CN108735584B - 一种半导体芯片生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于半导体制造技术领域,具体的说是一种半导体芯片生产工艺,该工艺包括如下步骤:将晶圆放到研磨机上研磨成镜面;将晶圆送入高温扩散炉内进行氧化处理;将晶圆送入匀胶装置上涂抹光刻胶;将晶圆送入旋转光刻机中进行曝光、显影;将晶圆送入刻蚀机中进行等离子刻蚀;将晶圆送入高温炉中进行掺杂;本发明通过在旋转空腔内设置动平衡装置,实现了降低旋转台在旋转过程中产生的振动;通过在主框架与基础框架之间设置减震装置,实现降低主框架产生的振动;通过在四号吹气孔的出口一圈嵌入环形球面磁铁,实现了在磁力作用下打开吹气孔,进而实现动态调整吹气孔区域大小,节约压缩空气的使用量。

Description

一种半导体芯片生产工艺
技术领域
本发明属于半导体制造技术领域,具体的说是一种半导体芯片生产工艺。
背景技术
晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅芯片,晶圆是生产集成电路所用的载体,一般意义晶圆多指单晶硅圆片,晶圆是最常用的半导体材料。在集成电路芯片的生产过程中,芯片的设计图形在硅片表面光刻胶上的曝光转印是其中最重要的工序之一,该工序所用的设备称为光刻机。光刻机是集成电路加工过程中最关键的设备。国外早在多年前就已提出下一代光刻的概念,并对极紫外线光刻、电子束投影光刻、离子束投影光刻等技术进行了大量的研究,但由于工艺、生产效率、成本等诸多原因,这些技术目前仍然难以完全实用化。当前,绝大多数投入使用的是步进重复光刻机和步进扫描投影光刻机。步进重复光刻机采用一次成像技术,为了增大像场要求更大直径的透镜系统作为支撑,但这一要求遇到了技术因素和经济因素的双重制约,从而限制了步进重复光刻机向更高精度、更大尺寸的芯片加工方向发展。在这种情况下,步进扫描投影光刻机受到更多的青睐。步进扫描投影光刻机中,曝光过程与步进重复光刻机有所不同。光束通过一个狭缝并透过照明装置投影到掩模面上,掩模以设定的匀速通过这束光,同时,硅片在透镜的下方以相反方向运动。这种步进扫描光刻机与步进重复光刻机相比,具有更低的变形和更大面积的像场,同时,承载硅片的硅片台和承载掩模的掩模台都能够实现高速运动,使得步进扫描投影光刻机具有很高的生产率,从而更好地满足了市场对半导体芯片加工的需求。
现有技术中也出现了一些半导体硅晶圆旋转光刻的技术方案,如申请号为201110036695.5的一项中国专利公开了一种旋转光刻机,包括:主框架;用以承载硅片的硅片台,所述硅片台设置于所述主框架内;用以将曝光图形成像于硅片上的曝光装置,所述曝光装置与所述主框架连接;所述硅片台绕其中轴作水平旋转;所述曝光装置沿所述硅片台作水平向移动。
该方案中的旋转光刻工艺实现了减小光刻机机台尺寸,进一步减少了生产空间的占用,降低了生产成本。但是该方案中硅片台的振动的消除没有给出确切的方案解决;以及主框架和基础框架之间的减震器的减震效果不能达到预想效果。
发明内容
为了弥补现有技术的不足,本发明提出的一种半导体芯片生产工艺,该工艺中使用的旋转光刻机通过在旋转空腔内设置动平衡装置,实现了降低旋转台在旋转过程中产生的振动;通过在主框架与基础框架之间设置减震装置,实现降低主框架产生的振动。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:本发明所述的一种半导体芯片生产工艺,该工艺包括如下步骤:
步骤一:将晶圆放到研磨机上研磨成镜面;
步骤二:将步骤一中的晶圆送入高温扩散炉内进行氧化处理;
步骤三:将步骤二中的晶圆送入匀胶装置上涂抹光刻胶;
步骤四:将步骤三中的晶圆送入旋转光刻机中进行曝光、显影;
步骤五:将步骤四中的晶圆送入刻蚀机中进行等离子刻蚀;
步骤六:将步骤五中的晶圆送入高温炉中进行掺杂;
步骤四中的旋转光刻机,包括主框架、移动支架、曝光装置、旋转台、动平衡装置、减震装置、基础框架,所述主框架用于承载旋转台;所述主框架内部设有旋转台,主框架上方滑动安装移动支架;所述移动支架中部下方固定连接曝光装置;所述曝光装置用于将曝光图形成像于硅晶圆上,曝光装置包括透镜、照明装置;所述照明装置上端固定连接在移动支架底部,照明装置下端与透镜上端固定连接;所述透镜下方设有旋转台;所述旋转台通过电机安装在主框架底板上;所述旋转台内部设置旋转空腔,旋转空腔内设有动平衡装置;所述动平衡装置用于降低旋转台在旋转过程中产生的振动;所述主框架与基础框架之间设有减震装置;所述减震装置用于降低主框架产生的振动;其中,所述动平衡装置包括旋转主轴、中心转盘、弹簧、平衡块,所述旋转主轴转动安装在旋转台的旋转轴上,旋转主轴受电机驱动转动;所述旋转主轴上端固定连接中心转盘的下端面;所述中心转盘圆柱面上通过弹簧连接一组平衡块。旋转台带动硅晶圆转动,同时移动支架带动曝光装置水平移动,旋转台旋转一周,曝光装置同步从硅晶圆中心移动到边沿,实现了将曝光图形成像于整个硅晶圆上表面上;电机带动旋转主轴转动,旋转主轴带动中心转盘转动,中心转盘通过弹簧带动平衡块转动,电机转速一定,平衡块在离心力的作用下在一个稳定的平面内转动,平衡块稳定转动的惯性力平衡了旋转台转定产生的振动。
所述平衡块上方设有上气浮板,平衡块下方设有下气浮板;所述上气浮板上表面与旋转空腔顶面固定连接,上气浮板下表面设置一组一号吹气孔;所述一号吹气孔向下吹定向气流;所述下气浮板下表面与旋转空腔底面固定连接,下气浮板上表面设置一组二号吹气孔;所述二号吹气孔向上吹定向气流;所述平衡块能够在上气浮板和下气浮板之间稳定悬浮。平衡块在旋转的过程中只受很小的摩擦力,降低了动平衡装置的自身产生的振动,进一步提高了光刻机的加工质量。
所述一号吹气孔和二号吹气孔内设置一号球形空腔;所述一号球形空腔靠近中心转盘一侧设置一号圆弧形滑槽;所述一号球形空腔内转动安装转动块;所述转动块内部设置四号吹气孔,转动块靠近中心转盘一侧设置滑动凸台;所述滑动凸台在一号圆弧形滑槽内滑动;所述四号吹气孔靠近平衡块一端的出口一圈嵌入环形球面磁铁;所述平衡块上、下表面嵌入磁铁。电机转速越高,平衡块受离心力越大,平衡块离旋转中心的距离越远,距离越远,上、下气浮板上开启的吹气孔数量越多;平衡块上的磁铁吸引转动块上的环形球面磁铁,磁力带动转动块旋转,转动块上的滑动凸台沿一号圆弧形滑槽滑动,滑动凸台运动到一号圆弧形滑槽一端时,转动块停止转动,四号吹气孔打开;平衡块离旋转中心的距离减小时,平衡块上的磁铁吸引转动块上的环形球面磁铁,磁力带动转动块反方向旋转,滑动凸台运动到一号圆弧形滑槽另一端,转动块停止转动,四号吹气孔关闭;实现了动态调整吹气孔区域大小,节约压缩空气的使用量。
所述减震装置包括波纹气垫、弹簧,所述波纹气垫内部设置一号空腔;所述一号空腔内部设有弹簧;所述波纹气垫向上的波纹面上设置一组三号吹气孔;所述三号吹气孔沿竖直方向设置。波纹气垫内通入压缩气体,三号吹气孔吹出向上的气流,气流吹到波纹气垫向下的波纹面上,实现气流支撑起波纹气垫,进而实现对主框架产生的振动进行吸收。
所述波纹气垫向下的波纹面与向上的波纹面的交界处铰接挡流板的一端,铰接处设有扭簧;所述挡流板用于阻挡波纹气垫向下的波纹面上反射的气流;所述挡流板的另一端铰接毛刷杆一端,铰接处设有扭簧;所述毛刷杆的另一端下方设置一组刷毛。三号吹气孔吹出的气流吹到波纹气垫向下的波纹面上,从波纹气垫向下的波纹面上反射的气流被挡流板阻挡,实现了增大波纹气垫的减振压力,同时挡流板能够阻挡空气中的灰尘进入波纹气垫,进而实现了提高波纹气垫的使用寿命;挡流板被气流吹动向上摆动,带动毛刷杆移动,实现毛刷杆上的刷毛对三号吹气孔进行清理。
所述三号吹气孔内设置二号球形空腔,所述二号球形空腔内壁设有二号圆弧形滑槽和三号圆弧形滑槽,二号圆弧形滑槽和三号圆弧形滑槽不相邻;所述三号圆弧形滑槽上端通过连通孔与一号空腔连通;所述三号圆弧形滑槽底部设有圆弧形进气槽;所述二号球形空腔内转动安装吹气块;所述吹气块设有出气凸台和进气凸台,出气凸台和进气凸台不相邻;所述吹气块内部设置二号空腔;所述进气凸台上设置进气口;所述进气口与二号空腔连通;所述出气凸台上设置出气口;所述出气口与二号空腔连通;所述出气凸台在二号圆弧形滑槽内滑动;所述进气凸台在三号圆弧形滑槽内滑动;所述三号圆弧形滑槽内设有一号弹簧,吹气块转动用于一号空腔与波纹气垫外部连通。工作时,一号空腔压缩时,通过三号圆弧形滑槽上端的连通孔向三号圆弧形滑槽内注入压缩气体,使得进气凸台压缩一号弹簧,当出气凸台滑动到二号圆弧形滑槽靠近波纹气垫向上的波纹面表面一端时,进气凸台滑动到三号圆弧形滑槽靠近波纹气垫内壁一端,压缩空气从圆弧形进气槽进入进气口,经过二号空腔从出气口喷射出,沿竖直方向喷射到波纹气垫向下的波纹面表面上;停止通入压缩空气时,一号弹簧推动吹气块旋转,进气凸台滑动到二号圆弧形滑槽靠近波纹气垫向上的波纹面表面一端,进气口关闭。
本发明的有益效果如下:
1.本发明所述的一种半导体芯片生产工艺,该工艺使用的旋转光刻机通过在旋转空腔内设置动平衡装置,实现了降低旋转台在旋转过程中产生的振动;通过在主框架与基础框架之间设置减震装置,实现降低主框架产生的振动。
2.本发明所述的一种半导体芯片生产工艺,该工艺使用的旋转光刻机通过在平衡块上方设置上气浮板,在平衡块下方设置下气浮板,实现了平衡块在旋转的过程中只受很小的摩擦力,降低了动平衡装置的自身产生的振动,进一步提高了光刻机的加工质量。
3.本发明所述的一种半导体芯片生产工艺,该工艺使用的旋转光刻机通过在四号吹气孔靠近平衡块一端的出口一圈嵌入环形球面磁铁,在平衡块上、下表面嵌入磁铁,实现了在磁力作用下打开吹气孔,进而实现动态调整吹气孔区域大小,节约压缩空气的使用量。
4.本发明所述的一种半导体芯片生产工艺,该工艺使用的旋转光刻机通过设置挡流板,实现了增大波纹气垫的减振压力,同时挡流板能够阻挡空气中的灰尘进入波纹气垫,进而实现了提高波纹气垫的使用寿命;通过在挡流板的另一端铰接毛刷杆,实现毛刷杆上的刷毛对三号吹气孔进行清理。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的工艺流程图;
图2是本发明中旋转光刻机的主视图;
图3是图2中A处的放大视图;
图4是图2中B处的放大视图;
图5是图4中C处的放大视图;
图中:主框架1、移动支架2、曝光装置3、透镜31、照明装置32、旋转台4、旋转空腔41、动平衡装置5、旋转主轴51、中心转盘52、平衡块53、磁铁531、上气浮板54、一号吹气孔541、一号球形空腔542、一号圆弧形滑槽543、下气浮板55、二号吹气孔551、转动块56、四号吹气孔561、滑动凸台562、环形球面磁铁563、减震装置6、波纹气垫61、一号空腔611、三号吹气孔612、二号球形空腔613、二号圆弧形滑槽614、三号圆弧形滑槽615、圆弧形进气槽616、挡流板62、毛刷杆63、刷毛631、吹气块64、出气凸台641、进气凸台642、二号空腔643、进气口644、出气口645、一号弹簧65、基础框架7、硅晶圆8。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
如图1至图5所示,本发明所述的一种半导体芯片生产工艺,该工艺包括如下步骤:
步骤一:将晶圆放到研磨机上研磨成镜面;
步骤二:将步骤一中的晶圆送入高温扩散炉内进行氧化处理;
步骤三:将步骤二中的晶圆送入匀胶装置上涂抹光刻胶;
步骤四:将步骤三中的晶圆送入旋转光刻机中进行曝光、显影;
步骤五:将步骤四中的晶圆送入刻蚀机中进行等离子刻蚀;
步骤六:将步骤五中的晶圆送入高温炉中进行掺杂;
步骤四中的旋转光刻机,包括主框架1、移动支架2、曝光装置3、旋转台4、动平衡装置5、减震装置6、基础框架7,所述主框架1用于承载旋转台4;所述主框架1内部设有旋转台4,主框架1上方滑动安装移动支架2;所述移动支架2中部下方固定连接曝光装置3;所述曝光装置3用于将曝光图形成像于硅晶圆8上,曝光装置3包括透镜31、照明装置32;所述照明装置32上端固定连接在移动支架2底部,照明装置32下端与透镜31上端固定连接;所述透镜31下方设有旋转台4;所述旋转台4通过电机安装在主框架1底板上;所述旋转台4内部设置旋转空腔41,旋转空腔41内设有动平衡装置5;所述动平衡装置5用于降低旋转台4在旋转过程中产生的振动;所述主框架1与基础框架7之间设有减震装置6;所述减震装置6用于降低主框架1产生的振动;其中,所述动平衡装置5包括旋转主轴51、中心转盘52、弹簧、平衡块53,所述旋转主轴51转动安装在旋转台4的旋转轴上,旋转主轴51受电机驱动转动;所述旋转主轴51上端固定连接中心转盘52的下端面;所述中心转盘52圆柱面上通过弹簧连接一组平衡块53。旋转台4带动硅晶圆8转动,同时移动支架2带动曝光装置3水平移动,旋转台4旋转一周,曝光装置3同步从硅晶圆8中心移动到边沿,实现了将曝光图形成像于整个硅晶圆8上表面上;电机带动旋转主轴51转动,旋转主轴51带动中心转盘52转动,中心转盘52通过弹簧带动平衡块53转动,电机转速一定,平衡块53在离心力的作用下在一个稳定的平面内转动,平衡块53稳定转动的惯性力平衡了旋转台4转定产生的振动。
作为本发明的一种实施方案,所述平衡块53上方设有上气浮板54,平衡块53下方设有下气浮板55;所述上气浮板54上表面与旋转空腔41顶面固定连接,上气浮板54下表面设置一组一号吹气孔541;所述一号吹气孔541向下吹定向气流;所述下气浮板55下表面与旋转空腔41底面固定连接,下气浮板55上表面设置一组二号吹气孔551;所述二号吹气孔551向上吹定向气流;所述平衡块53能够在上气浮板54和下气浮板55之间稳定悬浮。平衡块53在旋转的过程中只受很小的摩擦力,降低了动平衡装置5的自身产生的振动,进一步提高了光刻机的加工质量。
作为本发明的一种实施方案,所述一号吹气孔541和二号吹气孔551内设置一号球形空腔542;所述一号球形空腔542靠近中心转盘52一侧设置一号圆弧形滑槽543;所述一号球形空腔542内转动安装转动块56;所述转动块56内部设置四号吹气孔561,转动块56靠近中心转盘52一侧设置滑动凸台562;所述滑动凸台562在一号圆弧形滑槽543内滑动;所述四号吹气孔561靠近平衡块53一端的出口一圈嵌入环形球面磁铁563;所述平衡块53上、下表面嵌入磁铁531。电机转速越高,平衡块53受离心力越大,平衡块53离旋转中心的距离越远,距离越远,上、下气浮板55上开启的吹气孔数量越多;平衡块53上的磁铁531吸引转动块56上的环形球面磁铁563,磁力带动转动块56旋转,转动块56上的滑动凸台562沿一号圆弧形滑槽543滑动,滑动凸台562运动到一号圆弧形滑槽543一端时,转动块56停止转动,四号吹气孔561打开;平衡块53离旋转中心的距离减小时,平衡块53上的磁铁531吸引转动块56上的环形球面磁铁563,磁力带动转动块56反方向旋转,滑动凸台562运动到一号圆弧形滑槽543另一端,转动块56停止转动,四号吹气孔561关闭;实现了动态调整吹气孔区域大小,节约压缩空气的使用量。
作为本发明的一种实施方案,所述减震装置6包括波纹气垫61、弹簧,所述波纹气垫61内部设置一号空腔611;所述一号空腔611内部设有弹簧;所述波纹气垫61向上的波纹面上设置一组三号吹气孔612;所述三号吹气孔612沿竖直方向设置。波纹气垫61内通入压缩气体,三号吹气孔612吹出向上的气流,气流吹到波纹气垫61向下的波纹面上,实现气流支撑起波纹气垫61,进而实现对主框架1产生的振动进行吸收。
作为本发明的一种实施方案,所述波纹气垫61向下的波纹面与向上的波纹面的交界处铰接挡流板62的一端,铰接处设有扭簧;所述挡流板62用于阻挡波纹气垫61向下的波纹面上反射的气流;所述挡流板62的另一端铰接毛刷杆63一端,铰接处设有扭簧;所述毛刷杆63的另一端下方设置一组刷毛631。三号吹气孔612吹出的气流吹到波纹气垫61向下的波纹面上,从波纹气垫61向下的波纹面上反射的气流被挡流板62阻挡,实现了增大波纹气垫61的减振压力,同时挡流板62能够阻挡空气中的灰尘进入波纹气垫61,进而实现了提高波纹气垫61的使用寿命;挡流板62被气流吹动向上摆动,带动毛刷杆63移动,实现毛刷杆63上的刷毛631对三号吹气孔612进行清理。
作为本发明的一种实施方案,所述三号吹气孔612内设置二号球形空腔613,所述二号球形空腔613内壁设有二号圆弧形滑槽614和三号圆弧形滑槽615,二号圆弧形滑槽614和三号圆弧形滑槽615不相邻;所述三号圆弧形滑槽615上端通过连通孔与一号空腔611连通;所述三号圆弧形滑槽615底部设有圆弧形进气槽616;所述二号球形空腔613内转动安装吹气块64;所述吹气块64设有出气凸台641和进气凸台642,出气凸台641和进气凸台642不相邻;所述吹气块64内部设置二号空腔643;所述进气凸台642上设置进气口644;所述进气口644与二号空腔643连通;所述出气凸台641上设置出气口645;所述出气口645与二号空腔643连通;所述出气凸台641在二号圆弧形滑槽614内滑动;所述进气凸台642在三号圆弧形滑槽615内滑动;所述三号圆弧形滑槽615内设有一号弹簧65,吹气块64转动用于一号空腔611与波纹气垫61外部连通。工作时,一号空腔611压缩时,通过三号圆弧形滑槽615上端的连通孔向三号圆弧形滑槽615内注入压缩气体,使得进气凸台642压缩一号弹簧65,当出气凸台641滑动到二号圆弧形滑槽614靠近波纹气垫61向上的波纹面表面一端时,进气凸台642滑动到三号圆弧形滑槽615靠近波纹气垫61内壁一端,压缩空气从圆弧形进气槽616进入进气口644,经过二号空腔643从出气口645喷射出,沿竖直方向喷射到波纹气垫61向下的波纹面表面上;停止通入压缩空气时,一号弹簧65推动吹气块64旋转,进气凸台642滑动到二号圆弧形滑槽614靠近波纹气垫61向上的波纹面表面一端,进气口644关闭。
使用时,旋转台4带动硅晶圆8转动,同时移动支架2带动曝光装置3水平移动,旋转台4旋转一周,曝光装置3同步从硅晶圆8中心移动到边沿,实现了将曝光图形成像于整个硅晶圆8上表面上;电机带动旋转主轴51转动,旋转主轴51带动中心转盘52转动,中心转盘52通过弹簧带动平衡块53转动,电机转速一定,平衡块53在离心力的作用下在一个稳定的平面内转动,平衡块53稳定转动的惯性力平衡了旋转台4转定产生的振动。电机转速越高,平衡块53受离心力越大,平衡块53离旋转中心的距离越远,距离越远,上、下气浮板55上开启的吹气孔数量越多;平衡块53上的磁铁531吸引转动块56上的环形球面磁铁563,磁力带动转动块56旋转,转动块56上的滑动凸台562沿一号圆弧形滑槽543滑动,滑动凸台562运动到一号圆弧形滑槽543一端时,转动块56停止转动,吹气孔打开;平衡块53离旋转中心的距离减小时,平衡块53上的磁铁531吸引转动块56上的环形球面磁铁563,磁力带动转动块56反方向旋转,滑动凸台562运动到一号圆弧形滑槽543另一端,转动块56停止转动,吹气孔关闭;实现了动态调整吹气孔区域大小,节约压缩空气的使用量。平衡块53在旋转的过程中只受很小的摩擦力,降低了动平衡装置5的自身产生的振动,进一步提高了光刻机的加工质量。波纹气垫61内通入压缩气体,三号吹气孔612吹出向上的气流,气流吹到波纹气垫61向下的波纹面上,实现气流支撑起波纹气垫61,进而实现对主框架1产生的震动进行吸收。三号吹气孔612吹出的气流吹到波纹气垫61向下的波纹面上,从波纹气垫61向下的波纹面上反射的气流被挡流板62阻挡,实现了增大波纹气垫61的减振压力,同时挡流板62能够阻挡空气中的灰尘进入波纹气垫61,进而实现了提高波纹气垫61的使用寿命;挡流板62被气流吹动向上摆动,带动毛刷杆63移动,实现毛刷杆63上的刷毛631对三号吹气孔612进行清理。一号空腔611压缩时,通过三号圆弧形滑槽615上端的连通孔向三号圆弧形滑槽615内注入压缩气体,使得进气凸台642压缩一号弹簧65,当出气凸台641滑动到二号圆弧形滑槽614靠近波纹气垫61向上的波纹面表面一端时,进气凸台642滑动到三号圆弧形滑槽615靠近波纹气垫61内壁一端,压缩空气从圆弧形进气槽616进入进气口644,经过二号空腔643从出气口645喷射出,沿竖直方向喷射到波纹气垫61向下的波纹面表面上;停止通入压缩空气时,一号弹簧65推动吹气块64旋转,进气凸台642滑动到二号圆弧形滑槽614靠近波纹气垫61向上的波纹面表面一端,进气口644关闭。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.一种半导体芯片生产工艺,其特征在于:该工艺包括如下步骤:
步骤一:将晶圆放到研磨机上研磨成镜面;
步骤二:将步骤一中的晶圆送入高温扩散炉内进行氧化处理;
步骤三:将步骤二中的晶圆送入匀胶装置上涂抹光刻胶;
步骤四:将步骤三中的晶圆送入旋转光刻机中进行曝光、显影;
步骤五:将步骤四中的晶圆送入刻蚀机中进行等离子刻蚀;
步骤六:将步骤五中的晶圆送入高温炉中进行掺杂;
步骤四中的旋转光刻机,包括主框架(1)、移动支架(2)、曝光装置(3)、旋转台(4)、动平衡装置(5)、减震装置(6)、基础框架(7),所述主框架(1)用于承载旋转台(4);所述主框架(1)内部设有旋转台(4),主框架(1)上方滑动安装移动支架(2);所述移动支架(2)中部下方固定连接曝光装置(3);所述曝光装置(3)用于将曝光图形成像于硅晶圆(8)上,曝光装置(3)包括透镜(31)、照明装置(32);所述照明装置(32)上端固定连接在移动支架(2)底部,照明装置(32)下端与透镜(31)上端固定连接;所述透镜(31)下方设有旋转台(4);所述旋转台(4)通过电机安装在主框架(1)底板上;所述旋转台(4)内部设置旋转空腔(41),旋转空腔(41)内设有动平衡装置(5);所述动平衡装置(5)用于降低旋转台(4)在旋转过程中产生的振动;所述主框架(1)与基础框架(7)之间设有减震装置(6);所述减震装置(6)用于降低主框架(1)产生的振动;其中,所述动平衡装置(5)包括旋转主轴(51)、中心转盘(52)、弹簧、平衡块(53),所述旋转主轴(51)转动安装在旋转台(4)的旋转轴上,旋转主轴(51)受电机驱动转动;所述旋转主轴(51)上端固定连接中心转盘(52)的下端面;所述中心转盘(52)圆柱面上通过弹簧连接一组平衡块(53);
所述减震装置(6)包括波纹气垫(61)、弹簧,所述波纹气垫(61)内部设置一号空腔(611);所述一号空腔(611)内部设有弹簧;所述波纹气垫(61)向上的波纹面上设置一组三号吹气孔(612);所述三号吹气孔(612)沿竖直方向设置;
所述平衡块(53)上方设有上气浮板(54),平衡块(53)下方设有下气浮板(55);所述上气浮板(54)上表面与旋转空腔(41)顶面固定连接,上气浮板(54)下表面设置一组一号吹气孔(541);所述一号吹气孔(541)向下吹定向气流;所述下气浮板(55)下表面与旋转空腔(41)底面固定连接,下气浮板(55)上表面设置一组二号吹气孔(551);所述二号吹气孔(551)向上吹定向气流;所述平衡块(53)能够在上气浮板(54)和下气浮板(55)之间稳定悬浮;
所述一号吹气孔(541)和二号吹气孔(551)内设置一号球形空腔(542);所述一号球形空腔(542)靠近中心转盘(52)一侧设置一号圆弧形滑槽(543);所述一号球形空腔(542)内转动安装转动块(56);所述转动块(56)内部设置四号吹气孔(561),转动块(56)靠近中心转盘(52)一侧设置滑动凸台(562);所述滑动凸台(562)在一号圆弧形滑槽(543)内滑动;所述四号吹气孔(561)靠近平衡块(53)一端的出口一圈嵌入环形球面磁铁(563);所述平衡块(53)上、下表面嵌入磁铁(531);
所述波纹气垫(61)向下的波纹面与向上的波纹面的交界处铰接挡流板(62)的一端,铰接处设有扭簧;所述挡流板(62)用于阻挡波纹气垫(61)向下的波纹面上反射的气流;所述挡流板(62)的另一端铰接毛刷杆(63)一端,铰接处设有扭簧;所述毛刷杆(63)的另一端下方设置一组刷毛(631);
所述三号吹气孔(612)内设置二号球形空腔(613),所述二号球形空腔(613)内壁设有二号圆弧形滑槽(614)和三号圆弧形滑槽(615),二号圆弧形滑槽(614)和三号圆弧形滑槽(615)不相邻;所述三号圆弧形滑槽(615)上端通过连通孔与一号空腔(611)连通;所述三号圆弧形滑槽(615)底部设有圆弧形进气槽(616);所述二号球形空腔(613)内转动安装吹气块(64);所述吹气块(64)设有出气凸台(641)和进气凸台(642),出气凸台(641)和进气凸台(642)不相邻;所述吹气块(64)内部设置二号空腔(643);所述进气凸台(642)上设置进气口(644);所述进气口(644)与二号空腔(643)连通;所述出气凸台(641)上设置出气口(645);所述出气口(645)与二号空腔(643)连通;所述出气凸台(641)在二号圆弧形滑槽(614)内滑动;所述进气凸台(642)在三号圆弧形滑槽(615)内滑动;所述三号圆弧形滑槽(615)内设有一号弹簧(65),吹气块(64)转动用于一号空腔(611)与波纹气垫(61)外部连通。
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