[發(fā)明專利]一種掩模臺(tái)工作臺(tái)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210371884.2
• 申請(qǐng)日: 2012-09-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102880013A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱煜;張鳴;劉召;許巖;張金;田麗;王婧;楊開(kāi)明;徐登峰;胡金春;尹文生;穆海華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): G03F7/20
• 分類號(hào): G03F7/20
• 代理公司: 北京鴻元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11327
• 代理人: 邸更巖

1.一種掩模臺(tái)工作臺(tái)，含有微動(dòng)臺(tái)、粗動(dòng)臺(tái)和機(jī)座，微動(dòng)臺(tái)包含微動(dòng)臺(tái)臺(tái)體（10）和洛倫茲電機(jī)；粗動(dòng)臺(tái)包含第一驅(qū)動(dòng)模塊、第二驅(qū)動(dòng)模塊和粗動(dòng)臺(tái)底座（7），第一驅(qū)動(dòng)模塊和第二驅(qū)動(dòng)模塊關(guān)于微動(dòng)臺(tái)臺(tái)體呈對(duì)稱布置；每個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊由粗動(dòng)臺(tái)臺(tái)體（8）、直線電機(jī)和氣浮軸承組成，其特征在于：所述的洛倫茲電機(jī)包含三種洛倫茲電機(jī)，每種洛倫茲電機(jī)對(duì)稱分布在微動(dòng)臺(tái)臺(tái)體沿X軸方向的兩側(cè)面，其中，第一種洛倫茲電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方向沿X軸方向，關(guān)于Y軸對(duì)稱布置，每側(cè)至少兩個(gè)，驅(qū)動(dòng)微動(dòng)臺(tái)臺(tái)體沿X方向和繞Z軸旋轉(zhuǎn)方向運(yùn)動(dòng)；第二種洛倫茲電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方向沿Y軸方向并通過(guò)微動(dòng)臺(tái)質(zhì)心，每側(cè)至少一個(gè)，驅(qū)動(dòng)微動(dòng)臺(tái)臺(tái)體沿Y方向運(yùn)動(dòng)；第三種洛倫茲電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方向沿Z軸方向，關(guān)于Y軸對(duì)稱布置，每側(cè)兩個(gè)，位于微動(dòng)臺(tái)臺(tái)體的四個(gè)角上，驅(qū)動(dòng)微動(dòng)臺(tái)臺(tái)體沿Z方向、繞X軸旋轉(zhuǎn)方向和Y軸旋轉(zhuǎn)方向運(yùn)動(dòng)；

所述的粗動(dòng)臺(tái)臺(tái)體（8）的下表面和外側(cè)面分別與粗動(dòng)臺(tái)底座（7）的上表面和內(nèi)側(cè)面之間形成氣浮支撐，作為驅(qū)動(dòng)模塊的氣浮導(dǎo)向；所述的直線電機(jī)（9）的動(dòng)子部分連接在粗動(dòng)臺(tái)臺(tái)體（8）內(nèi)，直線電機(jī)（9）的定子部分固定在粗動(dòng)臺(tái)底座（7）的上表面，定子磁鋼沿Z軸方向建立磁場(chǎng)，動(dòng)子線圈水平放置，其長(zhǎng)邊沿Y方向布置，動(dòng)子線圈沿X方向在直線電機(jī)定子磁鋼之間做切割磁力線運(yùn)動(dòng)。

2.按照權(quán)利要求1所述的一種掩模臺(tái)工作臺(tái)，其特征在于：微動(dòng)臺(tái)臺(tái)體（10）采用碳化硅陶瓷材料燒制成型；所述的粗動(dòng)臺(tái)臺(tái)體（8）采用碳化硅陶瓷構(gòu)件，且氣浮軸承的氣足和粗動(dòng)臺(tái)臺(tái)體構(gòu)成一體化結(jié)構(gòu)。

3.按照權(quán)利要求1或2所述的掩模臺(tái)工作臺(tái)，其特征在于：關(guān)于Y軸對(duì)稱的第一種洛倫茲電機(jī)每側(cè)四個(gè)，每個(gè)洛倫茲電機(jī)包含上下兩部分永磁體組和線圈，線圈位于上下兩部分永磁體之間，并留有間隙；每部分永磁體組由主永磁體和附永磁體組成，主永磁體與附永磁體以Halbach陣列形式粘接固定于軛鐵的表面上，相鄰的主永磁體與附永磁體的磁場(chǎng)方向相互垂直，在各永磁體之間形成封閉磁路；

第二種洛倫茲電機(jī)每側(cè)一個(gè)，每個(gè)洛倫茲電機(jī)包含上下兩部分永磁體組和線圈，線圈位于上下兩部分永磁體之間，并留有間隙；每部分永磁體組由主永磁體和附永磁體組成，主永磁體與附永磁體以Halbach陣列形式粘接固定于軛鐵的表面上，相鄰的主永磁體與附永磁體的磁場(chǎng)方向相互垂直，在各永磁體之間形成封閉磁路；

第三種洛倫茲電機(jī)的永磁體包括外磁環(huán)和內(nèi)磁環(huán)，外磁環(huán)與內(nèi)磁環(huán)的軸線沿Z軸方向同軸布置，外磁環(huán)與內(nèi)磁環(huán)充磁方向相同，沿徑向方向且由圓環(huán)外表面指向圓心；通電線圈為圓柱形線圈，位于內(nèi)磁環(huán)與外磁環(huán)之間，并與內(nèi)外磁環(huán)同軸布置；在第二電磁力驅(qū)動(dòng)單元的中心軸線上還布置有一個(gè)重力平衡磁柱，其軸線沿Z軸方向與內(nèi)外磁環(huán)同軸，并固定在微動(dòng)臺(tái)基座上，其充磁方向沿Z軸方向。

4.按照權(quán)利要求1或2所述的一種掩模臺(tái)工作臺(tái)，其特征在于：該掩模臺(tái)工作臺(tái)還包括電渦流傳感器測(cè)量系統(tǒng)，電渦流傳感器測(cè)量系統(tǒng)包括安裝在粗動(dòng)臺(tái)上的八個(gè)電渦流傳感器，第一電渦流傳感器（31）和第二電渦流傳感器安裝（32）在第一驅(qū)動(dòng)模塊上，并位于沿X軸的一條直線上，測(cè)量微動(dòng)臺(tái)沿Y軸方向和沿Z軸旋轉(zhuǎn)方向的位移；第三電渦流傳感器（33）和第四電渦流傳感器（34）分別安裝在第一驅(qū)動(dòng)模塊和第二驅(qū)動(dòng)模塊上，并位于一條沿Y軸方向的直線上，測(cè)量微動(dòng)臺(tái)沿X軸方向和沿Z軸旋轉(zhuǎn)方向的位移；第五電渦流傳感器（35）和第六電渦流傳感器（36）安裝在第一驅(qū)動(dòng)模塊上，并位于一條沿X軸方向的直線上；第七電渦流傳感器（37）和第八電渦流傳感器（38）安裝在第二驅(qū)動(dòng)模塊上，并位于一條沿X軸方向的直線上，共同測(cè)量微動(dòng)臺(tái)沿Z軸方向、沿X軸旋轉(zhuǎn)方向和沿Y軸旋轉(zhuǎn)方向的位移。

5.按照權(quán)利要求1或2所述的一種掩模臺(tái)工作臺(tái)，其特征在于：所述的掩模臺(tái)粗動(dòng)臺(tái)還包含用于粗動(dòng)臺(tái)與機(jī)座相對(duì)位置反饋的光柵尺測(cè)量系統(tǒng)，所述的光柵測(cè)量系統(tǒng)包含兩個(gè)光柵測(cè)量裝置對(duì)稱布置在粗動(dòng)臺(tái)第一驅(qū)動(dòng)模塊和第二驅(qū)動(dòng)模塊上，每個(gè)光柵測(cè)量裝置含有一個(gè)光柵尺（21）、一個(gè)光柵讀數(shù)頭（22）、一個(gè)光柵尺安裝架（23）和一個(gè)光柵尺調(diào)整裝置（24）；光柵尺調(diào)整裝置（24）固定于粗動(dòng)臺(tái)底座（7）上，光柵尺安裝架（23）與光柵尺調(diào)整裝置（24）固定連接，光柵尺粘貼固定于光柵尺安裝架（23）表面上，光柵讀數(shù)頭與直線電機(jī)（9）相連,通過(guò)調(diào)整光柵尺調(diào)整裝置（24）使光柵尺安裝架（23）的長(zhǎng)邊方向沿X軸方向。