压电驱动夹持装置、运动系统及衬底检测方法与流程

1.本发明属于集成电路制造领域，涉及一种压电驱动夹持装置、运动系统及衬底检测方法。


背景技术：

2.在集成电路制造技术领域，精密量测技术是其中一项极其重要的环节，通过图像识别系统对晶圆或图版等衬底上加工的图案、标识进行精确地识别和判断，为控制品质和良率提供必要依据。随着制程要求的提高，装备制造系统对精密量测技术的精度要求也越来越高，因此衬底的定位精度和稳定性就显得越来越重要，这就依赖于衬底的夹持运动系统的设计。
3.传统的衬底夹持方式，采用气缸或丝杠等机械传动的结构设计，气缸传动的原理是给气缸正、反向通气推动夹持杆伸出或缩回来对衬底进行夹紧操作，气缸传动机构结构简单成本低，仅需要气体和气体切换系统，但定位精度不佳，且会引起较大的冲击，一般适用于低精度要求的自动化类运动系统。丝杆传动的原理是伺服电机驱动丝杠带着夹持头前进或后退来对衬底进行夹紧操作，伺服电机驱动丝杠传动机构具备自锁能力，通过闭环伺服控制，能实现较高的定位精度，但受到丝杠传动的加工精度和背隙的影响，精度很难再进一步提高，且机构会占用相当的空间尺寸，一般适用于中低精度要求的运动系统。
4.现有的衬底夹持方式，依赖于真空吸附的结构设计，即通过真空孔道与衬底的边缘区域进行接触吸附的形式，对衬底吸附夹持操作，真空吸附的吸附力分布比较均匀，不容易造成衬底的表面弯曲变形，保护性较好，通常应用于高精度要求的运动系统。但是，真空吸附的孔道设计较为复杂，有很高的技术难度，真空吸附力依赖于真空压力大小和吸附接触面积，真空吸附的可靠程度还取决于接触面的材料选择或表面处理工艺，并且，真空吸附的定位精度受到衬底的传输交接精度的影响很大，自身没有位置调节机构，不具备位置调节能力，需要其附属的运动系统提供位置检测和纠偏的操作能力。
5.因此，如何提供一种压电驱动夹持装置、运动系统及衬底检测方法，提高衬底的夹持精度、实现衬底位置的自行调节和校正，以适用于高精度半导体制程对衬底的夹持要求，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

6.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种压电驱动夹持装置、运动系统及衬底检测方法，用于解决现有技术中衬底的夹持精度低、不能够自行校正位置等问题。
7.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种压电驱动夹持装置，包括：基座，包括衬底放置区和驱动模块安装区，其中，所述驱动模块安装区环设于所述衬底放置区的外围；支脚，位于所述衬底放置区用于承载衬底；
至少一压电驱动模块组，位于所述驱动模块安装区，一个所述压电驱动模块组包括两个镜像设置于所述衬底放置区两侧的压电电机，所述压电电机包括定子和动子，所述定子固定于所述驱动模块安装区，所述动子能够沿朝向或沿远离所述衬底放置区的方向运动；多个夹持单元，所述夹持单元一一对应的安装于所述动子靠近所述衬底放置区的端部，其中，属于同一所述压电驱动模块组的两个所述动子相向运动或反向运动时，能够带动所述夹持单元夹持所述衬底或释放所述衬底。
8.可选地，所述夹持单元包括夹持主板和夹持头，所述夹持主板安装于所述动子上，所述夹持头安装于所述夹持主板靠近所述衬底放置区的端部，所述夹持头在水平方向沿朝向所述衬底放置区的方向设置。
9.可选地，还包括位移传感器，所述位移传感器包括感应部和接收部，所述感应部设置在所述夹持主板上并沿着所述动子的运动方向线性延伸，所述接收部设置在所述基座上。
10.可选地，安装于同一所述压电驱动模块组的所述夹持单元中，至少一所述夹持单元的所述夹持主板与所述夹持头之间设置有力传感器。
11.可选地，所述压电电机中设置有避空空间，所述避空空间中安装有位移传感器，所述位移传感器包括感应部和接收部，所述感应部设置在所述动子上并沿着所述动子的运动方向线性延伸，所述接收部设置在所述定子上。
12.可选地，所述压电驱动模块组包括第一压电驱动模块组和第二压电驱动模块组，其中，所述第一压电驱动模块组包括第一压电电机和第二压电电机，第二压电驱动模块组包括第三压电电机和第四压电电机，其中，所述第一压电电机和所述第二压电电机在x方向上位于所述衬底放置区的两侧，所述第三压电电机和所述第四压电电机在x方向上位于所述衬底放置区的两侧，所述第一压电驱动模块组和所述第二压电驱动模块组在y方向上间隔预设距离。
13.可选地，所述压电驱动模块组还包括第三压电驱动模块组，所述第三压电驱动模块组包括第五压电电机和第六压电电机，所述第五压电电机和所述第六压电电机在y方向上位于所述衬底放置区的两侧。
14.本发明还提供一种运动系统，所述运动系统包括上述任意一项所述的压电驱动夹持装置，还包括二维宏动台，所述压电驱动夹持装置安装于所述二维宏动台。
15.本发明还提供一种衬底的检测方法，包括以下步骤：s1：提供上述的运动系统；s2：在交接工位，由传输机械手将待检测的衬底放置到所述支脚上，所述压电驱动模块组的所述动子相向运动，带动所述夹持单元夹紧所述衬底；s3：所述二维宏动台带动所述压电驱动夹持装置和所述衬底运动到检测工位，其中，在检测工位，所述衬底位于图像采集系统下方；s4：基于所述图像采集系统采集所述衬底的标识，判断所述衬底是否处于检测范围内，若所述衬底处于检测范围内，则执行下一步，若所述衬底不在检测范围内，所述压电驱动模块组带动所述衬底持续运动，直至所述衬底移动至检测范围内；s5：基于所述图像采集系统采集所述衬底的图形，判断所述衬底是否处于目标姿
态内，若所述衬底处于目标姿态内，则执行下一步，若所述衬底不在目标姿态内，所述压电驱动模块组带动所述衬底持续转动，直至所述衬底转动至目标姿态内；s6：在检测工位，控制所述二维宏动台分别沿着x向和y向移动，所述图像采集系统对所述衬底表面的图案进行识别和数据采集；s7：所述二维宏动台带动所述压电驱动夹持装置和所述衬底运动到交接工位，所述压电驱动模块组的所述动子反向运动，带动所述夹持单元释放所述衬底，由传输机械手将所述衬底搬离所述压电驱动夹持装置。
16.可选地，在步骤s2中，获取所述压电驱动夹持装置的第一运动数据，所述第一运动数据作为下一循环的位置参考校正数据；和/或，在步骤s3中，获取所述二维宏动台的第二运动数据，所述第二运动数据作为下一循环的位置参考校正数据。
17.如上所述，本发明的压电驱动夹持装置、运动系统及衬底检测方法中，采用压电驱动的夹持方式，通过压电电机驱动夹持单元对衬底进行夹持，实现高夹持精度，避免夹持力过大引起的衬底表面变形；并且能够通过压电驱动模块组的相互协作实现对所夹持的衬底的位姿调节校正。另外，通过装配位移传感器和力传感器，进一步提高衬底的夹持精度以及衬底的位姿调节精度。
附图说明
18.图1显示为本发明的压电驱动夹持装置的结构示意图。
19.图2显示为本发明中夹持单元安装于压电电机的结构示意图。
20.图3显示为本发明中位移传感器外置于压电电机的结构示意图。
21.图4显示为本发明中位移传感器内置于压电电机的结构示意图。
22.图5显示为本发明的压电驱动夹持装置安装位移传感器的结构示意图。
23.图6显示为本发明中夹持主板和夹持头之间设置力传感器的结构示意图。
24.图7显示为本发明的压电驱动夹持装置安装力传感器的结构示意图。
25.图8显示为本发明的第二种压电驱动夹持装置的结构示意图。
26.图9显示为本发明的运动系统的结构示意图。
27.图10显示为本发明中传输机械手将衬底放置压电驱动夹持装置的示意图。
28.图11显示为本发明中图像采集系统采集衬底表面图案的示意图。
29.元件标号说明：1-基座，100-衬底放置区，101-驱动模块安装区；2-支脚；3-压电电机，30-定子，31-动子，300-第一压电电机，301-第二压电电机，302-第三压电电机，303-第四压电电机，304-第五压电电机，305-第六压电电机；4-夹持单元，40-夹持主板，41-夹持头，400第一夹持单元，401-第二夹持单元，402-第三夹持单元，403-第四夹持单元，404-第五夹持单元，405-第六夹持单元；5-位移传感器，50-感应部，51-接收部，500-第一位移传感器，501-第二位移传感器，502-第三位移传感器，503-第四位移传感器；6-力传感器，600-第一力传感器，601-第二力传感器；7-二维宏动台；8-衬底；9-传输机械手；10-图像采集系统。
具体实施方式
30.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实
施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
31.请参阅图1至图11。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
32.实施例一
33.本实施例提供一种压电驱动夹持装置，请参阅图1和图2，分别显示为该压电驱动夹持装置的结构示意图与夹持单元安装于压电电机的结构示意图，压电驱动夹持装置包括基座1、支脚2、至少一压电驱动模块组和多个夹持单元4，其中，基座1包括衬底放置区100和驱动模块安装区101，驱动模块安装区101环设于衬底放置区100的外围；支脚2位于衬底放置区100用于承载衬底；压电驱动模块组位于驱动模块安装区101，一个压电驱动模块组包括两个镜像设置于衬底放置区100两侧的压电电机3，压电电机3包括定子30和动子31，所述定子30固定于驱动模块安装区101，动子31能够沿朝向或沿远离衬底放置区100的方向运动；夹持单元4一一对应的安装于动子31靠近衬底放置区100的端部，属于同一压电驱动模块组的两个动子31相向运动或反向运动时，能够带动夹持单元4夹持衬底或释放衬底。
34.作为示例，衬底放置区100和驱动模块安装区101均平行于水平面，其中，衬底放置区100和驱动模块安装区101可以共面，也可以不共面，根据实际需求进行设定。
35.作为示例，支脚2的数量为四个，设置于衬底放置区100上呈四角阵列排布，以对承载的衬底提供均匀的垂向（z向）支撑力；当然，在其它示例中，也可以设置超过四个或低于四个的支脚2。
36.作为示例，压电驱动模块组包括第一压电驱动模块组和第二压电驱动模块组，第一压电驱动模块组包括第一压电电机300和第二压电电机301，第二压电驱动模块组包括第三压电电机302和第四压电电机303，第一压电电机300和第二压电电机301在x方向上位于衬底放置区100的两侧，第三压电电机302和第四压电电机303在x方向上位于衬底放置区100的两侧，第一压电驱动模块组和第二压电驱动模块组在y方向上间隔预设距离。
37.作为示例，属于同一压电驱动模块组的压电电机镜像设置，因此压电驱动模块组在运动控制中的操作属于对中位移，这种布置形式有利于实际的定位操作。
38.作为示例，压电电机3具有高位移精度，通过压电电机3的位移调节能力实现对衬底位置的精密调节，即实现对衬底的夹持以及对衬底位置的自行调节与校正，例如，第一压电电机300和第二压电电机301相向运动，第三压电电机302和第四压电电机303相向运动，实现对衬底的夹持，由于压电电机的位移精度高，能够精准控制第一压电电机300和第二压电电机301之间的夹持力以及第三压电电机302和第四压电电机303之间的夹持力，避免夹持力过大引起衬底的表面弯曲变形；完成衬底夹持后，第一压电电机300和第二压电电机301沿x向运动，第三压电电机302和第四压电电机303沿x向运动，实现对衬底的x向位移调整定位，或者，第一压电电机300和第二压电电机301沿-x向运动，第三压电电机302和第四压电电机303沿-x向运动，实现对衬底的-x向位移调整定位；完成衬底夹持后，第一压电电机300和第二压电电机301沿x向运动，同时第三压电电机302和第四压电电机303沿-x向运动，或者，第一压电电机300和第二压电电机301沿-x向运动，同时第三压电电机302和第四
压电电机303沿x向运动，实现衬底的转动调整定位。
39.作为示例，压电电机3采用粘滑式压电电机，通过粘滞性滑移工作原理，最大驱动力仅几牛，有极强的防过载能力，有一定的自锁能力，保护衬底免受偏大夹持力引起的表面弯曲变形影响，保证面型稳定。
40.作为示例，压电电机3的数量为四个，设置的夹持单元4的数量为四个，其中，安装于同一压电驱动模块组的夹持单元4沿x向镜像设置，夹持单元4包括夹持主板40和夹持头41，夹持主板40安装于动子31上，夹持头41安装于夹持主板40靠近衬底放置区100的端部，夹持头41在水平方向沿朝向衬底放置区100的方向设置，当动子31沿朝向衬底的方向移动时，带动夹持头41移动，使得夹持头41与衬底的侧壁接触并紧贴夹持，避免夹持头41直接与衬底的上下表面接触引起划伤等问题。较优地，夹持主板40和夹持头41采用分离组合的形式，易于维护和更换。
41.作为示例，请参阅图3，还包括位移传感器5，用以检测压电电机3中的动子31相对于定子30的运动位移大小，为压电驱动模块组提供精密的位移定位能力，进而通过压电驱动模块组的相互协作模式来实现对所夹持的衬底的精密位姿调节；位移传感器5包括感应部50和接收部51，感应部50设置在夹持主板40上并沿着动子31的运动方向线性延伸，接收部51设置在基座1上并位于定子30在运动方向的中心区域。在另一示例中，如图4所示，位移传感器5装嵌于压电电机3的内部，压电电机3中设置有避空空间，位移传感器5安装于避空空间内，感应部50设置在动子31上并沿着动子31的运动方向线性延伸，接收部51设置在定子30上并位于定子30在运动方向的中心区域。
42.作为示例，请参阅图5，显示为压电驱动夹持装置安装位移传感器的结构示意图，位移传感器5的数量为四个，包括第一位移传感器500、第二位移传感器501、第三位移传感器502和第四位移传感器503，以分别检测第一压电电机300、第二压电电机301、第三压电电机302和第四压电电机303的运动位移大小。
43.作为示例，夹持头41采用高刚性材料制造，或者夹持头41的头部涂敷一层高刚性材料；请参阅图6，显示为夹持主板和夹持头之间设置力传感器的结构示意图，即夹持主板40与夹持头41通过力传感器6连接。请参阅图7，显示为压电驱动夹持装置安装力传感器的结构示意图，力传感器6包括第一力传感器600和第二力传感器601，其中，第一力传感器600安装于第一夹持单元400，用于检测和反馈第一夹持单元400与第二夹持单元401之间的夹持力；第二力传感器601安装于第三夹持单元402，用于检测和反馈第三夹持单元402与第四夹持单元403之间的夹持力。当然，在其它示例中，第一夹持单元400、第二夹持单元401、第三夹持单元402和第四夹持单元403均设置力传感器，亦属于本发明所保护的范畴。
44.作为示例，请参阅图8，显示为本发明的第二种压电驱动夹持装置的结构示意图，该压电驱动夹持装置不仅包括第一压电驱动模块组和第二压电驱动模块组，还包括第三压电驱动模块组，第三压电驱动模块组包括第五压电电机304和第六压电电机305，第五压电电机304和第六压电电机305在y方向上位于衬底放置区100的两侧，其中，第五压电电机304设置有第五夹持单元404，第六压电电机305设置有第六夹持单元405，第五夹持单元404和第六夹持单元405在y方向镜像设置，通过第三压电驱动模块组带动第五夹持单元404和第六夹持单元405相向运动来实现在y方向上夹持住衬底，并经过第三压电驱动模块组的位移调节能力实现对衬底在y方向上位置对中的精密调节；当然，第三压电驱动模块组根据需求
安装位移传感器和力传感器。
45.作为示例，当设置三组压电驱动模块组时，对衬底的位置调整步骤包括：首先，由第一压电驱动模块组和第二压电驱动模块组夹持衬底，为衬底的位置调整提供动力，此时第三压电驱动模块组不与衬底接触；其次，待第一压电驱动模块组和第二压电驱动模块组对衬底完成首次位置调整后，第三压电驱动模块组介入，夹持衬底，以实现对衬底在y方向上位置调整，由于第一压电驱动模块组及第二压电驱动模块组和衬底的接触面积小，此时第一压电驱动模块组和第二压电驱动模块组均不会限制衬底在y方向上的位置调整；再次，第三压电驱动模块组脱开与衬底的接触，由第一压电驱动模块组和第二压电驱动模块组调整衬底的位置；然后，待第一压电驱动模块组和第二压电驱动模块组对衬底完成二次位置调整后，第三压电驱动模块组介入，夹持衬底，以实现对衬底在y方向上位置调整；最后，重复上述步骤，直至衬底经多次调整后至合适位置，由第一压电驱动模块组、第二压电驱动模块组和第三压电驱动模块组共同夹持衬底，完成衬底的位置调整。
46.需要说明的是，当设置三组压电驱动模块组，第一压电驱动模块组和第二压电驱动模块组为衬底的转动提供动力时，由于第三压电驱动模块组和衬底的接触面积小，并且衬底的转动角度小，在任何情况下第三压电驱动模块组都不会限制到衬底的转动。
47.如上所述，本发明采用压电驱动的夹持方式，通过压电电机驱动夹持单元对衬底进行夹持，实现高夹持精度，避免夹持力过大引起的衬底表面变形；并且能够通过压电驱动模块组的相互协作实现对所夹持的衬底的位姿调节校正。另外，通过装配位移传感器和力传感器，进一步提高衬底的夹持精度以及衬底的位姿调节精度。
48.实施例二
49.本实施例提供一种运动系统，请参阅图9，显示为该运动系统的结构示意图，包括实施例一所述的压电驱动夹持装置和二维宏动台7，压电驱动夹持装置安装于二维宏动台7。
50.作为示例，二维宏动台7能够在x向和y向进行大位移运动，进而带动压电驱动夹持装置运动。
51.作为示例，请参阅图10和图11，本实施例还提供衬底的检测方法，包括以下步骤：s1：提供上述的运动系统；s2：在交接工位，由传输机械手9将待检测的衬底8放置到支脚2上，压电驱动模块组的动子31相向运动，带动夹持单元4夹紧衬底8；s3：二维宏动台7带动压电驱动夹持装置和衬底8运动到检测工位，其中，在检测工位，衬底8位于图像采集系统10下方；s4：基于图像采集系统10采集衬底8的标识，判断衬底8是否处于检测范围内，若衬底8处于检测范围内，则执行下一步，若衬底8不在检测范围内，压电驱动模块组带动衬底8持续运动，直至衬底8移动至检测范围内；s5：基于图像采集系统10采集衬底8的图形，判断衬底8是否处于目标姿态内，若衬底8处于目标姿态内，则执行下一步，若衬底8不在目标姿态内，压电驱动模块组带动衬底8持续转动，直至衬底8转动至目标姿态内；
s6：在检测工位，控制二维宏动台7分别沿着x向和y向移动，图像采集系统10对衬底8表面的图案进行识别和数据采集；s7：二维宏动台7带动压电驱动夹持装置和衬底8运动到交接工位，压电驱动模块组的动子31反向运动，带动夹持单元4释放衬底8，由传输机械手9将衬底8搬离压电驱动夹持装置。
52.作为示例，在步骤s2中，获取压电驱动夹持装置的第一运动数据，第一运动数据作为下一循环的位置参考校正数据，减小下一个循环的操作流程中衬底的位姿调整时间。
53.作为示例，在步骤s3中，获取二维宏动台7的第二运动数据，第二运动数据作为下一循环的位置参考校正数据，减小后续压电驱动夹持装置带着衬底8的位置调整时间。
54.作为示例，在步骤s4中，图像采集系统10首先采集衬底8上的标识，确定衬底8当前的实际位置，并通过与设定的目标位置进行比对，获得相应的位置差值，进而通过控制压电驱动夹持装置的压电驱动模块组带着衬底8进行移动，将衬底8移动到目标位置，进入检测范围内。
55.作为示例，在步骤s5中，图像采集系统10再次采集衬底8上的图形，确定衬底8当前的实际姿态，并通过与设定的目标姿态进行比对，获得相应的姿态差值，进而通过控制压电驱动夹持装置的压电驱动模块组带着衬底8进行转动，将衬底8转动至目标姿态。
56.作为示例，在步骤s6中，控制二维宏动台7带着压电驱动夹持装置和衬底8在x方向、y方向上进行匀速运动，图像采集系统10对衬底8表面的所有图形、标识进行逐一识别和数据采集，完成对衬底8的检测数据采集工作。
57.作为示例，在步骤s7中，二维宏动台7带着压电驱动夹持装置和衬底8达到交接工位，进行衬底的交接和更换，将已检测的衬底传送出去，将新的将要检测的衬底接收进来，进行下一循环。
58.作为示例，二维宏动台7带动压电驱动夹持装置和衬底8沿着x方向、y方向做加速或减速过程中，压电电机3的夹持力在力传感器6的监测和反馈下能够进行必要的动态调节，避免衬底8由于夹紧保持力的不足所导致的滑移、飞出等情况发生，保证衬底8位置的稳定。
59.综上所述，本发明的压电驱动夹持装置、运动系统及衬底检测方法中，采用压电驱动的夹持方式，通过压电电机驱动夹持单元对衬底进行夹持，实现高夹持精度，避免夹持力过大引起的衬底表面变形；并且能够通过压电驱动模块组的相互协作实现对所夹持的衬底的位姿调节校正。另外，通过装配位移传感器和力传感器，进一步提高衬底的夹持精度以及衬底的位姿调节精度。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
60.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

技术特征：
1.一种压电驱动夹持装置，其特征在于，包括：基座（1），包括衬底放置区（100）和驱动模块安装区（101），其中，所述驱动模块安装区（101）环设于所述衬底放置区（100）的外围；支脚（2），位于所述衬底放置区（100）用于承载衬底；至少一压电驱动模块组，位于所述驱动模块安装区（101），一个所述压电驱动模块组包括两个镜像设置于所述衬底放置区（100）两侧的压电电机（3），所述压电电机（3）包括定子（30）和动子（31），所述定子（30）固定于所述驱动模块安装区（101），所述动子（31）能够沿朝向或沿远离所述衬底放置区（100）的方向运动；多个夹持单元（4），所述夹持单元（4）一一对应的安装于所述动子（31）靠近所述衬底放置区（100）的端部，其中，属于同一所述压电驱动模块组的两个所述动子（31）相向运动或反向运动时，能够带动所述夹持单元（4）夹持所述衬底或释放所述衬底。2.根据权利要求1所述的压电驱动夹持装置，其特征在于：所述夹持单元（4）包括夹持主板（40）和夹持头（41），所述夹持主板（40）安装于所述动子（31）上，所述夹持头（41）安装于所述夹持主板（40）靠近所述衬底放置区（100）的端部，所述夹持头（41）在水平方向沿朝向所述衬底放置区（100）的方向设置。3.根据权利要求2所述的压电驱动夹持装置，其特征在于：还包括位移传感器（5），所述位移传感器（5）包括感应部（50）和接收部（51），所述感应部（50）设置在所述夹持主板（40）上并沿着所述动子（31）的运动方向线性延伸，所述接收部（51）设置在所述基座（1）上。4.根据权利要求2所述的压电驱动夹持装置，其特征在于：安装于同一所述压电驱动模块组的所述夹持单元（4）中，至少一所述夹持单元（4）的所述夹持主板（40）与所述夹持头（41）之间设置有力传感器（6）。5.根据权利要求1所述的压电驱动夹持装置，其特征在于：所述压电电机（3）中设置有避空空间，所述避空空间中安装有位移传感器（5），所述位移传感器（5）包括感应部（50）和接收部（51），所述感应部（50）设置在所述动子（31）上并沿着所述动子（31）的运动方向线性延伸，所述接收部（51）设置在所述定子（30）上。6.根据权利要求1所述的压电驱动夹持装置，其特征在于：所述压电驱动模块组包括第一压电驱动模块组和第二压电驱动模块组，其中，所述第一压电驱动模块组包括第一压电电机（300）和第二压电电机（301），第二压电驱动模块组包括第三压电电机（302）和第四压电电机（303），其中，所述第一压电电机（300）和所述第二压电电机（301）在x方向上位于所述衬底放置区（100）的两侧，所述第三压电电机（302）和所述第四压电电机（303）在x方向上位于所述衬底放置区（100）的两侧，所述第一压电驱动模块组和所述第二压电驱动模块组在y方向上间隔预设距离。7.根据权利要求6所述的压电驱动夹持装置，其特征在于：所述压电驱动模块组还包括第三压电驱动模块组，所述第三压电驱动模块组包括第五压电电机（304）和第六压电电机（305），所述第五压电电机（304）和所述第六压电电机（305）在y方向上位于所述衬底放置区（100）的两侧。8.一种运动系统，所述运动系统包括权利要求1-7中任意一项所述的压电驱动夹持装置，其特征在于：还包括二维宏动台（7），所述压电驱动夹持装置安装于所述二维宏动台（7）。
9.一种衬底的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：提供如权利要求8所述的运动系统；s2：在交接工位，由传输机械手（9）将待检测的衬底（8）放置到所述支脚（2）上，所述压电驱动模块组的所述动子（31）相向运动，带动所述夹持单元（4）夹紧所述衬底（8）；s3：所述二维宏动台（7）带动所述压电驱动夹持装置和所述衬底（8）运动到检测工位，其中，在检测工位，所述衬底（8）位于图像采集系统（10）下方；s4：基于所述图像采集系统（10）采集所述衬底（8）的标识，判断所述衬底（8）是否处于检测范围内，若所述衬底（8）处于检测范围内，则执行下一步，若所述衬底（8）不在检测范围内，所述压电驱动模块组带动所述衬底（8）持续运动，直至所述衬底（8）移动至检测范围内；s5：基于所述图像采集系统（10）采集所述衬底（8）的图形，判断所述衬底（8）是否处于目标姿态内，若所述衬底（8）处于目标姿态内，则执行下一步，若所述衬底（8）不在目标姿态内，所述压电驱动模块组带动所述衬底（8）持续转动，直至所述衬底（8）转动至目标姿态内；s6：在检测工位，控制所述二维宏动台（7）分别沿着x向和y向移动，所述图像采集系统（10）对所述衬底（8）表面的图案进行识别和数据采集；s7：所述二维宏动台（7）带动所述压电驱动夹持装置和所述衬底（8）运动到交接工位，所述压电驱动模块组的所述动子（31）反向运动，带动所述夹持单元（4）释放所述衬底（8），由传输机械手（9）将所述衬底（8）搬离所述压电驱动夹持装置。10.根据权利要求9所述的衬底的检测方法，其特征在于：在步骤s2中，获取所述压电驱动夹持装置的第一运动数据，所述第一运动数据作为下一循环的位置参考校正数据；和/或，在步骤s3中，获取所述二维宏动台（7）的第二运动数据，所述第二运动数据作为下一循环的位置参考校正数据。

技术总结
本发明提供一种压电驱动夹持装置、运动系统及衬底检测方法，该压电驱动夹持装置包括基座、支脚、至少一压电驱动模块组和多个夹持单元，其中，基座包括衬底放置区和驱动模块安装区；支脚位于衬底放置区用于承载衬底；压电驱动模块组位于驱动模块安装区，一个压电驱动模块组包括两个镜像设置于衬底放置区两侧的压电电机，压电电机包括定子和动子；夹持单元一一对应的安装于动子，属于同一压电驱动模块组的两个动子相向运动或反向运动时能够带动夹持单元夹持衬底或释放衬底。本发明采用压电驱动的夹持方式，通过压电电机驱动夹持单元对衬底进行夹持，实现高夹持精度；并且能够通过压电驱动模块组的相互协作实现对所夹持的衬底的位姿调节校正。的位姿调节校正。的位姿调节校正。


技术研发人员：龚威 王振华 张彦军
受保护的技术使用者：上海隐冠半导体技术有限公司
技术研发日：2023.08.22
技术公布日：2023/9/16