[发明专利]解耦机构及使用所述解耦机构的曝光台

说明书

技术领域

本发明涉及Rz向解耦机构，由其涉及用于光刻设备的解耦机构。

背景技术

在H型双边驱动工件台系统中，由于早期微动台对粗动台平面运动速度要求不高，其XY粗动运动所产生的反作用力被引到整机内部框架上，其负面效应由主动隔振系统加以弥补。但随着当前对微动台的XY粗动速度要求越来越高，于是引入了平衡质量块技术，用以实时抵消微动台平面粗动高速运动时的反作用力，但由于平衡块为自由平面运动，它产生的附加旋转运动将会导致上层运动部件跟随偏转。由于微动台与粗动台，以及粗动台与平衡质量之间在平面Rz方向刚性连接或者弱耦合连接，平衡块的旋转会导致微动台旋转超出规定限度。

美国专利US6635887公开了一种柔性连接技术。该柔性块连接直线电机及其导轨，横梁和两个直线电机刚性连接。该结构通过依靠柔性块的机械变形来吸收Rz方向粗动台与平衡质量之间的扭矩变形能，从而减轻对粗动导轨侧向气浮的压迫变形，使得整机具备较好的动力学特性，并达到Rz向的精密定位控制。此专利的保护重点在H型布局时要进行Rz的旋转和X向的拉伸。但是该结构仍然为结构弱耦合形式，没有实现粗动与平衡质量的完全解耦，对Rz结构本身的设计工艺要求和加工、装调要求难度较大，Rz结构本身的寿命设计受到严格限制。

中国专利CN200720071434.6公开了一种柔性连接装置。该柔性块连接直线电机及其导轨。通过主柔性块和副柔性块的不同自由度的变形，实现Rz向运动解耦。在柔性块上安装了缓冲器和接触开关对系统起保护作用。但是这种柔性块不能控制Rz向旋转中心。所述曝光台采用了过定位结构安装直线电机及其导轨，均不利于曝光台的装调和控制。

为消除上述的不足，本专利给出了一种结构，特别涉及一种用于纳米级精度曝光台的Rz向解耦机构。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种消除粗动台与微动台之间Rz向耦合的解耦机构。

为实现上述目的，本发明提供了一种实现粗动台与微动台的Rz向旋转解耦的解耦机构，所述解耦机构在所述粗动台与所述微动台之间形成浮动连接。

较佳地，所述解耦机构包括连接在一起的半圆柱形气浮模块、半圆柱形滑块、以及侧向平面气浮模块其中所述半圆柱形气浮模块与所述微动台的承片台连接，而所述侧向平面气浮模块与所述粗动台的横梁导轨连接。

较佳地，所述解耦机构包括连接在一起的半圆柱形磁浮模块、半圆柱形滑块、以及侧向平面磁浮模块，其中所述半圆柱形磁浮模块与所述微动台的承片台连接，所述侧向平面磁浮模块与所述粗动台的横梁导轨连接。

根据本发明的解耦机构使得粗动台和微动台之间为浮动轴承连接，从而实现粗微动在Rz向自由度的完全解耦。

附图说明

参考下文较佳实施例的描述以及附图，可最佳地理解本发明及其目的与优点，其中：

图1描述了本发明解耦机构的一个实施例；

图2描述了本发明解耦机构的另一实施例；

图3描述了本发明解耦机构的曝光台；

图4描述了曝光台的旋转磁浮防撞保护装置；

图5描述了曝光台的旋转电磁铁防撞保护装置；

图6描述了曝光台的旋转弹簧缓冲防撞保护装置；

图7描述了曝光台的Rz限位保护装置；

图8描述了曝光台的长行程运动的左侧驱动与导向装置；

图9描述了曝光台的长行程运动的右侧驱动与导向装置。

具体实施方式

参见本发明实施例的附图，下文将更详细地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同的形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本技术领域的技术人员完全了解本发明的范围。整份说明书中，相同或类似的部件给予相同或类似的标号。

现参考图1描述根据本发明的实现粗动台与微动台的Rz向旋转解耦的解耦机构的第一实施例，其利用平面气浮和柱形气浮轴承，得以实现粗微动台的Rz向的解耦。如图1所示，圆柱形气浮旋转解耦机构100包括连接在一起的半圆柱形气浮模块101a和101b、半圆柱形滑块103a和103b、以及侧向平面气浮模块105a和105b。半圆柱形气浮模块101a，101b与微动台的承片台102连接，而侧向平面气浮模块105a和105b与粗动台的横梁导轨108连接。