动子包括四个基本运动单元^1、？21314)，每个单元由四个相绕组组成，其中每相电枢绕组由若干同心的方形线圈构成，各个线圈由里到外依次串联，固定在平板形的初级基板气隙侧，每相邻的两个线圈的绕向相反，宏动平面电机定子采用交错磁钢布局，宏动平面电机定子含有气隙。
[0010]本发明具有以下创新点和突出优点:
1)提出圆弧矢量换台方法，并设计了圆弧矢量换台装置。采用矢量换台策略将双工件台现有的多节拍直线换台优化为单节拍快速换台，起停次数少、稳定环节少；同时采用弧线轨迹规划缩短了换台路径，回转冲击小、稳定时间短，同时交换过程实时测量系统监测，确保换台过程中宏/微定位精度，直接溯源到激光波长，最终实现了换台的高效率和高精度两个特性的兼顾。这是本发明的创新点和突出优点之一；
2)提出了在线充电工件台交换方法，并设计了带有充电模块的工件台装置。采用在线充电工件台换台方法使得结构省去了工件台电机驱动线电缆，减少了线缆绕动力和对工件台传感器的电磁干扰。这是本发明的创新点和突出优点之二；
3)提出了集成绕组结构的矢量平面电机，并采用复合电流驱动实现高功效矢量控制，具有运动范围大、结构简单、推力密度大、动态特性好、绕组利用率高、温度分布均匀、热变形小、定位精度高等特点，同时采用纯磁悬浮方案有效降低加工难度和成本，提高了运动的可靠性能，这是本发明的创新点和突出优点之三；
4)提出基于平面光栅的测量方法，并设计了相应的平面光栅测量装置。和平面光栅测量系统相比较，激光干涉仪系统在测量速度上满足了光刻机系统的测量需求，同时由于其测量噪声小，测量精度高于激光干涉仪，特别是回避了 chuck台上平面反射镜的直角反射镜的制造难度与高成本和质量、惯量过大的风险，这是本发明的创新点和突出优点之四；
5)提出被动补偿方法和冲量平衡方法，并设计了基于平面片簧和电磁阻尼器并行组成的被动补偿机构和平衡质量机构。该机构可以实现平衡质量块X向、Y向、Z向、Rz运动补偿，相对于主动补偿结构，降低了机构的复杂程度，减小了控制和实施难度，这是本发明的创新点和突出优点之五。
【附图说明】
[0011]图1是单节拍优化规划弧线快速换台流程示意图。
[0012]图2是基于平面光栅测量动线圈磁浮双工件台矢量圆弧换台装置总体结构示意图。
[0013]图3是双工件台系统的剖视图。
[0014]图4是运动补偿机构与平衡质量块装配结构示意图。
[0015]图5是电磁阻尼结构示意图。
[0016]图6是电磁阻尼器磁钢排布示意图。
[0017]图7是平面片簧结构示意图。
[0018]图8是六自由度磁浮微动台结构示意图。
[0019]图9微动平面电机动子与磁浮重力补偿器集成机构示意图。
[0020]图10是磁悬浮永磁同步平面电机示意图。
[0021 ]图中件号:1-支撑框架;2-平衡质量系统；3-宏动平面电机定子;4a_第一工件台；4b-第二工件台；5a-测量位平面光栅;5b-曝光位平面光栅;6a-第一线缆台；6b_第一线缆台导轨;6c-第一线缆台线缆;7a-第二线缆台;7b-第二线缆台导轨;7c-第二线缆台线缆;9-气隙；11-测量位；12-曝光位；13-平面片簧；14-电磁阻尼器；21-阻尼器上背板;22-紫铜板；23-不锈钢立柱;24a-X向永磁铁阵列；24b_Y向永磁铁阵列；25-阻尼器下背板;26-X向片簧；27-Y向片簧；28-Z向片簧；29-Rz柔性铰链;401-Chuck ； 402-吸盘;403-水冷板；404-防撞框;405-宏动平面电机动子;406-平面光栅读数头;407-调平调焦传感器;409-重力补偿器动子;410-微动平面电机动子;411-微动电机;412-充电模块。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对本发明实施方案作进一步详细说明:
一种基于平面光栅测量动线圈磁浮双工件台矢量圆弧换台方法，该方法包括以下步骤:初始工作状态，测量位第一工件台处于预对准状态，曝光位第二工件台处于曝光状态；第一步，测量位第一工件台预对准完毕后由动线圈驱动运动到测量位换台预定位置A并充电和等待，曝光位第二工件台曝光完毕后由动线圈驱动运动到曝光位换台预定位置B;第二步，第一工件台与第二工件台通过平面电机矢量控制沿圆弧轨迹逆时针运动，在运动过程中，两个工件台的相位不发生变化，运动位置由平面光栅进行测量，与此同时，第一线缆台跟随第一工件台由测量位一侧向曝光位运动，第二线缆台跟随第二工件台由曝光位一侧向测量位运动，当第一工件台运动到曝光位预定位置C、第二工件台运动到测量位预定位置D时，换台结束，第一工件台在曝光位进行硅片光刻曝光，第二工件台在测量位进行硅片上片及硅片预对准操作;第三步，测量位第二工件台预对准完毕后由动线圈驱动运动到测量位换台预定位置A’并充电和等待，曝光位第一工件台曝光完毕后由动线圈驱动运动到曝光位换台预定位置B’；第四步，第二工件台与第一工件台通过平面电机矢量控制沿圆弧轨迹顺时针运动，与此同时，第一线缆台跟随第一工件台由曝光位一侧向测量位运动，第二线缆台跟随第二工件台由测量位一侧向曝光位运动，当第二工件台运动到曝光位预定位置C、第一工件台运动到测量位预定位置D时，换台结束，曝光位第二工件台进入曝光状态，测量位第一工件台进行上下片及预对准操作，此时系统回到初始工作状态，完成了包含两次换台操作的一个工作周期。
[0023]一种基于平面光栅测量动线圈磁浮双工件台矢量圆弧换台装置，该装置包括支撑框架1、平衡质量块2、第一工件台4a、第二工件台4b，所述平衡质量块2位于支撑框架I上方，宏动平面电机定子3安装在平衡质量块2上的平面上，第一工件台4a和第二工件台4b配置在宏动平面电机定子3上方，所述第一工件台4a和第二工件台4b运行于测量位11和曝光位12之间，在第一工件台4a和第二工件台4b上平面上分别安装测量位平面光栅5a和曝光位平面光栅5b，第一工件台4a通过第一线缆台线缆6c与第一线缆台6a相连接，第二工件台4b通过第二线缆台线缆7c与第二线缆台7a相连接，第一线缆台6a和第二线缆台7a分别安装在第一线缆台导轨6b和第二线缆台导轨7b上;支撑框架I通过由平面片簧13和电磁阻尼器14并行组成的运动补偿机构与平衡质量块2相连接，所述平面片簧13由一对X向片簧26、一对Y向片簧27、一个Z向片簧28和一个Rz柔性铰链29组成，电磁阻尼器14由阻尼器上背板21、阻尼器下背板25、X向永磁铁阵列24a和Y向永磁铁阵列24b、紫铜板22和不锈钢立柱23装配构成，其中阻尼器上背板21和阻尼器下背板25通过不锈钢立柱23相连接，X、Y向永磁铁阵列24a、24b安装于阻尼器上、下背板21、25之间，并在气隙间构成强磁场，在气隙强磁场中安装紫铜板22，紫铜板22固定于支撑框架I上，阻尼器上背板21与平衡质量块2固定，相对于上、下背板21、25紫铜板22可以产生X、Y向平动和Rz转动;第一工件台4a和第二工件台4b为六自由度磁浮微动台，所述六自由度磁浮微动台由Chuck401、吸盘402、水冷板403、防撞框404、宏动平面电机动子405、平面光栅读数头406、调平调焦传感器407、微动电机411、充电模