一种多自由度联动式三轴运动平台制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多自由度联动式三轴运动平台，包括用于固设硅片的钳固件，还包括基座，所述基座上

【技术实现步骤摘要】
一种多自由度联动式三轴运动平台


[0001]本技术涉及光刻机
，特别涉及一种多自由度联动式三轴运动平台
。

技术介绍

[0002]光刻机是一种半导体制造设备，用于将芯片设计图案投射到光刻胶上，并在后续工艺步骤中制作芯片的结构
。
由于芯片制造对于位置精度的要求非常高，因此运动平台需要提供高度准确的运动控制，以确保投影的图案能够准确地重叠在目标位置上
。
多个交错轴向的线性模组
(
滚珠丝杠模组
)
是一种常见的运动控制技术，它基于线性运动和滚珠丝杠机构的原理
。
每个轴向都由一个线性模组组成，其中包括一个滚珠丝杠和一个导轨系统
。
滚珠丝杠是一种机械传动装置，由一个螺纹轴和多个滚珠组成
。
当螺纹轴旋转时，滚珠沿着螺纹轴的螺纹槽进行滚动，从而实现线性运动
。
滚珠丝杠具有高效
、
高精度和较低的摩擦特性，因此在精密运动控制中得到广泛应用
。
[0003]在光刻机中，每个轴向的线性模组通过控制滚珠丝杠的旋转，可以实现平台在该轴向上的线性运动
。
通过组合多个轴向的线性模组，可以实现平台在三维空间内的精确定位和运动控制
。
不同轴向的线性模组交错布置，可以使得平台在任意方向上都能够进行运动，并且可以实现高速度
、
高加速度和高精度的运动
。
运动平台中的线性模组通常由精密的导轨系统支撑，以确保平台的稳定性和刚性
。
导轨系统可以采用滚动导轨
、
直线导轨或气浮导轨等不同类型，具体选择取决于应用的要求和性能需求
。
[0004]光刻机中使用的运动平台是由多个交错轴向的线性模组
(
滚珠丝杠模组
)
组成的
。
通过控制每个轴向上的线性模组，运动平台可以在三维空间内实现精确定位和高精度的运动控制，以满足光刻工艺对位置精度的要求
。
这项
技术介绍
在半导体制造和其他需要精密运动控制的领域中得到广泛应用
。
[0005]但是，经过专利技术人长期工作与研究发现，传统技术中存在如下的技术问题
(
及其产生的机制
)
亟需解决：
[0006](1)
有限的旋转调节能力：传统的光刻机运动平台技术在旋转调节能力方面可能受到限制
。
传统技术通常使用单一的转动轴或有限的旋转机构，无法提供多个轴向的整周旋转调节能力
。
[0007](2)
位置精度和稳定性的挑战：传统技术在实现高精度位置控制和运动稳定性方面可能面临挑战
。
由于结构设计和控制系统的局限性，传统技术无法满足光刻工艺对于位置精度和运动稳定性的严格要求
。
[0008](3)
有限的多自由度控制能力：传统的光刻机运动平台技术存在对多自由度运动控制能力的限制
。
传统技术通常只提供有限的自由度组合，无法实现复杂的多自由度联动运动控制
。
[0009]为此，提出一种多自由度联动式三轴运动平台
。

技术实现思路

[0010]有鉴于此，本技术实施例希望提供一种多自由度联动式三轴运动平台，以解决或缓解现有技术中存在的技术问题，即传统光刻机运动平台技术存在旋转调节能力有限
、
位置精度稳定性挑战
、
多自由度控制限制等缺点，至少提供一种有益的选择；
[0011]本技术实施例的技术方案是这样实现的：一种多自由度联动式三轴运动平台，包括用于固设硅片的钳固件，还包括基座，所述基座上
、
内分别固设有所述钳固件
、
设置有转动模组；所述转动模组包括一个转动自由度，所述转动自由度驱动第一线性模组
、
第二线性模组和第三线性模组同步整周旋转；所述第一线性模组
、
所述第二线性模组和所述第三线性模组
、
分别包括相互交错轴向排布及相互驱动的第一线性自由度
、
第二线性自由度和第三线性自由度，所述第三线性自由度驱动有光学透镜系统
。
[0012]在上述实施方式中，该多自由度联动式三轴运动平台包括基座和钳固件
。
基座上固设有钳固件，用于夹持硅片
。
此外，基座上还设置有转动模组
。
转动模组包括一个转动自由度，它通过驱动第一线性模组
、
第二线性模组和第三线性模组的同步整周旋转来实现转动自由度的运动
。
第一线性模组
、
第二线性模组和第三线性模组分别包括相互交错轴向排布并相互驱动的第一线性自由度
、
第二线性自由度和第三线性自由度
。
第三线性自由度驱动光学透镜系统的运动
。
[0013]其中在一种实施方式中：所述第一线性模组
、
所述第二线性模组和所述第三线性模组自上而下依次布置
。
[0014]在上述实施方式中，第一线性模组
、
第二线性模组和第三线性模组按照自上而下的顺序依次布置在运动平台上
。
这种自上而下依次布置的实施方式，为多自由度联动式三轴运动平台提供了一种有效的组织结构，使得每个线性模组能够相互独立运动，从而实现更精密的运动控制
。
[0015]其中在一种实施方式中：所述转动模组包括固设于所述基座内的用于输出所述转动自由度的第四伺服电机，所述第四伺服电机驱动齿轮啮合于齿圈；所述齿圈转动配合于所述基座，所述齿圈的上部固设有第一机架，所述第一机架上设有所述第一线性模组
。
[0016]在上述实施方式中，转动模组包括固设于基座内的第四伺服电机，用于输出转动自由度
。
第四伺服电机通过驱动齿轮与齿圈进行啮合
。
齿圈与基座配合，并通过与之的配合实现转动支撑
。
齿圈的上部固设有第一机架，第一机架上安装了第一线性模组
。
这种实施方式通过固定齿圈
、
第一机架和第一线性模组，以及利用第四伺服电机的转动输出，实现了多自由度的运动控制
。
它适用于需要同时控制转动和线性自由度的应用，为光刻机等领域提供了高精度的运动平台
。
[0017]其中在一种实施方式中：所述第一线性模组包括第一伺服电机及由所述第一伺服电机驱动的用于输出所述第一线性自由度的第一滚珠丝杠，所述第一滚珠丝杠的移动螺母上设有第二机架
。
所述第二线性模组包括固设于所述第二机架上的第一架体，还包括设于所述第一架体上的第二伺服电机及由所述第二伺服电机驱动的用于输出所述第二线性自由度的第二滚珠丝杠
。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种多自由度联动式三轴运动平台，包括用于固设硅片的钳固件
(9)
，其特征在于，还包括基座
(1)
，所述基座
(1)
上
、
内分别固设有所述钳固件
(9)、
设置有转动模组
(5)
；所述转动模组
(5)
包括一个转动自由度，所述转动自由度驱动第一线性模组
(3)、
第二线性模组
(6)
和第三线性模组
(7)
同步整周旋转；所述第一线性模组
(3)、
所述第二线性模组
(6)
和所述第三线性模组
(7)、
分别包括相互交错轴向排布及相互驱动的第一线性自由度
、
第二线性自由度和第三线性自由度，所述第三线性自由度驱动有光学透镜系统
。2.
根据权利要求1所述的多自由度联动式三轴运动平台，其特征在于：所述第一线性模组
(3)、
所述第二线性模组
(6)
和所述第三线性模组
(7)
自上而下依次布置
。3.
根据权利要求2所述的多自由度联动式三轴运动平台，其特征在于：所述转动模组
(5)
包括固设于所述基座
(1)
内的用于输出所述转动自由度的第四伺服电机，所述第四伺服电机驱动齿...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆生，张建坤，王聪，
申请(专利权)人：苏州盛拓半导体科技有限公司，
类型：新型
国别省市：