(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210117850.4 (22)申请日 2022.02.08 (71)申请人 江苏集萃苏 科思科技有限公司 地址 215133 江苏省苏州市相城区南天 成 路99号紫光大厦(启迪大厦)18楼 (72)发明人 李伟民　罗岩　谢扬　陆海亮　 (74)专利代理 机构 苏州根号专利代理事务所 (普通合伙) 32276 专利代理师 吕正刚 (51)Int.Cl. G01N 21/01(2006.01) H02N 2/00(2006.01) (54)发明名称 一种二自由度运动台 (57)摘要 本发明涉及一种二自由度运动台， 包括直线 运动台和带动直线运动台转动的旋转运动台， 所 述直线运动台包括第一线性促动器、 环状外圈、 环状内圈、 板簧， 所述环状外圈与所述环状内圈 同轴设置且所述环状外圈与所述环状内圈之间 固定连接有所述板簧， 所述第一线性促动器与所 述环状内圈固定连接， 所述环状外圈与所述环状 内圈中的一个与所述旋转运动台的旋转台面固 定连接， 另 一个则与负载台面相连， 所述第一线 性促动器的运动轴 与所述负载台面相连。 本申请 的结构紧凑， 体积小， 能够提高运动台对于横向 作用力的抗干扰性， 提高运动台的工作稳定性和 可靠性。 权利要求书1页 说明书6页 附图6页 CN 114486740 A 2022.05.13 CN 114486740 A 1.一种二自由度运动台， 包括直线运动台和带动直线运动台转动的旋转运动台， 其特 征在于， 所述直线运动台包括第一线性促动器、 环状外圈、 环状内圈、 板簧， 所述环状外圈与 所述环状内圈同轴设置且所述环状外圈与所述环状内圈间固定连接有 所述板簧， 所述第一 线性促动器与所述环状内圈固定连接， 所述环状外圈与所述环状内圈中的一个与所述旋转 运动台的旋转台面固定连接， 另一个则与负载台面相连， 所述第一线性促动器的运动轴与 所述负载台面相连。 2.根据权利要求1所述的二自由度运动台， 其特征在于， 所述环状外圈的顶部与所述负 载台面的底部固定连接， 所述环状内圈的底部与所述旋转运动台的所述旋转台面固定连 接。 3.根据权利要求1所述的二自由度运动台， 其特征在于， 所述第 一线性促动器的运动轴 通过柔性铰链结构与所述负载台面相连。 4.根据权利要求1所述的二自由度运动台， 其特征在于， 所述环状外圈与所述环状 内圈 之间设置有两层板簧， 所述两层板簧沿径向设置， 且相平行 上下间隔设置 。 5.根据权利要求1所述的二自由度运动台， 其特征在于， 所述旋转运动台包括基台、 旋 转台面、 支撑垫、 第二线性促动器、 枢轴铰链， 所述旋转台面通过底部连接的支撑垫设置在 所述基台的表面， 旋转台面的一侧与所述枢轴铰链的柔性侧固定连接， 所述枢轴铰链的固 定侧固定在所述基台的表面， 所述第二线性促动器固定在所述基台表面， 第二线性促动器 的运动轴与所述旋转台面的另一侧面固定连接 。 6.根据权利要求5所述的二自由度运动台， 其特征在于， 所述旋转运动台还包括连接铰 链， 所述第二线性 促动器的运动轴通过 所述连接铰链固定连接所述旋转台面。 7.根据权利要求5所述的二自由度运动台， 其特征在于， 每一所述支撑垫包括上下两层 平板， 分别为上层垫与下层垫， 所述上层垫固定于所述旋转台面的底部， 所述下层垫上沿 高 度方向开设有通孔， 所述基板内设置有气道， 所述下层垫固定在所述基板上并且基板上开 设有连通所述通孔与气道的连接孔， 所述气道与外部的气源相连， 通过切换气源的正压或 者负压， 使得所述上层垫与下层垫之 间在正压气浮的活动状态与负压吸附的锁定状态间切 换。 8.根据权利要求5至7中任一项所述的二自由度运动台， 其特征在于， 在所述旋转台面 的下方设置有至少三个支撑 垫。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114486740 A 2一种二自由度运动台 技术领域 [0001]本发明涉及精密定位控制技 术领域， 具体涉及一种二自由度运动台。 背景技术 [0002]在对产品检测时， 为了能够保证检测的准确性， 通过结合XY运动台和设置于XY运 动台上的Z向和RZ向运动台来对被测物进 行精密定位， 针对不同的产品类型， 对于运动台的 工作精度要求也不同， 而对于半导体晶圆进 行检测时， 由于其本身的结构精密性， 其检测精 度要求也更高， 甚至要达 到微米乃至纳米量级。 [0003]就Z向的直线运动台而言， 目前多是采用音圈电机作为驱动元件， 但是整个Z向运 动台会存在控制带宽低、 发热量大、 强磁场的问题， 磁场对电镜扫描会产生影响， 也就会影 响半导体晶圆检测 时的物镜扫描速率， 同时大热量的产生还会使得被检测晶圆产生热变 形， 影响产品良品率。 [0004]而就RZ运动台而言， 传统的具有两种结构， 一是采用机械轴承配合直驱旋转电机 的结构， 但由于机械轴承的限制， 精度差， 只能达到毫弧度量级， 另一是采用气浮轴承配合 直驱旋转电机的结构， 但是设备的整体体积 较大， 尤其是Z向尺寸较大， 同时导致自重大， 不 便于布置。 [0005]因此， 如何优化Z向和RZ向的二自由度运动台的结构， 更好地满足硅片检测的高刚 度高精度需求， 是目前急需解决的技 术问题。 发明内容 [0006]本发明的目的是要提供一种二自由度运动台， 其结构紧凑， 体积小， 能够提高运动 台对于横向作用力的抗干扰性， 提高运动台的工作稳定性和可靠性。 [0007]为达到上述目的， 本发明采用的技 术方案是： 本发明提供了一种二自由度运动台， 包括直线运动台和带动直线运动台转动的旋 转运动台， 所述直线运动台包括第一线性促动器、 环状外圈、 环状内圈、 板簧， 所述环状外圈 与所述环状内圈同轴设置且所述环状外圈与所述环状内圈之间固定连接有 所述板簧， 所述 第一线性促动器与所述环状内圈固定连接， 所述环状外圈与所述环状内圈中的一个与所述 旋转运动台的旋转台面固定连接， 另一个则与负载台面相连， 所述第一线性促动器的运动 轴与所述负载台面相连。 [0008]对于上述 技术方案， 申请人还有 进一步的优化措施。 [0009]可选地， 所述环状外圈的顶部与所述负载台面的底部固定连接， 所述环状内圈的 底部与所述旋转 运动台的所述旋转台面固定连接 。 [0010]可选地， 所述第一线性 促动器的运动轴通过柔 性铰链结构与所述负载台面相连。 [0011]可选地， 所述环状外圈与所述环状内圈之间设置有两层板簧， 所述两层板簧沿径 向设置， 且相平行 上下间隔设置 。 [0012]可选地， 所述旋转运动台包括基台、 旋转台面、 支撑垫、 第二线性促动器、 枢轴铰说　明　书 1/6 页 3 CN 114486740 A 3