[發明專利]帶光電位置探測器測量的六自由度粗動臺的掩膜臺系統

有效

• 申請號: 201310048284.7
• 申請日: 2013-02-06
• 公開（公告）號: CN103105742A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 朱煜;張鳴;劉召;楊開明;徐登峰;成榮;劉昊;張利;田麗;葉偉楠;張金;尹文生;穆海華;胡金春
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;G01B11/00;H02K41/02
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 邸更巖

1.帶光電位置探測器測量的六自由度粗動臺的掩膜臺系統，該系統包括精動臺、粗動臺和機架，所述的粗動臺含有一個粗動臺臺體（2）和驅動裝置，其特征在于：所述的粗動臺臺體（2）設置在精動臺的外部，將精動臺包圍在中間；所述的驅動裝置包括大行程驅動模塊和小行程驅動模塊兩部分，大行程驅動模塊由兩組關于X軸方向對稱布置在粗動臺臺體（2）兩側的X方向直線電機組成，小行程驅動模塊由四組同時驅動Y方向和Z方向的兩自由度直線電機組成，四組兩自由度直線電機兩兩關于X軸方向對稱布置在粗動臺臺體（2）兩側，并位于大行程驅動模塊下方；

所述的粗動臺還包含兩個粗動臺重力平衡組件，所述的兩個粗動臺重力平衡組件布置在粗動臺臺體（2）上方，沿X軸方向對稱布置在粗動臺臺體（2）兩側，每個粗動臺重力平衡組件包含一個粗動臺重力平衡導磁板（11）和兩個粗動臺重力平衡永磁體（12），粗動臺重力平衡導磁板（11）與X方向直線電機的永磁體陣列連接在一起，粗動臺重力平衡永磁體（12）分別布置在粗動臺臺體（2）上表面，沿X軸方向的側邊關于Y軸方向對稱布置，并與粗動臺重力平衡導磁板（11）留有間隙；

所述的掩膜臺系統還含有PSD傳感器測量系統，所述的PSD傳感器測量系統包括四個用于測量精動臺與粗動臺之間相對位置的PSD傳感器組件，所述的該四個PSD傳感器組件分別布置在精動臺與粗動臺臺體（2）之間，且分別關于X軸和Y軸對稱布置；所述的PSD傳感器測量系統還包括四個用于測量粗動臺與基座（9）之間相對位置的PSD傳感器組件和兩個光柵尺組件，四個用于測量粗動臺與基座（9）之間相對位置的PSD傳感器組件分別布置在粗動臺臺體（2）沿X軸方向的兩個側面上，且關于Y軸對稱布置；所述的兩個光柵尺組件（40）分別布置在兩側的粗動臺重力平衡導磁板（11）與粗動臺臺體（2）之間。

2.按照權利要求1所述的帶光電位置探測器測量的六自由度粗動臺的掩膜臺系統，其特征在于：所述的用于測量精動臺與粗動臺之間相對位置的四個PSD傳感器組件均含有PSD傳感器（45）、光纖出光口（46）、45°安裝座（47）和激光光源；用于測量精動臺與粗動臺之間相對位置的四個PSD傳感器（45）分別均布在粗動臺臺體（2）沿Y方向的兩個側邊的內側，并與該兩個側邊的內側面呈45°夾角放置，光纖出光口（46）安裝在45°安裝座（47）上，該45°安裝座（47）設置在精動臺臺體（1）上與PSD傳感器相對應的位置；

所述的用于測量粗動臺與基座之間相對位置的四個PSD傳感器組件均含有PSD傳感器（45）、光纖出光口（46）、垂直安裝座（48）和激光光源；用于測量粗動臺與基座之間相對位置的四個PSD傳感器布置在粗動臺臺體（2）沿X方向的兩個側邊的外側，與PSD傳感器對應的光纖出光口（46）安裝在垂直安裝座（48）上，該垂直安裝座（48）設置在基座（9）上，并與PSD傳感器相對應的位置；所述的光柵尺組件包括光柵尺（41）、光柵尺安裝架（42）、光柵讀數頭（43）和光柵讀數頭支架（44），所述的光柵尺安裝架（42）安裝在一側的粗動臺重力平衡導磁板（11）的底部，所述的光柵讀數頭支架（44）設置在粗動臺臺體（2）上，使得所述的光柵尺（41）與光柵讀數頭（43）安裝的位置相對應，且光柵讀數頭（43）與光柵尺（41）之間保留測量間隙。

3.按照權利要求1所述的帶光電位置探測器測量的六自由度粗動臺的掩膜臺系統，其特征在于：所述每個X方向直線電機由兩組永磁體陣列和一組線圈陣列組成；所述每個兩自由度直線電機由一組永磁體陣列和一組線圈陣列組成，且沿X方向同側的兩個兩自由度直線電機共用一組永磁體陣列；X方向直線電機的兩組永磁體陣列以及兩自由度直線電機的四組永磁體陣列都固定在機架上的水平面上；X方向直線電機的兩組線圈陣列和兩自由度直線電機的四組線圈陣列均分別固定在粗動臺臺體（2）上。