプラットフォームを動かすよう構成されており、
前記少なくとも２つのクロスローラベアリングアセンブリは、複数の円筒ベアリングを、交互にクロスされる構成で含み、前記複数の円筒ベアリングのそれぞれは、前記ステージプラットフォームと前記ステージ基盤上の対向する平面インタフェース面の間に結合されている円筒ベアリング面を含み、
前記少なくとも２つのクロスローラベアリングアセンブリは、第１及び第２のクロスローラベアリングアセンブリを含み、前記アクチュエータは、前記第１及び第２のクロスローラベアリングアセンブリの間に配置されている、
ことを特徴とする複数自由度サンプルステージアセンブリ。
【請求項１５】
ステージ基盤と、前記ステージ基盤と可動なように結合しているステージマウントと、前記ステージマウントと結合している、前記ステージ基盤上のステージ面の線形方向の移動、回転、あるいは、傾きの動きの1以上を実現する１以上のアクチュエータと、を含むステージと、
前記ステージと結合するように構成されている少なくとも１つの機械的テストアセンブリと、
を備え、
前記ステージマウントは、１以上の機械的テスト装置と結合するように構成されているステージインタフェースプロファイルを含み、
前記１以上のアクチュエータは、前記ステージ基盤に対して、前記ステージマウントを動かすように構成されており、
前記少なくとも１つの機械的テストアセンブリは、
機械的テスト装置と、
装置ハウジングと、を含み、
前記装置ハウジングは、前記ステージインタフェースプロファイルに相補的な装置インタフェースプロファイルを含み、前記少なくとも１つの機械的テストアセンブリは、前記装置インタフェースプロファイルが、前記ステージインタフェースプロファイルと結合されるとき、前記ステージマウントと着脱可能なように結合する、ことを特徴とするモジュール装置アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
＜関連出願＞
この特許出願は、２０１１年９月２８日出願の米国仮特許出願シリアル番号６１／５４０、３１７号に対して優先権を主張するものであり、その全体は、参照文献として、ここに組み込まれる。
＜技術分野＞
この文書は、ミクロンあるいは、より小さいスケールで、サンプルを機械的にテストするアセンブリ、及び、方法に、一般的に、しかし限定的ではなく、関する。
【背景技術】
【０００２】
装置収容チャンバ、例えば、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、光学顕微鏡、透過型電子顕微鏡、あるいは、他の複数装置アセンブリのチャンバは、複数の装置と、サンプルステージに近い、中央位置の周囲、及び、に向かって、密にクラスタ化されている複数の検出器とを含んでいる。中央位置は小さく、例えば、チャンバ内に実装された機械的テスト装置によるサンプルへのアクセスが限定されている。
【０００３】
一例では、機械的テスト装置は、装置収容チャンバのアクセス穴内に実装される。機械的テスト装置は、装置収容壁に肯定的に結合され、限定された、あるいは、単一の方向（例えば、サンプルステージに対して、静的な実装角度）で、中央位置に向かって壁から伸びている。中央位置へと壁から伸びる機械的テスト装置は、装置収容チャンバの貴重な空間を占める。装置収容チャンバ内のサンプルは、機械的テストを容易にするために、装置に向かって向けられていなくてはならない。例えば、サンプルステージは、実装角度と相補的な角度でサンプルに向けられていなくてはならない。サンプルステージに対する実装角度が鋭角、鈍角などであるので、時間の消費と、やっかいな方向へのサンプルステージの困難な作動なしには、機械的テストのためのサンプルを正確に配置することは困難である。更に、サンプルの方向は、理想的な角度より小さく（例えば、直交しない）、インデンテーションあるいは引っかきの際の機械的テストの正確性を損なわせるだろう。更に、機械的テスト装置の壁からの伸延は、装置収容チャンバ内の装置、電子機器などに使うことが出来るはずの貴重な空間を占めてしまう（consumes）。更に、機械的テスト装置からサンプルを取り外すことは、装置収容壁を通って伸びる大きな機械的ループを生成し、定量的機械的テストの間に、不確実性と誤差を与えるだろう。
【０００４】
他の例では、機械的テスト装置とステージを含む、テストアセンブリは、装置収容チャンバのサンプルステージに結合する。これらのテストアセンブリのステージは、機械的テスト装置及び、装置と装置チャンバハウジングの検出器のクラスタに対し、サンプルの限定された（例えば、線形）方向を提供する。サンプルの方向の柔軟性は、装置ハウジングサンプルステージの中央位置の周りにクラスタ化された装置及び検出器と共に、装置ハウジングの小型のチャンバよって限定される。更に、機械的テストが実行され、次に、サンプルは、装置及び装置チャンバハウジングの検出器による検査あるいは更なる処理のために再方向付けされねばならない。
【０００５】
更に、線形ステージを設けることは、サンプルを載せるステージの許容量を大きくし、対応して、装置に対して、対象のミクロン以下のテスト位置を含むサンプルの正確な配置を失敗させる。許容量は、ステージの部分間の動きを容易にするために必要であり、各自由度で、ステージの許容量が構成される。更に、機械的テストを介して、サンプルとステージは、許容量のために、サンプルを不必要（undesirably）に動かすことが出来る力、モーメントなどを経験し、更に、対象のミクロン以下のテスト位置の測定と観察（observation）の精度を損なう。
【発明の概要】
【０００６】
発明者らは、他のことの中でも、解決すべき問題は、観察と機械的相互作用及び、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）のような、装置ハウジングの小型チャンバ内のテストのためのサンプルの配置を含むことを認識していた。装置ハウジングなどのチャンバは、装置ハウジング壁の物理的境界と共に、一連の、装置と、中央テスト位置の周りにクラスタ化された検出器（例えば、ＦＩＢ装置、１以上の電子後方散乱検出器（ＥＢＳＤ）、ＳＥＭなどのための電子銃）を含む。装置と装置ハウジング内の検出器の全てあるいは、部分集合を十分使用するためには、サンプルは、装置と検出器（例えば、電子銃及びＥＢＳＤなどの２以上の装置の焦点、作業距離、及び、協同的な配置ニーズ）のテストパラメータに従って、小型のチャンバ内で、方向付けされ、配置されなくてはならない。各装置及び検出器のためのサンプルの向きと配置は、中央位置内でなくてはならず、中央テスト位置（例えば、１以上の装置の複数の作業領域を含む局在した一致領域）の周りのクラスタ化された装置あるいは検出器のいずれもが、サンプルあるいはステージとぶつかるあるいは衝突することがないようにしなければならない。
【０００７】
一例では、本主題は、複数自由度サンプルステージを組み込むテストアセンブリを用意することなどにより、この問題の解を提供することができる。一例では、テストアセンブリは、装置ハウジングの既存のサンプルステージ（例えば、ＳＥＭのサンプルステージ）と結合する。テストアセンブリは、連続して、あるいは、同時に用いられる装置のそれぞれのテストパラメータ（例えば、焦点、装置範囲などの作業領域）に従って、チャンバ内にサンプルを、正確に、信頼度高く、高速に、配置し、再配置するために、線形、回転、傾きステージを含む複数自由度サンプルステージを用いる。更に、サンプルの配置と方向付けは、クラスタ化された装置と検出器によって囲まれる小型のチャンバの中央位置（局在化した一致領域）内で生じる。回転、傾き、及び線形配置の組み合わせは、１以上の装置の作業領域に従った中央位置におけるサンプルの方向付けと配置を容易にする。更に、サンプルの配置と再配置は、チャンバの開口及び手動での再配置なしに行なわれる。
【０００８】
他の例では、テストアセンブリは、少なくとも１つの更なる自由度をテストアセンブリに提供する、機械的テスト装置（例えば、インデンテーションあるいは引っかきプローブ、テンシルグリップなどを含むトランスデューサ）と結合する１以上のステージを含む。例えば、サンプルを第１の装置に向けるために傾けられ、回転されたサンプルは、これらの物理ハウジングと共に、１以上の装置及び検出器の焦点あるいは作業距離（例えば、作業領域）によって規定される小型のチャンバの中央位置の極近傍に保持される。機械的テスト装置は、機械的にサンプルをテストするために、サンプルに対し、同様に配置可能である。テストアセンブリは、したがって、装置ハウジングの小型のチャンバ内に元から存在する装置のそれぞれのパラメータに従って、サンプルを配置し、方向付けし、一方、同時に、機械的テスト装置をサンプルと相互作用するように配置する。機械的テスト装置を動かすことで、装置と検出器にとって好ましい方向にサンプルを維持して、それらを使えるようにし、また、サンプルの同時機械的テストを可能とする。
【０００９】
ここに説明するように、複数自由度サンプルステージ（及び、ある例では、機械的テスト装置）によって、小型のチャンバの中央位置（例えば、局所的な一致領域）内でサンプルの配置と方向付けを可能にし、複数自由度サンプルステージが、中央位置の周りに密にクラスタ化された装置と検出器とにぶつかる、あるいは衝突することを実質的に防ぐ。
【００１０】
解決すべき他の問題は、装置ハウジングの中央位置内にサンプルを配置し、方向付けするために用いられるさまざまなステージの許容量を含んでもよい。装置、検出器、機械的テスト装置は、サンプルのミクロン以下の位置でテストするので、ステージのわずかな許容量でも、対象のサンプル位置を、テストあるいは観察のための配列外に動かしてしまう。複数自由度を提供する複数ステージで構成されると、ステージのそれぞれの許容量は、サンプル位置の配置と方向付けの不正確さを更に増強することとなる。更に、サンプルの、インデント、引っかきなどによる機械的テストは、ステージの許容量、あるいは、機械的テストの前に、１以上のステージを肯定的にロックすることの失敗のために、サンプルを１以上の装置あるいは検出器との配列が外れるまで、受け入れられないほど動かしてしまう。ステージを過剰に適合させると、機械的測定の不確実性が増し、更に、テストから定量的な機械的データを抽出する能力を損なってしまう。
【００１１】
他の例では、開示の主題は、各ステージとステージ基盤間に固体構成インタフェースを提供する１以上の線形ステージのためのクロスローラベアリングアセンブリを提供することになどによって、この問題の解を提供することが出来る。円筒ベアリング面と対向するインタフェース面間の面対面結合は、実質的に、それぞれのステージの線形軸に一致しない軸に沿った、各線形ステージのコンポーネントの相対的移動を消去する。更に、１以上の、回転と傾きステージは、それぞれのステージ基盤に対し静的に、それぞれのアクチュエータのステージを肯定的に保持するクランプアセンブリを含む。クランプアセンブリは、ステージを好ましい配置にきつく保持するために、接触用の複数のピンで、ステージ基盤と結合するようにステージをバイアスする。サンプルの機械的テスト装置（例えば、インデント、引っかきなど）による結合と、対応する、複数自由度サンプルステージへの力の伝達によっても、サンプルは、テストと観察のための好ましい配置と、方向に信頼性高く保持される。複数自由度ステージは、したがって、他の複数自由度アセンブリに提供される合成許容量なしに、線形、傾き、回転配置の柔軟性を提供することができる。
【００１２】
この概要は、本開示の主題の概要を提供することを意図している。これは、本開示の、排他的な、あるいは、網羅的な説明を提供することを意図していない。詳細な説明は、本開示の更なる情報を提供するために含められている。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
スケールが正しくは記載されていない図面においては、同様な符号は、異なる図において、同様な構成要素を記述するだろう。図面は、一般に、例示の目的で、限定的ではなく、本開示のさまざまな実施形態を図示する。
【００１４】
【図１】複数自由度サンプルステージを含む複数装置アセンブリの一例の等角切開図である。
【図２】サンプルステージ面が第１の方向を向いた、図１に示される複数自由度サンプルステージを含むテストアセンブリの等角図である。
【図３】図１に示される複数自由度サンプルステージの詳細な等角図である。
【図４】テストアセンブリに結合する機械的テスト装置の一例の等角図である。
【図５】アセンブリマウントの一例を含む図２のテストアセンブリの底面等角図である。
【図６】複数線形ステージ、回転ステージ、及び傾きステージを含む図２のテストアセンブリの模式図である。
【図７】ステージとステージ基盤との間に介在するクロスローラベアリングアセンブリの一例の断面図である。
【図８Ａ】回転及び傾きステージを含むアセンブリの一例の等角図である。
【図８Ｂ】図８Ａに示される回転及び傾きステージのアセンブリの断面図である。
【図９】図８Ａに示される回転ステージのピエゾモータとクランプアセンブリの等角図である。
【図１０Ａ】図８Ａに示される傾きステージのピエゾモータとクランプアセンブリの等角図である。
【図１０Ｂ】ステージ基盤と傾きステージのステージとの間の２以上の接触ピンを提供する複数のアクチュエータシューを示す図８Ａの傾きステージの断面図である。
【図１１】機械的テスト装置と結合するステージを含むテストアセンブリの他の例の等角図である。
【図１２】図１１に示されるステージの等角図である。
【図１３Ａ】サンプルステージ面を第２の方向にした、図２のテストアセンブリの等角図である。
【図１３Ｂ】第２の方向の、図１３Ａのテストアセンブリの模式図である。
【図１４】サンプルステージを介して印加され、伝達される力ベクトルを含む複数自由度サンプルステージの例の模式図である。
【図１５】複数自由度サンプルステージアセンブリを用いた、複数装置アセンブリのチャンバ内のサンプルを方向付ける方法の一例を示すブロック図である。
【図１６】サンプルステージアセンブリのステージを一方向にロックする方法の一例を示すブロック図である。
【図１７】複数の線形ステージを含む複数自由度サンプルステージの使用方法の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、複数装置アセンブリ１００の部分的切開図を示す。示されるように、複数装置アセンブリ１００は、テストアセンブリ１１２を取り巻く顕微鏡チャンバ１０２と、第１、第２、第３、及び第４の装置１０４、１０６、１０８、１１０を含む複数の装置を含む。示されるように、第１〜第４の装置１０４−１１０のそれぞれは、テストアセンブリ１１２に隣接する領域の周りに密にクラスタ化されている。例えば、第１〜第４の装置１０４−１１０が配置され、例えば、複数自由度サンプルステージ１１６に隣接するテストアセンブリ１１２の近傍の局所的な一致領域を規定する、あるいは、その内部の、装置軸及び、焦点あるいは作業距離（例えば、作業領域）を含む。以下に更に詳しく説明するように、テストアセンブリ１１２の部品である、複数自由度サンプルステージ１１６は、第１〜第４の装置１０４−１１０の２以上の装置に対して、複数の方向に、サンプルステージ面上のサンプルを方向付けるように構成されている。
【００１６】
図１に示されるように、テストアセンブリ１１２は、前述したように、顕微鏡チャンバ１０２内に配置されている。示されるように、テストアセンブリ１１２は、インデンタ、引っかき（横移動）機械的テスト装置、テンシルテスト装置などの機械的テスト装置１１４を含む。機械的テスト装置１１４は、複数自由度サンプルステージ１１６のサンプル面ステージ上に存在するサンプルと相互作用するように構成される。テストアセンブリ１１２と結合されている複数自由度サンプルステージ１１６は、１以上の第１〜第４の装置１０４−１１０と機械的テスト装置１１４に対して、サンプル面ステージ上のサンプルを配置し、方向付ける複数自由度を提供する。例えば、複数自由度サンプルステージ１１６は、機械的テスト装置１１４と相互作用できるようにサンプルを配置するように構成され、同時に、１以上の第１〜第４の装置１０４−１１０による観察と更なる取り扱いを可能にする。別の言い方をすると、複数自由度サンプルステージは、サンプルステージ面上のサンプルの機械的テストを容易にし、同時に（あるいは、同じ期間の間）サンプルは、１以上の第１〜第４の装置１０４−１１０によって観察され、あるいは、取り扱われる。同様に、複数自由度サンプルステージ１１６によって、第１〜第４の装置１０４−１１０のそれぞれによって形成される局所的な一致領域という小さなボリューム内で、サンプルを配置し、方向付けることができる。更に詳細に説明するように、複数自由度サンプルステージ１１６によって、第１〜第４の装置１０４−１１０のいずれかと相互作用しないで、あるいは、衝突しないで、顕微鏡チャンバ１０２内に密にクラスタ化された領域内でサンプルを配置し、方向付けることができる。言い換えれば、複数自由度サンプルステージ１１６は、２以上の複数の線形、回転、及び、傾きステージの動きの組み合わせにより、局所的な一致領域における作業領域のそれぞれに、サンプルステージ面（例えば、１以上の、サンプル、サンプルステージ面、あるいは、サンプルステージ面の部分）を方向付けるように構成されている。
【００１７】
一例では、複数装置アセンブリ１００は、例えば、電子銃などのような第１の装置１０４と電子後方散乱検出器などの第２の装置１０８を含む、走査型電子顕微鏡などのような顕微鏡装置を含んでいる。他のオプションにおいては、複数装置アセンブリ１００は、予備電子検出器などの第３の装置１１０と、収束イオンビーム銃などの第４の装置１０６を含む。一例では、第４の装置１０６は、サンプルステージ面上に配置されたサンプルを更に処理するように構成された道具である。例えば、第４の装置１０６は、一例では、収束イオンビーム銃であるが、サンプルの一部を除去し、更に調べ、機械的テスト装置１１４と１以上の第１〜第３の装置１０４−１０８と相互作用させるために、サンプルの前には得られなかった部分を露出する。
【００１８】
＜テストアセンブリの概要＞
図２は、以前に図１で示されていたテストアセンブリ１１２の一例を示す。前述したように、テストアセンブリ１１２は、一例では、機械的テスト装置１１４を含む。テストアセンブリ１１２は、更に、複数自由度サンプルステージ１１６を含む。図２を今参照すると、テストアセンブリ１１２は、機械的テスト装置１１４と複数自由度サンプルステージ１１６のそれぞれを受け、マウントするようなサイズと形状をした、テストアセンブリプラットフォーム２００を含んでいる。テストアセンブリプラットフォーム２００は、更に、アセンブリマウント２０２を含んでいる。アセンブリマウント２０２は、一例では、複数装置アセンブリ１００（図１参照）のマウントステージ１０１と配置され、結合されるように構成されている。アセンブリマウント２０２によれば、複数装置アセンブリ１００の装置１０４−１１０に対し、テストアセンブリの作動を行なうことが出来る。更に、複数自由度サンプルステージ１１６は、複数自由度サンプルステージ１１６のサンプルステージ面上に配置されたサンプルに更なる方向付けと配置能力を提供する。
【００１９】
図２を再度参照すると、複数自由度サンプルステージ１１６は、図示の例では、線形ステージアセンブリ２０４を含む。一例では、線形ステージアセンブリは、１以上の線形軸に沿ったサンプルステージ面２０８を配置するように構成されている、Ｘ、Ｙ及びＺ線形ステージを含む。更に、複数自由度サンプルステージ１１６は、線形ステージアセンブリ２０４に結合されている、回転及び傾きステージアセンブリ２０６を含んでいる。一例では、回転及び傾きステージアセンブリ２０６は、線形ステージアセンブリ２０４と直列に結合している。他の例では、１以上の回転及び傾きステージは、１以上の、線形ステージアセンブリ２０４の線形ステージ間に介在している。
【００２０】
更に他の例では、機械的テスト装置１１４は、機械的テスト装置線形ステージ２１０（例えば、相対的にＸ軸に沿って装置を移動させるように構成されたステージ）を介在させて、テストアセンブリプラットフォーム２００と結合している。一例では、機械的テスト装置線形ステージ２１０は、１以上の第１〜第４の装置１０４−１１０と共に、サンプルステージ面２０８に対し、機械的テスト装置１１４を移動するように構成された、１以上の線形ステージ（１以上の、Ｘ、ＹあるいはＺ線形ステージ）を含んでいる。
【００２１】
図２に更に示されるように、作動及び検出ケーブル２１２が、１以上のテストアセンブリ１１２の部分に伸び、例えば、回転及び傾きステージアセンブリ２０６の回転及び傾きステージのそれぞれと共に線形ステージアセンブリ２０４の線形ステージのそれぞれに向けて伸びている。更に、他の例では、作動及び検出ケーブル２１２は、機械的テスト装置線形ステージ２１０と共に、機械的テスト装置１１４に対して設けられている。作動及び検出ケーブル２１２は、線形、回転及び傾きステージ、機械的テスト装置などのそれぞれの作動を容易にする。他の例では、作動及び検出ケーブル２１２は、ここに説明するように、装置とサンプルステージ面２０８の正確な作動と、配置及び向きの測定を容易にするために、線形ステージアセンブリ２０４、回転及び傾きステージアセンブリ２０６、及び、機械的テスト装置線形ステージ２１０のステージのそれぞれと共に設けられるエンコーダと結合されている。
【００２２】
図２を再び参照すると、装置１０４、１１０のそれぞれが、それぞれ、第１の装置及び第２の装置の軸２１４、２１６と共に図示されている。一例では、装置のそれぞれは、それぞれ、第１及び第２の焦点２１８、２２０を含んでいる。一例では、焦点は、作業距離、例えば、第１及び第２の装置１０４、１１０からの距離の範囲を含んでいる。ここに説明される装置軸と焦点２１４−２２０は、例示的なものである。更に、図１で説明され、図示された装置、例えば、第２の装置１０６及び第３の装置１０８は、対応する装置軸及び焦点を含んでいる。一例では、装置軸と焦点は、作業領域の集合あるいは合成に従って、装置１０４−１１０のそれぞれ間の密にクラスタ化された配置において、局所的な一致領域２２２を対応して形成する作業領域を規定する。一致領域２２２は、機械的テスト装置１１４と共に装置１０４−１１０のそれぞれに対するアクセスと利便性を提供するために、サンプルが載せられたサンプルステージ面２０８が内部に配置されなければならない、顕微鏡チャンバ１０２内部のボリュームを提供する。言い換えると、複数自由度サンプルステージ１１６は、観察のためのアクセスと、１以上の装置１０４−１１０と機械的テスト装置１１４の相互作用を提供するために、サンプルステージ面２０８を、一致領域２２２内の実質任意の好みの方向に配置するための、回転、傾き及び線形自由度を含む。
【００２３】
更に、複数自由度サンプルステージ１１６は、装置１０４−１１０と機械的テスト装置１１４のいずれとも望まれない衝突なしに、一致領域２２２内でサンプルステージ面２０８を配置するように構成されている。任意に、機械的テスト装置線形ステージ２１０上の機械的テスト装置１１４は、サンプルと１以上の装置１０４−１１０をアラインメントもするさまざまな方向で、サンプルステージ面２０８との機械的テスト相互作用が可能であることを保障するために、複数自由度サンプルステージ１１６の動きと協働するように構成されている。例えば、サンプルは、機械的テスト装置１１４とアラインメントされ、同時に、サンプルは、また、１以上の装置１０４−１１０に対しても方向付けられる。
【００２４】
＜線形ステージアセンブリの線形ステージ＞
図３は、線形ステージアセンブリ２０４の透視図を示す。図３に示された例においては、線形ステージアセンブリ２０４は、Ｘ軸線形ステージ３００、Ｙ軸線形ステージ３０２、及び、Ｚ軸線形ステージ３０４を含む。ここで説明するように、線形ステージのそれぞれは、ステージ基盤とステージプラットフォームを含む。一例では、ステージ基盤は、線形ステージのそれぞれの基底部分と考えられ、ステージプラットフォームは、ステージ基盤に対して移動された部分である。例えば、Ｙ軸線形ステージ３０２については、Ｙ軸線形ステージは、ステージ基盤３０８Ａと、ステージ基盤３０８Ａと結合されている可動ステージプラットフォーム３０８Ｂを含む。他の例では、Ｘ軸線形ステージ３００は、ステージ基盤３１０Ａと、ステージ基盤３１０Ａに対して可動な可動ステージプラットフォーム３１０Ｂを含む。同様に、Ｚ軸線形ステージ３０４は、ステージ基盤３１２Ａに対して可動なステージプラットフォーム３１２Ｂを含む。図３に示されるように、１以上のステージ基盤３０８Ａ、３１０Ｂ及び３１２Ｂは、ある例では、他の線形ステージ３００−３０４の１つのステージプラットフォーム３０８Ｂ、３１０Ｂ、３１２Ｂの一部である。言い換えると、線形ステージの１つのステージプラットフォームあるいはステージ基盤は、少なくとも、ある例では、他の線形ステージ３００−３０４の他のステージ基盤あるいはステージプラットフォームの一部、例えば、一体あるいは結合された部分である。線形ステージ３００−３０４は、従って、サンプルステージ面２０８のＸ、Ｙ及びＺ可動性を提供するために、直列されて提供される。
【００２５】
図３の例に示されるように、線形ステージアセンブリ２０４は、回転及び傾きステージアセンブリ２０６と結合されている。一例では、Ｘ、Ｙ、及びＺ軸線形ステージ３００、３０２、３０４は、回転及び傾きアセンブリ２０６を含む、サンプルステージ面２０８を方向付け、及び、配置するように構成されている。他の例では、Ｘ、Ｙ及びＺ軸線形ステージ３００、３０２、３０４（及び２１０）は、これに限定されるものではないが、ドイツのPhysik Instrumente GmbH & CO.、テネシー州フランクリンのDynamic Structures and Materials, LLC、ドイツのAttocube Systems AG 、ドイツのSmarAct GmbH 及び、ドイツのPiezoSystem Jena GmbH によって製造され、販売されている１以上の線形ステージを含んでいる。線形ステージ３００、３０２、３０４は、それぞれのステージ基盤に対し、ステージプラットフォームを移動させるアクチュエータ３０１（重複する、あるいは、同様のアクチュエータ３０１を含むステージ３００及びステージ３０２、３０４と共に図３に示されている）を含み、これに限定されるものではないが、ステッピングモータ、ピエゾモータ、ボイスコイルアクチュエータ、スティックスリップアクチュエータなどを有する線形ドライブステージを含んでいる。１以上の線形ステージ３００、３０２、３０４と共に使用できるモータの一例は、モデル番号Ｉ−３０を有する、Dynamic Structures and Materials, LLCによって提供される線形モータである。
【００２６】
任意に、線形ステージ３００、３０２、３０４は、好ましい軸（例えば、Ｘ、ＹあるいはＺ軸）に沿って、微細な線形動作を提供するように構成され、ここに説明するように、その他の場合は、それぞれのステージ基盤３０８Ａ，３１０Ａ、３１２Ａ及び対応する線形軸に対し、ステージプラットフォーム３０８Ｂ、３１０Ｂ、３１２Ｂの横の動きを含む。例えば、ここで説明するように、クロスローラベアリングアセンブリ（図７に示される）は、クロスローラベアリングによる面対面接触を提供する。面対面接触は、基盤に対するプラットフォームの横方向の動きを制限する（例えば、線形動作を可能にするが、横方向の動きを実質防ぐ最小の許容量を提供する）。言い換えれば、クロスローラベアリングアセンブリは、ステージプラットフォームとステージ基盤のそれぞれ間での面対面接触によって、堅固な構成の支持を提供する。クロスローラベアリングアセンブリは、ステージ３００、３０２、３０４の線形軸に沿ったもの以外の任意の軸での、ステージ基盤に対するステージプラットフォームの動きを実質的に防止するために、ステージプラットフォームとステージ基盤間の堅固な支持構成を提供する。他の例では、線形ステージは、ボールベアリング、スライドベアリングなどを含むが、これらには限定されない、他のベアリングアセンブリを含む。
【００２７】
他の例では、線形ステージ３００、３０２、３０４は、作動していない構成において、それぞれのステージ基盤３０８Ａ、３１０Ａ，３１２Ａに対して、ステージプラットフォーム３０８Ｂ、３１０Ｂ、３１２Ｂをロックする（例えば、固定する、つかむ、保持するなど）、１以上のクランプあるいはロッキングフィーチャを含む。つまり、１以上の線形ステージ３００、３０２、３０４は、ステージのアクチュエータが作動していない場合、それぞれのステージ基盤３０８Ａ、３１０Ａあるいは３１２Ａに対し、それぞれのステージプラットフォーム３０８Ｂ、３１０Ｂあるいは３１２Ｂを固定する。クランプあるいはロッキングフィーチャは、静止しているとき、各軸（Ｘ、Ｙ及びＺ）に沿って構造的に安定で、横方向に移動することを制限する（例えば、実質的に、横移動を防ぐ）ステージプラットフォーム３０８Ｂ，３１０Ｂ、３１２Ｂで精密な線形動作を行うことが出来る、個別のステージを提供する、ベアリングアセンブリ（例えば、クロスローラベアリングアセンブリ）と協働する。組み合わせた線形ステージ３００、３０２、３０４は、従って、線形軸のそれぞれ（Ｘ、Ｙ、及びＺ軸）に沿った動きを可能とし、ステージプラットフォームと基盤間の許容量を最小化もする線形ステージアセンブリ２０４を提供する。例えば、１以上の線形ステージ３００、３０２、３０４のクランプあるいはロッキングフィーチャと組み合わせた、クロスローラベアリングアセンブリによって線形ステージのそれぞれに与えられる横方向の制限は、従って、線形ステージアセンブリ２０４が、機械的テストのための任意の好ましい静的方向において、サンプルステージ面２０８を安定させ、支持することを保証する。
【００２８】
＜機械的テスト装置＞
図４は、図１で以前に図示した機械的テスト装置１１４を図示する。図示されるように、機械的テスト装置１１４は、装置シャフト４０６と装置シャフト４０６の端における装置先端４０８の動作と動きを検出するように構成された、トランスデューサ、センサなどを内部に含む、装置ハウジング４００を含む。ここに説明するように、機械的テスト装置１１４は、複数自由度サンプルステージ１１６と結合されているサンプルステージ面２０６上にあるサンプルをつかみ、テストする（例えば、インデント、引っかき、グリップフィーチャなどを通して、テンシル力を提供するなど）ように構成されている。他の例では、機械的テスト装置１１４は、サンプルステージ面２０８上にあるサンプルに対して、装置先端４０８の１以上のインデンテーション、引っかきなどを提供するように構成された、３次元トランスデューサを含む。
【００２９】
一例では、機械的テスト装置１１４は、モジュラーデザイン（modular design）を含む。例えば、機械的テスト装置１１４は、相補的な電気機械的インタフェース４０４と対応して結合するようなサイズと形状をしている装置インタフェース４０２を含む。一例では、電気機械的インタフェース４０４は、機械的テスト装置線形ステージ２１０の一部に結合されている。電気機械的インタフェース４０４は、機械的テスト装置１１４の構造コンポーネントのための機械的インタフェースを提供し、同時に、機械的テスト装置１１４のトランスデューサや任意の他の装置、センサ、あるいは検出器のための電気的インタフェースを提供する。他の例では、電気機械的インタフェース４０４は、例えば、それぞれの装置の装置インタフェース４０２において、電気機械的インタフェース４０４とモジュール結合するように構成された、任意の数の装置との機械的及び電気的接続を提供する。例えば、機械的テスト装置１１４は、これらに限定されるものではないが、インデンタ、スキャナ、検出器などの別々の装置のアレイ（array）を含んでいる。装置のそれぞれは、サンプルステージ面２０８上に存在するサンプルとの、１以上の機械的結合及びテスト、及び／あるいは、サンプルステージ面２０８上に存在するサンプルの特徴や特性の観察及びスキャン、あるいは、検出のために構成されている。
【００３０】
図４を再び参照すると、機械的テスト装置線形ステージ２１０（例えば、線形Ｘステージ）が、機械的テスト装置１１４（例えば、電気機械的インタフェース４０４を含む）とテストアセンブリプラットフォーム２００とを結合しているのが示されている。ここに説明するように、機械的テスト装置線形ステージ２１０は、例えば、サンプルステージ面２０８上にあるサンプルを含む、複数自由度サンプルステージ１１６に対する、機械的テスト装置１１４の少なくとも線形動作を提供する。
【００３１】
＜テストアセンブリマウント＞
図５は、テストアセンブリプラットフォーム２００を含むテストアセンブリ１１２の他の側面の図を示す。図５に示される図においては、テストアセンブリ１１２の底面部分が提供されている。前述したように、一例では、テストアセンブリ１１２は、テストアセンブリプラットフォーム２００の一部上に設けられたアセンブリマウント２０２を含む。図５に示されるように、アセンブリマウント２０２は、テストアセンブリプラットフォーム２００から伸び、複数装置アセンブリ１００のマウントステージ１０１と協働的に結合するように構成されている。一例では、アセンブリマウント２０２は、マウント外縁部（mount perimeter）５００を含んでいる。マウント外縁部５００は、複数装置顕微鏡１００のマウントステージ１０１の対応する穴内に相補的に結合できるような（例えば、受ける）サイズと形状をしている。例えば、マウント外縁部５００は、非円形で、複数装置アセンブリ１００のマウントステージ穴に相補的である。非円形外縁部は、テストアセンブリプラットフォーム２００が、複数装置アセンブリ１００のマウントステージ１０１に、回転しないように結合することを可能とする。更に、アセンブリマウント２０２の非円形な外縁部５００は、例えば、複数装置アセンブリ１００のマウントステージ１０１によって提供されるテストアセンブリ１１２の動きが（例えば、円形穴と円形マウント間の相対的回転を避けることにより）、テストアセンブリプラットフォーム２００に正確に、かつ、信頼性高く伝達されることを保証する。したがって、マウントステージ１０１を作動するように構成された複数装置アセンブリ１００は、従って、ここに説明するように、テストアセンブリ１１２によって提供される複数自由度に加え、方向（例えば、１以上の、線形、回転、傾き）の更なる柔軟性を提供できる。
【００３２】
他の例においては、アセンブリマウント２０２は、アセンブリマウント２０２の面の少なくとも１つに沿って伸びる、あり継ぎ（dovetail）などのプラットフォーム結合フィーチャ５０２を含む。一例では、プラットフォーム結合フィーチャ５０２は、複数装置アセンブリ１００のマウントステージ１０１の対応するフィーチャと相補的に結合できるようなサイズと形状をしている。プラットフォーム結合フィーチャ５０２は、テストアセンブリ１１２を、アセンブリ１００と固く結合する固体構成支持を提供する複数装置アセンブリ１００（例えば、搭載するとき）と肯定的に結合する。
【００３３】
＜テストアセンブリのための、複数自由度の模式的表現＞
図６は、例えば、機械的テスト装置１１４と複数自由度サンプルステージ１１６を含む、テストアセンブリ１１２の模式的表現を示す。前述したように、複数自由度サンプルステージ１１６と光学的な機械的テスト装置１１４のそれぞれは、テストアセンブリプラットフォーム２００と結合されており、従って、図１に示したアセンブリ１００のような、複数装置アセンブリのマウントステージ１０１と結合するように構成された一体デザインを形成する。
【００３４】
図６の模式的表示は、機械的テスト装置１１４（装置シャフト４０６と装置先端４０８を含む）と共に、サンプルステージ面２０８のための自由度を含む、テストアセンブリ１１２の動きの自由度のそれぞれを示す。ここに説明するように、サンプルステージ１１６の複数自由度とステージと組み合わせる機械的テスト装置１１４の両方のための複数自由度は、装置１０４−１１０と図１に示される機械的テスト装置１１４などの１以上の装置に対する、サンプルステージ面２０８上のサンプルの配置と方向付けのための、拡大された柔軟性を提供する。言い換えると、テストアセンブリ１１２の小型のフォームファクタで、サンプルは、複数の方向の内の、１以上の装置に対する配置と方向付けをされることができ、装置１０４−１１０が密にクラスタ化されていても、望まれている装置に対してサンプルを手動で再配置する必要なく、機械的テスト装置１１４のその場でのテストと共に、装置にアクセスし、相互作用することができる。
【００３５】
図６を再び参照すると、回転ステージ６００が、線形ステージアセンブリ２０４と結合されているのが図示されている。一例では、回転ステージ６００は、線形ステージアセンブリ２０４と直列に結合されている。他の例では、回転ステージ６００は、１以上のＸ，ＹあるいはＺ軸線形ステージ３００−３０４間に結合されている。同様にして、傾きステージ６０２は、回転ステージ６００と結合されている。傾きステージ６０２は、回転ステージ６００と直列に結合されているところが図示されている。他の例では、傾きステージ６０２は、回転ステージ６００と同様に、１以上の回転ステージ６００と、Ｘ、Ｙ、あるいはＺ軸線形ステージ３００−３０４などの線形ステージ間に介在されてもよい。任意に、傾きステージ６０２は、線形ステージ３００−３０４の任意の間に配置可能である。更に他の例では、回転及び傾きステージ６００、６０２の任意の１つは、テストアセンブリプラットフォーム２００と１以上の線形ステージ３００−３０４との間に配置可能である。
【００３６】
回転ステージ６００を最初に参照すると、回転ステージ６００は、Ｚ軸線形ステージ３０４のステージ３１２Ｂに結合されているステージ基盤６０４Ａを含んでいる。更に、回転ステージ６００は、ステージ基盤６０４Ａに可動なように結合されているステージプラットフォーム６０４Ｂを含んでいる。ステージプラットフォーム６０４Ｂは、後述する１以上のアクチュエータの作動に従って、ステージ６０４Ａに対し回転可能である。
【００３７】
図６を再び参照すると、傾きステージ６０２が、対応するステージ基盤６０６Ａとステージプラットフォーム６０６Ｂと共に図示されている。一例では、ステージプラットフォーム６０６Ｂは、サンプルステージ面２０８と結合されている。ステージプラットフォーム６０６Ｂは、ステージ基盤６０６Ａに対し傾けることが出来、一例では、結合されているサンプルステージ面２０８を含むステージプラットフォーム６０６Ｂは、例えば、図６に示される位置から、１８０度の円弧にわたって、移動するように構成されている。言い換えると、サンプルステージ面２０８とステージプラットフォーム６０６Ｂは、図６に図示された向きと反対の向きに配置可能である。他の例では、回転ステージ６００は、略１８０度の円弧にわたって回転可能で、これにより、回転ステージ６００の３６０度の路に沿って、実質的に任意の向きにサンプルステージ面２０８を配置することが出来る。回転ステージ６００と傾きステージ６０２は、組み合わせて動作されると、回転ステージ６００の中心軸の周りに全３６０度の路に沿って、サンプルステージ面２０８を配置することが出来る。
【００３８】
任意に、複数自由度サンプルステージは、サンプルステージ面２０８と傾きステージ６０２の間に介在されているサンプル回転ステージ６１０を含んでいる。一例では、サンプル回転ステージ６１０は、ステージ基盤６１２Ａとステージプラットフォーム６１２Ｂを含んでいる。ステージ基盤６１２Ａは、一例では、傾きステージ６０２のステージプラットフォーム６０６Ｂと結合され、ステージプラットフォーム６１２Ｂは、サンプルステージ面２０８と結合されている。サンプル回転ステージ６１０は、サンプル面回転軸６１４（図６参照）の周りに、サンプルステージ面２０８とその上のサンプルを回転するよう動作可能である。サンプル回転ステージ６１０によって提供される回転は、ここに説明するように、１以上の装置に対しサンプル（例えば、不均一サンプル、複数のテスト位置を有するサンプルなど）の配置とアラインメントを容易にする。サンプル回転ステージ６１０は、テストアセンブリ１１２に、例えば、回転及び傾きステージ６００、６０２及び線形ステージ３００、３０２、３０４と組み合わせて、６番目の自由度という、更なる自由度を提供できる。
【００３９】
他の例におけるサンプル回転ステージ６１０は、ここに詳細に説明するように、回転あるいは傾きステージ６００、６０２と同様に構成されている。例えば、サンプル回転ステージ６１０は、ステージプラットフォーム６１２Ｂとサンプルステージ面２０８を回転するように動作する、ピエゾモータなどの、１以上のモータを含む。他の例において、及び、回転あるいは傾きステージ６００、６０２と同様に、サンプル回転ステージ６１０が停止される（例えば、モータが動作していない）間、ステージ６１０は、サンプルとの機械的結合を用いて、機械的テストのためのサンプルを安定して、信頼性高く配置するために、ステージプラットフォーム６１２Ｂを適切な位置にクランプするよう動作する。
【００４０】
図６に更に示されるように、機械的テスト装置１１４は、機械的テスト装置線形ステージ２１０で、テストアセンブリプラットフォーム２００と結合されている。一例では、機械的テスト装置線形ステージ２１０は、１以上の動きの線形軸を機械的テスト装置１１４に提供する。一例では、機械的テスト装置線形ステージ２１０は、Ｘ軸に沿った、例えば、線形ステージアセンブリ２０４のＸ軸線形ステージ３００のＸ軸に平行な軸に沿った動きを提供する。
【００４１】
一例では、機械的テスト装置１１４のそれぞれの上に、そして、複数自由度サンプルステージ１１６のために、二重線形ステージを設けることは、テストアセンブリプラットフォーム２００によって実質的に規定されるフォームファクタにおいて、サンプルステージ面２０８と機械的テスト装置１１４の配置を可能とする。例えば、テストアセンブリ１１２を平面図で見ると、例えば、図６に示されるＸ軸線形ステージ３００に対応するＸ軸に沿った、サンプルステージ面２０８の動きは、テストプラットフォーム２００に対して、サンプルステージ面２０８を垂直に移動し、ある状況では、テストアセンブリプラットフォーム２００の周囲を実質的に外れて、１以上の線形ステージ３００−３０４及び／あるいは回転及び傾きステージ６００、６０２を動かす。機械的テスト装置線形ステージ２１０と一緒に用いると、機械的テスト装置線形ステージは、機械的テスト装置線形ステージ２１０の線形軸に沿って、複数自由度サンプルステージ１１６の動きに対して、対向する方向に移動させられるだろう。このように、機械的テスト装置１１４と複数自由度サンプルステージ１１６の、テストプラットフォーム２００の境界外への突出は、実質最小化される。言い換えると、サンプルステージ面２０８は、例えば、機械的テスト装置１１４と共に、装置に対して、サンプルを方向付けるために、テストプラットフォーム２００の境界の実質外部へ、複数自由度サンプルステージ１１６を押す構成に方向付けることが必要である。機械的テスト装置１１４は、そうではなく、テストアセンブリプラットフォーム２００の周囲を越えて、機械的テスト装置１１４と複数自由度サンプルステージ１１６の両方の突出を最小化するように、対向する方向に協働的に移動させられるだろう。
【００４２】
図６を再び参照すると、線形ステージアセンブリ２０４は、再び、模式表現で図示されている。例えば、Ｙ軸線形ステージ３０２は、ステージ基盤３０８Ａとステージプラットフォーム３０８Ｂを含んでいる。同様に、Ｘ軸線形ステージ３００は、ステージ基盤３１０Ａとステージプラットフォーム３１０Ｂを含んでいる。Ｚ軸線形ステージ３０４は、ステージ基盤３１２Ａとステージプラットフォーム３１２Ｂを含んでいる。図６に示されるように、回転及び傾きステージ６００、６０２を含む、ステージのそれぞれのステージプラットフォームとステージ基盤は、ある例では、対応するステージ基盤と他のアクチュエータのステージと一体化されるだろう。例えば、Ｙ軸線形ステージ３０２のステージプラットフォーム３０８Ｂは、Ｘ軸線形ステージ３００のステージ基盤３１０Ａと結合されているか、あるいは、一体化されている。同様に、回転ステージ６００のステージ基盤６０４Ａは、Ｚ軸線形ステージ３０４のステージプラットフォーム３１２Ｂと一体化されているか、あるいは、結合されている。
【００４３】
回転及び傾きステージ６００、６０２と共に、Ｘ、Ｙ、及びＺ軸線形ステージ３００−３０４を含む、線形ステージアセンブリ２０４を有する複数自由度サンプルステージ１１６は、サンプルステージ面２０８に少なくとも５つの自由度を提供する。上記したように、機械的装置線形ステージ２１０は、機械的テスト装置１１４と共に、サンプルステージ面２０８の協働的配置に、増強された自由度と柔軟性を提供する。複数自由度サンプルステージ１１６の場合には、Ｘ軸線形ステージ３００は、図６に図示される面（page）から出たり、入ったりする、少なくともサンプルステージ面２０８の動きを提供するように構成されている。同様に、Ｙ軸線形ステージ３０２は、図６に図示されているように、左から右あるいは右から左への、サンプルステージ面２０８の動きを提供するように構成されている。Ｚ軸線形ステージ３０８は、対応して、図６に図示されている面の上及び下向きのサンプルステージ面２０８の動きを提供する。回転ステージ６００は、サンプルステージ面２０８の回転を提供し、傾きステージ６０２は、サンプルステージ面２０８の傾きを提供する。少なくとも複数自由度サンプルステージ１１６によって提供される複数自由度（例えば、５以上の自由度）は、従って、機械的テスト装置１１４と共に、図１に示されるように、任意の装置１０４−１１０に対し、サンプルステージ面２０８の方向付けと配置に柔軟性を提供する。サンプルステージ面２０８の配置は、一例では、装置１０４−１１０によって提供される、密にクラスタ化された領域内で行なわれる。言い換えると、複数自由度サンプルステージ１１６によって、１以上の装置１０４−１１０の作業領域によって規定される一致領域２２２の内部あるいは外部へ向けたさまざまな方向の任意のものにサンプルステージ面２０８の配置を可能とし、装置１０４−１１０のそれぞれの作業パラメータにしたがって、サンプルステージ面２０８上のサンプルの配置を信頼性が高く、正確にすることを可能とし、同時に、例えば、１以上の装置１０４−１１０の任意の１つによる観察と同時に、機械的テスト装置１１４との相互作用を可能にする十分な柔軟性を提供する。
【００４４】
＜クロスローラベアリングアセンブリ＞
ここに説明するように、一例では、クロスローラベアリングアセンブリ７０６（図７参照）は、ステージプラットフォームと、線形ステージアセンブリ２０４と機械的テスト装置線形ステージ２１０のＸ、Ｙ、及びＺ軸線形ステージ３００−３０４などの１以上の線形ステージのステージ基盤との間に含まれている。一例では、クロスローラベアリングアセンブリ７０６は、図７に示されるように、ステージ基盤３１０Ａと、Ｘ軸線形ステージ３００のステージプラットフォーム３１０Ｂとの間に介在されている。図７に示される例においては、二重クロスローラベアリングアセンブリ７０６が、ステージプラットフォームと基盤３１０Ｂ、Ａの間に介在されている。示されているように、ステージプラットフォーム３１０Ｂは、Ｘ軸線形ステージ３００の線形軸に実質的に平行な面へ入る方向と出る方向に伸びる第１のレールチャネル９００を含んでいる。第２のレールチャネル９０２は、対応して、アクチュエータハウジング８０１（例えば、一例では、ステージ基盤３１０Ａに関連して）の一部に沿って、面へ入る及び出る方向へ伸びている。第１及び第２のレールチャネル９００、９０２は、複数のローラベアリング９０８を受けるためのサイズと形状をしている溝を形成するよう協働する。
【００４５】
例えば、図７に示されるように、第１及び第２のレールチャネル９００、９０２は、インタフェース面の対向するペアを含んでいる。一例では、第１のレールチャネル９００は、第１のインタフェース面９０４Ａを含み、第２のレールチャネル９０２は、第１のインタフェース面９０４Ａと対向する第２のインタフェース面９０４Ｂを含む。対応して、第２のレールチャネル９０２は、第１のインタフェース面９０６Ａを含み、第１のレールチャネル９００は、第１のインタフェース面９０６Ａと対向する第２のインタフェース面９０６Ｂを含む。同様な符号がつけられたインタフェース面９０４Ａ，Ｂ及び９０６Ａ、Ｂは、それぞれの線形ステージの線形軸とアラインメントされ、平行に伸びるインタフェース面の対向するペアを形成している。
【００４６】
ローラベアリング９０８は、第１及び第２のレールチャネル９００、９０２内に配置され、ステージプラットフォーム３１０Ｂとステージ基盤３１０Ａとの間の可動なインタフェースを提供する。例えば、クロスローラベアリングアセンブリ７０６のそれぞれの第１及び第２のレールチャネル９００、９０２のそれぞれにおいて、複数のローラベアリング９０８が、内部に配置されている。一例では、図７の左に示されるクロスローラベアリングアセンブリ７０６の第１及び第２のレールチャネル９００、９０２は、内部に５つ以上のローラベアリング９０８を含んでいる。ローラベアリング９０８は、円筒ベアリング面９１０（例えば、ベアリングの端面と対向するような、ローラベアリング９０８の円筒面）が、第１及び第２のレールチャネル９００、９０２内のそれぞれの連続するローラベアリングに対して、９０度の角度で配置される、交互にクロスされる構成で設けられる。図７に示されるＸ軸線形ステージ３００の右側のクロスローラベアリングアセンブリ７０６の第１及び第２のレールチャネル９００、９０２内のローラベアリング９０８は、同様に、交互にクロスされる構成において、第１及び第２のレールチャネル９００、９０２内に配置される。円筒ベアリング面９０１は、対向するインタフェース面９０４Ａ、９０４Ｂ及び９０６Ａ，９０６Ｂと協働し、ステージ基盤３１０Ａとステージプラットフォーム３１０Ｂ間の堅固な構成結合を対応して提供するインタフェース面間の対向する面対面結合を提供する。
【００４７】
例えば、図７に示される構成では、例えば、横方向の力を、１以上のステージプラットフォーム３１０あるいは、ステージ基盤３１０Ａ（例えば、Ｘ軸線形ステージ３００の線形軸に直交した、あるいは、軸ずれした）に加えることにより、ステージ基盤３１０Ａに対するステージプラットフォーム３１０Ｂの動きは、実質的に最小化される。ローラベアリング９０８とインタフェース面９０４Ａ，Ｂ及び９０６Ａ，Ｂ間の面対面結合は、ステージプラットフォームとステージ基盤３１０Ｂ，３１０Ａの相対的な傾きあるいは横方向の動きを最小化する。言い換えれば、ローラベアリング９０８と、第１及び第２のレールチャネル９００、９０２内のクロスされた、それらの構成は、対抗するインタフェース面９０４Ａ，Ｂ及び９０６Ａ，Ｂ間の交互の面対面インタフェースを提供し、Ｘ軸線形ステージ３００の線形軸に垂直な、相対的な動きを実質的に防止する。つまり、他の場合に、他のベアリングシステム（及び直列に結合された複数ステージに渡って、多重化された）に提供される許容量は、線形ステージアセンブリ２０４の多重ステージと、機械的テスト装置１１４に用いられる線形ステージ２１０の間で最小化される。
【００４８】
円筒ベアリング面９１０は、一例では、ローラベアリング９０８のそれぞれの平面端面９１２の直径に対して、より短い長さとなっている。平面端面９１２は、円筒ベアリング面９１０の長さより大きい直径を有しているので、第１及び第２のレールチャネル９００、９０２における対向するインタフェース面９０４Ａ、９０４Ｂ及び９０６Ａ，９０６Ｂとの、ローラベアリング９０８の動きとの結合は、円筒ベアリング面９１０に集中される。言い換えれば、円筒ベアリング面９０１は、対向するインタフェース面９０４Ａ、９０４Ｂ及び９０６Ａ、９０６Ｂ間の距離よりも短い。円筒ベアリング面９１０の長さより大きい直径を有する平面端面９１２では、平面端面９１２と、インタフェース９０４Ａ，９０４Ｂ及び９０６Ａ、９０６Ｂの対向するペアとの間の肯定的結合が最小化される。そうではなく、可動な結合が、円筒ベアリング面９１０と対向するインタフェース面との間に設けられる。ローラベアリング９０８の平面端面９１２と、対向するインタフェース９０４Ａ，９０４、及び、９０６Ａ，９０６Ｂとの間は、最初に結合が起こるだけである。ステージプラットフォーム３１０Ｂは、したがって、アクチュエータ３０１の動作に従って、ステージの線形軸に沿った、ステージ基盤３１０Ａに対してスムースに動き、一方、ここに説明するように、平行でない軸に沿った動きに対し制限されている。すなわち、クロスローラベアリングアセンブリ７０６は、ステージの線形軸（並進の方向）に沿って、ステージプラットフォーム３１０Ｂの動きをガイドし、一方、同時に、ステージ基盤３１０Ａ及びステージの線形軸に対するステージプラットフォーム３１０Ｂの横の動き、傾き、などを制限する（例えば、最小化する、あるいは、消去する）。
【００４９】
重要な事に、アクチュエータ３０１は、クロスローラベアリングアセンブリ７０６の最小化された許容量に従って、ステージ基盤３１０Ａに対し、ステージプラットフォーム３１０Ｂを正確に、かつ、信頼性高く動かすことが出来る。つまり、ステージプラットフォーム３１０Ｂは、Ｘ軸線形ステージ３００の線形軸に沿ってのみ動くように制限される。直交動作、例えば、ステージプラットフォームとステージ基盤との間の、球状ベアリングなどの間の許容量による動きは、クロスローラベアリングアセンブリ７０６（あるいは、一例では、複数のアセンブリ）によって、実質的に防止される。交互にクロスされるローラベアリング９０８との組み合わせのインタフェース面９０４Ａ，９０４Ｂ及び９０６Ａ、９０６Ｂは、実質的に、ステージ基盤３１０Ａに対するステージプラットフォーム３１０Ｂの傾きと横方向の動きを防止する。
【００５０】
一例では、ここで説明するローラベアリング９０８は、これに限定されるものではないが、窒化ケイ素などのセラミック材料で構成されている。ローラベアリング９０８を、窒化ケイ素などのセラミック材料で構成することにより、ローラベアリング９０８は、第１及び第２のレールチャネル９００、９０２内に隣りあわせて封入されるだろう。例えば、第１及び第２のレールチャネル９００、９０２のそれぞれにおける複数のローラベアリング９０８は、互いに結合する（例えば、ここで説明されるように、交互にクロスされるように）、ローラベアリング９０８と連続して、チャネル内に配置されるだろう。ローラベアリング９０８は、例えば、円筒ベアリング面９１０に沿って、ローラベアリング９０８と結合する最小の摩擦率を有する。最小化された摩擦は、ステージ基盤３１０Ａに対する、ステージプラットフォーム３１０Ｂの動きやすさに対して最小の影響しか有しない。他の例では、例えば、アクチュエータハウジング８０１とステージ３１０Ｂの第１及び第２のレールチャネル９００、９０２は、例えば、チタン、スチールなどのステージ基盤とプラットフォーム３１０Ａ，Ｂと同様、あるいは、同一の材料で構成される。
【００５１】
＜回転及び傾きステージアセンブリ＞
図８Ａは、以前に図２に示した、回転及び傾きアセンブリ２０６の等角図を図示する。ここに説明するように、回転傾きアセンブリ２０６は、線形ステージアセンブリ２０４と直列に結合するように構成されている。他の例では、回転及び傾きステージアセンブリ２０６は、ここで説明されるように、１以上の線形ステージ３００−３０４間の結合を介在するように構成されている。更に他の例では、回転及び傾きステージアセンブリ２０６は、テストアセンブリプラットフォーム２００と、線形ステージアセンブリ２０４の１以上の線形ステージとの間に配置するように構成されている。
【００５２】
図８Ａを再度参照すると、回転及び傾きステージアセンブリ２０６は、回転ステージ６００と、回転ステージと結合されている傾きステージ６０２を含む。示されるように、回転ステージハウジング１０００は、回転ステージ６００の回りに伸びている。同様に、傾きステージハウジング１００２は、傾きステージ６０２の少なくとも一部に渡って伸びている。サンプルステージ面２０８は、傾きステージ６０２と結合されているように示されている。一例では、回転ステージハウジング１０００は、例えば、回転と傾きステージ６００、６０２の配置を作動し、検出するためのエンコーダ測定と命令のための、作動及び検出ケーブル２１２と結合するための、回転及び傾きソケット１００６を提供する電気インタフェース１００４を含む。
【００５３】
図８Ｂを参照すると、以前図８Ａに図示したように、回転及び傾きステージアセンブリ２０６が、断面図で示されている。回転ステージ６００は、回転ステージプラットフォーム１００８Ｂと回転ステージ基盤１００８Ａを含む。同様に、傾きステージ６０２は、傾きステージ基盤１０１０Ａと傾きステージプラットフォーム１０１０Ｂを含む。一例では、回転ステージプラットフォーム１００８Ｂと傾きステージ基盤１０１０Ａは、回転スピンドルアセンブリ１０１８に組み込まれる。図８Ｂに示されるように、回転スピンドルアセンブリ１０１８は、回転ステージハウジング１０００内の回転動作のために構成されている。
【００５４】
一例では、複数の回転ベアリング１０１２、１０１４は、回転スピンドルアセンブリ１０１８と回転ステージハウジング１０００との間に設けられている。回転ベアリング１０１２、１０１４は、ハウジング１０００に対する回転スピンドルアセンブリ１０１８の回転を容易にする。一例では、回転ベアリング１０１２、１０１４は、それぞれの回転ステージハウジング１０００と回転スピンドルアセンブリ１０１８との間に介在する複数のボールベアリングを含む。回転スピンドルアセンブリ１０１８と同様にして、傾きステージ６０２は、一例では、傾きステージプラットフォーム１０１０Ｂを組み込む傾きスピンドルアセンブリ１０２０を含む。傾きスピンドルアセンブリ１０２０は、例えば、傾きスピンドルアセンブリ１０２０のいずれかの端において、傾きベアリング１０１６で、回転スピンドルアセンブリ１０１８と可動なように結合されている。一例では、傾きベアリングは、傾きスピンドルアセンブリ１０２０と回転スピンドルアセンブリ１０１８との間に介在したボールベアリングを含む。任意に、回転及び傾きステージ６００、６０２の内の一方、あるいは、両方は、それぞれの回転エンコーダ１０２２と傾きエンコーダ１０２４を含み、回転ステージハウジング１０００に対する、それぞれの回転スピンドルアセンブリ１０１８の位置及び、回転スピンドルアセンブリ１０１８に対する、傾きスピンドルアセンブリ１０２０の位置を正確に測定する。
【００５５】
＜回転ステージ＞
図９は、回転及び傾きステージアセンブリ２０６を示す。図示された例では、回転ステージハウジング１０００は、回転ステージ６００内のコンポーネントを露出するために取り除かれている。前述したように、回転及び傾きアセンブリ２０６は、傾きステージ６０２と結合されている回転ステージ６００を含んでいる。図９を参照すると、示された回転ステージ６００は、回転ステージ基盤１００８Ａと回転可能なように結合されている回転ステージプラットフォーム１００８Ｂを含む。前述したように、一例では、回転ステージプラットフォーム１００８Ｂは、例えば、傾きステージ基盤１０１０Ａ（図８Ｂ参照）の一部を含む、回転スピンドルアセンブリ１０１８を含む。任意に、図６に示されるサンプル回転ステージ６１０は、回転ステージ６００（例えば、同様なモータアセンブリ及び同様なクランプアセンブリ）と同様に構成されている。
【００５６】
図９に示されるように、回転ステージ６００は、回転ステージ６００の周りに配置された複数のピエゾモータアセンブリ１１０２Ａ−Ｃ（例えば、モータ）を含む。ピエゾモータアセンブリ１１０２Ａ−Ｃのそれぞれは、第１及び第２の対向するピエゾモータ１１０４Ａ、Ｂ（例えば、モータ素子）を含む。第１及び第２の対向するモータ１１０４Ａ、Ｂの間に介在されているのは、ステージプラットフォーム１００８Ｂに結合したドライブシュー（drive shoe）１１０６である。一例では、ステージプラットフォーム１００８Ｂは、ステージプラットフォーム１００８Ｂの残りの部分と結合されている回転フランジ１１００を含む。図９に示されるように、回転フランジ１１００は、ピエゾモータアセンブリ１１０２Ａ−Ｃのドライブシュー１１０６の周りに伸び、ドライブシュー１１０６と結合されている。一例では、ピエゾモータアセンブリ１１０２Ａ−Ｃは、回転スピンドルアセンブリ１０１８の回転を実施するために、回転フランジ１１００を動かすように並行に動作する。例えば、各ピエゾモータアセンブリ１１０２Ａ−Ｃの第１の対向するモータ１１０４Ａは、一方向に回転を実施するために、並行に作動され（例えば、ドライブシュー１１０６を動かす、のこぎり歯ドライブ信号に続いて、同時に膨張され、停止される）、一方、ピエゾモータアセンブリ１１０２Ａ−Ｃの第２の対向するモータ１１０４Ｂは、反対の方向（例えば、時計回り対反時計回り）に、回転スピンドルアセンブリ１０１８の回転を実施するために、並行に作動される。任意に、アセンブリ１１０２Ａ−Ｃのそれぞれの対向するモータ１１０４Ａは、第１の方向に回転スピンドルアセンブリ１０１８を回転させるために、一連の流れで作動される（他のモータ１１０４Ａに先立つ、あるいは、続いて、それぞれ膨張され、停止される）。同様に、アセンブリ１１０２Ａ−Ｃのそれぞれの対向するモータ１１０４Ｂは、第２の対向する方向に回転スピンドルアセンブリ１０１８を回転するために、一連の流れで作動される。更に他のオプションでは、回転ステージ６００は、１以上のモータアセンブリ（例えば、１以上のモータアセンブリ１１０２Ａ−Ｃ）を含み、１以上のモータアセンブリは、回転ステージ６００を動作させるために、作動される。
【００５７】
図９を再び参照すると、ピエゾモータアセンブリ１１０２Ａ−Ｃは、回転フランジ１１００の下であって、周りに伸びるモータ支持リング１１０８と結合されているところが示されている。モータ支持リング１１０８は、ピエゾモータアセンブリ１１０２Ａ−Ｃのそれぞれを支持する堅固な構造を提供する。更に、モータ支持リング１１０８は、複数のばね素子１１１４Ａ，Ｂに結合されている支持コラム１１１２（例えば、同じばねのばね素子と仮想ばね素子を分離する）によって、回転ステージ基盤１００８Ａ内で支持される。図９に示されるように、複数の支持コラム１１１２とばね素子１１１４Ａ、Ｂは、モータ支持リング１１０８の周りに配置され、したがって、回転ステージ基盤１００８Ａの残り部分と、堅固な、しかし、曲げることが出来るような結合を提供する。他の例におけるモータ支持リング１１０８は、ピエゾモータアセンブリ１１０２Ａ−Ｃの側面（例えば、アセンブリを入れ込む、あるいは、それらの間にアセンブリを介在させる）に隣接して配置された、ばね接触点１１１６を含む。任意に、モータ支持リング１１０８は、１以上の接触点１１１６（１、２、３以上の接触点）を含む。一例では、単一の接触点１１１６は、１以上のモータアセンブリ１１０２Ａ−Ｃのそれぞれに関連している。
【００５８】
図９に示される例では、支持コラム１１１２のいずれかの側面上に配置されたばね素子１１１４Ａ、Ｂ（個別のばね、あるいは、支持コラム１１１２から伸びる個別の接触点１１１６に伸びている複数の素子を有する単一のばねの素子）は、ばね接触点１１１６及び支持コラム１１１２の間に結合されている。以下に更に詳細を説明するように、ばね素子１１１４Ａ，Ｂは、ピエゾモータアセンブリ１１０２Ａ−Ｃを介して、回転可能なスピンドルアセンブリ１０１８にクランプ機能を提供するために、ピエゾモータアセンブリ１１０２Ａ−Ｃのそれぞれへ、対向するバイアス支持を提供する。言い換えると、ばね素子１１１４Ａ、Ｂは、ピエゾモータアセンブリ１１０２Ａ−Ｃがスピンドルアセンブリを回転していないとき、ステージ基盤１００８Ａに対し、静的に、スピンドルアセンブリ１０１８をクランプする。
【００５９】
図９を再び参照すると、クランプアセンブリ１１１０が、回転スピンドルアセンブリ１０１８のいずれかの端において図示されている。一例では、クランプアセンブリ１１１０は、例えば、ばね素子１１１４Ａ、Ｂと共に、回転ステージ基盤１００８Ａに結合されている回転ベアリング１０１４を含んでいる。前述したように、ばね素子１１１４Ａ，Ｂは、支持コラム１１１２とばね接触点１１１６の間に結合されている。ばね素子１１１４Ａ，Ｂは、回転フランジに向かう上方向に、ピエゾモータアセンブリ１１０２Ａ−Ｃと共に、モータ支持リング１１０８をバイアスする。ピエゾモータアセンブリ１１０２Ａ−Ｃが停止状態（例えば、回転スピンドルアセンブリ１０１８の回転を実施するために作動されていない）にある間、ばね素子１１１４Ａ、Ｂは、モータ支持リング１１０８を上方へバイアスし、したがって、回転スピンドルアセンブリ１０１８の好ましくない回転を実質防止するために、回転フランジ１１００の第１の面に対し、ドライブシュー１１０６を肯定的に結合する。言い換えると、回転スピンドルアセンブリ１０１８は、所定の場所にロックされ、例えば、傾きスピンドルアセンブリ１０２０と回転スピンドルアセンブリ１０１８への外力による作用があるときでも（例えば、サンプルの機械的テストを介して）、静的である。ピエゾモータアセンブリ１１０２Ａ−Ｃのドライブシュー１１０６は、モータ支持リング１１０８の周りに配置されたばねのそれぞれのばね素子１１１４Ａ、Ｂによって印加される垂直力を介して、摩擦が与えられることにより、回転スピンドルアセンブリ１０１８を所定の位置に静的に保持する。
【００６０】
図９に示されるように、一例では、ばね素子１１１４Ａ，Ｂは、支持コラム１１１２とばね接触点１１１６の間に伸びる複数のばね素子を含む。任意に、ばね素子１１１４Ａ，Ｂは、支持コラム１１１２とばね接触点１１１６の間に伸びる少なくとも１つのスイッチバックを有するばね素子を含む。他の例では、ばね素子１１１４Ａ、Ｂのそれぞれは、支持コラム１１１２とばね接触点１１１６のそれぞれの間に伸びる単一のばね素子を含む。ばね素子１１１４Ａ、Ｂ（単一のばね、あるいは、複数のばね）は、これに限定されるものではないが、一例では、蛇のように、１回以上層形成される実質的に平坦な周囲を有するたわみばねを含む。
【００６１】
図９に示されるように、ドライブシュー１１０６のそれぞれは、モータ支持リング１１０８の周りに配置されている。回転フランジ１１００と結合すると、３つのピエゾモータアセンブリ１１０２Ａ−Ｃのそれぞれのドライブシュー１１０６は、回転フランジ１１００に堅固な上方にバイアスされた支持を提供し、これに限定されるものではないが、回転ベアリング１０１４（回転フランジの第２の面に沿って結合される）と、ドライブシュー１１０６（回転フランジの第１の面に沿って結合される）とを含むクランプ面間に回転フランジ１１００をクランプし、回転フランジ１１００と、フランジ１１００に結合されている回転スピンドルアセンブリ１１１８の静的に固定された配置を実施する。言い換えると、クランプアセンブリ１１１０は、ステージプラットフォーム１００８Ｂを所定の位置に固定するために、ばね素子１１１４Ａ，Ｂ（及び一例では、モータアセンブリ１１０２Ａ−Ｃ）と、ステージ基盤１００８Ａの対向する一部（例えば、クランプ面）の間に、ステージプラットフォーム１００８Ｂをクランプする。ここに説明したように、一例では、クランプアセンブリ１１１０は、ばねバイアスモータアセンブリ１１０４Ａ−Ｃと、ステージ基盤１００８Ａに関連した回転ベアリング１０１４によって、回転フランジ１１００などのような、ステージプラットフォーム１００８Ｂの一部である第１及び第２の面の周りをクランプする。
【００６２】
＜傾きステージ＞
図１０Ａ及び１０Ｂは，それぞれ、以前に図２に図示した、回転及び傾きアセンブリ２０６の傾きステージ６０２の透視図と断面図を示す。図１０Ａを最初に参照すると、傾きステージ６０２が、傾きステージプラットフォーム１０１０Ｂと傾きステージ基盤１０１０Ａを含むことが図示されている。前述したように、一例では、傾きステージ基盤１０１０Ａは、以前に図８Ａ及び８Ｂで説明し、図示した回転スピンドルアセンブリ１０１８に組み込まれる。傾きステージプラットフォーム１０１０Ｂは、回転スピンドルアセンブリ１０１８に回転可能なように結合されている、傾きスピンドルアセンブリ１０２０に組み込まれる。図１２に示されるように、傾きスピンドルアセンブリ１０２０は、一例では、傾きスピンドルアセンブリ１０２０の回転動作を容易にする傾きベアリング１０１６によって支持されている。一例では、軸１２００は、傾きスピンドルアセンブリ１０２０を介して伸び、傾きベアリング１０１６と共に、その間の傾きスピンドルアセンブリ１０２０の両方を支持する。任意に、図６に示されるサンプル回転ステージ６１０は、傾きステージ６０２（例えば、同様のモータアセンブリと同様のクランプアセンブリ）と同様に構成されている。
【００６３】
前述したように、傾きステージ６０２は、サンプルステージ面２０８への傾き動作を提供するように構成されている。例えば、傾きステージ６０２は、傾きスピンドルアセンブリ１０２０と駆動するように結合するために配置されたモータアセンブリ１２０２Ａ，Ｂ（例えば、ピエゾモータアセンブリあるいはモータ）を含む。図１０Ａに示されているように、ピエゾモータアセンブリ１２０２Ａ，Ｂは、２つのピエゾモータアセンブリを含んでいる。他の例では、２以上のピエゾモータアセンブリが設けられている。ピエゾモータアセンブリ１２０２Ａ、Ｂは、傾きステージ基盤１０１０Ａ（例えば、回転スピンドルアセンブリ１０１８）に結合されているモータ支持サドル１２０６内に配置されている。ピエゾモータアセンブリ１２０２Ａは、それぞれ、第１及び第２の対向するモータ１２０４Ａ，Ｂ（例えば、モータ素子）を含む。一例では、第１及び第２の対向するモータ１２０４Ａ，Ｂは、ピエゾ素子を含む。図１０Ｂを参照すると、ピエゾモータ１２０４Ａは、傾きスピンドルアセンブリ１０２０を時計回りに回転するために、並列して動作する（同時に膨張し、収縮する（停止する））ように構成され、一方で、ピエゾモータ１２０４Ｂは、傾きスピンドルアセンブリ１０２０を逆時計回りに回転するために、並列して動作するように構成されている。図示されるように、第１及び第２の対向するモータ１２０４Ａ，Ｂのそれぞれは、ピエゾモータアセンブリ１２０２Ａ，Ｂのそれぞれに関連した、それぞれのドライブシュー１２０５と結合する。言い換えると、ピエゾモータアセンブリ１２０２Ａ，Ｂのそれぞれの第１及び第２の対向するモータ１２０４Ａ，Ｂのそれぞれは、単一のドライブシュー１２０５に結合する。各ピエゾモータアセンブリ１２０２Ａ，Ｂのドライブシュー１２０５は、したがって、ピエゾモータアセンブリのそれぞれの第１及び第２の対向するモータ１２０４Ａ、Ｂの一方、あるいは、両方から、駆動力（ピエゾモータの膨張から）を受ける。任意に、個別のドライブシューは、第１及び第２の対向するモータ１２０４Ａ，Ｂのそれぞれに設けられる。更に別のオプションでは、アセンブリ１２０２Ａ，Ｂのそれぞれの第１の対向するモータ１２０４Ａは、傾きスピンドルアセンブリ１０２０を第１の方向に回転するために、一連の流れで作用し（互いに先行あるいは後発で）、第２の対向するモータ１２０４Ｂは、第２の対向する方向に、傾きスピンドルアセンブリ１０２０を回転するために、一連の流れで作用する。
【００６４】
傾きステージ６０２は、更に、ピエゾモータアセンブリ１２０２Ａ、Ｂによる動きの結果、静的な方向に傾きスピンドルアセンブリ１０２０を固定するように構成されたクランプアセンブリ１２０８を含む。一例では、クランプアセンブリ１２０８は、１以上の軸１２００と、例えば、ドライブシュー１２０５を含むピエゾモータアセンブリ１２０２−Ｂによって提供される対抗するクランプ面を含む。例えば、図１０Ｂに示されるように、傾きスピンドルアセンブリ１０２０は、軸１２００と、ピエゾモータアセンブリ１２０２Ａ，Ｂのそれぞれのドライブシュー１２０５との間に介在するように図示されている。一例では、軸１２００は、傾きステージ基盤１０１０Ａに結合されている傾きベアリング１０１６によって支持される。１以上の傾きベアリング１０１６あるいは、軸１２００の傾きステージ基盤１０１０Ａとの直接の結合を介して、軸は、傾きステージ基盤１０１０Ａによって支持され、クランプアセンブリ１２０８に構造的支持を提供し、サンプルステージ面２０８が望むように配置された後、アセンブリの静的な配置のために、傾きスピンドルアセンブリ１０２０と肯定的に結合するドライブシュー１２０５をアシストする。
【００６５】
図１０Ｂを再び参照すると、クランプアセンブリ１２０８は、一例では、回転スピンドルアセンブリ１０１８の一部を形成する支持基盤１２１０を含む。支持基盤１２１０は、複数の軸ばね素子１２１２Ａ，Ｂを受けるようなサイズと形状をしている。軸ばね素子１２１２Ａ，Ｂは、支持基盤１２１０とモータ支持サドル１２０６との間に伸びている。一例では、軸ばね素子１２１２Ａ，Ｂは、モータ支持サドル１２０６をバイアスし、したがって、ピエゾモータアセンブリ１２０２Ａ，Ｂを、ドライブシュー１２０５と共に、傾きスピンドルアセンブリ１０２０と肯定的に結合するようにバイアスする。ドライブシュー１２０５の傾きスピンドルアセンブリ１０２０との肯定的な結合は、ドライブシュー１２０５を傾きスピンドルアセンブリ１０２０と摩擦で結合させることを保証し、ピエゾモータアセンブリ１２０２Ａ、Ｂの駆動が、傾きスピンドルアセンブリ１０２０を正確に傾かせることを保証する。更に、ピエゾモータアセンブリ１２０２Ａ，Ｂは、停止し（例えば、動作していない）、それにより、傾きスピンドルアセンブリ１０２０を、軸１２００（たとえば、傾きベアリング１０１６）と共にピエゾモータアセンブリ１２０２Ａ間でクランプする間、軸ばね素子１２１２Ａ，Ｂによって提供されるバイアスは、傾きスピンドルアセンブリ１０２０との静的な摩擦結合を提供するドライブシュー１２０５によって提供される肯定的結合を保証する。
【００６６】
一例では、軸ばね素子１２１２Ａ，Ｂは、ピエゾモータアセンブリ１２０２Ａ，Ｂのそれぞれの側面にそれぞれ関連した軸ばね素子１２１２Ａ、Ｂを含む。例えば、軸ばね素子１２１２Ａは、ピエゾモータ１２０４Ｂに関連し、軸ばね素子１２１２Ｂは、ピエゾモータ１２０４Ａと関連している。軸ばね素子１２１２Ａ、Ｂは、したがって、ピエゾモータ１２０４Ａ、Ｂのそれぞれに対向するバイアスを提供し、ドライブシュー１２０５を含むピエゾモータが、ピエゾモータアセンブリ１２０２Ａ，Ｂが動作していない間、傾きスピンドルアセンブリの静的クランプを保証するように、傾きスピンドルアセンブリ１０２０と結合するよう、肯定的にバイアスすることを保証する。言い換えると、バイアス力は、対向する第１及び第２のピエゾモータ１２０４Ａ，Ｂのぞれぞれに提供され、ピエゾモータそれぞれにより、対応する力ベクトルがドライブシュー１２０５に提供され、したがって、ドライブシュー１２０５が、傾きスピンドルアセンブリ１０２０から外れて傾いたり、スライドすることを実質的に防止する。ピエゾモータアセンブリ１２０２Ａ，Ｂのそれぞれに関連する軸ばね素子１２１２Ａ，Ｂは、したがって、傾きスピンドルアセンブリ１０２０の周りに、少なくとも２つの点で肯定的な結合を提供する。軸１２００は、したがって、軸における接触点で、そして、ドライブシュー１２０５と傾きスピンドルアセンブリ１０２０によって形成される２つの接触点との間で、傾きスピンドルアセンブリ１０２０をクランプする。傾きスピンドルアセンブリ１０２０は、したがって、モータアセンブリ１２０２Ａ、Ｂの第１及び第２の対向するモータ１２０４Ａ、Ｂが動作していないとき、傾きスピンドルアセンブリが静的に、所望の場所に保持されることを保証するために、傾きスピンドルアセンブリの対向する面上の３点でクランプされる。任意に、軸ばね素子１２１２Ａ、Ｂは、ピエゾモータアセンブリ１２０２Ａ，Ｂのそれぞれを支持する（例えば、アセンブリ１２０２Ａ，Ｂなどそれぞれの直下の、モータ支持サドル１２０６の左側と右側に）、一体ばねに統合される。
【００６７】
＜傾きステージの横ばね素子＞
図１０Ａを再び参照すると、他の例では、傾きステージ６０２は、例えば、クランプアセンブリ１２０８は、更に、支持サドル１２０６と軸ばね素子１２１２Ａ，Ｂに対し横支持を提供するために、横ばね素子を含む。横ばね素子１２１４Ａ，Ｂは、ピエゾモータアセンブリ１２０２Ａ、Ｂのそれぞれのドライブシュー１２０５を、傾きスピンドルアセンブリ１０２０に結合するようにバイアスするので、モータ支持サドル１２０６と軸ばね素子１２１２Ａ、Ｂを支持する。例えば、横ばね素子１２１４Ａ，Ｂは、傾きスピンドルアセンブリ１０２０との結合から外れる、あるいは、アラインメントから外れるような、ピエゾモータアセンブリ１２０２Ａ，Ｂの横の動きを実質的に防止する。むしろ、横ばね素子１２１４Ａ、Ｂは、ピエゾモータアセンブリ１２０２Ａ，Ｂの動作中、ドライブシュー１２０５が、傾きスピンドルアセンブリ１０２０と面対面で結合すると共に、傾きスピンドルアセンブリ１０２０を静的に配置することを保証するために、モータ支持サドル１２０６の押圧と上昇（軸ばね素子１２１２Ａ，Ｂの屈曲（deflection）による）を、実質、軸方向の押圧と上昇に制限する。
【００６８】
図１０Ａに示されるように、横ばね素子１２１４Ａ，Ｂは，回転スピンドルアセンブリ１０１８（支持基盤１２１０）などのような、傾きステージ基盤１０１０Ｂとモータ支持サドル１２０６の間に結合されている。ギャップ１３００は、モータ支持サドル１２０６と支持基盤１２１０の間に形成され、モータ支持サドル１２０６と第１及び第２のピエゾモータアセンブリ１２０２Ａ，Ｂの対応する動きと共に、軸ばね素子１２１２Ａ、Ｂの軸方向の屈曲を容易にする。示されるように、横ばね素子１２１４Ａ，Ｂは、それぞれのギャップ１３００（サドル１２０６の両側の）への橋架け（bridge）をし、したがって、モータ支持サドル１２０６の両側に屈曲可能な横支持を提供する。横ばね素子１２１４Ａ、Ｂは、したがって、軸ばね素子１２１２Ａ，Ｂによって提供されるバイアスと共に、ピエゾモータアセンブリ１２０２Ａ，Ｂのそれぞれの第１及び第２の対向するモータ１２０４Ａ、Ｂの動きによる屈曲に従って、上方及び下方に、モータ支持サドル１２０６が移動出来るように保障する。
【００６９】
横ばね素子１２１４Ａ、Ｂは、支持サドル１２０６、軸ばね素子１２１２Ａ，Ｂと共に、ピエゾモータアセンブリ１２０２Ａ，Ｂの動きを、軸方向の動きに制限し、一方、関連するコンポーネントの横方向の動きを実質的に防止する。モータ支持サドル１２０６、軸ばね素子１２１２Ａ，Ｂ及びピエゾモータアセンブリ１２０２Ａ、Ｂを、軸方向の動きに制限することによって、したがって、例えば、図１０Ａ及び１０Ｂに示される傾きスピンドルアセンブリ１０２０との、ドライブシュー１２０５の横方向の位置ずれを実質防止する。ドライブシュー１２０５は、したがって、ドライブシュー１２０５を傾きスピンドルアセンブリ１０２０と摩擦で結合させ、傾きステージ基盤１０１０Ａ（例えば、回転スピンドルアセンブリ１０１８の支持基盤１２１０）に対し、傾きスピンドルアセンブリ１０２０（例えば、傾きステージプラットフォーム１０１０Ｂ）の好ましくない傾く動きを実質防止する静的保持構成を維持すると共に、ピエゾモータアセンブリ１２０２Ａ，Ｂの動作中、傾きスピンドルアセンブリ１０２０と肯定的な面対面の結合を維持する。
【００７０】
＜機械的テスト装置と共に用いるステージを含むテストアセンブリ＞
図１１は、例えば、図１に示される複数装置アセンブリ１００と共に用いるように構成されているテストアセンブリ１４００の他の例を図示する。テストアセンブリ１４００の特徴の少なくともいくつかは、以前にここで説明した特徴と同様あるいは同一であり、テストアセンブリ１４００に関して組み込まれている（incorporated）。図１１に示されるように、テストアセンブリ１４００は、線形ステージアセンブリ２０４と、線形ステージアセンブリ２０４と結合した回転及び傾きステージアセンブリ２０６と、を含んでいる複数自由度サンプルステージ１１６を含む。回転及び傾きステージアセンブリ２０６は、サンプルステージ面２０８を含む。前述したような複数自由度サンプルステージ１１６は、サンプルステージ面２０８をさまざまな方向と位置に移動し、例えば、機械的テスト装置１４０２と共に、図１に示された第１〜第４の装置１０４−１１０の任意のものが、サンプルステージ面２０８上のサンプルを観察し、これと相互作用するのを容易にするように構成されている。
【００７１】
一例では、複数自由度サンプルステージ１１６は、サンプルステージ面２０８上のサンプルの１以上の観察と相互作用を同時に行なうのを容易にするこれらの構成に、サンプルステージ面２０８を動かすように構成されている。例えば、２以上の装置は、サンプルステージ面２０８の１以上の回転、傾き、線形配置と共にサンプルステージ面２０８の配置（例えば、複数自由度サンプルステージ１１６によって）にしたがって、同時に、サンプルステージ面上のサンプルを観察、あるいは、これと相互作用する。他の例では、機械的テスト装置線形ステージ２１０は、複数自由度サンプルステージ１１６と協働して、図１に示される顕微鏡チャンバ内のサンプルステージ面２０８に対しての、機械的テスト装置１４０２の配置を容易にする。
【００７２】
図１１示されるように、テストアセンブリ１４００は、インデンタ、引っかき装置、テンシル装置、センサ、観察道具などの機械的テスト装置１４０２を含んでいる。一例では、機械的テスト装置１４０２は、ステージ１４０８と選択的に結合するように構成されているモジュール装置を含んでいる。例えば、機械的テスト装置１４０２は、これらには限定されるものではないが、高負荷及び低負荷インデンタを含み、高負荷の機械的テスト装置１４０２は、低負荷の機械的テスト装置に比べ、サンプルに対しずっと大きいインデンテーション力を提供するように構成されている。図１１示されるように、機械的テスト装置１４０２のそれぞれは、機械的テスト装置内に配置されているトランスデューサあるいはセンサに結合している装置シャフト１４０４を含む。機械的テスト装置１４０２のそれぞれは、更に、サンプルステージ面２０８上のサンプルと結合し、相互作用するように構成されている装置先端１４０６を含む。
【００７３】
一例では、機械的テスト装置１４０２は、装置先端１４０６に、さまざまな力や移動範囲を提供するように構成されている取替え可能なトランスデューサの複数のモジュールを含んでいる。例えば、一例では、機械的テスト装置１４０２は、力の１０ミリニュートンと双方向静電作動の正あるいは負の１５ミクロンの作動のために構成された低負荷トランスデューサを含む。他の例では、機械的テスト装置１４０２は、例えば、作動ステージ１４０８によって提供されるサンプルステージ面２０８の方向への少なくとも８０ミクロンの移動と共に、少なくとも３０ミリニュートンの最大力のために構成された（上述の）高負荷トランスデューサなどの、他のトランスデューサを含む。任意に、選択的負荷セルのさまざまなものが、さまざまな力範囲と感度（sensitivity）を提供する、高あるいは低負荷トランスデューサの１以上のために可能である。
【００７４】
機械的テスト装置線形ステージ２１０（Ｘ軸に沿っての線形動作を提供する）上の、ここに説明されたステージ１４０８（例えば、Ｙ軸に沿った線形動作を提供するステージ）は、サンプルステージ面２０８上のサンプルに装置先端１４０６を結合させ、あるいは、装置先端１４０６をインデントする追加的な手段あるいは他の手段を提供する。言い換えると、ステージ１４０８は、例えば、装置先端１４０６を、サンプルステージ面２０８上のサンプルにインデントする力などの、作動力を提供するように構成されている。ステージ１４０８は、一例では、テスト装置の移動を提供するように構成され、一方、内部のトランスデューサを含む機械的テスト装置１４０２は、サンプルステージ面２０８に印加される力と共に、ステージ１４０８の動作にしたがって、サンプルと結合する際の装置先端１４０６の移動を検出するように構成されている。
【００７５】
図１２を参照すると、ステージ１４０８の一例が、機械的テスト装置１４０２が取り除かれて、詳細に図示されている。図１２に図示されているように、ステージ１４０８は、ステージ基盤１５００Ａと、ステージ基盤１５００Ｂと移動可能なように結合されているステージプラットフォーム１５００Ｂと、を含んでいる。示されているように、ステージプラットフォーム１５００Ｂは、ステージ基盤１５００Ａに対して可動なように、例えば、たわみばね１５１２と結合されている。ピエゾアクチュエータ１５０２などのアクチュエータは、ステージ基盤１５００Ａ及びステージプラットフォーム１５００Ｂの間に結合されている。ピエゾアクチュエータ１５０２は、たわみばね１５１２と協働して、ステージプラットフォーム１５００Ｂを線形軸（例えば、ステージ１４０８の方向に依存してＸ、Ｙ、あるいはＺ軸）に沿ってガイドする。図１２に示される例では、ステージ１４０８は、線形Ｙ軸（例えば、サンプルステージ面２０８に向かって）に沿って、ステージプラットフォーム１５００Ｂの動きをガイドする。機械的テスト装置１４０２を配置し、作動させるためのステージ１４０８は、これらには限定されるものではないが、ステッピングモータ、ピエゾアクチュエータあるいはモータ、ボイスコイルアクチュエータ、スティックスリップアクチュエータなどを有する線形ドライブステージを含む。ステージ１４０８は、これらには限定されるものではないが、ドイツのPhysik Instrumente GmbH & CO.、テネシー州フランクリンのDynamic Structures and Materials, LLC、ドイツのAttocube Systems AG、ドイツのSmarAct GmbH、ドイツのPiezoSystem Jena GmbHで製造され、販売されている、１以上の線形ステージを含む。ステージ１４０８の一例は、Dynamic Structures and Materials, LLC.によって供給されるたわみステージである。ステージ１４０８、例えば、上述の１以上のステージの動作は、機械的テスト装置１４０２の動作（図１１参照）が線形方向であって、好ましい動きの線形軸に対し、傾いたり、片方が持ち上がったりなどしないことを実質保証するようにガイドされ、制御されて、ステージ基盤１５００Ａに対し、ステージプラットフォーム１５００Ｂを動かす。
【００７６】
他の例では、ステージ１４０８は、ステージプラットフォーム１５００Ｂのずれを測定するように構成された、ずれセンサ１５１４を含む。ずれセンサ１５１４は、したがって、機械的テスト装置１４０２のトランスデューサと協働して、ステージプラットフォーム１５００Ｂのずれと、テストアセンブリ１４００の動作中、装置先端１４０６と共に、機械的テスト装置１４０２の対応するずれを測定することができる。一例では、装置先端１４０６が、サンプルステージ面２０８上のサンプルに結合するとき、機械的テスト装置１４０２内のトランスデューサを用いての力の測定値が上り始める。ずれセンサ１５１４のずれ測定値と結合したとき、機械的テスト装置１４０２とずれセンサ１５１４のそれぞれのトランスデューサの力測定値とずれ測定値は、共に、サンプルステージ面２０８上のサンプルの１以上の機械的特性を決定するのに用いられる。他の例では、ステージ１４０８は、アクチュエータ１５０２を作動すると共に、ずれセンサ１５１４から測定値を受け取り、プロセッサにそれらの測定値をインタフェースするように構成されている電気ソケット１５１６と、そのような情報を表示するように構成されたユーザインタフェースとを含む。
【００７７】
＜テストアセンブリの動作＞
図２を再び参照すると、テストアセンブリ１１２が、複数自由度サンプルステージ１１６とテストアセンブリプラットフォーム２００に配置されている機械的テスト装置１１４と共に図示されている。前述したように、一例では、複数自由度サンプルステージ１１６は、線形ステージアセンブリ２０４と、回転及び傾きステージアセンブリ２０６の両方を含んでいる。線形ステージアセンブリ２０４と、回転及び傾きステージアセンブリ２０６は、例えば、顕微鏡アセンブリ内の領域、例えば、図２に示される領域２２２などの局所的な一致領域内のサンプルを含む、サンプルステージ面２０８を動かすように構成されている。
【００７８】
一例では、局所的な一致領域２２２は、図２に示されるような、装置１０４、１０６、１０８、１１０などのような装置の作業領域によって規定される。テストアセンブリ１１２の動作は、示されているように、サンプルステージ面２０８から始まる。例えば、サンプルステージ面２０８が、例えば、以前に図４に図示したように、装置シャフト４０６と装置先端４０８とを含む機械的テスト装置１１４に実質直交する角度で示されている。この方向においては、機械的テスト装置１１４は、サンプルステージ面２０８上にあるサンプルをインデントし、あるいは、引っかくように構成されている。この特定の構成においては、機械的テスト装置１１４が、サンプルへの１以上の機械的テストを行なう間、装置１０４−１１０の１つは、同時に、サンプルステージ面２０８上のサンプルを観察、あるいは、相互作用するように、同様に構成されている。
【００７９】
他の例では、サンプルステージ面２０８を、例えば、複数装置アセンブリ１００内の他の装置に対して、サンプルを方向付けるために、移動することが好ましいならば、複数自由度サンプルステージ１１６は、望ましい装置に対して、サンプルステージ面２０８とその上のサンプルを方向付けるように作動される。テストアセンブリ１１２、例えば、機械的テスト装置１１４の線形ステージアセンブリ２１０は、サンプルが１以上の装置１０４−１１０によって観察され、相互作用されている間に、サンプルのその場での同時の機械的テストを可能とするため、サンプルの少なくとも一部とアラインメントさせて機械的テスト装置１１４を配置するように、同様に作動される。
【００８０】
図１３Ａを参照すると、サンプルステージ面２０８が、図２に示されている第１の構成に対する第２の構成に方向付けられて示されている。示されているように、サンプルステージ面２０８は、図２に示される位置に対し、実質直交する位置に配置される。例えば、回転ステージ６００を含む、回転及び傾きステージアセンブリ２０６は、一例では、サンプルステージ面２０８を、示されている、実質直交する方向に移動させるように作動させる。図１３Ａに同様に示されるように、他の例では、傾きステージ６０２（図６に示される）は、サンプルステージ面２０８を、図２に示されている実質垂直な方向にわずかに持ち上げられた方向に、傾け、あるいは、方向付けるように作動される。言い換えると、サンプルステージ面２０８の平面は、図２に示されている方向に対し、傾けられた角度に方向付けられる。一例では、図１３Ａに示されるように、サンプルステージ面２０８と共に、その上のサンプルを方向付けることは、例えば、第２の電子後方散乱検出器（ＥＢＳＤ）を含む、第３の装置１０８などの装置の１つに向けられた方向に、サンプルを配置するために行なわれる。
【００８１】
他の例では、例えば、Ｘ、Ｙ及びＺ線形ステージ３００、３０２、３０４を含む、線形ステージアセンブリ２０４は、１以上の装置１０４−１１０に対し、回転及び傾きステージアセンブリ２０６によって、線形ステージアセンブリ２０４と結合されているサンプルステージ面２０８を線形的に配置するために、アクチュエータによって作動される。言い換えると、線形ステージアセンブリ２０４は、図２に示される第１の位置に対し、サンプルステージ面２０８を上昇させ、並進（translate）させるように構成されている。つまり、線形ステージアセンブリ２０４は、図１３Ａに示されるように、サンプルステージ面２０８を、ページから出入りし、ページの左右に行き、ページに対して垂直に（上方あるいは下方に）移動するように構成されている。
【００８２】
図１３Ｂを参照すると、以前に図２及び１３Ａに示されたように、テストアセンブリ１１２の模式的表現は、図１３Ａに示される方向にサンプルステージ面２０８を示すように提供されている。言い換えると、サンプルステージ面２０８は、図２に示される方向から回転され、例えば、回転ステージ６００と傾きステージ６０２を含む、回転及び傾きステージアセンブリ２０６の動作に従って、傾けられる。図１３Ｂの例に示されるように、サンプルステージ面２０８は、例えば、サンプルステージ面２０８上のサンプルを装置１０８と共に方向付けるために、図１３Ａに示されている、新しい方向へ方向付けられる。前述したように、Ｘ，Ｙ、及びＺステージ３００−３０４を含む、線形ステージアセンブリ２０４と、回転及び傾きステージ６００、６０２を含む、回転及び傾きステージアセンブリ２０６の組み合わせは、前述したように、サンプルステージ面２０８を、任意の１つの装置１０４−１１０に向け使用できるように、つまり、実質的に任意の方向に方向付けるために望まれる柔軟性を提供する。更に、少なくとも、ある例では、サンプルステージ面２０８の方向によって、サンプルが、任意の１つの装置１０４−１１０によって、観察され、あるいは、相互作用されている間、機械的テスト装置１１４による、サンプルステージ面２０８上のサンプルの同時使用を可能とする。
【００８３】
図１３Ｂに示される例においては、装置のコンポジットフットプリント１６００が、サンプルステージ面２０８の少なくとも一部の周りに伸びている点線で示されている。前述したように、一例では、装置１０４−１１０のような装置は、例えば、以前に図１で示したように、複数の装置アセンブリ１００内の空間的制限によって、サンプルステージ面２０８の周りに密にクラスタ化されている。空間的制限のため、線形ステージアセンブリ２０４と、回転及び傾きステージアセンブリ２０６は、複数の位置の任意のものに、サンプルステージ面２０８を柔軟に配置し、方向付けし、したがって、１以上の装置１０４−１１０の任意のものに関し、サンプルステージ面上のサンプルを方向付けるために、調和して動作する。つまり、線形ステージアセンブリ２０４と、回転及び傾きステージアセンブリ２０６は、装置のコンポジットフットプリント１６００によって、少なくとも部分的には、任意に規定される局所的な一致領域内で、協働して、サンプルステージ面２０８を配置し、方向付ける。
【００８４】
ある例では、サンプルステージ面２０８を１以上の装置１０４−１１０に方向付けるのみならず、サンプルステージ面２０８上のサンプルの一部を、例えば、機械的テスト装置１１４にアラインメントすることも望まれることである。サンプルステージ面２０８上のサンプルを機械的テスト装置１１４と共に、１以上の装置１０４−１１０とアラインメントすることによって、装置１１４での同時的な機械的テストと、１以上の装置１０４−１１０によるサンプルの観察あるいは相互作用を可能にする。図１３Ｂに示されるように、例えば、図２に示される元の方向からの、サンプルステージ面２０８の回転により、サンプルステージ面２０８は、装置１０８に対して回転されるのみではなく、点線で示される、図１３Ｂの元の位置に示される機械的テスト装置１１４に対しても回転される。一例では、テストアセンブリ１１２は、図１３Ｂのファントム線で示される方向に配置されているサイズと形状の固定されている機械的テスト装置１１４を含む。示されるように、サンプルステージ面２０８が、配置された際に機械的テスト装置１１４とアラインメントされるために、線形ステージアセンブリ２０４は、サンプルステージ面２０８から離れて配置させ（recess）、サンプルステージ面２０８を機械的テスト装置１１４にアラインメントし、一方で、同時に、１以上の観察あるいは解析のために、装置１０８に対し、サンプルを配置するように作動されねばならない。サンプルステージ面２０８を、図１３Ｂに示される方向に配置する（つまり、離れて配置されていない）ことは、少なくとも２つの理由で望ましい。一例では、例えば、サンプルステージ面２０８を固定されている機械的テスト装置１１４にアラインメントするために、サンプルステージ面２０８を装置１０８から離れて配置させることにより、サンプルステージ面２０８上のサンプルは、装置１０８の作業領域の外部あるいはエッジ部に配置され、したがって、同時の機械的テストも望まれる場合、装置１０８での観察が停止される。したがって、同時に、機械的テスト装置１１４を、機械的テストのために、サンプルステージ面２０８上のサンプルにアラインメントする間、局所的な一致領域２２２内の、装置１０８の作業領域と一致するように、サンプルステージ面２０８とその上のサンプルを移動させることが望ましい。図１３Ａに示される線形ステージアセンブリ２１０のような、線形ステージアセンブリを提供することは、機械的テスト装置１１４を図１３Ｂに示される方向に配置することを容易にする。つまり、機械的テスト装置１１４は、サンプルステージ面２０８とアラインメントされ、一方、同時に、サンプルステージ面２０８は、装置１０８の作業領域内に配置される。
【００８５】
更に、機械的テスト装置１１４を示されたように動かして、例えば、装置のフットプリント１６００の外部の、回転及び傾きステージアセンブリ２０６を含むサンプルステージ面２０８の継続的な配置を容易にすることは、有利なことである。図１３Ｂに示されるように、装置のフットプリント１６００は、一例では、局所的な一致領域２２２の少なくとも一部の周りに伸びる。前述したように、装置１０４−１１０のような装置は、サンプルステージ面２０８と複数自由度サンプルステージ１１６のコンポーネントの周りに一連のクラスタ化された装置を提供し、したがって、その領域を混雑化させ、したがって、例えば、線形ステージアセンブリ２０４と回転及び傾きステージアセンブリ２０６の組み合わせにより、サンプルステージ面２０８の柔軟な配置を要求する。サンプルステージ面２０８を機械的テスト装置１１４とアラインメントとすることが、装置１０４−１１０による相互作用と観察とともに望まれる場合、機械的テスト装置１１４をサンプルステージ面２０８とアラインメントすることを容易にするために、更なる自由度を提供することが重要になってくる。例えば、図１３Ｂに示されるように、機械的テスト装置１１４（固定された場合、点線で示されている機械的テスト装置）の動きなしで、サンプルステージ面２０８を離れて配置させることは、装置のフットプリント１６００に割り込む構成に、少なくとも回転及び傾きステージアセンブリ２０６を配置する。言い換えると、少なくとも回転及び傾きステージアセンブリ２０６は、サンプルステージ面２０８が機械的テスト装置１１４とアラインメントされ、装置による観察のために、装置１０８に対して配置される場合、装置のフットプリント１６００内の装置と衝突する。
【００８６】
図１３Ａに示される線形ステージアクチュエータ２１０（例えば、Ｘ軸アクチュエータ）を設けることにより、１以上の線形ステージアセンブリ２０４と、機械的テスト装置１１４の線形ステージアセンブリ２１０は、単独で、あるいは、一緒に作動され、装置１０８に対して、サンプルステージ面２０８を方向付けるのみではなく、同時に、サンプルステージ面２０８を機械的テスト装置１１４とアラインメントもさせるために、サンプルステージ面２０８と機械的テスト装置１１４を配置する。この追加的な柔軟性（ステージ１４０８によって提供されるＹ軸線形動作に加え）によって、例えば、サンプルステージ面２０８が、上昇方向と下降方向から略１８０度回転されている間、サンプルステージ面２０８が、任意の装置１０４−１１０に対して方向付けられる、実質任意の方向に、機械的テスト装置１１４をサンプルステージ面２０８とアラインメントさせることができる。なお、下降方向は、図１３Ｂに示されており、上昇方向は、図１３Ｂに示される方向から１８０度反対である。
【００８７】
図１３Ｂを再び参照すると、サンプルステージ面２０８の方向を局所的な一致領域２２２内に維持し、したがって、装置のフットプリント１６００によって形成される装置との衝突を避けるために、回転及び傾きステージアセンブリ２０６は、線形ステージアセンブリ２０４、例えば、１以上のステージアクチュエータ３００−３０４によって、移動させられ、一方、同時に、機械的テスト装置１１４は、図１３Ｂに示されるように移動させられる。言い換えると、機械的テスト装置１１４は、例えば、図１３Ｂに示されるページに沿って下側になど、第１の線形方向に移動させられ、回転及び傾きステージアセンブリ２０６は、装置１０８に対し上方に移動させられ、サンプルステージ面２０８が、機械的テスト装置１１４とアラインメントされ、一方、同時に、サンプルステージ面２０８を、装置１０８の作業領域内に方向付ける。例えば、線形ステージアセンブリ２０４と、機械的テスト装置の線形ステージアセンブリ２１０とによる、サンプルステージ面２０８の線形並進を組み合わせることにより、機械的テスト装置１１４及びサンプルステージ面２０８などのようなコンポーネントのそれぞれの全体の並進は、実質的に最小化され、したがって、回転及び傾きステージアセンブリ２０６と面２０８を、安全に、装置のフットプリント１６００内に維持する。機械的テスト装置１１４と共に、複数自由度サンプルステージ１１６は、組み合わせることで（あるいは、複数自由度サンプルステージ１１６自身が作動されている場合には、個別に）、以前に図２に示した装置１０４−１１０によって形成される装置のフットプリント１６００によって示される任意の装置と、サンプルステージ面２０８（あるいは、ここに説明した任意のステージ）が衝突することなく、局所的な一致領域２２２内で、１以上の方向に、サンプルステージ面２０８を柔軟に配置することができる。
【００８８】
機械的テスト装置１１４の線形ステージアセンブリ２１０の追加は、柔軟性を増強し、装置１０４−１１０に対し、サンプルステージ面２０８の実質的に任意の方向に、機械的テスト装置１１４をサンプルステージ面２０８とアラインメントすることが出来るようになる。更に、機械的テスト装置１１４に、線形ステージアセンブリ２１０を設けることは、回転及び傾きステージアセンブリ２０６に必要な全体の並進を最小化し、システム全体の柔軟性を増強し、一方、同時に、サンプルステージ上のサンプルが、１以上の装置１０４−１１０の作業領域内で方向付けられるので、機械的テスト装置１１４のサンプルステージ２０８とのアラインメントが可能となる。
【００８９】
更に、ここに示されるように、線形ステージアセンブリ２０４の回転及び傾きステージアセンブリ２０６との組み合わせは、サンプルステージ面２０８を機械的テスト装置１１４の周りに移動させるように構成されているシステムを提供する。言い換えると、静的な（あるいは動的な）装置１１４によって、回転及び傾きステージアセンブリ２０６は、アセンブリ２０４の線形ステージとの組み合わせで、サンプルステージ面２０８が、これらには限定されるものではないが、先端のいずれかの側（左、右、下、および、上）、先端の正面（例えば、面２０８に直行する先端点の端）の配置及び、それらの間の無数のバラエティの配置を含む、装置の少なくとも先端の周りを動くことが出来ることを保証する。逆に、機械的テスト装置１１４は、１以上の回転及び傾きステージアセンブリ２０６と、線形ステージアセンブリ２０４（及び任意に、機械的テスト装置１１４と関連したステージ）の制御された動作にしたがって、さまざまな角度から、サンプルステージ面２０８にアクセスし、結合することができる。
【００９０】
＜複数自由度サンプルステージによるサンプル位置の配置及び固定＞
前述したように、複数自由度サンプルステージ１１６は、１以上の装置１０４−１１０に対するサンプルステージ面２０８とその上のサンプルの配置にかなりの柔軟性を提供し、一方、同時に、機械的テスト装置１１４によるアクセスを可能とする。線形ステージアセンブリ２０４と、回転及び傾きアセンブリ２０６のそれぞれのステージ基盤との、ステージプラットフォームのそれぞれの可動な結合は、複数自由度サンプルステージ１１６の全体に対し、望ましくない許容量の導入の機会を与える。そのような許容量は、１以上の装置１０４−１１０と、機械的テスト装置１１４に対して、サンプルステージ面２０８とその上のサンプルをずれさせる配置の後あるいは間、サンプルステージ面２０８の動きを可能とする横方向のずれ及び傾きの許容量を含む。許容量は、サンプルの望ましいテスト位置における、正確で、信頼性の高いテストを失敗させる。
【００９１】
前述したように、１以上のクロスローラベアリングアセンブリ７０６は、回転ステージ６００のためのクランプアセンブリ１１００、傾きステージ６００のためのクランプアセンブリ１２０８と共に、線形ステージ２１０、３００、３０２、３０４を介して提供されるクランプなどの、ここに説明するクランプアセンブリと共に、許容量によって引き起こされる不正確さを実質最小化し、サンプルステージ面２０８上の任意のサンプルの正確で、信頼性の高い配置を可能にする。言い換えると、複数自由度サンプルステージ１１６より提供される柔軟性を有しても、堅固な支持面、クランプ及びロック結合などが複数自由度サンプルステージ１１６を通し提供され、望ましい位置に配置されたとき、サンプルステージ面２０８上のサンプルが、望ましい位置に、正確に、かつ、信頼性高く配置され、その後、機械的テスト装置１１４などの装置の作動あるいは相互作用にもかかわらず、その場所に保持され、あるいはロックされることを保証する。つまり、例えば、サンプルステージ面２０８と結合する機械的テスト装置１１４からの、サンプルステージ面２０８上にかかる力は、複数自由度サンプルステージ１１６のステージ上にかかる重力などの環境の力と共に、望ましい位置に対しての、サンプルステージ面２０８とその上のサンプルの配置と保持に対し、最小の影響しか持たない。
【００９２】
図１４を参照すると、複数自由度サンプルステージ１１６の模式的な例が提供されている。示されるように、複数自由度サンプルステージ１１６は、線形ステージアセンブリ２０４と、回転及び傾きステージアセンブリ２０６を含む。前述したように、一例では、線形ステージアセンブリ２０４は、Ｘ、Ｙ、及び、Ｚステージ３００−３０４などの複数の線形ステージを含む。線形ステージ３００−３０４によって、前述したような、１以上の並進方向に、サンプルステージ面２０８（例えば、回転及び傾きステージアセンブリ２０６を含む）の線形配置が可能になる。図１４に示されるように、一例では、Ｘ、Ｙ及びＺステージ３００−３０４のそれぞれは、対応するクロスローラベアリングアセンブリ７０６を含んでいる。図１４に示されるように、１つのクロスローラベアリングアセンブリが、ステージプラットフォームのそれぞれと、Ｘ、Ｙ及びＺステージ３００−３０４のそれぞれのステージ基盤との間に設けられている。ここに示されるように、他の例では、２以上のクロスローラベアリングアセンブリ７０６が、Ｘ、Ｙ及びＺステージ３００−３０４のそれぞれに設けられており、増強された支持を提供し、許容量を最小化する（例えば、ステージ基盤に対するステージプラットフォームの屈曲、傾きなど）。
【００９３】
示されるように、クロスローラベアリングアセンブリ７０６のそれぞれは、第１及び第２のレールチャネル９００、９０２内に配置される複数のローラベアリング９０８を含む。前述したように、ローラベアリング９０８は、Ｘ、Ｙ及びＺステージ３００−３０４のそれぞれの、ステージ基盤とステージプラットフォームとの間に、面対面インタフェースを提供する。ローラベアリング９０８は、第１と第２のレールチャネル９００、９０２内に交互にクロスされた構成で提供される。例えば、図７において、示されるように、インタフェース面、例えば、９０６Ａ、９０６Ｂ及び９０４Ａ、９０４Ｂの対向するペアによって、ステージプラットフォームとステージ基盤が、それらの間のローラベアリングとの面対面接触のインタフェースをすることが出来る。例えば、ローラベアリング９０２のローリングインタフェースは、インタフェース面９０４Ａ、Ｂ及び９０６Ａ、Ｂのそれぞれに沿った平面接触で受けられ、ローラベアリング９０８と対向するステージプラットフォームとステージ基盤間の面接触を介して、力、トルクなどを支持し、伝達する。仲介するローラベアリングを有する、ステージプラットフォームとステージ基盤との間の、この面対面結合は、ステージ基盤に対するステージプラットフォームの屈曲あるいは傾きを実質的に防止し、したがって、Ｘ、Ｙ、及びＺステージ３００−３０４のそれぞれの、ステージプラットフォームとステージ基盤間の堅固な支持インタフェースを提供する。堅固な支持は、同時に、１以上のステージの並進（例えば、サンプルステージ面２０８を方向付ける）ことが望まれるなら、クロスローラベアリングアセンブリ７０６によって提供されるガイドによって、ステージ基盤に対し、ステージプラットフォームの整った（ready）動作を可能にする。
【００９４】
図１４に示される模式的な例においては、装置力１７００及び重力１７０４などの１以上の力が、複数自由度サンプルステージ１１６に印加され、動作中、サンプルステージ１１６の堅固な支持特性を示す。図１４に示されるように、ステージ３００−３０４及び６００、６０２は、機械的テスト装置１１４の装置シャフト４０６と装置先端４０８に対して実質的に直交した方向に、サンプルステージ面２０８を配置するように方向付けられる。機械的テスト装置１１４のサンプルステージ面２０８との結合は、複数自由度サンプルステージ１１６のコンポーネントに対応するモーメントを含む装置力１７００を印加する。サンプルステージ面２０８と、その上のサンプルを望ましい位置に維持することを保証する（例えば、望ましいテスト位置に、装置先端４０８を正確に配置することを保証する）ために、サンプルステージ面２０８からＹステージ３０２のステージ基盤３０８までの、複数自由度サンプルステージ１１６のコンポーネントの全つながりは、配置が完了した時点から、少なくとも装置テスト処理の間、実質的に静的にとどまっていなくてはならない。以下に説明するように、複数自由度サンプルステージ１１６のコンポーネントは、配置の間、正確にかつ精密にサンプルが移動され、機械的テスト装置１１４との相互作用の間、静的な特定の位置と方向に、信頼性高く保持される（例えば、ロックされ、クランプされ、所望の位置に保持され、など）ことを保証する。ステージ及び／あるいはプラットフォームアセンブリのコンプライアンスのため、サンプル及び／あるいは機械的テスト装置１１４の屈曲を最小化することは、機械的テスト処理における誤差と不確実性を低減する。更に、複数自由度サンプルステージは、例えば、１以上の装置１０４−１１０による、サンプルの相互作用後の観察のための、望ましい位置及び方向におけるサンプルを信頼性高く保持する。
【００９５】
図１４に示されるように、装置力１７００は、サンプルステージ面２０８に印加される。任意に、装置力１７００は、例えば、テンシルテストの間、対向するように印加される。それぞれの回転及び傾きステージ６００、６０２のためのクランプアセンブリ１１１０及び１２０８は、図１４に示される方向に、回転及び傾きステージアセンブリ２０６のコンポーネントをクランプする。例えば、上述したように、複数の接触点は、回転及び傾きステージ６００、６０２のそれぞれのスピンドルアセンブリと結合し、それぞれのステージ基盤に対するスピンドル（例えば、ステージプラットフォーム）の動きを実質的に防止する。装置力１７００は、したがって、回転傾きステージ６００、６０２のコンポーネントを、それぞれの静的方向から動かすことなく、回転及び傾きステージアセンブリ２０６から隣接するＺステージ３０４に伝達される。
【００９６】
図１４に示されたように、装置力１７０２は、ここに説明するように、線形ステージアセンブリ２０４を介して伝達される。装置力１７０２は、第１のレールチャネル９００のローラベアリング９０８との面対面結合によって、ステージプラットフォーム３１２Ｂからローラベアリング９０８に印加される。ローラベアリング９０８は、装置力１７０２を第２のレールチャネル９０２に（図７に示される対抗するインタフェース面に）伝達する。装置力１７０２は、その後、Ｘステージ３００のステージプラットフォーム３１０Ｂに伝達され、第１のレールチャネル９００のインタフェースを介して、Ｘステージ３００のクロスローラベアリングアセンブリ７０６のローラベアリング９０８に伝達される。クロスローラベアリングアセンブリ７０６のローラベアリング９０８は、Ｘステージ３００のステージ基盤３１０Ａの対向するレールチャネル９０２に、装置力１７０２を伝達する。図１４に示されるように、Ｘステージ３００のステージ基盤３１０Ａが、Ｙステージ３０２のステージプラットフォーム３０８Ｂと結合される。図１４に示されるように、クロスローラベアリングアセンブリ７０６は、伝達された装置力１７０２と共に、装置力１７００のベクトルとアラインメントされるので、クロスローラベアリングアセンブリ７０６は、動きに対して、Ｙステージ３０２に最小の支持を提供する。むしろ、以前に図３に示された、線形ステージ３０２（例えば、アクチュエータ３０１と共に）によって提供される、クランプあるいはロック結合は、ステージ基盤３０８Ａに対し、ステージプラットフォーム３０８Ｂを静的に固定する。したがって、伝達された装置力１７０２を含む装置力１７００は、複数自由度サンプルステージ１１６と、関連のコンポーネントの動きを実質的に防止する１以上のクランプ及びロックアセンブリと、Ｘ、Ｙ、及びＺステージ３００−３０４のそれぞれのステージプラットフォームとステージ基盤との間の面対面結合によって伝達され、互いに対し、コンポーネントの動きを実質的に防止する、それぞれのコンポーネントの間の堅固な支持結合を提供する。
【００９７】
他の例では、他の力（例えば、異なる方向のベクトル成分）が、複数自由度サンプルステージ１１６にかかる。一例では、重力１７０４と、重力によって生成される関連するモーメントなどの力は、複数自由度サンプルステージ１１６の１以上のコンポーネントに印加される。装置１１４の機械的テスト（例えば、インデンテーション、引っかき、あるいは、テンシル力）によって提供される相互作用力と組み合わされることで、重力は、許容量を提供する他のステージのコンポーネントを屈曲する。複数自由度サンプルステージ１１６のコンポーネントのそれぞれの堅固な支持フィーチャは、複数自由度が与えられているにもかかわらず、サンプルステージ面２０８の傾き、あるいは、屈曲を実質的に防止する。例えば、図１４に示されているように、重力１７０４は、回転ステージ６００を介して印加される矢印で示されている。装置力１７００によるように、重力１７０４は、サンプルステージ１１６の複数度のコンポーネントのそれぞれ、例えば、それぞれのステージ３００−３０４及び６００，６０２のステージプラットフォームとステージ基盤のそれぞれに、同様に印加される。例えば、コンポーネントのそれぞれにおける重力は、隣接するコンポーネントから１以上のコンポーネントに伝達（例えば、伝達された重力１７０６）される。明らかに、コンポーネントのそれぞれは、同様に、個別に重力の影響を受ける。図示のために、重力１７０４は、ステージ１１６の一端から他端へ伝達される力として測定されるのみである。
【００９８】
例えば、図１４に示されるように、重力１７０４は、回転ステージ６００にかかる。重力１７０４は、Ｚステージ３０４のステージプラットフォーム３１２Ｂにかかる重力に関連した力と共に、複数自由度サンプルステージ１１６に対応するモーメントを生成する。線形Ｚステージ３０４のクランプあるいはロック結合（例えば、アクチュエータ３０１を介して）は、ステージ基盤３１２Ａに対して、ステージプラットフォーム３１２Ｂの動きを実質的に防止する。言い換えると、例えば、重力１７０４による、関連するＺステージ３０４の任意のコンポーネントの傾き、屈曲などは、ステージプラットフォームをステージ基盤に対しクランプし、信頼性高くロックすることにより実質的に防止される。図１４に示されるようなコンポーネントのつながりをたどっていくと、伝達された重力１７０６は、例えば、第１及び第２のレールチャネル９００、９０２及び介在するローラベアリング９０８の間の面対面接触により、Ｘステージ３００に関連したクロスローラベアリングアセンブリ７０６を介して伝達される。例えば、伝達された重力１７０６は、第１のレールチャネル９００を横切って、Ｘステージ３００に関連したクロスローラベアリングアセンブリ７０６の交互にクロスされているローラベアリング９０８に印加される。ステージプラットフォーム３１０Ｂから伝達された重力１７０６は、第２のレールチャネル９０２のインタフェース面に沿って結合されている交互にクロスされているローラベアリング９０８の結合によって、ステージ基盤３１０に伝達される。図１４に示される、伝達される重力１７０６は、したがって、第２のレールチャネル９０２に印加される。
【００９９】
重力１７０６は、その後、例えば、ステージプラットフォーム３０８Ｂの、Ｙステージ３０２に印加される。伝達された重力１７０６は、第１のレールチャネル９００から、交互にクロスされているローラベアリング９０８に印加される。伝達された重力１７０６は、ローラベアリング９０８を横切って、第２のレールチャネル９０２のインタフェース面に伝達される。図１４に示されるように、重力から発生するモーメントと共に、重力１７０４が、複数自由度サンプルステージ１１６のコンポーネントの屈曲を発生させることを実質的に防止する。言い換えると、線形ステージ３００−３０４のそれぞれに関連したクランプあるいはロックフィーチャ（例えば、アクチュエータ３０１）は、クロスローラベアリングアセンブリ７０６と共に、線形ステージアセンブリ２０４のコンポーネントの屈曲を実質的に防止する。つまり、サンプルステージ面２０８と、その上のサンプルを望ましい方向と位置に配置することにより、機械的テスト装置１１４からなどの力と、重力などの環境の力の印加（しかし、振動、装置移動などを含む）は、複数自由度サンプルステージ１１６の任意のコンポーネントの屈曲、傾きなどを実質発生させない。言い換えると、望ましく配置されたとき、サンプルステージ面２０８と、その上のサンプルは、実質、その方向にロックされ、複数自由度サンプルステージ１１６のコンポーネントによって堅固に支持され、望ましいサンプルのテスト位置が、例えば、機械的テスト装置１１４と１以上の装置１０４−１１０との相互作用のために、望ましい位置に保持されることを保証する。
【０１００】
＜複数装置アセンブリのチャンバ内のサンプルの配置方法＞
図１５は、ここで説明した複数自由度サンプルステージ１１６を用いて、複数装置アセンブリ（複数装置顕微鏡アセンブリなど）のチャンバ内のサンプルを方向付ける方法１８００の一例を示す。１８００の方法を説明する際、前述した、１以上のコンポーネント、フィーチャ、機能などを参照する。コンポーネントとフィーチャに参照符号を付して、簡便に参照する。設けられた参照符号は、例示的なもので、排他的なものではない。例えば、方法１８００で説明されるフィーチャ、コンポーネント、機能などは、対応する番号付けられた素子、ここで説明する、他の対応するフィーチャ（番号付けられている、及び、番号つけられていない両方）を、これらの均等物と共に含む。
【０１０１】
１８０２において、サンプルは、図２に示される、サンプルステージ面２０８のような、サンプルステージ面上に配置される。１８０４においては、サンプルステージ面２０８上のサンプルは、図１に示されるような、複数装置アセンブリ１００のチャンバ１０２などのチャンバ内に、第１の方向に方向付けられる。第１の方向において、サンプルステージ面２０８上のサンプルは、チャンバ１０２内の装置１０４−１１０などの、１以上の装置の１以上の作業領域に方向付けられる。ここで説明するように、作業領域は、図２に示される、装置軸と焦点２１４−２２０によって、少なくとも部分的に形成され、順次まとめられると、合成の局所的な一致領域２２２を形成する。サンプルステージ面２０８上のサンプルを、１以上の装置１０４−１１０の１以上の作業領域と一致する、チャンバ１０２内の第１の方向に方向付けることは、作業領域によって形成される局所的な一致領域２２２内のサンプルを配置し、方向付けることを含む。第１の方向のサンプルステージ面２０８のサンプルは、局所的な一致領域２２２内にある。例えば、局所的な一致領域２２２内の１以上の方向の、サンプルステージ面２０８上のサンプルは、例えば、図１及び図２に示される１以上の装置１０４−１１０の間のクラスタ化された空間にある。
【０１０２】
サンプルを方向付けることは、例えば、ステップ１８０６において、サンプルステージ面６０８と結合している傾きステージ６０２を傾けること、あるいは、ステップ１８０８において、サンプルステージ面２０８と結合している回転ステージ６００を回転することの１以上を含む。一例では、方向付けることは、対応する傾きステージ６０２及び回転ステージ６００の１以上の傾けと回転を含む。
【０１０３】
１８１０では、方法１８００は、サンプルステージ面２０８上のサンプルを、１以上の装置１０４−１１０の１以上の作業領域に一致するチャンバ１０２内の第２の方向に、再方向付けすることを含む。第２の方向は、サンプルの第１の方向とは異なる（例えば、同じ装置に対する第２の方向、あるいは、第２の装置に向かう第２の方向）。第２の方向は、局所的な一致領域２２２内にある。再方向付けすることは、前述したように、傾きステージ６０２を傾けること、あるいは、回転ステージ６００を回転することの１以上を含む。他の例では、方法１８００は、サンプルステージ面２０８、回転及び傾きステージ６００、６０２を支持する、図２に示されるプラットフォーム２００などの、テストアセンブリプラットフォームを、複数装置アセンブリ１００のマウントステージ１０１に結合すること、を含む。マウントされたテストアセンブリ１１２は、図１に示されるように、複数装置アセンブリ１００の壁から離れて配置されている。言い換えると、テストアセンブリ１１２は、中心に配置され、あるいは、他の例では、複数装置アセンブリの壁から遠ざかって配置され、サンプルステージ面２０８の周りに密にクラスタ化されている、１以上の装置１０４−１１０について、複数自由度サンプルステージ１１６の配置の柔軟性を増強する。
【０１０４】
方法１８００のいくつかのオプションを述べる。一例では、サンプルステージ面２０８上のサンプルを第１の方向に方向付け、サンプルを第２の方向に再方向付けすることは、サンプルステージ面上のサンプルを、１以上の作業領域を有する１以上の装置の内の第１の装置（装置１０４−１１０の１つなど）の第１の作業領域に一致する第１の方向へ方向付けることを含む。サンプルステージ面２０８上のサンプルを再方向づけることは、サンプルステージ面２０８上のサンプルを、第１の装置上の第１の作業領域に一致する第２の方向に方向付けることを含む。言い換えると、一例では、方向付け、再方向付けすることは、単一の装置の同じ作業領域内の、サンプルステージ面２０８上のサンプル位置の配置とアラインメント（サンプルステージ面２０８のアラインメントと共に）を調整することを含む。例えば、サンプルステージ面とその上のサンプルは、一例では、第１の装置の軸に直交するように配置される。他の例では、サンプルステージ面２０８とその上のサンプルは、軸と一致するアラインメントに配置される。つまり、装置の軸は、サンプルステージ面２０８の面に沿って向けられている。
【０１０５】
他の例では、サンプルステージ面上のサンプルを、第１の方向に方向付けることは、サンプルステージ面２０８のサンプルを、１以上の作業領域を有する１以上の装置１０４−１１０の内の第１の装置の第１の作業領域に一致する第１の方向へ方向付けることを含む。サンプルステージ面２０８上のサンプルを再方向づけることは、サンプルステージ面２０８とその上のサンプルを、第１の装置の作業領域とは異なる１以上の作業領域を有する１以上の装置１０４−１１０の装置１０６などの、第２の装置の第２の作業領域と一致する第２の方向に方向付けることを含む。
【０１０６】
更に他の例では、サンプルステージ面２０８の方向付けと再方向付けの少なくとも１つは、回転及び傾きステージと結合している１以上の線形ステージ３００−３０４で、サンプルステージ面を線形的に動かすことを含む。ここで説明するように、一例では、１以上の線形ステージ３００−３０４は、例えば、図２に示されるように、線形ステージアセンブリ２０４に含まれる。任意に、サンプルステージ面２０８の方向付けと再方向付けを含む方法１８００は、サンプルステージ面、１以上の傾き及び回転ステージ６０２、６００の、１以上の線形ステージ３００−３０４の線形並進による、チャンバ１０２内の１以上の装置１０４−１１０に向けた動きを制限することを含む。例えば、線形ステージ３００−３０４は、局所的な一致領域内にサンプルステージ面２０８を維持し、一方で、１以上の装置１０４−１１０との衝突も排除するように作動される。つまり、線形ステージ３００−３０４は、装置のコンポジットフットプリント１６００から遠ざかる、実質的に中心化された位置に、サンプルステージ面２０８を維持する。サンプルステージ面２０８と、１以上の傾きと回転ステージ６０２、６００の動きを制限することは、例えば、１以上のステージ（図１３Ｂに示される）の線形並進と対向する方向に線形ステージアクチュエータ２１０で、機械的テスト装置１１４を動かすことを含む。機械的テスト装置１１４は、１以上の第１及び第２の方向に、サンプルステージ面のサンプルと機械的に相互作用するように構成されている。
【０１０７】
更に他の例では、サンプルステージ面２０８を線形的に移動することは、アクチュエータ３０１で、ステージ基盤（３０８Ａ，３１０Ａ，３１２Ａの１以上）に対し、ステージプラットフォーム（３０８Ｂ、３１０Ｂ、３１２Ｂの１以上）を移動することを含む。アクチュエータ３０１は、これらには限定されるものではないが、ピエゾモータ、ステッピングモータ、ボイスコイルモータ、スティックスリップアクチュエータなどを含む。任意に、方法１８００は、アクチュエータ３０１によって作動されるクランプあるいはロックフィーチャで、それぞれのステージ基盤（例えば、１以上のステージ３００、３０２、３０４の）に対し、１以上のステージプラットフォームをクランプすることを含む。
【０１０８】
更に他の例では、例えば、サンプルステージ面２０８の方向付けと再方向付けを含む方法１８００は、少なくとも第１及び第２の方向で、サンプルステージ面２０８上のサンプルとアラインメントするように、機械的テスト装置１１４を移動させることを含む。例えば、機械的テスト装置１１４を移動することは、機械的テスト装置１１４に結合している線形ステージアクチュエータ（例えば、１以上のＸ，Ｙ、あるいは、Ｚ軸線形ステージアクチュエータ２１０）を作動することを含む。ここに説明したように、機械的テスト装置１１４を移動させることは、サンプルステージ面２０８の方向（例えば、サンプルステージ面２０８の線形並進、回転、及び、傾きにより、１以上の異なった方向にサンプルステージ面を方向付ける）と組み合わせることで、装置１０４−１１０に対し、実質的に任意の方向で、機械的テスト装置をサンプルステージ面とアラインメントし、一方、同時に、サンプルステージ面２０８の全体の動きを最小化することができる。サンプルステージ面２０８の全体の動き（特に、並進）を最小化することは、同様にして、複数自由度サンプルステージ１１６が、ステージ１１６の周りに密にクラスタ化された１以上の装置１０４−１１０と衝突するあらゆる機会を最小化する。
【０１０９】
任意に、傾きステージ６０２を傾けること、あるいは、回転ステージ６００を回転することの１以上は、第１の方向にモータ（例えば、モータ１１０２Ａ−Ｃの）の第１のモータ素子１１０４Ａを作動することを含み、モータは、第１のモータ素子１１０４Ａと第２のモータ素子１１０４Ｂを含む。モータ１１０２Ａ、１１０２Ｂ（任意に、１１０２Ｃ）の第１のモータ素子１１０４Ａを作動することは、第１のモータ１１０２Ａの第１のモータ素子１１０４Ａと、第２のモータ１１０２Ｂの第１のモータ素子１１０４Ａとを同時に作動させ、回転ステージ基板に対する第１の方向（例えば、１１０８Ａに対する１１０８Ｂ）に、回転ステージプラットフォームを回転することを含む。同様に、第１及び第２のモータ１２０２Ａ、１２０２Ｂの第１のモータ素子１２０４Ａの動作によって、傾きステージプラットフォーム１０１０Ｂは、図１０Ａに示されるように、傾きステージ基盤１０１０Ａに対して回転される。
【０１１０】
同様に、傾きステージを傾かせること、あるいは、回転ステージ６００、６０２を回転することの１以上は、第２のモータ素子、例えば、モータ１２０２Ａ、１２０２Ｂの第２のモータ素子１２０４Ｂを、第１の方向とは対向する第２の方向に作動させることを含む。モータ１２０２Ａ、１２０２Ｂの第２のモータ素子１２０４Ｂ，１２０４Ｂを作動させることは、第１のモータ１２０２Ａの第２のモータ素子と、第２のモータ１２０２Ｂの第２のモータ素子を同時に作動させ、傾きステージプラットフォーム１０１０Ｂを、傾きステージ基盤１０１０Ａに対する第２の方向に回転させることを含む。図９を参照すると、例えば、第２のモータ素子１１０４Ｂを同時に作動させることによって、モータ１１０２Ａ−Ｃの少なくとも２つの第２のモータ素子１１０４Ｂを作動させることは、回転ステージ基盤１００８Ａに対して、回転ステージプラットフォーム１０１０Ｂを移動させる。
【０１１１】
＜ステージアセンブリのステージをロックする方法＞
図１６は、サンプルステージアセンブリのステージを、ある方向（例えば、前述したような方向あるいは位置）にロックするための方法１９００の一例を示す。方法１９００を説明するにおいて、前述した１以上のコンポーネント、フィーチャ、機能などを参照する。便利のよいときは、コンポーネントおよびフィーチャを参照符号によって参照する。設けられている参照符号は例示的なもので、排他的なものではない。例えば、方法１９００で説明されるフィーチャ、コンポーネント、機能などは、対応する番号つけられた素子、ここに説明される、他の対応するフィーチャを、それらの均等物と共に含む。
【０１１２】
１９０２において、ステージプラットフォームは、少なくとも１つのモータで、ステージ基盤に対し、移動させられる。例えば、ここに説明するように、複数の線形、回転及び傾きステージ３００−３０４、６００、６０２が説明される。ステージのそれぞれは、それぞれのステージプラットフォームとステージ基盤を含む。ここに説明するように、１以上のモータは、ステージ基盤に対し、ステージプラットフォームを移動させるように作動する。１９０４において、方法１９００は、ステージプラットフォームの動きを、そのそれぞれのステージ基盤に対し、固定することを含む。任意に、方法１９００は、例えば、複数装置アセンブリ１００に関連したアクチュエータの動作によって、テストアセンブリ１１２を動かすことを含む。例えば、マウントステージ１０１のインタフェースを介して、テストアセンブリマウント２０２で移動される、アセンブリ１００よる作動は、ステージプラットフォーム（例えば、サンプルステージ面２０８）の動きに対し、更なる柔軟性を提供する。
【０１１３】
１９０６において、方法１９００は、ステージ基盤に対し、ステージプラットフォームを静的にクランプすることを含む。例えば、アセンブリをクランプする例が、クランプアセンブリ１１１０及び１２０８を含む、図９及び１０Ａに示されている。それぞれのステージプラットフォーム１００８Ｂ及び１０１０Ｂが、図９及び図１０Ａが示されており、対応するステージ基盤１００８Ａ及び１０１０Ａも、図９及び１０Ａに示されている。静的なクランプは、以下のものの内の１以上を含む。１９０８において、クランプ面と少なくとも１つのモータは、共に、例えば、ここに説明する１以上のアクチュエータ、ばねなどの動作によって、バイアスされる。１９１０において、ステージプラットフォームは、クランプ面と少なくとも１つのモータとの間に結合される。一例では、クランプ面が、回転ベアリング１０１４の少なくとも一部によって、図９に示されている。クランプ面の他の例が、軸１２００（それを通って伸びる軸１２００を含む傾きスピンドルアセンブリ１０２０の断面の図１０Ｂも参照）によって、図１０Ａに示されている。モータの例が、それぞれフィーチャ１１０２Ａ−１１０２Ｃ及び１２０２Ａ，１２０２Ｂに対応する図９及び１０Ａに同様に提供されている。
【０１１４】
一例では、方法１９００に説明される少なくとも１つのモータは、ステージ基盤に対する、ステージプラットフォームの少なくとも１方向の動きを提供するように構成されているピエゾモータを含む。例えば、図９に示されるように、モータ１１０２Ａ−Ｃのそれぞれは、対向する第１及び第２の方向に回転動作を提供するように構成されている、個別のモータ素子１１０４Ａ，１１０４Ｂ（第１及び第２のモータ素子）を含む。一例では、ステージ基盤１００８Ａに対するステージプラットフォーム１００８Ｂなどのステージプラットフォームの動きを固定することは、少なくとも１つのモータ、例えば、モータ素子１１０４Ａ，１１０４Ｂのそれぞれ、の作動を緩和（停止）させる（relax）ことを含む。他の例では、方法１９００は、ステージ基盤１００８Ａに対し、例えば、ステージプラットフォーム１００８Ｂをクランプすることで、少なくとも１つのモータの作動を緩和させることにより、ステージプラットフォームの動きを固定することを組み込む。任意に、前述したように、モータ１１０２Ａ，１１０２Ｃ（あるいは、傾きステージ６０２のそれらに対応するもの）のそれぞれの、１以上のモータ素子１１０４Ａ，１１０４Ｂの作動を緩和することは、ステージ基盤１００８Ａに対する、ステージプラットフォーム１００８Ｂの静的なクランプを自動的に起動する。
【０１１５】
方法１９００のいくつかのオプションを以下に示す。一例では、クランプ面と、少なくとも１つのモータを一緒にバイアスすることは、１以上のモータ１１０２Ａ、１１０２Ｃなどの少なくとも１つのモータを、少なくとも１つのモータと結合している少なくとも１つのバイアス素子１１１４Ａ、１１１４Ｂでバイアスすることを含む。少なくとも１つのモータ１１０２Ａ−Ｃは、回転ベアリング１０１４の一部のような、クランプ面に向かってバイアスされる。他の例では、図１０Ａに示されるように、バイアス素子１２１２Ａ、１２１２Ｂ（図１０Ｂに示される）は、モータ１２０２Ａ、１２０２Ｂを、軸１２００などのようなクランプ面に向かってバイアスする。他の例では、少なくとも１つのモータをバイアスすることは、少なくとも１つのモータ１１０２Ａの、図９に示される、モータ素子１１０４Ａなどの、第１のモータ素子に、少なくとも１つのバイアス素子の第１のばね素子１１１４Ａで、第１のバイアスを印加することを含む。第２のバイアスが、少なくとも１つのバイアス素子の第２のばね素子１１１４Ｂによって、少なくとも１つのモータ１１０２Ａのモータ素子１１０４Ｂなどの第２のモータ素子に印加され、第１のモータ素子１１０４Ａは、ステージプラットフォームを、第１の方向に動かすよう構成され、第２のモータ素子１１０４Ｂは、例えば、第１の方向と対向する第２の方向に、ステージプラットフォームを動かすように構成される。任意に、それぞれのステージ基盤に対し、ステージプラットフォーム１００８Ｂあるいは１０１０Ｂなどのようなステージプラットフォームを動かすことは、図９に示されるドライブシュー１１０６、１２０６などのような、１以上のドライブシューを、前述した第１及び第２のモータ素子の１以上で動かすことを含む。図に示されるように、ドライブシュー１１０６、１２０６は、それぞれ、モータのそれぞれの第１及び第２のモータ素子の間に結合される。
【０１１６】
更に他の例では、方法１９００は、更に、図１０Ａ，１０Ｂで示されるバイアス素子１２１２Ａ、１２１２Ｂのような、少なくとも１つのバイアス素子の横方向の屈曲を、少なくとも１つの横方向支持バイアス素子１２１４Ａ、１２１４Ｂで制限することを含む。少なくとも１つの横方向支持バイアス素子１２１４Ａ，１２１４Ｂは、少なくとも１つのバイアス素子１２１２Ａ、１２１２Ｂと結合する。任意に、横方向支持バイアス素子は、図１０Ａに示される、モータ支持サドル１２０６などの介在構造によってバイアス素子と結合する。
【０１１７】
図９を参照すると、一例では、クランプ面と少なくとも１つのモータを一緒にバイアスすることは、ステージプラットフォーム１００８Ｂの周りに配置された少なくとも１つのモータ（例えば、３つのモータ１１０２Ａ−１１０２Ｃ）を、ステージプラットフォームの第１の面、例えば、図９に示されるように、１以上のドライブシュー１１０６と結合しているステージプラットフォームの面に向かってバイアスすることを含む。ステージプラットフォーム１００８Ｂを結合することは、１以上のモータ１１０２Ａ−Ｃを、第１の面に結合し、クランプ面（例えば、図１０Ａに示される回転ベアリング１０１４の一部）を、第１の面と対向するステージプラットフォームの第２の面と結合することを含む。一例では、ステージプラットフォーム１００８Ｂは、ステージプラットフォーム１００８Ｂに関連した回転フランジ１１００を含み、回転フランジ１１００は、図９に示される第１及び第２の対向する面を含む。例えば、示されるように、回転フランジ１１００の第１及び第２の面は、ドライブシュー１１０６と回転ベアリング１０１４の一部とそれぞれ結合されていることが示されている。
【０１１８】
更に別の例では、クランプ面と少なくとも１つのモータを一緒にバイアスすることは、ステージプラットフォーム１０１０Ｂの周りに間隔をあけられて配置された少なくとも２つのモータ１２０２Ａ，１２０２Ｂを、図１０Ａ及び１０Ｂに示される傾きスピンドル１０２０の外周のようなステージプラットフォームの第１の面に向かってバイアスすることを含む。同様に、ステージプラットフォーム１０１０Ｂを結合することは、少なくとも２つのモータ１２０２Ａを、傾きスピンドル１０２０の外周面などの第１の面と結合し、軸１２００などのようなクランプ面を、第１の面とは対向するステージプラットフォームの第２の面と結合することを含む。例えば、図１０Ｂに示されるように、軸１２００は、傾きスピンドル１０２０の内周面に結合される。図１０Ｂに示されるように、傾きスピンドル１０２０は、傾きステージプラットフォーム１０１０Ｂの一部であり、傾きスピンドルの外周に沿って伸びる第１の面と、傾きスピンドルの内周に沿って伸びる第２の面を含んでいる。
【０１１９】
＜クロスローラベアリングアセンブリの動作＞
図１７は、図１及び２に示されるサンプルステージ１１６などの複数自由度サンプルステージを用いるための方法２０００の一例を示す。方法２０００を説明するにおいて、前述した１以上のコンポーネント、フィーチャ、機能を参照する。便利な場合には、コンポーネント及びフィーチャへの参照は参照符号によって行なわれる。設けられた参照符号は、例示的なもので、排他的なものではない。例えば、方法２０００で説明するフィーチャ、コンポーネント、機能などは、対応する番号つけられた素子、ここに説明される、他の対応するフィーチャ（番号付けられている、及び、番号つけられていない両方）を、これらの均等物と共に含む。
【０１２０】
２００２において、方法２０００は、サンプルステージ面２０８に結合している複数の線形ステージの１以上の線形ステージ３００−３０４を作動することを含んでいる。１以上の線形ステージ３００−３０４のそれぞれは、それぞれの線形軸（例えば、ｘ、ｙ及びｚ軸）に沿って、ステージ基盤に可動なように結合しているステージプラットフォームを含む。作動することは、１以上の線形ステージ３００−３０４のためのそれぞれの線形軸に沿って、少なくとも１つのステージ基盤に対し、少なくとも１つのステージプラットフォームを移動することを含む。例えば、図３において示されるように、線形ステージ３００−３０４のそれぞれは、それぞれ、対応するステージ基盤３０８Ａ，３１０Ａ、３１２Ａ及びステージプラットフォーム３０８Ｂ、３１０Ｂ，３１２Ｂを含む。ステージプラットフォームのそれぞれは、例えば、各ステージに関連したアクチュエータ３０１によって、関連した線形ステージ３００−３０４の対応するステージ基盤に対して可動である。任意に、１以上の線形ステージ３００−３０４を作動することは、サンプルステージ面２０８を、機械的テスト装置１１４を含む１以上の装置にアラインメントすることを含む。
【０１２１】
２００４において、方法２０００は、更に、１以上のステージプラットフォームとステージ基盤の間に介在するクロスローラベアリングアセンブリ７０６で、複数の線形ステージ３００−３０４のそれぞれのステージ基盤に対し、及び、ステージのそれぞれの線形軸に対し、ステージプラットフォームの横方向の並進と傾きを制限することを含む。ここに説明するように、クロスローラベアリングアセンブリ７０６は、複数の円筒ベアリングを、交互にクロスされる構成で含む。例えば、クロスローラベアリングアセンブリ７０６内のそれぞれの隣接するローラベアリング９０８は、そのベアリングのいずれかの側において、隣接するローラベアリングに対し直角となっている。
【０１２２】
図７を参照すると、一例では、ステージプラットフォームの横方向の並進と傾きを制限することは、９０４Ａ，９０６Ｂのそれの（レールチャネル９００の）プラットフォーム平面インタフェース面を、複数の円筒ベアリング９０８の円筒ベアリング面（例えば、図７に示される円筒ベアリング面９１０）と結合させることを含む。更に、横方向の並進と傾きを制限することは、（レールチャネル９０２の）９０６Ａ、９０４Ｂなどのステージ基盤の基盤平面インタフェース面を、複数の円筒ベアリング９０８の円筒ベアリング面９１０と結合させることを含む。他の例では、横方向の並進と傾きを制限することは、プラットフォーム及び基盤平面インタフェース面の対向するペアを、複数の円筒ベアリング９０８の円筒ベアリング面と結合させることを含む。例えば、円筒ベアリング面９１０の第１のアレイ、例えば、第１の方向に向けられた円筒ベアリング（図７に示される左のベアリング９０８を参照）は、プラットフォームと基盤平面インタフェース面９０４Ａ−９０４Ｂの対向するペアの第１のペアと結合する。同様に、円筒ベアリング面９１０の第２のアレイは、図７の右のベアリング９０８で示されるような面９０４Ａ、９０４Ｂなどの、プラットフォームと基盤平面インタフェース面の対向するペアの第２のペアと結合する。
【０１２３】
前述したように、内部に複数のローラベアリング９０８を含むレールチャネル９００、９０２のそれぞれは、ローラベアリングを交互にクロスされる関係で含んでいる。例えば、前述したように、図７に示されるローラベアリング９０８は、対向するインタフェース面９０４Ａ、９０４Ｂのペアのそれぞれと結合している円筒ベアリング面を含んでいる。レールチャネル９００、９０２内の先行する、あるいは、後続のローラベアリング９０８は、インタフェース面９０６Ａ、９０６Ｂなどの、プラットフォームと基盤平面インタフェース面の対向するペアの第２のペアと結合する円筒ベアリング面９１０の第２のアレイを含む。図７に示されるように、インタフェース面９０４Ａ、９０４Ｂの第１のペアは、円筒ベアリングの交互にクロスされる構成に対応するインタフェース面９０６Ａ、９０６Ｂの第２のペアと角度を持っている。言い換えると、ステージプラットフォームとステージ基盤のそれぞれのレールチャネル９００、９０２は、複数のローラベアリング９０８のそれぞれの対応する円筒ベアリング面９１０と面対面で接触するように結合するようなサイズと形状をした、対向するインタフェース面９０４Ａ、９０４Ｂ及び９０６Ａ、９０６Ｂを含む。
【０１２４】
方法２０００のいくつかのオプションを以下に述べる。一例では、横方向の並進と傾きを制限することは、更に、１つのクロスローラベアラアセンブリ７０６で、複数の線形ステージ３００−３０４の１以上の線形ステージのそれぞれの線形軸に沿って、少なくともそれぞれのステージ基盤３１０Ａに対し、図７に示されたステージプラットフォーム３１０Ｂなどの、少なくとも１つのステージプラットフォームの動きをガイドすることを含む。ここに説明したように、クロスローラベアリングアセンブリ７０６は、並進と傾きがステージ線形軸と一致しないステージ基盤それぞれに対するステージプラットフォームの横方向の並進と傾きを、実質的に、防止あるいは制限する。クロスローラベアリングアセンブリ７０６は、したがって、サンプルステージ面２０８から、複数自由度サンプルステージ１１６に渡って、面対面結合の堅固な連続的一続きを提供する。更に、ステージプラットフォームはそれぞれのステージ基盤３０８Ａ，３１０Ａ、３１２Ａと可動なように結合しているので、ステージプラットフォーム３０８Ｂ、３１０Ｂ、３１２Ｂなどのステージプラットフォームの並進が、アセンブリ７０６内のローラベアリングのインタフェース関係に従って、それぞれの線形ステージ３００−３０４のそれぞれの線形軸に沿った動きに制限されることを、クロスローラベアリングアセンブリ７０６は保証する。クロスローラベアリングアセンブリ７０６は、したがって、線形ステージ３００−３０４の屈曲と傾きを実質防止し、一方、同時に、クロスローラベアリングアセンブリ７０６は、望ましい線形軸に沿ってのそれぞれのステージ基盤に対する複数のステージプラットフォームの並進を、正確に、かつ、信頼性高くガイドする。
【０１２５】
更に他の例では、１以上の線形ステージ３００−３０４を作動させることは、例えば、それぞれのステージ３００−３０４に関連したアクチュエータ３０１によって、それぞれのステージ基盤に対して、１以上のステージプラットフォーム３０８Ｂ、３１０Ｂ、３１２Ｂを移動させることを含む。一例では、アクチュエータ３０１は、これらには限定されるものではないが、ピエゾモータ、ステッピングモータ、ボイスコイルアクチュエータ、スティックスリップアクチュエータなどを含む。
【０１２６】
更に別の例では、方法２０００は、図２及び３で以前に示した、線形ステージアセンブリ２０４の線形ステージ３００−３０４の１以上の作動によって、機械的テスト装置１１４のような１以上の装置に、サンプルステージ面２０８をアラインメントすることを含む。任意に、サンプルステージ面を１以上の装置１１４にアラインメントすることは、複数の線形ステージ３００−３０４と結合されている１以上の回転あるいは傾きステージ６００、６０２で、サンプルステージ面２０８を回転し、あるいは、傾けることの１以上を含む。例えば、回転あるいは傾きステージ６００、６０２は、複数の線形ステージ及び線形ステージアセンブリ２０４と直列に結合している回転及び傾きステージアセンブリ２０６に組み込まれる。
【０１２７】
＜結論＞
ここに説明した装置と方法は、装置ハウジングの小型のチャンバ内での観察、機械的相互作用及びテストのためのサンプルの配置のために構成されているシステムを提供する。そのような装置ハウジングのチャンバは、装置ハウジング壁の物理的境界と共に、中心化されたテスト位置の回りに密にクラスタ化された一連の装置及び検出器（例えば、ＦＩＢ装置、１以上の電子後方散乱検出器（ＥＢＳＤ）、走査型電子顕微鏡用の電子銃など）を含む。
【０１２８】
ここに説明されたテストアセンブリ装置及び方法によって、複数自由度サンプルステージを使って、装置の密なクラスタの中で、サンプルを柔軟に移動することが出来る。テストアセンブリは、連続して、あるいは、同時に用いられる装置のそれぞれのテストパラメータ（例えば、焦点、装置範囲などの作業領域）にしたがって、チャンバ内で、サンプルを正確に、信頼性高く、素早く配置し、再配置するために、線形、回転及び傾きステージを含む複数自由度サンプルステージを用いる。更に、サンプルの配置及び方向付けは、クラスタ化された装置及び検出器によって囲まれる小型のチャンバの中心位置（局所的な一致領域）内で起こる。回転、傾き及び線形配置の組み合わせは、１以上の装置の作業領域に従った、中心位置におけるサンプルの方向付けと配置を容易にする。更に、サンプルの配置と再配置は、チャンバの開放と手動再配置を行なわずに行なわれる。
【０１２９】
他の例では、テストアセンブリは、少なくとも１つの追加的自由度をテストアセンブリに提供するために、機械的テスト装置（例えば、インデンテーション、引っかき先端、テンシルグリップなどを含むトランスデューサ）と結合している１以上のステージを含む。例えば、サンプルを第１の装置に向けるために傾かされ、回転されるサンプルは、１以上の装置と検出器の焦点あるいは作業距離と共に、それらの物理的ハウジングによって規定される小型のチャンバの中央位置の非常に近くに保持される。機械的テスト装置は、サンプルを機械的にテストするために、サンプルに対し、同様に配置可能である。テストアセンブリは、したがって、装置ハウジングの小型チャンバ内にもともと存在する装置のそれぞれのパラメータに従って、サンプルを配置し、方向付け、一方、同時に、機械的テスト装置をサンプルと相互作用するように配置する。機械的テスト装置を動かすことは、サンプルを、装置及び検出器の望ましい方向に維持し、それらを使うことが出来るようにし、サンプルの同時機械的テストを可能にもする。
【０１３０】
ここに説明したように、複数自由度サンプルステージ（及び、ある例では、機械的テスト装置）によれば、小型のチャンバの中心位置（例えば、局所的な一致領域）内で、サンプルを配置し、方向付けることができ、複数自由度サンプルステージが、中心位置の周りに密にクラスタ化された装置及び検出器とぶつかったり、衝突したりすることを実質的に防止できる。
【０１３１】
更に、テスト装置、例えば、１以上のＸ、Ｙ及びＺステージを含む線形ステージアセンブリは、かなり堅固な横方向の支持と線形ガイド機構を有する、１以上のベアリングアセンブリを含む。一例では、１以上のベアリングアセンブリは、これには限定されるものではないが、各ステージプラットフォームとステージ基盤との間で堅固な構造的インタフェースを提供する、１以上の線形ステージのためのクロスローラベアリングアセンブリを含む。円筒ベアリング面と対向するインタフェース面との間の面対面結合は、それぞれのステージの線形軸に一致しない軸に沿っての、それぞれの線形ステージのコンポーネントの相対的な動きを実質的に消去する。更に、１以上の回転及び傾きステージは、それぞれのステージ基盤に対し、静的に、各アクチュエータのステージプラットフォームを肯定的に保持するクランプアセンブリを含む。クランプアセンブリは、ステージプラットフォームを望ましい位置に固く保持するために複数の接触点でステージ基盤と結合するように、ステージプラットフォームをバイアスする。機械的テスト装置のサンプルとの結合（例えば、インデント、引っかき、テンシルローディングなど）と、対応する複数自由度サンプルステージへの力の伝達によっても、サンプルは、テストと観察のための望ましい配置と方向に、信頼性高く保持される。複数自由度ステージは、したがって、他の複数自由度アセンブリによって与えられる複合的な許容量なしに、線形、傾き、及び、回転配置の柔軟性を提供することができる。
【０１３２】
＜さまざまな注意と例＞
例１は、複数装置アセンブリのチャンバ内の動作のために構成されるテストアセンブリを含むことが出来るような、装置のような主題を含むことが出来、複数装置アセンブリの各装置は、局所的な一致領域を規定する作業領域を含み、テストアセンブリは、複数装置アセンブリのマウントステージと結合するよう構成されているテストアセンブリプラットフォームと、テストアセンブリプラットフォームと結合されており、サンプルステージ面上のサンプルと結合し、これをテストするように構成されている機械的テスト装置と、テストアセンブリプラットフォームと結合されている複数自由度サンプルステージアセンブリと、を含み、複数自由度サンプルステージは、サンプルステージ面と、テストアセンブリプラットフォームと直列に結合されている複数の線形ステージと、回転ステージと、傾きステージと、を含み、回転と傾きステージは、直列に結合され、サンプルステージ面と複数の線形アクチュエータとの間に結合され、複数自由度サンプルステージは、複数の線形、回転及び傾きステージの２以上の動きの組み合わせにより、局所的な一致領域内の作業領域のそれぞれへサンプルステージ面を方向付けるように構成されている。
【０１３３】
例２は、例１の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１の主題と組み合わせることができ、回転ステージは、回転ステージ基盤と可動なように結合されている回転ステージプラットフォームを含み、傾きステージは、傾きステージ基盤と可動なように結合されている傾きステージプラットフォームを含むことを任意に含む。
【０１３４】
例３は、例１または２の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１または２の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、回転及び傾きステージを含む回転及び傾きアセンブリを含み、回転及び傾きアセンブリは、複数の線形ステージと結合されている回転ステージ基盤と、回転ステージ基盤と可動なように結合され、回転ステージプラットフォームと傾きステージ基盤とを含む回転スピンドルと、回転スピンドルと可動なように結合されている傾きスピンドルと、を含むことを任意に含む。
【０１３５】
例４は、例１から３の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１から３の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、回転ステージ基盤は、傾きステージ基盤を囲んでいることを任意に含む。
【０１３６】
例５は、例１から４の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１から４の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、回転ステージは、回転ステージプラットフォームと回転ステージ基盤の間に介在した１以上のモータを含み、１以上のモータは、１以上の回転ステージプラットフォームあるいは基盤と直接、あるいは、間接に結合するようにバイアスされることを任意に含む。
【０１３７】
例６は、例１から６の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１から６の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、傾きステージは、傾きステージプラットフォームと傾きステージ基盤の間に介在する１以上のモータを含み、１以上のモータは、１以上の傾きステージプラットフォームあるいは基盤と直接あるいは間接に結合するようにバイアスされることを任意に含む。
【０１３８】
例７は、例１から６の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１から６の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、少なくとも１つの回転ステージと傾きステージは、１以上のモータを含み、１以上のモータのそれぞれは、それぞれの回転ステージ基盤あるいは傾きステージ基盤に対し、第１の方向に、回転ステージプラットフォームあるいは傾きステージプラットフォームの１つを動かすように構成されている第１のモータ素子と、それぞれの回転ステージ基盤あるいは傾きステージ基盤に対し、第１の方向と対向している第２の方向に、回転ステージプラットフォームあるいは傾きステージプラットフォームの１つを動かすように構成された第２のモータ素子と、第１と第２のモータ素子の間に結合されているドライブシューと、を含み、ドライブシューは、回転あるいは傾きステージプラットフォームあるいは、回転あるいは傾きステージ基盤の１つと可動なように結合していることを任意に含む。
【０１３９】
例８は、例１から７の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１から７の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、回転及び傾きステージは、テストアセンブリプラットフォームと複数の線形ステージの間の結合の位置から離れた複数の線形ステージの端に配置されており、サンプルステージ面の回転及び傾きは、複数の線形ステージの端近くに局在していることを任意に含む。
【０１４０】
例９は、例１から８の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１から８の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、複数自由度サンプルステージアセンブリは、複数装置アセンブリのチャンバの壁から隔離されていることを任意に含む。
【０１４１】
例１０は、例１から９の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１から９の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、傾きステージは、傾きの動き範囲を含み、回転ステージは、回転の動き範囲を含み、傾きと回転ステージは、サンプルステージ面が、局所的な一致領域内で、作業領域のそれぞれに方向付けられている間、それぞれの傾きと回転の動き範囲にわたって動作可能であることを任意に含む。
【０１４２】
例１１は、例１から１０の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１から１０の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、傾きの動き範囲は、約１８０度で、回転の動き範囲は約１８０度であることを任意に含む。
【０１４３】
例１２は、例１から１１の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１から１１の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、複数の線形ステージの少なくとも１つの線形ステージは、ステージ基盤に可動なように結合されているステージプラットフォームを含むことを任意に含む。
【０１４４】
例１３は、例１から１２の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１から１２の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、複数の線形ステージの第１のステージのステージプラットフォームは、線形ステージの第２のステージのステージ基盤に含まれることを任意に含む。
【０１４５】
例１４は、例１から１３の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１から１３の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、少なくとも１つのクロスローラベアリングアセンブリは、複数の線形ステージの１以上のステージプラットフォームとステージ基盤の間に結合されていることを任意に含む。
【０１４６】
例１５は、例１から１４の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１から１４の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、サンプルステージ面上のサンプルを配置し、サンプルステージ面上のサンプルを、機械的テスト装置を含むチャンバ内の１以上の装置の１以上の作業領域と一致するチャンバ内の第１の方向に方向付け、１以上の作業領域は、チャンバ内の局所的な一致領域を規定し、第１の方向のサンプルは、局所的な一致領域内にあり、方向付けることは、サンプルステージ面に結合されている傾きステージを傾けること、あるいは、サンプルステージ面に結合されている回転ステージを回転することの１以上を含み、サンプルステージ面上のサンプルを、１以上の装置の１以上の作業領域に一致する、チャンバ内の第２の方向に再方向付け、第２の方向は第１の方向と異なり、第２の方向のサンプルは、局所的な一致領域内にあり、再方向付けは、傾きステージを傾ける、あるいは、回転ステージを回転することの１以上を含む、ことを含むことが出来るなどのような、方法のような主題を含む。
【０１４７】
例１６は、例１から１５の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１から１５の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、サンプルステージ面上のサンプルを、第１の方向に方向付け、サンプルステージ面上のサンプルを第２の方向に再方向づけることは、それぞれ、サンプルステージ面上のサンプルを、１以上の作業領域を有する１以上の装置の第１の装置の第１の作業領域に一致する第１の方向に方向付け、サンプルステージ面上のサンプルを、第１の装置の第１の作業領域に一致する第２の方向に再方向付けることを含むことを任意に含む。
【０１４８】
例１７は、例１から１６の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１から１６の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、サンプルステージ面上のサンプルを第１の方向に方向付け、サンプルステージ面上のサンプルを第２の方向に再方向付けることは、それぞれ、サンプルステージ面上のサンプルを、１以上の作業領域を有する１以上の装置の第１の装置の第１の作業領域に一致する第１の方向に方向付け、サンプルステージ面上のサンプルを、１以上の作業領域を有する１以上の装置の第２の装置を第２の作業領域に一致する第２の方向に再方向付けることを含むことを任意に含む。
【０１４９】
例１８は、例１から１７の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１から１７の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、方向付け、再方向づけることの少なくとも１つは、回転及び傾きステージの１以上と結合している１以上の線形ステージにより、サンプルステージ面を線形に移動させることを含むことを任意に含む。
【０１５０】
例１９は、例１から１８の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１から１８の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、方向付け、再方向付けることは、１以上の線形ステージの線形並進によって、チャンバ内の１以上の装置に向けたサンプルステージ面と、１以上の傾き及び回転ステージの動きを制限することを含むことを任意に含む。
【０１５１】
例２０は、例１から１９の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１から１９の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、サンプルステージ面と、１以上の傾き及び回転ステージの動きを制限することは、１以上の線形ステージの線形並進とは対向する方向へと、サンプルステージ面のサンプルと機械的な相互作用するように構成されている機械的テスト装置を動かすことを含むことを任意に含む。
【０１５２】
例２１は、例１から２０の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１から２０の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、サンプルステージ面上のサンプルを第１の方向に方向付けることは、サンプルステージ面と結合する傾きステージを傾かせ、あるいは、サンプルステージ面に結合する回転ステージを回転し、サンプルステージ面を、サンプルステージ面を通って伸びるサンプル面回転軸の周りに回転することの、１以上を含み、サンプルステージ面上のサンプルを第２の方向に再方向づけることは、１以上の、傾きステージを傾け、あるいは、回転ステージを回転し、サンプルステージ面に結合している回転ステージを回転することの、１以上を含むことを任意に含む。
【０１５３】
例２２は、例１から２１の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１から２１の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、方向付け、再方向づけることの少なくとも１つは、少なくとも第１及び第２の方向に、サンプルステージ面上のサンプルとアラインメントするように、機械的テスト装置を動かすことを含むことを任意に含む。
【０１５４】
例２３は、例１から２２の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１から２２の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、機械的テスト装置を動かすことは、機械的テスト装置に結合している線形ステージアクチュエータを作動することを含むことを任意に含む。
【０１５５】
例２４は、例１から２３の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１から２３の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、サンプルステージ面と回転及び傾きステージを含むテストアセンブリプラットフォームを複数装置アセンブリのマウントステージに結合し、マウントされたテストアセンブリプラットフォームは、複数装置アセンブリの壁から離れて配置されていることを任意に含む。
【０１５６】
例２５は、例１から２４の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１から２４の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、傾きステージを傾けること、あるいは、回転ステージを回転することの１以上は、第１の方向に、第１のモータの第１のモータ素子を作動し、第１の方向に、第２のモータの第１のモータ素子を作動する、ことを含み、第１のモータは、第１のモータ素子と第２のモータ素子を含み、第２のモータは、第１のモータ素子と第２のモータ素子を含み、第１のモータの第１のモータ素子の作動と、第２のモータの第１のモータ素子の作動は同時であり、傾きステージ基盤に対し、１以上の傾きステージプラットフォームを、あるいは、回転ステージ基盤に対し、回転ステージプラットフォームを、第１の方向に回転させることを含むことを任意に含む。
【０１５７】
例２６は、例１から２５の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１から２５の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、傾きステージを傾かせる、あるいは、回転ステージを回転させることの１以上は、第１のモータの第２のモータ素子を第２の方向に作動し、第２のモータの第２のモータ素子を第２の方向に作動する、ことを含み、第２の方向は第１の方向と対向しており、第１のモータの第２のモータ素子の作動と、第２のモータの第２のモータ素子の作動は同時であり、傾きステージ基盤に対し、１以上の傾きステージプラットフォームを、あるいは、回転ステージ基盤に対し、回転ステージプラットフォームを、第２の方向に回転させることを含むことを任意に含む。
【０１５８】
例２７は、例１から２６の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１から２６の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、方向付け、再方向づけることの少なくとも１つは、１以上の回転及び傾きステージに結合している１以上の線形ステージで、サンプルステージ面を線形に並進することを含むことを任意に含む。
【０１５９】
例２８は、例１−２７の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１−２７の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、回転ステージと、回転ステージと結合している傾きステージと、回転ステージあるいは傾きステージの１つと結合しているサンプルステージ面と、を含み、回転及び傾きステージの１つあるいは両方は、ステージ基盤と、ステージ基盤と結合しているステージプラットフォームと、ステージ基盤あるいはステージプラットフォームの１つと可動なように結合している少なくとも１つのモータとを含み、少なくとも１つのモータは、ステージ基盤に対し、ステージプラットフォームを動かすように構成されており、回転及び傾きステージの１つあるいは両方は、クランプアセンブリを含み、クランプアセンブリは、ステージプラットフォームに沿って伸びるクランプ面と、モータとクランプ面の少なくとも１つに結合している少なくとも１つのバイアス素子とを含み、少なくとも１つのバイアス素子は、モータとクランプ面の１以上を一緒にバイアスし、クランプ面とモータは、その間にステージプラットフォームをクランプする、ことが出来るような、装置のような主題を含む。
【０１６０】
例２９は、例１−２８の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１−２８の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、少なくとも１つのモータは、少なくとも１つのピエゾモータを含むことを任意に含む。
【０１６１】
例３０は、例１−２９の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１−２９の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、少なくとも１つのバイアス素子は、第１のばねと第２のばねを含み、少なくとも１つのモータは、第１と第２のばねの間に配置されていることを任意に含む。
【０１６２】
例３１は、例１−３０の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１−３０の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、少なくとも１つのモータは、ステージ基盤に対し、第１の方向へステージプラットフォームを動かすように構成されている第１のモータ素子と、ステージ基盤に対し、第２の方向へステージプラットフォームを動かすように構成されている第２のモータ素子と、第１及び第２のモータ素子の間に結合されているドライブシューと、を含み、第２の方向は第１の方向とは対向しており、ドライブシューは、ステージプラットフォームあるいはステージ基盤の１つに可動なように結合されていることを任意に含む。
【０１６３】
例３２は、例１−３１の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１−３１の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、少なくとも１つのバイアス素子は、１以上のばねを含み、第１及び第２のモータ素子は、第１及び第２のばね接触点の間に介在されていることを任意に含む。
【０１６４】
例３３は、例１−３２の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１−３２の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、少なくとも１つのモータは、ステージプラットフォームとステージ基盤との間に介在されている少なくとも２つのモータを含むことを任意に含む。
【０１６５】
例３４は、例１−３３の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１−３３の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、回転ステージは、ステージプラットフォームの回りに間隔をあけて配置され、ステージプラットフォームの第１の面と可動なように結合している少なくとも３つのモータを含み、クランプ面は、ステージプラットフォームの第２の面に可動なように結合され、第２の面は、第１の面と対向しており、クランプ構成においては、少なくとも３つのモータは、第１の面に沿って結合され、クランプ面は、第２の面に沿って結合されることを含むことを任意に含む。
【０１６６】
例３５は、例１−３４の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１−３４の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、ステージプラットフォームは、ステージプラットフォームの周囲の回りに伸びる回転フランジを含み、回転フランジは、第１と第２の対向する面を含み、回転フランジは、クランプ面と少なくとも３つのモータの間に介在されていることを任意に含む。
【０１６７】
例３６は、例１−３５の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１−３５の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、傾きステージは、ステージプラットフォームの周りに間隔をあけて配置され、ステージプラットフォームの第１の面に可動なように結合されている少なくとも２つのモータを含み、クランプ面は、ステージプラットフォームの第２の面に沿って可動なように結合され、第２の面は第１の面と対向していることを任意に含む。
【０１６８】
例３７は、例１−３６の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１−３６の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、ステージプラットフォームは、第１の面と第２の面を含む傾きスピンドルを含み、第１の面は、傾きスピンドルの外周に沿って伸び、第２の面は、傾きスピンドルの内周に沿って伸び、クランプ構成においては、クランプ面は、第２の面に沿って結合し、少なくとも２つのモータは、第１の面に沿って結合することを任意に含む。
【０１６９】
例３８は、例１−３７の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１−３７の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、クランプ面は、傾きスピンドルを介して伸びる軸を含むことを任意に含む。
【０１７０】
例３９は、例１−３８の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１−３８の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、少なくとも１つのバイアス素子と結合している１以上の横方向支持バイアス素子を含み、１以上の横方向支持バイアス素子は、少なくとも１つのバイアス素子の横方向の屈曲を制限することを任意に含む。
【０１７１】
例４０は、例１−３９の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１−３９の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、少なくとも１つのバイアス素子は、モータに結合され、少なくとも１つのバイアス素子は、モータを、その間のステージプラットフォームで、クランプ面に向かってバイアスすることを任意に含む。
【０１７２】
例４１は、例１−４０の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１−４０の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、少なくとも１つの回転及び傾きステージに結合している１以上の線形ステージを任意に含む。
【０１７３】
例４２は、例１−４１の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１−４１の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、１以上の線形ステージは、互いに直列に接続されている複数の線形ステージを含むことを任意に含む。
【０１７４】
例４３は、例１−４２の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１−４２の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、１以上の線形ステージに結合しているテストアセンブリ基盤を任意に含む。
【０１７５】
例４４は、例１−４３の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１−４３の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、傾きステージは、直接、回転ステージに結合され、回転ステージは、直接、１以上の線形ステージに結合されていることを任意に含む。
【０１７６】
例４５は、例１−４４の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１−４４の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、少なくとも１つのモータで、ステージ基盤に対し、ステージプラットフォームを動かし、ステージプラットフォームの動きを固定し、ステージ基盤に対し、ステージプラットフォームを静的にクランプすることを含み、静的にクランプすることは、クランプ面と少なくとも１つのモータを一緒にバイアスし、ステージプラットフォームを、クランプ面と少なくとも１つのモータとの間に結合する、ことが出来るような、方法のような主題を含む。
【０１７７】
例４６は、例１−４５の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１−４５の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、ステージプラットフォームの動きを固定することは、少なくとも１つのモータを停止することを含むことを任意に含む。
【０１７８】
例４７は、例１−４６の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１−４６の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、ステージプラットフォームの動きを固定することは、ステージプラットフォームの静的クランプを自動的に起動することを任意に含む。
【０１７９】
例４８は、例１−４７の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１−４７の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、クランプ面と少なくとも１つのモータを一緒にバイアスすることは、少なくとも１つのモータに結合している少なくとも１つのバイアス素子で、少なくとも１つのモータをバイアスすることを含み、少なくとも１つのモータは、クランプ面に向かってバイアスされることを任意に含む。
【０１８０】
例４９は、例１−４８の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１−４８の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、少なくとも１つのモータをバイアスすることは、少なくとも１つのバイアス素子の第１のばね素子で、少なくとも１つのモータの第１のモータ素子に、第１のバイアスを印加し、少なくとも１つのバイアス素子の第２のばね素子で、少なくとも１つのモータの第２のモータに第２のバイアスを印加することを含み、第１のモータ素子は、第１の方向にステージプラットフォームを動かすように構成され、第２のモータ素子は、第２の方向にステージプラットフォームを動かすように構成されていることを任意に含む。
【０１８１】
例５０は、例１−４９の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１−４９の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、ステージプラットフォームを動かすことは、少なくとも１つのモータの第１及び第２のモータ素子の１以上でドライブシューを動かすことを含み、ドライブシューは、第１及び第２のモータ素子の間に結合されていることを任意に含む。
【０１８２】
例５１は、例１−５０の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１−５０の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、少なくとも１つの横方向支持バイアス素子によって、少なくとも１つのバイアス素子の横方向の屈曲を制限し、少なくとも１つの横方向支持バイアス素子は、少なくとも１つのバイアス素子に結合していることを任意に含む。
【０１８３】
例５２は、例１−５１の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１−５１の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、クランプ面と少なくとも１つのモータを一緒にバイアスすることは、ステージプラットフォームの周りに配置された少なくとも１つのモータを、ステージプラットフォームの第１の面に向かってバイアスすることを含み、ステージプラットフォームを結合することは、第１の面で、少なくとも１つのモータを結合し、第１の面に対向するステージプラットフォームの第２の面で、クランプ面を結合することを任意に含む。
【０１８４】
例５３は、例１−５２の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１−５２の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、ステージプラットフォームを結合することは、ステージプラットフォームの回転フランジを結合することを含み、回転フランジは、第１及び第２の対向する面を含むことを任意に含む。
【０１８５】
例５４は、例１−５３の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１−５３の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、クランプ面と少なくとも１つのモータを一緒にバイアスすることは、ステージプラットフォームの周りに間隔をあけて配置された少なくとも２つのモータを、ステージプラットフォームの第１の面に向かってバイアスし、ステージプラットフォームに結合することは、第１の面で、少なくとも２つのモータを結合し、第１の面に対向するステージプラットフォームの第２の面で、クランプ面を結合することを含むことを任意に含む。
【０１８６】
例５５は、例１−５４の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１−５４の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、ステージプラットフォームを結合することは、ステージプラットフォームの傾きスピンドルを結合することを含み、傾きスピンドルは、傾きスピンドルの外周に沿って伸びる第１の面と、傾きスピンドルの内周に沿って伸びる第２の面を含むことを任意に含む。
【０１８７】
例５６は、例１−５５の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１−５５の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、クランプ面をステージプラットフォームの第２の面に結合することは、軸を、傾きスピンドルの第２の面に結合することを含むことを任意に含む。
【０１８８】
例５７は、例１−５６の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１−５６の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、サンプルステージ面と、直列に結合しサンプルステージ面に結合している複数の線形ステージと、複数の線形ステージの少なくとも１つのステージ基盤とステージプラットフォームの間に介在している少なくとも１つのクロスローラベアリングアセンブリと、を含み、複数の線形ステージのそれぞれは、ステージ基盤と、ステージ基盤に可動なように結合しているステージプラットフォームと、ステージ基盤あるいはステージプラットフォームの少なくとも１つに結合しているアクチュエータとを含み、アクチュエータは、線形軸に沿って、ステージ基盤に対し、ステージプラットフォームを動かすように構成されており、少なくとも１つのクロスローラベアリングアセンブリは、複数の円筒ベアリングを交互にクロスされる構成で含み、複数の円筒ベアリングのそれぞれは、ステージプラットフォームとステージ基盤上の、対向する平面インタフェース面の間に結合している円筒ベアリング面を含む、ことが出来るような、装置のような主題を含む。
【０１８９】
例５８は、例１−５７の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１−５７の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、複数の線形ステージは、３つの線形ステージを含み、ステージのそれぞれの線形軸は、非平行で、複数の線形ステージに印加される第１の力ベクトルによって、３つの線形ステージの少なくとも２つの線形ステージのクロスローラベアリングアセンブリは、間に介在する円筒ベアリング面に結合している、それぞれのステージプラットフォームとステージ基盤上の対向する平面インタフェース面の第１のアレイを提供し、複数の線形ステージに印加される第２の力ベクトルによって、３つの線形ステージの少なくとも２つの線形ステージのクロスローラベアリングアセンブリは、間に介在する円筒ベアリング面に結合している、それぞれのステージプラットフォームとステージ基盤上の対向する平面インタフェース面の第２のアレイを提供し、第２の力ベクトルは、第１の力ベクトルとは非平行であることを任意に含む。
【０１９０】
例５９は、例１−５８の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１−５８の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、少なくとも１つのクロスローラベアリングアセンブリは、ステージ基盤内の第１のレールチャネルと、ステージプラットフォーム内の第２のレールチャネルとを含み、第２のレールチャネルは、第１のレールチャネルと対向して、アラインメントされており、第１及び第２のレールチャネルは、対向するインタフェース面の第１のペアを含み、第１及び第２のレールチャネルは、対向するインタフェース面の第２のペアを含み、対向するインタフェース面の第２のペアは、対向するインタフェース面の第１のペアと角度をなしており、複数の円筒ベアリングは、第１及び第２のレールチャネル内で、円筒ベアリング面と交互にクロスされる構成で配置されており、対向するインタフェース面の第１及び第２のペアの間に結合されていることを任意に含む。 
【０１９１】
例６０は、例１−５９の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１−５９の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、対向するインタフェース面の第１及び第２のペアは、線形軸とアラインメントされ、平行に伸びていることを任意に含む。
【０１９２】
例６１は、例１−６０の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１−６０の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、対向するインタフェース面の第１及び第２のペアは、複数の円筒ベアリングの周りに伸びていることを任意に含む。
【０１９３】
例６２は、例１−６１の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１−６１の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、少なくとも１つのクロスローラベアリングアセンブリは、第１及び第２のクロスローラベアリングアセンブリを含み、アクチュエータは、第１及び第２のクロスローラベアリングアセンブリの間に配置されていることを任意に含む。
【０１９４】
例６３は、例１−６２の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１−６２の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、テストアセンブリプラットフォームに結合している機械的テスト装置と、複数の線形ステージの少なくとも１つに結合しているテストアセンブリプラットフォームとを含み、テストアセンブリプラットフォームは、複数装置アセンブリのマウントステージと結合するように構成されていることを任意に含む。
【０１９５】
例６４は、例１−６３の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１−６３の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、交互にクロスされる構成にある複数の円筒ベアリングの２以上は、隣接する円筒ベアリング面に沿って互いに結合されており、隣接する円筒ベアリング面は、互いに直交していることを任意に含む。
【０１９６】
例６５は、例１−６４の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１−６４の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、複数の円筒ベアリングのそれぞれは、平面端面を含み、円筒ベアリング面は、平面端面間に介在し、平面端面の直径は、円筒ベアリング面の長さより大きいことを任意に含む。
【０１９７】
例６６は、例１−６５の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１−６５の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、複数の線形ステージの１つの線形ステージのステージプラットフォームは、複数の線形ステージの他の線形ステージのステージ基盤を含むことを任意に含む。
【０１９８】
例６７は、例１−６６の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１−６６の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、アクチュエータは、ステージプラットフォームあるいはステージ基盤の１つに固定され、アクチュエータは、アクチュエータが固定されているステージプラットフォームあるいはステージ基盤と共に動くことを任意に含む。
【０１９９】
例６８は、例１−６７の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１−６７の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、サンプルステージ面に結合している複数の線形ステージの１以上の線形ステージを作動し、１以上の線形ステージのそれぞれが、それぞれ線形軸に沿ってステージ基盤に可動なように結合しているステージプラットフォームを含み、作動することは、それぞれの線形軸に沿って、少なくとも１つのステージ基盤に対し、少なくとも１つのステージプラットフォームを移動することを含み、１以上の線形ステージを作動することは、機械的テスト装置を含む１以上の装置で、サンプルステージ面をアラインメントし、複数の線形ステージのステージ基盤に対して、及び、線形軸に対して、１以上のステージプラットフォームとステージ基盤の間に介在されているクロスローラベアリングアセンブリで、ステージプラットフォームの横方向の並進と傾きを制限することを含み、クロスローラベアリングアセンブリは、交互にクロスされる構成の複数の円筒ベアリングを含む、ことが出来るような、方法のような主題を含む。
【０２００】
例６９は、例１−６８の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１−６８の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、横方向の並進と傾きを制限することは、ステージプラットフォームのプラットフォーム平面インタフェース面を、複数の円筒ベアリングの円筒ベアリング面と結合し、ステージ基盤の基盤平面インタフェース面を、複数の円筒ベアリングの円筒ベアリング面と結合することを任意に含む。
【０２０１】
例７０は、例１−６９の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１−６９の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、横方向の並進と傾きを制限することは、プラットフォームと基盤平面インタフェース面の対向するペアを、プラットフォームと基盤平面インタフェース面の対向するペアの第１のペアと結合している円筒ベアリング面の第１のアレイと、プラットフォームと基盤平面インタフェース面の対向するペアの第２のペアと結合している円筒ベアリング面の第２のアレイとで、複数の円筒ベアリングの円筒ベアリング面と結合することを含み、インタフェース面の第１のペアは、円筒ベアリングの交互にクロスされる構成に対応するインタフェース面の第２のペアと角度を持っていることを任意に含む。
【０２０２】
例７１は、例１−７０の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１−７０の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、横方向の並進と傾きを制限することは、クロスローラベアリングアセンブリの１つで、複数の線形ステージの線形ステージの１つのそれぞれの線形軸に沿って、それぞれのステージ基盤の少なくとも１つに対し、ステージプラットフォームの少なくとも１つの動きをガイドすることを含むことを任意に含む。
【０２０３】
例７２は、例１−７１の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１−７１の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、サンプルステージ面を１以上の装置でアラインメントすることは、複数の線形ステージと結合している１以上の回転あるいは傾きステージで、サンプルステージ面を回転する、あるいは傾けることの１以上を含むことを任意に含む。
【０２０４】
例７３は、例１−７２の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１−７２の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、モジュール装置アセンブリは、ステージ基盤と、ステージ基盤と可動なように結合しているステージマウントと、ステージマウントと結合している１以上のアクチュエータと、を含むステージと、ステージと結合するように構成されている少なくとも１つの機械的テストアセンブリと、を備え、ステージマウントは、１以上の機械的テスト装置に結合するように構成されているステージインタフェースプロファイルを含み、１以上のアクチュエータは、ステージ基盤に対し、ステージマウントを動かすように構成され、少なくとも１つの機械的テストアセンブリは、機械的テスト装置と装置ハウジングとを含み、装置ハウジングは、ステージインタフェースプロファイルと相補的な装置インタフェースプロファイルを含み、装置インタフェースプロファイルが、ステージインタフェースプロファイルと結合されるとき、少なくとも１つの機械的テストアセンブリは、ステージマウントに着脱可動なように結合する、ことが出来るような、方法のような主題を含む。
【０２０５】
例７４は、例１−７３の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１−７３の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、ステージ基盤とステージマウントとの間に結合されている１以上のずれセンサを含み、１以上のずれセンサは、ステージマウントのずれを測定するように構成されていることを任意に含む。
【０２０６】
例７５は、例１−７４の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１−７４の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、少なくとも１つの機械的テストアセンブリは、第１及び第２の機械的テストアセンブリを含み、第１の機械的テストアセンブリは、第１の機械的テスト装置と、ステージインタフェースプロファイルと相補的な第１の装置インタフェースプロファイルとを含み、第２の機械的テストアセンブリは、第２の機械的テスト装置と、ステージインタフェースプロファイルと相補的な第２の装置インタフェースプロファイルとを含むことを任意に含む。
【０２０７】
例７６は、例１−７５の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１−７５の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、たわみステージと結合している線形ステージを任意に含み、線形ステージは、たわみステージと少なくとも１つの機械的テストアセンブリを動かすように構成されている。
【０２０８】
例７７は、例１−７６の主題を含むことができ、あるいは、任意に例１−７６の１つ、あるいは、任意の組み合わせの主題と組み合わせることができ、たわみステージは、ステージ基盤とステージマウントとの間に結合されている１以上のばねを含み、１以上のばねは、単一軸方向にステージマウントの動きを制限することを任意に含む。
【０２０９】
これらの非限定的な例のそれぞれは、それ自体で使用可能であり、あるいは、任意の１以上の他の例との任意の置換、あるいは、組み合わせによって、組み合わせることも可能である。
【０２１０】
上記詳細な説明は、詳細な説明の一部を構成する添付図面の参照を含んでいる。図面は、図示により、本発明が実装できる特定の実施形態を示す。これらの実施形態は、また、「例」として、ここで参照する。そのような例は、図示され、あるいは、説明されたものに加えて構成要素を含むことが出来る。しかし、本発明者は、また、それらの、示され、あるいは、説明された構成要素のみが設けられた例も考えた。更に、本発明者は、また、ここに図示され、あるいは、説明された、特定の例（あるいは、１以上のそれらの側面）について、あるいは、他の例（あるいは、１以上のそれらの側面）について、図示され、あるいは、説明された、それらの構成要素（あるいは、１以上のそれらの側面）の任意の組み合わせ、あるいは、置換を用いた例も考えた。
【０２１１】
本文書と、参照文献として組み込まれた任意の文書との間で、使用の不整合がある場合には、本文書の使用が優先される。
【０２１２】
本文書においては、特許文書においてよくあるように、語句「ａ」あるいは「ａｎ」を、任意の他の場合や「少なくとも１つ」あるいは「１以上」の使用に独立して、１以上を含むように用いている。本文書では、語句「あるいは」は、非排他的であることを指し、あるいは、他に示されない限り、「ＡあるいはＢ」は、「ＡであるがＢでない」、「ＢであるがＡでない」及び「Ａ及びＢ」を含むように用いられている。本文書では、語句「含む」および「において」は、それぞれ語句「を備える」および「において」の平易な英語の等価物として用いている。また、以下の請求項では、語句「含む」および「備える」は、開放的な意味で、つまり、請求項の中でそのような語句の後にリストされるものに加えた構成要素を含むシステム、装置、製品、合成物、製剤、あるいは、処理は、依然、その請求項の範囲内であると考えられる。更に、以下の請求項では、語句「第１の」、「第２の」および「第３の」などは、ラベル付けのためだけに用いられており、それらの物体に数字的要求を課すことは意図していない。
【０２１３】
ここに説明した方法の例は、少なくとも部分的には、マシンあるいはコンピュータ関連とすることができる。ある例は、上記の例で説明された方法を実行する電子装置を構成するように動作する命令が符号化されたコンピュータ読み取り可能な媒体あるいはマシン読み取り可能な媒体を含むことが出来る。そのような方法の実装は、マイクロコード、アセンブリ言語コード、高レベル言語コードなどのコードを含むことが出来る。そのようなコードは、さまざまな方法を実行するためのコンピュータ読み取り可能な命令を含むことが出来る。コードは、コンピュータプログラム製品の一部を構成するだろう。更に、ある例では、コードは、実行や他のときの間、１以上の揮発性、非一過性あるいは、不揮発性実体的コンピュータ読み取り可能な媒体に実体的に格納されることが出来る。これらの実体的コンピュータ読み取り可能な媒体の例は、ハードディスク、離脱可能な磁気ディスク、離脱可能な光ディスク（例えば、コンパクトディスク、および、デジタルビデオディスク）、磁気カセット、メモリカード、あるいはスティック、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）などを含むことが出来るが、これらには限定されない。
【０２１４】
上記説明は、例示的なもので、限定的なことを意図していない。例えば、上記例（あるいは、１以上のそれらの側面）は、互いに組み合わせて用いられるだろう。他の実施形態は、上記説明を読む当業者によるなどして用いることが出来る。要約書は、読者が迅速に、技術的開示の性質を調べることができるように、37 C.F.R. §1.72(b)に従って用意された。これは請求項の範囲や意味を解釈したり限定したりするために用いられないであろうという理解を申し上げる。また、上記詳細な説明においては、さまざまな特徴が開示をスムースにするためにグループにまとめられるだろう。これは、請求項に記載されていない開示の特徴が、任意の請求項に本質的であると意図しているとして解釈されるべきではない。むしろ、本発明の主題は、特定の開示の実施形態の全ての特徴よりも少ないものの中に存在しているだろう。したがって、以下の請求項は、ここで、詳細な説明に組み込まれ、各請求項は、それ自体で別個の実施形態であり、そのような実施形態は、さまざまな組み合わせ、あるいは、置換により、互いに組み合わせることが可能であると考えられる。本発明の範囲は、請求項が許される均等物の全範囲と共に、添付の請求項を参照して決定されるべきである。
（付記１）
複数装置アセンブリのチャンバ内での作動のために構成され、前記複数装置アセンブリの各装置が、作業領域を含み、前記作業領域は、局所的な一致領域を規定する、テストアセンブリであって、
前記複数装置アセンブリのマウントステージと結合するよう構成されているテストアセンブリプラットフォームと、
前記テストアセンブリプラットフォームと結合し、サンプルステージ面上のサンプルと結合し、テストするように構成されている機械的テスト装置と、
前記テストアセンブリプラットフォームと結合している複数自由度サンプルステージアセンブリと、を備え、
前記複数自由度サンプルステージは、
前記サンプルステージ面と、
前記テストアセンブリプラットフォームと直列に結合している複数の線形ステージと、
回転ステージと、
傾きステージと、を含み、
前記回転及び傾きステージは、前記サンプルステージ面と、複数の線形アクチュエータとの間に直列に結合され、
前記複数自由度サンプルステージは、前記複数の線形、回転及び傾きステージの２以上の動きの組み合わせにより、前記サンプルステージ面を、前記局所的な一致領域内の前記作業領域のそれぞれに方向付けるように構成されていることを特徴とするテストアセンブリ。
（付記２）
前記回転ステージは、回転ステージ基盤と可動なように結合している回転ステージプラットフォームを含み、前記傾きステージは、傾きステージ基盤と可動なように結合している傾きステージプラットフォームを含む、ことを特徴とする付記１に記載のテストアセンブリ。
（付記３）
前記回転及び傾きステージを含む回転及び傾きアセンブリを備え、前記回転及び傾きアセンブリは、前記複数の線形ステージと結合し、前記回転及び傾きアセンブリは、
前記複数の線形ステージに結合している前記回転ステージ基盤と、
前記回転ステージ基盤と可動なように結合し、前記回転ステージプラットフォームと前記傾きステージ基盤とを含む回転スピンドルと、
前記回転スピンドルと可動なように結合している傾きスピンドルと、を含む、ことを特徴とする付記２に記載のテストアセンブリ。
（付記４）
前記回転ステージ基盤は、前記傾きステージ基盤を囲むことを特徴とする付記２に記載のテストアセンブリ。
（付記５）
前記回転ステージは、前記回転ステージプラットフォームと前記回転ステージ基盤との間に介在している１以上のモータを含み、前記１以上のモータは、前記回転ステージプラットフォームあるいは基盤の１以上と、直接に、あるいは、間接に結合するようにバイアスされる、ことを特徴とする付記２に記載のテストアセンブリ。
（付記６）
前記傾きステージは、前記傾きステージプラットフォームと前記傾きステージ基盤との間に介在している１以上のモータを含み、前記１以上のモータは、前記傾きステージプラットフォームあるいは基盤の１以上に、直接に、あるいは、間接に結合するようにバイアスされる、ことを特徴とする付記２に記載のテストアセンブリ。
（付記７）
前記回転ステージと前記傾きステージの少なくとも１つは、１以上のモータを含み、前記１以上のモータのそれぞれは、
前記回転ステージプラットフォームあるいは前記傾きステージプラットフォームの１つを、前記それぞれの回転ステージ基盤あるいは、前記傾きステージ基盤に対し、第１の方向に動かすように構成されている第１のモータ素子と、
前記回転ステージプラットフォームあるいは前記傾きステージプラットフォームの１つを、前記それぞれの回転ステージ基盤あるいは前記傾きステージ基盤に対し、第２の方向に動かすように構成され、前記第２の方向は前記第１の方向と対向する第２のモータ素子と、
前記第１及び第２のモータ素子の間に結合され、前記回転、あるいは、傾きステージプラットフォーム、あるいは、前記回転、あるいは、傾きステージ基盤の１つに可動なように結合されているドライブシューと、を含むことを特徴とする付記２に記載のテストアセンブリ。
（付記８）
前記回転及び傾きステージは、前記テストアセンブリプラットフォームと前記複数の線形ステージとの間の結合の位置から離れた、前記複数の線形ステージの端に配置されており、前記サンプルステージ面の回転と傾きは、前記複数の線形ステージの前記端の近くに局在していることを特徴とする付記１に記載のテストアセンブリ。
（付記９）
前記複数自由度サンプルステージアセンブリは、複数装置アセンブリのチャンバの壁から隔離されていることを特徴とする付記１に記載のテストアセンブリ。
（付記１０）
前記傾きステージは、傾きの動き範囲を含み、前記回転ステージは、回転の動き範囲を含み、前記傾き及び回転ステージは、前記サンプルステージ面が、前記局所的な一致領域内の前記作業領域のそれぞれに方向付けられている間、前記それぞれの傾き及び回転の動き範囲にわたって動作可能であることを特徴とする付記１に記載のテストアセンブリ。
（付記１１）
前記傾きの動き範囲は、約１８０度であり、前記回転の動き範囲は、約１８０度であることを特徴とする付記１０に記載のテストアセンブリ。
（付記１２）
前記複数の線形ステージの少なくとも１つの線形ステージは、ステージ基盤と可動なように結合しているステージプラットフォームを含むことを特徴とする付記１に記載のテストアセンブリ。
（付記１３）
前記複数の線形ステージの第１のステージの前記ステージプラットフォームは、前記線形ステージの第２のステージの前記ステージ基盤内に含まれていることを特徴とする付記１２に記載のテストアセンブリ。
（付記１４）
少なくとも１つのクロスローラベアリングアセンブリは、前記複数の線形ステージの１以上の前記ステージプラットフォームと前記ステージ基盤との間に結合されていることを特徴とする付記１２に記載のテストアセンブリ。
（付記１５）
複数自由度サンプルステージアセンブリを用い、複数装置アセンブリのチャンバ内でサンプルを方向付ける方法であって、
サンプルステージ面上のサンプルを配置し、
機械的テスト装置を含む前記チャンバ内の１以上の装置の１以上の作業領域に一致する前記チャンバ内の第１の方向に、前記サンプルステージ面上の前記サンプルを方向付け、
前記１以上の装置の１以上の作業領域に一致する前記チャンバ内の第２の方向に、前記サンプルステージ面上の前記サンプルを再方向付けする、ことを含み、
前記１以上の作業領域は、前記チャンバ内の局所的な一致領域を規定し、前記第１の方向の前記サンプルは、前記局所的な一致領域内にあり、
方向付けることは、
前記サンプルステージ面に結合している傾きステージを傾け、あるいは、
前記サンプルステージ面に結合している回転ステージを回転することの、１以上を含み、
前記第２の方向は、前記第１の方向と異なり、前記第２の方向の前記サンプルは、前記局所的な一致領域内にあり、再方向付けすることは、前記傾きステージを傾けること、あるいは、前記回転ステージを回転することの１以上を含む、ことを特徴とする方法。
（付記１６）
前記第１の方向に、前記サンプルステージ面上の前記サンプルを方向付け、前記第２の方向に、前記サンプルステージ面上の前記サンプルを再方向付けることのそれぞれは、
前記１以上の作業領域を有する前記１以上の装置の第１の装置の第１の作業領域に一致する前記第１の方向に、前記サンプルステージ面上の前記サンプルを方向付け、
前記第１の装置の前記第１の作業領域に一致する前記第２の方向に、前記サンプルステージ面上の前記サンプルを再方向付ける、ことを特徴とする付記１５に記載の方法。
（付記１７）
前記第１の方向に、前記サンプルステージ面上の前記サンプルを方向付け、前記第２の方向に、前記サンプルステージ面上の前記サンプルを再方向付けることのそれぞれは、
１以上の作業領域を有する前記１以上の装置の第１の装置の第１の作業領域と一致する前記第１の方向に、前記サンプルステージ面上の前記サンプルを方向付け、
１以上の作業領域を有する前記１以上の装置の第２の装置の第２の作業領域に一致する前記第２の方向に、前記サンプルステージ面上の前記サンプルを再方向付ける、ことを特徴とする付記１５に記載の方法。
（付記１８）
方向付けることと再方向付けることの少なくとも１つは、１以上の前記回転及び傾きステージに結合している１以上の線形ステージで、前記サンプルステージ面を線形的に動かすことを含む、ことを特徴とする付記１５に記載の方法。
（付記１９）
方向付け、再方向付けることは、前記サンプルステージ面と、１以上の前記傾き及び回転ステージの、前記１以上の線形ステージの線形並進で、前記チャンバ内の１以上の前記装置に向かう動きを制限することを含む、ことを特徴とする付記１８に記載の方法。
（付記２０）
前記サンプルステージ面と、１以上の前記傾き及び回転ステージの動きを制限することは、前記１以上の線形ステージの前記線形並進と対向する方向へ、前記機械的テスト装置を動かすことを含み、前記機械的テスト装置は、前記サンプルステージ面上のサンプルと機械的に相互作用するように構成されている、ことを特徴とする付記１９に記載の方法。
（付記２１）
前記第１の方向に、前記サンプルステージ面上の前記サンプルを方向付けることは、
前記サンプルステージ面と結合している傾きステージを傾け、あるいは、
前記サンプルステージ面に結合している回転ステージを回転し、
及び、
前記サンプルステージ面を介して伸びるサンプル面回転軸の周りに前記サンプルステージ面を回転させることの、１以上を含み、
前記第２の方向に、前記サンプルステージ面上の前記サンプルを再方向付けることは、前記傾きステージを傾ける、あるいは、前記回転ステージを回転する、及び、前記サンプルステージ面に結合している前記回転ステージを回転することの、１以上を含む、ことを特徴とする付記１５に記載の方法。
（付記２２）
方向付け、再方向付けることの少なくとも１つは、前記機械的テスト装置を、少なくとも前記第１及び第２の方向に、前記サンプルステージ面上の前記サンプルとアラインメントするように動かすことを含む、ことを特徴とする付記１５に記載の方法。
（付記２３）
前記機械的テスト装置を動かすことは、前記機械的テスト装置と結合している線形ステージアクチュエータを作動することを含む、ことを特徴とする付記２２に記載の方法。
（付記２４）
前記サンプルステージ面と、前記回転及び傾きステージを含む、テストアセンブリプラットフォームを、前記複数装置アセンブリのマウントステージに結合することを含み、マウントされている前記テストアセンブリプラットフォームは、前記複数装置アセンブリの壁から奥まっていることを特徴とする付記１５に記載の方法。
（付記２５）
前記傾きステージを傾けること、あるいは、前記回転ステージを回転することの１以上は、
第１の方向に、第１のモータの第１のモータ素子を作動し、
前記第１の方向に、第２のモータの第１のモータ素子を作動する、ことを含み、
前記第１のモータは、前記第１のモータ素子と第２のモータ素子を含み、
前記第２のモータは、前記第１のモータ素子と第２のモータ素子を含み、
前記第１のモータの前記第１のモータ素子の作動は、前記第２のモータの前記第１のモータ素子の作動と同時であり、前記第１の方向に、前記傾きステージ基盤に対して、１以上の前記傾きステージプラットフォームを、あるいは、前記回転ステージ基盤に対して、前記回転ステージプラットフォームを、回転する、ことを特徴とする付記１５に記載の方法。
（付記２６）
前記傾きステージを傾けること、あるいは、前記回転ステージを回転することの１以上は、
第２の方向に、前記第１のモータの前記第２のモータ素子を作動し、
前記第２の方向に、前記第２のモータの前記第２のモータ素子を作動する、ことを含み、
前記第２の方向は、前記第１の方向と対向し、
前記第１のモータの前記第２のモータ素子の作動は、前記第２のモータの前記第２のモータ素子の作動と同時であり、前記第２の方向へ、前記傾きステージ基盤に対して、１以上の前記傾きステージプラットフォームを、あるいは、前記回転ステージ基盤に対して、前記回転ステージプラットフォームを、回転する、ことを特徴とする付記２５に記載の方法。
（付記２７）
方向付け、再方向付けることの少なくとも１つは、１以上の前記回転及び傾きステージに結合している１以上の線形ステージで、前記サンプルステージ面を線形に並進することを含むことを特徴とする付記１５に記載の方法。
（付記２８）
テストアセンブリのサンプルステージアセンブリであって、
回転ステージと、
前記回転ステージと結合している傾きステージと、
前記回転ステージ、あるいは、前記傾きステージの１つと結合しているサンプルステージ面と、を備え、
前記回転と傾きステージの一方あるいは両方は、
ステージ基盤と、
前記ステージ基盤と結合しているステージプラットフォームと、
前記ステージ基盤あるいは前記ステージプラットフォームの１つと可動なように結合している少なくとも１つのモータと、を備え、
前記少なくとも１つのモータは、前記ステージ基盤に対し、前記ステージプラットフォームを動かすように構成されており、
前記回転と傾きステージの一方あるいは両方は、クランプアセンブリを含み、
前記クランプアセンブリは、
前記ステージプラットフォームに沿って伸びるクランプ面と、
前記モータと前記クランプ面の少なくとも１つに結合されている少なくとも１つのバイアス素子と、を備え、
前記少なくとも１つのバイアス素子は、前記モータと前記クランプ面の１以上を一緒にバイアスし、前記クランプ面と前記モータは、それらの間に前記ステージプラットフォームをクランプする、ことを特徴とするサンプルステージアセンブリ。 
（付記２９）
前記少なくとも１つのモータは、少なくとも１つのピエゾモータを含むことを特徴とする付記２８に記載のサンプルステージアセンブリ。
（付記３０）
前記少なくとも１つのバイアス素子は、第１のばねと第２のばねを含み、前記少なくとも１つのモータは、前記第１及び第２のばねの間に配置されていることを特徴とする付記２８に記載のサンプルステージアセンブリ。
（付記３１）
前記少なくとも１つのモータは、
前記ステージ基盤に対して、第１の方向に前記ステージプラットフォームを動かすように構成されている第１のモータ素子と、
前記ステージ基盤に対して、第２の方向に前記ステージプラットフォームを動かすように構成されている第２のモータ素子と、
前記第１及び第２のモータ素子の間に結合され、前記ステージプラットフォームあるいは前記ステージ基盤の１つと可動なように結合されているドライブシューと、を含み、
前記第２の方向は、前記第１の方向と対向していることを特徴とする付記２８に記載のサンプルステージアセンブリ。
（付記３２）
前記少なくとも１つのバイアス素子は、１以上のばねを含み、前記第１及び第２のモータ素子は、第１及び第２のばね接触点の間に介在されていることを特徴とする付記３１に記載のサンプルステージアセンブリ。
（付記３３）
前記少なくとも１つのモータは、前記ステージプラットフォームと前記ステージ基盤との間に介在されている少なくとも２つのモータを含むことを特徴とする付記２８に記載のサンプルステージアセンブリ。
（付記３４）
前記回転ステージは、
前記ステージプラットフォームの周りに間隔をあけて配置され、前記ステージプラットフォームの第１の面に可動なように結合されている少なくとも３つのモータを含み、
前記クランプ面は、前記ステージプラットフォームの第２の面に沿って可動なように結合されており、前記第２の面は、前記第１の面に対向しており、クランプ構成においては、前記少なくとも３つのモータは、前記第１の面に沿って結合されており、前記クランプ面は、前記第２の面に沿って結合されている、ことを特徴とする付記２８に記載のサンプルステージアセンブリ。
（付記３５）
前記ステージプラットフォームは、前記ステージプラットフォームの周囲に渡って伸びる回転フランジを含み、前記回転フランジは、前記第１及び第２の対向する面を含み、前記回転フランジは、前記クランプ面と前記少なくとも３つのモータとの間に介在している、ことを特徴とする付記３４に記載のサンプルステージアセンブリ。
（付記３６）
前記傾きステージは、
前記ステージプラットフォームの周りに間隔をあけて配置されており、前記ステージプラットフォームの第１の面に可動なように結合している少なくとも２つのモータを含み、
前記クランプ面は、前記ステージプラットフォームの第２の面に沿って可動なように結合されており、前記第２の面は、前記第１の面に対向している、ことを特徴とする付記２８に記載のサンプルステージアセンブリ。
（付記３７）
前記ステージプラットフォームは、前記第１の面と前記第２の面を含む傾きスピンドルを含み、前記第１の面は、前記傾きスピンドルの外周に沿って伸び、前記第２の面は、前記傾きスピンドルの内周に沿って伸び、クランプ構成においては、前記クランプ面は、前記第２の面に沿って結合され、前記少なくとも２つのモータは、前記第１の面に沿って結合されている、ことを特徴とする付記３６に記載のサンプルステージアセンブリ。
（付記３８）
前記クランプ面は、前記傾きスピンドルを通って伸びる軸を含むことを特徴とする付記３７に記載のサンプルステージアセンブリ。
（付記３９）
前記少なくとも１つのバイアス素子に結合している１以上の横方向支持バイアス素子を備え、前記１以上の横方向支持バイアス素子は、前記少なくとも１つのバイアス素子の横方向の屈曲を制限する、ことを特徴とする付記２８に記載のサンプルステージアセンブリ。
（付記４０）
前記少なくとも１つのバイアス素子は、前記モータに結合しており、前記少なくとも１つのバイアス素子は、前記クランプ面に向かって、その間の前記ステージプラットフォームで、前記モータをバイアスする、ことを特徴とする付記２８に記載のサンプルステージアセンブリ。
（付記４１）
少なくとも１つの前記回転及び傾きステージと結合している１以上の線形ステージを備えることを特徴とする付記２８に記載のサンプルステージアセンブリ。
（付記４２）
前記１以上の線形ステージは、互いに直列に結合している複数の線形ステージを含むことを特徴とする付記４１に記載のサンプルステージアセンブリ。
（付記４３）
前記１以上の線形ステージに結合しているテストアセンブリ基盤を備えることを特徴とする付記４１に記載のサンプルステージアセンブリ。
（付記４４）
前記傾きステージは、直接に、前記回転ステージに結合し、前記回転ステージは、直接に、前記１以上の線形ステージに結合していることを特徴とする付記４１に記載のサンプルステージアセンブリ。
（付記４５）
ある方向に、サンプルステージアセンブリのステージをロックする方法であって、
少なくとも１つのモータで、ステージ基盤に対し、ステージプラットフォームを移動し、
前記ステージプラットフォームの動きを固定し、
前記ステージ基盤に対し、前記ステージプラットフォームを静的にクランプし、
静的にクランプすることは、
クランプ面と前記少なくとも１つのモータを一緒にバイアスし、
前記クランプ面と少なくとも１つのモータの間に、前記ステージプラットフォームを結合する、ことを含む、ことを特徴とする方法。
（付記４６）
前記ステージプラットフォームの動きを固定することは、前記少なくとも１つのモータを停止することを特徴とする付記４５に記載の方法。
（付記４７）
前記ステージプラットフォームの動きを固定することは、前記ステージプラットフォームの静的なクランプを自動的に始動することを特徴とする付記４５に記載の方法。
（付記４８）
前記クランプ面と、前記少なくとも１つのモータを一緒にバイアスすることは、前記少なくとも１つのモータと結合しているる少なくとも１つのバイアス素子で、前記少なくとも１つのモータをバイアスすることを含み、前記少なくとも１つのモータは、前記クランプ面に向かってバイアスされることを特徴とする付記４５に記載の方法。
（付記４９）
前記少なくとも１つのモータをバイアスすることは、
前記少なくとも１つのバイアス素子の第１のばね素子で、前記少なくとも１つのモータの第１のモータ素子への第１のバイアスを印加し、
前記少なくとも１つのバイアス素子の第２のばね素子で、前記少なくとも１つのモータの第２のモータ素子への第２のバイアスを印加することを含み、
前記第１のモータ素子は、第１の方向に、前記ステージプラットフォームを動かすように構成されており、前記第２のモータ素子は、第２の方向に、前記ステージプラットフォームを動かすように構成されている、ことを特徴とする付記４８に記載の方法。
（付記５０）
前記ステージプラットフォームを動かすことは、前記少なくとも１つのモータの第１及び第２のモータ素子の１以上で、ドライブシューを動かすことを含み、前記ドライブシューは、前記第１及び第２のモータ素子の間に結合されていることを特徴とする付記４９に記載の方法。
（付記５１）
少なくとも１つの横方向支持バイアス素子で、前記少なくとも１つのバイアス素子の横方向の屈曲を制限し、前記少なくとも１つの横方向支持バイアス素子は、前記少なくとも１つのバイアス素子に結合されている、ことを特徴とする付記４８に記載の方法。
（付記５２）
前記クランプ面と前記少なくとも１つのモータを一緒にバイアスすることは、前記ステージプラットフォームの第１の面に向かって、前記ステージプラットフォームの周りに配置されている少なくとも１つのモータをバイアスすることを含み、
前記ステージプラットフォームを結合することは、
前記第１の面と前記少なくとも１つのモータを結合し、
前記第１の面と対向する前記ステージプラットフォームの第２の面と、前記クランプ面を結合する、ことを含む、
ことを特徴とする付記４５に記載の方法。
（付記５３）
前記ステージプラットフォームを結合することは、前記ステージプラットフォームの回転フランジを結合することを含み、前記回転フランジは、前記第１及び第２の対向する面を含む、ことを特徴とする付記５２に記載の方法。
（付記５４）
前記クランプ面と前記少なくとも１つのモータを一緒にバイアスすることは、前記ステージプラットフォームの第１の面に向かって、前記ステージプラットフォームの周りに間隔をあけて配置されている少なくとも２つのモータをバイアスすることを含み、
前記ステージプラットフォームを結合することは、
前記第１の面と前記少なくとも２つのモータを結合し、
前記第１の面と対向する前記ステージプラットフォームの第２の面と、前記クランプ面を結合する、ことを含む、
ことを特徴とする付記４５に記載の方法。
（付記５５）
前記ステージプラットフォームを結合することは、前記ステージプラットフォームの傾きスピンドルを結合することを含み、前記傾きスピンドルは、
前記傾きスピンドルの外周に沿って伸びる前記第１の面と、
前記傾きスピンドルの内周に沿って伸びる前記第２の面と、
を含む、ことを特徴する付記５４に記載の方法。
（付記５６）
前記クランプ面を、前記ステージプラットフォームの前記第２の面と結合することは、前記傾きスピンドルの前記第２の面と軸を結合することを含む、ことを特徴とする付記５５に記載の方法。
（付記５７）
複数装置アセンブリのチャンバ内での動作のために構成されている複数自由度サンプルステージアセンブリであって、
サンプルステージ面と、
直列に結合し、前記サンプルステージ面と結合している複数の線形ステージであって、前記複数の線形ステージのそれぞれが、ステージ基盤と、前記ステージ基盤と可動なように結合しているステージプラットフォームと、前記ステージ基盤あるいはステージプラットフォームの少なくとも１つに結合しているアクチュエータと、を含む複数の線形ステージと、
前記複数の線形ステージの少なくとも１つの前記ステージ基盤と前記ステージプラットフォームの間に介在している少なくとも１つのクロスローラベアリングアセンブリと、を備え、
前記アクチュエータは、線形軸に沿って、前記ステージ基盤に対し、前記ステージプラットフォームを動かすよう構成されており、
前記少なくとも１つのクロスローラベアリングアセンブリは、複数の円筒ベアリングを、交互にクロスされる構成で含み、前記複数の円筒ベアリングのそれぞれは、前記ステージプラットフォームと前記ステージ基盤上の対向する平面インタフェース面の間に結合されている円筒ベアリング面を含む、
ことを特徴とする複数自由度サンプルステージアセンブリ。
（付記５８）
前記複数の線形ステージは、３つの線形ステージを含み、前記ステージのそれぞれの線形軸は、非平行であり、
前記複数の線形ステージに印加される第１の力のベクトルで、前記３つの線形ステージの少なくとも２つの線形ステージの前記クロスローラベアリングアセンブリは、間に介在している前記円筒ベアリング面に結合している、それぞれの前記ステージプラットフォームと前記ステージ基盤との上の前記対向する平面インタフェース面の第１のアレイを提供し、
前記複数の線形ステージに印加される第２の力のベクトルで、前記３つの線形ステージの少なくとも２つの線形ステージの前記クロスローラベアリングアセンブリは、間に介在している前記円筒ベアリング面に結合している、それぞれの前記ステージプラットフォームと前記ステージ基盤との上の前記対向する平面インタフェース面の第２のアレイを提供し、
前記第２の力のベクトルは、前記第１の力のベクトルとは非平行である、ことを特徴とする付記５７に記載の複数自由度サンプルステージアセンブリ。
（付記５９）
前記少なくとも１つのクロスローラベアリングアセンブリは、
前記ステージ基盤内の第１のレールチャネルと、
前記ステージプラットフォーム内の第２のレールチャネルと、を含み、
前記第２のレールチャネルは、前記第１のレールチャネルと対向し、かつ、アラインメントされ、
前記第１及び第２のレールチャネルは、対向するインタフェース面の第１のペアを含み、前記第１及び第２のレールチャネルは、対向するインタフェース面の第２のペアを含み、対向するインタフェース面の前記第２のペアは、対向するインタフェース面の前記第１のペアと角度をなしており、
前記複数の円筒ベアリングは、前記円筒ベアリング面で、交互にクロスされる構成で、前記第１及び第２のレールチャネル内に配置されており、対向するインタフェース面の前記第１及び第２のペアの間に結合されている、ことを特徴とする付記５７に記載の複数自由度サンプルステージアセンブリ。
（付記６０）
対向するインタフェース面の前記第１及び第２のペアは、前記線形軸とアラインメントされ、平行に伸びていることを特徴とする付記５９に記載の複数自由度サンプルステージアセンブリ。
（付記６１）
対向するインタフェース面の前記第１及び第２のペアは、前記複数の円筒ベアリングの周りに伸びていることを特徴とする付記５９に記載の複数自由度サンプルステージアセンブリ。
（付記６２）
前記少なくとも１つのクロスローラベアリングアセンブリは、第１及び第２のクロスローラベアリングアセンブリを含み、前記アクチュエータは、前記第１及び第２のクロスローラベアリングアセンブリの間に配置されている、ことを特徴とする付記５７に記載の複数自由度サンプルステージアセンブリ。
（付記６３）
テストアセンブリプラットフォームと結合している機械的テスト装置を備え、前記テストアセンブリプラットフォームは、前記複数の線形ステージの少なくとも１つと結合され、前記テストアセンブリプラットフォームは、前記複数装置アセンブリのマウントステージと結合するように構成されている、ことを特徴とする付記５７に記載の複数自由度サンプルステージアセンブリ。
（付記６４）
交互にクロスされる構成にある前記複数の円筒ベアリングの２以上は、隣接する円筒ベアリング面に沿って互いに結合し、前記隣接する円筒ベアリング面は互いに直交している、ことを特徴とする付記５７に記載の複数自由度サンプルステージアセンブリ。
（付記６５）
前記複数の円筒ベアリングのそれぞれは、平面端面を含み、前記円筒ベアリング面は、前記平面端面の間に介在し、前記平面端面の直径は、前記円筒ベアリング面の長さより大きいことを特徴とする付記５７に記載の複数自由度サンプルステージアセンブリ。
（付記６６）
前記複数の線形ステージの１つの線形ステージの前記ステージプラットフォームは、前記複数の線形ステージの他の前記線形ステージの前記ステージ基盤を含む、ことを特徴とする付記５７に記載の複数自由度サンプルステージアセンブリ。
（付記６７）
前記アクチュエータは、前記ステージプラットフォームあるいは前記ステージ基盤の１つと固定されており、前記アクチュエータは、前記アクチュエータが固定されている前記ステージプラットフォームあるいは前記ステージ基盤と共に動く、ことを特徴とする付記５７に記載の複数自由度サンプルステージアセンブリ。
（付記６８）
複数自由度サンプルステージを用いるための方法であって、
サンプルステージ面と結合している複数の線形ステージの１以上の線形ステージを作動し、
前記１以上の線形ステージのそれぞれは、それぞれの線形軸に沿ったステージ基盤に可動なように結合されているステージプラットフォームを含み、作動することは、前記それぞれの線形軸に沿って、少なくとも１つのステージ基盤に対して、少なくとも１つのステージプラットフォームを動かすことを含み、
前記１以上の線形ステージを作動することは、機械的テスト装置を含む１以上の装置と、前記サンプルステージ面をアラインメントすることを含み、
１以上の前記ステージプラットフォームと前記ステージ基盤との間に介在されているクロスローラベアリングアセンブリで、前記複数の線形ステージの前記ステージ基盤に対して、及び、前記線形軸に対して、前記ステージプラットフォームの横方向の並進と傾きを制限し、
前記クロスローラベアリングアセンブリは、交互にクロスされた構成にある複数の円筒ベアリングを含む、ことを特徴とする方法。
（付記６９）
横方向の並進と傾きを制限することは、
前記ステージプラットフォームのプラットフォーム平面インタフェース面を、前記複数の円筒ベアリングの円筒ベアリング面と結合し、
前記ステージ基盤の基盤平面インタフェース面を、前記複数の円筒ベアリングの前記円筒ベアリング面と結合することを含む、ことを特徴とする付記６８に記載の方法。
（付記７０）
横方向の並進と傾きを制限することは、
プラットフォーム及び基盤平面インタフェース面の対向するペアの第１のペアと結合している円筒ベアリング面の第１のアレイと、
プラットフォーム及び基盤平面インタフェース面の前記対向するペアの第２のペアと結合している円筒ベアリング面の第２のアレイであって、インタフェース面の前記第１のペアが、前記円筒ベアリングの前記交互にクロスされる構成に対応するインタフェース面の前記第２のペアと角度をなしている第２のアレイと、によって、プラットフォーム及び基盤平面インタフェース面の対向するペアを、前記複数の円筒ベアリングの円筒ベアリング面に結合することを含む、ことを特徴とする付記６８に記載の方法。
（付記７１）
横方向の並進と傾きを制限することは、前記クロスローラベアリングアセンブリの１つで、前記複数の線形ステージの前記線形ステージの１つの前記それぞれの線形軸に沿って、前記それぞれのステージ基盤の少なくとも１つに対する、少なくとも１つの前記ステージプラットフォームの動きをガイドすることを含む、ことを特徴とする付記６８に記載の方法。
（付記７２）
前記サンプルステージ面を１以上の装置とアラインメントすることは、前記複数の線形ステージと結合している１以上の回転あるいは傾きステージで、前記サンプルステージ面を回転し、あるいは、傾けることの１以上を含む、ことを特徴とする付記６８に記載の方法。
（付記７３）
ステージ基盤と、前記ステージ基盤と可動なように結合しているステージマウントと、前記ステージマウントと結合している１以上のアクチュエータと、を含むステージと、
前記ステージと結合するように構成されている少なくとも１つの機械的テストアセンブリと、
を備え、
前記ステージマウントは、１以上の機械的テスト装置と結合するように構成されているステージインタフェースプロファイルを含み、
前記１以上のアクチュエータは、前記ステージ基盤に対して、前記ステージマウントを動かすように構成されており、
前記少なくとも１つの機械的テストアセンブリは、
機械的テスト装置と、
装置ハウジングを含み、
前記装置ハウジングは、前記ステージインタフェースプロファイルに相補的な装置インタフェースプロファイルを含み、前記少なくとも１つの機械的テストアセンブリは、前記装置インタフェースプロファイルが、前記ステージインタフェースプロファイルと結合されるとき、前記ステージマウントと着脱可能なように結合する、ことを特徴とするモジュール装置アセンブリ。
（付記７４）
前記ステージ基盤と前記ステージマウントの間に結合されている１以上のずれセンサを備え、前記１以上のずれセンサは、前記ステージマウントのずれを測定するように構成されている、ことを特徴とする付記７３に記載のモジュール装置アセンブリ。
（付記７５）
前記少なくとも１つの機械的テストアセンブリは、第１及び第２の機械的テストアセンブリを含み、
前記第１の機械的テストアセンブリは、第１の機械的テスト装置と、前記ステージインタフェースプロファイルに相補的な第１の装置インタフェースプロファイルとを含み、
前記第２の機械的テストアセンブリは、第２の機械的テスト装置と、前記ステージインタフェースプロファイルに相補的な第２の装置インタフェースプロファイルを含む、ことを特徴とする付記７３に記載のモジュール装置アセンブリ。
（付記７６）
たわみステージに結合している線形ステージを備え、前記線形ステージは、前記たわみステージと、前記少なくとも１つの機械的テストアセンブリを動かすように構成されている、ことを特徴とする付記７３に記載のモジュール装置アセンブリ。
（付記７７）
前記たわみステージは、前記ステージ基盤と前記ステージマウントの間に結合されている1以上のばねを含み、前記1以上のばねは、単一軸方向に、前記ステージマウントの動きを制限する、ことを特徴とする付記７３に記載のモジュール装置アセンブリ。
【図１】
0005789055.tif 000002
【図２】
0005789055.tif 000003
【図３】
0005789055.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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