053]將第一精密驅(qū)動機構(gòu)11和第一移動部件10固定在一起的方式不僅限于上述實施例的方式，在本發(fā)明提供的另一個實施例中，參見圖4，該實施例的精密致動裝置與上述實施例的結(jié)構(gòu)基本相同，區(qū)別僅在于該實施例中在第一精密驅(qū)動機構(gòu)11和第一移動部件10上分別設(shè)置有對應(yīng)的磁鐵30，通過磁鐵30的磁力吸引，將第一精密驅(qū)動機構(gòu)11和第一移動部件10吸附在一起。
[0054]圖5示出了本發(fā)明精密致動裝置的另一個實施例，本實施例的精密致動裝置與上述實施例基本相同，區(qū)別僅在于，精密致動裝置的第二移動部件20為圓盤形，多個第二驅(qū)動部件211沿第二移動部件20的圓周均勻分布。本實施例中第二移動部件20進行移動的第二方向是繞與上表面102垂直的旋轉(zhuǎn)軸線進行旋轉(zhuǎn)的的旋轉(zhuǎn)方向。第二移動部件20的旋轉(zhuǎn)軸線可以與第一移動部件10的中心軸線重合。本實施例的第二驅(qū)動部件211數(shù)量為三個，均勻分布在第二移動部件20的周向側(cè)面，三個第二驅(qū)動部件211具有更好的導(dǎo)向、保持和驅(qū)動穩(wěn)定性。
[0055]本發(fā)明還提供了一種將上述實施例的精密致動裝置應(yīng)用于聚焦離子束刻蝕(FIB)系統(tǒng)的實施例，如圖6所示。
[0056]聚焦離子束刻蝕(FIB)技術(shù)是以離子束為手段在二維表面刻蝕出微納米結(jié)構(gòu)，構(gòu)造微納米器件的一種技術(shù)，以其較高的刻蝕分辨率，已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于科學(xué)研究、半導(dǎo)體集成電路生產(chǎn)等領(lǐng)域。在該技術(shù)中，為了在不同的區(qū)域刻蝕出微納米結(jié)構(gòu)，需要將待刻蝕樣品130進行精密移動。其工作原理如下，通過離子束產(chǎn)生機構(gòu)110，產(chǎn)生出離子束120并將它們在待刻蝕樣品130表面匯聚成直徑約1nm的斑點，通過高能離子束120的撞擊在該區(qū)域刻蝕出微納米坑，通過二維的精密致動裝置100控制待刻蝕樣品130沿特定的路徑移動，從而在待刻蝕樣品130表面刻蝕出特定的圖案。本發(fā)明提供的精密致動裝置緊湊的設(shè)計可以方便的集成更多移動和轉(zhuǎn)動的自由度，從而更好的拓展聚焦離子束刻蝕技術(shù)的應(yīng)用范圍。
[0057]可以理解，按照本發(fā)明還可以實現(xiàn)更多維度或者說方向的精密致動裝置。例如，可以將上述實施例中具體描述的具有兩個不同移動方向(二維)的精密致動裝置整體設(shè)置在具有第三移動方向的第三移動部件上，或者，也可以將具有第三移動方向的第三移動部件安裝在前述的第二移動部件上，從而實現(xiàn)三維的精密致動裝置。當(dāng)然，依據(jù)這樣的構(gòu)思，還可以實現(xiàn)更多維的精密致動裝置。
[0058]至此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到，雖然本文已詳盡示出和描述了本發(fā)明的多個示例性實施例，但是，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下，仍可根據(jù)本發(fā)明公開的內(nèi)容直接確定或推導(dǎo)出符合本發(fā)明原理的許多其他變型或修改。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)被理解和認(rèn)定為覆蓋了所有這些其他變型或修改。
【主權(quán)項】
1.一種精密致動裝置，用于在至少兩個方向上實現(xiàn)精密致動，包括: 第一移動部件(10)，具有在其內(nèi)部形成的安裝空間(101);其中，所述第一移動部件具有上表面(102)和內(nèi)側(cè)面(103)，所述安裝空間(101)從所述上表面(102)向所述第一移動部件(10)的內(nèi)部凹入并朝向所述上表面(102)敞開，并且所述安裝空間(101)的周邊由所述內(nèi)側(cè)面(103)限定； 第一精密驅(qū)動機構(gòu)(11)，與所述第一移動部件(10)傳動連接，所述第一精密驅(qū)動機構(gòu)(11)用于驅(qū)動所述第一移動部件(10)沿第一方向運動； 第二移動部件(20)和第二精密驅(qū)動機構(gòu)(21)，布置且保持在所述安裝空間(101)內(nèi)，以便能夠隨所述第一移動部件(10) —起沿所述第一方向運動；其中，所述第二精密驅(qū)動機構(gòu)(21)與所述第二移動部件(20)傳動連接，用于驅(qū)動所述第二移動部件(20)在所述安裝空間內(nèi)沿不同于所述第一方向的第二方向運動。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精密致動裝置，其特征在于，所述第一移動部件(10)形成為扁平狀塊體并基本上處于由具有一厚度的延伸平面所構(gòu)成的延伸空間內(nèi)；其中，所述第一移動部件(10)沿所述第一方向的運動位于所述延伸空間內(nèi)； 優(yōu)選地，所述第二移動部件(20)形成為扁平狀塊體并基本上在所述延伸空間內(nèi)延伸；其中，所述第二移動部件(20)沿所述第二方向的運動位于所述延伸空間內(nèi)； 進一步優(yōu)選地，所述第一精密驅(qū)動機構(gòu)(11)和第二精密驅(qū)動機構(gòu)(21)位于所述延伸空間內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的精密致動裝置，其特征在于，所述第一方向是第一直線方向；并且， 所述第二方向是與所述第一直線方向在同一平面內(nèi)相互垂直的第二直線方向，或者是繞與所述延伸平面垂直的旋轉(zhuǎn)軸線在所述延伸空間內(nèi)進行旋轉(zhuǎn)的的旋轉(zhuǎn)方向。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的精密致動裝置，其特征在于，在所述第一精密驅(qū)動機構(gòu)(11)與所述第一移動部件(10)之間，和/或在所述第二精密驅(qū)動機構(gòu)(21)與所述第二移動部件(20)之間，形成有導(dǎo)向限位結(jié)構(gòu)(40)，用于引導(dǎo)所述第一和/或第二移動部件相對于對應(yīng)的所述第一和/或第二精密驅(qū)動機構(gòu)僅能夠沿對應(yīng)的第一和/或第二方向移動； 優(yōu)選地，所述第一和/或第二移動部件僅被對應(yīng)的第一和/或第二精密驅(qū)動機構(gòu)借助所述導(dǎo)向限位結(jié)構(gòu)可移動地保持。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的精密致動裝置，其特征在于，所述導(dǎo)向限位結(jié)構(gòu)(40)包括: 導(dǎo)向槽(41)； 滑動塊(42)，用于與所述導(dǎo)向槽(41)相配合并設(shè)置在所述導(dǎo)向槽(41)中； 其中，所述第一和/或第二精密驅(qū)動機構(gòu)形成有所述導(dǎo)向槽(41)和所述滑動塊(42)中的一種，所述第一和/或第二移動部件形成有所述導(dǎo)向槽(41)和所述滑動塊(42)中的另一種。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的精密致動裝置，其特征在于，形成在所述第一和/或第二精密驅(qū)動機構(gòu)處的所述導(dǎo)向槽(41)或所述滑動塊(42)同時形成為所述第一和/或第二精密驅(qū)動機構(gòu)的用于致動對應(yīng)的所述第一和/或第二移動部件的致動頭。7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的精密致動裝置，其特征在于，還包括彈性元件(30)，用于產(chǎn)生將所述第一精密驅(qū)動機構(gòu)(11)壓靠至所述第一移動部件(10)的彈力。8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項所述的精密致動裝置，其特征在于，所述第二精密驅(qū)動機構(gòu)(21)安裝并保持在所述第一移動部件(10)的所述內(nèi)側(cè)面(103)處； 優(yōu)選地，所述安裝空間(101)包括在所述內(nèi)側(cè)面處形成的安裝凹槽(104)，所述安裝凹槽(104)用于容納并保持所述第二精密驅(qū)動機構(gòu)(21);所述安裝凹槽(104)在背向所述內(nèi)側(cè)面(103)的方向上開口，所述第二精密驅(qū)動機構(gòu)(21)的一部分伸出所述安裝凹槽(104)以保持所述第二移動部件(20)； 進一步優(yōu)選地，所述安裝凹槽(104)的一部分朝向所述第一移動部件(10)的所述上表面(102)的方向敞開。9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項所述的精密致動裝置，其特征在于，所述第一精密驅(qū)動機構(gòu)(11)包括多個第一驅(qū)動部件(111)，所述多個第一驅(qū)動部件(111)圍繞所述第一移動部件(10)的周邊設(shè)置；和/或 所述第二精密驅(qū)動機構(gòu)(21)包括多個第二驅(qū)動部件(211)，所述多個第二驅(qū)動部件(211)圍繞所述第二移動部件(20)的周邊設(shè)置。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的精密致動裝置，其特征在于， 所述第一移動部件(10)具有相互平行的兩條直線側(cè)邊，所述第一方向與所述第一移動部件(10)的所述兩條直線側(cè)邊平行；所述多個第一驅(qū)動部件(111)分別沿所述第一移動部件(10)的所述兩條直線側(cè)邊分布在所述第一移動部件(10)的兩側(cè)；和/或 所述第二移動部件(20)具有相互平行的兩條直線側(cè)邊，所述第二方向與所述第二移動部件(20)的所述兩條直線側(cè)邊平行；所述多個第二驅(qū)動部件(211)分別沿所述第二移動部件(20)的所述兩條直線側(cè)邊分布在所述第二移動部件(20)的兩側(cè)；或 所述第二移動部件(20)為圓盤形，所述多個第二驅(qū)動部件(211)沿所述第二移動部件(20)的圓周均勻分布。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種精密致動裝置，用于在至少兩個方向上實現(xiàn)精密致動，包括：第一移動部件，具有在其內(nèi)部形成的安裝空間；第一移動部件具有上表面和內(nèi)側(cè)面，安裝空間從上表面向第一移動部件的內(nèi)部凹入并朝向上表面敞開，并且安裝空間的周邊由內(nèi)側(cè)面限定；第一精密驅(qū)動機構(gòu)，與第一移動部件傳動連接，第一精密驅(qū)動機構(gòu)用于驅(qū)動第一移動部件沿第一方向運動；第二移動部件和第二精密驅(qū)動機構(gòu)，布置且保持在安裝空間內(nèi)，以便能夠隨第一移動部件一起沿第一方向運動；第二精密驅(qū)動機構(gòu)與第二移動部件傳動連接，用于驅(qū)動第二移動部件在安裝空間內(nèi)沿不同于第一方向的第二方向運動。本發(fā)明的精密致動裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計緊湊、精密致動裝置占用體積小、移動范圍大。
【IPC分類】G05D3/12
【公開號】CN105094147
【申請?zhí)枴緾N201410165949
【發(fā)明人】武榮庭, 郇慶, 閆凌昊, 任俊海, 吳澤賓, 高鴻鈞
【申請人】中國科學(xué)院物理研究所
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2014年4月23日
【公告號】WO2015161740A1