本发明专利技术揭示了一种光刻机光线电磁光闸装置，包括叶板和偏摆驱动机构，偏摆驱动机构包括电磁座和传动轴，电磁座包括导磁外筒、线圈及两端的固定铁芯，其中一个铁芯的外露面设置有涡卷扭簧座，传动轴一端与涡卷扭簧座相配接、另一端穿过电磁座与叶板相连，传动轴上套接有动铁芯，动铁芯与传动轴之间周向锁固轴向滑动配接，动铁芯的轴向两端分别设有倾斜面，任意固定铁芯设有的驱动面。本发明专利技术采用电磁传动结构实现对叶板的偏摆驱动，相较传统地电机驱动具备响应速度快、位置度精确及使用寿命长的特点。特定螺旋桨结构的动铁芯，具备螺旋扇面，能在限制空间内实现低功率高转矩，电磁吸力稳定可靠，满足风叶偏摆行程需求。
A light electromagnetic shutter device for photolithography
【技术实现步骤摘要】
一种光刻机光线电磁光闸装置
本专利技术涉及一种光刻机光线电磁光闸装置，属于光刻遮光
技术介绍
光刻机是芯片制造的核心设备之一。光刻技术就是把芯片制作所需要的线路与功能区做出来。利用光刻机发光器发出的光通过具有图形的光罩对涂有光刻胶的硅晶片曝光，光刻胶见光后会发生性质变化，从而使光罩上的图形复印到硅晶片上。再利用化学或物理方法，将光刻胶未掩蔽的硅晶片表面或介质层除去，从而在硅晶片表面或介质层上获得与光罩完全一致的图形，从而使硅晶片具有电子线路图的作用。集成电路各功能层是立体重叠的，因而光刻工艺总是多次反复进行，大规模集成电路要经过约10次光刻才能完成各层图形的全部传递。所以在不需要曝光的时候，需要阻止光束照射到硅晶片。如果采用电动机技术进行遮光光闸开启与关闭则存在响应速度慢，生产效率低下等缺点，不适合应用于高端光刻机领域。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种光刻机光线电磁光闸装置，在不影响光刻机曝光质量的前提下，实现光刻机遮光光闸开启与关闭的高响应速度与高生产效率的技术目的。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：一种光刻机光线电磁光闸装置，包括叶板和用于驱动所述叶板往复偏摆的偏摆驱动机构，所述偏摆驱动机构包括电磁座和传动轴，其中，所述电磁座包括具备中空腔室的导磁外筒，所述中空腔室内设有用于电磁转换的线圈，中空腔室的两端分别设有固定铁芯，任意所述固定铁芯设有轴承，并且其中一个所述固定铁芯的外露面设置有涡卷扭簧座，所述传动轴一端与所述涡卷扭簧座相配接、另一端穿过所述电磁座与所述叶板相连，传动轴与任意所述轴承相旋转活动配接，所述传动轴上套接有位于所述中空腔室内的动铁芯，所述动铁芯与所述传动轴之间周向锁固轴向滑动配接，所述动铁芯的轴向两端分别设有倾斜面，任意所述固定铁芯设有朝向所述动铁芯的用于驱动所述动铁芯旋转的驱动面，并且两个所述固定铁芯的旋转驱动方向同向。优选地，所述动铁芯呈螺旋桨结构，所述动铁芯任意桨叶的轴向端面呈螺旋扇面。本专利技术的有益效果主要体现在：1.采用电磁传动结构实现对叶板的偏摆驱动，相较传统地电机驱动具备响应速度快、位置度精确及使用寿命长的特点。2.特定螺旋桨结构的动铁芯，具备螺旋扇面，能在限制空间内实现低功率高转矩，电磁吸力稳定可靠，满足风叶偏摆行程需求。3.整体设计简洁，制造成本得到有效控制，适于叶板偏摆驱动。附图说明图1是本专利技术一种光刻机光线电磁光闸装置的爆炸结构示意图。图2是本专利技术一种光刻机光线电磁光闸装置的使用状态示意图。具体实施方式本专利技术提供一种光刻机光线电磁光闸装置。以下结合附图对本专利技术技术方案进行详细描述，以使其更易于理解和掌握。一种光刻机光线电磁光闸装置，如图1和图2所示，包括叶板1和用于驱动叶板1往复偏摆的偏摆驱动机构，即通过对叶板1的偏摆翻转运动行程控制实现对光源16的阻挡或释放。本案中，如图2所示，偏摆驱动机构包括电磁座2和传动轴3。其中，电磁座2包括具备中空腔室4的导磁外筒5，中空腔室4内设有用于电磁转换的线圈6，中空腔室4的两端分别设有固定铁芯7，任意固定铁芯7设有轴承8，并且其中一个固定铁芯7的外露面设置有涡卷扭簧座9。传动轴3一端与涡卷扭簧座9相配接、另一端穿过电磁座2与叶板1相连，传动轴3与任意轴承8相旋转活动配接。传动轴3上套接有位于中空腔室4内的动铁芯10，动铁芯10与传动轴3之间周向锁固轴向滑动配接。动铁芯10的轴向两端分别设有倾斜面11，任意固定铁芯7设有朝向动铁芯10的用于驱动动铁芯10旋转的驱动面12，并且两个固定铁芯7的旋转驱动方向相反。具体地实现过程与原理说明：电磁座2的线圈6上电后，固定铁芯7与动铁芯10均被磁化，两个固定铁芯7的磁极相反，其中一个固定铁芯7对动铁芯10产生磁吸附，另一个固定铁芯7对动铁芯10产生磁排斥，从而产生双倍电磁吸附位移作用。当动铁芯10朝向固定铁芯7位移后，通过倾斜面11与驱动面12的轴向相对位移，从而产生对动铁芯10的旋转驱动，此时传动轴3旋转带动叶板1翻转，而涡卷扭簧座9受到旋转扭力产生弹性形变。电磁座2断电状态下，动铁芯10吸附力释放后，涡卷扭簧座9弹性复位，从而带动动铁芯10旋转复位，此时其轴向滑动位移脱离驱动面12。需要说明的是，动铁芯10的磁化是根据其位置度变化的，采用两侧固定铁芯7的设计，无论其初始位置度偏向哪一侧，均具备与固定铁芯7相吸附贴合的位移。在一个具体实施例中，动铁芯10呈螺旋桨结构，动铁芯10任意桨叶13的轴向端面呈螺旋扇面14。需要说明的是，固定铁芯7的驱动面12上具备针对任意桨叶13的限位槽15，能实现对动铁芯10的精确旋转限位。通过在固定铁芯7与动铁芯10之间配合面设计出相对性角度螺旋扇面的结构，螺旋扇面的设计能够形成最大的吸引面积。在通电时，借助固定铁芯与动铁芯的螺旋扇面相互吸引贴合使其产生角度旋转，输出无轴向位移的转矩。具有转矩大，旋转角度准确，动作可靠，吸合快捷等优点。在一个优选实施例中，电磁元件的功率都与通电率有关。通电率是指通电时间和断电时间的比率。通电率越大，功率越小，转矩小。反之通电率越小，功率就越大，转矩大。因为在电磁元件的有效体积内，只能做出一定的功率，做增加功率，电磁元件处于超负荷工作，会导致发热高温后烧毁。而通电率也关系到电磁元件的发热问题，长时间通电电磁元件发热就比较严重，所以功率还是要相对做小。为实现在一定体积内实现低功率高转矩的电磁元件，通过有限元分析，将上述的螺旋桨结构设计为四对螺旋形，最大限度的优化通电时的电磁吸力，提升电磁光闸装置的转矩。在一个具体实施例中，固定铁芯7与动铁芯10的初始角度非常重要，因此固定铁芯7与线圈6的线轴之间具备对位结构，该对位结构为凸点与凹点的配合，附图中省略了该图示。在一个具体实施例中，固定铁芯7和动铁芯10的结构成型难度较大，采用CNC加工工艺，加工难度与加工成本都很高。本案通过将固定铁芯和动铁芯材料工艺设计为粉末冶金一次成型，关键尺寸模具控制到位，无需后道加工，极大的降低了电磁光闸装置的成本。最后，电磁光闸装置本身使用电压为直流，如需要使用交流，可以在产品上加整流器。电磁光闸装置实际使用的旋转角度需要小于规定的旋转角度时，可在旋转完毕的一侧装上外部止动器，满足旋转限位需求。电磁光闸装置通过上述的优化设计使线圈通电后产生高强度磁场，磁场驱动双固定铁芯吸引动铁芯，动铁芯的四对螺旋扇面产生更大的电磁吸力，带动转轴上的光闸快速摆动一定角度遮蔽光刻机光线，实际测试通电响应动作时间17-23ms。光刻机光线需要重新工作时线圈断电，上述新型材料的应用与磁性热处理使电磁光闸装置退磁性能更佳，在蜗卷弹簧作用下光闸快速摆动至释放位置，光刻机光线透过光罩进行曝光工作，实际测试断电回位时间25-31ms。通过以上描述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种光刻机光线电磁光闸装置，其特征在于：/n包括叶板和用于驱动所述叶板往复偏摆的偏摆驱动机构，/n所述偏摆驱动机构包括电磁座和传动轴，/n其中，所述电磁座包括具备中空腔室的导磁外筒，所述中空腔室内设有用于电磁转换的线圈，中空腔室的两端分别设有固定铁芯，任意所述固定铁芯设有轴承，并且其中一个所述固定铁芯的外露面设置有涡卷扭簧座，/n所述传动轴一端与所述涡卷扭簧座相配接、另一端穿过所述电磁座与所述叶板相连，传动轴与任意所述轴承相旋转活动配接，/n所述传动轴上套接有位于所述中空腔室内的动铁芯，所述动铁芯与所述传动轴之间周向锁固轴向滑动配接，/n所述动铁芯的轴向两端分别设有倾斜面，任意所述固定铁芯设有朝向所述动铁芯的用于驱动所述动铁芯旋转的驱动面，并且两个所述固定铁芯的旋转驱动方向同向。/n
【技术特征摘要】
1.一种光刻机光线电磁光闸装置，其特征在于：
包括叶板和用于驱动所述叶板往复偏摆的偏摆驱动机构，
所述偏摆驱动机构包括电磁座和传动轴，
其中，所述电磁座包括具备中空腔室的导磁外筒，所述中空腔室内设有用于电磁转换的线圈，中空腔室的两端分别设有固定铁芯，任意所述固定铁芯设有轴承，并且其中一个所述固定铁芯的外露面设置有涡卷扭簧座，
所述传动轴一端与所述涡卷扭簧座相配接、另一端穿过所述电磁座与所述叶板相连，传动轴与任...
【专利技术属性】
技术研发人员：任明锋，
申请(专利权)人：苏州采奕动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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