[发明专利]带激光干涉仪测量的具有六自由度粗动台的掩膜台系统

权利要求书

1.带激光干涉仪测量的具有六自由度粗动台的掩膜台系统，该系统包括精动台、粗动台和机架，所述的粗动台含有一个粗动台台体（2）和驱动装置，其特征在于：所述的粗动台台体（2）设置在精动台的外部，将精动台包围在中间；所述的驱动装置包括大行程驱动模块和小行程驱动模块两部分，大行程驱动模块由两组关于X轴方向对称布置在粗动台台体（2）两侧的X方向直线电机组成，小行程驱动模块由四组同时驱动Y方向和Z方向的两自由度直线电机组成，四组两自由度直线电机两两关于X轴方向对称布置在粗动台台体（2）两侧，并位于大行程驱动模块下方；

所述的粗动台还包含两个粗动台重力平衡组件，所述的两个粗动台重力平衡组件布置在粗动台台体（2）上方，沿X轴方向对称布置在粗动台台体（2）两侧，每个粗动台重力平衡组件包含一个粗动台重力平衡导磁板（11）和两个粗动台重力平衡永磁体（12），粗动台重力平衡导磁板（11）与X方向直线电机的永磁体阵列连接在一起，粗动台重力平衡永磁体（12）分别布置在粗动台台体（2）上表面，沿X轴方向的侧边关于Y轴方向对称布置，并与粗动台重力平衡导磁板（11）留有间隙；

所述掩膜台系统还包含有激光干涉仪测量组件，所述的激光干涉仪测量组件包含两个激光光源（49）、光路组件、激光干涉仪和测量架（10），所述的激光干涉仪包括一个双轴激光干涉仪（41）和两个四轴激光干涉仪（9）；所述的光路组件包括激光分束器（48）、弯光器（50）和反射镜；所述的激光光源（49）固定在测量架（10）上，所述的激光分束器（48）和弯光器（50）固定在测量架（10）上；所述的反射镜包含第一平面反射镜（44）、第二平面反射镜（45）和45°反射镜；

从一个激光光源（49）发出的激光经过激光分束器（48），按激光分束器（48）的分光比例被分为相互垂直的两束激光，其中一束激光经过弯光器（50）到达所述的双轴激光干涉仪（41），另一束激光直接射入其中的一个四轴激光干涉仪；另外一个激光光源（49）发出的激光经过一个弯光器（50）直接射入另一个四轴激光干涉仪；所述的双轴激光干涉仪（41）布置在掩膜台系统沿Y轴方向的中心轴线一端，且固定在测量架（10）上；所述的两个四轴激光干涉仪沿Y轴方向对称布置在粗动台台体（2）下方，并固定在测量架（10）上；

从所述的双轴激光干涉仪（41）出来的光被分成相互平行的一束测量光和一束参考光，测量光经过固定在精动台上的第一平面反射镜（44）反射后返回双轴激光干涉仪，参考光经过固定在测量架（10）上的第二平面反射镜（45）反射后返回双轴激光干涉仪；

从每个四轴激光干涉仪出来的光被分成四束相互平行的测量光，该四束测量光分成上下对称的两排，位于上面一排的两束测量光经过精动台台体（1）相对应的侧面反射后返回四轴激光干涉仪，位于下面一排的两束测量光经过一个固定在测量架（10）上的45°反射镜（46）将两束光弯折90度后射向精动台台体（1）底面再反回该四轴激光干涉仪。

2.按照权利要求1所述的带激光干涉仪测量的具有六自由度粗动台的掩膜台系统，其特征在于：所述每个X方向直线电机由两组永磁体阵列和一组线圈阵列组成；所述每个两自由度直线电机由一组永磁体阵列和一组线圈阵列组成，且沿X方向同侧的两个两自由度直线电机共用一组永磁体阵列；X方向直线电机的两组永磁体阵列以及两自由度直线电机的四组永磁体阵列都固定在机架上的水平面上；X方向直线电机的两组线圈阵列和两自由度直线电机的四组线圈阵列均分别固定在粗动台台体（2）上。

3.按照权利要求1所述的带激光干涉仪测量的具有六自由度粗动台的掩膜台系统，其特征在于：所述的精动台包含精动台台体（1）、洛伦兹电机和精动台重力补偿组件；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精动台台体（1）沿Y轴方向的两侧面，其中，第一种洛伦兹电机的驱动方向为沿X轴方向，关于X轴对称布置，每侧至少两个，驱动精动台台体（1）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轴方向并通过精动台质心，每侧至少一个，驱动精动台台体（1）沿Y方向运动；第三种洛伦兹电机的位于精动台台体的四个角上，同时关于X轴对称布置，每侧两个，其驱动方向沿Z轴方向，驱动精动台台体沿Z方向、绕X轴旋转方向和Y轴旋转方向运动。

4.按照权利要求3所述的带激光干涉仪测量的具有六自由度粗动台的掩膜台系统，其特征在于：所述的精动台台体（1）为方形结构，其四个外侧面和底面均加工成镜面，用于使激光干涉仪反射激光。