TWI498187B - 整體平台定位系統和方法 - Google Patents

Description

整體平台定位系統和方法

本揭示是有關於一種運用一整體平台的定位系統及方法。

定位系統可運用在各種情境中藉以相對於一工具來定位一工件。例如，在一雷射處理系統中，一工件通常係經載荷於一桌台上且經定位，然後再將一雷射束移至該工件上。傳統的定位系統是利用X-Y平移桌台，而該等可包含堆疊式及分割式設計。

在一堆疊式平台定位系統中，是由下方平台支撐上方平台的慣性質量，而此上方平台支撐一工件。此等系統通常是相對於一雷射束來移動該工件。該等上方平台及下方平台可提供按正交維度的移動控制。在一堆疊式平台設計的實作裡，X軸移動平台載荷Y軸移動平台。在此一組態中，該X軸移動平台通常具有較少的加速度及帶寬，原因是此者載荷該Y軸移動平台的質量。該Y軸移動平台一般說來較輕，並且能夠傳遞較高的加速度及帶寬。堆疊式平台定位系統通常是能夠解決由該平台之一局部相對於其他局部的移動所造成之移動動力。然當該Y平台相對於該X平台移動時，這些移動動力就可能會造成因該X平台之移動重心所引起的非線性效應。

而在分割式軸線定位系統裡，該上方平台並不是由該 下方平台所載荷，並且為獨立於其而移動。工件通常是載荷於該下方平台上，而一像是固定反射鏡及聚焦透鏡的工具則是載荷於該上方平台上。分割式軸線設計是沿位於分開且平行的平面內之兩條垂直軸線而解離所驅動的平台移動。分割式平台設計具有一項優點，即兩條軸線之間的動力迴圈會穿過該力框，此框通常為一沉重的花崗石塊；不過，這種分割式平台可能會在該上方平台與該下方平台之間出現可重複性的問題。堆疊式或分割式平台設計兩者皆展現出承載容忍堆積情況(亦即各個承載皆對一製程引起某部份的不確定性)，這會對該定位系統的精準度造成限制。

一種根據一具體實施例而用於定位一工件的系統，此者是利用一經組態設定以支撐該工件的整體平台。該整體平台包含複數個線性施力器。一鐵磁基底平板係經設置於該整體平台的下方處。在該平台與該鐵磁基底平板之間建立有一空氣承載。該空氣承載可對於該整體平台提供一漂浮力。一磁性軌道係經連接於該鐵磁基底平板，並且建立一磁場。該等線性施力器各者可運作以將一電流載荷通過由該磁性軌道所建立的磁場。該等電流可產生力，藉以在三個自由度上對該整體平台提供平面移動。一線圈繞線係經接附於該整體平台，並且利用與該鐵磁基底平板的磁性吸引力以在至少一其他自由度上提供移動。

一種根據另一具體實施例而用於定位一工件的方法， 此方法是利用載荷一工件的整體平台。該方法包含藉由施力而強迫受壓氣體離出該整體平台的一氣孔以在一鐵磁基底平板與該整體平台之間產生一空氣承載。該空氣承載對該整體平台提供一漂浮力。該方法亦包含利用一磁性軌道以產生一磁場。當出現磁場時，電流係經選擇性地驅動通過複數個經接附於該整體平台的線性施力器，使得電流能夠選擇性地產生力，俾對所驅動的線性施力器提供平面移動。電流亦經選擇性地驅動通過至少一經接附於該整體平台的線圈繞線，藉以利用與該鐵磁基底平板的磁性吸引力而在至少一其他自由度上提供移動。

自後載之較佳具體實施例詳細說明，並連同參照於隨附圖式，將能顯易瞭解額外的特性和優點。

在後文說明裡，提供許多特定細節以利通徹地瞭解本揭具體實施例。然熟諳本項技藝之人士將能認知到確可實作該等具體實施例而實無須一或更多該等特定細節，或另為具備其他方法、元件或材料。此外，在一些情況下，並未對眾知結構、材料或操作予以詳細說明或描述俾避免模糊該等具體實施例的特點。同時，在一或更多具體實施例裡，所述特性、結構或特徵可為按任何適當方式合併。

本文揭示一整體平台定位系統的具體實施例，其中含有線性馬達以供在X軸及Y軸方向上的移動，以及經磁性漂浮的空氣承載，此等空氣承載具有多條經連接於該整體 平台而與一鐵磁基底平板進行互動的線圈繞線。一如本揭所示之整體平台定位系統具有佳於堆疊式平台定位系統的優點，原因在於缺少在所耦接軸線之間的機械相容性問題；同時亦佳於分割式平台定位系統，理由是可消除跨軸承載動力的負面效應。一如本揭所述之整體平台定位系統可進一歩降低多個移動質塊之協調移動控制的複雜度及相關成本。一如本揭所述之整體平台讓驅動力能夠相對於該整體平台的質量中心形成對稱。故而能夠減少或消除非所欲見的角移動。

整體平台定位系統適合於半導體製程中的多項應用，包含切晶、元件裁修、熔融、劃刻、記憶體修復、單切、印記、印刷線路板(PWB)的導通孔鑽鑿、路線處理、檢核及量測。此一設計所提供的優點亦為有利於全體類型的機械加工工具。

該整體平台是由一或更多空氣承載所漂浮，並且可藉由協調複數個線性馬達的力度以在X軸及Y軸方向上進行平移。在一具體實施例裡，兩個相反的線性馬達在X軸方向上提供移動力，同時兩個相反的線性馬達在Y軸方向上提供移動力。各個線性馬達包含一線性施力器及一磁性軌道。電流通過該線性施力器並且與由該磁性軌道所產生的磁場進行互動以產生線性移動力。可在不同方向上驅動相反的線性馬達組對以產生繞於Z軸的轉動。從而，該等複數個線性馬達可讓該整體平台能夠在三個自由度上移動。

一或更多條線圈繞線可接附於該整體平台，並且可選 擇性地啟動以對於該鐵磁基底平板產生一吸引力。該等複數條線圈繞線可用以按磁性方式預載該空氣承載。該等複數條線圈繞線可由一共同模式電流所啟動，藉以在Z軸方向上平移該整體平台。對該等複數條線圈繞線的差異性控制可讓該整體平台能夠繞於X軸及繞於Y軸轉動。因此，該等複數條經接附於該整體平台的線圈繞線可讓該整體平台能夠以三個額外的自由度進行移動。

運用該等複數個線性馬達，且併同於該等複數條經接附於該整體平台的線圈繞線，能夠按六個自由度來控制該整體平台的移動，而無須以機械方式接觸於一支撐力框。該整體平台主要是能夠在X軸方向上及Y軸方向上移動。在其餘四個自由度上的移動範圍(亦即Z軸平移，以及繞於X軸、Y軸及Z軸各者的轉動)相對於X軸及Y軸方向上的移動範圍而言為較小。一具備六個自由度的整體平台可以不需要次級(微調)定位系統。

圖1說明一定位系統100的具體實施例，其中包含一整體平台101及一磁性軌道102。一卡盤115係經接附於該整體平台101並且可支撐一工件(未予圖示)。一托架(圖3中顯示為參考編號308)可位於該卡盤115的下方處。該托架308連接該卡盤115、用以產生一空氣承載(圖3中經顯示為參考編號301)的結構(未予圖示)、複數條線圈繞線(圖4中經顯示為參考編號303、304、305、306)以及複數個線性施力器107、108、109、110。該整體平台101包含該托架308(如圖3所示)、該卡盤115、該等複數條線圈繞線303、 304、305、306(如圖4所示)以及該等線性施力器107、108、109、110。該磁性軌道102定義一工作區域，而可於此區域內對該卡盤115加以定位。

該定位系統100之所述具體實施例中包含四個線性馬達。各個線性馬達含有一線性施力器及一磁性軌道區段。一第一線性馬達含有該線性施力器107以及該磁性軌道102的一區段102-1。一第二線性馬達含有該線性施力器108以及該磁性軌道102的其一區段102-2。一第三線性馬達含有該線性施力器109以及該磁性軌道102的其一區段102-3。一第四線性馬達含有該線性施力器110以及該磁性軌道102的其一區段102-4。一鐵磁基底平板116係經設置於該整體平台101的下方處。該鐵磁基底平板可包含任何能夠被一磁鐵所吸引的材料，包含鐵、鎳、鈷以及其他的已知磁性材料。即如後文所述，該鐵磁基底平板116，並連同經接附於該整體平台101的複數條線圈繞線303、304、305、306(如圖4所示)，可供控制Z軸平移以及繞於X軸和Y軸的轉動。

圖2係磁性軌道102的立體圖。該磁性軌道的各個區段102-1、102-2、102-3、102-4皆包含一上方及一下方區段。利用該磁性軌道102的區段102-3為例，一上方區段102-3a包含一多個磁鐵的線性陣列，該等磁鐵係沿其長度所排置。同樣地，一下方區段102-3b包含一多個磁鐵的線性陣列，該等磁鐵係沿其長度所排置。即如圖示，該等沿軌道長度所排置之磁鐵的極性可為交替。該上方區段102-3a與該下方區段102-3b之間存在有一間隙201。一線性施力器 (未予圖示)可延伸穿過該間隙201。該鐵磁基底平板116係經設置於該磁性軌道102的下方處。複數個支撐元件202、203、204、205可供支撐該磁性軌道的各個區段102-1、102-2、102-3、102-4。圖2中顯示一大致為方形的磁性軌道102；然而，在替代性具體實施例裡亦可運用其他的幾何形狀。

現回到圖1，流經該等線性施力器107、108、109、110的電流與該磁性軌道102之個別局部的磁場產生互動，藉此提供移動力以將該整體平台101定位於一所欲位置處。線性施力器107及109在X軸方向上提供移動力，而線性施力器108及110則在Y軸方向上提供移動力。即如圖1所示，該等線性施力器107、108、109、110可經由一位在一上方區段與一下方區段之間的間隙而延伸越過該磁性軌道102。據此，該卡盤115可在一由該磁性軌道102所定義的工作區域之內移動。

該等線性施力器107、108、109、110可包含三相線圈繞線。三相線性馬達具有按如位置之函數的固定加速度，因為自各個相位所貢獻的力度向量可合併以提供平順的力度和有效率的移動。所希望的可以是三相線圈繞線，俾藉以減少或消除可能會造成定位系統效能劣化的齒動或力度起伏問題。

可由對稱而相反的線性施力器而藉由共同模式電流來達到X軸方向及Y軸方向上的平移。例如，經過該等線性施力器107及109的共同模式電流可獲致在X軸方向上的 移動。而經過該等線性施力器108及110的共同模式電流則可產生在Y軸方向上的移動。

該等線性馬達亦可提供繞於Z軸的小角度轉動(偏動)。在一具體實施例裡，繞於Z軸的轉動可為小於約五度。該轉動範圍可為有限，因為該等線性馬達的效率性會按如該轉動角之餘弦函數而減少。繞於Z軸的轉動可為藉由通過該等對稱且相反之線性施力器的差異性電流所控制。例如，通過該等線性施力器107及109的差異性電流可獲以相對於Z軸而順時針或逆時針地轉動該整體平台101。轉動的方向可為藉由切換流過該等線性施力器107及109之電流的極性所逆反。同樣地，亦可利用該等線性施力器108及110以產生繞於Z軸的轉動。

即如圖1所示，該等線性施力器107、108、109、110係對稱於該整體平台101所設置。此對稱設計可讓該整體平台101能夠由對稱於該質量中心的力所驅動。驅動該整體平台101的對稱力為有利，原因是可減少或消除該整體平台101中非所樂見的角移動。

在一些具體實施例裡，用以啟動各個線性施力器107、108、109、110內之線圈繞線的控制邏輯(未予圖示)包含在各個維度裡的編碼器或干涉儀。三個編碼器、三個干涉儀或是其等的一些組合，可決定該整體平台101沿X軸及Y軸上的位置以及繞於Z軸的轉動。來自這三個干涉儀及/或編碼器的位置資訊可運用於一閉路控制系統，藉以控制X軸和Y軸的平移以及繞於Z軸的轉動。可運用三個電容感 測器來測量該托架的底部與該鐵磁基底平板116之間的距離。來自該等感測器的資訊可運用於一閉路控制系統，藉以控制該整體平台101在Z軸方向上的平移以及該整體平台101繞於X軸及Y軸的轉動。在此考量到可將反應馬達及質塊併入於該系統內。該等反應馬達及質塊可施力於該定位系統100的一靜止局部，該等施力係朝向於與由該整體平台101移動所產生之力度的相反方向，使得該整體平台101的移動不致於產生出淨移動。

該等線性施力器107、108、109、110各者內之繞線係經由適當地考量到該等繞線與由該磁性軌道102所建立之磁場間的關係所纏繞，藉以在移動方向上能夠有效率地相通，而同時也提供橫向方向上的移動。即如圖示，在一給定時間處，只有該等線性施力器107、108、109、110的其一局部是位於由該磁性軌道所產生之磁場內。從而，電流可流經位於該等線性施力器107、108、109、110內並不會產生移動力的繞線局部。該系統中所需增加的繞線長度可能會造成電阻的增高；不過，該整體平台101在X軸及Y軸兩者方向上可具有廣大範圍的移動。

圖3係一該整體平台101的側視圖。即如圖1及3所示，該整體平台101的組態係使得該等線性施力器107、108、109、110能夠在由該磁性軌道102所定義之工作區域裡的任何位置處皆得以保持位於其個別磁性軌道102節段之內。該卡盤115位於該托架308的頂上並且可載荷一工件(未予圖示)。該線性施力器110係經連接於該托架308並 且被設置在該磁性軌道區段102-4的一上方區段102-4a與一下方區段102-4b之間。同樣地，該線性施力器108係經連接於該托架308的相反側，並且被設置在該磁性軌道區段102-2的一上方區段102-2a與一下方區段102-2b之間。操作上，一空氣承載301係經設置在該整體平台101與該鐵磁基底平板116之間。該空氣承載301是藉由受壓而離出一位於該托架308底側上之氣孔302的加壓空氣所產生。該氣孔302可為一多孔面或其他的適當結構。所逸出的受壓氣體朝上施力於該整體平台101上而使得該整體平台101漂浮。線圈繞線304及306(連同於線圈繞線303及305，即如圖4所示)係經接附於該托架308，並且可為選擇性地啟動以對於該鐵磁基底平板116施予吸引電磁力。該等線圈繞線303、304、305、306可磁性地預載該空氣承載301，藉以提高該空氣承載301的堅韌性，同時控制Z軸平移並連同繞於X軸及Y軸的轉動。

圖4顯示一自該整體平台101底部所見的立視圖。該等線圈繞線303、304、305、306係經連接於該托架308，並且可供該整體平台101在Z軸方向上平移以及該整體平台101繞於X軸(滾捲)且繞於Y軸(傾斜)的轉動。從而，運用該整體平台101的線性馬達及線圈繞線303、304、305、306，該整體平台101可經由適當地電致動該等線性馬達及線圈繞線303、304、305、306而在所有三個平移及所有三個轉動上獲得控制。可將相較於圖4所示之繞線數目而為更多或更少的線圈繞線接附於該托架308。例如，若一單一 線圈繞線係經接附於該整體平台，則該單一線圈繞線可提供在至少一個其他自由度上的移動。在替代性具體實施例裡，該等線圈繞線303、304、305、306可在不同於該等如圖4所示之位置的其他位置處連接至該整體平台101。例如在一具體實施例裡，可於各個線性施力器107、108、109、110的外部邊緣處將一線圈繞線接附於該整體平台101。

圖5A、5B、5C、5D及5E說明可利用該等線圈繞線304、306予以控制的移動動力。未經磁性預載的空氣承載通常係為一特定的飛行高度及相對應的壓力所設計。改變該空氣承載301的壓力可對於Z軸平移提供一些控制；然而，能夠藉由改變該空氣承載之壓力所達到的移動範圍有限，同時可能會將非線性引入至該系統內。此外，增加該空氣承載的壓力會提高該空氣承載的堅韌性。經磁性預載的空氣承載可對飛行高度提供較高的控制度而同時消減掉這些問題。

在Z軸方向上的平移可為藉由經過該等線圈繞線304、306的共同電流所控制。圖5A顯示一狀況，其中該等線圈繞線304、306並未啟動，且因而未被磁性吸引至該鐵磁基底平板116。自該氣孔302所逸出之受壓氣體的朝上力度以及該整體平台101的重量是位於一平衡位置處。當該等線圈繞線304、306並未施加吸引力時，該整體平台101的飛行高度501會位於其最大值。該等線圈繞線304、306的磁性耦接可藉由對該鐵磁基底平板116施加吸引磁力來改變平衡位置。

圖5B說明一狀況，其中該等線圈繞線304、306係藉一低於一最大電流的共同電流所啟動。相較於圖5A中的飛行高度501，該等線圈繞線304、306及該鐵磁基底平板116之間的磁性吸引力可降低該飛行高度501。圖5C說明該等線圈繞線係藉一最大電流量所啟動，並因而該飛行高度501會在一最小值處。利用商業可購獲之空氣承載所進行的飛行高度501之適當調整範圍可位於數微米與數十微米之間。在一具體實施例裡，該高度可調整約40微米。圖5A、5B及5C並未依比例所繪製，而且該飛行高度501的變化係經誇大以利說明。

圖5D及5E說明繞於X軸及Y軸的轉動可為藉由該等線圈繞線304、306的差異性電流所控制。在圖5D裡，該整體平台101繞於Y軸而順時針方向轉動。此順時針方向的轉動可為藉由令一比起流經該線圈繞線306之電流而為較大的電流流經該線圈繞線304所達到。從而，該線圈繞線304可施加相較於由該線圈繞線306所施加者為更強的吸引力。在圖5E中，該整體平台101繞於Y軸逆時針方向轉動。此逆時針方向轉動可為藉由令一比起流經該線圈繞線304之電流而為較大的電流流經該線圈繞線306所達到。雖未予說明，然熟諳本項技藝之人士將能瞭解繞於X軸的轉動能藉由以類似方式驅動差異性電流流經該等線圈繞線303及305(即如圖4所示)所達到。圖5D及5E並未依比例所繪製，而且該轉動係經誇大以利說明。亦應注意該等線性馬達在圖5A、5B、5C、5D及5E中經略除，藉此 便於更清晰地說明可利用該等線圈繞線304、306予以控制的移動動力。

熟諳本項技藝之人士將能瞭解可對前揭具體實施例的細節進行許多變化而不致悖離本發明的基本原理。因此，本發明範疇僅應由後載之申請專利範圍所決定。

100‧‧‧定位系統

101‧‧‧整體平台

102‧‧‧磁性軌道

102-1‧‧‧磁性軌道之區段

102-2‧‧‧磁性軌道之區段

102-2a‧‧‧上方區段

102-2b‧‧‧下方區段

102-3‧‧‧磁性軌道之區段

102-3a‧‧‧上方區段

102-3b‧‧‧下方區段

102-4‧‧‧磁性軌道之區段

102-4a‧‧‧上方區段

102-4b‧‧‧下方區段

107‧‧‧線性施力器

108‧‧‧線性施力器

109‧‧‧線性施力器

110‧‧‧線性施力器

115‧‧‧卡盤

116‧‧‧鐵磁基底平板

201‧‧‧間隙

202‧‧‧支撐元件

203‧‧‧支撐元件

204‧‧‧支撐元件

205‧‧‧支撐元件

301‧‧‧空氣承載

302‧‧‧氣孔

303‧‧‧線圈繞線

304‧‧‧線圈繞線

305‧‧‧線圈繞線

306‧‧‧線圈繞線

308‧‧‧托架

501‧‧‧飛行高度

圖1係一根據一具體實施例之整體定位系統的俯視圖。

圖2係一根據一具體實施例之磁性軌道的立體圖。

圖3係一根據一具體實施例之整體平台的側視圖。

圖4係一自根據一具體實施例之整體平台底部所見的立視圖。

圖5A係一根據一具體實施例而在一最大飛行高度處之整體平台的側視圖。

圖5B係一根據一具體實施例而在一中間飛行高度處之整體平台的側視圖。

圖5C係一根據一具體實施例而在一最小飛行高度處之整體平台的側視圖。

圖5D係一根據一具體實施例而繞於Y軸順時針旋轉之整體平台的側視圖。

圖5E係一根據一具體實施例而繞於Y軸逆時針旋轉之整體平台的側視圖。

100‧‧‧定位系統

101‧‧‧整體平台

102‧‧‧磁性軌道

102-1‧‧‧磁性軌道之區段

102-2‧‧‧磁性軌道之區段

102-3‧‧‧磁性軌道之區段

102-4‧‧‧磁性軌道之區段

107‧‧‧線性施力器

108‧‧‧線性施力器

109‧‧‧線性施力器

110‧‧‧線性施力器

115‧‧‧卡盤

116‧‧‧鐵磁基底平板

Claims (20)

1. 一種用於定位一工件的系統，其中包含：一整體平台，此者係經組態設定以支撐該工件，該整體平台包含複數個線性施力器；一鐵磁基底平板，此者係經設置於該整體平台的下方處；一空氣承載，此者係位於該平台與該鐵磁基底平板之間，該空氣承載係對於該整體平台提供一漂浮力；一磁性軌道，此者係經直接地耦接於該鐵磁基底平板，並且該磁性軌道建立一磁場，該等線性施力器各者可運作以將一電流載荷通過由該磁性軌道所建立的磁場，該等電流可產生力以在三個自由度上對該整體平台提供平面移動；以及至少一線圈繞線，此等係經接附於該整體平台，並且該等至少一線圈繞線利用與該鐵磁基底平板的磁性吸引力以在至少一第四自由度上提供移動。
2. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該等線性施力器之至少一者延伸越過該磁性軌道，並且其中該整體平台係經組態設定以在一由該磁性軌道所定義的工作區域內移動該工件。
3. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該等線性施力器提供在一X軸方向上的移動、在一Y軸方向上的移動以及繞於一Z軸的轉動。
4. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該磁性軌道 包含複數個個別磁鐵，並且其中該等複數個磁鐵係經排置而使得鄰近磁鐵的極性交替。
5. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該等線性施力器係對於該整體平台呈對稱地排置。
6. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該等至少一線圈繞線包含四條線圈繞線，該等四條線圈繞線可運作以利用與該鐵磁基底平板的磁性吸引力來提供在一Z軸方向上的平移、繞於一X軸的轉動及繞於一Y軸的轉動。
7. 如申請專利範圍第6項所述之系統，其中該等四條線圈繞線係對於該整體平台呈對稱地排置。
8. 如申請專利範圍第7項所述之系統，其中該等複數個線性施力器以及該等四條線圈繞線可供在六個自由度上定位該整體平台。
9. 一種用於定位一工件的方法，該方法包含：提供一整體平台以載荷一工件；藉由強迫受壓氣體離出該整體平台的一氣孔以在一鐵磁基底平板與該整體平台之間產生一空氣承載，該空氣承載對該整體平台提供一漂浮力；利用一磁性軌道以產生一磁場，該磁性軌道直接地耦接於該鐵磁基底平板；當出現磁場時，選擇性地驅動一電流通過複數個經接附於該整體平台的線性施力器，使得電流選擇性地產生力，俾使在三個自由度上對該整體平台提供平面移動；以及 選擇性地驅動一電流通過至少一經接附於該整體平台的線圈繞線，藉以利用與該鐵磁基底平板的磁性吸引力而在至少一第四自由度上提供移動。
10. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中該等線性施力器之至少一者延伸越過該磁性軌道，並且其中該整體平台係經組態設定以在一由該磁性軌道所定義的工作區域內移動該工件。
11. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中選擇性地驅動一電流通過複數個線性施力器則產生在一X軸方向上的移動、在一Y軸方向上的移動以及繞於一Z軸的轉動。
12. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中該等線性施力器係對於該整體平台呈對稱地排置。
13. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中該等至少一線圈繞線包含四條線圈繞線，並且其中該方法進一歩包含：選擇性地驅動一電流通過該等四條線圈繞線，以利用與該鐵磁基底平板的磁性吸引力來產生在一Z軸方向上的平移、繞於一X軸的轉動及繞於一Y軸的轉動。
14. 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中該等四條線圈繞線係對於該整體平台呈對稱地排置。
15. 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中該等複數個線性施力器以及該等四條線圈繞線可提供在六個自由度上的移動。
16. 一種用於定位一工件的系統，該系統包含：一裝置，此者係用以在一整體平台上載荷一工件； 一裝置，此者係用以藉由強迫受壓氣體離出該整體平台的一氣孔以在一鐵磁基底平板與該整體平台之間產生一空氣承載，該空氣承載對該整體平台提供一漂浮力；一裝置，此者係用以利用一磁性軌道以產生一磁場，該磁性軌道直接地耦接於該鐵磁基底平板；一裝置，此者係用以在當出現磁場時選擇性地驅動一電流通過複數個經接附於該整體平台的線性施力器，使得電流選擇性地產生力，俾使在三個自由度上對該整體平台提供平面移動；以及一裝置，此者係用以選擇性地驅動一電流通過至少一經接附於該整體平台的線圈繞線，藉以利用與該鐵磁基底平板的磁性吸引力而在至少一第四自由度上提供移動。
17. 如申請專利範圍第16項所述之系統，其中該等線性施力器之至少一者延伸越過該磁性軌道，並且其中該整體平台可在一由該磁性軌道所定義的工作區域內移動。
18. 如申請專利範圍第16項所述之系統，其中該等線性施力器係對於該整體平台呈對稱地排置。
19. 如申請專利範圍第18所述之系統，其中該等至少一線圈繞線包含四條線圈繞線，並且其中該系統進一歩包含：選擇性地驅動一電流通過該等四條線圈繞線，以利用與該鐵磁基底平板的磁性吸引力來產生在一Z軸方向上的平移、繞於一X軸的轉動及繞於一Y軸的轉動。
20. 如申請專利範圍第19項所述之系統，其中該等四條線圈繞線係對於該整體平台呈對稱地排置。