磁悬浮系统、用于磁悬浮系统的载体和操作磁悬浮系统的方法技术方案

技术编号:20883488 阅读:30 留言:0更新日期:2019-04-17 13:25
提供一种磁悬浮系统。所述磁悬浮系统包括:基部结构(110);载体(120),可相对于所述基部结构(110)移动;和至少一个主动磁性轴承(112),经构造以将所述载体(120)非接触地保持在所述基部结构(110)处。所述载体(120)包括第一载体部分(121)和第二载体部分(122),所述第一载体部分经构造以与所述基部结构(110)磁性地相互作用,所述第二载体部分经构造以承载物体(10),其中所述第一载体部分(121)和所述第二载体部分(122)经由柔性连接件(125)彼此连接。此外,描述了一种用于磁悬浮系统的载体和一种操作磁悬浮系统的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】磁悬浮系统、用于磁悬浮系统的载体和操作磁悬浮系统的方法
本公开内容的实施方式涉及一种经构造以非接触地保持、定位和/或运输载体的磁悬浮系统。其它实施方式涉及一种用于磁悬浮系统的载体和操作磁悬浮系统的方法。更特别地,描述了一种经构造以非接触地运输载体通过真空系统的磁悬浮系统,其中载体可以承载物体(例如基板),特别是在基本上竖直的定向中。
技术介绍
磁悬浮系统可以用于相对于基部结构非接触地运输载体,例如在次大气压(sub-atmosphericpressure)下。由载体承载的物体(例如基板)可从真空系统中的第一位置(例如装载位置)运输至真空系统中的第二位置(例如沉积位置)。磁悬浮系统可提供载体的非接触运输,和由此而来的无摩擦运输,并且可减少在真空处理系统中产生小颗粒。磁悬浮系统一般包括一个或多个主动控制磁性轴承,经构造以借助磁力在预定距离处将载体保持在基部结构处。当载体在载体的其中一个自然频率下振动时,载体位置的主动控制可能产生问题。特别地,在特定条件下,由磁悬浮系统的主动磁性轴承的主动控制可放大(amplify)载体的自然振动,而可能导致载体的共振激发。主动磁性轴承的复杂的控制算法可用于减少载体振动。然而,减少或避免磁悬浮系统的载体的振荡可能具有挑战性,特别是因为载体的振荡行为可能决定在载体以及载体所承载的物体的尺寸、形状和材料。载体的振荡可能负面地影响载体的运输稳定性和定位精度。因此,改善磁悬浮系统的载体的运输和定位精度会是有利的。此外,提供用于磁悬浮系统的载体会为有利的,所述载体适于精准地和准确地运输和保持在磁悬浮系统的基部结构处。
技术实现思路
鉴于上述,提供了一种磁悬浮系统、一种用于磁悬浮系统的载体和一种操作磁悬浮系统的方法。根据本公开内容的一个方面,提供了一种磁悬浮系统。磁悬浮系统包括:基部结构;载体,可相对于基部结构移动;和至少一个主动磁性轴承,经构造以非接触地在基部结构处保持载体,其中载体包括第一载体部分和第二载体部分,第一载体部分经构造以与基部结构磁性地相互作用,第二载体部分经构造以承载物体,其中第一载体部分和第二载体部分经由柔性连接件彼此连接。根据本公开内容的其它方面,提供了一种用于磁悬浮系统的载体。载体包括第一载体部分和第二载体部分,第一载体部分经构造以与磁悬浮系统的基部结构相互作用,磁悬浮系统经构造以非接触地保持、定位和/或运输载体;第二载体部分经构造以承载物体,其中第一载体部分和第二载体部分经由柔性连接件彼此连接。根据本公开内容的其它方面,提出一种真空系统。真空系统包括真空腔室;沉积源,布置在真空腔室中;和根据本文所述任何实施方式的磁悬浮系统。磁悬浮系统经构造以非接触地运输载体,载体承载物体,所述物体将在真空腔室的沉积区域中被涂覆。根据本文所述的其它方面,提供了一种操作磁悬浮系统的方法。方法包括提供载体,载体包括第一载体部分和第二载体部分,第一载体部分和第二载体部分经由柔性连接件彼此连接;布置将被承载在第二载体部分上的物体;和用至少一个主动磁性轴承将载体非接触地保持在基部结构处,其中第一载体部分与基部结构磁性地相互作用。本公开内容的其它方面、优点和特征通过描述和附图更为清楚。附图说明为了可详细地了解本公开内容的上述特征,可以参考实施方式来获得简要概括于上文的本公开内容的更特定的描述。附图涉及本公开内容的实施方式并描述于下文。典型实施方式示出在附图中并在以下描述中详细地阐述。图1示出根据本文所述实施方式的磁悬浮系统的示意性剖面图;图2示出根据本文所述实施方式的磁悬浮系统的示意性剖面图;图3示出根据本文所述实施方式的磁悬浮系统的示意性剖面图;图4示出根据本文所述实施方式的磁悬浮系统的示意性剖面图;图5A示出根据本文所述实施方式的用于磁悬浮系统的载体的示意性前视图;图5B示出图5A的载体的上部分的示意性透视图;图6示出根据本文所述实施方式的用于磁悬浮系统的载体的上部分的示意性剖面图;和图7示出根据本文所述实施方式的操作磁悬浮系统的方法的流程图。具体实施方式将详细参考各种实施方式,实施方式的一个或多个示例示出在附图中。各示例提供说明的方式而被提供,并且不意味为限制。例如,作为实施方式的一部分而说明或描述的特征可用于任何其它实施方式或与任何其它实施方式结合,以获得进一步的实施方式。本公开内容意欲包括这些调整和变化在附图的以下说明中,相同附图标记指示相同或类似的元件。一般来说,仅描述涉及个别实施方式的相异处。除非另有说明,一个实施方式中的一部分或方面的说明也可应用于另一实施方式中的对应部分或方面图1示出根据本文所述实施方式的磁悬浮系统100的剖面图。磁悬浮系统100包括基部结构110和载体120。载体120非接触地保持在基部结构110处,并且相对于基部结构110是可移动的。基部结构110可包括一个或多个静止的轨(tracks)或轨道(rails),其中磁悬浮系统的主动控制磁性单元可设置在轨或轨道处。在图1中所示的实施方式中,基部结构110包括顶部轨道,所述顶部轨道布置在载体120的上方,其中载体120保持在顶部轨道的下方。替代地或另外地,基部结构110可包括底部轨道,所述底部轨道布置在载体的下方,其中载体保持在底部轨道的上方。替代地或另外地,基部结构110可包括至少一个侧轨道,所述至少一个侧轨道布置在载体120的一侧或两个相对侧。磁悬浮系统100包括至少一个主动磁性轴承112,经构造以非接触地在基部结构110处保持载体120。可设置数个主动磁性轴承。该至少一个主动磁性轴承112可经构造以产生作用于基部结构110和载体120之间的磁力,使得载体非接触地保持在相距基部结构的预定距离处。在一些实施方式中,该至少一个主动磁性轴承112经构造以产生作用于第一方向V(一般为基本上竖直的方向)中的磁力,使得在第一方向中的顶部轨道和载体之间的距离可保持为基本上恒定。在一些实施方式中,该至少一个主动磁性轴承112包括致动器113。致动器113布置在基部结构110处,特别是布置在基部结构110的顶部轨道处。致动器113可包括可控制磁体,例如是电磁体。致动器113可为主动可控制的,用于保持基部结构110和载体120之间的预定距离。磁性配对件118可布置在载体120处,特别是布置在载体的头部。载体的磁性配对件118可与基部结构的致动器113磁性相互作用。例如,输出参数(例如施加至致动器113的电流)可根据输入参数控制(例如载体和基部结构之间的距离)而被控制。特别地,基部结构110的顶部轨道和载体120之间的距离可通过距离传感器测量,并且致动器113的磁场强度可根据已测量的距离而设定。特别地,磁场强度可在距离大于预定阀值的情况中增加,并且磁场强度可在距离小于阀值的情况中减少。致动器113可在闭环回路或反馈控制中被控制。根据载体120的尺寸、形状和材料,载体的所谓的“本征模态(eigenmodes)”或自然振动可能通过主动磁性轴承来阻碍载体位置的稳定和稳健控制。在载体的本征频率(eigenfrequencies)处的已经非常小的激发振幅可能导致载体的大的共振。根据本征频率的频率范围,振动可通过主动磁性轴承被更加地放大。主动磁性轴承的复杂的控制算法和/或特殊形状的载体可用于在磁悬浮期间减少载体的自然振动。然而,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁悬浮系统,包括:基部结构(110);载体(120),可相对于所述基部结构(110)移动;和至少一个主动磁性轴承(112),经构造以将所述载体(120)非接触地保持在所述基部结构(110)处;其中所述载体(120)包括第一载体部分(121)和第二载体部分(122),所述第一载体部分经构造以与所述基部结构(110)相互作用,所述第二载体部分经构造以承载物体(10),所述第一载体部分(121)和所述第二载体部分(122)经由柔性连接件(125)彼此连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种磁悬浮系统,包括:基部结构(110);载体(120),可相对于所述基部结构(110)移动;和至少一个主动磁性轴承(112),经构造以将所述载体(120)非接触地保持在所述基部结构(110)处;其中所述载体(120)包括第一载体部分(121)和第二载体部分(122),所述第一载体部分经构造以与所述基部结构(110)相互作用,所述第二载体部分经构造以承载物体(10),所述第一载体部分(121)和所述第二载体部分(122)经由柔性连接件(125)彼此连接。2.如权利要求1所述的磁悬浮系统,其中所述柔性连接件(125)包括柔性材料,特别是弹性材料(126)。3.如权利要求1或2所述的磁悬浮系统,其中所述第一载体部分(121)是载体头部,所述载体头部部分地或全部地布置在所述第二载体部分(122)的上方。4.如权利要求1-3任一项所述的磁悬浮系统,其中所述至少一个主动磁性轴承(112)包括致动器(113)和磁性配对件(118),所述致动器布置在所述基部结构(110)处,所述磁性配对件布置在所述第一载体部分(121)处,其中所述致动器(113)可控制以用于保持所述基部结构(110)和所述载体(120)之间的预定距离。5.如权利要求1-4任一项所述的磁悬浮系统,其中所述柔性连接件(125)在第一方向(V)中是可弹性变形的,所述第一方向对应于所述至少一个主动磁性轴承(112)控制所述基部结构(110)和所述载体(120)之间的距离的方向。6.如权利要求1-5任一项所述的磁悬浮系统,其中所述柔性连接件(125)将所述第二载体部分(122)保持在所述第一载体部分(121)的下方,使得间隙(124)被提供在所述第一载体部分和所述第二载体部分之间。7.如权利要求1-6任一项所述的磁悬浮系统,其中所述柔性连接件包括桥接元件(130)、第一弹性元件(131)和第二弹性元件(132),所述第一弹性元件作用在所述桥接元件和所述第一载体部分(121)之间,所述第二弹性元件作用在所述桥接元件和所述第二载体部分(122)之间。8.如权利要求1-7任一项所述的磁悬浮系统,其中所述柔性连接件(125)包括第一桥接元件(133)和第二桥接元件(134),其中所述第一载体部分和所述第二载体部分被夹持在所述第一桥接元...

【专利技术属性】
技术研发人员:克里斯蒂安·沃尔夫冈·埃曼
申请(专利权)人:应用材料公司
类型:发明
国别省市:美国,US

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