无污染工件加工系统技术方案

一种加工系统，包括壳体，具有内腔和延伸通过所述内腔的中心垂直轴。转子设置在壳体内腔内，并配置为支撑一个或多个工件。至少一个提升致动器配置为使转子沿中心垂直轴在下方无行动垂直位置和上方转移垂直位置之间直线移位。至少一个悬浮致动器在转子上方间隔开，并且配置为对转子施加磁拉力，以使转子从转移垂直位置向上悬浮到工作垂直位置。此外，环形定子组件与壳体联接，围绕转子设置并与转子沿径向向外间隔开，并且环形定子组件包括电机定子，至少一个提升致动器配置为相对于定子组件垂直地移位转子。垂直地移位转子。垂直地移位转子。

【技术实现步骤摘要】
无污染工件加工系统


[0001]本专利技术涉及磁致动器，更具体地涉及磁致动器和轴承，其用于无接触地使加工系统的构件悬浮和旋转。

技术介绍

[0002]用于在基本上没有污染的环境中加工敏感工件的系统(例如用于集成电路的基板)是已知的，且通常包括可密封以避免污染的工作腔。这样的系统可以由磁致动器和轴承驱动，用于在加工操作期间旋转和直线移位用于支撑工件的一个或多个部件。这种磁致动器和磁轴承无接触地移动或移位这些支撑部件，避免了润滑剂的必要性并消除了构件之间的滑动接触，构件之间的滑动接触可能产生碎屑，润滑剂和碎屑都可能污染工作腔。

技术实现思路

[0003]在一个方面，本专利技术是用于加工至少一个工件的加工系统，加工系统包括具有内腔的壳体和延伸通过内腔的中心垂直轴。转子设置在壳体的内腔内，并配置为支撑至少一个工件。至少一个提升致动器配置为使转子沿中心垂直轴在下方无行动垂直位置和上方转移垂直位置之间直线移位。至少一个悬浮致动器在转子上方间隔开，并且配置为对转子施加磁拉力，以使转子从转移垂直位置向上悬浮到工作垂直位置。此外，环形定子组件与壳体联接，围绕转子设置并与转子沿径向向外间隔开，并且环形定子组件包括电机定子，至少一个提升致动器配置为相对于定子组件垂直地移位转子。
[0004]在另一个方面，本专利技术又是用于加工至少一个工件的加工系统，加工系统包括具有内腔的壳体和延伸通过内腔的中心垂直轴。转子设置在壳体的内腔内，并配置为支撑至少一个工件。至少一个提升致动器在转子垂直下方间隔开并具有与转子可接触的可移动的输出部件，并配置为使转子沿中心垂直轴在下方无行动垂直位置和上方转移垂直位置之间直线移位。至少一个悬浮致动器设置在转子上方，并且配置为对转子施加磁拉力，以使转子从转移垂直位置向上悬浮到工作垂直位置。此外，环形定子组件围绕转子设置并与转子沿径向向外间隔开，并且环形定子组件包括电机定子，电机定子配置为当转子处于工作垂直位置时对转子施加磁转矩。这样，当至少一个悬浮致动器将转子维持在工作垂直位置时，转子围绕中心垂直轴角移位。
附图说明
[0005]结合附图阅读时，将更好地理解上述概述以及对本专利技术优选实施例的详细描述。为了说明本专利技术，在附图中展示了目前优选的实施例，它们是图解的。然而，应当理解，本专利技术不限于所示的精确配置和方法。在附图中：
[0006]图1是根据本专利技术的加工系统的轴向横截面视图，所示转子处于无行动位置；
[0007]图2是加工系统的轴向横截面视图，所示转子处于转移位置；
[0008]图3是加工系统的轴向横截面视图，所示转子处于工作位置；
[0009]图4是图3的局部放大剖视图；
[0010]图5是通过图1的线5
‑
5的视图；
[0011]图6是通过图1的线6
‑
6的视图；
[0012]图7是转子的轴向横截面视图；
[0013]图8是转子的目前优选的结构的透视图；
[0014]图9是转子的可选的结构的剖切透视图；
[0015]图10是壳体的目前优选的结构的轴向视图；
[0016]图11是另一个加工系统的轴向横截面视图，所示壳体的可选的结构；以及
[0017]图12是另一个加工系统的轴向横截面视图，所示另一个壳体的可选的结构和提升致动器的可选的定位。
具体实施方式
[0018]在以下描述中使用某些术语只是为了方便而不是限制。词语“下”、“上”、“向上”、“向下”和“下侧”在附图中指定参考的方向。词语“内”、“向内”和“外”、“向外”分别是指朝向和远离所描述构件的指定中心线或几何中心的方向，具体含义从说明书的上下文中显而易见。此外，如本文所使用的，词语“连接”和“接合”分别旨在包括两个构件之间没有任何其他构件插入其间的直接连接以及其中一个或多个其他构件插入其间的构件之间的间接连接。术语包括上述具体提及的词语、其派生词以及具有类似含义的词语。
[0019]现在详细参考附图，其中相同的数字用于自始至终指示相同的构件，图1
‑
12所示的是用于加工至少一个工件WP的加工系统10。一个或多个工件WP优选地都是集成电路的基板，但可以是必须在基本无污染的环境中执行加工的任何其他构件或组件，如下文进一步详细讨论。基本上，加工系统10包括壳体12、转子14、至少一个提升致动器16、至少一个悬浮致动器18、环形定子组件20、加工工具22和加载/卸载臂24(图1)。壳体12优选是密封的，转子14悬浮且无接触地旋转，这样一个或多个工件WP在基本上没有污染的环境中加工。
[0020]更具体地，壳体12通常为圆柱形，并具有内腔13和延伸通过腔13的中心垂直轴线A
V
。转子14设置在壳体腔13内，并配置为支撑至少一个工件WP。至少一个提升致动器16设置在转子14的下方，具有与转子14可接触的可移动部分17，并且配置为沿中心垂直轴线A
V
在下方无行动垂直位置p
I
(图1)和上方转移垂直位置p
T
(图2)之间使转子14直线移位，并且特别地配置为使转子14相对于定子组件20直线移位。优选地，提升致动器16附接到或/和至少部分地设置在壳体基壁15的下方，以便每个致动器16的至少一部分延伸通过基壁15并进入壳体腔13。此外，至少一个悬浮致动器18设置在转子14的上方(即，垂直地间隔开以便位于转子14的上表面)并且优选地安装在壳体12上。每个悬浮致动器18配置为对转子14施加磁拉力F
M
(图4)，以使转子14从转移垂直位置p
T
(图2)向上悬浮到工作垂直位置p
W
(图3)，然后在加工操作期间将转子14维持在工作位置p
W
。
[0021]此外，环形定子组件20从壳体12径向向外设置并与壳体12联接，从而围绕(即围绕或环绕)设置并与转子14径向向外隔开。定子组件20包括电机定子26，电机定子26配置为当转子14处于工作垂直位置p
W
时对转子14施加磁转矩，如下文进一步详细讨论。这样，转子14围绕垂直轴线或中心垂直轴线A
V
或与中心垂直轴线A
V
平行的另一轴线(未显示)角移位，而至少一个悬浮致动器18将转子14维持在工作垂直位置p
W
。
[0022]当由悬浮致动器18悬浮并由电机定子26角移位时，加工工具22对至少一个工件WP执行一个或多个加工操作。本领域技术人员已知各种各样的加工工具，并且加工工具可以包括工具以及不同类型的能源，所述工具用于将基板暴露于各种不同气体、改变腔13内的压力和温度。尽管被描述为位于壳体12的顶部，但工具22可以位于壳体12内或上的任何位置，包括位于工件WP的下方或旁边，或位于不同位置的组合。
[0023]在特定的加工操作完成之后，悬浮致动器18缓慢地将转子14从工作垂直位置p
W
垂直向下地降至转移垂直位置p
T<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种加工系统，用于加工至少一个工件，所述加工系统包括：壳体，具有内腔和延伸通过所述内腔的中心垂直轴线；转子，设置在所述壳体的内腔内，并配置为支撑所述至少一个工件；至少一个提升致动器，配置为使所述转子沿所述中心垂直轴线在下方无行动垂直位置和上方转移垂直位置之间直线移位；至少一个悬浮致动器，在所述转子上方间隔开，并且配置为对所述转子施加磁拉力，以使所述转子从转移垂直位置向上悬浮到工作垂直位置；以及环形定子组件，与所述壳体联接，围绕所述转子设置并与所述转子径向向外间隔开，所述环形定子组件包括电机定子，所述至少一个提升致动器配置为相对于所述定子组件垂直地移位所述转子。2.根据权利要求1所述的加工系统，其中所述电机定子配置为当所述转子在工作垂直位置时在所述转子上施加磁转矩，使得所述转子角移位，同时所述至少一个悬浮致动器将所述转子维持在工作垂直位置。3.根据权利要求2所述的加工系统，其中：所述定子组件还包括围绕所述中心垂直轴线周向地间隔开的至少三个径向致动器，每个径向致动器配置为在所述转子上沿径向方向施加磁力；并且所述加工系统还包括至少一个第一径向位置传感器和至少一个第二径向位置传感器和控制器，所述第一径向位置传感器配置为感测所述转子沿第一水平轴线的位置，所述第二径向位置传感器配置为感测所述转子沿第二水平轴线的位置，所述控制器与所述至少一个第一径向位置传感器和所述至少一个第二径向位置传感器联接，所述控制器配置为操作所述至少三个径向致动器，使得当所述定子在工作垂直位置时，所述定子保持以所述中心轴线为中心。4.根据权利要求1所述的加工系统，其中所述至少一个提升致动器包括围绕所述中心轴线周向地间隔开的至少三个提升致动器。5.根据权利要求1所述的加工系统，其中所述至少一个提升致动器垂直地设置在所述转子的下方，并且具有与所述转子可接触的可移动输出部件。6.根据权利要求1所述的加工系统，其中所述至少一个提升致动器包括基座和相对于所述基座可沿致动器轴线直线移位的输出部件，所述致动器轴线平行于所述中心垂直轴线或与所述中心垂直轴线共线，所述输出部件具有与所述转子可接触的外端，使得所述输出部件的直线移位将所述转子垂直地移位。7.根据权利要求6所述的加工系统，其中所述转子包括具有上轴向端和下轴向端的圆管状部分，所述管状部分限定了孔和从所述管状部分的上端径向向内延伸的法兰部分，所述至少一个提升致动器至少部分地位于所述转子的管状部分的孔内，使得所述至少一个提升致动器的输出部件的外端与所述转子的法兰部分可接触。8.根据权利要求6所述的加工系统，还包括控制器，配置为操作所述至少一个提升致动器，使得所述输出部件：垂直向上地移位，以使所述转子从无行动垂直位置垂直向上地移位至转移垂直位置；或垂直向下地移位，以使所述转子从转移垂直位置垂直向下地移位至无行动垂直位置。
9.根据权利要求8所述的加工系统，其中：所述控制器或其他控制器配置为操作所述至少一个悬浮致动器，以使得：激活所述至少一个悬浮致动器，使得所述转子悬浮离开所述输出部件的外端，以从转移垂直位置向上移位至工作垂直位置；以及停用所述至少一个悬浮致动器，使得所述转子从工作垂直位置垂直向下地移位至转移垂直位置，使得所述转子被支撑在所述至少一个提升致动器的输出部件的外端上。10.根据权利要求1所述的加工系统，其中所述转子包括圆形主体、外周和多个磁性材料部分，所述圆形主体具有与所述壳体的中心垂直轴线同轴的中心线，所述多个磁性材料部分位于所述外周并围绕所述中心线周向地间隔开，所述电机定子配置为在每个磁性材料部分上施加磁力，以使所述转子围绕所述中心轴线角移位。11.根据权利要求10所述的加工系统，其中所述转子的每个磁性材料部分是所述转子的整体铁磁部分，由气隙与相邻的磁性部分周向地间隔开，或者每个磁性材料部分是附接到所述转子的其余部分的永磁体。12.根据权利要求1所述的加工系统，其中所述转子包括可由所述电机定子磁接合的圆形基体，以及安装到所述圆形基体并配置为支撑所述至少一个工件的支撑部。13.根据权利要求1所述的加工系统，还包括控制器，配置为在所述至少一个提升致动器已使所述转子垂直地移位至转移垂直位置之后激活所述至少一个悬浮致动器，使得所述转子悬浮离开所述至少一个提升致动器。14.根据权利要求1所述的加...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：斯凯孚加拿大有限公司，
类型：发明
国别省市：