[发明专利]在真空环境中非接触式运输载体的磁浮系统及方法

说明书

一种位于真空环境中的磁浮系统，及一种在真空环境中非接触式地运输载体的方法。系统包含：在正方向上可非接触式地移动的载体；至少一磁性轴承，被构造为在与重力相反的保持方向上对载体施加磁力，并将载体非接触式地保持于磁性轴承处；以及作用于载体上的减振装置，减振装置被构造为在与正方向和保持方向垂直的横方向上抑制载体振动。

技术领域

本公开内容的实施方式是有关于一种磁浮系统及一种在真空环境中非接触式地运输载体的方法。本公开内容的实施方式尤其是有关于一种构造为非接触地保持、定位和/或运输载体通过真空系统的磁浮系统，其中载体可(尤其是在基本上垂直的定向中)承载如基板的物体。更具体地，本公开内容描述的方法适于在与正方向和保持方向垂直的横方向上能够抑制载体的振动，载体在所述正方向中运输，所述保持方向与重力相反。

背景技术

磁浮系统可应用于相对于基础结构的载体的非接触式运输，例如在次大气压(sub-atmospheric pressure)下。由载体承载的如基板的物体可由真空系统中的第一位置(即装载位置)运输至真空系统中的第二位置(即沉积位置)。磁浮系统可允许非接触式且因此无摩擦的载体运输，并且可减少真空处理系统中小粒子的产生。

磁性轴承的预期性能可与机械弹簧进行比较。吸引型磁体之间的距离越大，试图重整磁体的力就越大。由于磁体之间没有机械接触，在相对运动的期间只会发生微量的减振效果。被支撑并悬浮载体的质量和磁体的弹力产生几乎无减振的机械振荡。通常需要20秒或更长时间，才能使特定范围中(约10、20或30赫兹)的振动逐渐减弱至可容忍的数值。

同时，有时必须在基板上形成微米或甚至纳米范围的结构，因此必须将基板非常精准的定位。然而，载体的振荡可能对载体的运输稳定性及载体的定位准确性造成负面影响。减低、抑制或避免磁浮系统中载体的振荡可能是有挑战性的。于是，改善磁浮系统的运输稳定性及定位准确性将是有益的。

发明内容

根据本公开内容的一个方面，提出一种在真空环境中的磁浮系统。所述磁浮系统包含可在正方向上非接触式地移动的载体，至少一个磁性轴承，被构造为在与重力相反的保持方向上对载体施加磁力，并将载体非接触式地保持于磁性轴承处，以及作用于所述载体上的减振装置。所述减振装置被构造为在与正方向及保持方向垂直的横方向上抑制载体振动。

根据本公开内容的另一方面，提出一种在真空环境中非接触式地运输载体的方法。所述方法包含以下步骤：在与重力相反的保持方向上在载体上施加磁力，以非接触式地保持载体，在正方向上移动载体，以及在与正方向及保持方向垂直的横方向上抑制载体振动。

本公开内容的装置及方法提供了在真空环境中用于保持、定位和/或移动载体的改良的磁浮系统，并允许在真空环境中运输载体时，具有改善的载体运输稳定性及定位准确性。

根据从属权利要求、说明书及附图，本公开内容的其他方面、优点和特征皆是显而易见的。

附图说明

为了使本公开内容的前述特征能被详细理解，可通过参照特定实施方式来获得上述简要概括的本公开内容的更具体的描述。附图有关于本公开内容的实施方式并描述如下：

图1a示出了根据本发明所述的实施方式的一种磁浮系统的剖面示意图，其中通过排斥型磁体(repellent magnets)实现横向的稳定性；

图1b示出了根据本发明所述的实施方式一种磁浮系统的剖面示意图，其中通过吸引型磁体(attracting magnets)实现垂直及横向的稳定性；

图2a示出了根据本发明所述的实施方式的图1b的细节B的剖面图，其中示出了布置于载体处的移动式减振部件；

图2b示出了根据本发明所述的实施方式的图2a的移动式减振部件的剖面图，所述移动式减振部件设计为消散减振器(dissipating damper)；