[发明专利]一种掩模台工作台

权利要求书

1.一种掩模台工作台，含有微动台、粗动台和机座，微动台包含微动台台体（10）和洛伦兹电机；粗动台包含第一驱动模块、第二驱动模块和粗动台底座（7），第一驱动模块和第二驱动模块关于微动台台体呈对称布置；每个驱动模块由粗动台台体（8）、直线电机和气浮轴承组成，其特征在于：所述的洛伦兹电机包含三种洛伦兹电机，每种洛伦兹电机对称分布在微动台台体沿X轴方向的两侧面，其中，第一种洛伦兹电机的驱动方向沿X轴方向，关于Y轴对称布置，每侧至少两个，驱动微动台台体沿X方向和绕Z轴旋转方向运动；第二种洛伦兹电机的驱动方向沿Y轴方向并通过微动台质心，每侧至少一个，驱动微动台台体沿Y方向运动；第三种洛伦兹电机的驱动方向沿Z轴方向，关于Y轴对称布置，每侧两个，位于微动台台体的四个角上，驱动微动台台体沿Z方向、绕X轴旋转方向和Y轴旋转方向运动；

所述的粗动台台体（8）的下表面和外侧面分别与粗动台底座（7）的上表面和内侧面之间形成气浮支撑，作为驱动模块的气浮导向；所述的直线电机（9）的动子部分连接在粗动台台体（8）内，直线电机（9）的定子部分固定在粗动台底座（7）的上表面，定子磁钢沿Z轴方向建立磁场，动子线圈水平放置，其长边沿Y方向布置，动子线圈沿X方向在直线电机定子磁钢之间做切割磁力线运动。

2.按照权利要求1所述的一种掩模台工作台，其特征在于：微动台台体（10）采用碳化硅陶瓷材料烧制成型；所述的粗动台台体（8）采用碳化硅陶瓷构件，且气浮轴承的气足和粗动台台体构成一体化结构。

3.按照权利要求1或2所述的掩模台工作台，其特征在于：关于Y轴对称的第一种洛伦兹电机每侧四个，每个洛伦兹电机包含上下两部分永磁体组和线圈，线圈位于上下两部分永磁体之间，并留有间隙；每部分永磁体组由主永磁体和附永磁体组成，主永磁体与附永磁体以Halbach阵列形式粘接固定于轭铁的表面上，相邻的主永磁体与附永磁体的磁场方向相互垂直，在各永磁体之间形成封闭磁路；

第二种洛伦兹电机每侧一个，每个洛伦兹电机包含上下两部分永磁体组和线圈，线圈位于上下两部分永磁体之间，并留有间隙；每部分永磁体组由主永磁体和附永磁体组成，主永磁体与附永磁体以Halbach阵列形式粘接固定于轭铁的表面上，相邻的主永磁体与附永磁体的磁场方向相互垂直，在各永磁体之间形成封闭磁路；

第三种洛伦兹电机的永磁体包括外磁环和内磁环，外磁环与内磁环的轴线沿Z轴方向同轴布置，外磁环与内磁环充磁方向相同，沿径向方向且由圆环外表面指向圆心；通电线圈为圆柱形线圈，位于内磁环与外磁环之间，并与内外磁环同轴布置；在第二电磁力驱动单元的中心轴线上还布置有一个重力平衡磁柱，其轴线沿Z轴方向与内外磁环同轴，并固定在微动台基座上，其充磁方向沿Z轴方向。

4.按照权利要求1或2所述的一种掩模台工作台，其特征在于：该掩模台工作台还包括电涡流传感器测量系统，电涡流传感器测量系统包括安装在粗动台上的八个电涡流传感器，第一电涡流传感器（31）和第二电涡流传感器安装（32）在第一驱动模块上，并位于沿X轴的一条直线上，测量微动台沿Y轴方向和沿Z轴旋转方向的位移；第三电涡流传感器（33）和第四电涡流传感器（34）分别安装在第一驱动模块和第二驱动模块上，并位于一条沿Y轴方向的直线上，测量微动台沿X轴方向和沿Z轴旋转方向的位移；第五电涡流传感器（35）和第六电涡流传感器（36）安装在第一驱动模块上，并位于一条沿X轴方向的直线上；第七电涡流传感器（37）和第八电涡流传感器（38）安装在第二驱动模块上，并位于一条沿X轴方向的直线上，共同测量微动台沿Z轴方向、沿X轴旋转方向和沿Y轴旋转方向的位移。

5.按照权利要求1或2所述的一种掩模台工作台，其特征在于：所述的掩模台粗动台还包含用于粗动台与机座相对位置反馈的光栅尺测量系统，所述的光栅测量系统包含两个光栅测量装置对称布置在粗动台第一驱动模块和第二驱动模块上，每个光栅测量装置含有一个光栅尺（21）、一个光栅读数头（22）、一个光栅尺安装架（23）和一个光栅尺调整装置（24）；光栅尺调整装置（24）固定于粗动台底座（7）上，光栅尺安装架（23）与光栅尺调整装置（24）固定连接，光栅尺粘贴固定于光栅尺安装架（23）表面上，光栅读数头与直线电机（9）相连,通过调整光栅尺调整装置（24）使光栅尺安装架（23）的长边方向沿X轴方向。