[发明专利]全自动标准椭偏仪的机械传动装置

权利要求书

1.全自动标准椭偏仪的机械传动装置，所述全自动标准椭偏仪包括控制装置、机械传动装置、入射端测量臂和接收端测量臂，其特征在于，所述机械传动装置包括：

基座，所述基座包括支撑平台和固定于支撑平台上的龙门架；

导轨运动副，其固定于龙门架上并具有上导轨、下导轨、以及位于上导轨和下导轨之间的中心槽道；

入射端直线运动副和接收端直线运动副，其分别安装于中心槽道内并由各自的第一电机可驱动以允许提供沿中心槽道的相向或反向直线运动；

入射端旋转运动副和接收端旋转运动副，其皆可滑动地连接至上导轨和下导轨，所述入射端旋转运动副和接收端旋转运动副在背面分别连接至入射端直线运动副和接收端直线运动副，在前面分别用于供入射端测量臂和接收端测量臂安装，从而使得入射端测量臂和接收端测量臂在入射端直线运动副和接收端直线运动副所提供的相向或反向直线运动的带动下沿中心槽道方向进行相向或反向直线运动，入射端旋转运动副和接收端旋转运动副还分别由各自的第二电机可驱动以允许提供沿所述直线运动所在垂直平面内的旋转运动从而带动入射端测量臂和接收端测量臂在该垂直平面内沿其各自的转轴作相向或反向转动；

三维运动平台，其包括平面两维运动装置和其上水平支撑有待测晶片的第三维运动装置，其中平面两维运动装置位于支撑平台上并承载第三维运动装置，所述平面两维运动装置构造成可驱动第三维运动装置进行平面两维移动从而允许入射端测量臂和接收端测量臂扫描待测晶片上的任何待测点，第三维运动装置构造成允许待测晶片沿膜厚方向移动从而配合所述直线运动副和旋转运动副共同实现对入射端测量臂的入射角和接收端测量臂的反射角的调节。

2.如权利要求1所述的全自动标准椭偏仪的机械传动装置，其特征在于，所述入射端直线运动副和接收端直线运动副皆为丝杠运动副，所述丝杠运动副的丝杠由所述第一电机驱动在所述中心槽道内作旋转运动，所述丝杠运动副的螺母受丝杠驱动沿中心槽道平动。

3.如权利要求2所述的全自动标准椭偏仪的机械传动装置，其特征在于，所述入射端旋转运动副和接收端旋转运动副在背面分别连接至各自对应的丝杠运动副的螺母上。

4.如权利要求3所述的全自动标准椭偏仪的机械传动装置，其特征在于，所述入射端旋转运动副和接收端旋转运动副皆为直角型精密减速器。

5.如权利要求4所述的全自动标准椭偏仪的机械传动装置，其特征在于，所述直角型精密减速器为蜗轮蜗杆减速器，其中，所述蜗杆与所述第二电机可驱动地连接并布置成能够带动所述蜗轮在所述垂直平面内转动。

6.如权利要求5所述的全自动标准椭偏仪的机械传动装置，其特征在于，每个所述蜗轮蜗杆减速器都经由所述上导轨上的一个上滑块和所述下导轨上的一个下滑块可滑动地连接至上导轨和下导轨。

7.一种全自动标准椭偏仪，其包括如权利要求1至6任一项所述的机械传动装置，所述入射端直线运动副、所述入射端旋转运动副和所述第三维运动装置由所述控制装置控制来协同调节所述入射端测量臂的入射角，并且所述接收端直线运动副、所述接收端旋转运动副和所述第三维运动装置由所述控制装置控制来协同调节所述接收端测量臂的反射角。

8.如权利要求7所述的全自动标准椭偏仪，其特征在于，其包括如权利要求3至6任一项所述的机械传动装置，所述控制装置包括用于感测所述螺母的直线位移的线性传感器。

9.如权利要求7所述的全自动标准椭偏仪，其特征在于，其包括如权利要求5或6所述的机械传动装置，所述入射端测量臂和接收端测量臂分别连接至各自的所述蜗轮从而能够在所述蜗轮的带动下在所述垂直平面内转动。

10.如权利要求7所述的全自动标准椭偏仪，其特征在于，其包括如权利要求5或6所述的机械传动装置，所述控制装置还包括用于感测所述第二电机的速度位移的旋转编码器，所述旋转编码器安装成与所述第二电机同轴。