[發明專利]一種用于光刻機工件臺的具有柔性關節的線纜臺

有效

• 申請號: 201310390448.4
• 申請日: 2013-08-30
• 公開（公告）號: CN103454863A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 朱煜;張鳴;成榮;劉召;楊開明;徐登峰;張利;秦慧超;趙彥坡;胡清平;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;北京華卓精科科技有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 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

技術領域

本發明涉及光刻機硅片臺線纜臺，該系統主要應用于半導體光刻機中，屬于半導體制造設備技術領域。

背景技術

為了滿足硅片臺大行程和高速、高精度的苛刻要求，傳統的線纜臺通常采用工程塑料拖鏈正交疊層的結構。隨著磁浮硅片臺技術的發展，硅片臺平面電機動子厚度逐漸變薄，電纜數量增加，采用工程塑料拖鏈正交疊層結構的線纜臺在厚度上和寬度上逐漸到達極限，無法突破；另外，隨著線纜數量的增加，線纜的重量也隨之增加，對于硅片臺平面電機動子的運動也造成了干擾，限制了硅片臺平面電機動子的運動速度和精度，妨礙了其加速度的提高。

發明內容

為了降低線纜對硅片臺運動的干擾，從而提高光刻機硅片臺平面電機動子的速度、加速度和定位精度，進而促進光刻機的生產率、套刻精度和分辨率，本發明提供一種用于光刻機工件臺的具有柔性關節的線纜臺。

本發明的技術方案如下：一種用于光刻機工件臺的具有柔性關節的線纜臺，其特征在于：所述的線纜臺含有從平面電機引出的線纜束、柔性關節、Y方向直線氣浮導軌滑塊機構、X方向直線導軌滑塊機構和X方向直線電機；所述的線纜束與所述的X方向直線導軌滑塊機構的滑塊連接，所述的X方向直線電機驅動X方向直線導軌滑塊機構的滑塊沿著X方向運動；所述的柔性關節含有第一滾珠軸承、第二滾珠軸承和一個沿X方向布置的微型直線導軌滑塊機構；所述的第一滾珠軸承沿Y方向布置，第一滾珠軸承的轉軸與微型直線導軌滑塊機構的導軌連接，第一滾珠軸承的軸套和所述的第二滾珠軸承的軸套通過一個連接塊固定在一起；所述的微型直線導軌滑塊機構的滑塊通過一個T形連接塊與平面電機的動子連接在一起；第二滾珠軸承沿Z軸方向布置，第二滾珠軸承的轉軸與所述的Y方向直線氣浮導軌滑塊機構的滑塊連接在一起；所述的Y方向直線氣浮導軌滑塊機構是通過一個L型連接板與X方向直線導軌滑塊機構的滑塊連接在一起。

本發明的另一技術特征在于：在所述的柔性關節上安裝有兩個光電位置探測器，兩個光電位置探測器對稱布置在第二滾珠軸承的兩側；每個光電位置探測器包括一個光電位置傳感器和一個激光準直器，兩個激光準直器分別固定在一個V型連接板上，而該V型連接板則與所述的Y方向氣浮直線導軌滑塊機構的滑塊固定在一起，兩個光電位置傳感器則位于T形連接塊上，并分別對應于一個激光準直器，并保證每個激光準直器垂直于光電位置傳感器的感光面。

本發明的又一技術特征是：在所述的Y方向直線氣浮導軌滑塊機構和X方向直線導軌滑塊機構上分別安裝有線性光柵尺。

本發明的技術方案中，所述的線纜束采用扁平的線纜排管。

本發明具有以下優點及突出性技術效果：通過安裝的柔性關節使得線纜臺可以繞X軸、繞Y軸和繞Z軸三個自由度的自由轉動，避免了線纜束對平面電機動子運動的干擾，進而降低了線纜束對三自由度工作臺的響應速度和其運動過程中的速度、加速度和運動定位精度的影響。

圖附說明

圖1是本發明所述的一種用于光刻機工件臺的具有柔性關節的線纜臺的結構示意圖。

圖2是本發明中X方向直線導軌滑塊機構和X方向直線電機的連接結構示意圖。

圖3是本發明中柔性關節和Y方向氣浮直線導軌滑塊機構的連接結構示意圖。

圖4是本發明所述的一種用于光刻機工件臺的具有柔性關節的線纜臺的Y方向線性光柵尺組件的結構示意圖。

圖中：1—平面電機動子；2—平面電機定子；4—基座；5—X方向直線導軌滑塊機構；6—Y方向氣浮直線導軌滑塊機構；7—柔性關節；8—線纜束；9—X方向直線電機；10—連接塊；11—第一滾珠軸承；12—第二滾珠軸承；13—微型直線導軌滑塊機構；14—直線滑塊安裝架；16—T形連接塊；17—V型連接板；18—L型連接板；21—X方向線性光柵尺組件；22—Y方向線性光柵尺組件；31—激光準直器；32—光電位置傳感器。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體結構、原理和工作過程作進一步的說明。

圖1是本發明所述的一種用于光刻機工件臺的具有柔性關節的線纜臺的結構示意圖，在本實施例中，該工件臺包括平面電機，線纜臺和基座4，所述的平面電機包含一個平面電機動子1和一個平面電機定子2。線纜臺含有從平面電機引出的線纜束8、一個柔性關節7、一個Y方向直線氣浮導軌滑塊機構6、一個X方向直線導軌滑塊機構5和一個X方向直線電機9。