[实用新型]一种柔性连接装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种柔性连接装置，特别涉及一种用于大行程工件台减振的柔性连接装置。

背景技术

传统的光刻机工件台大多采用多层的导轨技术，工件台的底部直接与减振系统连接。但是，随着硅片直径从200mm增加到300mm，工件台运动行程必须随之增加；随着产率要求的提高，运动速度也随之提高；以及线宽和套刻精度的要求越来越高，工件台的运动精度也越来越高。特别是超精密定位平台，已成为下一代半导体芯片光刻印刷制造装置的核心技术。光刻装置的高速度与高精度的要求对工件台的减振设计提出了更加高的要求。但是根据研究发现，要提高减振要求难度较大，成本也较高。

中国专利CN200410009257.X(公开日：2005年03月16日)利用平衡块技术在很大程度上提高了工件台的运动精度，减小了减振系统的实现难度。平衡块技术利用了动量守恒原理，也就是将电机的定子安装在质量较大的平衡块上，动子与平衡块分别用气浮轴承支撑。在动子与定子的相互作用下，它们便分别向相反的方向运动，用于消除由于运动反力引起的振动。但是，平衡块技术存在位置补偿问题。为了更好的消除应力，一般来说平衡块只是限制Rx，Ry和Z方向的自由度，而在X，Y和Rz方向是自由的。虽然对于X和Y方向的位置补偿通过直接控制X和Y向电机就可以直接实现，但是Rz的补偿就比较困难。

在美国专利US7034920(公开日：2006年04月25日)和US6885430(公开日：2005年04月26日)中，都是通过两个Y向长行程电机补偿其因平衡块的摆动产生的偏转。这种结构相对复杂，而且增加了两个直线电机。

另一种补偿方式就是美国专利US6635887(公开日：2003年10月21日)公开的一种柔性连接技术。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联接。通过直线电机的不同步运动，依靠柔性块的变形来实现Rz方向的精密补偿。但是，该结构要求直线电机的定子和动子之间实现相对的旋转运动，对电机本身有特殊的要求，因为一般的直线电机不具备上述的自由度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种柔性连接装置，该装置不仅能够补偿运动平台带来的旋转误差，而且能保证横梁的旋转定位精度达到微米级别，能满足大行程精密工件台减振系统的连接要求。

本实用新型的目的是这样实现的：一种柔性连接装置，用于工件台上横梁与Y向直线电机的动子的连接，所述的柔性连接装置包括主柔性块和副柔性块，横梁的两端通过主柔性块和副柔性块分别与Y向直线电机的动子连接。

所述的主柔性块具有X向和Rz向的柔性；所述的X向柔性通过C型的薄片弹簧结构实现的；所述的Rz向柔性是直线形的薄片弹簧结构实现的。

所述的副柔性块具有Rz方向的柔性，Rz向柔性通过直线形的薄片弹簧结构实现的。

所述的主柔性块和副柔性块上分别装有缓冲器和接触开关。

本实用新型由于采用了上述的结构，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

1.本实用新型的柔性连接装置，通过柔性快的变形不仅实现了减振，而且实现了位置误差补偿和防止运动卡死；

2.本实用新型的柔性连接装置，采用不同结构的主、副柔性块，主柔性块具有X和Rz两个方向的柔性，副柔性块只有Rz方向的柔性，这样的结构比较简单，同时能够保证其他方向的刚度。

3.本实用新型的柔性连接装置，在柔性块上安装缓冲器和接触开关，起到保护系统的作用。

附图说明

本实用新型的柔性连接装置的具体结构由以下的实施例及附图给出。

图1为本实用新型的柔性连接装置应用于工件台的立体结构示意图；

图2为本实用新型的柔性连接装置的局部结构俯视图。

具体实施方式

以下将对本实用新型的柔性连接装置作进一步的详细描述。

本实用新型提供了一种柔性连接装置，如图1所示，该柔性连接装置，用于工件台的减振连接，所述的工件台包括横梁103和Y向直线电机的动子101a、101b，所述的柔性连接装置包括主柔性块102a和副柔性块102b，横梁103的两端通过主柔性块102a和副柔性块102b分别与Y向直线电机的动子101a、101b连接。

基础框架1自身具有一定的调平能力，它为平衡定位系统提供一个牢固可靠的工作平台。X向平衡块2具有X、Y、和Rz方向的自由度。Y向平衡块3a和3b只有Y向自由度。

主柔性块102a具有X向和Rz向两个方向的柔性，即自由度，副柔性块102b只有Rz方向的柔性，即自由度。