Permanentmagnetanordnungen gehören zu den Kerntechnologien, die ultrapräzise Bewegungen im Nanometerbereich in modernen Lithographiemaschinen ermöglichen. Zahlreiche führende Universitäten forschen aktiv auf diesem Gebiet und treiben dessen Industrialisierung schrittweise voran.
Seine Kernanwendungen und sein Wert spiegeln sich in den folgenden drei Aspekten wider:
1. Ermöglichung der berührungslosen Betätigung
Durch den Einsatz von Permanentmagnet-Planarmotoren integriert das System eine Anordnung von Permanentmagneten mit elektromagnetischen Spulen. Mittels magnetischer Kraftansteuerung erreichen bewegliche Komponenten (wie der Wafer-Tisch) eine berührungslose, reibungslose „magnetische Levitation“ auf einer zweidimensionalen Ebene. Dadurch werden Verschleiß, Vibrationen und Wärmeentwicklung, die durch herkömmliche mechanische Reibung entstehen, eliminiert und die Grundlage für höchste Präzision und hohe Bewegungsgeschwindigkeit geschaffen.
2. Hohe Präzision und dynamische Leistungsfähigkeit
Hohe Präzision: Permanentmagnete erzeugen ein starkes und stabiles statisches Magnetfeld. In Kombination mit hochpräzisen Sensoren und fortschrittlichen Steuerungssystemen ermöglicht die Anlage eine wiederholgenaue Positionierung im Nanometer- oder sogar Subnanometerbereich.
Hohe Geschwindigkeit und hohe Beschleunigung:Die Direktantriebskonfiguration eliminiert Zwischenübertragungsmechanismen, was zu einer geringen Trägheit führt und es dem Tisch ermöglicht, Scanbewegungen mit extrem hoher Beschleunigung durchzuführen. Dies steigert den Durchsatz der Lithographieanlage erheblich.
3. Unterstützung makro-mikro-Verbundstrukturen:
In fortgeschrittenen Bühnenkonstruktionen, die Makro- und Mikrobewegungssysteme integrieren:
- Makrophase: Üblicherweise werden sie von Permanentmagnet-Linearmotoren angetrieben, die für große Hübe und hohe Geschwindigkeiten zuständig sind.
- Mikro-Stadium: Nutzt einen magnetischen Levitationsmechanismus mit sechs Freiheitsgraden auf Basis von Permanentmagneten, um neben der Makrobewegung auch Feineinstellungen und Kompensationen im Nanometerbereich zu erreichen und so eine außergewöhnlich hohe Überlagerungsgenauigkeit zu gewährleisten.
Zusammenfassend lässt sich sagen: Permanentmagnetanordnungen ermöglichen eine reibungslose und hochstabile magnetische Levitation und bilden damit die physikalische Grundlage für höchste Präzision, höchste Geschwindigkeit und höchste Zuverlässigkeit in Bewegungssteuerungssystemen für Lithografietische. Sie sind eine unverzichtbare Technologie, die Lithografiemaschinen die Durchführung präziser Lithografieprozesse ermöglicht.
