[发明专利]一种运动模组及方法

说明书

本发明提出了一种垂向运动模组及方法，可实现载动工件沿垂直方向运动。使用音圈电机带动支撑组件运动，同时结合至少一个气浮轴套组件引导其沿垂直方向运动，提高了整个垂向运动模组洁净度，避免定期维护，降低了维护成本。本发明中的音圈电机、至少一个气浮轴套组件以及制动组件均固定在固定组件上，使整个模组结构简单，体积较小。控制组件限制支撑组件的运动行程，并对工件的位置及运动速度进行控制，增加模组运动精度，保证工作效率。当工件到达其预定工位时、音圈电机无法制动时或者出现断电情况时，本发明使用制动组件控制支撑组件沿垂直方向的位移，解决了垂向运动模组位置无法保持的问题。

技术领域

本发明涉及一种垂向运动模组及方法，尤其是一种低成本，高洁净度，免维护的垂向运动模组及载动工件沿垂直方向运动的方法。

背景技术

目前，较多的垂向运动模组由旋转电机作为驱动动力，丝杠作为传动部分，导轨作为运动导向，带动下楔形块水平运动；水平运动的下楔形块会带动上楔形块垂直运动，最终带动工件垂向运动。

上述结构较为复杂，包含零件较多。而且由于光刻机整机空间约束，垂向运动模组的体积要求较小，该复杂的机构必然会导致空间要求较大，与光刻机设备要求相悖。且使用了旋转电机、丝杠、丝杠配合的导轨、轴承座、上下楔形块相对运动于导轨，这些相对运动会产生相对摩擦，必将产生颗粒；再加上丝杠、导轨、轴承处润滑脂的挥发，最终会影响模组的洁净度，因此，需要定期维护，定期更换润滑脂，在实际使用中，垂向运动模组会安装在一些工件的下面，模组的维护所需空间被安装在模组上面的模组遮挡，因此较难维护。

行业内另一种专用于垂向运动的模组方案是采用音圈电机+交叉滚柱导轨或滚珠导轨的方式，缺少运动制动和断电工况下垂向运动模组的位置保持功能，最终可能会损坏工件，例如硅片或掩模版等物料。

基于上述问题，本发明提出一种低成本，高洁净度，免维护，并且具有在运动制动和断电工况下工件位置保持功能的垂向运动模组，以及一种载动工件沿垂直方向运动的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种垂向运动模组及载动工件沿垂直方向运动的方法。

为了达到上述目的，本发明一方面提供了一种垂向运动模组，用于载动一工件沿第一方向运动，所述第一方向垂直于所述工件所在的平面；所述垂向运动模组包括支撑组件、固定组件、驱动组件、至少一个导向组件以及制动组件；

所述驱动组件连接于所述固定组件与所述支撑组件之间，以驱动所述支撑组件相对于所述固定组件运动；每个导向组件均与所述固定组件及支撑组件连接，用以确保所述支撑组件相对于所述固定组件沿第一方向运动；所述制动组件分别连接于所述固定组件和支撑组件，用于固定所述支撑组件相对于所述固定组件沿第一方向的位置。

可选的，在上述垂向运动模组中，所述支撑组件至少包括一支撑顶板及一支撑侧板；所述固定组件至少包括一固定底板及一固定侧板，所述支撑侧板所在的平面与所述固定侧板所在的平面平行。

可选的，在上述垂向运动模组中，所述制动组件包括：导轨、轨道钳制器以及连接件，所述导轨与所述支撑侧板连接，所述轨道钳制器通过所述连接件固定于所述固定底板上，并用于对所述导轨进行抱死操作，以固定所述支撑顶板相对于所述固定底板沿第一方向的位置。

可选的，在上述垂向运动模组中，所述轨道钳制器包括一导向槽，所述导轨设置于所述导向槽内，并与所述导向槽的所有内侧面均存在间隙。

可选的，在上述垂向运动模组中，所述轨道钳制器的驱动方式包括气体驱动及电驱动。

可选的，在上述垂向运动模组中，所述至少一个导向组件均为气浮轴套组件。

可选的，在上述垂向运动模组中，每个气浮轴套组件均包括第一支撑座、第二支撑座、至少一个导向轴以及安装座；