本发明专利技术公开一种带精密测量的可控升降装置及光刻设备，装置包括固定基座、导向座、移动组件、驱动组件，固定基座与导向座固定连接，固定基座上有轴线竖向的导向套，移动组件包括升降头、导向杆、磁钢，导向杆上端有安装孔，导向杆穿过导向套，导向杆与导向套以及固定基座、导向座之间形成气浮接触面；磁钢、升降头依次装入导向杆的安装孔，使升降头伸出导向套的上端部，驱动组件包括电机线圈和铁芯，铁芯设置在导向杆与导向套之间的环形空间内，电机线圈缠绕在铁芯上，移动组件中心有气孔，固定基座通过导向杆的气道向气孔提供正压或负压气体。本发明专利技术采用气浮接触面导向减少零部件之间的摩擦，避免颗粒产生，并提高运动精度，减少电机驱动力要求。
【技术实现步骤摘要】
带精密测量的可控升降装置以及包含其的光刻设备
本专利技术涉及光刻
，具体地说，涉及一种带精密测量的可控升降装置以及包含其的光刻设备。
技术介绍
光刻设备的硅片交接装置配合传输机械手，可实现硅片的交接功能。光刻设备中用来对硅片进行可控升降的装置通常称为E-pin。E-pin被安装在承片台上，光刻设备在工作时需要对硅片进行上片和下片操作。上片时，硅片被机械手传输至设定的位置，E-pin的pin杆伸出从机械手上取下硅片，然后pin杆缩回，将硅片放置在承片台上。下片时，pin杆伸出将硅片从承片台上抬起至设定高度，然后被机械手取走。因此，E-pin既需要可伸缩功能，用于举升和下降硅片；又需要有位置测量的功能，防止硅片升降不到位造成硅片及零部件的损坏。专利技术人发现，在将硅片取放到吸盘上，采用目前的滑动和滚动传动结构会引入颗粒污染，采用滑动导向，导向杆与导向套采用硬度较高且耐磨材料，虽然可降低颗粒的数量，但是还是会引入颗粒污染；采用滚动导向，是导向杆与导向套或者固定座、导向基座之间采用滚轮导向，这样会引入油脂，造成颗粒污染，破坏光刻环境。为此应采用可导向而又不污染光刻环境的结构，而截至目前，暂未有较好的解决方案。
技术实现思路
为解决以上问题，本专利技术提供一种带精密测量的可控升降装置，包括固定基座、导向座、移动组件、驱动组件，其中，固定基座与导向座固定连接，在固定基座上安装有轴线竖向的导向套，其中，移动组件包括：升降头，导向杆，上端具有与导向套同轴的安装孔，导向杆同轴穿过导向套，并且，导向杆上部与导向套，导向杆下部与固定基座、导向座之间都形成气浮接触面；磁钢，磁钢、升降头依次装入导向杆的安装孔，使得升降头伸出导向套的上端部，其中，驱动组件包括：电机线圈和铁芯，铁芯同轴设置在导向杆与导向套之间的环形空间内，电机线圈缠绕在铁芯上，其中，在移动组件中心同轴开设有穿透至升降头上端的气孔，在导向杆上设置有进气孔以及连通所述进气孔与所述气孔的气道，在固定基座上开设有气源孔和出气孔，所述气源孔与气源连通，所述出气孔通过软管与导向杆上的所述进气孔连通，通过气源孔向所述气孔提供正压或负压气体。优选地，移动组件还包括第一橡胶圈、支撑杆和固定套，所述固定套、支撑杆、第一橡胶圈、升降头依次连接装入到导向杆的安装孔中。优选地，在固定基座上开设有用于冷却所述电机线圈的冷却水槽，冷却水固定套围绕在固定基座的外围密封所述冷却水槽，在所述固定基座上设置有与冷却水槽连通的进水口和出水口。优选地，固定基座上设置有穿透固定基座至导向杆的光栅尺读数头安装孔，光栅尺读数头通过所述光栅尺读数头安装孔安装在固定基座上，在所述导向杆上设置有光栅尺。优选地，在导向杆上设置有竖向的限位槽，在所述固定基座上设置有限位杆安装孔，限位杆穿过所述限位杆安装孔并通过螺纹连接固定在导向座上，限位杆穿出导向座的端部插入在所述限位槽内，并且，限位杆穿出导向座的端部套设有第二橡胶圈。优选地，在导向杆上设置有两个进气孔以及由各进气孔分别与所述气孔连通的气道，在固定基座上开设有两个气源孔，一个气源孔与正压气源连通，另一个气源孔与负压气源连通，固定基座上还设置有两个出气孔，两个出气孔分别通过软管与导向杆上对应的进气孔连通。优选地，所述磁钢的上下两端分别设置有铁芯盘，并且，在上端的铁芯盘与固定套之间还设置有调整垫。优选地，所述导向杆包括圆柱体以及同轴连接于圆柱体下方的方块体，所述圆柱体的上部与导向套之间形成气浮接触面，所述方块体的相对的两侧面中的一侧是通过突出的相互平行的多个第一竖向平面与导向座之间形成气浮接触面，所述方块体的相对的两侧面中的另一侧是通过两个相对倾斜延伸的第二竖向平面与固定基座之间形成气浮接触面。优选地，固定基座上延伸出至少三个定位支杆，所有定位支杆的端部形成有共面的定位平面，且在定位平面上都设置有定位销孔。本专利技术还提供一种光刻设备，包括承载硅片的承片台，还包括如上所述的带精密测量的可控升降装置，所述可控升降装置安装在所述承片台上。本专利技术的带精密测量的可控升降装置以及包含其的光刻设备具有以下技术效果：(1)采用气浮接触面导向仅保留导向杆在竖向的自由度，可以减少零部件之间的摩擦，避免颗粒的产生，并可以提高运动精度，减少了电机驱动力的要求；(2)通过限位槽和限位杆的配合，防止出现特殊情况下，硅片超出行程范围，损坏硅片及其它光刻设备零部件，如叉片机械手、物镜等；(3)第一橡胶圈使硅片避免直接与pin脚产生刚性接触，防止硅片接触刚度较大结构件时出现硅片的损坏，并可实现Rx、Ry、Z向(竖向为Z轴的直角坐标系)自由度的微小调整。(4)可以实时监测硅片的上升和下降，精准控制硅片位置。(5)升降头的上下运动是依靠电磁的相互作用，既节省空间，又满足硅片上下平稳、可靠的传输的需求。附图说明通过结合下面附图对其实施例进行描述，本专利技术的上述特征和技术优点将会变得更加清楚和容易理解。图1是表示本专利技术实施例的带精密测量的可控升降装置的正向剖视图；图2是表示本专利技术实施例的带精密测量的可控升降装置的侧向剖视图；图3是表示本专利技术实施例的升降头与第一橡胶圈、支撑杆连接的结构示意图；图4是表示本专利技术实施例的气孔、气道的示意图；图5是表示本专利技术实施例的固定基座的立体示意图；图6是表示本专利技术实施例的移动组件的立体示意图；图7是表示本专利技术实施例的带精密测量的可控升降装置的仰视图。图中包括：升降头1、第一橡胶圈2、支撑杆3、固定套4、E-pin导向杆5、导向套6、调整垫7、铁芯盘8、磁钢9、冷却水固定套10、冷却水密封圈11、线圈铁芯12、电机线圈13、固定基座14、光栅尺读数头15、光栅尺16、导向座17、限位杆18、限位杆第二橡胶圈19、柔性气管20、气管接头21、螺钉22、限位槽23、气孔400、进气孔51、气道52、出气孔141，螺钉孔142、限位杆安装孔143、圆柱体55、方块体56、第一竖向平面300、第二竖向平面200、连接竖面561、定位平面147、定位支杆146、定位销孔148。具体实施方式下面将参考附图来描述本专利技术所述的带精密测量的可控升降装置以及包含其的光刻设备的实施例。本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本专利技术的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式或其组合对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。此外，在本说明书中，附图未按比例画出，并且相同的附图标记表示相同的部分。如图1所示，带精密测量的可控升降装置包括固定基座14、导向座17、移动组件、驱动组件，其中，固定基座14与导向座17固定连接，图5是固定基座的立体示意图，其中，在固定基座14上加工有螺钉孔142，所述导向座17通过螺钉孔142与固定基座14固定连接。在固定基座14上安装有轴线竖向的导向套6本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种带精密测量的可控升降装置，其特征在于，包括固定基座、导向座、移动组件、驱动组件，/n其中，固定基座与导向座固定连接，在固定基座上安装有轴线竖向的导向套，/n其中，移动组件包括：/n升降头，/n导向杆，上端具有与导向套同轴的安装孔，导向杆同轴穿过导向套，并且，导向杆上部与导向套，导向杆下部与固定基座、导向座之间都形成气浮接触面；/n磁钢，磁钢、升降头依次装入导向杆的安装孔，使得升降头伸出导向套的上端部，/n其中，驱动组件包括：/n电机线圈和铁芯，铁芯同轴设置在导向杆与导向套之间的环形空间内，电机线圈缠绕在铁芯上，/n其中，在移动组件中心同轴开设有穿透至升降头上端的气孔，在导向杆上设置有进气孔以及连通所述进气孔与所述气孔的气道，在固定基座上开设有气源孔和出气孔，所述气源孔与气源连通，所述出气孔通过软管与导向杆上的所述进气孔连通，通过气源孔向所述气孔提供正压或负压气体。/n
【技术特征摘要】
1.一种带精密测量的可控升降装置，其特征在于，包括固定基座、导向座、移动组件、驱动组件，
其中，固定基座与导向座固定连接，在固定基座上安装有轴线竖向的导向套，
其中，移动组件包括：
升降头，
导向杆，上端具有与导向套同轴的安装孔，导向杆同轴穿过导向套，并且，导向杆上部与导向套，导向杆下部与固定基座、导向座之间都形成气浮接触面；
磁钢，磁钢、升降头依次装入导向杆的安装孔，使得升降头伸出导向套的上端部，
其中，驱动组件包括：
电机线圈和铁芯，铁芯同轴设置在导向杆与导向套之间的环形空间内，电机线圈缠绕在铁芯上，
其中，在移动组件中心同轴开设有穿透至升降头上端的气孔，在导向杆上设置有进气孔以及连通所述进气孔与所述气孔的气道，在固定基座上开设有气源孔和出气孔，所述气源孔与气源连通，所述出气孔通过软管与导向杆上的所述进气孔连通，通过气源孔向所述气孔提供正压或负压气体。
2.根据权利要求1所述的带精密测量的可控升降装置，其特征在于，移动组件还包括第一橡胶圈、支撑杆和固定套，所述固定套、支撑杆、第一橡胶圈、升降头依次连接装入到导向杆的安装孔中。
3.根据权利要求1所述的带精密测量的可控升降装置，其特征在于，在固定基座上开设有用于冷却所述电机线圈的冷却水槽，冷却水固定套围绕在固定基座的外围密封所述冷却水槽，在所述固定基座上设置有与冷却水槽连通的进水口和出水口。
4.根据权利要求1所述的一种带精密测量的可控升降装置，其特征在于，固定基座上设置有穿透固定基座至导向杆的光栅尺读数头安装孔，光栅尺读数头通过所述光栅尺读数头安装孔安装在固定基座上，在所述导向杆上设置有光栅尺。
5.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：成荣，朱煜，张鸣，杨开明，刘相波，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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