[发明专利]一种具有二级防撞保护结构的硅片台双台交换系统

说明书

一种具有二级防撞保护结构的硅片台双台交换系统，主要应用于半导体光刻设备中。在硅片台双台交换系统中不仅设有气囊装置，在每个硅片台上均配备一套用来保护其内部部件免受碰撞和损害的缓冲装置，共同构成了硅片台的双重安全防撞系统，该双重防撞保护系统具有防撞效果好，质量轻且结构紧凑，避免了硅片台体积过大而造成的行程减小的缺点，以及便于在碰撞发生后迅速恢复等特点；与现有技术相比，大大提高了对硅片台内部结构的安全防护能力，大大减少了碰撞对硅片台零部件造成的损伤。

技术领域

本发明涉及一种防撞结构，尤其涉及一种六自由度微动台的防撞结构，主要应用于半导体光刻设备中，属于超精密加工和检测设备技术领域。

背景技术

在光刻机磁浮硅片台双台交换系统中，由于两个硅片台没有推杆或是其它限位，完全依靠传感器的位置测量来控制硅片台在平衡块上的位置和姿态；此外，由于硅片台结构精密，所以，若在交换时或者控制系统失灵时，两个硅片台发生碰撞，损失将无法估量，因此，硅片台的防撞结构非常重要。另外，在两个硅片台发生碰撞时，除了会损坏零部件之外，还有可能发生反弹，如果发生这种情况时，测量系统将无法正常工作，必须重新寻向和归零，严重影响生产效率，因此，防撞系统需要安装有稳定的缓冲结构，可使发生碰撞的硅片台迅速停止运动。

现有技术的防撞结构采用在双侧加装悬臂杆，如果两个硅片台距离过近，传感器发生报警，可以快速反应使运动的硅片台迅速停止，但如果控制系统失控，则会先撞坏悬臂杆，再撞到硅片台；在结构设计上，如果在硅片台外围加装防撞杆、距离传感器和缓冲装置等，就会使硅片台的尺寸变得很大，并且增加了大量的零部件和传感器，对于集成度要求极高的设备来说，结构集成会变得非常复杂，无疑是大大增加了设计难度。现有防撞结构的问题是碰撞发生时加速度的下降等级不够，不足以实现所需的保护，因此还需要增加保护装置。

发明内容

本发明旨在提供一种具有二级防撞保护结构的硅片台双台交换系统，使其在具有更好的防撞保护性能的前提下，最大限度的减小硅片台的尺寸和重量，并使其受力均匀。

本发明的技术方案如下：

一种具有二级防撞保护结构的硅片台双台交换系统，该硅片台双台交换系统含有第一硅片台、第二硅片台、线缆台和气囊装置；每个硅片台包含硅片台动子和硅片台定子；所述气囊装置设置在硅片台定子四周的外边缘，其特征在于：在每个硅片台上均配备一套用来保护其内部部件免受碰撞和损害的缓冲装置，并在缓冲装置上安装接收冲击信号的力传感器，所述的缓冲装置设置在硅片台动子和硅片台定子之间，该缓冲装置的外围尺寸应大于气囊装置未充气时的外围尺寸。

本发明所述的缓冲器包括4N根阻尼杆、2N根阻尼杆连接柱和一个防撞连接板组件，其中N为偶数；所述的防撞连接板组件包括一个防撞连接板定子和一个防撞连接板动子；所述的防撞连接板定子固定在硅片台动子下方，2N个阻尼杆连接柱设置在防撞连接板定子下表面；所述的防撞连接板动子设置在防撞连接板定子下方，并通过阻尼杆连接柱与防撞连接板定子连接在一起；所述的4N根阻尼杆中的2N根阻尼杆布置在防撞连接板定子与防撞连接板动子之间，每根阻尼杆的两端分别固定在防撞连接板定子下表面和一个阻尼杆连接柱的上端，另外2N根阻尼杆的每一根阻尼杆的其中一端固定在防撞连接板动子下方，另一端固定在阻尼杆连接柱的下端。

上述技术方案中，所述的力传感器设置在防撞连接板的定子部分和动子部分之间。

本发明的技术特征还在于：所述的阻尼杆由弹性记忆合金材料制成，所述的阻尼杆只能承受拉力。