[發明專利]全自動標準橢偏儀的機械傳動裝置

有效

• 申請號: 201410147778.5
• 申請日: 2014-04-14
• 公開（公告）號: CN104976297B
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 李宇;陳星
• 申請（專利權）人: 睿勵科學儀器（上海）有限公司
• 主分類號: F16H25/20
• 分類號: F16H25/20;H01L21/66
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 鄭立柱,邵桂禮

1.全自動標準橢偏儀的機械傳動裝置，所述全自動標準橢偏儀包括控制裝置、機械傳動裝置、入射端測量臂和接收端測量臂，其特征在于，所述機械傳動裝置包括：

基座，所述基座包括支撐平臺和固定于支撐平臺上的龍門架；

導軌運動副，其固定于龍門架上并具有上導軌、下導軌、以及位于上導軌和下導軌之間的中心槽道；

入射端直線運動副和接收端直線運動副，其分別安裝于中心槽道內并由各自的第一電機可驅動以允許提供沿中心槽道的相向或反向直線運動；

入射端旋轉運動副和接收端旋轉運動副，其皆可滑動地連接至上導軌和下導軌，所述入射端旋轉運動副和接收端旋轉運動副在背面分別連接至入射端直線運動副和接收端直線運動副，在前面分別用于供入射端測量臂和接收端測量臂安裝，從而使得入射端測量臂和接收端測量臂在入射端直線運動副和接收端直線運動副所提供的相向或反向直線運動的帶動下沿中心槽道方向進行相向或反向直線運動，入射端旋轉運動副和接收端旋轉運動副還分別由各自的第二電機可驅動以允許提供沿所述直線運動所在垂直平面內的旋轉運動從而帶動入射端測量臂和接收端測量臂在該垂直平面內沿其各自的轉軸作相向或反向轉動；

三維運動平臺，其包括平面兩維運動裝置和其上水平支撐有待測晶片的第三維運動裝置，其中平面兩維運動裝置位于支撐平臺上并承載第三維運動裝置，所述平面兩維運動裝置構造成可驅動第三維運動裝置進行平面兩維移動從而允許入射端測量臂和接收端測量臂掃描待測晶片上的任何待測點，第三維運動裝置構造成允許待測晶片沿膜厚方向移動從而配合所述直線運動副和旋轉運動副共同實現對入射端測量臂的入射角和接收端測量臂的反射角的調節。

2.如權利要求1所述的全自動標準橢偏儀的機械傳動裝置，其特征在于，所述入射端直線運動副和接收端直線運動副皆為絲杠運動副，所述絲杠運動副的絲杠由所述第一電機驅動在所述中心槽道內作旋轉運動，所述絲杠運動副的螺母受絲杠驅動沿中心槽道平動。

3.如權利要求2所述的全自動標準橢偏儀的機械傳動裝置，其特征在于，所述入射端旋轉運動副和接收端旋轉運動副在背面分別連接至各自對應的絲杠運動副的螺母上。

4.如權利要求3所述的全自動標準橢偏儀的機械傳動裝置，其特征在于，所述入射端旋轉運動副和接收端旋轉運動副皆為直角型精密減速器。

5.如權利要求4所述的全自動標準橢偏儀的機械傳動裝置，其特征在于，所述直角型精密減速器為蝸輪蝸桿減速器，其中，所述蝸桿與所述第二電機可驅動地連接并布置成能夠帶動所述蝸輪在所述垂直平面內轉動。

6.如權利要求5所述的全自動標準橢偏儀的機械傳動裝置，其特征在于，每個所述蝸輪蝸桿減速器都經由所述上導軌上的一個上滑塊和所述下導軌上的一個下滑塊可滑動地連接至上導軌和下導軌。

7.一種全自動標準橢偏儀，其包括如權利要求1至6任一項所述的機械傳動裝置，所述入射端直線運動副、所述入射端旋轉運動副和所述第三維運動裝置由所述控制裝置控制來協同調節所述入射端測量臂的入射角，并且所述接收端直線運動副、所述接收端旋轉運動副和所述第三維運動裝置由所述控制裝置控制來協同調節所述接收端測量臂的反射角。

8.如權利要求7所述的全自動標準橢偏儀，其特征在于，其包括如權利要求3至6任一項所述的機械傳動裝置，所述控制裝置包括用于感測所述螺母的直線位移的線性傳感器。

9.如權利要求7所述的全自動標準橢偏儀，其特征在于，其包括如權利要求5或6所述的機械傳動裝置，所述入射端測量臂和接收端測量臂分別連接至各自的所述蝸輪從而能夠在所述蝸輪的帶動下在所述垂直平面內轉動。

10.如權利要求7所述的全自動標準橢偏儀，其特征在于，其包括如權利要求5或6所述的機械傳動裝置，所述控制裝置還包括用于感測所述第二電機的速度位移的旋轉編碼器，所述旋轉編碼器安裝成與所述第二電機同軸。