[发明专利]具有位置调节功能的嵌套式支承结构及其用途

说明书

本发明涉及具有位置调节功能的嵌套式支承结构及其用途，其包括内支承架和支承并调节所述内支承架的外支承架，内支承架设置有沿横向X方向和纵向Y方向凸出的多个突出部；外支承架由沿横向X方向延伸的两个相对布置的横向延伸部和沿纵向Y方向延伸的两个相对布置的纵向延伸部构成，使得外支承架成型为沿着内支承架的四周围绕内支承架，并且外支承架设置有分别与内支承架的突出部相对应的开口，使得内支承架的突出部能够嵌入外支承架的开口中，从而使外支承架以嵌套的形式支承内支承架。其中，外支承架在开口处分别设置有位置调节件，位置调节件能够沿横向X方向、纵向Y方向和竖向Z方向作用于内支承架的相应突出部，从而调节内支承架的六自由度。

技术领域

本发明涉及精密电控调节技术领域，具体地涉及一种具有位置调节功能的嵌套式支承结构及其用于对元器件安装基准面进行调节的用途。

背景技术

在光学性能参数的检测、光源性能参数检测及光刻等领域，都需要用到掩模，并且掩模需要在各个自由度上进行调节，目前需求利用一套复杂的掩模台系统实现这一功能。对于高精度的掩模台，国外大多采用直线电机调节控制长行程位移，结合音圈电机及压电陶瓷等作微动控制，即采用一套宏微结合的控制方法。直接使用直线电机驱动方式，其结构简单，但需要超精密直线电机，直接驱动也容易引起振动问题。国内的实验室也已经实现上述技术。无论采用哪种驱动方式，微动台的结构都必须满足以下要求：高刚性、高稳定性以及轻量化，利于高精度和高响应运动控制；采用洛仑兹电机为主体的结构方案。除了其高响应和高精度能力外，还利用其磁力耦合，使精密微动台与宏动台之间获得良好振动隔离。

为了达到高刚性、高稳定性，掩模台支撑子系统大多采用钢结构与大理石内外结合混合形式，通常掩模台都会采取一定的环境控制措施，例如：散热、内部恒温、恒压等。这样会使整个系统过于复杂化，虽然精度高、可调自由度多、功能全，但系统结构复杂、产品体积大、质量重、价格昂贵。此类设备均为专门订制设备，通常是针对光刻设备供应。对于一些检测实验、不追求产率、较少自由度需求的应用场合并不适合。

发明内容

本发明的目的是至少解决上述技术问题之一，该目的通过以下技术方案实现的：

本发明提出一种具有位置调节功能的嵌套式支承结构，所述嵌套式支承结构包括：

用于对待支承件提供支承作用的内支承架，所述内支承架设置有沿横向X方向和纵向Y方向凸出的多个突出部；

用于支承并调节所述内支承架的外支承架，所述外支承架由沿所述横向X方向延伸的两个相对布置的横向延伸部和沿所述纵向Y方向延伸的两个相对布置的纵向延伸部构成，使得所述外支承架成型为沿着所述内支承架的四周围绕所述内支承架，并且所述外支承架设置有分别与所述内支承架的所述突出部相对应的开口，使得所述内支承架的所述突出部能够嵌入所述外支承架的所述开口中，从而使所述外支承架以嵌套的形式支承所述内支承架；

其中，所述外支承架在所述开口处分别设置有位置调节件，所述位置调节件能够沿横向X方向、纵向Y方向和竖向Z方向作用于所述内支承架的相应突出部，从而调节所述内支承架的六自由度。

进一步地，所述多个突出部关于所述内支承架的横向中轴线对称地分布并且关于所述内支承架的纵向中轴线对称地分布。

根据本发明的另一种改进，所述内支承架设置有三组突出部，其中，每组突出部包括在水平XY平面上呈矩形分布的四个突出部，所述外支承架相应地设置有接纳所述三组突出部的三组开口，并且在每组开口处设置有能够关于横向X方向、纵向Y方向和竖向Z方向中的一个方向调节所述内支承件的位置调节件，从而共同实现沿横向X方向、纵向Y方向和竖向Z方向调节所述内支承架。