[發(fā)明專利]一種位移裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711477956.0
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN109991814B
• 公開（公告）日: 2020-07-21
• 發(fā)明（設計）人: 丁晨陽
• 申請（專利權）人: 廣東極迅精密儀器有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;H02K41/035
• 代理公司: 北京得信知識產權代理有限公司 11511
• 代理人: 袁偉東;袁建水

本發(fā)明公開一種位移裝置，其具有：定子磁體陣列，其包括第一磁體和第二磁體，所述第一磁體和所述第二磁體在第一平面內周期性排列；以及動子，其至少包括由第一X線圈組成的第一X線圈陣列和由第一Y線圈組成的第一Y線圈陣列，所述第一X線圈陣列的主體部分配置在與所述第一平面大致平行的第一導體層內，所述第一Y線圈陣列的主體部分配置在與所述第一平面大致平行的第二導體層內，所述第一導體層和所述第二導體層沿與所述第一平面垂直的方向離開一定間距而配置，所述第一X線圈包括一對在第一方向上延伸的第一XX導體和一對在與所述第一方向大致垂直的第二方向上延伸的第一XY導體，所述第一方向和所述第二方向均與所述第一平面大致平行，所述第一X線圈中，一對所述第一XX導體中的至少一個配置在所述第二導體層中，一對所述第一XY導體均配置在所述第一導體層中。

技術領域

本發(fā)明涉及精密運動系統(tǒng)領域，尤其涉及一種位移裝置。

背景技術

近年來，在光刻裝置領域，在光刻機的工件臺和掩模臺中采用了一種被稱作磁浮平面電機的能夠多自由度驅動的位移裝置，它基于洛倫茲力原理，將產生的電磁力直接施加到工件臺上，從而能夠提供多軸運動。這種磁浮平面電機一般包括磁體陣列和線圈繞組單元兩大部分，該磁體陣列中的磁體陣列單元呈交替排列方式，非常便于拓展，有效解決了大行程設計上的技術瓶頸。另外，這種位移裝置不但也可以實現(xiàn)六個自由度的運動，而且并可以節(jié)省中間傳動環(huán)節(jié)，結構緊湊，整體剛度高，且具有可以直接驅動、無機械摩擦和無反沖等特點，利于實現(xiàn)更高的加速性能和定位精度，有利于提高運動臺的運動效率，可以實現(xiàn)更高的定位精度與運動加速度。另外，通過磁浮技術，降低了對運動面型的約束，工作過程無接觸磨損，非常適合微電子裝備中需要大行程、真空、超潔凈、超精密定位的需求。本發(fā)明可以應用于多種芯片制造裝備中，例如光刻機中用于裝載晶圓和實現(xiàn)其精密定位的運動臺、光刻機中的掩模臺、晶圓檢測設備、晶圓切割設備，以及芯片封裝設備中裝載晶圓和實現(xiàn)其精密定位的運動臺。本發(fā)明也可以用于光學、數(shù)控機床、生物醫(yī)藥制造等設備中精密運動臺。

專利文獻1公開了一種位移裝置，包括在動子線圈陣列和定子磁體陣列，動子可以相對于定子做至少兩個方向(X和Y)上的運動。但是，專利文獻1中的每個線圈都是中空結構，線圈的排列方式沒有相互填充中空的部分，從而降低了導體材料的空間占比，進而限制了電機力的提升。

專利文獻1 US7372548

發(fā)明內容

本發(fā)明為了解決上述技術問題提供一種位移裝置，其中，具有：定子磁體陣列，其包括第一磁體和第二磁體，所述第一磁體和所述第二磁體在第一平面內周期性排列；以及動子，其至少包括由第一X線圈組成的第一X線圈陣列和由第一Y線圈組成的第一Y線圈陣列，所述第一X線圈陣列的主體部分配置在與所述第一平面大致平行的第一導體層內，所述第一Y線圈陣列的主體部分配置在與所述第一平面大致平行的第二導體層內，所述第一導體層和所述第二導體層沿與所述第一平面垂直的方向離開一定間距而配置，所述第一X線圈包括一對在第一方向上延伸的第一XX導體和一對在與所述第一方向大致垂直的第二方向上延伸的第一XY導體，所述第一方向和所述第二方向均與所述第一平面大致平行，所述第一方向和所述第二方向大致垂直，所述第一X線圈中，一對所述第一XX導體中的至少一個配置在所述第二導體層中，一對所述第一XY導體均配置在所述第一導體層中。本發(fā)明的位移裝置中，優(yōu)選為，所述第一Y線圈包括一對在所述第一方向上延伸的第一YX導體和一對在所述第二方向上延伸的第一YY導體，所述第一Y線圈中，一對所述第一YY導體中的至少一個配置在所述第一導體層中，一對所述第一YX導體均配置在所述第二導體層中。