[發明專利]基于電磁阻尼的動磁鋼磁浮雙工件臺矢量圓弧換臺方法及裝置

在審

• 申請號: 201610023030.3
• 申請日: 2016-01-14
• 公開（公告）號: CN105487346A
• 公開（公告）日: 2016-04-13
• 發明（設計）人: 劉永猛;譚久彬
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于電磁阻尼的動磁鋼磁浮雙工件臺矢量圓弧換臺方法，其特征在于該方法包 括以下步驟：初始工作狀態，測量位第一工件臺處于預對準狀態，曝光位第二工件臺處于曝 光狀態；第一步，測量位第一工件臺預對準完畢后由動磁鋼驅動運動到測量位換臺預定位 置A并充電和等待，曝光位第二工件臺曝光完畢后由動磁鋼驅動運動到曝光位預定位置C； 第二步，第一工件臺與第二工件臺通過平面電機矢量控制沿圓弧軌跡逆時針運動，在運動 過程中，兩個工件臺的相位不發生變化，運動位置由干涉儀進行測量，當第一工件臺由動磁 鋼驅動運動到曝光位預定位置C、第二工件臺由動磁鋼驅動運動到測量位預定位置D時，換 臺結束，第一工件臺在曝光位進行硅片光刻曝光，第二工件臺在測量位進行硅片上片及硅 片預對準操作；第三步，測量位第二工件臺預對準完畢后由動磁鋼驅動運動到測量位換臺 預定位置A'并充電和等待，曝光位第一工件臺曝光完畢后由動磁鋼驅動運動到曝光位預定 位置C；第四步，第二工件臺與第一工件臺通過平面電機矢量控制沿圓弧軌跡順時針運動， 當第二工件臺由動磁鋼驅動運動到曝光位預定位置C、第一工件臺由動磁鋼驅動運動到測 量位預定位置D時，換臺結束，曝光位第二工件臺進入曝光狀態，測量位第一工件臺進行上 下片及預對準操作，此時系統回到初始工作狀態，完成了包含兩次換臺操作的一個工作周 期，在測量、曝光和換臺過程中采用無線通訊方式完成。

2.一種基于電磁阻尼的動磁鋼磁浮雙工件臺矢量圓弧換臺裝置，其特征在于該裝置包 括支撐框架（1）、平衡質量塊（2）、第一工件臺（4a）、第二工件臺（4b），無線充電發射器（30）， 所述平衡質量塊（2）位于支撐框架（1）上方，宏動平面電機定子（3）安裝在平衡質量塊（2）上 的平面上，第一工件臺（4a）和第二工件臺（4b）配置在宏動平面電機定子（3）上方，所述第一 工件臺（4a）和第二工件臺（4b）運行于測量位（11）和曝光位（12）之間，6臺干涉儀安裝在支 撐架（10）上；支撐框架（1）通過由平面片簧（13）和電磁阻尼器（14）并行組成的運動補償機 構與平衡質量塊（2）相連接，所述平面片簧（13）由1對X向片簧（26）、1對Y向片簧（27）、1個Z 向片簧（28）和1個Rz柔性鉸鏈（29）組成，所述電磁阻尼器（14）由阻尼器上背板（21）、上部Y 向永磁鐵陣列（22a）和X向永磁鐵陣列（22b）、紫銅板（23）、下部Y向永磁鐵陣列（24a）和X向 永磁鐵陣列（24b）、阻尼器下背板（25）裝配而成，阻尼器上背板（21）與阻尼器下背板（25）固 定，其中上部Y、X向永磁鐵陣列（22a、22b）安裝于阻尼器上背板（21）與紫銅板（23）之間，下 部Y、X向永磁鐵陣列（24a、24b）安裝于紫銅板（23）與阻尼器下背板（25）之間，并在氣隙間構 成強磁場，紫銅板（23）固定于支撐框架（1）上，阻尼器上背板（21）與平衡質量塊（2）固定，相 對于上、下背板（21、25）紫銅板（23）可以產生X、Y向平動和Rz轉動；第一工件臺（4a）和第二 工件臺（4b）為六自由度磁浮微動臺，所述六自由度磁浮微動臺由Chuck（401）、吸盤（402）、 角錐棱角（403）、防撞框（404）、宏動平面電機動子（405）、零位傳感器（406）、調平調焦傳感 器（407）、無線充電接收器（413）、無線通訊收發器（414）組成，所述微動電機（403）由微動平 面電機動子（408）與重力補償器動子（409）集成在一起構成，所述吸盤（402）安裝在Chuck （401）上，Chuck（401）四周安裝有四個角錐棱角（403），Chuck（401）四周安裝有防撞框 （404），所述宏動平面電機動子（405）安裝在防撞框（404）下方，宏動平面電機動子（405）由 磁鋼陣列（411）交錯排布構成，宏動平面電機定子（3）由線圈陣列（412）成人字形排布構成。