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KR102654132B1 - 기판 이송 진공 플랫폼 - Google Patents

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KR102654132B1
KR102654132B1 KR1020227027476A KR20227027476A KR102654132B1 KR 102654132 B1 KR102654132 B1 KR 102654132B1 KR 1020227027476 A KR1020227027476 A KR 1020227027476A KR 20227027476 A KR20227027476 A KR 20227027476A KR 102654132 B1 KR102654132 B1 KR 102654132B1
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KR
South Korea
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enclosure
vacuum chamber
feedthrough
atmosphere
movable
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KR1020227027476A
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크리스토퍼 호프마이스터
마틴 호섹
Original Assignee
퍼시몬 테크놀로지스 코포레이션
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Abstract

상부에 적어도 하나의 기판을 지지하도록 구성된 제1 디바이스; 및 제1 이송으로서, 그와 연결된 디바이스를 갖는 제1 이송을 포함하는 장치. 이송은 디바이스를 운반하도록 구성된다. 이송은, 선형 경로를 따라 서로에 대해 이동가능한 복수의 지지부들; 지지부들을 적어도 부분적으로 서로 체결(couple)하는 적어도 하나의 자기 베어링을 포함한다. 자기 베어링들 중 제1 자기 베어링은 제1 영구 자석 및 제2 자석을 포함한다. 제1 영구 자석은 지지부들 중 제1 지지부와 연결된다. 제1 지지부와 연결된 자기장 조절부를 포함하고, 자기장 조절부는 제2 자석에 대해 제1 영구 자석의 자기장 영향을 변동하고 및/또는 제1 영구 자석을 이동시키도록 구성된다.

Description

기판 이송 진공 플랫폼{Substrate transport vacuum platform}
예시적이고 비-제한적인 실시예는 일반적으로 기판을 이송하는 시스템에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 선형 구성을 갖는 진공에서의 기판 이송 시스템에 관한 것이다.
반도체용 기판 처리 시스템, LED, 또는 다른 적절한 애플리케이션은 진공 또는 다른 적합한 환경에서 기판의 이송을 수반할 수 있다. 진공 이송을 필요로 하는 애플리케이션에서, 단일 사용 또는 선택적으로 탠덤(tadem) 또는 쿼드(quad) 프로세스 모듈들의 교번 사용을 수반하는 플랫폼 아키텍처가 있다. 단일 처리 모듈들은 단일 처리 위치를 가질 수 있고, 반면에 탠덤 또는 쿼드 프로세스 모듈들은 2개의 처리 위치들을 가질 수 있어 2개의 기판들은 서로 옆에서 처리되고 동시에 진공 로봇에 의해 들어올려지거나 위치될 수 있다. 상기 프로세스 모듈들은 일반적으로 프로세스 모듈들과 로드 락들 사이에서 기판을 전달하는 로봇을 갖는 진공 챔버 상에 방사 배열로 배치된다. 문제는 많은 모듈들이 제공되는 프로세스 모듈들의 사용에서 발생한다. 큰 방사상 이송 챔버는, 로드 락들로 그리고 로드 락들로부터, 그리고 상기 하나 이상의 모듈로 그리고 상기 하나 이상의 모듈로부터, 기판들을 이송하는 것이 요구되어, 큰 면적 또는 바닥 공간을 필요로 한다. 마이크로-전자 제조 환경에서 면적 비용의 확보가 어려워, 감소된 면적을 갖는 기판 이송 플랫폼에 대한 요구가 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는, 전술한 문제점 및 요구들을 해결할 수 있는 기판 이송 진공 플랫폼 및 시스템을 제공하는 것이다.
예시적인 실시예의 일 측면에 따르면, 장치가 제공되며, 상기 장치는 상부에 적어도 하나의 기판을 지지하도록 구성된 제1 디바이스; 및 제1 이송으로서, 그와 연결된 상기 디바이스를 갖는 제1 이송을 포함하고, 상기 이송은 상기 디바이스를 운반하도록 구성되며, 상기 이송은, 선형 경로를 따라 서로에 대해 이동가능한 복수의 지지부들; 상기 지지부들을 적어도 부분적으로 서로 체결(couple)하는 적어도 하나의 자기 베어링으로서, 상기 자기 베어링들 중 제1 자기 베어링은 제1 영구 자석 및 제2 자석을 포함하고, 상기 제1 영구 자석은 상기 지지부들 중 제1 지지부와 연결된, 자기 베어링; 및 상기 제1 지지부와 연결된 자기장 조절부를 포함하고, 상기 자기장 조절부는 상기 제2 자석에 대해 상기 제1 영구 자석의 자기장 영향을 변동하고 및/또는 상기 제1 영구 자석을 이동시키도록 구성된다.
예시적인 실시예의 다른 측면에 따르면, 장치가 제공되며, 상기 장치는 상부에 적어도 하나의 기판을 지지하도록 구성된 디바이스; 및 이송으로서, 그와 연결된 상기 디바이스를 갖는 이송을 포함하고, 상기 이송은 상기 디바이스를 운반하도록 구성되며, 상기 이송은, 제1 용량성 인터페이스를 포함하는 제1 지지부; 및 제2 용량성 인터페이스를 포함하는 제2 지지부를 포함하고, 상기 제2 지지부는 선형 경로를 따라 상기 제1 지지부에 이동가능하게 연결되며, 상기 제1 및 제2 용량성 인터페이스들은, 비-접촉 용량성 전력 커플링을 제공하고 상기 제1 및 제2 용량성 인터페이스들 사이의 열 전달을 허용하도록, 서로에 대한 크기, 형상, 및 위치가 결정된다.
예시적인 실시예의 다른 측면에 따르면, 장치가 제공되며, 상기 장치는 상부에 적어도 하나의 기판을 지지하도록 구성된 디바이스; 및 이송으로서, 그와 연결된 상기 디바이스를 갖는 이송을 포함하고, 상기 이송은 상기 디바이스를 운반하도록 구성되며, 상기 이송은, 선형 경로를 따라 서로에 대해 이동가능한 복수의 지지부들로서, 상기 지지부들 중 제1 지지부는 상부에 열 라디에이터를 포함하는, 지지부들; 상기 지지부들을 적어도 부분적으로 체결하는 제1 자기 베어링으로서, 상기 제1 자기 베어링은 비-접촉 베어링인, 제1 자기 베어링; 상기 지지부들 사이의 비-접촉 전력 커플링인 제1 전력 커플링; 및 상기 제1 지지부에 연결된 제1 열 펌프를 포함하고, 상기 제1 자기 베어링 및 상기 제1 전력 커플링 중 적어도 하나는 적어도 하나의 능동 열 생성 구성요소를 포함하고, 상기 제1 열 펌프는 상기 적어도 하나의 능동 열 생성 구성요소로부터의 열을 상기 열 라디에이터로 펌핑하도록 구성된다.
다른 측면에 따르면, 예시적인 방법은 제1 지지부를 자기 베어링을 포함하는 제2 지지부에 체결(coupling)하는 단계로서, 상기 제1 지지부는 상기 제2 지지부에 대하여 선형 경로를 따라서 상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부가 접촉하지 않은 채로 이동가능하고, 상기 자기 베어링은 상기 제1 지지부 상에 영구 자석을 포함하는, 단계; 상기 제1 지지부 상에 자기장 조절부를 위치시키는 단계로서, 상기 자기장 조절부는 상기 자기 베어링의 제2 자석에 대해 상기 제1 영구 자석의 자기장 영향을 변동하고 및/또는 상기 제1 영구 자석을 이동시키도록 구성된, 단계; 및 제1 디바이스를 상기 제1 또는 제2 지지부에 연결하는 단계를 포함하고, 상기 지지부들은 상기 디바이스를 이동시키도록 구성되며, 상기 제1 디바이스는 상기 제1 디바이스의 이동 동안 그 상의 적어도 하나의 기판을 지지하도록 구성된다.
다른 측면에 따르면, 예시적인 방법은 이송을 제공하는 단계; 및 디바이스를 상기 이송에 연결하는 단계를 포함하며, 상기 이송은, 제1 용량성 인터페이스를 포함하는 제1 지지부; 및 제2 용량성 인터페이스를 포함하는 제2 지지부를 포함하고, 상기 제2 지지부는 선형 경로를 따라 상기 제1 지지부에 이동가능하게 연결되며, 상기 제1 및 제2 용량성 인터페이스들은, 비-접촉 용량성 전력 커플링을 제공하고 상기 제1 및 제2 용량성 인터페이스들 사이의 열 전달을 허용하도록, 서로에 대한 크기, 형상, 및 위치가 결정되며, 상기 디바이스는, 상기 디바이스가 상기 이송에 의해 이동하는 동안 그 상의 적어도 하나의 기판을 지지하도록 구성되고, 상기 이송은 상기 디바이스를 이동시켜 그에 의해 상기 적어도 하나의 기판을 이동시키도록 구성된다.
다른 측면에 따르면, 예시적인 실시예는 기계에 의해 판독가능한 비-일시적 프로그램 저장 디바이스로 제공되고, 상기 기계에 의해 실행가능한 프로그램 명령들을 현실적으로 구체화하여 동작들을 수행하며, 상기 동작들은, 이송기(transporter) 내 제1 지지부와 제2 지지부 사이의 거리를 결정하는 단계를 포함하고, 상부에 적어도 하나의 기판을 지지하도록 구성된 제1 디바이스는 상기 제1 지지부에 연결되며, 상기 지지부들은 선형 경로를 따라 서로에 대해 이동가능하고, 상기 제1 및 제2 지지부들은 자기 베어링에 의해 서로 체결되며, 상기 자기 베어링은 제1 영구 자석 및 제2 자석을 포함하고, 상기 제1 영구 자석은 상기 제1 지지부에 연결되며, 상기 이송기는 상기 제1 지지부와 연결된 자기장 조절부를 포함하고, 상기 자기장 조절부는 상기 제2 자석에 대해 상기 제1 영구 자석의 자기장 영향을 변동하고 및/또는 상기 제1 영구 자석을 이동시키도록 구성되며, 상기 이송기는 그와 연결된 디바이스를 포함하고, 상기 동작들은 상기 자기장 조절부를 제어하여 상기 제1 및 제2 지지부들 사이의 상기 거리를 실질적으로 유지하는 단계를 더 포함한다.
상기의 측면들 및 다른 특징들은 첨부 도면을 참조하여 이하의 설명에서 설명된다:
도 1은 예시적인 기판 이송 플랫폼의 평면도이다;
도 2는 예시적인 기판 이송 플랫폼의 평면도이다;
도 3은 예시적인 기판 이송 플랫폼의 개략적인 단면도이다;
도 4는 예시적인 기판 이송 플랫폼의 개략적인 부분 단면도이다;
도 5는 예시적인 기판 이송 플랫폼의 개략적인 단면도이다;
도 6은 예시적인 기판 이송 플랫폼의 개략적인 단면도이다;
도 7은 전력 커플링의 도면이다;
도 8은 전력 커플링의 도면이다;
도 9는 예시적인 기판 이송 플랫폼의 도면이다;
도 10은 히트 펌프의 도면이다;
도 11은 열 대비 압력 전달 비율 그래프이다;
도 12는 통신 커플링을 나타낸 도면이다;
도 13은 전력 커플링의 도면이다;
도 14는 전력 커플링의 도면이다;
도 15는 제어 알고리즘을 나타낸 도면이다;
도 16은 구동부의 부분 단면도이다;
도 17은 구동부의 부분 단면도이다;
도 18은 구동부의 부분 단면도이다;
도 19는 구동부의 부분 단면도이다;
도 1은 예시적인 기판 이송 시스템 및 로봇(100)의 개략적인 평면도가 도시되어 있다. 비록 특징들이 도면에 도시된 예시적인 실시예를 참조하여 설명되지만, 본 발명이 다른 실시예들의 많은 형태들로 실시될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 재료 또는 요소들의 임의의 적합한 크기, 형태 또는 종류가 사용될 수 있다.
개시된 예시적인 실시예는 반도체 또는 다른 적절한 장치들의 제조에 이용되는 진공 처리 및 이송 시스템들에 관한 것이다. 나타난 이송 시스템은 직사각형의 이송 챔버들을 갖는 시스템들에 관한 것이지만, 다른 측면들에서, 자동화는 임의의 적합한 시스템, 선형, 방사형 또는 이들의 조합에 관한 것일 수 있다. 다른 접근들은 하나 이상의 선형 구동 기판 지지부들, 하나 이상의 선형 구동 로봇들, 및 부분적인 서비스 루프를 갖거나 서비스 루프가 없는 선형 구동 로봇들을 제공하는 것을 포함하는 것으로 간주된다. 개시된 사항들은 단지 예시적인 것이며 다른 예들의 조합들 및 하위 조합들이 주어진 어플리케이션에 대한 최적화를 위해 제공될 수 있다. 종래의 로봇 구동들은, 웨이퍼들을 모든 모듈들로 이송하는 단일 로봇, 각각이 웨이퍼들을 모듈들 절반으로 이송하는 2개 이상의 로봇들 또는 예를 들어 각각이 웨이퍼들을 2개의 대향 모듈들 또는 다른 모듈들로 이송하는 것이 제공되는 것과 같이, 선형 이송 특징들과 결합될 수 있다. 여기서, 다른 동작 모드들이 지지될 수 있는데, 예를 들어 하나 또는 하나 이상의 2개의 단부 이펙터 웨이퍼 교환 또는 일 단부 이펙터 웨이퍼 교환을 갖는 단일 구성이 그것이다. 또한, 2개 이상의 로봇들이 제공되는 경우 병렬 웨이퍼 이송 및 교환이 제공될 수 있다. 그러한 접근에서, 프로세스 모듈(PM), 모듈, 로드 락 또는 나머지는 기구(tool)의 단부에 추가될 수 있다. 여기서, 면적은 로봇 종류에 의존하고 2개 이상의 로봇들을 제공하는 것은 추가적인 전환들(handoffs)을 요구할 수 있다. 로봇이 선형 트랙 상에서 구동하는 접근에서, 각각이 웨이퍼들을 일부 또는 모든 모듈들로 이송하는 하나 이상의 로봇들이 제공될 수 있다. 선형 트랙이 제공될 수 있고, 예를 들어 트랙 길이가 암 디자인에 따라 완전하거나 부분적인 선형 구동 및 슬라이드들이 제공될 수 있다. 여기서, 서비스 루프가 제공되어 전력, 통신 및 냉각이 제공될 수 있다. 선택적으로, 비-접촉 방법들이 제공되어 전력, 통신, 선형 가이드, 베어링 지지, 추진 및 냉각이 제공될 수 있다. 선택적으로, 접촉 기반 및 비-접촉 기반 방법들의 조합들이 제공되어 전력, 통신, 선형 가이드, 베어링 지지, 추진 및 냉각이 제공될 수 있다. 마찬가지로, 2개 이상의 로봇들이 제공되는 경우 단일 또는 병렬 웨이퍼 이송 및 교환, 패스트 스왑(fast swap)과 같은 많은 다른 동작 모드들이 제공될 수 있다. 여기서, (인입(potted) 및 개봉될 수 있는) 밀봉된 그리고 냉각된 로봇 인클로저가 제공될 수 있다. 상기 선형 구동(드라이브)은 임의의 구동, 밴드, 선형 모터 또는 다른 것일 수 있다. 상기 서비스 루프는 임의의 적절한 서비스 루프, 예를 들어 스테인리스 송풍기들(bellows) 또는 다른 것들일 수 있다. 로봇이 제한된 기능의 서비스 루프를 갖거나 갖지 않는 접근에서, 로봇은 여전히 선형 트랙 상에서 구동할 수 있고 시스템은 하나 이상의 로봇들을 지지할 수 있어, 예를 들어, 각각이 모듈들 모두를 이송할 수 있다. 이 접근에서, 주요 냉각은 예를 들어 제어된 표면으로의 방사에 의해 이루어질 수 있다. 상기 2개의 표면들은 예를 들어 높은 복사율을 코팅들로 코팅될 수 있고 하나 이상의 표면들이 온도 제어되어 수용가능한 정상 상태 온도 차가 보장될 수 있다. 마찬가지로, 상기 접근은 예를 들어 2개 이상의 로봇들이 제공된 경우, 패스트 스왑, 단일 또는 병렬 웨이퍼 이송 및 교환과 같은 다른 동작 모드들을 지원한다. 여기서, 하우징 또는 이송 챔버로 열 전달되는 저전력 소모 로봇 드라이브가 제공될 수 있다. 방사 냉각으로, 열이 챔버의 또는 챔버 내의 제어된 표면으로 전달될 수 있다. 전력 및 통신을 위해, 노출된 도전성 루프, 유도성, 광학, 무선 또는 다른 적절한 체결(들)이 제공될 수 있다. 선형 드라이브는 밴드, 선형 모터 또는 임의의 적절한 모터일 수 있다. 슬라이드들은 진공 호환가능한 베어링, 자기 베어링 또는 다른 적절한 베어링들일 수 있다.
여기에 개시된 진공 로봇들은 이송 플랫폼들의 진공 챔버 내로 제공될 수 있고, 2012년 9월 14일 출원된 "Robot Drive with Passive Rotor" 라는 제목의 미국 특허 출원 일련번호 13/618,315에 개시된 특징들을 가질 수 있다. 나아가, 진공 로봇들은 플랫폼의 진공 챔버 내로 제공될 수 있고, 2012년 9월 14일 출원된 "Low Variability Robot" 라는 제목의 미국 특허 출원 일련번호 13/618,117에 개시된 특징들을 가질 수 있다. 나아가, 진공 로봇들은 플랫폼의 진공 챔버 내로 제공될 수 있고, 2013년 3월 5일 출원된 "Robot Having Arm With Unequal Link Lengths" 라는 제목의 미국 특허 출원 일련번호 13/833,732에 개시된 특징들을 가질 수 있다. 또한, 진공 로봇들은 플랫폼의 진공 챔버 내로 제공될 수 있고, 2014년 6월 4일 출원된 "Robot and Adaptive Placement System and Method" 라는 제목의 미국 특허 출원 일련번호 14/295,419에 개시된 특징들을 가질 수 있다. 이외에, 진공 로봇들은 플랫폼의 진공 챔버 내로 제공될 수 있고, 2013년 3월 20일 출원된 "Robot with Independent Arms" 라는 제목의 미국 특허 출원 일련번호 61/825,162에 개시된 특징들을 가질 수 있다. 위 언급된 출원들 모두는 본원에 전체로서 참조 병합된다.
도 1을 참조하면, 진공 이송 시스템(100)의 개략적인 평면도가 도시되어 있다. 시스템(100)은 분리 밸브들(116, 118)에 의해 진공 이송 챔버(114)와 결합된 제1 및 제2 로드락들(110, 112)을 갖는다. 처리 모듈들(120, 122, 124, 126, 128, 130)은 밸브들(132, 134, 136, 138, 140, 142)에 의해 각각 챔버(114)와 더욱 결합된다. 진공 이송 로봇(150)은 챔버(114)에 결합되어 로드 락들과 처리 모듈들 사이에서 기판들을 이송한다. 진공 이송 로봇은 2개의 링크들 또는 암들(152, 154) 및 회전 가능한 단부 이펙터(156)를 갖는 것으로 도시된다. 다른 측면들에서, 더 많거나 적은 암들 및/또는 단부 이펙터들이 제공될 수 있다. 또 다른 예로서, 로봇 드라이브는 복합 이동들을 할 수 있는 임의의 적합한 로봇일 수 있고, 그에 따라 기판은 PM 챔버 인터페이스에 직교 트랙한다. 예를 들어, 로봇 드라이브는, 2, 3, 4 또는 5개의 회전축 드라이브 및 z 축 드라이브를 가질 수 있고, 상기 회전 축은 쇼울더, 엘보우 및 2개의 독립적인 손목들을 구동한다. 선택적으로, 더 많거나 적은 축들 및 단부 이펙터들이, 예를 들어 다수의 빠른 스왑 동작들 또는 이외의 것을 지원하기 위해 추가로 제공될 수 있다. 로봇 드라이브(150)는 제어부(163)에 접속되고 상기 제어부(163)는 적어도 하나의 프로세서(165) 및 적어도 하나의 메모리(167)를 포함하며, 상기 메모리(167)는 적어도 부분적으로 로봇(150)의 이동을 제어하기 위한 소프트웨어 코드를 갖는다. 위 언급된 바와 같이 제어기(163)는 적어도 하나의 프로세서, 적어도 하나의 메모리, 및 소프트웨어를 포함하여, 본원에 설명된 바와 같은 로봇의 움직임을 적어도 부분적으로 제어하는 것을 포함한 동작들이 수행될 수 있다. 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 매체(들)의 임의의 조합이 메모리로서 이용될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터 판독 가능 신호 매체 또는 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체일 수 있다. 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는, 신호를 전파하는 것을 포함하지 않고, 예를 들어, 전자, 자기, 광학, 전자기, 적외선, 또는 반도체 시스템, 장치, 또는 디바이스, 또는 임의의 적절한 조합일 수 있으나, 그에 한정되지는 않는다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체의 더욱 구체적인 예들(비-한정적 목록)은 이하를 포함할 수 있다: 하나 이상의 와이어들을 갖는 전기적 연결, 휴대용 컴퓨터 디스켓, 하드 디스크, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 읽기 전용 메모리(ROM), 소거 가능 프로그래머블 판독 전용 메모리(EPROM 또는 플래시 메모리), 광섬유, 휴대용 컴팩트 디스크 판독-전용 메모리(CD-ROM), 광학 저장 디바이스, 자기 기억 디바이스, 또는 이들의 임의의 적절한 조합을 포함한다.
개시된 예시적인 실시예는 (전체적으로, 또는 부분적으로 접촉 및 비-접촉 특징들 모두와 관련하여) 비-접촉의, 진공 및 클린 룸 호환가능 이송 구동 플랫폼을 활용할 수 있고, 예를 들어 슬라이드들 또는 다른 것들을 활용하는 종래의 선형 드라이브들과 관련된 오염 없는 초청정 제조 내에서 많은 애플리케이션에 걸쳐 활용될 수 있는 모듈식의 구성가능한 이송 모듈이 제공된다.
개시된 예시적인 실시예에서, 비-접촉 모듈형 선형 구동 시스템에는, 하나의 기판, 배치 기판들 또는 도 1에 도시 된 바와 같은 기판 이송 자동화 또는 로보틱스들을 이송하도록 적응될 수 있는 이송 플랫폼이 제공된다, 도 2를 참조하면, 결합된 시스템들(200)의 평면도가 도시된다.
여기서, 선형 드라이브(210)는, 진공 또는 불활성 분위기(214) 내 기판들(212)을, 예를 들어 나타난 바와 같이 유기 오염물 또는 산화물 형성 분위기에 기판을 노출시키지 않고, 툴(216)로부터 툴(218)로 직접 이송하도록 이용될 수 있다. 여기서, 좌우의 기판 처리 플랫폼들(216, 218)이 도시된다. 각각의 플랫폼은 장비 전단 모듈(EFEM)(220, 222)을 갖고, 상기 장비 전단 모듈(EFEM)(220, 222)은 내부 분위기 로봇을 갖는 소환경, 기판 캐리어들(226, 228)을 지지하는 로드 포트들(224), 분리 밸브들로 EFEM에 연결된 로드 락들(228), 분리 밸브들에 의해 상기 로드 락들과 결합된 진공 이송 챔버들(230, 232), 상기 진공 이송 챔버들 내의 진공 로봇들(234, 236), 분리 밸브들로 상기 이송 챔버에 결합된 처리 모듈들(238), 및 컨트롤러(240)를 갖는다. 전형적으로, 기판들은 처리 모듈들의 각각의 툴에서 처리되며, 여기서 툴로부터 툴로의 이송은 기판을 처리 모듈로부터 이송 챔버, 로드 락, EFEM을 통해 캐리어들로 이송하는 것을 수반한다. 이후 상기 캐리어들은 자동 재료 핸들링 시스템(AMHS)(242)에 의해 로드 포트로부터 다음 툴의 로드 포트로 이송된다. 기판들은 이후 로드 포트로부터 픽업될 수 있고, 로드 록 내로 EFEM 통해 이송되며, 펌프 다운(pumped down)되고, 이후 상기 진공 로봇에 의해 상기 로드 락으로부터 다음 처리 모듈로 이송된다. 이 프로세스는 시간 소모적이며, 예를 들어, 기판을 분위기에 노출시켜 자연 산화물 또는 오염물의 성장을 야기한다. 대안으로, 진공 또는 불활성 환경(214) 내 개시된 선형 드라이브 이송 기판들 또는 많은 기판들(212)을 갖는 캐리어에 관(246)이 제1 툴(216)의 진공 이송 챔버로부터 제2 툴(218)로 직접 제공될 수 있다. 이 이송 배치는 추가적인 핸들링 단계들을 제거하고 또한 기판들의 분위기로의 노출도 제거한다. 구성가능한 드라이브는 또한 기판 핸들링 로보틱스들을 처리 모듈로부터 처리 모듈로 직접 이송하도록 더욱 이용될 수 있고 그에 따라 예를 들어 도 1에 나타난 바와 같은 그리고 추가적인 예로서 전술한 바와 같은 진공 또는 불활성 환경 내의 툴 레벨의 이송 플랫폼이 형성된다. 설명될 바와 같이, 모듈식 선형 드라이브 시스템은 비-접촉 자기 지지 가이던스 서브시스템, 비-접촉 자기 구동 힘인가(forcer) 서브시스템, 이동 지지 서브시스템(moving support subsystem) 및 진보된 제어 서브시스템을 갖는다. 선형 구동 시스템은 근본적인 빌딩 블록(building block)을 제공하여 진공 또는 불활성 환경 내 툴로부터 툴로의 파티클 없는 기판 이송이 촉진되고 그에 따라 예를 들어 도 2에 나타난 바와 같이 산화물 성장을 제거하고 프로세스 단계들 사이의 불필요한 추가 시간을 현저하게 감소시킨다. 선형 구동 시스템은 근본적인 빌딩 블록을 더욱 제공하여, 예를 들어 도 1에 나타난 바와 같이, 진공 또는 불활성 환경 내 개별 프로세스 모듈 사이의 구성가능하고 확장 가능한 파티클 없는 기판 이송이 촉진된다. 비록 서브 시스템들이 이하에서 보다 상세히 설명될 것이지만, 서브 시스템의 요소들 또는 측면들은 예를 들어 임의의 적절한 조합으로 전술한 서브시스템들 또는 개시된 실시예의 측면들과 결합될 수 있다.
이제 도 3 및 도 4를 참조하면, 비-접촉 자기 지지 된 가이던스 서브시스템(210)이 나타난다. 모듈형 선형 드라이브 시스템은 비-접촉 자기 지지된 가이던스 서브시스템을 활용한다. 상기 서브시스템은 고정형의 수동 대향 자기 스테인리스 스틸 가이드 레일들 또는 고정부 지지부들(310, 312)을 갖는다. 상기 가이드 레일들이 수동형이기 때문에, 다수의 지지부들이 자동화된 방식으로 동일한 레일을 활용할 수 있다. 선택적인 측면에서, 다소 다른 가이드 레일 구성들이 제공되고 예를 들어 챔버(246)의 벽 또는 바닥 상에서와 같은, 대체 구성들에 설치될 수 있다. 이동 지지부(314)에 결합된 것은 대향 자기 베어링들(316, 318)이다. 상기 대향 자기 베어링들 각각은 6개의 전자석들(320) 및 6개의 유도 갭 센서들(322)을 가질 수 있다. 일 측면에서, 3개의 자기 베어링들은, 양쪽의 6개의 자기 베어링들을 구성하고 이로부터 이격된 3개의 추가 자기 베어링들이 나타나도록 도시되어있다. 다른 측면들에서, 더 많거나 적은 베어링들 또는 갭 센서가 제공될 수 있다. 예를 들어, 베어링(318)은 3개의 자기 액추에이터의 2개의 이격된 쌍들을 가질 수 있고(2개의 이격된 쌍의 대향 수직 액츄에이터들(318'') 및 2개의 이격된 단일 액추에이터들(318')), 반면에 베어링(316)은 2개의 이격된 단일 수평 액츄에이터들(316') 및 단일 쌍의 대향 수직 액츄에이터들(316'')을 가질 수 있다. 이 예에서, 2개의 이격 레일들 사이에 4개의 수평 액츄에이터들이 제공되어 2개의 자유도를 제어할 수 있고, 3쌍의 대향 수직 액추에이터들이 제공되어 3개의 추가 자유도를 제어할 수 있다. 전압은 고급 제어 서브 시스템에 의해 선택적으로 전자석들에 인가되어 소정 코일(320)이 상응하는 자기 스테인레스 스틸 가이드 레일(310, 312)에 이끌리도록 한다. 코일들은 철 및/또는 자기 코어들을 포함할 수 있다. 상기 유도 갭 센서들은 전자석들 및 대응하는 자성 스테인리스 스틸 가이드 레일 사이의 갭(324)을 검출하여 고급 제어 서브시스템에 위치 피드백을 제공한다. 선택적인 측면들에서, 임의의 적절한 갭 센서들 또는 위치 센서들이 제공될 수 있다. 고급 제어 서브시스템은 대향 자기 스테인레스 스틸 가이드 레일과 대향하는 자기 베어링들 사이의 고정된 갭(324, 326)을 유지하여 5차 자유도를 제어하고 지지부(314)가 대향 자기 스테인레스 스틸 가이드 레일들(310, 312)을 따라 접촉 없이 가이드되는 것을 허용한다. 선택적인 측면들에서, 상기 갭은 변동 가능할 수 있고, 갭이 제공되지 않을 수도 있으며, 예를 들어, 갭은 일 기간 동안 제공되고 상기 제어 시스템은 상기 가이드된 지지부들이 상기 가이드 레일들 아래에 제어 가능하게 설정되는 것을 허용한다.
모듈 선형 구동 시스템(210)은 비접촉 자기 구동 힘인가 서브시스템(330, 332)을 이용할 수 있다. 상기 서브시스템(330, 332)은 2개의 선형 모터 모듈들(334, 336) 및 2개의 위치 피드백 모듈들(338, 340)을 가질 수 있고, 각각은 고정 수동형 대향 자기 스테인레스 스틸 가이드 레일들(310, 312) 중 하나에 상응한다. 각각의 선형 모터 모듈은 고정 수동 대향 자기 스테인레스 스틸 가이드의 레일들(310, (312)의 부분으로 나타난 2차 고정 수동 자성 스테인레스 스틸(342, 344)을 갖는다. 상기 2차 고정 수동 자기 스테인레스 스틸은, 자석들을 갖거나 갖지 않을 수 있고 상응하는 1차 힘인가부와 상호 작용하는 톱니 부분을 가질 수 있다. 각각의 2차 부분이 수동형(passive)이므로, 다수의 지지부들은 자동화된 방식으로 동일한 2차 부분을 이용할 수 있다. 각각의 선형 모터 모듈은 지지부(314)에 결합된 1차 힘인가부(334, 336)를 갖고, 여기서 상기 1차 힘인가부는 3개의 위상 권선들 및 영구 자석들을 가질 수 있다. 선택적인 측면들에서, 영구 자석들은 중력 및 동적 하중들을 상쇄하기 위한 목적으로 구동 부재(314)의 일부로서 제공될 수 있다. 다른 측면들에서, 영구 자석들은 중력 및 동적 하중들을 상쇄하기 위한 목적으로 상기 자기 베어링의 하나 이상의 부분으로 제공될 수 있다. 가능한 1차 힘인가부 및 및 2차 토폴로지의 예가 지멘스 1FN6 설계로 제공된다. 다른 측면들에서, 임의의 적절한 힘인가부가 제공될 수 있다. 힘인가부들(334, 336)의 영구 자석들은, 모두 (권선들과 결합된) 추진(thrust)의 효율적인 생성을 촉진하고 페이로드도 오프셋하는 구성요소로서 제공되며, 그에 따라 자기 베어링들은 정상 동작 동안 전력 사용을 최소화한다. 여기서, 힘인가부와 해당 패시브 레일 사이의 인력은 공칭 갭(324)으로 설정될 수 있고, 그에 따라 힘 오프셋 중력 유도된 힘들은 최소 전력 소비를 일으킨다. 또한, 상기 갭에 대한 설정 지점이 변경될 수 있고, 그 결과 페이로드의 변화할 경우 상기 갭은 상기 페이로드가 변화함에 따라 상기 힘 오프셋 중력 유도된 힘들이 최소 전력 소비를 일으키도록 조정된다. 예를 들어, 좌측의 힘 인가부 상의 갭은 우측의 힘 인가부의 갭과 독립적으로 변경될 수 있다. 전압은 고급 제어 서브 시스템에 의해 1차 힘인가부의 자기 코일들에 선택적으로 인가되어 2차 고정 수동 자기 스테인리스 스틸에 대한 지지 추진을 생성한다. 각각의 2차 고정 수동 자기 스테인레스 스틸에는 수직 아래로 방위된 톱니가 장착되고, 그에 따라 1차 힘인가부의 영구 자석들의 인력은 지지부 및 페이로드의 무게를 상쇄 수 있어 비접촉 자기 지지된 가이던스 서브시스템의 수직 코일들에 의해 인가되어야 하는 DC 성분이 최소화된다. 상기 서브 시스템은 유도 위치 피드백 디바이스(338, 340)를 더 갖고, 상기 유도 위치 피드백 디바이스(338, 340)는 예를 들어 서로에 대해 직교하는 2개의 사인파를 제공하며 이는 상기 2차 고정 수동(stationary passive secondary)에 대한 1차 힘인가부의 위치에 상응한다. 다른 측면들에서, 임의의 적절한 위치 피드백 디바이스에는 임의의 적합한 출력, 아날로그, 디지털 또는 다른 것이 제공될 수 있다. 위치 신호는, 위치 제어를 위한 그리고 상응하는 1차 힘인가부의 정류(commutation)를 위한 고급 제어 서브 시스템에 제공된다. 적절한 위치 피드백 디바이스의 예는 2012년 8월 30일 출원된 Hosek M. 씨의 "System and Method for Position Sensing"이라는 제목의 미국 특허 출원 제13/599,930호 에 개시되어 있으며, 이는 본원에 전체로서 참조로서 병합된다. 상기 고급 제어 서브 시스템은 1차 힘인가부 및 2차 고정부 둘 사이의 위치를 유지하여 지지부가 접촉 없이 대향 자기 스테인레스 스틸 가이드 레일을 따라 선택적으로 구동되는 것을 허용한다.
모듈형 선형 구동 시스템은, 열 관리 이동 지원 서브시스템(314)을 이용할 수 있다. 상기 이동 지지부는 고급 제어 서브시스템의 전부 또는 일부를 수용하는 역할을 한다. 상기 이동 지지부는 전송을 위해 하나 이상의 기판을 지지 또는 수용하는 역할을 수행한다. 상기 이동 지지부는 위치들 사이에서 하나 이상의 기판을 이송하기 위해 이동 지지부와 협력하는 로봇 이송 암을 수용 또는 지지하는 역할을 더욱 수행한다. 이동 지지부에 결합된 능동 구성요소들이 있기 때문에, 상기 능동 구성요소들에 의해 발생된 열은 열 관리 서브 시스템에 의해 방출되어야 한다. 진공에서의 이동 지지부의 경우, 열은 매체를 통한 전달에 의해 또는 방사에 의해 방출될 수 있으며, 예를 들어 가스를 통해 또는 이동 지지부에 벨로우즈(bellows)를 연결하고 냉각기를 통해 가스 또는 액체 냉매를 순환하여 방출될 수 있다. 방사 단독(또는 방사 및 대류의 조합)에 의한 냉각의 경우, 이동 부분 및 챔버의 전부 또는 일부 사이의 허용가능한 온도 편차는 섭씨 50도 또는 다른 온도로 특정될 수 있다. 구조물들(350, 352)과 같은 비접촉식 인터리빙 핀(interleaving fin)이 채용되어 대향 표면적들이 최대화될 수 있고 높은 방사율의 코팅들이 활용되어 표면적과 관련된 열 전달이 최대화될 수 있다. 적합한 코팅의 예는 산화 알루미늄, 질화 알루미늄 또는 임의의 적절한 고방사율 코팅일 수 있다. 다른 측면들에서, 임의의 적절한 표면 또는 코팅이 제공될 수 있다. 가스 또는 불활성 환경에서의 이동 지지부의 경우, 열은 복사 또는 대류 또는 이들 모두 중 어느 하나에 의해 발출될 수 있다. 이동 지지부에 결합된 능동 구성요소들이 있기 때문에, 전력 및 통신은 전력 커플링(356) 및 통신 커플링(358)을 갖는 이동 지지 서브 시스템에 전달되어야 한다. 전력 및 통신은, 무선으로, 서비스 루프 또는 이들 방법들의 조합을 통한 유도 결합에 의해, 상기 이동 지지 서브시스템(314)에 전달될 수 있다. 여기서, 상기 지지부에 결합된 능동 구성요소들은 진공 호환 포팅(potting) 또는 에폭시에 인입(potted)될 수 있고 또는 선택적으로 인클로저 내로 밀폐 봉지될 수 있으며 또는 이들의 조합으로 밀봉될 수도 있다. 적합한 이동 지지 열소멸 서브시스템들의 예는 2012년 9월 14일 출원된 Hosek M., C. Hofmeister의 "Low Variability Robot"이라는 제목의 미국 특허 출원 제13/618,117호에 개시되어 있으며, 이는 본원에 전체로서 참조 병합된다.
모듈형 선형 구동 시스템은 비접촉 전력 커플링(356) 및 비접촉 통신 링크(358)를 이용할 수 있다. 비접촉 무선 전력 커플링(356)은 진공 챔버에 결합된 1차 코일 및 이동 지지부에 결합된 2차 코일을 갖는 유도 전력 커플링일 수 있다. 상기 2차는 상기 1차에 인접 이동할 수 있으고, 이는 2012년 9월 14일 출원된 Hosek M., C. Hofmeister의 "Low Variability Robot"이라는 제목의 미국 특허 출원 제13/618,117호에 개시되어 있으며, 이는 본원에 전체로서 참조 병합된다. 전력 전자 내 회로는 2차에서 소비되는 전력을 정류하고 조절한다. 상기 이동 지지부 상의 전력 전자와 챔버 외부의 제어부 사이의 통신은 유도 전력 커플링을 통해서도 이루어질 수 있다. 선택적으로, 무선, 광학 커플링들 또는 임의의 적절한 커플링이 제공될 수 있다.
모듈형 선형 구동 시스템은 이동 지지부 상의 전력 전자(360)를 이용할 수 있다. 전력 전자는 유도 결합과 관련된, 그리고 예를 들어, 데이터 송신, 전력 정류 및 조절과 관련된 회로로서의 역할을 한다. 상기 전력 전자는 또한 선형 모터들 및 가이드 액츄에이터와 관련된 액추에이터들에 제어된 전력을 제공하는 역할도 한다. 또한, 상기 전력 전자는 예를 들어 트랜스듀서들, 피드백 트랜스듀서들, 온도 트랜스듀서들 등과 같은 트랜스듀서들을 모니터링하기 위한 적절한 입력들 및 출력들도 가질 수 있다. 상기 전력 전자들은 또한 CPU, 메모리, 및 필요에 따라 외부 제어기, 액추에이터들, 트랜스듀서들 등과 인터페이스하고 데이터를 처리하기 위한 다른 충분한 회로도 가질 수 있다.
모듈형 선형 구동 시스템은 고급 제어 서브시스템을 이용할 수 있다. 하드웨어의 관점에서, 플랫폼은 다축 4 사분면 PWM 증폭기들, 고속 아날로그 및 디지털 I/O, 전원 공급 장치들, CPU 및 메모리를 포함한다. 실시간 제어를 위한 알고리즘들은 리눅스 상에서 실행되는 C++ 또는 다른 것으로 코딩될 수 있다. 증폭기들, 다른 I/O 및 다른 주변 장치들은 고속의 EtherCAT 네트워크를 통해 추가될 수 있다. 상기 제어기 플랫폼은 폐쇄 루프 제어 알고리즘을 수행하고, 상기 폐쇄 루프 제어 알고리즘은 대향 자기 스테인레스 스틸 가이드 레일들과 대향 자기 베어링들 사이의 고정된 갭을 유지하는 반면 선형 힘 인가부를 선택적으로 구동하여 이동 지지부를 옮긴다. 상기 폐쇄 루프 제어 알고리즘은 다중 입력 다중 출력 제어 동적 모델 기반 알고리즘일 수 있고 외란들(external disturbances)을 보상할 수 있다. 예로서, 그러한 외란들은 로봇 암과 같은 이송된 페이로드에 의한 것일 수 있다. 여기서, 상기 제어기는 로봇 암뿐만 아니라 가이던스 및 힘인가 서브 시스템들도 모두 제어할 수 있다.
모듈형 진공 호환 비-접촉 선형 구동 시스템은 다음과 같은 특징들을 제공할 수 있다. 일 특징은 반도체 제조에 대한 청결 요구 사항을 용이하게 하는 기존의 레일들 또는 선형 베어링들과 관련된 제거 미립자 발생의 제어 또는 감소를 포함할 수 있다. 다른 특징은 모듈 확장형 플랫폼을 제공하는 것이고, 다수의 툴들의 처리 능력이 단일 플랫폼에 통합될 수 있어 중복되는 자동화 및 지원 서브시스템의 공간(footprint) 제거 또는 감소를 야기한다. 또 다른 특징은 반도체 제조와 관련된 신뢰성 요구사항들을 용이하게 하는 기존의 레일들 또는 선형 베어링들과 관련된 마모 및 고장들, 이동 부분들의 제거를 포함한다. 다른 특징은 기존의 레일들 또는 선형 베어링들을 이용한 그리스(grease)와 관련된 아웃그래싱(outgrassing)의 제거를 포함한다. 다른 특징은, 상기 시스템이 고정된 진공 로봇과는 불가능한 동일한 워크스페이스 내 다수의 지지부들 및/또는 로봇들의 병렬 운전을 지원한다는 것이다. 다른 특징은 고정된 진공 로봇들과는 불가능한 암 편향에 대한 보상을 포함한다. 다른 특징은 진공 이송 플랫폼들의 모듈형 확장을 지지하는 능력을 포함한다. 다른 특징은 특히 소량의 로트, 높은 혼합 제조 환경에서 감소된 사이클 시간을 촉진하는 직접적인 툴에서 툴로의 진공 기판 이송을 지원하는 능력을 포함한다. 다른 특징은 상기 기술이 반도체, 평판 디스플레이, LED, 및 태양 전지 제조, 특히 소량의 로트, 높은 혼합 제조 환경에서의 넓은 범위의 응용분야들에 걸쳐 활용될 수 있음을 포함한다.
이제 도 5를 참조하면, 시스템(510)의 개략적인 단면도가 나타난다. 시스템(510)은 챔버(512) 및 드라이브 서브시스템(314')을 갖는다. 드라이브 서브시스템(314')은 본 명세서에 설명된 바와 같은 또는 시스템(314, 210)에 대해 설명된 바와 같은 특징들을 가질 수 있다. 드라이브 서브 시스템(314')은 능동 힘인가부/1차(514) 및 수동 2차(516)(자석들을 갖거나 갖지 않을 수 있음)를 갖는 선형 모터에 의해 구동될 수 있다. 드라이브 서브시스템(314')은 로봇 드라이브(518) 및 암(520)을 더욱 가질 수 있다. 드라이브 서브 시스템(314')은 슬라이드들(522, 524)에 의해 챔버(512)에 결합될 수 있고 슬라이드들(522, 524)은 자석 또는 기존의 볼 또는 롤러 슬라이드들 또는 임의의 적절한 슬라이드일 수 있다. 시스템(510)은 능동 냉각 시스템(348)을 갖고 능동 냉각 시스템(348)은 드라이브 서브시스템(314') 내의 능동 구성요소들로부터의 열을 비-접촉 인터리빙된 라디에이터들(526, 528)을 통해 챔버(512)로 전달한다. 인터리빙된 라디에이터들(526, 528)은 각각 챔버 또는 지지 표면의 길이로 연장되고 결합된 제1 부분 및 이동 서브시스템(314')과 결합된 제2 부분을 갖는다. 여기서 상기 제1 부분은 상기 제2 부분과 중첩하고, 상기 제2 부분은 상기 제1 부분보다 짧은 상기 제1 부분의 길이를 따라 이동한다. 도시된 실시예에서, 비-접촉 인터리빙된 라디에이터들(526, 528)은 전기 절연체들(530, 532, 534, 536)을 갖는 서브시스템(314')의 하우징 및 챔버(512) 중 하나 또는 모두로부터 전기적으로 절연될 수 있고, 그에 따라 비-접촉 인터리빙된 라디에이터들(526, 528)은 또한 커패시터들의 대향 표면들로서도 작용할 수 있어, 도 8을 참조하여 설명될 바와 같이 용량성 기반 전력 전달이 용이해진다. 비록 인터리빙된 라디에이터들(526, 528)이 나타난 바와 같이 인터리빙된 형상을 갖지만, 임의의 적절한 형상 또는 대향 표면이 인터리빙된 방식으로 또는 인터리빙되지 않은 방식으로 제공될 수 있다.
도 6을 참조하면, 시스템(610)의 개략적인 단면도가 도시되어있다. 시스템(610)은 챔버(612) 및 드라이브 서브시스템(314'')을 갖는다. 드라이브 서브시스템(314'')은 본원에 설명된 바와 같은 또는 시스템(314', 314, 210)에 대하여 설명된 바와 같은 특징들을 가질 수 있다. 드라이브 서브 시스템(314'')은 2개의 독립적으로 구동하는 로봇들(614, 616)을 가질 수 있고, 상기 2개의 독립적으로 구동하는 로봇들(614, 616)은 선형 드라이브들(618, 620)과 선형으로 그리고 수직 또는 Z 드라이브들(622, 624)과 수직하게 이동할 수 있으며, 그에 따라 독립적으로 구동된 로봇들(614, 616)은 Z 방향으로 이동함으로써 서로 피할 수 있다. 다른 측면들에서, 2개 이상 또는 이하의 독립적으로 구동된 로봇들에 다소의 특징들이 제공될 수 있다. 예를 들어, 수직 또는 Z 드라이브 없이 단일 로봇이 제공될 수 있고 하나 이상의 로봇들에는 수직 또는 Z 드라이브를 갖도록 제공될 수 있다.
이제 도 7을 참조하면, 전력을 분위기(712)에서의 AC 전원(710)로부터 비접촉으로 진공 챔버(716) 내의 이동 인클로저(714)로 제공하는 진공 로봇 구동 유닛을 위한 비접촉 전력 커플링(356)의 도면이 도시된다. 상기 설명은 유도성 또는 용량성 커플링 중 어느 하나일 수 있지만 다른 적절한 비-접촉 전력 커플링 기술들이 제공될 수 있다. 상기 커플링은 AC-DC-AC 구동 회로(710)로의 넓은 범위의 전압 입력을 수용한다. 상기 AC-DC-AC 구동 회로(710)는 AC-DC 컨버터를 갖고, 예를 들어 진공 피드스루(718)와 연결된 공진 구동 회로와 같은 구동 회로를 가질 수 있다. 다른 측면들에서, 임의의 적절한 구동 회로가 제공될 수 있다. 상기 피드 스루의 진공 측은 진공 피드스루(718)를 통해 공진 회로 구동기에 의해 구동되는 1차 고정부(720)에 연결된다. 2차 이동부(722)는 진공 챔버(716) 내에서 직선 경로를 따라 이동하도록 구속되고 1차 고정부(718)를 추적하여 1차 고정부(718)로부터의 전력을 수집(picking up)한다. 2차 이동부(722)는 인클로저로 밀봉되고 상기 밀봉 인클로저 내의 AC-DC 컨버터(724)에 연결된다. 상기 AC-DC 컨버터(724)는, 예를 들어 공진 구동 회로와 같은 구동 회로를 가질 수 있고 2차 이동부에 의해 공급된 AC를 조절된 DC 출력(726)으로 변환한다. 다른 측면들에서, 임의의 적절한 구동 회로가 제공될 수 있다. 도 8을 참조하면, 라디에이터들(526, 528)을 통해 용량성 커플링을 사용하는 비접촉 전력 커플링의 도면이 나타난다. 기하구조 및 압력에 따라, 1차와 2차 사이의 출력/전압 레벨은 진공 환경 내에서 1차 또는 다른 구성요소들로부터 그라운드 또는 다른 구성요소들로의 방전 또는 아킹(arcing)을 방지하는 방법으로 구동될 수 있다. 적절한 유전 강도를 갖는 적절한 기밀 절연(hermetic insulation)이 1차 및 2차의 도체들에 인가되는 경우, 더욱 높은 전압들이 사용될 수 있다. 도시된 실시예에서, 전력은, 평행 판들 또는 대향 표면들에 의해 형성된 커패시터들(526, 528)를 통해 AC 소스(710)으로부터 부하(710')로 전달되며, 예를 들어 인터리빙된 라디에이터들 또는 다른 것들을 통해 구동 AC 소스(710)로부터 부하(710')로 전달된다. 일 측면에서, 커플링은 예를 들어 시스템(314') 내 서브시스템들, 예를 들어 부하에 결합된 정류 회로, AC-DC 변환 회로를 갖는 부하(710')를 갖는 커플링 커패시터들(526, 528)과 직렬인 인덕터들을 갖는 전압 구동 H-브릿지 또는 다른 드라이버일 수 있는 구동 부분(710)을 갖는 직렬 공진 컨버터 회로일 수 있다. 다른 측면들에서, 임의의 적절한 드라이버 또는 구동 회로가 제공될 수 있다.
도 9를 참조하면, 비접촉 능동 냉각 시스템(348)의 도면이 도시된다. 도 10을 또한 참조하면, 열 펌프(810)가 도시된다. 도 11을 또한 참조하면, 열 대비 압력 전달 비율 그래프(812)가 도시된다. 시스템(348)은 열을 챔버(822) 내의 진공 또는 다른 환경 내의 인클로저(816)로부터 분위기(818)로 전달한다. 열은 열 펌프(810)에 의해 발열 구성요소들(824)로부터 인클로저 라디에이터(826)로 펌핑되고, 인클로저 라디에이터(826)는 복사 및/또는 복사 및 대류에 의해 열을 챔버 라디에이터(828)로 전달한다. 전달 챔버 라디에이터(828)는 열을 챔버(822)를 통해 대류(832) 또는 다른 것을 통해 분위기로(818)로 전달한다. 인터리빙된 라디에이터들에서, 상기 2개의 라디에이터들의 표면적들은 이용 가능한 임의의 대류 효과를 활용하도록 복사를 위한 바람직한 각 관계(view factor)로 그리고 근접하여 노출된다. 예를 들어, 도 11에 나타난 바와 같이, 챔버 압력(890)이 감소함에 따라, 인터리빙된 대향 라디에이터들 사이의 대류로 인한 열 전달 비율이 감소한다. 예를 들어, 고 진공에서, 대류로 인한 열전달의 양은 0에 접근한다. 추가적인 예로서, 대략적으로 10 mTorr 이하의 대강의 압력에서, 대류로 인한 열전달량은 약 25%일 수 있다. 추가적인 예로서, 대략적으로 100 mTorr의 대강의 압력에서, 대류로 인한 열전달량은 약 50%일 수 있다. 상기 비율은 표면 기하구조, 표면들의 근접도, 압력, 가스 종 및 다른 것들에 의존한다. 다른 측면들에서, 임의의 적절한 기하구조들이 사용될 수 있으며, 더 높거나 더 낮은 비율을 가질 수 있다. 도 10을 또한 참조하면, 열 펌프(810)는 선형 진공 구동 유닛을 위한 R134a 또는 다른 증기 압축 열 펌프일 수 있고 밀봉된 이동 인클로저 내 전자부품들 및 기타 열 발산 구성 요소들의 냉각을 제공한다. 대안적으로 열 펌프는 제공되지 않을 수 있거나 또는 예를 들어 열전(thermoelectric) 또는 다른 종류의 임의의 적절한 열 펌프가 제공될 수 있다. 열 펌프(810)는 준임계 증기 압축 사이클(sub critical vapor compression cycle)을 사용할 수 있다. 상기 열 펌프는 진공 챔버(822) 내의 이동 인클로저(816) 내의 열을 플레이트 증발기(850)로부터 플레이트 콘덴서(852)로 펌핑하며 이는 이동 인클로저(816)의 외부 상의 복사 표면(826)으로 열적으로 사라지게(thermally sunk) 된다. 상기 열 펌프의 능동 구성요소들 모두는 인클로저(816) 내에 밀폐될 수 있고, 그에 따라 콘덴서(852), 컨트롤러(856), 또는 다른 것들로부터 기인하는 비효율성 또는 생성된 임의의 열은 능동 열 생성 구성요소(824) 열 부하에 더하여 펌핑될 필요가 있다.
또한, 도 12를 참조하면, 비접촉 통신 시스템(358)의 도면이 도시된다. 진공 로봇 구동 유닛의 비접촉 통신 시스템(358)은 분위기(914)에서 제어기(912)로부터의 통신을 비-접촉 방식으로 진공 챔버(918) 내의 이동 인클로저(916)로부터의 그리고 이동 인클로저(916)로 제공한다. 임의의 적절한 커플링, 예를 들어, 광, 유도성 또는 용량성 커플링이 제공될 수 있지만, 다른 적절한 비-접촉 통신 커플링 기술들이 제공될 수 있다. 상기 커플링은 진공 피드스루(922)에 연결된 이더넷 링크(920)로 넓은 전압 입력을 받아들인다. 이동 인클로저(916)는 진공 챔버(918) 내 직선 경로를 따라 이동하도록 제한된다. 이동 인클로저(916)는 제2 피드스루(924)로 밀봉되고 상기 인클로저 내 제2 이더넷 링크(926)를 갖는다. 상기 2개의 링크들은 서로 통신하고 이더넷(Ethernet) 또는 이더캣(EtherCAT) 제어 네트워크를 통해 비접촉 방식으로 점대점(point to point) 연결을 생성한다.
도 13을 참조하면, 접촉 기반 전력 커플링(1010)의 도면이 도시된다. 커플링(1010)은 (도면에 하나가 나타난) 도전성 밴드들(1012)을 이용하고, 상기 도전성 밴드들(1012)은 풀리들(1014, 1016) 사이에서 인장(tensioned)되며, 상기 풀리들(1014, 1016)은 이송 챔버(1018)로부터 전기적으로 분리된다. 전력(1020)은 인장된 밴드들(1012)을 통해 이동 인틀로저(1022) 및 콘택들(1024)에 전달된다. 또한, 도 14를 참조하면, 접촉 기반 전력 커플링(1050)의 도면이 도시된다. 커플링(1050)은 2개의 도전성 밴드들(1052, 1054)을 이용하고, 상기 도전성 밴드들(1052, 1054)은 풀리들(1056, 1058) 사이에서 인장되며, 상기 풀리들(1056, 1058)은 이송 챔버(1060)로부터 전기적으로 분리된다. 전력은 2개의 인장된 밴드들(1052, 1054)을 통해 이동 인틀로저(1062) 및 콘택들(1062, 1064)에 전달된다. 각각의 밴드 인장부(1056, 1058)는, 이동 인클로저(1062)가 변위됨에 따라, 개별 밴드 내에서, 느슨함(slack), 예를 들어 비틀림 예압(torsional preload)을 수축(take up)하거나 인장(tension)시킨다.
이제 도 15를 참조하면, 자기 부상 시스템의 반발력들의 에너지 효율적인 분산을 위한 제어 알고리즘의 도면(1100)이 도시된다. 상기 제어 시스템은 자기 부상 시스템에서 반발력들을 균형 잡는 디바이스를 제어하기 위해 이하의 방법을 이용할 수 있다: 상기 방법은 예를 들어, 제어 시스템의 샘플링 레이트로 상기 제어 시스템에 의해 주기적으로 계산된 명령화된 궤적 점들(1110)을 사용하며, 이는 공동 공간, 단부-이펙터 공간, 이들의 임의의 조합, 또는 임의의 다른 편의상 정의된 좌표 공간에서의 명령화된 위치, 속도들 및 가속도들을 포함할 수 있다. 각각의 명령화된 가속도 점은, 로봇의 동력학 모델(1112)에 대한 입력으로서 작용할 수 있고, 이는 예를 들어 자기 베어링들의 위치들에서, 로봇과 프레임(레일들) 사이의 예상되는 반발력들(1114)을 계산할 수 있다. 이후, 상기 예상되는 반발력들은, 전형적으로 균형 디바이스들의 유효 표면들에 수직인 균형 디바이스들에 적용 가능한 위치들 및 방향들에서의 명령화된 균형력들(1118)로 변환될 수 있다. 그리고 마지막으로, 상기 방법은 균형 디바이스(1120)의 모델들을 이용하여 각각의 균형 디바이스와 관련된 명령화된 균형력을 해당 균형 디바이스에 대한 제어 신호로 전환할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어 신호는 명령화된 균형력을 달성하기 위해 필요한 균형 디바이스의 자기 회로의 요소의 위치를 나타낼 수 있다. 이 특정 예에서, 다른 개-루프 또는 폐-루프 제어 알고리즘이 사용되어 자기 회로의 요소의 요구되는 위치가 달성될 수 있다.
자기 부상 시스템들은, 그들이 마찰의 존재, 윤활을 필요성, 파티클들의 생성, 및 공격적 작용제들(aggressive agents)을 포함한 기계적 베어링들의 결점들을 제거할 수 있어서, 청정, 진공 및 가혹한 환경들에서 유용할 수 있는 특징들을 가지고 있다. 그러나, 이러한 특징들은 중력 효과들을 지속적으로 상쇄하여야 하는 능동 서스펜션 힘으로 인해 전형적으로 증가된 에너지 소비 비용으로 달성되며, 상기 중력 효과들은, 예를 들어 자기 부상 시스템의 동작 동안 자기 부상 플랫폼 상의 로봇 암의 확장 및/또는 페이로드가 변화함에 따라 변경될 수 있다. 본 실시예는, 능동 서스펜션 힘들을 현저하게 감소시키고 그에 따라 자기 부상 시스템의 에너지 소모를 감소시키는, 그러한 반발력의 균형(balancing)에 대한 해결책을 제공한다.
본 실시예는, 영구 자석들을 갖는 하나 이상의 신중하게 설계된 자기 회로들에서 생성된 수동 자기력들을 이용하여 자기 부상 시스템의 서스펜션 힘들의 주요 구성 요소들을 제공하고, 따라서 능동 서스펜션 힘들 및 그와 관련된 에너지 소모의 부담이 감소된다. 상기 자기 회로들의 특정 속성들을 조절함으로써, 예를 들어 자기 부상 플랫폼 상의 로봇 암의 연장 및/또는 페이로드가 변화함에 따라 상기 수동 자기력들은 자기 부상 시스템의 변화들에 응답하도록 제어될 수 있다. 이 제어는 자기 부상 시스템의 모델, 상기 서스펜션 힘들의 능동 성분들의 크기들, 또는 이 두 방법들의 조합에 기초할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 강자성 요소는 자기 부상 시스템의 고정 부분에 존재할 수 있고 제2 강자성 요소는 자기 부상 시스템의 정지된 부분 상에 상기 제1 강자성 요소의 근방에 존재할 수 있다. 상기 제1 및 제2 강자성 요소들은 직사각형 형상, 쐐기(wedge) 형상일 수 있거나, 또는 상기 제1 및 제2 강자성 요소들의 대향 표면들 사이에 실질적으로 균일한 갭을 도출하는 임의의 다른 적절한 형태 일 수 있다. 선택적으로, 상기 강자성 요소들의 형상들은 불-균일한 갭을 발생시킬 수 있다. 하나 이상의 영구 자석들 및 다른 강자성 요소들이 상기 제1 및 제2 강자성 요소들 사이의 갭에 걸쳐 작용하는 자기력를 갖는 자기 회로를 제조하는 데에 이용될 수 있다. 추가적인 구성이 도입되어 상기 제1 및 제2 강자성 요소들 사이의 갭 및/또는 오버랩이 조절될 수 있고, 예를 들어, 2개의 강자성 요소들을 이동 또는 회전시킴으로써 이루어질 수 있으며, 그에 따라 상기 2개의 강자성 요소들 사이의 자기력의 크기가 제어된다. 예로서, 소정의 위치서 유지되기 위한 에너지를 필요로 하지 않는, 자동-잠금 엄지 나사기구(self-locking lead screw mechanism), 웜 드라이브(worm drive) 또는 다른 적절한 자동-잠금 구성이 이 목적을 위해 사용될 수 있다.
다른 실시 예에서, 각각의 자기 회로는 2개의 영구 자석들을 포함할 수 있고, 이들 중 적어도 하나는 상기 2개의 자석들의 극들의 배향(alignment)을 제어하도록, 예를 들어, 회전 가능하고 이동 가능할 수 있다. 상기 2개의 자석들의 북극과 남극이 서로 반대될 때, 상기 2개의 자석들의 자계들은 상쇄되고 상기 자기 부상 시스템의 고정 부분과 정지된 부분 사이에 생성된 자력은 없다. 그들이 정렬될 때, 생성된 자기력의 크기는 최대화된다. 상기 2개의 자석들의 배향을 적절히 조절함으로써, 생성된 자기력의 크기가 연속적으로 제어될 수 있다.
어느 실시예에 기초한 또는 이들의 조합에 기초한 다수의 자기 회로들이 중력들의 영향을 균형잡기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 3개의 자기 회로들은 시스템의 리프트(lift), 피치(pitch), 및 롤(roll)에 영향을 미치도록 구성될 수 있다.
개시된 사항들은 대향하는 선형 모터들을 사용할 수 있다. 선택적인 측면들에서, 상기 선형 모터들과 독립된 영구 자석들을 갖는 자기 회로들의 사용이 활용될 수 있다.
그러한 자기 회로들은 이동 암의 동적 효과들을 상쇄할 수 있으며, (1) 갭의 크기를 조절함으로써, (2) 오버랩을 변화시킴으로써 갭의 단면적을 조절하여, 및/또는 (3) 작용하는 자석들의 쌍의 상대적인 방위를 조절함으로써, 상쇄할 수 있다.
이제 도 16을 참조하면, 도 4에 나타난 시스템(210)의 것들과 유사한 특징들을 가질 수 있는 비접촉 자기 지지된 가이던스 서브시스템(1210)의 단면도가 도시된다. 상기 서브시스템은 고정 수동 대향 자기 스테인레스 스틸 가이드 레일들(1212)을 갖는다(한쪽은 도시 생략). 상기 가이드 레일들이 수동이기 때문에, 다수의 지지부들이 자동화된 방식으로 동일한 레일을 이용할 수 있다. 이동 지지부(1214)에 결합된 것은 전자석들 및 갭 센서들(1216)이다. 다른 측면들에서, 더 많거나 적은 베어링들 또는 갭 센서들이 제공될 수 있다. 전압은 대응하는 자기 스테인레스 스틸 가이드 레일로 특정 코일을 유도하도록 선택적으로 인가될 수 있다. 제어 서브시스템은 대향 자기 스테인레스 스틸 가이드 레일들과 대향 자기 베어링들 사이의 고정 또는 가변 갭(1218, 1220)을 유지하여 5차 자유도를 제어할 수 있고 지지부(1214)가 대향 자기 스테인레스 스틸 가이드 레일들을 따라 안내되는 것이 허용될 수 있다. 선형 구동 시스템(1210)은 비-접촉 자기 구동 힘인가 시스템(1222)을 이용하고 이는 고정 수동 대향 자기 스테인레스 스틸 가이드 레일들(1212)의 부분으로 나타난 고정 수동 자기 스테인레스 스틸 고정 2차부(1224)를 갖는 선형 모터 모듈들을 가질 수 있다. 각각의 선형 모터 모듈은 지지부(1214)에 결합된 1차 힘인가부(1222)를 갖고, 여기서 상기 1차 힘인가부는 갭(1218)의 함수로서 힘인가부(1222)를 2차부(1224)로 유도하는 3개의 위상 권선들 및 영구 자석들을 가질 수 있고 예를 들어 중력으로 인한 부하들을 상쇄할 수 있다. 여기서, 에너지 소비를 최소화하도록, 자석에 대한 갭이 조절되어 균형 디바이스의 역할을 할 수 있다. 다른 측면들에서, 영구 자석들은 중력 및 동적 하중들을 상쇄하기위한 목적으로 구동 부재(1214)의 임의의 부분으로서 제공될 수 있다. 여기서, 힘인가부(1222)는 (권선과 결합된) 추력(thrust)의 효율적인 생성을 촉진하고 페이로드를 상쇄하는 기능 모두를 수행하는 구성요소로서 제공되며, 그에 따라 자기 베어링들은 정상 동작 동안 전력 사용을 최소화한다. 여기서, 힘인가부와 대응 수동 레일 사이의 인력은 공칭 갭(1218)으로 설정되거나 다르게 제어될 수 있고, 그에 따라 힘은 중력 유도된 힘들을 상쇄시켜 최소 전력 소비가 도출된다. 또한, 상기 갭에 대한 설정 지점은 변경될 수 있고, 그 결과 페이로드가 변화함에 따라 갭이 조절되어 힘이 중력 유도된 힘들을 상쇄시켜 페이로드가 변화함에 따라 최소 전력 소비가 도출된다. 예를 들어, 좌측 힘인가부 상의 갭이 우측 힘인가부의 갭과 독립적으로 변경될 수 있다. 이러한 방식에서, 균형 디바이스는 이동 부재(1214)에 물리적으로 결합된 영구 자석들 및 전자기 액추에이터들을 포함할 수 있고, 상기 이동 부재와 상기 레일 사이의 갭을 변경하는 것은 지지부의 전력 사용을 최소화할 수 있다.
이제 도 17을 참조하면, 도 16에 나타난 시스템(1210)과 유사한 특징들을 가질 수 있는 비접촉 자기 지지된 가이드던스 서브시스템(1210')의 단면도가 도시된다. 도 17에서, 균형 디바이스(1240, 1242)는 액추에이터들(1248, 1250)에 의해 이동가능 지지부(1214)에 대해 제어가능하게 이동가능한 자석(1244, 1246)을 포함할 수 있고, 그 결과 자석이 레일(1212)에 더욱 가까워지거나 레일(1212)로부터 더 멀리 이동함에 따라, 힘은 상응하게 증가하거나 감소하여 이외의 경우 전기 액추에이터가 지원해야 할 정적 또는 동적 하중들이 상쇄된다. 여기서, 영구 자석들 및 전자기 액츄에이터들은 레일 및 이동 부재에 대해 이동가능한 영구 자석들을 갖는 이동 부재와 물리적으로 결합되고, 상기 영구 자석들과 상기 레일 사이의 갭을 변경하는 것은 상기 레일과 상기 이동 부재 사이의 갭(1218, 1220)의 고정 유지를 용이하게 한다.
이제 도 18을 참조하면, 도 16 및 도 17에 나타난 시스템(1210, 1210')과 유사한 특징들을 가질 수 있는 비접촉 자기 지지된 가이드던스 서브시스템(1210'')의 단면도가 도시된다. 도 18에서, 균형 디바이스(1260)는 액추에이터(1264)에 의해 이동가능 지지부(1214)에 대해 제어가능하게 이동가능한 자석(1262)을 포함할 수 있고, 그 결과 자석이 레일(1212)에 더욱 가까워지거나 레일(1212)로부터 더 멀리 이동함에 따라, 즉 상기 레일과 중첩함에 따라, 힘은 상응하게 증가하거나 감소하여 이외의 경우 전기 액추에이터들이 지원해야 할 정적 또는 동적 하중들이 상쇄된다. 여기서, 영구 자석들 및 전자기 액츄에이터들은 레일 및 이동 부재에 대해 이동가능한 영구 자석들을 갖는 이동 부재와 물리적으로 결합되고, 상기 영구 자석들과 상기 레일 사이의 중첩(overlap)을 변경하는 것은 상기 레일과 상기 이동 부재 사이의 갭(1218, 1220)의 고정 유지를 용이하게 한다.
이제 도 19를 참조하면, 도 16, 도 17, 및 도 18에 나타난 시스템(1210, 1210', 1210'')과 유사한 특징들을 가질 수 있는 비접촉 자기 지지된 가이드던스 서브시스템(1210''')의 단면도가 도시된다. 도 19에서, 균형 디바이스(1280)는 액추에이터(1284)에 의해 이동가능 지지부(1214)에 대해 제어가능하게 이동가능한 자석(1282)을 포함할 수 있고, 그 결과 자석이 회전함에 따라, 자극들(1286, 1288)과 레일(1212) 사이의 장이 증가하거나 감소하여 힘이 상응하게 증가하거나 감소하여 이외의 경우 전기 액추에이터들이 지원해야 할 정적 또는 동적 하중들이 상쇄된다. 여기서, 영구 자석들 및 전자기 액츄에이터들은 레일 및 이동 부재에 대해 이동가능한 영구 자석들을 갖는 이동 부재와 물리적으로 결합되고, 상기 영구 자석들 및 상기 극들 및 상기 레일 사이의 장(field)을 변경하는 것은 상기 레일과 상기 이동 부재 사이의 갭(1218, 1220)의 고정 유지를 용이하게 한다. 여기서, 상기 영구 자석에 의해 상기 레일로 전달된 장을 (스위치된 자기 베이스(switched magnetic base)와 같은) 가변 자기 스위치로 변경하는 것은 이외의 경우 전기 액추에이터들이 지원해야 할 정적 또는 동적 하중들을 상쇄할 수 있다.
예시적인 실시예가 장치에 제공되며, 상기 장치는 상부에 적어도 하나의 기판을 지지하도록 구성된 제1 디바이스; 및 제1 이송으로서, 그와 연결된 상기 디바이스를 갖는 제1 이송을 포함하고, 상기 이송은 상기 디바이스를 운반하도록 구성되며, 상기 이송은: 선형 경로를 따라 서로에 대해 이동가능한 복수의 지지부들; 상기 지지부들을 적어도 부분적으로 서로 체결(couple)하는 적어도 하나의 자기 베어링으로서, 상기 자기 베어링들 중 제1 자기 베어링은 제1 영구 자석 및 제2 자석을 포함하고, 상기 제1 영구 자석은 상기 지지부들 중 제1 지지부와 연결된, 자기 베어링; 및 상기 제1 지지부와 연결된 자기장 조절부를 포함하고, 상기 자기장 조절부는 상기 제2 자석에 대해 상기 제1 영구 자석의 자기장 영향을 변동하고 및/또는 상기 제1 영구 자석을 이동시키도록 구성된다.
상기 디바이스는 관절 로봇(articulate robot) 및 기판 셔틀(substrate shuttle) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 지지부들은 적어도 하나의 고정 가이드 레일을 포함할 수 있다. 상기 제2 자석은 상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부 중 하나에 연결될 수 있다. 상기 제2 자석은 전자석 또는 영구 자석을 포함할 수 있다. 상기 지지부들은 압력의 함수로서 복사 또는 대류에 의해 열을 상호 전달하도록 구성된 인터리빙된 대향 표면들(interleaved opposing surfaces)을 갖는 비-접촉 열 커플링을 형성할 수 있다. 상기 제1 지지부는 제1 용량성 인터페이스를 포함할 수 있고; 상기 지지부들 중 제2 지지부는 제2 용량성 인터페이스를 포함하며, 상기 제1 및 제2 용량성 인터페이스들은, 비-접촉 용량성 전력 커플링을 제공하고 상기 제1 및 제2 용량성 인터페이스들 사이의 열 전달을 허용하도록, 서로에 대한 크기, 형상, 및 위치가 결정된다. 상기 제1 지지부는 그 상부에 열 라디에이터를 포함할 수 있고, 상기 제1 자기 베어링은 비-접촉 베어링이며, 상기 장치는, 상기 제1 지지부와 상기 지지부들 중 제2 지지부 사이의 비-접촉 전력 커플링인 제1 전력 커플링; 및 상기 제1 지지부에 연결된 제1 열 펌프를 포함하고, 상기 제1 자기 베어링 및 상기 제1 전력 커플링 중 적어도 하나는 적어도 하나의 능동 열 생성 구성요소를 포함하고, 상기 제1 열 펌프는 상기 적어도 하나의 능동 열 생성 구성요소로부터의 열을 상기 열 라디에이터로 펌핑하도록 구성된다. 상기 장치는 상기 지지부들 사이의 비-접촉 통신 커플링을 더 포함할 수 있다. 상기 장치는, 상부에 적어도 하나의 기판을 지지하도록 구성된 제2 디바이스; 및 제2 이송으로서, 그에 연결된 상기 제2 디바이스를 갖는 제2 이송을 더 포함할 수 있고, 상기 제2 이송은 상기 제2 디바이스를 운반하도록 구성되며, 상기 제2 이송은 상기 디바이스를 운반하도록 구성되며, 상기 제2 이송은, 선형 경로를 따라 서로에 대해 이동가능한 복수의 제2 지지부들; 및 상기 제2 지지부들을 적어도 부분적으로 체결하는 적어도 하나의 제2 자기 베어링을 포함하고, 상기 이송들은 상기 디바이스들을 이동시키도록 구성되어 상기 디바이스들은 적어도 부분적으로 서로를 지나간다. 기판 이송 장치가 제공될 수 있고, 상기 기판 이송 장치는, 밀봉된 환경을 형성하는 챔버; 및 상기 장치를 포함하고, 상기 지지부들 중 제2 지지부는 상기 챔버의 벽 상에 고정적으로 있다.
예시적인 실시예가 장치로 제공될 수 잇으며, 상기 장치는, 상부에 적어도 하나의 기판을 지지하도록 구성된 디바이스; 및 이송으로서, 그와 연결된 상기 디바이스를 갖는 이송을 포함하고, 상기 이송은 상기 디바이스를 운반하도록 구성되며, 상기 이송은: 제1 용량성 인터페이스를 포함하는 제1 지지부; 및 제2 용량성 인터페이스를 포함하는 제2 지지부를 포함하고, 상기 제2 지지부는 선형 경로를 따라 상기 제1 지지부에 이동가능하게 연결되며, 상기 제1 및 제2 용량성 인터페이스들은, 비-접촉 용량성 전력 커플링을 제공하고 상기 제1 및 제2 용량성 인터페이스들 사이의 열 전달을 허용하도록, 서로에 대한 크기, 형상, 및 위치가 결정된다.
상기 용량성 인터페이스들은, 압력의 함수로서 복사 또는 대류에 의해 열을 상호 전달하도록 구성된 인터리빙된 대향 표면들(interleaved opposing surfaces)을 포함할 수 있다. 상기 장치는, 상기 제1 및 제2 지지부들을 적어도 부분적으로 서로 체결(couple)하는 적어도 하나의 자기 베어링으로서, 상기 자기 베어링들 중 제1 자기 베어링은 제1 영구 자석 및 제2 자석을 포함하고, 상기 제1 영구 자석은 상기 제1 지지부와 연결된, 자기 베어링; 및 상기 제1 지지부와 연결된 자기장 조절부를 포함할 수 있고, 상기 자기장 조절부는 상기 제2 자석에 대해 상기 제1 영구 자석의 자기장 영향을 변동하고 및/또는 상기 제1 영구 자석을 이동시키도록 구성된다. 상기 제2 자석은 상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부 중 하나에 연결될 수 있다. 상기 제2 자석은 전자석 또는 영구 자석을 포함할 수 있다. 상기 디바이스는 관절 로봇(articulate robot) 및 기판 셔틀(substrate shuttle) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 지지부들은 적어도 하나의 고정 가이드 레일을 포함할 수 있다. 상기 제1 지지부는 그 상부에 열 라디에이터를 포함할 수 있고, 상기 제1 자기 베어링은 비-접촉 베어링이며, 상기 장치는: 상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부 사이의 비-접촉 전력 커플링인 제1 전력 커플링; 및 상기 제1 지지부에 연결된 제1 열 펌프를 포함하고, 상기 제1 자기 베어링 및 상기 제1 전력 커플링 중 적어도 하나는 적어도 하나의 능동 열 생성 구성요소를 포함하고, 상기 제1 열 펌프는 상기 적어도 하나의 능동 열 생성 구성요소로부터의 열을 상기 열 라디에이터로 펌핑하도록 구성된다. 상기 장치는 상기 지지부들 사이의 비-접촉 통신 커플링을 더 포함할 수 있다. 상기 장치는 상부에 적어도 하나의 기판을 지지하도록 구성된 제2 디바이스; 및 제2 이송으로서, 그에 연결된 상기 제2 디바이스를 갖는 제2 이송을 포함하고, 상기 제2 이송은 상기 제2 디바이스를 운반하도록 구성되며, 상기 이송은, 선형 경로를 따라 서로에 대해 이동가능한 복수의 제2 지지부들; 및 상기 제2 지지부들을 적어도 부분적으로 체결하는 적어도 하나의 제2 자기 베어링을 포함하고, 상기 이송들은 상기 디바이스들을 이동시키도록 구성되어 상기 디바이스들은 적어도 부분적으로 서로를 지나간다. 기판 이송 장치가 제공될 수 있으며, 상기 기판 이송 장치는: 밀봉된 환경을 형성하는 챔버; 및 상기 장치를 포함하고, 상기 제2 지지부는 상기 챔버의 벽 상에 고정적으로 있는다.
예시적인 실시예가 장치로 제공될 수 있고, 상기 장치는 상부에 적어도 하나의 기판을 지지하도록 구성된 디바이스; 및 이송으로서, 그와 연결된 상기 디바이스를 갖는 이송을 포함하고, 상기 이송은 상기 디바이스를 운반하도록 구성되며, 상기 이송은, 선형 경로를 따라 서로에 대해 이동가능한 복수의 지지부들로서, 상기 지지부들 중 제1 지지부는 상부에 열 라디에이터를 포함하는, 지지부들; 상기 지지부들을 적어도 부분적으로 체결하는 제1 자기 베어링으로서, 상기 제1 자기 베어링은 비-접촉 베어링인, 제1 자기 베어링; 상기 지지부들 사이의 비-접촉 전력 커플링인 제1 전력 커플링; 및 상기 제1 지지부에 연결된 제1 열 펌프를 포함하고, 상기 제1 자기 베어링 및 상기 제1 전력 커플링 중 적어도 하나는 적어도 하나의 능동 열 생성 구성요소를 포함하고, 상기 제1 열 펌프는 상기 적어도 하나의 능동 열 생성 구성요소로부터의 열을 상기 열 라디에이터로 펌핑하도록 구성된다. 상기 제1 열 펌프는 증기 압축 열 펌프 또는 열전 열 펌프(thermoelectric heat pump)를 포함할 수 있다.
예시적인 방법은: 제1 지지부를 자기 베어링을 포함하는 제2 지지부에 체결(coupling)하는 단계로서, 상기 제1 지지부는 상기 제2 지지부에 대하여 선형 경로를 따라서 상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부가 접촉하지 않은 채로 이동가능하고, 상기 자기 베어링은 상기 제1 지지부 상에 영구 자석을 포함하는, 단계; 상기 제1 지지부 상에 자기장 조절부를 위치시키는 단계로서, 상기 자기장 조절부는 상기 자기 베어링의 제2 자석에 대해 상기 제1 영구 자석의 자기장 영향을 변동하고 및/또는 상기 제1 영구 자석을 이동시키도록 구성된, 단계; 및 제1 디바이스를 상기 제1 또는 제2 지지부에 연결하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 지지부들은 상기 디바이스를 이동시키도록 구성되며, 상기 제1 디바이스는 상기 제1 디바이스의 이동 동안 그 상의 적어도 하나의 기판을 지지하도록 구성된다.
제1 디바이스를 상기 제1 또는 제2 지지부에 연결하는 단계는, 상기 제1 디바이스가 상기 제1 지지부 상으로 탑재되는 관절 로봇(articulate robot) 및 기판 셔틀(substrate shuttle) 중 적어도 하나인 것을 포함할 수 있다. 상기 제2 지지부는 고정 가이드 레일을 포함할 수 있고, 상기 제1 지지부는 상기 고정 가이드 레일에 대해 세로방향으로(longitudinally) 이동 가능하도록 체결된다. 상기 방법은 상기 제2 자석을 상기 제1 또는 제2 지지부에 연결하는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 제2 자석은 영구 자석 및/또는 전자석을 포함한다. 상기 방법은 상기 제1 및 제2 지지부들 사이에 열 전달 시스템을 제공하는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 열 전달 시스템은 압력의 함수로서 복사 또는 대류에 의해 열을 상호 전달하도록 구성된 상기 지지부들 상의 개별 인터리빙된 대향 표면들(interleaved opposing surfaces)을 갖는 비-접촉 열 커플링을 형성한다. 상기 방법에 따르면, 상기 제1 지지부는 제1 용량성 인터페이스를 제공하고, 상기 제2 지지부는 제2 용량성 인터페이스를 제공하며, 상기 제1 및 제2 용량성 인터페이스들은, 비-접촉 용량성 전력 커플링을 제공하고 상기 제1 및 제2 용량성 인터페이스들 사이의 열 전달을 허용하도록, 서로에 대해 위치된다. 상기 방법은 상기 제1 지지부 상부에 열 라디에이터를 제공하는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 자기 베어링은 비-접촉 베어링이며, 상기 방법은, 상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부 사이에 비-접촉 전력 커플링인 제1 전력 커플링을 제공하는 단계; 및 상기 제1 지지부에 연결된 제1 열 펌프를 제공하는 단계를 더 포함하고, 상기 자기 베어링 및 상기 제1 전력 커플링 중 적어도 하나는 적어도 하나의 능동 열 생성 구성요소를 포함하고, 상기 제1 열 펌프는 상기 적어도 하나의 능동 열 생성 구성요소로부터의 열을 상기 열 라디에이터로 펌핑하도록 구성된다. 상기 방법은 상기 지지부들 사이에 비-접촉 통신 커플링을 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 방법은 상기 제1 및 제2 지지부들을 챔버 내로 위치시키는 단계를 더 포함하고, 상기 챔버는 밀봉되어 상기 챔버 내 밀봉된 환경을 제공하도록 구성될 수 있다.
상기 방법은 상기 챔버 내로 제2 세트의 지지부들을 위치시키는 단계로서, 상기 제2 세트의 지지부들은 자기 베어링을 포함하고, 상기 제2 세트의 지지부들은 서로에 대해 상대적으로 위치되어 상호 접촉 없이 선형 경로를 따라 상대적으로 이동하는, 단계; 및 제2 디바이스를 상기 제2 세트의 지지부들에 연결하는 단계로서, 상기 지지부들은 상기 제2 디바이스를 이동시키도록 구성되고, 상기 제2 디바이스는 상기 제2 디바이스의 이동 동안 그 상에 적어도 하나의 기판을 지지하도록 구성되는, 단계를 더 포함할 수 있고 상기 지지부들은 상기 챔버 내에서 상기 디바이스들을 이동시키도록 구성되어 상기 디바이스들은 적어도 부분적으로 서로를 지나간다. 상기 방법은 상기 자기장 조절부를 사용하여 상기 제1 및 제2 지지부들 사이의 갭을 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 자기장 조절부를 사용하여 상기 제1 및 제2 지지부들 사이의 갭을 조절하는 단계는, 상기 제1 지지부가 상기 제2 지지부에 대해 상기 선형 경로를 따라 이동하는 동안, 동적으로 수행될 수 있다. 상기 방법은 상기 제2 지지부에 대한 상기 제1 지지부의 이동 동안 상기 갭의 거리를 측정하는 단계를 더 포함할 수 있고, 컨트롤러는 상기 측정된 갭 거리를 이용하여 상기 자기장 조절부를 제어한다.
예시적인 방법은 다음을 포함할 수 있다: 이송을 제공하는 단계; 및 디바이스를 상기 이송에 연결하는 단계를 포함하며, 상기 이송은, 제1 용량성 인터페이스를 포함하는 제1 지지부; 및 제2 용량성 인터페이스를 포함하는 제2 지지부를 포함하고, 상기 제2 지지부는 선형 경로를 따라 상기 제1 지지부에 이동가능하게 연결되며, 상기 제1 및 제2 용량성 인터페이스들은, 비-접촉 용량성 전력 커플링을 제공하고 상기 제1 및 제2 용량성 인터페이스들 사이의 열 전달을 허용하도록, 서로에 대한 크기, 형상, 및 위치가 결정되며, 상기 디바이스는, 상기 디바이스가 상기 이송에 의해 이동하는 동안 그 상의 적어도 하나의 기판을 지지하도록 구성되고, 상기 이송은 상기 디바이스를 이동시켜 그에 의해 상기 적어도 하나의 기판을 이동시키도록 구성된다. 상기 용량성 인터페이스들은 서로 인터리빙(interleaved)되어, 압력의 함수로서 복사 또는 대류에 의해 열을 상호 전달하도록 구성된 대향 표면들을 가질 수 있다. 상기 이송을 제공하는 단계는, 상기 제1 및 제2 지지부들을 적어도 부분적으로 서로 체결하는 적어도 하나의 자기 베어링을 제공하는 단계로서, 상기 자기 베어링들 중 제1 자기 베어링은 제1 영구 자석 및 제2 자석을 포함하고, 상기 제1 영구 자석은 상기 제1 지지부와 연결된, 단계; 및 상기 제1 지지부와 연결된 자기장 조절부를 제공하는 단계를 포함하고, 상기 자기장 조절부는 상기 제2 자석에 대해 상기 제1 영구 자석의 자기장 영향을 변동하고 및/또는 상기 제1 영구 자석을 이동시키도록 구성된다. 상기 제2 자석은 전자석 또는 영구 자석을 포함할 수 있고, 상기 제2 자석은 상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부 중 하나에 연결되며, 상기 디바이스는 관절 로봇(articulate robot) 및 기판 셔틀(substrate shuttle) 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 방법은 상기 제1 지지부에 연결된 제1 열 펌프를 제공하는 단계를 더 포함하고, 상기 제1 및 제2 지지부들 사이의 제1 자기 베어링 및 상기 전력 커플링 중 적어도 하나는 적어도 하나의 능동 열 생성 구성요소를 포함하며, 상기 제1 열 펌프는 상기 적어도 하나의 능동 열 생성 구성요소로부터의 열을 상기 열 라디에이터로 펌핑하도록 구성된다. 상기 방법은 상기 지지부들 사이의 비-접촉 통신 커플링을 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 방법은 제2 이송을 제공하는 단계; 및 제2 디바이스를 상기 제2 이송에 연결하는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 제2 이송은, 제3 용량성 인터페이스를 포함하는 제3 지지부; 및 제4 용량성 인터페이스를 포함하는 제4 지지부를 포함하고, 상기 제4 지지부는 선형 경로를 따라 상기 제3 지지부에 이동가능하게 연결되며, 상기 제3 및 제4 용량성 인터페이스들은, 비-접촉 용량성 전력 커플링을 제공하고 상기 제3 및 제4 용량성 인터페이스들 사이의 열 전달을 허용하도록, 서로에 대한 크기, 형상, 및 위치가 결정되고, 상기 제2 디바이스는, 상기 제2 디바이스가 상기 제2 이송에 의해 이동하는 동안 그 상의 적어도 하나의 기판을 지지하도록 구성되고, 상기 제2 이송은 상기 제2 디바이스를 이동시켜 그에 의해 상기 적어도 하나의 기판을 이동시키도록 구성된다.
예시적인 실시예는 (예를 들어 도 1에 나타난 메모리(167)와 같은) 기계에 의해 판독가능한 비-일시적 프로그램 저장 디바이스로서, 상기 기계에 의해 실행가능한 프로그램 명령들을 현실적으로 구체화하여 동작들을 수행하며, 상기 동작들은: 이송기(transporter) 내 제1 지지부와 제2 지지부 사이의 거리를 결정하는 단계를 포함하고, 상부에 적어도 하나의 기판을 지지하도록 구성된 제1 디바이스는 상기 제1 지지부에 연결되며, 상기 지지부들은 선형 경로를 따라 서로에 대해 이동가능하고, 상기 제1 및 제2 지지부들은 자기 베어링에 의해 서로 체결되며, 상기 자기 베어링은 제1 영구 자석 및 제2 자석을 포함하고, 상기 제1 영구 자석은 상기 제1 지지부에 연결되며, 상기 이송기는 상기 제1 지지부와 연결된 자기장 조절부를 포함하고, 상기 자기장 조절부는 상기 제2 자석에 대해 상기 제1 영구 자석의 자기장 영향을 변동하고 및/또는 상기 제1 영구 자석을 이동시키도록 구성되며, 상기 이송기는 그와 연결된 디바이스를 포함하고, 상기 동작들은 상기 자기장 조절부를 제어하여 상기 제1 및 제2 지지부들 사이의 상기 거리를 실질적으로 유지하는 단계를 더 포함한다. 상기 동작들은, 상기 제1 지지부에 연결된 열 펌프를 제어하여, 상기 제1 지지부 상의 상기 적어도 하나의 능동 열 생성 구성요소로부터의 열을 상기 제1 지지부의 상기 열 라디에이터로 펌핑하는 단계를 더 포함할 수 있다.
전술한 설명은 단지 예시적인 것으로 이해되어야 한다. 다양한 대안들 및 변형들이 당업자에 의해 고안될 수 있다. 예를 들어, 다양한 종속 청구항들에 기재된 특징들은 임의의 적절한 조합(들)로 서로 결합될 수 있다. 또한, 전술 한 다른 실시예들에서의 특징들은 선택적으로 새로운 형태로 결합될 수 있다. 따라서, 상기 설명은 첨부된 청구항의 범위 내에 있는 모든 대안들, 변형들 및 변동들을 포함하도록 의도된다.

Claims (13)

  1. 제1 분위기를 갖는 진공 챔버;
    제2 분위기 내에서 상기 진공 챔버의 외부에 위치된 제1 전압 컨버터;
    상기 진공 챔버 내부에 위치되고 상기 제1 전압 컨버터로부터 상기 진공 챔버 내로 연장되는 피드스루에 의해 상기 제1 전압 컨버터에 연결되는 고정 전력 전달 부재;
    상기 진공 챔버를 따른 선형 이동을 위해 상기 진공 챔버 내부에 이동가능하게 탑재된 인클로저로서, 상기 인클로저는 상기 제1 분위기로부터 밀봉된 제3 분위기를 형성하는, 인클로저;
    상기 인클로저에 연결된 이동가능 전력 전달 부재로서, 상기 인클로저가 상기 진공 챔버를 따라 선형으로 이동될 때 상기 이동가능 전력 전달 부재는 상기 인클로저와 함께 이동하도록 구성되고, 상기 이동가능 전력 전달 부재는 상기 고정 전력 전달 부재로부터 상기 이동가능 전력 전달 부재로 전력을 전달하도록 상기 고정 전력 전달 부재에 대하여 위치되고 구성되는, 이동가능 전력 전달 부재;
    상기 인클로저 내부에 위치된 제2 전압 컨버터로서, 상기 인클로저는 상기 진공 챔버 내부의 상기 제1 분위기로부터 상기 제2 전압 컨버터를 밀봉하는, 제2 전압 컨버터;
    상기 인클로저에 연결된 로봇으로서, 상기 로봇은 적어도 하나의 이동가능 암을 갖고 그 상부에 적어도 하나의 기판을 지지하도록 구성되며, 상기 로봇은 적어도 부분적으로 상기 제3 분위기 내 상기 인클로저 내부에 있고, 적어도 부분적으로 상기 진공 챔버의 상기 제1 분위기 내 상기 인클로저의 외부에 있는, 로봇을 포함하고,
    상기 제2 전압 컨버터는 상기 인클로저의 상기 제3 분위기 내부의 상기 로봇의 적어도 하나의 모터에 연결되는, 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 고정 전력 전달 부재는 제1 용량성 인터페이스를 포함하고,
    상기 이동가능 전력 전달 부재는 제2 용량성 인터페이스를 포함하며,
    상기 제1 용량성 인터페이스 및 상기 제2 용량성 인터페이스는 비-접촉 용량성 전력 커플링을 제공하기 위해 서로에 대한 크기, 형상, 및 위치가 결정되는, 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 용량성 인터페이스 및 상기 제2 용량성 인터페이스는 상기 제1 용량성 인터페이스와 상기 제2 용량성 인터페이스 사이의 열 전달을 허용하도록, 서로에 대한 크기, 형상, 및 위치가 결정되는, 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 용량성 인터페이스들은 압력의 함수로서 복사 또는 대류에 의해 열을 상호 전달하도록 구성된 인터리빙된 대향 표면들을 포함하는, 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 장치는,
    적어도 부분적으로 상기 인클로저를 상기 진공 챔버와 체결(couple)시키는 적어도 하나의 자기 베어링으로서, 상기 자기 베어링들 중 제1 자기 베어링은 제1 영구 자석 및 제2 자석을 포함하고, 상기 제1 영구 자석은 제1 지지부와 연결된, 자기 베어링; 및
    상기 제1 지지부와 연결된 자기장 조절부를 더 포함하고,
    상기 자기장 조절부는 상기 제2 자석에 대해 상기 제1 영구 자석의 자기장 영향을 변동하고 및/또는 상기 제1 영구 자석을 이동시키도록 구성된, 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 분위기 내에서 상기 진공 챔버의 외부에 위치된 제1 데이터 통신 링크;
    상기 진공 챔버 내부에 위치되고 상기 제1 데이터 통신 링크에 연결된 고정 통신 피드스루로서, 상기 고정 통신 피드스루는 상기 진공 챔버의 벽을 통해 상기 진공 챔버 내로 연장되는, 고정 통신 피드스루;
    상기 인클로저에 연결된 이동가능 통신 피드스루로서, 상기 이동가능 통신 피드스루는 상기 인클로저가 상기 진공 챔버를 따라 선형으로 이동할 때 상기 인클로저와 함께 이동하도록 구성되고, 상기 이동가능 통신 피드스루는 상기 인클로저가 상기 진공 챔버 내에서 이동함에 따라 상기 고정 통신 피드스루와 상기 이동가능 통신 피드스루 사이에서 데이터 신호를 전달하도록 상기 고정 통신 피드스루에 대하여 위치되고 구성되며, 상기 이동가능 통신 피드스루는 상기 고정 통신 피드스루와 물리적으로 접촉하지 않는, 이동가능 통신 피드스루; 및
    상기 인클로저 내부에 위치된 제2 데이터 통신 링크로서, 상기 인클로저는 상기 진공 챔버 내부의 상기 제1 분위기로부터 상기 제2 데이터 통신 링크를 밀봉하는, 제2 데이터 통신 링크를 포함하고,
    상기 제2 데이터 통신 링크는 상기 인클로저의 상기 제3 분위기 내부의 적어도 하나의 센서 및/또는 모터에 연결되며,
    상기 인클로저는 상기 진공 챔버 내부의 상기 제1 분위기로부터 상기 제2 데이터 통신 링크를 밀봉하는, 장치.
  7. 제1 분위기를 갖는 진공 챔버;
    제2 분위기 내에서 상기 진공 챔버의 외부에 위치된 제1 데이터 통신 링크;
    상기 진공 챔버의 벽에 연결된 고정 통신 피드스루로서, 상기 고정 통신 피드스루는 상기 제1 데이터 통신 링크에 체결된, 고정 통신 피드스루;
    상기 진공 챔버를 따른 선형 이동을 위해 상기 진공 챔버 내부에 이동가능하게 탑재된 인클로저로서, 상기 인클로저는 상기 제1 분위기로부터 밀봉된 제3 분위기를 형성하는, 인클로저;
    상기 인클로저에 연결된 이동가능 통신 피드스루로서, 상기 이동가능 통신 피드스루는 상기 인클로저가 상기 진공 챔버를 따라 선형으로 이동할 때 상기 인클로저와 함께 이동하도록 구성되고, 상기 이동가능 통신 피드스루는 상기 고정 통신 피드스루와 물리적으로 접촉하지 않는, 이동가능 통신 피드스루; 및
    상기 인클로저 내부에 위치되고 상기 이동가능 통신 피드스루와 체결된 제2 데이터 통신 링크로서, 상기 이동가능 통신 피드스루는 상기 인클로저가 상기 진공 챔버 내에서 이동함에 따라 상기 제1 데이터 통신 링크와 상기 제2 데이터 통신 링크 사이의 상기 고정 통신 피드스루 및 상기 이동가능 통신 피드스루를 통한 데이터 신호의 전달을 허용하도록 상기 고정 통신 피드스루에 대하여 위치되고 구성되는, 제2 데이터 통신 링크;
    상기 인클로저에 연결된 로봇으로서, 상기 로봇은 적어도 하나의 이동가능 암을 포함하고 그 상부에 적어도 하나의 기판을 지지하도록 구성되며, 상기 로봇은 적어도 부분적으로 상기 제3 분위기 내 상기 인클로저 내부에 있고, 적어도 부분적으로 상기 진공 챔버의 상기 제1 분위기 내 상기 인클로저의 외부에 있는, 로봇을 포함하고,
    상기 제2 데이터 통신 링크는 상기 인클로저의 상기 제3 분위기 내부의 적어도 하나의 센서 및/또는 적어도 하나의 모터 컨트롤러에 체결되며,
    상기 인클로저 및 상기 이동가능 통신 피드스루는 상기 진공 챔버 내부의 상기 제1 분위기로부터 상기 제2 데이터 통신 링크를 적어도 부분적으로 밀봉하는, 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제2 분위기 내 상기 진공 챔버 외부에 위치된 제1 전압 컨버터;
    상기 진공 챔버 내부에 위치되고 상기 진공 챔버의 벽을 통해 연장되는 피드스루에 의해 상기 제1 전압 컨버터에 연결된 고정 전력 전달 부재;
    상기 인클로저에 연결된 이동가능 전력 전달 부재로서, 상기 인클로저가 상기 진공 챔버를 따라 이동될 때 상기 이동가능 전력 전달 부재는 상기 인클로저와 함께 이동하도록 구성되고, 상기 이동가능 전력 전달 부재는 상기 고정 전력 전달 부재로부터 상기 이동가능 전력 전달 부재로 전력을 전달하도록 상기 고정 전력 전달 부재에 대하여 위치되고 구성되는, 이동가능 전력 전달 부재; 및
    상기 인클로저 내부에 위치된 제2 전압 컨버터로서, 상기 인클로저는 상기 진공 챔버 내부의 상기 제1 분위기로부터 상기 제2 전압 컨버터를 밀봉하는, 제2 전압 컨버터를 더 포함하고,
    상기 제2 전압 컨버터는 상기 인클로저의 상기 제3 분위기 내부의 적어도 하나의 전기 구성요소에 연결되고 상기 인클로저에 의해 상기 제1 분위기로부터 밀봉되는, 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 고정 전력 전달 부재는 제1 용량성 인터페이스를 포함하고,
    상기 이동가능 전력 전달 부재는 제2 용량성 인터페이스를 포함하며,
    상기 제1 용량성 인터페이스 및 상기 제2 용량성 인터페이스는 비-접촉 용량성 전력 커플링을 제공하기 위해 서로에 대한 크기, 형상, 및 위치가 결정되는, 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 용량성 인터페이스 및 상기 제2 용량성 인터페이스는 상기 제1 용량성 인터페이스와 상기 제2 용량성 인터페이스 사이의 열 전달을 허용하도록, 서로에 대한 크기, 형상, 및 위치가 결정되는, 장치.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 용량성 인터페이스들은 압력의 함수로서 복사 또는 대류에 의해 열을 상호 전달하도록 구성된 인터리빙된 대향 표면들을 포함하는, 장치.
  12. 청구항 7에 있어서,
    상기 장치는,
    적어도 부분적으로 상기 인클로저를 상기 진공 챔버와 체결(couple)시키는 적어도 하나의 자기 베어링으로서, 상기 자기 베어링들 중 제1 자기 베어링은 제1 영구 자석 및 제2 자석을 포함하고, 상기 제1 영구 자석은 제1 지지부와 연결된, 자기 베어링; 및
    상기 제1 지지부와 연결된 자기장 조절부를 더 포함하고,
    상기 자기장 조절부는 상기 제2 자석에 대해 상기 제1 영구 자석의 자기장 영향을 변동하고 및/또는 상기 제1 영구 자석을 이동시키도록 구성된, 장치.
  13. 제1 데이터 통신 링크를 진공 챔버의 외부에 위치시키는 단계로서, 상기 진공 챔버는 제1 분위기를 제공하도록 구성되고 상기 제1 데이터 통신 링크는 상기 진공 챔버 외부의 다른 제2 분위기에 위치되는, 단계;
    고정 통신 피드스루를 상기 진공 챔버의 벽에 연결하는 단계로서, 상기 고정 통신 피드스루는 상기 제1 데이터 통신 링크에 체결되는, 단계;
    상기 진공 챔버를 따른 선형 이동을 위해 인클로저를 상기 진공 챔버 내부에 이동가능하게 탑재하는 단계로서, 상기 인클로저는 상기 제1 분위기로부터 밀봉된 제3 분위기를 제공하도록 구성된, 단계;
    이동가능 통신 피드스루를 상기 인클로저에 연결하는 단계로서, 상기 인클로저가 상기 진공 챔버를 따라 선형으로 이동될 때 상기 이동가능 통신 피드스루는 상기 인클로저와 함께 이동하도록 구성되고, 상기 이동가능 통신 피드스루는 상기 고정 통신 피드스루와 물리적으로 접촉하지 않는, 단계;
    제2 데이터 통신 링크를 상기 인클로저 내부에 그리고 상기 이동가능 통신 피드스루와 체결되도록 위치시키는 단계로서, 상기 이동가능 통신 피드스루는 상기 인클로저가 상기 진공 챔버에서 이동함에 따라 상기 제1 데이터 통신 링크와 상기 제2 데이터 통신 링크 사이의 상기 고정 통신 피드스루 및 상기 이동가능 통신 피드스루를 통한 데이터 신호의 전달을 허용하도록 상기 고정 통신 피드스루에 대하여 위치되고 구성되는, 단계;
    상기 인클로저에 로봇을 연결하는 단계로서, 상기 로봇은 적어도 하나의 이동가능 암을 포함하고 그 상부에 적어도 하나의 기판을 지지하도록 구성되며, 상기 로봇은 적어도 부분적으로 상기 제3 분위기 내 상기 인클로저 내부에 있고, 적어도 부분적으로 상기 진공 챔버의 상기 제1 분위기 내 상기 인클로저의 외부에 있는, 단계; 및
    상기 제2 데이터 통신 링크를 상기 인클로저의 상기 제3 분위기 내부의 적어도 하나의 센서 및/또는 적어도 하나의 모터 컨트롤러에 체결하는 단계를 포함하고,
    상기 인클로저 및 상기 이동가능 통신 피드스루는 상기 진공 챔버 내부의 상기 제1 분위기로부터 상기 제2 데이터 통신 링크를 적어도 부분적으로 밀봉하는, 방법.
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