CN220290028U - 一种可万向调节的多自由度运动平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可万向调节的多自由度运动平台，包括第一线性模组、第二线性模组，所述第一线性模组包括X、Y或Z轴向的第一线性自由度，所述第二线性模组包括交错于所述第一线性自由度的第二线性自由度；一、多自由度调节：本实用新型的技术通过可万向调节的多自由度运动平台，实现了多方向、多角度的调节能力。这使得光刻机能够灵活地调整光学参数，如焦距、光斑控制等，以适应不同工艺需求和材料特性。二、适应复杂结构和非平面衬底：传统的光刻机运动平台受限于调节自由度，难以应对复杂结构和非平面衬底的曝光需求。而本实用新型的技术通过多自由度调节和多角度曝光能力，能够满足这些复杂工艺的要求，实现精确的光学成像。

Description

一种可万向调节的多自由度运动平台

技术领域

本实用新型涉及光刻机技术领域，特别涉及一种可万向调节的多自由度运动平台。

背景技术

在光刻机中使用的运动平台通常是由多个交错轴向的线性模组(滚珠丝杠模组)组成的。这种运动平台是光刻机的核心组件之一，用于控制光刻胶片或掩膜的精确位置和运动。

光刻机是一种关键的半导体制造设备，用于在微电子芯片制造过程中将图案投影到硅片上。光刻胶片或掩膜上的图案通过光学透镜***进行投影，并通过运动平台的精确控制来实现对硅片的精确曝光。它的运动平台通常由多个轴向的线性模组组成，这些模组配备了滚珠丝杠传动***。每个轴向模组包括一个滚珠丝杠、一个驱动电机和一个测量***(如编码器或伺服控制器)，用于测量和控制运动平台的位置。这些模组可以同时进行运动，并通过精确的同步控制，使整个运动平台能够在多个方向上进行高速、高精度的定位。

通过将多个轴向的线性模组组合在一起，光刻机的运动平台可以在X、Y、Z中的两个或三个方向上进行精确的运动。这种交错轴向的配置使得光刻机能够实现高速、多轴向的定位和曝光，从而实现微米甚至亚微米级别的精度要求。

但是，经过发明人长期工作与研究发现，传统技术中存在如下的技术问题(及其产生的机制)亟需解决：

(1)限制调节自由度：传统的光刻机运动平台技术通常采用固定安装的光学透镜***。这种设计限制了光学透镜的调节自由度，使得在光刻过程中无法灵活地进行光学参数的调整。对于一些特殊的工艺需求或误差校正，传统技术无法提供足够的灵活性和精确性。

(2)不适应多角度曝光需求：光刻机在某些应用中需要进行多角度的曝光，传统的光学透镜***往往无法满足这种需求。由于无法进行万向角度调节，传统技术在处理复杂曲面结构或非平面衬底时可能无法实现准确的焦距和光斑控制。

为此，提出一种可万向调节的多自由度运动平台。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例希望提供一种可万向调节的多自由度运动平台，以解决或缓解现有技术中存在的技术问题，即限制调节自由度，无法灵活地调整光学参数；不适应多角度曝光需求，无法实现准确的焦距和光斑控制，并对此至少提供一种有益的选择；

本实用新型实施例的技术方案是这样实现的：一种可万向调节的多自由度运动平台，包括第一线性模组、第二线性模组，所述第一线性模组包括X、Y或Z轴向的第一线性自由度，所述第二线性模组包括交错于所述第一线性自由度的第二线性自由度，所述第二线性自由度连接驱动有用于连接功能性装置(如光学透镜***)的移动台作线性调节，所述第一线性模组的外部设置有调节机构，所述调节机构包括至少三个沿同轴向环形阵列式排布的第三线性自由度对所述第一线性自由度的行程起始点及其线性方向作万向角度调节。

其中在上述的实施方式中，这种可万向调节的多自由度运动平台采用了两个线性模组：第一线性模组和第二线性模组。第一线性模组提供了X、Y或Z轴向的第一线性自由度，而第二线性模组提供了交错于第一线性自由度的第二线性自由度。第二线性自由度连接一个移动台，用于线性调节连接到功能性装置上。在第一线性模组的外部设置有调节机构，该调节机构包括至少三个沿同轴向环形阵列式排布的第三线性自由度，用于对第一线性自由度的行程起始点及其线性方向进行万向角度调节。该多自由度运动平台通过两个线性模组和调节机构的组合，实现了可万向调节的多方向运动能力。它在应用中具有灵活性和适应性，能够满足不同功能性装置的需求，为特定领域的应用提供了高精度的多自由度调节能力。

其中在一种实施方式中：所述调节机构包括两个相互相对的架体；以所述架体的中轴线为基准，环形阵列式排布有六个用于输出所述第三线性自由度的线性执行器，所述线性执行器连接作用于所述架体。

其中在上述的实施方式中，调节机构包括两个相互相对的架体。这两个架体相对放置，并以它们的中轴线为基准。环形阵列式排布在这两个架体上的六个线性执行器，用于输出第三线性自由度。这些线性执行器连接到架体上，通过它们的作用实现对第一线性自由度的行程起始点及其线性方向的调节。

其中在一种实施方式中：所述线性执行器优选为伺服电缸，所述伺服电缸的缸体和活塞杆均分别通过万向节联轴器与两个所述架体相互相对的各自一面万向铰接。

其中在上述的实施方式中，线性执行器优选为伺服电缸。伺服电缸的缸体和活塞杆通过万向节联轴器与两个相互相对的架体的各自一面万向铰接。这样的设计使得伺服电缸能够与架体进行灵活的连接，并实现对第一线性自由度的调节。通过选择伺服电缸作为线性执行器，并利用万向节联轴器和万向铰接与架体相连接，实现了对第一线性自由度的精确调节。这种实施方式具有高精度的控制能力，可适用于需要精确位置调节的应用场景。

其中在一种实施方式中：两两相邻的两个所述伺服电缸呈V形或倒V形排布，扩大第三线性自由度的行程点位及其精度。

其中在上述的实施方式中，通过这种排布方式，可以扩大第三线性自由度的行程点位范围，并提高调节的精度。通过采用V形或倒V形排布的伺服电缸，该实施方式在第三线性自由度的调节中扩大了行程点位范围并提高了精度。这种排布方式的优势在于增加了调节的灵活性和精确性，适用于需要更大范围和更高精度调节的应用。

其中在一种实施方式中：所述第一线性模组包括第一机架、第一旋转执行件和用于输出所述第一线性自由度的第一线性传动件；所述第一机架安装在一个所述架体上；安装在所述第一机架上的所述第一旋转执行件驱动所述第一线性传动件，所述第一线性传动件连接作用于所述第二线性模组作线性调节。

其中在上述的实施方式中，第一线性模组包括第一机架、第一旋转执行件和第一线性传动件。第一机架安装在架体上，而第一旋转执行件则安装在第一机架上。第一旋转执行件通过驱动第一线性传动件，而第一线性传动件则连接到第二线性模组，用于实现线性调节。

其中在一种实施方式中：所述第一线性传动件优选为第一伺服电机，所述第一线性传动件优选为第一滚珠丝杠，所述第一伺服电机的输出轴固定连接于所述第一滚珠丝杠的螺纹杆。

其中在上述的实施方式中，第一线性传动件优选为第一伺服电机，而第一线性传动件则是第一滚珠丝杠。第一伺服电机的输出轴固定连接于第一滚珠丝杠的螺纹杆。这种设计实现了第一线性自由度的传动和控制。选择第一伺服电机和第一滚珠丝杠作为第一线性传动件的组合，实现了对第一线性自由度的传动和控制。伺服电机提供动力和控制能力，而滚珠丝杠转换了旋转运动为线性运动，从而实现了对运动平台的精确调节。

其中在一种实施方式中：所述第二线性模组包括第二机架、第二旋转执行件和用于输出所述第二线性自由度的第二线性传动件；所述第一滚珠丝杠的移动螺母固定连接于所述第二机架上；所述第二机架滑动配合于所述第一机架上；安装在所述第二机架上的所述第二旋转执行件驱动所述第二线性传动件，所述第二线性传动件连接作用于所述移动台作线性调节。所述移动台滑动配合于所述第二机架。所述第二线性传动件优选为第二伺服电机，所述第二线性传动件优选为第二滚珠丝杠，所述第二伺服电机的输出轴固定连接于所述第二滚珠丝杠的螺纹杆。

其中在上述的实施方式中，第二线性模组由第二机架、第二旋转执行件和第二线性传动件组成。第一滚珠丝杠的移动螺母固定连接于第二机架，而第二机架则滑动配合于第一机架上。第二旋转执行件安装在第二机架上，通过驱动第二线性传动件，而第二线性传动件则连接到移动台，用于实现线性调节。移动台与第二机架之间进行滑动配合。通过第二机架、第二旋转执行件和第二线性传动件的组合，该实施方式实现了对第二线性自由度的精确调节。滚珠丝杠和伺服电机的应用确保了传动的可靠性和精度，为多自由度运动平台的实现提供了基础。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

一、多自由度调节：本实用新型的技术通过可万向调节的多自由度运动平台，实现了多方向、多角度的调节能力。这使得光刻机能够灵活地调整光学参数，如焦距、光斑控制等，以适应不同工艺需求和材料特性。

二、适应复杂结构和非平面衬底：传统的光刻机运动平台受限于调节自由度，难以应对复杂结构和非平面衬底的曝光需求。而本实用新型的技术通过多自由度调节和多角度曝光能力，能够满足这些复杂工艺的要求，实现精确的光学成像。

三、提高生产效率和灵活性：多自由度调节能力和精确的曝光控制使得光刻机能够快速适应不同产品和工艺的需求，从而提高了生产效率和灵活性。这对于半导体、显示器、光学器件等行业的生产线是至关重要的。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的一视角立体示意图；

图2为本实用新型的另一视角立体示意图；

图3为本实用新型的调节机构和第一线性模组的立体示意图；

图4为本实用新型的第二线性模组的立体示意图。

附图标记：1、第一线性模组；101、第一机架；102、第一旋转执行件；103、第一线性传动件；2、第二线性模组；201、第二机架；202、第二旋转执行件；203、第二线性传动件；3、调节机构；301、架体；302、线性执行器；303、万向节联轴器；4、移动台。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制；

需要注意的是，术语“第一”、“第二”、“对称”、“阵列”等仅用于区分描述与位置描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“对称”等特征的可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；同样，对于未以“两个”、“三只”等文字形式对某些特征进行数量限制时，应注意到该特征同样属于明示或者隐含地包括一个或者更多个特征数量；

需要指出的是，“自由度”类的术语均指代至少一个部件的连接关系及施加作用力的关系，例如“线性自由度”指代某部件通过该线性自由度与另一个或多个部件相连并对其施加作用力，使得其能够在一个直线方向上滑动配合或施加力；“转动自由度”指代某个部件至少能够绕一个旋转轴自由旋转，并且可以施加扭矩或承受扭矩。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征；同时，所有的轴向描述例如X轴向、Y轴向、Z轴向、X轴向的一端、Y轴向的另一端或Z轴向的另一端等，均基于笛卡尔坐标系。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解；例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体成型；可以是机械连接，可以是直接相连，可以是焊接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据说明书附图结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在现有技术中，光学透镜***通常由一个或多个光学透镜组成，用于聚焦和控制光束的传输。在传统光刻机中，光学透镜***的组件通常被安装在固定的光学支架或光学台上。这些支架或台面通过螺丝或夹具等方式将光学透镜固定在正确的位置上，以确保稳定的操作和精确的成像。传统光刻机运动平台通常包含多个自由度的运动模块，如线性模组和旋转模组。这些运动模组可以通过驱动装置实现对平台的运动和定位控制。在与光学透镜***的配合中，运动平台可以用于调节光学透镜的位置和角度，以实现光学***的校准和优化，但是传统的模式存在着限制调节自由度，无法灵活地调整光学参数；不适应多角度曝光需求，无法实现准确的焦距和光斑控制的技术缺陷；为此，请参阅图1-4，本具体实施方式将提供相关技术方案以解决上述技术问题：一种可万向调节的多自由度运动平台，包括第一线性模组1、第二线性模组2，第一线性模组1包括X、Y或Z轴向的第一线性自由度，第二线性模组2包括交错于第一线性自由度的第二线性自由度，第二线性自由度连接驱动有用于连接功能性装置(如光学透镜***)的移动台4作线性调节，第一线性模组1的外部设置有调节机构3，调节机构3包括至少三个沿同轴向环形阵列式排布的第三线性自由度对第一线性自由度的行程起始点及其线性方向作万向角度调节。

在本方案中：这种可万向调节的多自由度运动平台采用了两个线性模组：第一线性模组1和第二线性模组2。第一线性模组1提供了X、Y或Z轴向的第一线性自由度，而第二线性模组2提供了交错于第一线性自由度的第二线性自由度。第二线性自由度连接一个移动台4，用于线性调节连接到功能性装置上。在第一线性模组1的外部设置有调节机构3，该调节机构3包括至少三个沿同轴向环形阵列式排布的第三线性自由度，用于对第一线性自由度的行程起始点及其线性方向进行万向角度调节。该多自由度运动平台通过两个线性模组和调节机构的组合，实现了可万向调节的多方向运动能力。它在应用中具有灵活性和适应性，能够满足不同功能性装置的需求，为特定领域的应用提供了高精度的多自由度调节能力。

具体的：该多自由度运动平台的原理是通过两个线性模组和调节机构的协同工作来实现多方向的调节。第一线性模组1提供了一个基准轴向的线性自由度，例如X轴向，使得移动台4可以在该轴向上进行精确的线性调节。第二线性模组2则提供了与第一线性自由度交错的第二线性自由度，从而使得移动台4可以在垂直或交错于第一线性自由度的方向上进行调节。调节机构3是一个环形阵列，由至少三个沿同轴向排布的第三线性自由度组成。这些自由度允许对第一线性自由度的行程起始点及其线性方向进行万向角度调节。通过调整这些自由度，可以改变移动台4相对于第一线性模组1的起始位置和方向，从而实现多方向的调节能力。

可以理解的是，在本具体实施方式中：该多自由度运动平台具有广泛的应用功能。通过第一线性模组1和第二线性模组2的组合，它能够实现在X、Y或Z轴向上的精确线性调节。移动台4的线性调节功能使其可以与功能性装置连接，从而实现特定应用领域的功能需求。调节机构3的万向角度调节功能为该平台增加了灵活性和适应性。通过调整第三线性自由度，可以对第一线性自由度的行程起始点及其线性方向进行精确调节。这使得该平台能够在多个方向上进行调节，适应不同的应用需求，提供更广泛的功能性。

在本方案中，本装置整体的所有电器元件依靠市电进行供能；具体的，装置整体的电器元件与市电输出端口处通过继电器、变压器和按钮面板等装置进行常规电性连接，以满足本装置的所有电器元件的供能需求。

具体的，本装置的外部还设有一控制器，该控制器用于连接并控制本装置整体的所有电器元件按照预先设置的程序作为预设值及驱动模式进行驱动；需要指出的是，上述驱动模式即对应了下文中的相关电器元件之间对应的启停时间间距、转速、功率等输出参数，即满足了下文所述的相关电器元件驱动相关机械装置按其所描述的功能进行运行的需求。

优选的，本装置通过光刻机的控制***和电力***进行控制和供电。

在本申请一些具体实施方式中，请结合参阅图2～4：调节机构3包括两个相互相对的架体301；以架体301的中轴线为基准，环形阵列式排布有六个用于输出第三线性自由度的线性执行器302，线性执行器302连接作用于架体301。

在本方案中：调节机构3包括两个相互相对的架体301。这两个架体301相对放置，并以它们的中轴线为基准。环形阵列式排布在这两个架体301上的六个线性执行器302，用于输出第三线性自由度。这些线性执行器302连接到架体301上，通过它们的作用实现对第一线性自由度的行程起始点及其线性方向的调节。

具体的：通过两个相对放置的架体301和六个线性执行器302来实现对第一线性自由度的调节。架体301的中轴线被用作基准，以确保调节的准确性。六个线性执行器302按照环形阵列的方式排布在架体301上，通过它们的运动输出第三线性自由度。当线性执行器302受到控制信号时，它们会产生相应的线性运动，将作用力传递给架体301。由于架体301的相对位置，这些作用力会影响到第一线性自由度的行程起始点及其线性方向。通过控制不同线性执行器302的运动，可以实现对第一线性自由度的精确调节。

可以理解的是，在本具体实施方式中：这种实施方式的功能是通过六个线性执行器302的组合，实现对第一线性自由度的调节。每个线性执行器302在架体301上产生的作用力可以单独控制，因此可以通过调整各个执行器的运动来实现精确的调节。由于架体301的相对放置，这种调节机构能够在环形阵列式排布的线性执行器的帮助下，实现对第一线性自由度的多个方向的调节。通过控制不同线性执行器302的活动，可以实现对第一线性自由度的行程起始点及其线性方向的万向角度调节。调节机构3利用两个相对放置的架体301和六个线性执行器302，实现了对第一线性自由度的精确调节。它具有灵活性和多方向调节能力，可应用于需要多自由度控制的领域，提供高精度的调节功能。

进一步的，本具体实施方式的移动台4与光学透镜***的配合主要通过以下方式实现：

(1)光学透镜固定：移动台4提供了一个稳定的平台，用于安装和固定光学透镜***。光学透镜通常是光刻机中至关重要的元件，用于聚焦和控制光斑的形状和大小。通过将光学透镜***安装在移动台4上，确保了光学透镜的稳定性和准确性。

(2)位置调节：移动台4具有线性调节的能力，可以通过第二线性模组2中的第二线性传动件203实现。这使得移动台4能够在不同的工艺步骤中对光学透镜的位置进行微调和精确控制。通过精确的位置调节，可以实现光学透镜与光刻光源之间的最佳距离，从而获得良好的曝光质量和成像效果。

(3)焦距调节：移动台4的线性调节机构还可以用于控制光学透镜的焦距调节。通过微调移动台4的位置，可以改变光学透镜的相对位置和距离，从而调整焦距。这对于处理不同尺寸和形状的衬底、不同工艺步骤的需求以及对光斑形状和尺寸的控制都非常重要。

(4)角度调节：移动台4的万向角度调节机构(调节机构3)提供了光学透镜的角度调节能力。通过调节第三线性自由度对第一线性自由度的行程起始点及其线性方向，可以实现光学透镜的旋转和倾斜调节。这种角度调节对于校正光学透镜的垂直度、消除光学畸变等都非常关键。

在本申请一些具体实施方式中，请结合参阅图2～4：线性执行器302优选为伺服电缸，伺服电缸的缸体和活塞杆均分别通过万向节联轴器303与两个架体301相互相对的各自一面万向铰接。

在本方案中：线性执行器302优选为伺服电缸。伺服电缸的缸体和活塞杆通过万向节联轴器303与两个相互相对的架体301的各自一面万向铰接。这样的设计使得伺服电缸能够与架体301进行灵活的连接，并实现对第一线性自由度的调节。通过选择伺服电缸作为线性执行器302，并利用万向节联轴器和万向铰接与架体301相连接，实现了对第一线性自由度的精确调节。这种实施方式具有高精度的控制能力，可适用于需要精确位置调节的应用场景。

具体的：伺服电缸是一种能够实现精确位置控制的执行器。在这种实施方式中，伺服电缸的缸体和活塞杆通过万向节联轴器与架体301的各自一面万向铰接。这种设计提供了两个关键的连接点，允许伺服电缸在多个方向上进行运动，并与架体301保持连接。通过伺服电缸的控制***，可以向电缸施加控制信号，控制活塞杆的伸缩运动。伺服电缸的缸体和活塞杆通过万向节联轴器与架体301相连，使得伺服电缸的运动能够传递到架体301上，进而影响第一线性自由度的行程起始点及其线性方向的调节。

可以理解的是，在本具体实施方式中：伺服电缸作为线性执行器302，以实现对第一线性自由度的调节。伺服电缸通过控制信号，实现精确位置控制，从而能够精确地调节活塞杆的伸缩运动。由于伺服电缸的缸体和活塞杆通过万向节联轴器与架体301相连，这种设计使得伺服电缸可以在多个方向上运动，并保持与架体301的连接。这为实现对第一线性自由度的行程起始点及其线性方向的调节提供了灵活性和准确性。

在本申请一些具体实施方式中，请结合参阅图2～4：两两相邻的两个伺服电缸呈V形或倒V形排布，扩大第三线性自由度的行程点位及其精度。

在本方案中：通过这种排布方式，可以扩大第三线性自由度的行程点位范围，并提高调节的精度。通过采用V形或倒V形排布的伺服电缸，该实施方式在第三线性自由度的调节中扩大了行程点位范围并提高了精度。这种排布方式的优势在于增加了调节的灵活性和精确性，适用于需要更大范围和更高精度调节的应用。

具体的：V形或倒V形排布的伺服电缸在实现第三线性自由度的调节时起到重要作用。通过将两个伺服电缸相邻地安装在V字形或倒V字形的布局中，可以实现更大的行程范围。这是因为两个伺服电缸的运动叠加在一起，使得其行程点位能够覆盖更广的范围。当需要调节第三线性自由度时，控制***可以分别控制两个伺服电缸的运动。通过同时或分别控制两个伺服电缸的伸缩运动，可以实现对第三线性自由度的精确调节。V形或倒V形排布的伺服电缸能够相互协作，提供更大的行程点位范围，并通过合理的控制实现精确的调节。

可以理解的是，在本具体实施方式中：V形或倒V形排布的伺服电缸在该实施方式中扩大了第三线性自由度的行程点位及其精度。通过安装两个伺服电缸并排布成V字形或倒V字形，可以增加行程范围，使得调节的灵活性和精度得到提高。通过控制两个相邻伺服电缸的运动，可以实现第三线性自由度的多方向调节。由于两个伺服电缸相互协作，其运动叠加在一起，可以扩大可调节的行程点位范围，并提高调节的精确性。这种排布方式适用于需要更大调节范围和更高精度的应用场景。

在本申请一些具体实施方式中，请结合参阅图2～4：第一线性模组1包括第一机架101、第一旋转执行件102和用于输出第一线性自由度的第一线性传动件103；第一机架101安装在一个架体301上；安装在第一机架101上的第一旋转执行件102驱动第一线性传动件103，第一线性传动件103连接作用于第二线性模组2作线性调节。

在本方案中：第一线性模组1包括第一机架101、第一旋转执行件102和第一线性传动件103。第一机架101安装在架体301上，而第一旋转执行件102则安装在第一机架101上。第一旋转执行件102通过驱动第一线性传动件103，而第一线性传动件103则连接到第二线性模组2，用于实现线性调节。

具体的：第一线性模组1通过第一机架101、第一旋转执行件102和第一线性传动件103实现对第一线性自由度的调节。首先，第一机架101作为支撑结构，安装在架体301上，为整个线性模组提供稳定的基础。第一旋转执行件102安装在第一机架101上，通过旋转运动驱动第一线性传动件103。第一线性传动件103将旋转运动转化为线性运动，并通过连接到第二线性模组2实现线性调节。这种设计使得第一线性模组1能够在第一线性自由度上进行精确的调节。

可以理解的是，在本具体实施方式中：第一线性模组1在该实施方式中具有调节第一线性自由度的功能。通过第一机架101的安装和支撑，以及第一旋转执行件102和第一线性传动件103的协作，实现对第二线性模组2的线性调节。第一旋转执行件102通过旋转运动驱动第一线性传动件103，将旋转运动转化为线性运动，并传递到第二线性模组2上。这样可以实现对第一线性自由度的调节，使得整个运动平台具备多个交错轴向的线性调节能力。通过第一机架101、第一旋转执行件102和第一线性传动件103的组合，该实施方式实现了对第一线性自由度的精确调节。这种设计在运动平台中发挥了重要作用，为光刻机等领域提供了多自由度的线性调节能力。

在本申请一些具体实施方式中，请结合参阅图2～4：第一线性传动件103优选为第一伺服电机，第一线性传动件103优选为第一滚珠丝杠，第一伺服电机的输出轴固定连接于第一滚珠丝杠的螺纹杆。

在本方案中：第一线性传动件103优选为第一伺服电机，而第一线性传动件103则是第一滚珠丝杠。第一伺服电机的输出轴固定连接于第一滚珠丝杠的螺纹杆。这种设计实现了第一线性自由度的传动和控制。选择第一伺服电机和第一滚珠丝杠作为第一线性传动件103的组合，实现了对第一线性自由度的传动和控制。伺服电机提供动力和控制能力，而滚珠丝杠转换了旋转运动为线性运动，从而实现了对运动平台的精确调节。

具体的：第一伺服电机被选择作为第一线性传动件103，用于提供动力和控制。伺服电机是一种能够根据反馈信号进行闭环控制的电机。它的输出轴固定连接到第一滚珠丝杠的螺纹杆上。当伺服电机受到控制信号时，它会旋转输出轴，驱动螺纹杆的运动。通过与滚珠丝杠的螺纹相匹配，伺服电机的旋转运动被转化为线性运动。滚珠丝杠通过滚珠的往复运动，将电机的旋转运动转换为线性位移，实现对第一线性自由度的传动和调节。

可以理解的是，在本具体实施方式中：在该实施方式中，选择第一伺服电机作为第一线性传动件103，以及第一滚珠丝杠作为线性传动装置。这种组合具有以下功能性：第一伺服电机作为动力源，提供了驱动力和控制能力。通过控制伺服电机的运动，可以实现对第一线性传动件103(滚珠丝杠)的运动控制，从而实现对第一线性自由度的精确调节。第一滚珠丝杠作为传动装置，将伺服电机的旋转运动转换为线性运动。由于滚珠丝杠的螺纹与伺服电机的输出轴相连接，当伺服电机旋转时，螺纹杆带动滚珠进行往复运动，从而推动第一线性模组的线性调节。

在本申请一些具体实施方式中，请结合参阅图2～4：第二线性模组2包括第二机架201、第二旋转执行件202和用于输出第二线性自由度的第二线性传动件203；第一滚珠丝杠的移动螺母固定连接于第二机架201上；第二机架201滑动配合于第一机架101上；安装在第二机架201上的第二旋转执行件202驱动第二线性传动件203，第二旋转执行件203连接作用于移动台4作线性调节。移动台4滑动配合于第二机架201。第二线性传动件203优选为第二伺服电机，第二线性传动件203优选为第二滚珠丝杠，第二伺服电机的输出轴固定连接于第二滚珠丝杠的螺纹杆。

在本方案中：第二线性模组2由第二机架201、第二旋转执行件202和第二线性传动件203组成。第一滚珠丝杠的移动螺母固定连接于第二机架201，而第二机架201则滑动配合于第一机架101上。第二旋转执行件202安装在第二机架201上，通过驱动第二线性传动件203，而第二线性传动件203则连接到移动台4，用于实现线性调节。移动台4与第二机架201之间进行滑动配合。通过第二机架201、第二旋转执行件202和第二线性传动件203的组合，该实施方式实现了对第二线性自由度的精确调节。滚珠丝杠和伺服电机的应用确保了传动的可靠性和精度，为多自由度运动平台的实现提供了基础。

具体的：第二线性模组2负责实现第二线性自由度的调节。第二机架201通过滑动配合于第一机架101上，确保整个线性模组的稳定性。第二旋转执行件202安装在第二机架201上，通过旋转运动驱动第二线性传动件203。第二线性传动件203将旋转运动转化为线性运动，并传递到移动台4上。这种设计使得第二线性模组2能够在第二线性自由度上进行精确的调节。第一滚珠丝杠的移动螺母固定连接于第二机架201，通过滚珠丝杠的螺纹运动，实现了第二线性传动件203的运动。移动台4与第二机架201之间进行滑动配合，以确保线性传动的稳定性和精度。

可以理解的是，在本具体实施方式中：在该实施方式中，第二线性模组2通过第二机架201、第二旋转执行件202和第二线性传动件203实现对第二线性自由度的调节。通过滑动配合和固定连接，确保了线性传动的稳定性和精度。第二旋转执行件202通过旋转运动驱动第二线性传动件203，将旋转运动转化为线性运动，并传递到移动台4上。移动台4与第二机架201之间进行滑动配合，使得整个运动平台具备了多个交错轴向的线性调节能力。

总结性的，针对传统技术中的相关问题，本具体实施方式基于上述所提供的一种可万向调节的多自由度运动平台，采用了如下的技术手段或特征实现了解决：

(1)解决调节自由度限制：通过引入可万向调节的多自由度运动平台技术，光刻机的运动平台具备了更多的调节自由度。在本实用新型的技术的技术中，采用了调节机构和沿同轴向环形阵列式排布的第三线性自由度，使得光学透镜***能够进行万向角度调节。这样，光学参数如焦距、光斑控制等可以在多个方向上进行灵活调整，从而解决了传统技术中调节自由度受限的问题。

(2)解决多角度曝光需求：通过可万向调节的多自由度运动平台技术，光刻机的光学透镜***能够适应多角度的曝光需求。本实用新型的技术的技术中，通过架体、旋转执行件和线性传动件的组合，实现了对第一和第二线性自由度的调节。这使得光学透镜***可以在不同角度下进行精确的焦距和光斑控制，满足复杂曲面结构或非平面衬底的曝光要求。

以上所述具体实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述具体实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

实施例

为使本实用新型的上述具体实施方式更加明显易懂，接下来将采用实施例的形式对本实用新型做详细的应用性的说明。本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的实施例的限制。

在本实施例中，均基于上述具体实施方式所提供的一种可万向调节的多自由度运动平台结构、原理作为实施方式，并展示一个应用的场景，在该场景中采用了如上述具体实施方式所提供一种可万向调节的多自由度运动平台的结构、原理进行应用性推导说明及展示，其中：微芯片制造中的曝光过程：

该技术利用上述具体实施方式的可万向调节的多自由度运动平台，通过多个交错轴向的线性模组实现运动控制。

光学透镜***与运动平台配合，光学透镜***用于聚焦和控制光束，运动平台用于调节光学透镜的位置和角度。第一线性模组1控制第一线性自由度，第二线性模组2控制交错于第一线性自由度的第二线性自由度，通过调节机构3实现万向角度调节。

使用步骤：

步骤1:准备工作

将待曝光的微芯片样品放置在光刻机上，并确保样品的平整度和位置适当。调整运动平台的初始位置，使光学透镜***位于正确的工作距离和初始焦距。

步骤2:光学***设置

打开光学透镜***和运动平台的控制软件。通过控制软件调整光学透镜的位置和角度，使其与待曝光的微芯片样品保持平行度和正确的对准。使用运动平台的控制软件进行精细的焦距调节，确保光学透镜***实现最佳的焦距。

步骤3:曝光过程

设置光刻机的曝光参数，包括光源强度、曝光时间等。启动曝光过程，光刻机开始根据设定的曝光参数对微芯片样品进行曝光。运动平台根据预先设定的路径和运动轨迹，精确地调节光学透镜的位置和角度，以保证光束的聚焦和均匀性。曝光完成后，关闭光刻机，取出已曝光的微芯片样品。

步骤4:结果验证

对曝光后的微芯片样品进行质量检查和测量，以确保所需的图案转移和成像质量。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的相关实际应用的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种可万向调节的多自由度运动平台，包括第一线性模组(1)、第二线性模组(2)，所述第一线性模组(1)包括X、Y或Z轴向的第一线性自由度，所述第二线性模组(2)包括交错于所述第一线性自由度的第二线性自由度，所述第二线性自由度连接驱动有移动台(4)作线性调节，其特征在于：所述第一线性模组(1)的外部设置有调节机构(3)，所述调节机构(3)包括至少三个沿同轴向环形阵列式排布的第三线性自由度对所述第一线性自由度的行程起始点及其线性方向作万向角度调节。

2.根据权利要求1所述的可万向调节的多自由度运动平台，其特征在于：所述调节机构(3)包括两个相互相对的架体(301)；以所述架体(301)的中轴线为基准，环形阵列式排布有六个用于输出所述第三线性自由度的线性执行器(302)，所述线性执行器(302)连接作用于所述架体(301)。

3.根据权利要求2所述的可万向调节的多自由度运动平台，其特征在于：所述线性执行器(302)为伺服电缸，所述伺服电缸的缸体和活塞杆均分别通过万向节联轴器(303)与两个所述架体(301)相互相对的各自一面万向铰接。

4.根据权利要求3所述的可万向调节的多自由度运动平台，其特征在于：两两相邻的两个所述伺服电缸呈V形或倒V形排布。

5.根据权利要求2～4任意一项所述的可万向调节的多自由度运动平台，其特征在于：所述第一线性模组(1)包括第一机架(101)、第一旋转执行件(102)和用于输出所述第一线性自由度的第一线性传动件(103)；

所述第一机架(101)安装在一个所述架体(301)上；

安装在所述第一机架(101)上的所述第一旋转执行件(102)驱动所述第一线性传动件(103)，所述第一线性传动件(103)连接作用于所述第二线性模组(2)作线性调节。

6.根据权利要求5所述的可万向调节的多自由度运动平台，其特征在于：所述第一线性传动件(103)为第一伺服电机，所述第一线性传动件(103)为第一滚珠丝杠，所述第一伺服电机的输出轴固定连接于所述第一滚珠丝杠的螺纹杆。

7.根据权利要求5所述的可万向调节的多自由度运动平台，其特征在于：所述第二线性模组(2)包括第二机架(201)、第二旋转执行件(202)和用于输出所述第二线性自由度的第二线性传动件(203)；

安装在所述第二机架(201)上的所述第二旋转执行件(202)驱动所述第二线性传动件(203)，所述第二旋转执行件(202)连接作用于所述移动台(4)作线性调节。

8.根据权利要求7所述的可万向调节的多自由度运动平台，其特征在于：所述第二线性传动件(203)为第二伺服电机，所述第二线性传动件(203)为第二滚珠丝杠，所述第二伺服电机的输出轴固定连接于所述第二滚珠丝杠的螺纹杆。