一种带激光干涉仪测量的粗精动叠层工作台

摘要

一种带激光干涉仪测量的粗精动叠层工作台，主要用于光刻机系统中。叠层工作台含有精动台、粗动台、平衡块、四个隔震器和测量机架；粗动台包括粗动台骨架、四个动铁式电磁力驱动模块和四个气浮轴承；精动台设置在粗动台骨架的中间位置；该系统还含有用于六自由度定位装置的承片台和基座之间位置反馈的激光干涉仪测量组件，激光干涉仪测量组件由激光光源、光路组件、激光干涉仪组成，可对该装置的运动部分进行实时的六自由度的测量。本发明具有结构简单、紧凑，运动部分质量轻；粗动台驱动电机采用加长矩形线圈组，在不影响运动精度的前提下，避开了大规模halbach磁钢阵列的制造困难，又增大了驱动电机行程；进而提高了运动的精度。

主权项

一种带激光干涉仪测量的粗精动叠层工作台，含有一个精动台和一个粗动台，其特征在于：所述的叠层工作台还包含一个平衡块（2）、四个隔震器（5）和测量机架（13）；所述的粗动台含有一个粗动台骨架（3）、四个动铁式电磁力驱动模块和四个气浮轴承（4）；所述的精动台设置在粗动台骨架（3）的中间位置，精动台定子骨架（10）与粗动台骨架（3）连接在一起，所述的四个气浮轴承（4）设置在粗动台骨架（3）的四角，并与平衡块（2）上表面形成气膜，支撑粗动台动子部分沿平衡块（2）上表面运动；平衡块（2）的下方四个角上布置四个隔震器（5）；其中两个动铁式电磁力驱动模块沿X轴方向布置在粗动台的中心线上，并关于Y轴对称布置，另外两个动铁式电磁力驱动模块沿Y轴方向布置在粗动台的中心线上，并关于X轴对称布置；每一个动铁式电磁力驱动模块包括永磁体组件和长线圈组件两部分，永磁体组件由主永磁体、附永磁体以及永磁体骨架组成，主永磁体与附永磁体以Halbach阵列形式粘接固定于永磁体骨架的表面上，相邻的主永磁体与附永磁体的磁场方向相互垂直，在各永磁体之间形成封闭磁路，该永磁体组件通过永磁体骨架固定在粗动台骨架（3）的底面，并沿粗动台骨架（3）的边缘方向放置；每一个长线圈组件由至少三个加长矩形线圈并排水平放置在平衡块（2）的深槽中，且长线圈组件与对应永磁体组件留有间隙；所述的粗精动叠层工作台还含有一套激光干涉仪测量组件，该激光干涉仪测量组件含有两个激光头、三个多轴干涉仪、一个分光镜（23）和两个干涉仪安装座（24）；所述的激光干涉仪测量组件的全部零件都安装在所述的测量机架（13）上，多轴干涉仪是通过干涉仪安装座（24）安装在测量机架（13）上，其中第一多轴干涉仪（22a）和第二多轴干涉仪（22b）分别布置在精动台的上方，第一多轴干涉仪（22a）和第二多轴干涉仪（22b）的测量方向分别沿X方向和Y方向放置，使用分光镜（23）将第一激光头（21a）的激光光源平均分配给这两个多轴干涉仪，所述的第一多轴干涉仪（22a）和第二多轴干涉仪（22b）使用承片台（1）侧面的反射镜面作为干涉仪的反射镜，测量精动台动子部分（12）相对于测量机架（13）的沿X方向、Y方向的位移和绕X轴方向、Y轴方向和Z轴方向的旋转角度；第三多轴干涉仪（22c）布置在平衡块（2）底部下方，由第二激光头（21b）提供激光光源，该多轴干涉仪的测量方向沿Z轴方向向上，所述的第三多轴干涉仪（22c）使用精动台动子骨架（12）底面的反射镜面作为干涉仪的反射镜，测量精动台定子部分相对于机架的沿Z方向的位移。