CN103985500B - 磁预紧系统中低发热的永磁部件 - Google Patents
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Abstract
本发明属于半导体光学光刻制造技术领域，主要涉及工件台的磁预紧系统，具体涉及低发热的永磁部件。所述磁预紧系统中低发热的永磁部件包括若干硅钢片叠加形成的硅钢片组、承载硅钢片组的安装基座和涂覆在硅钢片组上表面的涂层，所述涂层为工件台的气浮运动面。本发明提供的永磁部件可从源头上解决工件台运动过程中硅钢板的发热量过大现象，省去了冷却系统。同时硅钢片是电工行业中常用的成品材料，可以省去了复杂的加工制造过程，安装维护便捷，有效的降低了成本。
Description
技术领域
本发明属于半导体光学光刻制造技术领域，主要涉及工件台的磁预紧系统，具体涉及低发热的永磁部件。
背景技术
现有光刻机设备中，工件台的气浮预紧多采用磁预紧的方式，即由固定在工件台上的电磁部件与固定在承台面上相对位置的永磁部件构成磁极对，通过在电磁部件上施加可控大小的电流，与永磁部件之间产生可控大小的磁力，从而为工件台气浮施加预紧力。
目前光刻设备中多采用导磁硅钢板作为永磁部件，但在工件台运动过程中，硅钢板内部形成的一圈圈闭合的电流线，即涡流，这些涡流使硅钢板发热，因此需要在硅钢板的下表面切割出凹槽，布置冷却管路，同时需要配置相应的冷却水循环系统。
同时考虑工件台整个运动过程中始终需要预紧，一般采用在工件台行程范围内永磁部件覆盖整个承台面，因此作为永磁部件的硅钢板还需要具备如下性能：
首先，作为工件台气浮运动面，硅钢板的上表面也就是气浮面需要具有较高的局部或全局面型要求，增加了加工难度；
其次，硅钢板作为磁预紧系统中的永磁部件，需要具有优良的导磁性能。
这种结构的缺点一方面是硅钢的加工工序复杂，制造成本较高；另一方面需要配套冷却水循环系统，增加设备体积和安装维护的工作。
因此，考虑上述等方面，需要开发一种发热小，成本低，安装维护方便的永磁部件。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是导磁硅钢板作为永磁部件在磁场中易形成涡流，发热量大，为了克服以上不足，提供了一种磁预紧系统中低发热的永磁部件。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：所述磁预紧系统中低发热的永磁部件包括若干硅钢片叠加形成的硅钢片组、承载硅钢片组的安装基座和涂覆在硅钢片组上表面的涂层，所述涂层为工件台的气浮运动面。
硅钢片叠加而成的硅钢片组与硅钢板相比发热量大幅下降，因为硅钢片的轧制加工使其具有低铁损、低磁滞损耗的特点，因而叠置而成的硅钢板的涡流损耗很少，从而导致硅钢板在工件台运动过程中的发热量也很少，所以整个硅钢板结构中不再需要复杂的冷却系统，既降低了成本，又便于结构的安装维护。
进一步，所述安装基座包括至少一个U型安装梁，安装梁包括两端立板和中间承载段，所述硅钢片组设置在中间承载段上。
进一步，还包括硅钢片组的紧固机构，所述紧固机构使若干硅钢片紧密叠加。
进一步，所述紧固机构包括至少一个芯轴和设置在芯轴两端的压紧螺母，所述硅钢片组中的每个硅钢片上设有芯轴相应数量的轴孔，芯轴穿过每个硅钢片上相应位置的轴孔并从硅钢片组两端伸出，伸出部分与压紧螺母通过螺纹连接，设置在两端的压紧螺母将串在芯轴上的硅钢片压紧构成一个整体。
进一步，所述立板上设有与芯轴相配合的U型槽，芯轴从硅钢片组伸出的部分放置在U型槽中，压紧螺母设置在立板外侧，将硅钢片组、安装基座和紧固机构固定在一起。
进一步，紧固机构还包括大垫圈和弹性垫圈，大垫圈和弹性垫圈依次设置在立板外侧和压紧螺母之间。
进一步，所述安装梁的底面设置有安装接口，用于将硅钢板组安装在光刻机框架上。
进一步，所述涂层为有机胶涂层。硅钢板的上表面采用有机胶涂层，其优良的加工性可极大地降低加工难度，便于达到工件台气浮面的面型要求。
本发明提供的永磁部件可从源头上解决工件台运动过程中硅钢板的发热量过大现象，省去了冷却系统。同时硅钢片是电工行业中常用的成品材料，可以省去了复杂的加工制造过程，安装维护便捷，有效的降低了成本。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是图1中A部局部放大图；
图3是本发明底部示意图。
图中所示：
1硅钢片组，11硅钢片；
2紧固机构，21芯轴，22大垫圈，23弹性垫圈，24压紧螺母；
3安装基座，31安装梁，32立板，33承载段，34安装接口；
4涂层。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细描述：
如图1~3所示，本发明所述磁预紧系统中低发热的永磁部件包括硅钢片组1、压紧整合硅钢片组的紧固机构2、承载硅钢片组1的安装基座3和涂覆在硅钢片组1上表面的涂层4。
所述硅钢片组1由若干硅钢片11叠加而成，每个硅钢片11在叠加后的相应位置均匀设置了5个轴孔。
所述紧固机构2包括5个芯轴21、每个芯轴两端分别包括一组大垫圈22、弹性垫圈23和压紧螺母24。
所述安装基座3包括5个U型安装梁31，所述安装梁31包括两端立板32、中间承载段33和底面的安装接口34，所述立板32上设有与芯轴21相配合的U型槽35。
所述涂层4为有机胶涂层。
如图2所示，芯轴21穿过每个硅钢片11上相应位置的轴孔(图中未示)并从硅钢片组1的两端伸出，硅钢片组1安放在安装基座承载段33上，芯轴21从硅钢板片组1两端伸出的部分放置在U型槽35内，立板32外侧依次安装大垫圈22、弹性垫圈23和压紧螺母24，压紧螺母24与芯轴21通过螺纹连接，当每片硅钢片11的下侧边都贴合在承载段33上时，旋紧压紧螺母24，则叠置的硅钢片11紧紧压合在一起，构成一块整体的硅钢板组1，同时也将安装基座3与硅钢板组1连接起来。硅钢板组1的上表面涂覆涂层4，涂层4厚度要考虑足够的机加工余量，通过进一步加工满足工件台气浮面的面型要求。通过安装接口34可将组装成型的永磁部件安装在光刻机框架上。
本领域的技术人员可根据上述实施例调整芯轴数量和安装梁数量。
Claims (4)
1.一种磁预紧系统中低发热的永磁部件，其特征在于，包括若干硅钢片叠加形成的硅钢片组、承载硅钢片组的安装基座和涂覆在硅钢片组上表面的涂层；
所述永磁部件还包括硅钢片组的紧固机构，所述紧固机构使若干硅钢片紧密叠加；
所述紧固机构包括至少一个芯轴和设置在芯轴两端的压紧螺母，所述硅钢片组中的每个硅钢片上设有芯轴相应数量的轴孔，芯轴穿过每个硅钢片上相应位置的轴孔并从硅钢片组两端伸出，伸出部分与压紧螺母通过螺纹连接，设置在两端的压紧螺母将串在芯轴上的硅钢片压紧构成一个整体；
所述安装基座包括至少一个U型安装梁，安装梁包括两端立板和中间承载段，所述硅钢片组设置在中间承载段上；
所述立板上设有与芯轴相配合的U型槽，芯轴从硅钢片组伸出的部分放置在U型槽中，压紧螺母设置在立板外侧，将硅钢片组、安装基座和紧固机构固定在一起。
2.根据权利要求1所述一种磁预紧系统中低发热的永磁部件，其特征在于，所述安装梁的底面设置有安装接口，用于将硅钢板组安装在光刻机框架上。
3.根据权利要求1所述一种磁预紧系统中低发热的永磁部件，其特征在于，所述紧固机构还包括大垫圈和弹性垫圈，大垫圈和弹性垫圈依次设置在立板外侧和压紧螺母之间。
4.根据权利要求1～3任一所述一种磁预紧系统中低发热的永磁部件，其特征在于，所述涂层为有机胶涂层。
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