[发明专利]气浮运动台

说明书

本发明公开了一种气浮运动台。本发明中，气浮运动台包括：底座；第一直线电机，设置在底座上；第二直线电机，与第一直线电机相对间隔设置在底座上；运动装置，设置在第一直线电机和第二直线电机之间，连接第一直线电机的动子和第二直线电机的动子；第一导轨，沿第一直线电机的定子的长度方向延伸；第一气浮装置，与第一导轨之间形成气浮；第二导轨，沿第二直线电机的定子的长度方向延伸；第二气浮装置，与第二导轨之间形成气浮；第一磁浮组件，与第一导轨之间形成磁预载；第二磁浮组件，与第二导轨之间形成磁预载。与现有技术相比，提高了气浮刚度、动态性能佳、对装调要求相对低，以及结构紧凑、可工程化实现的优势。

技术领域

本发明实施例涉及半导体技术领域，特别涉及气浮运动台。

背景技术

随着芯片特征尺寸的逐渐减小，高端半导体制造装备已经进入深亚微米甚至纳米级，加上制造中高产率的要求，对相关设备的定位精度及运行速度要求越来越高。更具体地说，高端半导体制造装备对直线运动和多维运动平台的定位精度、运行速度以及稳定性要求越来越严格，比如高端数控工作台、光刻机等。在高端半导体制造领域，大部分的直线导轨和运动平台都已采用气浮装置，气浮导轨无机械接触、无摩擦、无非线性扰动，也不会产生爬行现象，因而能够保证整个运动台系统实现高精度定位和高速度平稳运行。高性能的气浮装置要能够兼顾整个系统的静态特性和动态特性。其中，静态特性要求系统运动的定位精度高，动态特性要求系统的响应快、运行速度高。二者结合即要求二维气浮装置既要保证高刚度，又要保证各自由度之间零耦合，还要尽可能地实现轻量化。这些特性对工程实现来说具有极大的挑战。

专利CN1701925A提出了一种H型气浮工件台，该工件台带有双边直线电机，可以实现高速运动和精密定位。但是，该气浮导轨采用高封闭式的刚性结构，要求加工精度高，气浮刚度可调节能力弱，装调难度大，同时双边导轨导向均采用刚性连接，对导轨与基座以及气浮单元的加工精度要求严格，装调难度极大，因此不利于该发明的工程实现。

专利CN201010508116.8提出的气浮导轨，本质上也是封闭式的气浮结构，刚性高，并且L型气浮导轨和倒U型气浮导轨存在过约束问题，装调精度要求非常高，同时可能产生自激振荡，工程实现难度大。

综上，研制一种高精度高速度大行程的气浮运动台成为诸多科研院所和企业的攻关内容，对高端半导体制造领域及其他精密加工领域来说，具有明显的经济效益，市场前景十分广阔。

发明内容

本发明实施方式的目的在于提供一种气浮运动台，提高了气浮刚度、动态性能佳、对装调要求相对低，以及结构紧凑、可工程化实现的优势。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种气浮运动台，包括：

底座；

第一直线电机，设置在所述底座上；

第二直线电机，与所述第一直线电机相对间隔设置在所述底座上；

运动装置，设置在所述第一直线电机和所述第二直线电机之间，且连接所述第一直线电机的动子和所述第二直线电机的动子；

第一导轨，设置在所述底座上，且沿所述第一直线电机的定子的长度方向延伸；

第一气浮装置，与所述运动装置相连，与所述第一导轨之间形成气浮；

第二导轨，与所述第一导轨相对间隔设置在所述底座上，且沿所述第二直线电机的定子的长度方向延伸；

第二气浮装置，与所述运动装置相连，与所述第二导轨之间形成气浮；

第一磁浮组件，与所述运动装置相连，与所述第一导轨之间形成磁预载；以及，

第二磁浮组件，与所述运动装置相连，与所述第二导轨之间形成磁预载。