CN102349147A - 反作用力补偿系统 - Google Patents

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Abstract

激光束沿着束轴传播以入射在安装于支撑件上的工作表面上。所述支撑件操作地连接到定位系统，所述定位系统使所述激光束及目标试样中的至少一者相对于彼此移动以将所述激光束定位于所述工作表面上的选定位置处。至少一个反作用力补偿电机位于与对应载物台电机共有的力平面中，且位于尽可能靠近于所述对应载物台电机处。减小或消除所述补偿电机与所述对应载物台电机之间的任何力矩臂，从而允许所述补偿电机以近乎为零的力矩臂直接耦合到并反作用于载物台力。可借助仅四个电机来控制六个自由度，因为每一补偿电机直接耦合到并对准于对应载物台电机。

Description

反作用力补偿系统
技术领域
本发明涉及一种供在半导体晶片级输送及/或处理系统中使用的反作用力补偿系统。
背景技术
经配置以供在半导体晶片级处理中使用的晶片输送系统通常包含具有紧固用于处理的晶片的卡盘的载物台。有时所述载物台为固定的，且有时其为可移动的。一些应用要求，载物台沿一个、两个或三个笛卡尔维度有旋转地或无旋转地线性移动。如果花费显著量的总工艺时间来对准及输送晶片，那么载物台运动的速度可决定整个晶片处理平台的通过量。
对于包含光学处理的应用，可在晶片表面上面安装可移动光学器件组合件，借此使所需的晶片输送距离最小化。载物台运动的主要方向称为“长轴”，且垂直于主要方向的载物台运动方向称为“短轴”。固持待处理的试样(此处为晶片)的卡盘安装到长轴载物台以用于沿着长轴移动、安装到短轴载物台以用于沿着短轴移动或安装于长轴及短轴下面固定位置中。长轴载物台可支撑短轴载物台或者其可彼此独立。
发明内容
本文中揭示激光处理系统的改进的实施例。在所述激光处理系统中，激光束沿着束轴传播以入射在安装于支撑件上的目标试样的工作表面上。所述支撑件操作地连接到具有至少一个载物台电机的定位系统，所述定位系统使所述激光束及所述目标试样中的至少一者相对于彼此移动以将所述激光束定位于所述工作表面上的选定位置处。所述激光处理系统的改进包含至少一个反作用力补偿电机，其放置于与对应载物台电机共有的力平面中，借此减小所述至少一个反作用力补偿电机与所述对应载物台电机之间的任何力矩臂，且允许所述反作用力补偿电机以近乎为零的力矩臂直接耦合到并反作用于载物台力。
本文中还揭示激光处理系统的另一改进的实施例。在所述激光处理系统中，激光束沿着束轴传播以入射在安装于支撑件上的目标试样的工作表面上。所述支撑件操作地连接到具有至少一个平面载物台及至少一个载物台电机的定位系统，所述定位系统使所述激光束及所述目标试样中的至少一者相对于彼此移动以将所述激光束定位于所述工作表面上的选定位置处。所述改进包含至少一个扰动衰减机构，其用于抵抗由所述至少一个载物台电机使所述平面载物台移动而施加在所述至少一个平面载物台上的力。所述至少一个机构被放置于与对应载物台电机共有的力平面中且位于尽可能靠近于所述对应载物台电机处，借此减小所述至少一个机构与所述对应载物台电机之间的任何力矩臂，且允许所述至少一个机构以近乎为零的力矩臂直接耦合到并反作用于载物台力。
本文中揭示激光处理方法的改进的实施例。在所述激光处理方法中，激光束沿着束轴传播以入射在安装于支撑件上的目标试样的工作表面上。所述支撑件操作地连接到具有至少一个载物台电机的定位系统，所述定位系统使所述激光束及所述目标试样中的至少一者相对于彼此移动以将所述激光束定位于所述工作表面上的选定位置处。所述激光处理方法的改进包含将至少一个反作用力补偿电机定位于与对应载物台电机共有的力平面中，借此减小所述至少一个反作用力补偿电机与所述对应载物台电机之间的任何力矩臂，且允许所述至少一个反作用力补偿电机以近乎为零的力矩臂直接耦合到并反作用于载物台力。
在以下说明及附图中额外详细地描述本发明的这些及其它实施例的细节以及变化形式。
附图说明
本文中的说明参考附图，其中在所有数个视图中相似的参考编号指代相似的部件，且附图中：
图1是根据本发明一个实施例的反作用力补偿系统的等距视图；
图2是图1的反作用力补偿系统的部分分解等距视图，其展示当系统经组装时安装到衬底的上部及下部载物台；
图3是根据本发明另一实施例的反作用力补偿系统的简化平面图；
图4是图3的反作用力补偿系统的简化侧视立面图；
图5是图3及图4的反作用力补偿系统的简化透视图；
图6A是图3到图5的反作用力补偿系统的一部分的简化示意性平面图；
图6B是图3到图5的反作用力补偿系统的一部分的简化侧视立面图；
图7是市售载物台设计上的力补偿电机位置的图解说明；且
图8是比较接通根据本发明一个实施例的框架移动补偿时的系统扰动衰减测试数据与关断框架移动补偿时的系统扰动衰减测试数据的曲线图。
具体实施方式
随着电路尺寸缩减，光学系统的载物台设计正变得更关键。一个载物台设计考虑因素是起源于晶片卡盘及光学器件组合件的振动及热稳定性的工艺质量影响。在其中不断地调整激光束位置的情况下，现代技术结构支撑激光组合件以维持所需的精确度。随着电路尺寸缩减，粒子污染变为越来越大的问题。
已知的反作用力补偿系统使用安装到载物台框架的基座的六个或六个以上电机来抵抗由载物台施加在系统框架上的力。此产生具有增加的维护成本的复杂且昂贵的结构组合件。
分裂轴载物台架构可实施为多载物台定位系统，其支撑激光光学器件组合件及工件，所述工件具有激光束入射在其上以用于激光处理的表面。所述多载物台定位系统能够以高速度及加速度率进行在振动及热上稳定的材料输送。分裂轴设计沿着处于单独的平行平面中的两个垂直轴解耦受驱动载物台运动。在一个实施例中，在相对于彼此正交移动的试样(长轴或下部)载物台与扫描光学器件组合件(短轴或上部)载物台之间分裂水平平面中的运动。
使用呈花岗岩或其它石板材或陶瓷材料板材、铸铁或聚合物复合材料(例如AnocastTM)形式的在尺寸上稳定的衬底作为下部及上部载物台的基座。所述板材及所述载物台优选地由具有类似热膨胀系数的材料制作以致使系统以一致方式有利地对温度改变做出反应。所述衬底经精确切割(“搭接”)使得其上部及下部载物台表面的若干部分为平坦的且彼此平行。导引承载试样固持卡盘的下部载物台的下部导轨组合件耦合到所述衬底的下部表面。导引承载激光束聚焦区控制子系统的上部载物台的上部导轨组合件耦合到所述衬底的上部表面。沿着导轨组合件的邻近轨道定位的线性电机控制下部及上部载物台的移动。
块状的且在结构上劲性的衬底隔离激光光学器件组合件与试样的运动并使所述运动稳定、吸收振动且允许较顺畅的加速及减速，因为支撑结构固有地为刚性的。衬底的刚度及载物台运动轴的紧密分离导致较高频率谐振及沿着所有三个轴的运动的较小误差。所述衬底还通过充当散热器而提供热稳定性。此外，由于其被设计成紧凑配置，因此所述系统由较少材料构成且因此在其经历加热时较不易于膨胀。从衬底的中间向外的椭圆形槽切口将下面的试样暴露于激光束且允许激光光学器件组合件穿过衬底的垂直运动。另外，试样由衬底遮蔽以免受由高架运动产生的粒子的影响，经历激光处理的局部区除外。
激光束聚焦区控制子系统支撑于下部载物台上面且包含可垂直调整的光学器件组合件，所述光学器件组合件相对于通过支撑结构安装到上部载物台的至少一个挠曲件定位。支撑结构的刚度允许沿着束轴的较快速及较准确垂直运动。透镜支撑套管充当到导引激光束的聚焦区的垂直运动的挠曲件的连接的支撑件。垂直运动由驻存在所述套管的顶端处的透镜驱迫器起始，所述透镜驱迫器对光学器件组合件赋予原动力以调整其相对于下部卡盘上的工件的高度。因此，相对于工作表面调整了激光的聚焦区。沿着束轴为刚性且在水平平面中为顺应性的隔离挠曲件装置缓冲透镜驱迫器从光学器件组合件的过量运动。
分裂轴载物台设计可适用于半导体处理(包含切割、组件修整、熔丝处理、喷墨、印刷导线板(PWB)导通孔钻孔、布线、检验及计量)中所使用的许多平台。此设计所提供的优点还有益于整个类的机械加工工具。
与分裂轴载物台设计相对比，可采用平面定位系统，借此将工件承载于可通过两个或两个以上致动器移动的单个载物台上，同时工具保持于大致固定位置中。这些系统可通过调节致动器的施力而使工件沿两个维度平移。
将需要通过抵抗由载物台电机使分裂轴载物台或平面载物台移动而施加在所述结构上的力来衰减所述载物台中的扰动。本文中所描述的反作用力补偿或框架移动补偿通过在与载物台电机相同的力平面中且尽可能靠近于载物台电机来放置反作用力补偿电机而非将所述电机放置于系统框架的基座处来解决抵抗系统框架上的载物台力的问题，其中在载物台力平面与反作用力补偿力平面之间存在大的力矩臂。此反作用力补偿电机放置策略消除反作用力补偿电机与载物台电机之间的力矩臂且允许反作用力补偿电机以完全为零的力矩臂直接耦合到并反作用于载物台力。反作用力补偿电机与载物台电机之间的力矩臂的消除大致降低由载物台电机与反作用力补偿电机之间的距离产生的寄生力。这些寄生“残余”力将在系统中引起不想要的扰动。此反作用力补偿策略还允许由仅四个电机来控制六个自由度，因为反作用力补偿电机直接耦合到并对准于载物台电机。用于反作用力补偿系统的电机可为三相或单相配置的无铁线性电机。
图1及图2展示多载物台定位系统10，在一个实施例中，其可支撑激光处理系统的组件，激光束传播穿过所述激光处理系统以入射在目标试样上。定位系统10包含在尺寸上稳定的衬底12，其由石板材制成，优选地由花岗岩或陶瓷材料板材、铸铁或聚合物复合材料(例如AnocastTM)形成。衬底12具有第一或上部平坦主表面14及具有台阶式凹部18的第二或下部平坦主表面16。主表面14及16包含为彼此平行延伸且经调节以在约例如十微米公差内展现平坦度及平行度的平面的表面部分。
上部主表面14的一部分与第一导轨组合件20经耦合以沿着第一轴导引例如激光光学器件组合件载物台的第一载物台22的移动。下部主表面16的表面部分与第二导轨组合件24经耦合以沿着横切于第一轴的第二轴导引例如试样载物台的第二载物台26的移动。当然，第一载物台22及第二载物台26可为任何其它适合载物台且不限于激光光学器件组合件载物台或试样载物台。第一载物台22支撑激光束聚焦区控制子系统28，激光束聚焦区控制子系统28包含向下悬垂于衬底12的下部主表面16下面的扫描透镜30。第二载物台26支撑试样固持卡盘32。载物台22及26的经导引运动使扫描透镜30相对于由卡盘32固持的试样的表面上的各种激光束处理位置移动。
衬底12经设定于适当位置中，使得主表面14及16界定间隔开的水平平面。导轨组合件20及24经定位使得第一及第二轴彼此垂直且借此界定相应的Y轴及X轴。此分裂轴架构沿着X轴及Y轴将运动解耦，从而简化在允许较少自由度的情况下对定位激光束及卡盘32的控制。在其它实施例中，Z轴的分裂轴架构还可具备第三导轨组合件以用于使第三载物台沿着横切于第一及第二轴的第三轴移动。
第一导轨组合件20包含紧固到上部主表面14的若干部分的两个间隔开的导引轨道40及支撑于第一载物台22的底部表面44上的两个U形导引块42。导引块42中的每一者装配于轨道40中的对应一者上且响应于所施加的原动力而沿着所述对应一者滑动。第一载物台22的电机驱动器包含在上部主表面14上且沿着每一导引轨道40的长度安装的至少一个载物台或线性电机46。每一线性电机46赋予推进其对应导引块42以沿着其导引轨道40滑动移动的原动力。每一线性电机46包含U形通道磁体轨48，U形通道磁体轨48固持沿着导引轨道40的长度布置的多个磁体50的间隔开的线性阵列。定位于线性磁体50阵列之间的驱迫器线圈组合件52连接到第一载物台22的底部表面44且构成线性电机46的可使第一载物台22移动的可移动部件。适合线性电机46为可从宾夕法尼亚州匹兹堡的艾尔科技公司(Aerotech，Inc.of Pittsburgh，PA.)购得的型号MTH480。
每一轨道导引件40-第一导轨组合件20的导引块42对-可为滚动元件轴承组合件。导轨组合件20的替代方案包含平坦空气轴承或真空预载空气轴承。任一类型空气轴承的使用可必需移除每一导引轨道40从而暴露上部表面14的表面部分以形成导引表面且必需以轴承的导引表面或支承面替代附接到第一载物台22的底部表面44的每一导引块42。具有压力端口及真空端口的真空预载空气轴承同时将自身向下保持在及将自身提离导引表面。真空预载空气轴承的使用需要仅一个平坦导引表面；而相对轴承预载空气轴承的使用需要两个平坦的平行导引表面。适合空气轴承可从宾夕法尼亚州阿斯顿的新方式机器组件公司(New Way Machine Components，Inc.of Aston，PA.)购得。因此，取决于所使用的导轨组合件的类型，上部主表面14的表面部分可表示导引轨道安装接触表面或支承面非接触导引表面。
紧固到第一载物台22的底部表面44且邻近导引块42中的不同导引块定位的一对编码器头60包含可测量第一载物台22的偏转角度及所行进距离的位置传感器。接近于导引轨道40、导引块42以及驱动载物台22及26中的每一者的线性电机46放置此些位置传感器准许以最小的谐振效应进行有效的闭环反馈控制。一对停止部件62响应于编码器头60中所包含的由附接到衬底12的磁体(未展示)解扣的限位开关而限制导引块42的行进距离。一对阻尼器64抑制并停止第一载物台22的运动以防止其离开导引轨道40的超程移动。
在衬底12中导引轨道40之间且沿着其长度形成的椭圆形槽66提供一开口，扫描透镜30随着第一载物台22沿着导引轨道40移动而在所述开口内行进。形成于衬底12中的台阶式凹部18的区中的一对贯通孔口68可提供从上部表面14到编码器头60的操作者维修通路以维持其对准。
第二导轨组合件24包含导引轨道40、U形导引块42、线性电机46、U形通道磁体轨48、磁体50、驱迫器线圈组合件52及编码器头60，这些装置对应于上文结合第一导轨组合件20所描述的那些装置。线性电机46及第二导轨组合件24的组件以及由第二导轨组合件24支撑的组件安装于载物台床72的表面70上。
载物台22及26以及电机46的机械布置可导致载物台22及26的减小的纵倾及侧倾且可增强高速运动的准确性。电机46在载物台22及26的相对侧上的对称放置改进对偏转的控制。沿着载物台22及26的侧放置电机46可使对关键组件及位置传感器的热扰动最小化。
第二导轨组合件24及第二载物台26支撑装配到台阶式凹部18中且紧固于其内的卡盘32。视需要或要求，第二载物台26还可支撑任何其它夹具、组件或装置。载物台床72的表面70紧固在下部主表面16的表面部分74上邻近台阶式凹部18处。卡盘32定位于下部主表面16的台阶式凹部18的最内部分下面，且可响应于由使第二载物台26沿着第二导轨组合件24移动的线性电机46赋予的原动力而在所述最内部分下方移动。卡盘32还可以任何其它适合方式定位于第二载物台26上。一对停止部件76响应于编码器头60中所包含的由附接到衬底12的磁体(未展示)解扣的限位开关而限制导引块42的行进距离。一对阻尼器78抑制并停止第二载物台26的运动以防止其离开导引轨道40的超程移动。
导轨组合件24的替代方案为使用载物台床72作为支承台面或导引面的磁性预载空气轴承。如上文额外详细地描述，磁性预载空气轴承的使用必需移除每一导引轨道40从而暴露载物台床72的表面部分、必需移除每一导引块42并在第二载物台26的底部表面上提供用于安装空气轴承(其中其(多孔)支承面经定位以与暴露的表面部分相对)的空间。可通过参考第2008/0198485号美国专利公开案而获知此多载物台定位系统10的额外细节，所述公开案转让给本发明的受让人且以全文引用的方式并入本文中。
仍参考图1及图2，两个反作用力补偿(FRC)电机或扰动衰减机构446定位于与第一导轨组合件20的载物台电机46相同的力平面中以用于抵抗由载物台电机46使第一载物台22移动而施加在第一载物台22上的力。特定来说，FRC电机446与Y轴力平面对准。两个FRC电机或扰动衰减机构448也定位于与第二导轨组合件24的载物台电机46相同的力平面中以用于抵抗由载物台电机46使第二载物台26移动而施加在第二载物台26上的力。因此，FRC电机448与X轴力平面对准。FRC电机446及448的电机磁体450附接到衬底12。在操作中，FRC电机446及448的电机线圈452可附接到系统框架(未展示)。电机线圈452可通过系统框架附接到接地。
FRC电机446及448分别位于尽可能靠近于第一导轨组合件20及第二导轨组合件24的载物台电机46处。此放置策略减小或消除FRC电机446、448与载物台电机46之间的相应力矩臂。所述放置允许每一FRC电机446、448以近乎或完全为零的力矩臂直接耦合到并反作用于对应载物台力。此减小或消除大致降低由个别载物台电机46与对应FRC电机446、448之间的距离产生的寄生力。所述寄生力可在系统中引起不想要的扰动。反作用力补偿系统允许由仅四个FRC电机(两个FRC电机446及两个FRC电机448)控制六个自由度，因为FRC电机446、448直接耦合到并对准于载物台电机46。FRC电机446、448可为单相或三相配置的无铁线性电机且根据控制算法以类似于关于载物台电机46所描述的方式的方式加以控制，所述控制算法可由所属领域的技术人员基于本文中的关于FRC电机446、448的放置的教示内容及所使用的特定载物台设计来编程。
另外，四个隔振器454附接到衬底12的下部主表面16的四个拐角且可安装到系统框架。隔振器454将载物台22及26与环境振动及扰动隔离。
图3到图5展示根据本发明另一实施例的定位系统200。定位系统200包含由类似于结合图1的衬底12所描述的材料的材料(例如，花岗岩)制成的衬底212。衬底212具有第一或上部表面214及第二或平坦表面216。表面214及216包含为彼此平行延伸的平面的若干表面部分。
定位系统200为其中将工件(未展示)承载于可通过长轴224及短轴226移动的单个载物台222上的平面定位系统。此些系统可通过协调长轴224及短轴226的施力而使工件沿两个维度平移。一些平面定位系统还可能够使工件旋转，但此可并非必需或所要的。
在此实施例中，短轴226附接到长轴224。在其它实施例中，短轴226可与长轴224拆开且独立于长轴224。长轴224为包含较长部分227及较短部分228的L形结构(参见图3中的虚线轮廓)。
参考图6A及图6B，两个间隔开的真空预载空气轴承320a及320b固定到L形结构的底部表面306。特定来说，在此实施例中，空气轴承320a及320b固定到长轴224的较长部分227。空气轴承320a及320b同时地将自身向下保持在及将自身提离分别在上部表面214上的支承导引面314及315。
空气轴承320a具有划分成间隔开的台面部分322a及322b的压力台面。真空区域324位于台面部分322a及322b中的每一者之间。空气压力及真空压力的同时施加及分布在空气轴承320a的压力台面部分322a及322b与表面214上的支承导引面314之间的空间中形成空气薄膜。类似地，空气轴承320b具有划分成间隔开的台面部分323a及323b的压力台面。真空区域325位于台面部分323a及323b中的每一者之间。空气压力及真空压力的同时施加及分布在空气轴承320b的压力台面部分323a及323b与表面214上的支承导引面315之间的空间中形成空气薄膜。
两个间隔开的真空预载空气轴承330a及330b也固定到L形结构的较短部分228的内表面380。空气轴承330a及330b同时地将自身向下保持在及将自身提离分别在衬底212的垂直侧表面390上的支承导引面338及339。类似于空气轴承320a及320b，空气轴承330a具有划分成间隔开的台面部分332a及332b的压力台面。真空区域334位于台面部分332a及332b中的每一者之间。空气压力及真空压力的同时施加及分布在空气轴承330a的压力台面部分332a及332b与侧表面390上的支承导引面338之间的空间中形成空气薄膜。此外，空气轴承330b具有划分成间隔开的台面部分333a及333b的压力台面。真空区域335位于台面部分333a及333b中的每一者之间。空气压力及真空压力的同时施加及分布在空气轴承330b的压力台面部分333a及333b与侧表面390上的支承导引面339之间的空间中形成空气薄膜。因此，空气轴承330a及330b沿着长轴224的运动轴(“X轴”)导引长轴224。
参考图3，载物台电机(此处为线性电机232及234)赋予导致长轴224的较短部分228及较长部分227两者沿着支承导引面的长度进行几乎零摩擦运动的原动力。每一线性电机232、234可包含固持间隔开的线性磁体阵列且附接到衬底212的磁体轨。线性电机232的定位于所述线性磁体阵列之间的铜线圈部分可连接到长轴224的较短部分228。线性电机234的定位于所述线性磁体阵列之间的铜线圈部分可连接到长轴224的较长部分227。线性电机232与234的铜线圈部分共同构成可使长轴224移动的可移动部件。适合线性电机232、234为可从宾夕法尼亚州匹兹堡的艾尔科技公司购得的型号MTH480。
再次参考图6A，短轴226经由真空预载空气轴承340附接到长轴224。空气轴承340沿着短轴226的垂直侧表面342定位且介接较长部分227的垂直侧表面344。类似于长轴224，短轴226也由载物台电机240(在此情况下也为线性电机)驱动(参见图3)。空气轴承340同时地将自身向下保持在及将自身提离垂直侧表面344上的支承导引面348。空气轴承340具有划分成间隔开的台面部分343a及343b的压力台面。真空区域345位于台面部分343a与343b之间。空气压力及真空压力的同时施加及分布在空气轴承340的压力台面部分343a、343b与垂直侧表面344上的支承导引面348之间的空间中形成空气薄膜。
用于空气轴承320a、320b、330a、330b及340的适合空气轴承为可从宾夕法尼亚州阿斯顿的新方式机器组件公司购得的部件号为S20xxxx的真空预载空气轴承系列。当然，在其它实施例中，空气轴承320a、320b、330a、330b及340可由平坦空气轴承、滚动元件轴承组合件、磁性预载空气轴承或任何其它适合替代方案替换。
载物台电机240可包含固持附接到长轴224的间隔开的线性磁体阵列的磁体轨。具体来说，在此实施例中，线性电机附接到长轴224的较短部分228及较长部分227两者。载物台电机240的定位于所述线性磁体阵列之间的铜线圈部分可连接到短轴226。载物台电机240的铜线圈部分构成可使短轴226移动的可移动部件。
如图3到图5中最佳所见，卡盘250支撑工件，同时激光干涉仪252使激光束254反射离开镜256。在系统200如先前所论述通过调节长轴224及短轴226的施力而使卡盘250沿两个维度平移时，激光束254保持于大致固定位置中。在其它实施例中，在使激光束254平移时，长轴及短轴224、226可保持于固定位置中。
两个FRC电机或扰动衰减机构546定位于与载物台电机232及234相同的力平面中以用于抵抗由载物台电机232及234使长轴224移动而施加在载物台222上的力。特定来说，FRC电机546与X轴力平面对准。此外，两个FRC电机或扰动衰减机构548也定位于与载物台电机240相同的力平面中以用于抵抗由载物台电机240使短轴226移动而施加在载物台222上的力。FRC电机548与Y轴力平面对准。FRC电机546位于尽可能靠近于载物台电机232及234处，且FRC电机548位于尽可能靠近于载物台电机240处。此放置策略减小或消除FRC电机546与载物台电机232及234之间以及FRC电机548与载物台电机240之间的力矩臂。所述放置允许每一FRC电机546、548以近乎或完全为零的力矩臂直接耦合到并反作用于对应载物台力。力矩臂的消除大致降低由个别载物台电机232及234与对应FRC电机546以及个别载物台电机240与对应FRC电机548之间的距离产生的寄生力。所述寄生力可在系统中引起不想要的扰动。反作用力补偿系统允许由仅四个FRC电机546、548控制六个自由度，因为FRC电机546与载物台电机232及234直接耦合并对准且因为FRC电机548与载物台电机240直接耦合并对准。FRC电机546、548与系统框架150的基座148间隔开。FRC电机546、548可为单相或三相配置的无铁线性电机。
其中可安装定位系统10或200或者本发明的任何其它实施例的可能类型的激光处理系统的数个实例包含半导体晶片或其它试样微加工、切割及熔丝处理系统。在晶片切割系统中，激光束沿着晶片表面上的划线位置移动。在晶片熔丝处理系统中，脉冲式激光束相对于晶片表面熔丝位置移动以对其进行辐照使得激光脉冲部分地或完全地移除熔丝材料。
应认识到，本发明的实施例可以单载物台配置、双载物台配置或三载物台配置来体现，而并不背离本发明的精神或范围。此外，应认识到，本发明可以单载物台、双载物台或三载物台配置中的一个或一个以上载物台(即，以所有载物台或少于所有载物台)来体现，而并不背离本发明的精神或范围。
现在参考图7，提供市售载物台设计上的力补偿电机位置的图解说明。此图解说明示范在市售载物台设计中所使用的补偿电机(MC)相对于个别载物台电机(MS)的非平面放置。市售载物台设计中的此放置可因定位成与个别载物台的对应移动平面间隔开的补偿电机MC与驱动个别载物台的对应载物台电机MS之间存在力矩臂而导致产生在系统中引起扰动的寄生力。此配置通常需要额外补偿电机来控制组合式载物台的六个移动自由度，从而导致系统的较高成本、增加的维护及复杂性。
现在参考图8，其为根据本发明一个实施例比较借助反作用力补偿进行的系统扰动衰减的测试数据的图解说明。曲线100表示接通补偿时的测试数据，且曲线102表示关断反作用力补偿时的测试数据。
尽管已结合某些实施例描述了本发明，但应理解，本发明并不限于所揭示的实施例，而是相反打算涵盖所附权利要求书的范围内所包含的各种修改形式及等效布置，所述范围被赋予最广解释以便涵盖法律所准许的所有此类修改形式及等效结构。

Claims (11)

1.一种激光处理系统，在所述激光处理系统中激光束沿着束轴传播以入射在安装于支撑件上的目标试样上，所述支撑件操作地连接到具有至少一个载物台电机的定位系统，所述定位系统使所述激光束及所述目标试样中的至少一者相对于彼此移动以将所述激光束定位于所述目标试样上的选定位置处，所述激光处理系统的特征在于：
至少一个反作用力补偿电机，其被放置于与对应载物台电机共有的力平面中，借此减小所述至少一个反作用力补偿电机与所述对应载物台电机之间的任何力矩臂，且允许所述反作用力补偿电机以近乎为零的力矩臂直接耦合到并反作用于载物台力。
2.根据权利要求1所述的激光处理系统，其中所述至少一个反作用力补偿电机位于尽可能靠近于所述对应载物台电机处。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的激光处理系统，其中所述至少一个反作用力补偿电机与系统框架的基座间隔开。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的激光处理系统，其中所述至少一个反作用力补偿电机进一步包括：
仅四个反作用力补偿电机，其用于控制六个自由度，使得所述反作用力补偿电机直接耦合到并对准于所述载物台电机。
5.根据权利要求4所述的激光处理系统，其中所述至少一个反作用力补偿电机为无铁电机。
6.根据权利要求4所述的激光处理系统，其中所述至少一个反作用力补偿电机为线性电机。
7.一种激光处理系统，在所述激光处理系统中激光束沿着束轴传播以入射在安装于支撑件上的目标试样上，所述支撑件操作地连接到具有至少一个平面载物台及至少一个载物台电机的定位系统，所述定位系统使所述激光束及所述目标试样中的至少一者相对于彼此移动以将所述激光束定位于工作表面上的选定位置处，所述激光处理系统的特征在于：
至少一个扰动衰减机构，其用于抵抗由所述至少一个载物台电机使所述平面载物台移动而施加在所述至少一个平面载物台上的力，所述至少一个机构位于与对应载物台电机共有的力平面中且位于尽可能靠近于所述对应载物台电机处，借此减小所述至少一个机构与所述对应载物台电机之间的任何力矩臂，且允许所述至少一个机构以近乎为零的力矩臂直接耦合到并反作用于载物台力。
8.根据权利要求7所述的激光处理系统，其中每一扰动衰减机构与系统框架的基座间隔开。
9.根据权利要求8所述的激光处理系统，其中所述至少一个扰动衰减机构进一步包括：
仅四个反作用力补偿电机，其用于控制六个自由度，使得所述反作用力补偿电机与所述载物台电机直接耦合并对准。
10.根据权利要求7或权利要求8所述的激光处理系统，其中每一扰动衰减机构包括：
反作用力补偿电机，其选自由以下各项组成的群组：无铁电机、线性电机、无铁线性电机、单相电机、三相电机、无铁单相电机、无铁三相电机、线性单相电机、线性三相电机、无铁线性单相电机及无铁线性三相电机。
11.一种激光处理方法，在所述激光处理方法中激光束沿着束轴传播以入射在安装于支撑件上的目标试样上，所述支撑件操作地连接到具有至少一个载物台电机的定位系统，所述定位系统使所述激光束及所述目标试样中的至少一者相对于彼此移动以将所述激光束定位于所述目标试样上的选定位置处，所述方法包括：
使用载物台电机来相对于所述目标试样定位所述激光束；及
通过以下方式减小至少一个反作用力补偿电机与所述载物台电机之间的力矩臂：因所述至少一个反作用力补偿电机的位置在与所述载物台电机共有的力平面中而允许所述至少一个反作用力补偿电机以近乎为零的力矩臂直接耦合到并反作用于载物台力。
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