襯底運輸真空平臺的製作方法
2023-07-26 21:56:47 3
示例性的且非限制性的實施例總體涉及用於運輸襯底的系統，並且更具體地涉及用於在真空中運輸襯底的具有線性配置的系統。
背景技術：
用於半導體、LED或其他適當的應用的襯底處理系統可以涉及在真空或其他適當的環境中對襯底的運輸。在要求真空運輸的應用中，存在涉及使用單個處理模塊或者備選地使用串聯處理模塊或四元處理模塊的平臺架構。單個處理模塊可以具有單個處理位置，而串聯處理模塊或四元處理模塊可以具有兩個處理位置，其中兩個襯底可以緊挨著被處理並由真空機器人同時拾取或放置。處理模塊通常以放射狀布置被布置在真空腔室上，真空腔室具有在處理模塊與裝載鎖之間運輸襯底的機器人。在提供了大量模塊的情況下在使用處理模塊時出現問題。需要大的放射狀運輸腔室來將襯底運輸到裝載鎖和從裝載鎖運輸，以及運輸到一個或多個模塊和從一個或多個模塊運輸，從而要求大的覆蓋區(footprint)或佔地空間。在覆蓋區成本處於微電子製造環境內的溢價情況下，存在對具有減小的覆蓋區的襯底運輸平臺的期望。
技術實現要素：
根據示例性實施例的一個方面，提供了一種裝置，該裝置包括：第一設備，被配置為將至少一個襯底支撐在其上；以及第一運輸機，該設備連接到第一運輸機，其中運輸機被配置為承載該設備，其中運輸機包括：多個支撐件，多個支撐件沿線性路徑相對於彼此可移動；至少一個磁性軸承，至少一個磁性軸承至少部分地將支撐件耦合到彼此，其中磁性軸承中的第一磁性軸承包括第一永磁體和第二磁體，其中第一永磁體連接到支撐件中的第一支撐件；以及磁場調節器，磁場調節器連接到第一支撐件，磁場調節器被配置為相對於第二磁體移動第一永磁體和/或改變第一永磁體的磁場的影響。
根據示例性實施例的另一方面，提供了一種裝置，該裝置包括：設備，被配置為將至少一個襯底支撐在其上；以及運輸機，該設備連接到運輸機，其中運輸機被配置為承載該設備，其中運輸機包括：第一支撐件，包括第一電容性接口；以及第二支撐件，包括第二電容性接口，其中第二支撐件沿線性路徑可移動地連接到第一支撐件，並且其中第一電容性接口和第二電容性接口被確定大小、成形和相對於彼此定位以提供非接觸式電容性功率耦合併且允許在第一電容性接口和第二電容性接口之間的熱傳遞。
根據示例性實施例的另一方面，提供了一種裝置，該裝置包括：設備，被配置為將至少一個襯底支撐在其上；以及運輸機，該設備連接到運輸機，其中運輸機被配置為承載該設備，其中運輸機包括：多個支撐件，多個支撐件沿線性路徑相對於彼此可移動，其中支撐件中的第一支撐件包括在其上的熱輻射器；第一磁性軸承，第一磁性軸承至少部分地將支撐件耦合，其中第一磁性軸承是非接觸式軸承；在支撐件之間的第一功率耦合，其中第一功率耦合是非接觸式功率耦合；以及第一熱泵，連接到第一支撐件，其中第一磁性軸承和第一功率耦合中的至少一個包括至少一個有源熱生成部件，並且其中第一熱泵被配置為將來自至少一個有源熱生成部件的熱泵送到熱輻射器。
根據另一方面，一種示例方法包括：將第一支撐件耦合到包括磁性軸承的第二支撐件，其中第一支撐件在第一支撐件不接觸第二支撐件的情況下沿線性路徑相對於第二支撐件可移動，其中磁性軸承包括第一支撐件上的永磁體；將磁場調節器定位在第一支撐件上，其中磁場調節器被配置為相對於磁性軸承的第二磁體移動第一永磁體和/或改變第一永磁體的磁場的影響；以及將第一設備連接到第一支撐件或第二支撐件，其中支撐件被配置為使該設備移動，其中第一設備被配置為在第一設備的移動期間將至少一個襯底支撐在其上。
根據另一方面，一種示例方法包括：提供運輸機，該運輸機包括：第一支撐件，包括第一電容性接口；以及第二支撐件，包括第二電容性接口，其中第二支撐件沿線性路徑可移動地連接到第一支撐件，並且其中第一電容性接口和第二電容性接口被確定大小、成形和相對於彼此定位以提供非接觸式電容性功率耦合併且允許在第一電容性接口和第二電容性接口之間的熱傳遞；以及將設備連接到運輸機，其中該設備被配置為在該設備由運輸機移動時將至少一個襯底支撐在其上，其中運輸機被配置為使該設備移動以由此使至少一個襯底移動。
根據另一方面，在一種由機器可讀取的非瞬態程序存儲設備中提供示例實施例，非瞬態程序存儲設備有形地體現由機器可運行以執行操作的指令的程序，該操作包括：確定運輸機中的第一支撐件和第二支撐件之間的距離，其中被配置為將至少一個襯底支撐在其上的第一設備連接到第一支撐件，其中支撐件沿線性路徑相對於彼此可移動，其中第一支撐件和第二支撐件通過磁性軸承耦合到彼此，其中磁性軸承包括第一永磁體和第二磁體，其中第一永磁體連接到第一支撐件，其中運輸機包括連接到第一支撐件的磁場調節器，磁場調節器被配置為相對於第二磁體移動第一永磁體和/或改變第一永磁體的磁場的影響，其中運輸機包括連接到其的設備；以及控制磁場調節器以實質上維持在第一支撐件與第二支撐件之間的距離。
附圖說明
在結合附圖進行的以下描述中解釋前述方面和其他特徵，其中：
圖1是示例襯底運輸平臺的頂視圖；
圖2是示例襯底運輸平臺的頂視圖；
圖3是示例襯底運輸平臺的示意性截面圖；
圖4是示例襯底運輸平臺的部分示意性截面圖；
圖5是示例襯底運輸平臺的示意性截面圖；
圖6是示例襯底運輸平臺的示意性截面圖；
圖7是功率耦合的示意圖；
圖8是功率耦合的示意圖；
圖9是示例襯底運輸平臺的示意圖；
圖10是熱泵的示意圖；
圖11是壓力對比熱傳遞百分比圖形；
圖12是通信耦合的示意圖；
圖13是功率耦合的示意圖；
圖14是功率耦合的示意圖；
圖15是控制算法的示意圖；
圖16是驅動部分的部分截面；
圖17是驅動部分的部分截面；
圖18是驅動部分的部分截面；以及
圖19是驅動部分的部分截面。
具體實施方式
參考圖1，示出了示例襯底運輸系統和機器人100的示意性頂部平面視圖。儘管將參考附圖中示出的示例實施例描述特徵，但是應當理解本發明可以以許多形式的備選實施例來體現。另外，可以使用任何適當大小、形狀或類型的材料或元件。
所公開的示例實施例涉及用於在製造半導體或其他適當的設備中使用的真空處理和運輸系統。示出的運輸系統涉及具有矩形運輸腔室的系統，但是在備選方面中，自動化裝置可以涉及任何適當的系統，線性的、放射狀的或其組合。考慮不同的途徑，包括提供一個或多個線性驅動的襯底支撐件、一個或多個線性驅動的機器人和沒有輔助管束環路或具有部分輔助管束環路的線性驅動的機器人。所公開的僅僅是示例性的，並且不同示例的組合和子組合可以被提供以針對給定應用進行優化。常規機器人驅動器可以與線性運輸特徵進行組合，例如設置有將水運輸到所有模塊的單個機器人或者設置有兩個或更多個機器人，其中每個機器人將水運輸到模塊的1/2，或者例如其中每個機器人將水運輸到2個相反的模塊或不同的模塊。此處，可以支持不同操作模式，例如具有一個或多個兩端執行器水交換的快速交換或者具有一端執行器水交換的單個交換。另外，在提供了2個或更多個機器人的情況下可以提供並行水運輸和交換。在這種方法的情況下，處理模塊(PM)、模塊、裝載鎖或其他可以被添加到工具的末端。此處，覆蓋區取決於機器人類型並且提供兩個或更多個機器人可能要求額外的切換。在其中機器人在線性軌道上行駛的方法中，可以提供一個或多個機器人，其中每個將水運輸到一些或所有模塊。可以提供線性軌道，例如線性驅動器和滑動裝置，其中軌道長度可以是完全或部分取決於臂設計的。此處，輔助管束環路可以被提供以提供功率、通信和冷卻。備選地，非接觸式方法可以被提供以提供功率、通信、線性引導、軸承支撐、推動和冷卻。類似地，可以提供許多不同的操作模式，例如快速交換、單個水運輸和交換或者在提供了兩個或更多個機器人的情況下的並行水運輸和交換。此處，可以提供密封和冷卻的機器人外殼(可以被密封和開封)。線性驅動器可以是任何適當的驅動器、綁定裝置、線性電機或其他。輔助管束環路可以是任何適當的輔助管束環路，例如不鏽鋼波紋管或者其他。利用其中機器人沒有或具有有限功能輔助管束環路的方法，機器人可以仍然在線性軌道上行駛，並且系統可以支持一個或多個機器人，例如其中每個機器人能夠傳輸到所有模塊。在該方法中，主要的冷卻可以通過例如到受控制表面的輻射來完成。兩個表面可以例如被塗覆有高發射性塗層，並且一個或兩個表面可以受溫度控制以確保可接受的穩定狀態溫度差異。類似地，該方法支持不同操作模式，快速交換、單個水運輸和交換或者在提供了兩個或更多個機器人的情況下並行水運輸和交換。此處，低功耗機器人驅動器可以利用到殼體或運輸腔室的熱傳遞來提供。利用輻射冷卻，熱可以被傳遞到腔室中的或腔室的受控制的表面。利用功率和通信，可以提供暴露的傳導環路、電感性的、光學的、無線的或(一種或多種)其他適當的耦合。線性驅動器可以是綁定裝置、線性電機或其他適當的電機。滑動裝置可以是真空兼容軸承、磁性軸承或其他適當的軸承。
本文所公開的真空機器人可以被提供在運輸平臺的真空腔室內並且可以具有如在於2012年9月14日提交的序列號為13/618,315、標題為「Robot Drive with Passive Rotor」的美國專利申請中所公開的特徵。另外，真空機器人可以被提供在平臺的真空腔室內並且可以具有如在於2012年9月14日提交的序列號為13/618,117、標題為「Low Variability Robot」的美國專利申請中所公開的特徵。另外，真空機器人可以被提供在平臺的真空腔室內並且可以具有如在於2013年3月15日提交的序列號為13/833,732、標題為「Robot Having Arm With Unequal Link Lengths」的美國專利申請中所公開的特徵。另外，真空機器人可以被提供在平臺的真空腔室內並且可以具有如在於2014年6月4日提交的序列號為14/295,419、標題為「Robot and Adaptive Placement System and Method」的美國專利申請中所公開的特徵。另外，真空機器人可以被提供在平臺的真空腔室內並且可以具有如在於2013年5月20日提交的序列號為61/825,162、標題為「Robot with Independent Arms d」的美國專利申請中所公開的特徵。以上提及的全部申請在此通過引用的方式整體併入本文。
參考圖1，示出了真空運輸系統100的頂部示意圖。系統100具有通過隔離閥116、118耦合到真空運輸腔室114的第一裝載鎖110和第二裝載鎖112。處理模塊120、122、124、126、128、130還分別通過閥132、134、136、138、140、142耦合到腔室114。真空運輸機器人150耦合到腔室114以在裝載鎖和處理模塊之間運輸襯底。真空運輸機器人被示出為具有兩個鏈節或臂152、154和可旋轉末端執行器156。在備選方面中，可以提供更多或更少的臂和/或末端執行器。作為另一示例，機器人驅動器可以是能夠進行複合移動的任何適當的機器人，使得襯底與PM腔室接口正交地循跡而行。機器人驅動器可以例如具有2、3、4或5個旋轉軸驅動器和z軸驅動器，其中旋轉軸驅動肩部、肘部和兩個獨立的手腕。備選地，可以例如提供更少或更少的附加軸和末端執行器以支持多個快速交換操作或其他。機器人驅動器150連接到控制器163，控制器163包括至少一個處理器165和至少一個存儲器167，至少一個存儲器167具有用於至少部分地控制機器人150的移動的軟體代碼。如以上所指出的控制器163可以包括至少一個處理器、至少一個存儲器和用於執行包括如本文所描述的用於至少部分地控制機器人的移動的操作的軟體。一個或多個計算機可讀介質的任何組合可以被用作存儲器。計算機可讀介質可以為計算機可讀信號介質或非瞬態計算機可讀存儲介質。非瞬態計算機可讀存儲介質不包括傳播信號，並且可以例如不限於電子的、磁性的、光學的、電磁的、紅外的、或半導體系統、裝置或設備或者前述的任何適當的組合。計算機可讀存儲介質的更具體示例(非窮舉列表)將包括以下：具有一個或多個接線的電連接、可攜式計算機磁碟、硬碟、隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、可擦可編只讀存儲器(EPROM或快閃記憶體)、光纖、可攜式光碟只讀存儲器(CD-ROM)、光學存儲設備、磁性存儲設備或前述的任何適當的組合。
所公開的示例實施例可以利用非接觸式(整體上或者部分地結合接觸特徵和非接觸式特徵兩者)真空無塵室兼容的運輸驅動平臺，其提供可以在沒有與例如利用滑動裝置或其他裝置的傳統線性驅動器相關聯的汙染的情況下跨超清潔製造的許多應用被利用的模塊化的且可配置的運輸模塊。
在所公開的實施例中，非接觸式模塊化線性驅動系統被提供用於可以適於運輸單個襯底、成批的襯底的運輸平臺或如圖1所示的襯底運輸自動化裝置或機器人。還參考圖2，示出了組合系統200的頂視圖。此處，例如所見的，線性驅動器210可以被用於在不將襯底暴露於形成大氣的有機汙染或氧化物的情況下直接將襯底212在真空或惰性大氣214中從工具216運輸到工具218。此處，示出了左襯底處理平臺216和右襯底處理平臺218。每個平臺具有裝備前端模塊(EFEM)220、222，其具有使大氣機器人在其中的微型環境、支撐襯底載體226的裝載埠224、耦合到具有隔離閥的EFEM的裝載鎖228、通過隔離閥耦合到裝載鎖的真空運輸腔室230、232、真空運輸腔室中的真空機器人234、236、耦合到具有隔離閥的運輸腔室的處理模塊238、以及控制器240。通常，襯底在處理模塊中的每個工具中被處理，其中從工具到工具的運輸涉及將襯底從處理模塊運輸通過運輸腔室、裝載鎖、EFEM並運輸到載體中。載體隨後由自動化材料處置系統(AMHS)242從裝載埠被運輸到下一工具的裝載埠。襯底可以隨後由真空機器人從裝載埠被拾取、通過EFEM運輸到裝載鎖中、被向下泵送、並且隨後從裝載鎖被運輸到下一處理模塊。該處理是耗時的並且將襯底暴露到大氣，例如引發原生氧化物或汙染的生長。作為備選，管246可以設置有所公開的運輸襯底的線性驅動器或載體，其具有在真空或惰性環境214中直接從第一工具216的真空運輸腔室到第二工具218的許多襯底212。該運輸布置消除了附加處理步驟並且還消除了襯底到大氣的暴露。可配置驅動器還可以用於直接將襯底處理機器人從處理模塊運輸到形成真空或惰性環境內的工具層級運輸平臺的處理模塊，例如如圖1和通過如先前所公開的另外的示例所見。如將描述的，模塊化線性驅動系統具有非接觸式磁性支持的引導子系統、非接觸式磁性驅動的活塞子系統、移動支持子系統和高級控制子系統。線性驅動系統提供基本構建塊以促進在真空或惰性環境中從工具到工具的無顆粒襯底運輸，其消除了氧化物生長並顯著減少了在各處理步驟之間的無價值的添加時間，例如如圖2所見。線性驅動系統還提供基本構建塊以促進在真空或惰性環境內的各個處理模塊之間的可配置的且可擴展的無顆粒襯底運輸，例如如圖1所見。儘管將在下面更詳細地描述子系統，但是子系統的各元件或方面可以以任何適當的組合與所公開的實施例的早先描述的子系統或方面進行組合。
現在參考圖3和圖4，示出了非接觸式磁性地支撐的引導子系統210的截面。模塊化線性驅動系統利用非接觸式磁性地支撐的引導子系統。該子系統具有固定的無源相反磁性的不鏽鋼導軌或固定支撐件310、312。當導軌是無源的時，多個支撐件可以以自主的方式利用相同的軌道。在備選方面中，可以提供更多或更少的其他導軌布置並且更多或更少的其他導軌布置以備選布置被安裝在例如腔室246的壁或底面上。相反磁性的軸承316、318耦合到移動支撐件314。相反磁性的軸承中的每個可以具有六個電磁體320和六個感應間隙傳感器322。在一個方面中，三個磁性軸承與和其間隔開的三個附加磁性軸承一起被示出以在每側上形成六個磁性軸承。在備選方面中，可以提供更多或更少的軸承或間隙傳感器。例如，軸承318可以具有三個磁性致動器的兩個間隔開的對(相對的垂直致動器318」的兩個間隔的對和兩個間隔開的單個致動器318』)，而軸承316可以具有兩個間隔開的單個水平致動器316』和相對的垂直致動器316』的單個對。在該示例中，在兩個間隔開的軌道之間可以提供四個水平致動器以控制兩個自由度，並且三對相反的垂直致動器可以被提供以控制附加的三個自由度。電壓可以由高級控制子系統選擇性地施加到電磁體以將給定線圈320吸引到對應的磁性不鏽鋼導軌310、312。線圈可以併入鐵芯和/或磁芯。感應間隙傳感器檢測在電磁體與將反饋提供到高級控制子系統的對應的磁性不鏽鋼導軌之間的間隙324。在備選方面中，可以提供任何適當的間隙傳感器或位置傳感器。高級控制子系統維持在相反磁性的不鏽鋼導軌和相反磁性的軸承之間的固定或可變間隙324、326，相反磁性的軸承控制五個自由度並且允許支撐件314在沒有接觸的情況下沿相反磁性的不鏽鋼導軌310、312被引導。在備選方面中，間隙可以是可變的，或可以例如不提供間隙，例如其中間隙針對一定時間段被提供，並且控制子系統允許引導支撐件可控制地被設置在導軌上。
模塊化線性驅動系統210可以利用非接觸式磁性驅動的活塞子系統330,332。子系統330、332具有兩個線性電機模塊334、336和兩個位置反饋模塊338、340，其中的每個對應於固定無源相反磁性的不鏽鋼導軌310、312中的一個。每個線性電機模塊具有被示出為固定無源相反磁性的不鏽鋼導軌310、312的部分的固定無源磁性不鏽鋼次級件342、344。固定無源磁性不鏽鋼次級件可以具有與對應的初級活塞交互的帶齒部分並且可以還具有或者不具有磁體。當每個次級件是無源的時，多個支撐件可以以自主的方式利用相同的次級件。每個線性電機模塊具有耦合到支撐件314的初級活塞334、336，其中初級活塞可以具有根據間隙1218將活塞1222吸引到次級件1224的三個相位繞組和永磁體。在備選方面中，為了將重力和動態負載偏移，永磁體可以被提供為驅動構件314的部分。在備選方面中，為了將重力和動態負載偏移，永磁體可以被提供為磁性軸承中的一個或多個的部分。潛在的初級活塞和次級拓撲結構的示例利用西門子1FN6設計來提供。在備選方面中，可以提供任何適當的活塞。活塞334、336的永磁體被提供為不但促進(與繞組耦合的)推力的有效生成而且使有效負載偏移的部件，使得磁性軸承使在正常操作期間對功率的使用最小化。此處，在活塞和對應的無源軌道之間的吸引力可以以標稱間隙324來設置使得力使重力引發的力偏移，從而得到最小的功耗。另外，針對間隙的設置點可以被改變，使得當有效負載改變時，間隙被調節使得當有效負載改變時力使重力引發的力偏移，從而得到最小的功耗。例如，在左活塞上的間隙可以獨立於右活塞的間隙而被改變。電壓由高級控制子系統選擇性地施加到初級活塞的磁體線圈以產生相對於固定無源磁性不鏽鋼次級件對支撐件的推力。每個固定無源磁性不鏽鋼次級件利用被取向為垂直向下的齒來安裝，使得初級活塞的永磁體的吸引力可以使支撐件的重量和有效負載偏移從而使需要由非接觸式磁性地支撐的引導子系統的垂直線圈施加的DC分量最小化。子系統還具有感應位置反饋設備338、340，其提供例如相對於彼此正交並且對應於初級活塞相對於固定無源次級件的位置的兩個正弦波。在備選方面中，任何適當的位置反饋設備可以設置有任何適當的輸出，模擬的、數字的或其他。位置信號可以被提供給高級控制子系統以用於位置控制並且用於交換對應的初級活塞。適當的位置反饋設備的示例被公開在Hosek M.的2012年8月30日的美國專利申請No.13/599,930中，在此通過引用的方式將其整體併入本文。高級控制子系統維持初級活塞和固定次級件中的兩個之間的位置，從而允許支撐件在沒有接觸的情況下沿相反磁性的不鏽鋼導軌選擇性地被驅動。
模塊化線性驅動系統可以利用熱管理移動支撐子系統314。移動支撐件用於容納高級控制子系統的全部或部分。移動支撐件還用於容納或支撐用於運輸的一個或多個襯底。移動支撐件還用於容納或支撐與移動支撐件協作以在各地點之間運輸一個或多個襯底的機器人傳遞臂。當存在耦合到移動支撐件的有源部件時，由有源部件生成的熱必須由熱管理子系統耗散。對於真空中的移動支撐件，熱可以通過輻射或通過經由介質的傳遞來耗散，例如通過氣體或通過將波紋管耦合到移動支撐件並通過冷卻器來使氣體或液體冷卻劑循環。在僅通過輻射(或者輻射和對流的組合)進行冷卻的情況下，在移動部分的全部或部分和腔室之間的可允許溫度差可以被指定為例如50攝氏度或其他。如結構350、352的非接觸式交錯鰭狀物可以用於使相對的表面積最大化並且高發射性塗層可以被用於使表面積相關的熱傳遞最大化。適當的塗層的示例可以為氧化鋁、氮化鋁或任何適當的發射性塗層。在備選方面中，可以提供任何適當的表面或塗層。對於在氣體或惰性環境中的移動支撐件，熱可以通過輻射或對流或兩者來耗散。當存在耦合到移動支撐件的有源部件時，功率和通信必須被傳遞到具有功率耦合356和通信耦合358的移動支持子系統。功率和通信可以無線地、通過電感性耦合、經由輔助管束環路或這些途徑的組合而被傳遞到移動支持子系統314。此處，耦合到支撐件的有源部件可以利用真空兼容罐或環氧樹脂來密封或者備選地被不透氣地密封在外殼內或者兩者的組合。適當的移動支撐件熱沉子系統的示例被公開在Hosek M.、Hofmeister C.的2012年9月14日的「Low Variability Robot」的美國專利申請No.13/618,117中，在此通過引用的方式將其整體併入本文。
模塊化線性驅動系統可以利用非接觸式功率耦合356和非接觸式通信鏈路358。非接觸式無線功率耦合356可以是電感性功率耦合，其具有耦合到真空腔室的初級線圈和耦合到移動支撐件的次級線圈。次級件可以與初級件相鄰地移動，如在Hosek M.、Hofmeister C.的2012年9月14日的Low Variability Robot的美國專利申請No.13/618,117中所公開的，在此通過引用的方式將其整體併入本文。功率電子器件中的電路對從次級件抽取的功率進行整流和調節。在腔室的外部的控制器和在移動支撐件上的功率電子器件之間的通信還可以經由電感性功率耦合。備選地，可以提供無線耦合和光學耦合或者任何適當的耦合。
模塊化線性驅動系統可以利用在移動支撐件上的功率電子器件360。功率電子器件用作與電感性耦合相關聯的電路，例如數據傳輸、功率整流和調節。功率電子器件還用於將可控的功率提供到與引導致動器和線性電機相關聯的致動器。功率電子器件還具有到監視換能器的適當的輸入和輸出，監視換能器例如為反饋換能器、溫度換能器或其他。根據需要，功率電子器件還具有CPU和存儲器以及用於處理數據和與外部控制器、致動器、換能器或其他接口連接的其他充分的電路。
模塊化線性驅動系統可以利用高級控制子系統。從硬體的視角，平臺包括多軸4象限PWM放大器、高速模擬和數字I/O、電源、CPU和存儲器。用於實時控制的算法可以以運行在Linux上的C++或以其他方式來編碼。放大器、其他I/O和其他外圍設備可以被添加在高速EtherCat網絡之上。控制器平臺運行閉環控制算法，其維持在相反磁性的不鏽鋼導軌和相反磁性的軸承之間的固定間隙324、326，同時選擇性地驅動線性活塞使移動支撐件平移。閉環控制算法可以為基於多輸入多輸出控制動態模型的算法並且補償外部幹擾。通過示例，這種外部幹擾可以是藉助於例如機器人臂運輸的有效負載的。此處，控制器可以控制機器人臂以及引導子系統和活塞子系統兩者。
模塊化真空兼容非接觸式線性驅動系統可以提供以下特徵。一個特徵可以包括消除或減少與常規軌道或線性軸承相關聯的微粒生成，從而促進半導體製造的清潔度要求。另一特徵包括提供模塊化可擴展平臺，其中多個工具的處理能力可以被集成在單個平臺上，從而得到覆蓋區減少並消除冗餘自動裝置和支撐子系統。另一特徵包括消除與常規軌道或線性軸承相關聯的移動部件、磨損和故障，從而促進與半導體製造相關聯的可靠性要求。另一特徵包括消除與關於常規軌道或線性軸承利用的潤滑脂相關聯的氣體排出。另一特徵包括其中系統支持在可能不具有固定真空機器人的相同工作空間內的多個支撐件和/或機器人的並行操作。另一特徵包括補償可能不具有固定真空機器人的臂偏斜。另一特徵包括支持真空運輸平臺的模塊化擴展的能力。另一特徵包括支持直接工具到工具真空襯底運輸的能力，從而促進減少尤其是少量高混合製造環境中的循環時間。另一特徵包括其中技術可以跨關於半導體、平板顯示器、LED和太陽能電池製造的並且尤其是少量高混合製造環境中的廣泛的應用來利用。
現在參考圖5，示出了系統510的示意性界面圖。系統510具有腔室512和驅動子系統314』。驅動子系統314』可以具有如關於系統314、210所描述的或者如本文所描述的特徵。驅動子系統314』可以由線性電機來驅動，該線性電機具有有源活塞/初級件514和無源次級件516(可以具有或不具有磁體)。驅動子系統314』還可以具有機器人驅動器518和臂520。驅動子系統314』可以通過滑動裝置522、524被線性地耦合到腔室512，其中滑動裝置522、524可以為磁球或常規球或者滾動器滑動裝置或任何適當的滑動裝置。系統510具有有源冷卻系統348，其中有源冷卻系統348將來自驅動子系統314』內的有源部件的熱通過非接觸式交錯輻射器526、528傳遞到腔室512。交錯輻射器526、528可以均具有耦合到腔室或支撐表面並延伸腔室或支撐表面的長度的第一部分和耦合到移動子系統314』的第二部分。此處，第一部分與第二部分交疊，並且第二部分沿第一部分的比第一部分短的長度行進。在示出的實施例中，非接觸式交錯輻射器526、528可以利用電絕緣器530、532、534、536直接與腔室512和子系統314』的殼體中的一個或兩者電絕緣，使得非接觸式交錯輻射器526、528還可以用作電容器的相對表面以促進如將參考圖8描述的基於電容性的功率傳遞。儘管交錯輻射器526、528具有如所示的交錯形狀，但是可以提供任何適當的形狀或相對表面或者可以不提供。
現在參考圖6，示出了系統610的示意性界面圖。系統610具有腔室612和驅動子系統314」。驅動子系統314」可以具有如關於系統314』、314、210所描述的或者如本文所描述的特徵。驅動子系統314」可以具有兩個獨立驅動的機器人614、616，其能夠利用線性驅動器618、620來線性地移動並且利用垂直或Z驅動器622、624垂直地移動，使得獨立驅動的機器人614、616可以通過在z方向上移動來躲開彼此。在備選方面中，多於或少於兩個獨立驅動的機器人可以設置有更多或更少的特徵。例如，單個機器人可以不被提供由垂直或Z驅動器，並且一個或多個機器人可以設置有垂直或Z驅動器。
現在參考圖7，示出了針對真空機器人驅動單元的無接觸功率耦合356的示意圖，真空機器人驅動單元以非接觸的方式提供從大氣712中的AC功率源710到真空腔室716內的移動外殼714的功率。描述可以是針對電感性或電容性耦合的，然而，可以提供其他適當的非接觸式功率耦合技術。耦合接受到AC-DC-AC驅動器電路710中的寬範圍電壓輸入。AC-DC-AC驅動器電路710具有AC-DC轉換器，並且可以具有驅動電路，例如連接到真空饋送通孔718的諧振驅動電路。在備選方面中，可以提供任何適當的驅動電路。饋送通孔的真空側通過真空饋送通孔718連接到由諧振電路驅動器驅動的固定初級件720。移動次級件722被約束為沿真空腔室716內的線性路徑移動並跟蹤固定初級件718以拾取來自固定初級件718的功率。移動次級件722被密封到外殼並連接到密封外殼內的AC-DC轉換器724。AC-DC轉換器724可以具有驅動電路，例如諧振驅動電路，並將由移動次級件供應的AC轉換為經調節的DC輸出726。在備選方面中，可以提供任何適當的驅動電路。還參考圖8，示出了通過輻射器526、528利用電容性耦合的無接觸功率耦合的示意圖。取決於幾何結構和壓力，以防止從初級件或其他部件到真空環境內的接地或其他部件的電弧或放電的方式來驅動在初級件和次級件之間的輸出/電壓電平。可以在具有適當介電強度的適當氣密絕緣被施加到初級件和次級件的導體的情況下使用更高的電壓。在示出的實施例中，通過由平行板或相對表面(例如交錯輻射器)形成的電容器526、528將功率從AC源710傳遞到負載710』或者否則從將驅動ac源710傳遞到負載710』。在一個方面中，該耦合可以是串聯諧振轉換器電路，其具有驅動部分710，驅動部分710可以為電壓驅動H橋或其他驅動器，其中電感器與耦合電容器526、528串聯，其中負載710』具有AC-DC轉換電路，例如耦合到負載的整流器電路，例如系統314』內的子系統。在備選方面中，可以提供任何適當的驅動器或驅動電路。
現在參考圖9，示出了無接觸有源冷卻系統348的示意圖。還參考圖10，示出了熱泵810的示意圖。還參考圖11，示出了壓力對比熱傳遞百分比圖形812。系統348將來自真空或腔室822內的其他環境內的外殼816的熱傳遞到大氣818。由熱泵810將熱從熱生成部件824泵送到外殼輻射器826，其中外殼輻射器826通過輻射和/或輻射和對流將熱傳遞到傳遞腔室輻射器828。傳遞腔室輻射器828經由對流832或者以其他方式通過腔室822將熱傳遞到大氣822。利用交錯輻射器，兩個輻射器的表面區域以用於輻射的有利查看因子而被暴露以及緊密靠近以利用可能可用的任何對流效應。例如，如圖11所見，當腔室壓力890減小時，由於在交錯的相對輻射器之間的對流892的熱傳遞的百分比減小。通過示例，在高真空的情況下，由於對流而產生的熱傳遞的量接近0。通過另外的示例，在大約10mTorr的粗略壓力的情況下，由於對流而產生的熱傳遞的量可以為大約25％。通過另外的示例，在大約100mTorr的粗略壓力的情況下，由於對流而產生的熱傳遞的量可以為大約50％。百分比取決於表面幾何結構、表面的接近度、壓力、氣體種類和其他。在備選方面中，可以使用任何適當的幾何結構，並且任何適當的幾何結構可以具有更高或更低的百分比。還參考圖10，熱泵810可以為R134a或者線性真空驅動單元的其他蒸汽壓縮熱泵並且提供電子器件的冷卻和密封移動外殼中的其他熱耗散部件。備選地，可以不提供熱泵或者可以提供任何適當的熱泵，例如熱電的或其他。熱泵810可以使用副關鍵蒸汽壓縮循環。熱泵將真空腔室822內的移動外殼816內的熱從板式蒸發器850泵送到板式冷凝器852，板式冷凝器852被熱沉到移動外殼816的外部上的輻射表面826。熱泵的有源部件中的全部可以被包封在外殼816內，使得除了有源熱生成部件824熱負載之外，從壓縮機852、控制器856或其他生成的或低效率地得到的任何熱需要被泵送。
還參考圖12，示出了無接觸通信系統358的示意圖。針對真空機器人驅動單元的無接觸通信系統358以非接觸的方式提供從大氣914中的控制器912到真空腔室918內的移動外殼916和來自真空腔室918內的移動外殼916的通信。可以提供任何適當的耦合，例如光學耦合、電感性耦合或電容性耦合，然而，可以提供其他適當的非接觸式通信耦合技術。耦合接受到連接到真空饋送通孔922的乙太網鏈路920中的寬範圍電壓輸入。移動外殼916被約束為沿真空腔室918內的線性路徑移動。移動外殼916利用第二饋送通孔924來密封並且具有在外殼內的第二乙太網鏈路926。兩個鏈路經由乙太網或EtherCAT控制網絡以無接觸的方式彼此通信並且創建點對點連接。
參考圖13，示出了基於接觸的功率耦合1010的示意圖。耦合1010利用傳導綁定裝置1012(示出了一個)，其在與傳遞腔室1018電絕緣的皮帶輪1014、1016之間被拉緊。功率1020通過拉緊的綁定裝置1012被傳遞到移動外殼1022被傳遞到接觸1024。還參考圖14，示出了基於接觸的功率耦合1050的示意圖。耦合1050利用兩個傳導綁定裝置1052、1054，其在與傳遞腔室1060電絕緣的兩個皮帶輪1056、1058之間被拉緊。功率通過兩個拉緊的綁定裝置1052、1054被傳遞到移動外殼1062被傳遞到接觸1062、1064。當移動外殼1062被移位時，每個綁定拉緊器1056、1058例如利用扭轉預負載在相應的綁定裝置中拉緊並且收緊繩索。
現在參考圖15，示出了用於磁懸浮系統中的反應力的能量有效平衡的控制算法的示意圖1100。控制系統可以利用以下方法來控制平衡磁懸浮系統中的反應力的設備：該方法使用由控制系統例如以控制系統的採樣速率定期計算的命令軌跡點1110，其可以包括聯合空間、末端執行器空間中、其任何組合中或者任何其他方便定義的坐標空間中的命令位置、速度和加速度。每個命令加速度點可以用作到機器人的動態模型1112的輸入，其可以計算在例如磁性軸承的位置中的機器人和架(軌道)之間的期望反應力1114。期望反應力可以隨後在適用於平衡設備的通常與平衡設備的有效表面垂直的位置和方向中被變換1116為命令平衡力1118。並且，最後，該方法可以利用平衡設備1120的模型來將與每個平衡設備相關聯的命令平衡力轉換為針對對應的平衡設備的控制信號1122。作為示例，控制信號可以表示實現命令平衡力需要的平衡設備的磁性電路中的元件的位置。在該具體示例中，另一開環或閉環控制算法可以用於實現磁性電路中的元件的所需要的位置。
磁懸浮系統具有可用在無塵、真空和嚴厲環境中的特徵，因為它們可以消除機械軸承的缺點，包括摩擦的存在、對潤滑的需要、顆粒的生成和對侵蝕劑的敏感性。然而，這些特徵可能通常以歸因於持續需要抵消重力效應的有源懸浮力而增加的能量消耗為代價來實現，重力效應可以在操作磁懸浮系統期間改變，例如當磁懸浮平臺上的機器人臂的有效負載和/或延伸改變時。當前實施例提供用於平衡這種反應力的解決方案，其大大減小了有源懸浮力，並且因此減少了磁懸浮系統的能量消耗。
當前實施例利用在具有永磁體的一個或多個精心設計的磁性電路中產生的無源磁力來提供磁懸浮系統中的懸浮力的主要成分，由此減少懸浮力的貢獻和與它們相關聯的能量消耗。通過調節磁性電路的某些性質，無源磁力可以被控制為對例如當磁懸浮平臺上的機器人臂的有效負載和/或延伸改變時磁懸浮系統中的變化做出響應。該控制可以基於磁懸浮系統的模型，基於懸浮力的有源成分的幅值或者基於這兩種方法的組合。
在一個實施例中，第一鐵磁元件可以存在於磁懸浮系統的固定部分上，並且第二鐵磁元件可以在第一鐵磁元件附近存在於磁懸浮系統的懸浮部分上。第一鐵磁元件和第二鐵磁元件可以具有矩形形狀、楔形形狀，或者可以具有得到在第一鐵磁元件和第二鐵磁元件的面對表面之間的基本上均勻的間隙的任何其他適當的形式。備選地，鐵磁元件的形狀可以得到非均勻間隙。一個或多個鐵磁體和其他鐵磁部件可以被用於產生具有跨在第一鐵磁元件和第二鐵磁元件之間的間隙作用的磁力的磁性電路。附加布置可以被用於通過移動或旋轉兩個鐵磁元件中的一個來調節在第一鐵磁元件和第二鐵磁元件之間的間隙和/或交疊，由此控制在兩個鐵磁元件之間的磁力的幅值。作為示例，自鎖定的導向螺栓機構、蝸輪驅動器或不要求能量來保持在給定位置中的其他適當的自鎖定布置可以用於該目的。
在備選實施例中，每個磁性電路可以包括兩個永磁體，其中的至少一個可以是可移動的，例如可樞轉的，以控制兩個磁體的磁極的對齊。當兩個磁體的北極和南極彼此相對時，兩個磁體的磁場抵消並且在磁懸浮系統的固定部分和懸浮部分之間不存在得到的磁力。當它們被對齊時，得到的磁力的幅值被最大化。通過恰當地調節兩個磁體的對齊，可以以連續的方式控制得到的磁力的幅值。
基於任一實施例或它們的組合的多個磁性電路可以用於平衡重力的效應。例如，三個磁性電路可以用於影響系統的舉起、傾斜和滾動。
所公開的可以使用相對的線性電機。在備選方面中，可以使用具有獨立於線性電機的永磁體的磁性電路。
這種磁性電路可以通過以下來中和移動臂的動態效應：(1)調節間隙的大小，(2)通過改變間隙來調節間隙的截面，和/或(3)調節一對交互磁體的相對取向。
現在參考圖16，示出了非接觸式磁性支持引導子系統1210的部分截面，其可以具有與圖4中示出的系統210的部分截面相似的特徵。子系統具有固定無源相反磁性的不鏽鋼導軌1212(示出了一側)。當導軌是無源的時，多個支撐件可以以自主的方式利用相同的軌道。耦合到移動支撐件1214的是電磁體和間隙傳感器1216。在備選方面中，可以提供更多或更少的軸承或間隙傳感器。電壓可以選擇性地被施加以將給定線圈吸引到對應的磁性不鏽鋼導軌。控制子系統可以維持在相反磁性的不鏽鋼導軌和相反磁性的軸承之間的固定或可變間隙1218、1220，相反磁性的軸承控制五個自由度並且允許支撐件1214沿相反磁性的不鏽鋼導軌被引導。線性驅動系統1210利用非接觸式磁性驅動的活塞子系統1222，其可以具有線性電機模塊，該線性電機模塊可以具有被示出為固定無源相反磁性的不鏽鋼導軌1212的部分的固定無源磁性不鏽鋼次級件1224。每個線性電機模塊具有耦合到支撐件1214的初級活塞1222，其中初級活塞可以具有根據間隙1218將活塞1222吸引到次級件1224的三個相位繞組和永磁體並且可以例如歸因於重力將負載偏移。此處，可以針對用作平衡設備的磁體控制間隙以使的耗費的能量最小化。在備選方面中，為了將重力和動態負載偏移，永磁體可以被提供為驅動構件1214的任何部分。此處，活塞1222被提供為不但促進(與繞組耦合的)推力的有效生成而且使有效負載偏移的部件，使得磁性軸承使在正常操作期間對功率的使用最小化。此處，在活塞和對應的無源軌道之間的吸引力可以以標稱間隙1218來設置或者以其他方式被控制使得力使重力引發的力偏移，從而得到最小的功耗。另外，針對間隙的設置點可以被改變，使得當有效負載改變時，間隙被調節使得當有效負載改變時力使重力引發的力偏移，從而得到最小的功耗。例如，在左活塞上的間隙可以獨立於右活塞的間隙而被改變。以這種方式，平衡設備可以包括物理耦合到移動構件1214的永磁體和電磁致動器，並且改變在移動構件和軌道之間的間隙可以使用於支持的功率的使用最小化。
現在參考圖17，示出了非接觸式磁性支持引導子系統1210』的部分截面，其可以具有與圖16中示出的系統1210的部分截面相似的特徵。在圖17中，平衡設備1240、1242可以包括磁體1244、1246，其通過致動器1248、1250相對於可移動支撐件1214可控制地可移動，使得當磁體被移動得更靠近軌道1212或進一步遠離軌道1212時，力對應地增大或減小以使電子致動器將以其他方式必須支撐的靜態或動態負載偏移。此處，永磁體和電磁致動器被物理耦合到移動構件，其中永磁體相對於軌道和移動構件可旋轉，並且改變在永磁體和軌道之間的間隙促進保持在軌道和移動構件之間的間隙1218、1220固定。
現在參考圖18，示出了非接觸式磁性支持引導子系統1210」的部分截面，其可以具有與圖16和17中示出的系統1210、1210』的部分截面相似的特徵。在圖18中，平衡設備1260可以包括磁體1262，其通過致動器1264相對於可移動支撐件1214可控制地可移動，使得當磁體被移動得更靠近軌道1212或進一步遠離軌道1212(即與軌道交疊)時，力對應地增大或減小以使電子致動器將以其他方式必須支撐的靜態或動態負載偏移。此處，永磁體和電磁致動器被物理耦合到移動構件，其中永磁體相對於軌道和移動構件可旋轉，並且改變在永磁體和軌道之間的交疊促進保持在軌道和移動構件之間的間隙1218、1220固定。
現在參考圖19，示出了非接觸式磁性支持引導子系統1210」』的部分截面，其可以具有與圖16、17和18中示出的系統1210、1210』、1210」的部分截面相似的特徵。在圖19中，平衡設備1280可以包括磁體1282，其通過致動器1284相對於可移動支撐件1214可控制地可移動，使得當磁體被旋轉時，在磁極1286、1288和軌道1212之間的場被增大或減小從而使得力對應地增大或減小，以使電子致動器將以其他方式必須支撐的靜態或動態負載偏移。此處，永磁體和電磁致動器被物理耦合到移動構件，其中永磁體可相對於軌道和移動構件旋轉，並且改變在永磁體和磁極和軌道之間的場促進保持在軌道和移動構件之間的間隙1218、1220固定。此處，利用可變磁性開關(類似於開關磁性底座)改變由永磁體給予軌道的場可以使電子致動器將以其他方式必須支撐的靜態或動態負載偏移。
可以在一種裝置中提供示例實施例，該裝置包括：第一設備，被配置為將至少一個襯底支撐在其上；以及第一運輸機，該設備連接到第一運輸機，其中運輸機被配置為承載該設備，其中運輸機包括：多個支撐件，多個支撐件沿線性路徑相對於彼此可移動；至少一個磁性軸承，至少一個磁性軸承至少部分地將支撐件耦合到彼此，其中磁性軸承中的第一磁性軸承包括第一永磁體和第二磁體，其中第一永磁體連接到支撐件中的第一支撐件；以及磁場調節器，磁場調節器連接到第一支撐件，磁場調節器被配置為相對於第二磁體移動第一永磁體和/或改變第一永磁體的磁場的影響。
該設備可以包括關節機器人和襯底穿梭機中的至少一個。支撐件可以包括至少一個固定導軌。第二磁體可以連接到第一支撐件和第二支撐件中的一個。第二磁體可以包括電磁體或永磁體。支撐件可以形成非接觸式熱耦合，非接觸式熱耦合具有交錯的相對表面，交錯的相對表面被配置為根據壓力通過輻射和對流來將熱傳遞到彼此。第一支撐件可以包括第一電容性接口；其中支撐件中的第二支撐件包括第二電容性接口，並且其中第一電容性接口和第二電容性接口被確定大小、成形和相對於彼此定位以提供非接觸式電容性功率耦合併允許在第一電容性接口和第二電容性接口之間的熱傳遞。第一支撐件可以包括在其上的熱輻射器，其中第一磁性軸承是非接觸式軸承，並且其中該裝置還包括：在第一支撐件與支撐件中的第二支撐件之間的第一功率耦合，其中第一功率耦合是非接觸式功率耦合；以及第一熱泵，連接到第一支撐件，其中第一磁性軸承和第一功率耦合中的至少一個包括至少一個有源熱生成部件，並且其中第一熱泵被配置為將來自至少一個有源熱生成部件的熱泵送到熱輻射器。該裝置還可以包括在支撐件之間的非接觸式通信耦合。該裝置還可以包括：第二設備，被配置為將至少一個襯底支撐在其上；以及第二運輸機，第二設備連接到第二運輸機，其中第二運輸機被配置為承載第二設備，其中第二運輸機包括：多個第二支撐件，多個第二支撐件沿線性路徑相對於彼此可移動；以及至少一個第二磁性軸承，至少一個第二磁性軸承至少部分地將第二支撐件耦合，其中運輸機被配置為在設備至少部分地在彼此之上經過的情況下使設備移動。可以提供一種襯底運輸裝置，其包括：腔室，形成封閉環境；以及該裝置，其中支撐件中的第二支撐件固定地處於腔室的壁上。
可以在一種裝置中提供示例實施例，該裝置包括：設備，被配置為將至少一個襯底支撐在其上；以及運輸機，該設備連接到運輸機，其中運輸機被配置為承載該設備，其中運輸機包括：第一支撐件，包括第一電容性接口；以及第二支撐件，包括第二電容性接口，其中第二支撐件沿線性路徑可移動地連接到第一支撐件，並且其中第一電容性接口和第二電容性接口被確定大小、成形和相對於彼此定位以提供非接觸式電容性功率耦合併且允許在第一電容性接口和第二電容性接口之間的熱傳遞。
電容性接口可以包括交錯的相對表面，交錯的相對表面被配置為根據壓力通過輻射和對流來將熱傳遞到彼此。該裝置可以包括：至少一個磁性軸承，至少一個磁性軸承至少部分地將第一支撐件和第二支撐件耦合到彼此，其中磁性軸承中的第一磁性軸承包括第一永磁體和第二磁體，其中第一永磁體連接到第一支撐件；以及磁場調節器，磁場調節器連接到第一支撐件，磁場調節器被配置為相對於第二磁體移動第一永磁體和/或改變第一永磁體的磁場的影響。第二磁體可以連接到第一支撐件和第二支撐件中的一個。第二磁體可以包括電磁體或永磁體。該設備可以包括關節機器人和襯底穿梭機中的至少一個。支撐件可以包括至少一個固定導軌。第一支撐件可以包括在其上的熱輻射器，其中第一磁性軸承是非接觸式軸承，並且其中該裝置還包括：在第一支撐件與第二支撐件之間的第一功率耦合，其中第一功率耦合是非接觸式功率耦合；以及第一熱泵，第一熱泵連接到第一支撐件，其中第一磁性軸承和第一功率耦合中的至少一個包括至少一個有源熱生成部件，並且其中第一熱泵被配置為將來自至少一個有源熱生成部件的熱泵送到熱輻射器。該裝置還可以包括在支撐件之間的非接觸式通信耦合。該裝置還可以包括：第二設備，被配置為將至少一個襯底支撐在其上；以及第二運輸機，第二設備連接到第二運輸機，其中第二運輸機被配置為承載第二設備，其中第二運輸機包括：多個第二支撐件，多個第二支撐件沿線性路徑相對於彼此可移動；以及至少一個第二磁性軸承，至少一個第二磁性軸承至少部分地將第二支撐件耦合，其中運輸機被配置為在該設備至少部分地在彼此之上經過的情況下使該設備移動。可以提供一種襯底運輸裝置，其包括：腔室，形成封閉環境；以及該裝置，其中第二支撐件固定地處於腔室的壁上。
可以在一種裝置中提供示例實施例，該裝置包括：設備，被配置為將至少一個襯底支撐在其上；以及運輸機，該設備連接到運輸機，其中運輸機被配置為承載該設備，其中運輸機包括：多個支撐件，多個支撐件沿線性路徑相對於彼此可移動，其中支撐件中的第一支撐件包括在其上的熱輻射器；第一磁性軸承，第一磁性軸承至少部分地將支撐件耦合，其中第一磁性軸承是非接觸式軸承；在支撐件之間的第一功率耦合，其中第一功率耦合是非接觸式功率耦合；以及第一熱泵，連接到第一支撐件，其中第一磁性軸承和第一功率耦合中的至少一個包括至少一個有源熱生成部件，並且其中第一熱泵被配置為將來自至少一個有源熱生成部件的熱泵送到熱輻射器。第一熱泵可以包括蒸汽壓縮熱泵或熱電熱泵。
一種示例方法可以包括：將第一支撐件耦合到包括磁性軸承的第二支撐件，其中第一支撐件在第一支撐件不接觸第二支撐件的情況下沿線性路徑相對於第二支撐件可移動，其中磁性軸承包括第一支撐件上的永磁體；將磁場調節器定位在第一支撐件上，其中磁場調節器被配置為相對於磁性軸承的第二磁體移動第一永磁體和/或改變第一永磁體的磁場的影響；以及將第一設備連接到第一支撐件或第二支撐件，其中支撐件被配置為使該設備移動，其中第一設備被配置為在第一設備的移動期間將至少一個襯底支撐在其上。
將第一設備連接到第一支撐件或第二支撐件可以包括第一設備是安裝到第一支撐件上的關節機器人和襯底穿梭機中的至少一個。第二支撐件可以包括固定導軌，並且其中第一支撐件被耦合以相對於固定導軌縱向地可移動。該方法還可以包括將第二磁體連接到第一支撐件或第二支撐件，其中第二磁體包括永磁體和/或電磁體。該方法還可以包括在第一支撐件和第二支撐件之間提供熱傳遞系統，熱傳遞系統形成非接觸式熱耦合，非接觸式熱耦合具有在支撐件上的相應的交錯的相對表面，交錯的相對表面被配置為根據壓力通過輻射和對流來將熱傳遞到彼此。該方法還可以包括：第一支撐件提供第一電容性接口；第二支撐件提供第二電容性接口，並且第一電容性接口和第二電容性接口相對於彼此被定位以提供非接觸式電容性功率耦合併允許在第一電容性接口和第二電容性接口之間的熱傳遞。該方法還可以包括：為第一支撐件提供在其上的熱輻射器，其中磁性軸承是非接觸式軸承，並且其中該方法還包括：提供在第一支撐件和第二支撐件之間的第一功率耦合，其中第一功率耦合是非接觸式功率耦合；以及提供連接到第一支撐件的第一熱泵，其中磁性軸承和第一功率耦合中的至少一個包括至少一個有源熱生成部件，並且其中第一熱泵被配置為將來自至少一個有源熱生成部件的熱泵送到熱輻射器。該方法還可以包括提供在支撐件之間的非接觸式通信耦合。該方法還可以包括將第一支撐件和第二支撐件定位在腔室中，其中腔室被配置為是封閉的以提供腔室內的封閉環境。該方法還可以包括：將第二組支撐件定位在腔室中，其中第二組支撐件包括磁性軸承，並且其中第二組支撐件相對於彼此被定位以在不接觸彼此的情況下沿線性路徑進行相對運動；以及將第二設備連接到第二組支撐件，其中支撐件被配置為使第二設備移動，其中第二設備被配置為在第二設備的移動期間將至少一個襯底支撐在其上；其中支撐件被配置為在設備至少部分地在彼此之上經過的情況下使設備在腔室中移動。該方法還可以包括使用磁場調節器來調節在第一支撐件和第二支撐件之間的間隙。使用磁場調節器來調節在第一支撐件和第二支撐件之間的間隙可以是在第一支撐件沿線性路徑相對於第二支撐件移動時動態地進行的。該方法還可以包括在第一支撐件相對於第二支撐件的移動期間測量間隙的距離，以及控制器使用所測量的間隙距離來控制磁場調節器。
一種示例方法可以包括：提供運輸機，該運輸機包括：第一支撐件，包括第一電容性接口；以及第二支撐件，包括第二電容性接口，其中第二支撐件沿線性路徑可移動地連接到第一支撐件，並且其中第一電容性接口和第二電容性接口被確定大小、成形和相對於彼此定位以提供非接觸式電容性功率耦合併且允許在第一電容性接口和第二電容性接口之間的熱傳遞；以及將設備連接到運輸機，其中該設備被配置為在該設備由運輸機移動時將至少一個襯底支撐在其上，其中運輸機被配置為使該設備移動以由此使至少一個襯底移動。電容性接口可以利用相對表面彼此交錯，相對表面被配置為根據壓力通過輻射和對流來將熱傳遞到彼此。提供運輸機可以包括：提供至少一個磁性軸承，至少一個磁性軸承至少部分地將第一支撐件和第二支撐件耦合到彼此，其中磁性軸承中的第一磁性軸承包括第一永磁體和第二磁體，其中第一永磁體連接到第一支撐件；以及提供磁場調節器，磁場調節器連接到第一支撐件，磁場調節器被配置為相對於第二磁體移動第一永磁體和/或改變第一永磁體的磁場的影響。第二磁體可以包括電磁體或永磁體，其中第二磁體連接到第一支撐件和第二支撐件中的一個，並且其中該設備包括關節機器人和襯底穿梭機中的至少一個。該方法還可以包括提供連接到第一支撐件的第一熱泵，其中在第一支撐件和第二支撐件之間的第一磁性軸承和功率耦合中的至少一個包括至少一個有源熱生成部件，並且其中第一熱泵被配置為將來自至少一個有源熱生成部件的熱泵送到熱輻射器。該方法還可以包括提供在支撐件之間的非接觸式通信耦合。該方法還可以包括：提供第二運輸機，第二運輸機包括：第三支撐件，包括第三電容性接口；以及第四支撐件，包括第四電容性接口，其中第四支撐件沿線性路徑可移動地連接到第三支撐件，並且其中第三電容性接口和第四電容性接口被確定大小、成形和相對於彼此定位以提供非接觸式電容性功率耦合併允許在第三電容性接口與第四電容性接口之間的熱傳遞；以及將第二設備連接到第二運輸機，其中第二設備被配置為在第二設備由第二運輸機移動時將至少一個襯底支撐在其上，其中第二運輸機被配置為使第二設備移動以由此使至少一個襯底移動。
可以在一種由機器可讀取的非瞬態程序存儲設備(例如圖1中示出的存儲器167)中提供示例實施例，非瞬態程序存儲設備有形地體現由機器可運行以執行操作的指令的程序，該操作包括：確定運輸機中的第一支撐件和第二支撐件之間的距離，其中被配置為將至少一個襯底支撐在其上的第一設備連接到第一支撐件，其中支撐件沿線性路徑相對於彼此可移動，其中第一支撐件和第二支撐件通過磁性軸承耦合到彼此，其中磁性軸承包括第一永磁體和第二磁體，其中第一永磁體連接到第一支撐件，其中運輸機包括連接到第一支撐件的磁場調節器，磁場調節器被配置為相對於第二磁體移動第一永磁體和/或改變第一永磁體的磁場的影響，其中運輸機包括連接到其的設備；以及控制磁場調節器以實質上維持在第一支撐件與第二支撐件之間的距離。該操作還可以包括控制連接到第一支撐件的熱泵以將來自第一支撐件上的至少一個有源熱生成部件的熱泵送到第一支撐件的熱輻射器。
應當看到，前述描述僅僅是說明性的。能夠由本領域技術人員設想各種備選和修改。例如，在各個從屬權利要求中記載的特徵可以以(一種或多種)任何適當的組合來相互組合。另外，來自以上描述的不同實施例的特徵能夠被選擇性地組合成新實施例。因此，本說明書旨在包含落入隨附權利要求的範圍內的所有這種備選、修改和變型。