一种用于晶圆检测的气浮运动装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于晶圆检测的气浮运动装置，包括机架

【技术实现步骤摘要】
一种用于晶圆检测的气浮运动装置


[0001]本专利技术涉及半导体检测设备
，具体而言，涉及一种用于晶圆检测的气浮运动装置
。

技术介绍

[0002]随着芯片制程的不断升级，不仅对芯片制造设备，同时也对芯片检测设备提出了更高的精度要求
。
晶圆一般装载在载台装置上，载台装置搭载在精密运动平台上使用，由运动平台实现
XY
轴扫描运动
。
[0003]现有运动平台主要可以分为机械运动平台和气浮运动平台，传统机械运动平台受机械传动限制，传动级数越多精度越差，且运动加速度低，响应速度慢
。
而气浮运动平台采用气浮轴承或者气浮导轨传动，具有阻力低
、
动态响应快的优点
。
但现有的气浮运动平台仍然存在一些不足，如专利技术申请
CN114878864A
公开一种晶圆检测高精度气浮运动平台，其仅在
Z
轴上使用了气浮传动方式，稳定性差，承载能力低，刚度不足；且该技术在
XY
轴运动上未使用气浮，装置在运动过程中仍存在机械传动部分，这会影响到装置的整体精度
。
又如专利技术申请
CN115773445A
公开一种多自由度龙门气浮运动系统，装置整体结构的刚性差；其
Y
轴和
Z
轴采用双直线电机驱动，不仅会提高控制的难度，同时会带来严重的同步运动误差；且
Y
轴气浮导轨是以气套包围导轨的形式实现的，这种结构十分依赖导轨的加工精度和安装精度，同时运动过程对导轨和气浮轴承的磨损大
。
因此现有的运动平台存在运动稳定性差，刚度低，承载能力不足的问题
。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的问题是如何提高运动平台的运动稳定性
、
刚度和承载能力，实现高精度检测要求
。
[0005]为解决上述问题，本专利技术提供一种用于晶圆检测的气浮运动装置，包括机架；基台，所述基台设置在所述机架上，所述基台的材质为大理石；气浮承载座，所述气浮承载座的气浮面朝向所述基台，所述气浮承载座上设有载物台；
Y
轴运动模块，包括两组对称的设置的
Y
轴直线电机和滑动梁，所述
Y
轴直线电机沿
Y
轴方向布置，各所述
Y
轴直线电机与对应所述滑动梁驱动连接，所述滑动梁上设有至少一个气浮端面朝向所述基台的气浮轴承；
X
轴运动模块，包括
X
轴直线电机
、
滑动架
、
第一横梁和第二横梁，所述
X
轴直线电机
、
所述第一横梁和所述第二横梁沿
X
轴方向设置，所述第一横梁和所述第二横梁的两端架设在两侧所述滑动梁上，所述载物台位于所述第一横梁和所述第二横梁之间，所述
X
轴直线电机设置在所述第二横梁上，所述
X
轴直线电机与所述滑动架驱动连接，所述滑动架与所述气浮承载座固定连接，所述滑动架上设有至少一个气浮端面朝向所述第二横梁的气浮轴
承，所述载物台上设有至少一个气浮面朝向所述第一横梁的气浮轴承
。
[0006]相对于现有技术，本专利技术用于晶圆检测的气浮运动装置具有以下有益效果：采用独立的气浮承载座支撑载物台移动，减少对运动组件的负载和摩擦，避免零件受力变形，提高响应速度和精度，降低功耗；
Y
轴运动模块直接以基台作为气浮工作面，加工安装简单，减少系统误差，且
Y
轴运动模块采用对称式设计，提高双驱同步性；
X
轴运动模块整体堆叠设置在
Y
轴运动模块上，提高运动装置刚度，第一横梁和第二横梁设置在载物台两侧，使载物台运动时拥有更好的平面度，保证运动稳定；
Y
轴运动模块和
X
轴运动模块均采用气浮轴承实现气浮式移动，不需要采用封闭式导轨，本专利技术的气浮实现方式结构简单，对气浮轴承磨损小，装置整体刚度高，承载能力强，运动稳定性好，可以满足晶圆高精度检测要求
。
[0007]在优选或可选方案中，所述基台包括水平设置的底板和两个侧板，两侧所述侧板平行设置，所述侧板与所述底板垂直设置，两个所述
Y
轴直线电机分别设置在一侧所述侧板上，所述滑动梁包括相互垂直的第一滑板和第二滑板，所述第一滑板与所述侧板平行设置，所述第二滑板与所述底板平行设置
。
基台设置两侧侧板，便于
Y
轴运动模块固定安装，滑动梁的截面为
L
形，结构强度提高，运动稳定性更好
。
[0008]在优选或可选方案中，所述第一滑板在
Y
轴方向靠近两端位置分别设置一个气浮端面朝向所述侧板的气浮轴承，所述第二滑板在
Y
轴方向靠近两端位置分别设置一个气浮端面朝向所述底板的气浮轴承
。Y
轴运动模块的气浮轴承在空间布置上形成两个长方形，与基座的底板和侧板形成气浮接触，支撑面广，承载能力强，刚度好
。
[0009]在优选或可选方案中，所述第一滑板和所述第二滑板的一侧表面具有多个三角形的凹槽
。
设置三角形凹槽可以减轻滑动梁质量，提高刚度，降低运行负载，减小电机功耗，减少发热，进而提高运动精度
。
[0010]在优选或可选方案中，所述基台上设有两组
Y
轴运动反馈机构，每个所述
Y
轴运动反馈机构用于检测对应所述滑动梁的移动行程，从而精确控制滑动梁在
Y
轴方向的位移
。
[0011]在优选或可选方案中，在所述基台上与每个所述滑动梁的行程起点和终点对应位置均安装一个
Y
轴行程接近开关，所述滑动梁沿
Y
轴方向的两端分别设有
Y
轴防撞块，在所述基台上与所述滑动梁的行程起点和终点对应位置均安装一个
Y
轴防撞阻尼器
。
设置
Y
轴行程接近开关，当滑动梁运动到极限位时会发出反馈，限定滑动梁的最大行程； Y
轴防撞块和
Y
轴防撞阻尼器配合，能使滑动梁接近行程终点时移动速度快速降低，提高运动精度
。
[0012]在优选或可选方案中，所述
X
轴运动模块包括第三横梁，所述第三横梁设置在所述第二横梁的上方，所述
X
轴直线电机设置在所述第二横梁和所述第三横梁之间
。
这种结构设计的目的是为了质心驱动，消除偏置和扭转，并提高
X
轴运动模块整体的刚度
。
[0013]在优选或可选方案中，所述滑动架包括第一立板
、
第二立板和连接板，所述第一立板和所述第二立板平行设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于晶圆检测的气浮运动装置，其特征在于，包括机架
(1)
；基台
(2)
，所述基台
(2)
设置在所述机架
(1)
上，所述基台
(2)
的材质为大理石；气浮承载座
(5)
，所述气浮承载座
(5)
的气浮面朝向所述基台
(2)
，所述气浮承载座
(5)
上设有载物台
(6)
；
Y
轴运动模块，包括两组对称的设置的
Y
轴直线电机
(31)
和滑动梁
(32)
，所述
Y
轴直线电机
(31)
沿
Y
轴方向布置，各所述
Y
轴直线电机
(31)
与对应所述滑动梁
(32)
驱动连接，所述滑动梁
(32)
上设有至少一个气浮端面朝向所述基台
(2)
的气浮轴承
(7)
；
X
轴运动模块，包括
X
轴直线电机
(41)、
滑动架
(42)、
第一横梁
(43)
和第二横梁
(44)
，所述
X
轴直线电机
(41)、
所述第一横梁
(43)
和所述第二横梁
(44)
沿
X
轴方向设置，所述第一横梁
(43)
和所述第二横梁
(44)
的两端架设在两侧所述滑动梁
(32)
上，所述载物台
(6)
位于所述第一横梁
(43)
和所述第二横梁
(44)
之间，所述
X
轴直线电机
(41)
设置在所述第二横梁
(44)
上，所述
X
轴直线电机
(41)
与所述滑动架
(42)
驱动连接，所述滑动架
(42)
与所述气浮承载座
(5)
固定连接，所述滑动架
(42)
上设有至少一个气浮端面朝向所述第二横梁
(44)
的气浮轴承
(7)
，所述载物台
(6)
上设有至少一个气浮面朝向所述第一横梁
(43)
的气浮轴承
(7)。2.
根据权利要求1所述的用于晶圆检测的气浮运动装置，其特征在于，所述基台
(2)
包括水平设置的底板
(21)
和两个侧板
(22)
，两侧所述侧板
(22)
平行设置，所述侧板
(22)
与所述底板
(21)
垂直设置，两个所述
Y
轴直线电机
(31)
分别设置在一侧所述侧板
(22)
上，所述滑动梁
(32)
包括相互垂直的第一滑板
(321)
和第二滑板
(322)
，所述第一滑板
(321)
与所述侧板
(22)
平行设置，所述第二滑板
(322)
与所述底板
(21)
平行设置
。3.
根据权利要求2所述的用于晶圆检测的气浮运动装置，其特征在于，所述第一滑板
(321)
在
Y
轴方向靠近两端位置分别设置一个气浮端面朝向所述侧板
(22)
的气浮轴承
(7)
，所述第二滑板
(322)
在
Y
轴方向靠近两端位置分别设置一个气浮端面朝向所述底板
(21)
的气浮轴承
(7)。4.
根据权利要求2所述的用于晶圆检测的气浮运动装置，其特征在于，所述第一滑板
(321)
和所述第二滑板
(322)
的一侧表面具有多个三角形的凹槽
。5.
根据权利要求1所述的用于晶圆检测的气浮运动装置，其特征在于，所述基台
(2)
上设有两组
Y
轴运...

【专利技术属性】
技术研发人员：许志彬，朱浩，林保璋，兰海燕，李士昌，
申请(专利权)人：盛吉盛精密技术宁波有限公司，
类型：发明
国别省市：