CN220380462U - 一种光栅尺安装结构及气浮台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及集成电路制备技术领域，具体地，涉及一种光栅尺安装结构及气浮台，包括底座、X轴气浮横梁、X轴导向结构，所述X轴气浮横梁分别安装在底座两端的凸起部间，所述X轴导向结构与所述X轴气浮横梁间安装有X轴驱动装置；还包括光栅尺安装结构，所述X轴导向结构内侧壁上还设有光栅尺读头。与现有技术相比，本申请提出的技术方案具有如下的有益效果：本实用新型提供的光栅尺安装结构能够使得光栅尺在检测过程中与检测末端在高度上的距离尽量重合，降低了检测过程中的误差，同时光栅尺竖直安装，可以避免在使用过程中光栅尺表面的积灰问题，既降低了测量的阿贝误差，又同时兼顾了高模态的结构特性。

Description

一种光栅尺安装结构及气浮台

技术领域

本实用新型涉及集成电路制备技术领域，具体地，涉及一种光栅尺安装结构及气浮台。

背景技术

在半导体晶圆精密运动设备中，待检测的晶圆吸附在晶圆吸盘上，由气浮台承载晶圆吸盘实时运动。气浮台一般包括X轴气浮台和XY轴气浮台两种，两种气浮台包括主体基座，还包括设置在主体基座长度方向的X轴横梁和套接在X向横梁外的X轴导向结构，XY轴气浮台在X轴气浮台的基础上还包括了两个Y轴导向机构，以实现Y向运动。

通常晶圆位置的检测，是依靠高精度的光栅尺来实现，因此选择合适的光栅尺的安装位置和安装方式就成了影响精密运动设备性能指标的重要内容。传统的X轴光栅尺安装方式是将光栅尺直接平贴在X轴横梁上，这种安装形式与晶圆距离远，一是会带来较大的测量阿贝误差，二也会因尺带平放而容易在表面产生积灰，需要经常进行光栅尺表面清洁的维护。

基于此，亟需一种光栅尺安装结构及气浮台，以解决上述存在的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术的不足，提供一种光栅尺安装结构及气浮台，使得光栅尺在安装位置上尽量靠近被检测物(晶圆)从而减小测量阿贝误差，且光栅尺为竖直安装，避免了光栅尺平放安装易积灰需要经常清洁维护的缺点。

为实现上述目的，本实用新型提供一种光栅尺安装结构，包括：安装板，所述安装板的第一端部底部形成避让空间；连接件，所述连接件一端与X轴气浮横梁固定连接，所述连接件另一端靠近所述第一端部并与所述第一端部配合，且用于安装光栅尺。

优选的：所述连接件包括第一连接部和第二连接部，所述第一连接部一端与所述X轴气浮横梁固定连接，另一端与第二连接部固定连接，所述第二连接部与所述避让空间配合，所述光栅尺与所述第二连接部外侧固定连接。

优选的：所述第一连接部上设有减重孔。

本实用新型还提供第二种光栅尺安装结构，包括：第一安装面，所述第一安装面平行于X轴气浮横梁，光栅尺安装在所述第一安装面上；支架，两所述支架分别固定在所述第一安装面沿长度方向的两端，且所述支架远离所述第一安装面的一端与所述X轴气浮横梁连接。

优选的：还包括加强梁，所述加强梁的两端分别固定在两所述支架靠近所述X轴气浮横梁的一端。

优选的：所述加强梁底面固定在所述X轴气浮横梁上。

本实用新型还提供一种气浮台，包括底座、X轴气浮横梁、X轴导向结构，所述底座两端设有凸起部，所述X轴气浮横梁沿长度方向的两端分别安装在两所述凸起部间，所述X轴导向结构呈口字型，套接在所述X轴气浮横梁上，与所述X轴气浮横梁滑动连接，且所述X轴导向结构与所述X轴气浮横梁间安装有X轴驱动装置；还包括第一种光栅尺安装结构，所述安装板设在所述X轴导向结构顶端，所述连接件一端安装在所述X轴气浮横梁上，另一端安装有光栅尺，且与所述第一端部配合；所述X轴导向结构内侧壁上还设有光栅尺读头，所述光栅尺读头与所述连接件上的光栅尺配合。

本实用新型还提供第二种气浮台，包括底座、X轴气浮横梁、X轴导向结构，所述底座两端设有凸起部，所述X轴气浮横梁沿长度方向的两端分别安装在两所述凸起部间，所述X轴导向结构呈口字型，套接在所述X轴气浮横梁上，与所述X轴气浮横梁滑动连接，且所述X轴导向结构与所述X轴气浮横梁间安装有X轴驱动装置；还包括第二种光栅尺安装结构，两所述支架远离所述第一安装面的一端与所述X轴气浮横梁连接，且所述X轴导向结构在两所述支架间运动；所述第一安装面上安装有光栅尺，所述X轴导向结构外侧壁上安装有与所述光栅尺相匹配的光栅尺读头。

优选的：还包括Y轴导向机构，Y轴驱动结构；所述Y轴导向机构沿Y向分别设置在两所述凸起部内侧，所述X轴气浮横梁的X向两端分别安装在所述Y轴导向机构上，所述Y轴驱动结构安装在所述X轴气浮横梁与所述凸起部间，且所述X轴气浮横梁沿Y向滑动。

优选的：所述凸起部内侧沿Y向安装有Y轴光栅尺，所述X轴气浮横梁上安装有Y轴光栅尺读头，所述Y轴光栅尺与所述Y轴光栅尺读头相匹配。

与现有技术相比，本申请提出的技术方案具有如下的有益效果：本实用新型提供的光栅尺安装结构及气浮台能够使得光栅尺在检测过程中与检测末端在高度上的距离尽量重合，降低了检测过程中的误差，同时光栅尺竖直安装，可以避免在使用过程中光栅尺表面的积灰问题，既降低了测量的阿贝误差，又同时兼顾了高模态的结构特性。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型的一种气浮台立体图；

图2为本实用新型的一种气浮台正视图；

图3为本实用新型的一种气浮台俯视图；

图4为本实用新型的第二种气浮台正视图；

图5为本实用新型的第二种气浮台俯视图；

图6为本实用新型的一种光栅尺安装结构的气浮台侧视图；

图7为本实用新型的第二种光栅尺安装结构的气浮台侧视图；

图8为本实用新型的第二种光栅尺安装结构图；

图9为本实用新型的安装板立体结构图；

图10为本实用新型的安装板正视图；

图11为本实用新型的安装板侧视图。

图中：1.底座，2.X轴气浮横梁，21.Y轴光栅尺读头，3.X轴导向结构，31.X轴垂向气浮垫，32.X轴水平向气浮垫，33.光栅尺读头，4.X轴驱动装置，5.Y轴导向结构，51.Y轴水平向气浮垫，52.Y轴垂向气浮垫，6.Y轴驱动结构，7.连接件，71.第一连接部，711.减重孔，72.第二连接部，8.安装板，9.光栅尺，10.第一安装面，11.支架，12.加强梁，13.Y轴光栅尺。

具体实施方式

以下将结合本实用新型的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述和讨论，显然，这里所描述的仅仅是本实用新型的一部分实例，并不是全部的实例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例一

参见图1到图3，本实施例提供一种X轴气浮台，包括底座1、X轴气浮横梁2、X轴导向结构3，底座1两端设有凸起部，X轴气浮横梁2沿长度方向的两端分别安装在底座1两端的凸起部间，且X轴气浮横梁2沿长度方向的两端的底面与底座1两端的凸起部的上表面固定连接，X轴导向结构3呈口字形，套接在X轴气浮横梁2上，且与X轴气浮横梁2滑动连接。本实施例中，X轴导向结构3底部设有X轴垂向气浮垫31，X轴垂向气浮垫31为带真空预载式的气浮垫，以实现X轴导向结构3在Z向上的导向；X轴导向结构3的内部设有一组相匹配的X轴水平向气浮垫32，两X轴水平向气浮垫32为正压气浮垫，在水平方向上互为预载，以实现X轴导向结构3在X向的导向，真空预载式气浮垫和正压气浮垫的具体结构及安装方法均为现有技术，此处不再赘述。X轴气浮横梁2与X轴导向结构3之间还安装有X轴驱动装置4。

本实施例中，X轴驱动装置4选用直线电机，X轴驱动装置4的动子设置在X轴导向结构3上，X轴驱动装置4的定子设置在X轴气浮横梁2表面。

本实施例中还包括光栅尺9和光栅尺安装结构，参见图6、图9、图10和图11，第一种光栅尺安装结构包括安装板8和连接件7。安装板8的第一端底部形成避让空间，连接件7，连接件7一端与X轴气浮横梁2固定连接，连接件7另一端靠近第一端部并与第一端部配合，且用于安装光栅尺9。

在本实施例中，安装板8为构成X轴导向结构3口字型结构的顶板，X轴驱动装置4的动子即设置在安装板8的底面上，且安装板8顶面中部开设有凹槽，凹槽用于承载安装晶圆吸盘。

连接件7包括第一连接部71和第二连接部72，第一连接部71一端与X轴气浮横梁2固定连接，另一端与第二连接部72固定连接，第二连接部72远离第一连接部71的一端与安装板8第一端底部的避让空间配合，插入到安装板8的第一端底部的避让空间中，光栅尺9与第二连接部72外侧固定连接(此处外侧指代原理X轴导向结构3的一侧)，X轴导向结构3的内侧壁上则安装有与光栅尺9相匹配的光栅尺读头33。

优选的，第一连接部71和第二连接部72一体成型，一体成型式结构既便于加工，又能使第一种光栅尺安装结构刚度高、结构稳。

优选的，第一连接部71上设有若干减重孔711，减重孔711可降低第一连接部71自重，减少运动质量，从而降低驱动电机的发热，减小发热带来的设备性能变差。

本实施例中，通过第一种光栅尺安装结构设置，提高了光栅尺9的垂向位置，使得光栅尺9与晶圆的高度尽量重合，最大限度的降低了检测误差。

实施例二

本实施例提供一种X轴气浮台，本实施例提供的X轴气浮台与实施例一基本相同，仅第一种光栅尺安装结构及安装形式存在部分差异，本实施例不再对与实施例一相同的结构进行赘述。

参见图7和图8，本实施例中提供第二种光栅尺安装结构，包括第一安装面10，第一安装面10平行于X轴气浮横梁2，光栅尺9安装在第一安装面10上；支架11，两支架11分别固定在第一安装面10沿长度方向的两端，且两支架11远离第一安装面10的一端与X轴气浮横梁2连接，X轴导向结构3在两支架11之间运动，X轴导向结构3的外侧壁上安装有与光栅尺9相匹配的光栅尺读头33。本实施例中，通过第二种光栅尺安装结构设置，提高了光栅尺9的位置，使得光栅尺9与晶圆的高度尽量重合，最大限度的降低了检测误差。

优选的，还包括加强梁12，加强梁12的两端分别固定在两支架11靠近X轴气浮横梁2的一端，加强梁12底面固定在X轴气浮横梁2上，加强梁12的设置对两支架11起到加固作用，增加第二种光栅尺安装结构的整体结构强度。

优选的，第一安装面10、支架11、加强梁12为一体成型式结构，进一步保证其整体的结构强度，最大程度避免第二种光栅尺安装结构在使用过程中发生形变。

实施例三

参见图4和图5，本实施例提供一种XY轴气浮台，本实施例的气浮台是在实施例一或二的X轴气浮台基础上，增加了Y轴导向结构5和Y轴驱动结构6。

两Y轴导向结构5沿Y向分别设置在底座1两端凸起部的内侧，X轴气浮横梁2的X向两端分别安装在Y轴导向结构5上，与Y轴导向结构5配合连接。本实施例中，Y轴导向结构5包括沿Y向铺设的一组Y轴水平向气浮垫51，两Y轴水平向气浮垫51均为正压气浮垫，在水平方向上互为预载，以实现X轴气浮横梁2沿Y向的导向；Y轴导向结构5还包括沿Y向铺设的一组Y轴垂向气浮垫52，两Y轴垂向气浮垫52为真空预载式气浮垫，以实现X轴气浮横梁2沿Z向的导向,正压气浮垫与真空预载式气浮垫均为现有技术，其具体结构及安装方法此处不再赘述。

Y轴驱动结构6安装在X轴气浮横梁2和底座1两端的凸起部之间，且X轴气浮横梁2沿着Y向进行滑动。本实施例中，Y轴驱动结构6为直线电机，Y轴驱动结构6的定子设置在底座1两端的凸起部的内侧壁上，Y轴驱动结构6的动子设置在电机连接件的一端，电机连接件的另一端与X轴气浮横梁2的端部连接，从而实现直线电机的动子通过电机连接件与X轴气浮横梁2连接。

优选的，凸起部内侧沿Y向安装有Y轴光栅尺13，X轴气浮横梁2上安装有Y轴光栅尺读头21，Y轴光栅尺13与Y轴光栅尺读头21相匹配。本实施例中，Y轴光栅尺读头21通过安装架固定在电机连接件顶端，使Y轴光栅尺13在安装位置上也尽量靠近被晶圆，从而减小测量阿贝误差。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，以及对于上述实施例一个或多个进行组合实施例，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改或组合，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种光栅尺安装结构，其特征在于，包括

安装板(8)，所述安装板(8)的第一端部底部形成避让空间；

连接件(7)，所述连接件(7)一端与X轴气浮横梁(2)固定连接，所述连接件(7)另一端靠近所述第一端部并与所述第一端部配合，且用于安装光栅尺(9)。

2.根据权利要求1所述的一种光栅尺安装结构，其特征在于所述连接件(7)包括第一连接部(71)和第二连接部(72)，所述第一连接部(71)一端与所述X轴气浮横梁(2)固定连接，另一端与第二连接部(72)固定连接，所述第二连接部(72)与所述避让空间配合，所述光栅尺(9)与所述第二连接部(72)外侧固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种光栅尺安装结构，其特征在于所述第一连接部(71)上设有减重孔(711)。

4.一种光栅尺安装结构，其特征在于，包括：

第一安装面(10)，所述第一安装面(10)平行于X轴气浮横梁(2)，光栅尺(9)安装在所述第一安装面(10)上；

支架(11)，两所述支架(11)分别固定在所述第一安装面(10)沿长度方向的两端，且所述支架(11)远离所述第一安装面(10)的一端与所述X轴气浮横梁(2)连接。

5.根据权利要求4所述的一种光栅尺安装结构，其特征在于，还包括加强梁(12)，所述加强梁(12)的两端分别固定在两所述支架(11)靠近所述X轴气浮横梁(2)的一端。

6.根据权利要求5所述的一种光栅尺安装结构，其特征在于，所述加强梁(12)底面固定在所述X轴气浮横梁(2)上。

7.一种气浮台，其特征在于，包括底座(1)、X轴气浮横梁(2)、X轴导向结构(3)，

所述底座(1)两端设有凸起部，所述X轴气浮横梁(2)沿长度方向的两端分别安装在两所述凸起部间，

所述X轴导向结构(3)呈口字型，套接在所述X轴气浮横梁(2)上，与所述X轴气浮横梁(2)滑动连接，且所述X轴导向结构(3)与所述X轴气浮横梁(2)间安装有X轴驱动装置(4)；

还包括权利要求1-3任一所述的光栅尺安装结构，所述安装板(8)设在所述X轴导向结构(3)顶端，所述连接件(7)一端安装在所述X轴气浮横梁(2)上，另一端安装有光栅尺(9)，且与所述第一端部配合；

所述X轴导向结构(3)内侧壁上还设有光栅尺读头(33)，所述光栅尺读头(33)与所述连接件(7)上的光栅尺(9)配合。

8.一种气浮台，其特征在于，包括底座(1)、X轴气浮横梁(2)、X轴导向结构(3)，

所述底座(1)两端设有凸起部，所述X轴气浮横梁(2)沿长度方向的两端分别安装在两所述凸起部间，

所述X轴导向结构(3)呈口字型，套接在所述X轴气浮横梁(2)上，与所述X轴气浮横梁(2)滑动连接，且所述X轴导向结构(3)与所述X轴气浮横梁(2)间安装有X轴驱动装置(4)；

还包括权利要求4-6任一所述的光栅尺安装结构，两所述支架(11)远离所述第一安装面(10)的一端与所述X轴气浮横梁(2)连接，且所述X轴导向结构(3)在两所述支架(11)间运动；

所述第一安装面(10)上安装有光栅尺(9)，所述X轴导向结构(3)外侧壁上安装有与所述光栅尺(9)相匹配的光栅尺读头(33)。

9.根据权利要求7或8所述的一种气浮台，其特征在于，还包括Y轴导向机构(5)和Y轴驱动结构(6)；

两所述Y轴导向机构(5)沿Y向分别设置在两所述凸起部内侧，所述X轴气浮横梁(2)的X向两端分别安装在所述Y轴导向机构(5)上，所述Y轴驱动结构(6)安装在所述X轴气浮横梁(2)与所述凸起部间，且所述X轴气浮横梁(2)沿Y向滑动。

10.根据权利要求9所述的一种气浮台，其特征在于，所述凸起部内侧沿Y向安装有Y轴光栅尺(13)，所述X轴气浮横梁(2)上安装有Y轴光栅尺读头(21)，所述Y轴光栅尺(13)与所述Y轴光栅尺读头(21)相匹配。