永磁体组件是现代光刻机实现纳米级超精密运动的核心技术之一。目前,许多顶尖高校都在积极开展相关研究,并逐步推进该领域的产业化进程。
它的核心应用和价值体现在以下三个方面:
1. 实现非接触式驱动
该系统采用永磁平面电机技术,将永磁体阵列与电磁线圈集成在一起。通过磁力驱动,运动部件(例如晶圆台)在二维平面上实现非接触式、无摩擦的“磁悬浮”运动。这从根本上消除了传统机械摩擦引起的磨损、振动和发热,为实现超高精度和高速运动奠定了基础。
2. 提供高精度和动态性能
高精度: 永磁体提供强大而稳定的静磁场。结合高精度传感器和先进的控制系统,该装置可实现纳米级甚至亚纳米级的可重复定位精度。
高速和高加速度:直接驱动结构省去了中间传动机构,从而降低了惯性,使平台能够以极高的加速度进行扫描运动。这显著提高了光刻机的生产效率。
3. 支持宏观-微观复合结构:
在集成宏观和微观运动系统的先进舞台设计中:
- 宏观阶段: 通常由永磁直线电机驱动,负责大行程和高速运动。
- 微型平台: 利用基于永磁体的六自由度磁悬浮机制,在宏观运动的基础上实现纳米级精细调整和补偿,最终确保极高的套刻精度。
总之, 永磁体组件可实现无摩擦且高度稳定的磁悬浮驱动,为光刻台运动控制系统提供超高精度、超高速和超高可靠性所需的物理基础。它们是光刻机执行精密光刻操作不可或缺的技术。