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CN101107571A - 移动装置 - Google Patents

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CN101107571A
CN101107571A CNA2006800025002A CN200680002500A CN101107571A CN 101107571 A CN101107571 A CN 101107571A CN A2006800025002 A CNA2006800025002 A CN A2006800025002A CN 200680002500 A CN200680002500 A CN 200680002500A CN 101107571 A CN101107571 A CN 101107571A
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China
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magnet
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mobile device
coil
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P·C·M·弗里森
J·范埃杰克
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Koninklijke Philips Electronics NV
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    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691Handling of masks or workpieces
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    • HELECTRICITY
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    • H02K41/00Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
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Abstract

本发明公开了一种特别是用于半导体工业的移动装置(701),该装置包括第一部分,该第一部分包括承载体(714),磁体系统(710)按照分别平行于X方向和Y方向延伸的行和列的模式布置在承载体(714)上。每行和每列上的磁体按照海尔贝克阵列布置,即在每行和每列上的相继的磁体的磁性取向逆时针旋转90°。第二部分包括具有两种类型电线圈的电线圈系统(712),一种类型电线圈与X方向成+45°的角,另一种类型电线圈与X方向成-45°的角。第一部分(714,710)可相对于静止的第二部分(712)在厘米或更大的范围上运动。为了高精度地定位所述第一部分,设有干涉仪系统(731,730)。

Description

移动装置
技术领域
本发明涉及一种用于例如半导体工业所用的平面电动机中的移动装置。
背景技术
半导体工业所用的平面电动机需要具有高的加速度以实现高的生产量。一种获得高的加速度的方法是增大磁场。
WO01/18944A1公开了一种定位装置,该定位装置包括第一部分,该第一部分包括承载体,磁体系统按照分别平行于X方向和Y方向延伸的行和列的模式布置在该承载体上。每行和每列上的磁体按照海尔贝克阵列(Halbach array)布置,即在每行和每列上的相继的磁体的磁性取向逆时针旋转90°。第二部分包括具有两种类型电线圈的电线圈系统,一种类型电线圈与X方向成+45°的角,另一种类型电线圈与X方向成-45°的角,且该第二部分可相对于第一部分运动。磁体的构造使得产生非常强的磁场。
在此通过引用而包含要结合本发明理解的WO01/18944A1。
发明内容
本发明的目的是为了易于操作而改进WO01/18944A1中公开的移动装置。
因此,本发明提供了一种移动装置,其包括至少在X方向和相垂直的Y方向上可以相对彼此移动的第一部分和第二部分,第一部分包括沿基本上平行于X方向和Y方向延伸的承载体,且磁体系统以平行于X方向延伸的行、和平行于Y方向延伸的列的模式固定在承载体上,在行之间和列之间具有相等的距离,第一类型磁体具有与承载体成直角且朝向第二部分延伸的磁化方向,第二类型磁体具有与承载体成直角且远离第二部分延伸的磁化方向,这两种类型磁体在每行和每列上交替布置,第三类型磁体在每对毗邻的第一类型磁体和第二类型磁体之间布置在每列上,所述第三类型磁体具有平行于Y方向且朝向第一类型磁体延伸的磁化方向,而所述第二部分设有电线圈系统,该电线圈系统包括至少一个第一类型电线圈和至少一个第二类型电线圈,第一类型电线圈具有位于磁体系统的磁场内且与X方向成大致45°的角的导电体,第二类型电线圈具有也位于磁体系统的磁场内且与X方向成大致45°的角的导电体,且该导电体垂直于第一类型电线圈的导电体延伸,其中,在第一部分的磁体的每行上,第三类型磁体也布置在每对毗邻的第一类型磁体和第二类型磁体之间,所述第三类型磁体具有平行于X方向且朝向第一类型磁体延伸的磁化方向,所述移动装置的特征在于,第二部分是静止的,第一部分可相对于第二部分在厘米或更大范围上运动;以及其还包括用于准确定位可动的第一部分的干涉仪系统。
使第一部分即磁体部分运动、而不使第二部分即线圈部分运动具有多个优点。没有软管和电线必须连接到运动部分上,这是因为只有线圈必须被供应电流和冷却。线圈部分静止不动,更容易实现冷却。电线和软管可以设置在与相互作用的磁场和电流区域分开的空间中,不会造成动态干扰。这样提高了定位的固有准确度。
磁体部分的运动不受任何诸如电缆和软管的限制,该移动装置对于准无限范围的运动来说仍然可提供高准确度的定位,由于可动部分上没有电缆,固有准确度通过用于精确位置测量的干涉仪系统得到提高。磁体部分在长和短范围上运动的事实使得可以采用单平台构造,而不必采用通常使用的具有长行程平台和短行程平台的较复杂的双平台构造。
如本领域的普通技术人员所公知,干涉测量法通过分析两个光束的干涉图可以测量低至纳米级的长度差。标准的干涉仪系统包括光源、用于调节光束并产生不同路径的一个或多个光学元件例如镜子或棱镜、以及用于测量干涉图的探测器。
在非常灵敏的光刻工艺中,磁体部分运动并运载晶片是一个优点,这是因为磁体不像线圈那样产生热量,因此不会导致晶片产生热应力。
移动装置的进一步的改进在于,第一类型磁体和第二类型磁体具有带有侧面的相同正方形形状,第三类型磁体是带有侧面的矩形形状,其中第三类型磁体的最长侧面与第一类型磁体和第二类型磁体的侧面邻接、且刚好与第一和第二类型磁体的侧面一样长。优选地,第三类型磁体的最短侧面的尺寸与最长侧面的尺寸的比值在0.25至0.50的范围内。已经发现,这种磁体构造产生甚至更强的磁场。
如果线圈位于有效磁场内的导电体的长度大约等于磁体的磁极距的k倍,k为2,4,6,…,则是更为有利的,其中磁体磁极距被定义为第一和第二类型磁体的中心点所在的两条相邻的对角线之间的距离。导电体的纵向运动使得磁场的总和保持大致恒定,结果降低了磁场强度的波动。
在本发明的优选实施例中,第一部分包括高度约5mm或更小、优选约3mm或更小的返回板。返回板位于磁体系统的正背面。它们由铁磁性材料制成,且具有使磁通量返回磁体的功能。在第一和第二类型磁体之间使用也称作海尔贝克磁体的第三类型磁体H的情况下,磁通量不会像没有第三类型磁体那样延伸远至第一和第二类型磁体之外。这样就允许使用比正常更薄的返回板,甚至可以根本没有返回板。这减轻了移动装置的重量,增加了它的能量效率。
在优选实施例中,线圈高度在约5mm至30mm之间,优选在约9mm至23mm之间。这些实施例已经针对在晶片步进器中的使用进行了优化,提供了高的力和高的陡度的组合,其中陡度是每单位功率损失的力的平方。
已经证明,在线圈的中间放置霍尔传感器阵列是有利的。霍尔传感器阵列非常便于测量磁通量。从这些测量值可以确定磁体部分相对于线圈部分的位置。基于至少两个霍尔传感器阵列的信息,确定应当给该线圈什么样大小的电流。通过将霍尔传感器阵列放置在线圈的中间,霍尔传感器阵列被尽可能地靠近磁体放置而不额外需要空间,以便获得测量值的最佳准确度。
优选地,干涉仪系统的部件是在第一部分的垂直侧面上用于反射干涉仪系统的光束的镜子和/或棱镜。是否选择镜子和/或棱镜以及它们的数目取决于实际几何形状。
在测量的数据或控制信号必须交换的情况下,例如涉及要被输送的物品的保持装置或校准装置的数据,在磁体部分上设置用于无线通讯的装置是有利的。优选的通讯装置例如是光学或电容性的。无线能量传递可用于被输送物品的静电夹持。而且可以采用可再充电的电池。
优选地,磁体部分包括拾取线圈。拾取线圈可用于拾取位于磁体部分上或磁体部分内的电子元件的功率、或用于发送信号或拾取信号。
在优选实施例中,该移动装置包括一个以上的第一部分,即要相对于第二部分即线圈部分运动的磁体部分。如果多个物品必须同时连续传递到几个位置,这种构造尤其有用。
在本发明的另一方面,该移动装置用于具有六个自由度的平面电动机中,例如在载物台中使用。
下面提供本发明的详细描述。所述描述通过要参照附图阅读的非限制性示例提供。
附图说明
图1是根据现有技术的包括磁体系统和电线圈系统的移动装置的图示平面图;
图2是图1的详细的平面图;
图3是图1所示的移动装置的剖视图;
图4a、4b是根据本发明的移动装置的示意图;
图5是图4的移动装置的磁体部分的示意图;
图6是根据现有技术的移动装置的剖视图;
图7是根据本发明的移动装置的剖视图;
图8是根据本发明的移动装置的更详细的剖视图;
图9是处于第一位置的根据本发明的移动装置的另一实施例的示意性顶视图;
图10是处于第二位置的图9的移动装置的示意性顶视图;
图11示出了根据本发明的移动装置的磁体部分的特殊特征;
图12是每单位功率的加速度与返回板高度之间关系的曲线图;以及
图13是力和陡度与线圈高度之间关系的曲线图。
具体实施方式
图1图示地示出了如WO01/18944 A1中所述的移动装置,其包括由磁体系统3形成的第一部分1、和由电线圈系统4形成的第二部分2。磁体固定在承载体5上,线圈系统固定在线圈模块6上。第一和第二部分可以相对彼此运动。在图1至3所示的示例中,静止部分由带有磁体的承载体5形成,可动部分由线圈模块6形成。对于根据本发明的移动装置来说,使用磁体系统3的类似构造,且第一和第二部分之间相互作用的基本原理是相同的。
磁体以下述方式布置在承载体5上:磁体以平行于X方向延伸的行7、和平行于Y方向延伸的列8的模式布置,在行之间和在列之间的间隙是相同的。在每行7和每列8中,第一类型磁体N和第二类型磁体Z交替布置。第一类型磁体N具有与承载体成直角且朝向具有电线圈系统的第二部分延伸的磁化方向,而第二类型磁体Z具有与承载体成直角且远离具有电线圈系统的第二部分延伸的磁化方向。在每行和每列中,第三类型磁体H布置在每对第一类型磁体N和第二类型磁体Z之间。位于列8之间的第三类型磁体H的磁化方向平行于Y方向且朝向相邻的第一类型磁体N延伸,而位于行7之间的第三类型磁体H的磁化方向平行于X方向且也朝向相邻的第一类型磁体N延伸。不同类型磁体N、Z和H的磁化方向通过箭头指示。
电线圈系统4设有至少一个第一类型线圈C1,其导电体9位于磁体的有效磁场内且与X方向成45°的角,所述电线圈系统还设有至少一个第二类型线圈C2,其具有导电体10,该导电体10也位于磁体的有效磁场内、与X方向成45°的角、且垂直于第一类型线圈C1的导电体9延伸。所采用的表述“在有效磁场内的导电体”指的是线圈位于磁体有效磁场内的那部分,通常是导电体束,且有效的洛仑兹力作用在该部分上,致使线圈运动。
下面将参照图2解释线圈在磁体系统中运动的方式。附图标记91、92和101、102分别代表线圈C1和C2的导电体,它们位于磁体的有效磁场内。导电体91主要位于用字母N表示的磁体的磁场内。这些磁体N的磁化方向用指向上的箭头表示,即与磁体系统成直角且朝向导电体91指向。磁场的方向用箭头B1表示。如果电流沿箭头I1所表示的方向流经导电体91,则在导电体上将会施加沿相应箭头所表示的方向的力F1,结果是,导电体将要沿箭头F1的方向开始运动。导电体92主要位于附图标记为Z的磁体的磁场内。这些磁体Z的磁化方向用指向下的箭头B2表示,即与磁体系统成直角且远离导电体92指向。如果电流按箭头I2流经导电体92,即它与电流I1相反,则在导电体92上将会施加沿相应箭头所表示的方向的力F2,结果是,导电体将要沿箭头F2的方向,即沿与箭头F1相同的方向,开始运动。以同样的方式,在磁体N和Z的磁场对按照箭头I3和I4流动的电流的影响下,与导电体91和92成直角布置的导电体101和102将承受沿箭头F3和F4所示方向延伸的力。当然,如果导电体中的电流反向,那么施加的作用力以及由此引起的导电体的运动也将反向。在图3中,也示出了这种作用力的相互影响。
导电体9、10的部分11也位于第三类型磁体H上方和/或没有磁体的部分上方,即在第一类型磁体N和第二类型磁体Z之间(参见图2,左下部)。导电体的这些部分位于磁场B内,磁场B的平均方向基本上平行于X-Y平面延伸。也参照图3中的导电体91c如果电流I流经该导电体,则导电体的上述部分将受到沿垂直于X-Y平面的方向即Z方向的力F。根据电流的方向和导电体相对于磁体的位置,该作用力将朝向磁体或远离磁体。如果力的方向远离磁体,则该力称作悬浮力F1,即使得导电体远离磁体运动的力。这种力可用于在线圈模块和磁体之间形成支承作用。
第一类型磁体N和第二类型磁体Z是正方形形状。第三类型磁体H是矩形的,且尺寸使得(参见图2)磁体H的最长侧面12与磁体N和磁体Z两者的侧面13邻接、且磁体H的最短侧面14的尺寸与最长侧面12的尺寸之间的比值在0.25至0.50之间的范围内。如在最优化分析中已经发现的,这使得每单位面积的磁场系统产生最大强度的磁场。
图3示出了两组三个线圈,即具有导电体91a、91b、91c和返回导电体92a、92b、92c的第一组C11,以及具有导电体93a、93b、93c和返回导电体94a、94b、94c的第二组C21。两组线圈均由三相电流系统供电。沿导电体的纵向观察,第一组C11的三个导电体相对于第二组C21的三个导电体偏置距离15,该距离大约为磁体的磁极距16的一半。磁体的磁极距16在这里指的是相同类型的N磁体和Z磁体各自的中心点17和18所在的两条相邻对角线之间的距离。如果不采取这一措施,在移动过程中会有可变扭矩施加在两组载流线圈上,该可变扭矩导致产生可动部分(线圈模块或具有磁体的承载体)绕Z轴相对于静止部分的一种摆动运动。通过各组线圈相对彼此移动,这种摆动作用显著降低,这是因为在两组线圈的一组中产生扭矩,该扭矩补偿另一组中的扭矩。在根据本发明的移动装置中,这种摆动作用可以诱发线圈模块6内的振动。
导电体的长度19选择成使它大约等于磁体磁极距16的k倍,k是2的倍数。结果,当导电体沿纵向运动时,磁场的总和保持大致恒定。这使施加在导电体上的力的波动更小。这种应用不取决于线圈和相的数量。
图4a、4b示出了根据本发明的移动装置1,其具有第一部分或可动的磁体部分410、和第二部分或静止的线圈部分420(图4a是剖面图,图4b是顶视图)。本示例的磁体部分410具有承载体414和位于承载体414顶部的镜模块412,承载体414具有图4中不可见的磁体,作为干涉仪系统(在图4中未示出)的一部分的一个或多个镜子和/或其它光学元件固定在镜模块412上,用于磁体部分位置的高精度测量。磁体部分410可以相对于静止的线圈部分420运动。线圈424布置在线圈模块422上,该线圈模块422经由冷却通道426流体冷却。从图4中可以看出,线圈424按三个一组布置并使相邻组的方向偏移90°。本领域的普通技术人员将注意到例如多于或少于三个线圈为一组的其它布置方式也是可以的。
图5更详细地示出了底侧向上翻转的磁体部分410。三种类型磁体N、Z和H像图1所述一样的布置。
图6示出了根据现有技术的采用双平台构造的移动装置601。用于长范围行程的第一平台包括线圈612,线圈612可以相对于磁体板610运动且固定在长行程承载体614上。长行程承载体614包括冷却设备、和用于线圈612整流的电子元件。为了提供电流、控制信号和冷却剂流体,长行程承载体614加装在电缆臂632上。电缆臂632限制移动装置601的运动范围。此外,电缆臂632的电缆可干扰磁体和线圈之间的相互作用,因为它们也具有磁场。
线圈622固定在长行程承载体614上,该线圈是短行程平台的一部分。具有磁体620的短行程承载体624可以相对于线圈622和长行程承载体614运动。短行程平台的定位借助于干涉仪系统控制,在图6中示出了干涉仪系统的两个光束630。
图6的移动装置601的复杂性相当高,这是因为不只是一个而是两个平台都需要运动和定位、控制和冷却。它可以用在半导体工业中,用于输送晶片20,例如用在光刻所用的晶片步进器中,其中,高的准确度非常重要。
相比较,图7示出了根据本发明的例如用于晶片步进器中的移动装置701。仅需要一个平台,并使磁体710加装在承载体714上且可相对于线圈板712运动。为提供足够的加速度所需的力是通过特殊的磁体布置提供的,该特殊布置包括如上所述的海尔贝克磁体布置。运动不受任何电缆或软管限制和干涉。承载体714是热绝缘的和电磁绝缘的,所以不会以任何方式影响要被移动的物体,例如晶片20。定位的准确性通过具有光束730的干涉仪控制单元731实现。干涉仪控制单元731包括光源和中继给处理单元的探测器,所述处理单元用于分析测量数据以确定该示例中晶片20的位置。光束730在承载体714的垂直侧面上反射、且通过干涉仪控制单元731与参考光束比较,以测量位置。具有比现有技术更少的运动元件增加了移动装置701的可靠性。
图8更详细地示出了根据本发明的用于晶片步进器中的移动装置801。主要部分也是静止的线圈812的布置、和将要相对于线圈812运动的磁体810的布置,两种布置如前所述。
线圈812布置在台子841上。在每个线圈812的中间是霍尔传感器阵列854和霍尔电极858,其中,霍尔传感器阵列854与其放大器856耦合,霍尔电极858用于测量磁体810相对于线圈812的位置。根据该位置、力的大小和力的方向,电流流经与磁体重叠的线圈。线圈812通过线圈812正下方的冷却体852冷却。
分别在承载体814内和镜模块816上的电子装置的功率由拾取线圈851拾取。
承载体814和镜模块816通过弹性元件而与振动和热隔离,在该示例中弹性元件是板簧840。承载体包括大多数电子元件,而镜模块携带其上夹着晶片20的夹具818。它还携带用于校准和检查光刻曝光光束正确位置的校准单元850。为了使干涉仪探测光束反射,棱镜832和镜子833加装在镜模块816的垂直侧面上。
夹具818和校准单元850通过校准电子装置864和夹具电子装置866控制。根据需要,校准电子装置864和夹具电子装置866通过拾取线圈851和/或在电力电子装置862之后的蓄电器860供电。校准电子装置864和夹具电子装置866中继给通讯电子装置868。经由承载体814上的接收器876和发射器870以及外部的接收器872和发射器874,通信电子装置与外部控制单元交换夹具、校准和移动装置的及用于它们的控制数据。通信电子装置868像夹具电子装置866和校准电子装置864一样被供电。在本示例中,无线通讯装置是光学的,发送器870、874是发光二极管,接收器872、876是光电二极管。应当指出的是,仅使用拾取线圈851也可以通信。
由于已经封装了电子元件,所以可以在真空中使用移动装置801。
图9示出了一种移动装置,如所谓的双平台构造,该移动装置不是使一个、而是使两个磁体部分910相对于线圈板912运动。在该顶视图中,磁体部分910中仅晶片夹具918和镜模块916可见。因为不仅相对于X、Y和Z方向的空间位置要控制,而且相对于X、Y和Z轴线的倾斜也要控制,所以通过干涉仪系统为每个磁体部分910分别提供六个探测光束930。
应当指出,仅具有一个磁体部分的移动装置也可以具有六个自由度,同样具有两个以上磁体部分的移动装置也可具有六个自由度(每个磁体部分六个自由度)。
这种双平台构造在半导体工业中非常方便。例如,在左磁体部分910上的晶片可被测量,同时右磁体部分910上的晶片可以暴露于光刻设备的投射光束。两磁体部分910的位置调换在图10中示出。与运动的线圈部分加装在电缆和软管臂上的现有技术的双平台构造相比,调换时间减少,因为不再需要考虑所有这些障碍物。
从图9和10可以得知,干涉仪系统不需要一直连续测量。对于大多数应用来说,仅在磁体部分910精确定位的过程中测量就足够了。
图9和10中所示的双平台移动装置具有下述尺寸:镜模块916的长度为420mm;在调换过程中两磁体部分910之间的最小间隔(参见图10)为50mm。如果人们使得一个正方形线圈板912如图4所示为三个线圈一组且相当于5个磁极距、以及使得镜模块的长度相当于两个半线圈组,相当于15,那么磁极距为31.8mm。
图11示出了布置在返回板111上的N类型和Z类型磁体110。返回板将磁通量返回磁体110。如果人们在磁体110之间增加海尔贝克磁体112,则磁通量变化成使更少的磁通量从返回板侧的磁体110退出。这种效果也在图12中示出。已经测量出了有海尔贝克磁体和没有海尔贝克磁体时每单位功率的加速度与返回板的高度之间的关系。没有海尔贝克磁体时,通过使返回板的高度从0mm增加到约4mm而使每单位功率的加速度增加。有海尔贝克磁体时,从约2.5mm到根本没有返回板,每单位功率的加速度保持恒定。如果一些参数可以通过甚至省去返回板来降低磁体部分的重量而得到改善,则对每单位功率的加速度没有负影响。还应当指出,与没有海尔贝克磁体的磁体布置相比,通过使用海尔贝克磁体,对于更小的返回板高度,每单位功率的加速度普遍增加约25%和更高。
用于优化根据本发明的移动装置的另一参数在图13中示出。已经针对图9和10所示的装置对运动平面X-Y平面内的力、以及陡度进行了测量,用于改变改变线圈高度。从图中可以看出,高的力和高的陡度的最佳组合可以在约5mm和30mm之间的高度下实现,更好的是在9mm和25mm之间,对于被测量的装置来说,最佳值是约22mm。
虽然已经描述了本发明的几个优选实施例,但本领域的普通技术人员可以理解,可在不脱离本发明的精神和概念的情况下作出各种变化、改变和替代。因此,本发明要求保护在权利要求书的合适范围内的本发明的任何形式或修改。例如,可以在不脱离本发明的范围的情况下,从属权利要求的特征可以与独立权利要求的特征形成各种组合。而且,在权利要求中的任何附图标记不应解释为限制范围。
附图标记列表
1    第一部分
2    第二部分
3    磁体系统
4    电线圈系统
5    承载体
6    线圈模块
7    行
8    列
N    第一类型磁体
Z    第二类型磁体
H    第三类型磁体
C1                                第一类型线圈
9、91、92                         导电体
C2                                第二类型线圈
10、101、102                      导电体
B、B1、 B2                        磁场
I1、I2、I3、I4                    电流
F1、F2、F3、F4                    力
12                                侧面
13                                侧面
C11、C12                          线圈组
91a、91b、91c、92a、92b、92c      导电体
93a、93b、93c、94a、94b、94c      导电体
15                                距离
16                                磁极距
17                                中心点
18                                中心点
19                                长度
401                               移动装置
410                               磁体部分
412                               镜模块
414                               承载体
420                               线圈部分
422    线圈模块
424    线圈
426    冷却通道
601    移动装置
610    磁体板
612    线圈
614    长行程承载体
620    磁体
622    线圈
624    短行程承载体
630    干涉仪光束
632    电缆臂
20     晶片
701    移动装置
710    磁体
712    线圈板
714    承载体
730    干涉仪光束
731    干涉仪控制单元
801    移动装置
810    磁体
812    线圈
814    承载体
816    镜模块
818    晶片夹具
832    棱镜
833    镜子
840    弹簧
841    台子
850    校准单元
851    拾取线圈
852    冷却体
854    霍尔传感器阵列
856    放大器
858    霍尔电极
860    蓄电器
862    电力调节装置
864    校准电子装置
866    夹具电子装置
868    通讯电子装置
870    发射器
872    接收器
874    发射器
876    接收器
912    线圈板
916    镜模块
918    夹具
930    涉仪光束
110    N和Z类型磁体
111    返回板
112    H类型磁体

Claims (12)

1.一种移动装置,包括至少在X方向和相垂直的Y方向上可以相对彼此移动的第一部分(1)和第二部分(2),所述第一部分包括沿基本上平行于X方向和Y方向延伸的承载体(5),且磁体系统(3)以平行于X方向延伸的行(7)、和平行于Y方向延伸的列(8)的模式固定在所述承载体上,在所述行之间和在所述列之间具有相等的距离,第一类型磁体(N)具有与承载体(5)成直角且朝向所述第二部分(2)延伸的磁化方向,第二类型磁体(Z)具有与承载体(5)成直角且远离所述第二部分(2)延伸的磁化方向,这两种类型磁体在每行(7)和每列(8)上交替布置,第三类型磁体(H)在每对毗邻的第一类型磁体(N)和第二类型磁体(Z)之间布置在每列(8)上,所述第三类型磁体具有平行于Y方向且朝向第一类型磁体(N)延伸的磁化方向,而所述第二部分(2)设有电线圈系统(4),所述电线圈系统包括至少一个第一类型电线圈(C1)和至少一个第二类型电线圈(C2),所述第一类型电线圈具有位于所述磁体系统的磁场内且与X方向成大致45°的角的导电体(9),所述第二类型电线圈具有也位于所述磁体系统的磁场内且与X方向成大致45°的角的导电体(10),且所述导电体垂直于第一类型电线圈(C1)的导电体(9)延伸,其中,在第一部分(1)的磁体的每行(7)上,第三类型磁体(H)也布置在每对毗邻的第一类型磁体(N)和第二类型磁体(Z)之间,所述第三类型磁体具有平行于X方向且朝向第一类型磁体延伸的磁化方向,其特征在于:
第二部分(2)是静止的,第一部分(1)可相对于第二部分(2)在厘米或更大范围上运动;
其还包括用于准确定位可动的第一部分(1)的干涉仪系统(730,731,832,833)。
2.如权利要求1所述的移动装置,其特征在于,第一类型磁体(N)和第二类型磁体(Z)具有带有侧面(13)的相同正方形形状,第三类型磁体(H)是带有侧面(12,14)的矩形形状,其中第三类型磁体(H)的最长侧面(12)与第一类型磁体(N)和第二类型磁体(Z)的侧面(13)邻接、且刚好与所述第一和第二类型磁体的侧面(13)一样长。
3.如权利要求2所述的移动装置,其特征在于,所述第三类型磁体(H)的最短侧面(14)的尺寸与最长侧面(12)的尺寸的比值在0.25至0.50的范围内。
4.如权利要求1至3中任一所述的移动装置,其特征在于,所述线圈位于有效磁场内的导电体(9,10)的长度(19)大约等于磁体的磁极距(16)的k倍,其中k为2,4,6,…,且磁体的磁极距(16)被定义为相同类型磁体(N)和(Z)各自的中心点(17)和(18)所在的两条相邻对角线之间的距离。
5.如权利要求1至4中任一所述的移动装置,其特征在于,所述第一部分(1)包括高度约5mm或更小、优选约3mm或更小的返回板(111)。
6.如权利要求1至5中任一所述的移动装置,其特征在于,所述线圈高度在约15mm至30mm之间,优选在约19mm至23mm之间。
7.如权利要求1至6中任一所述的移动装置,其特征在于,霍尔传感器(854)被放置在线圈(812)的中间。
8.如权利要求1至7中任一所述的移动装置,其特征在于,所述干涉仪系统(730,731,832,833)的部件是在所述第一部分(1)的垂直侧面上用于反射干涉仪系统的光束(730)的镜子(833)和/或棱镜(832)。
9.如权利要求1至8中任一所述的移动装置,其特征在于,所述第一部分(1)具有用于无线数据通讯的装置(870,872,874,876)。
10.如权利要求1至9中任一所述的移动装置,其特征在于,所述第一部分(1)包括拾取线圈(851)。
11.如权利要求1至10中任一所述的移动装置,其特征在于,包括一个以上的第一部分(1)。
12.如权利要求1至11中任一所述的移动装置的用途,其特征在于,其用于具有六个自由度的平面电动机中。
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