CN103185122A - 一种适用于等离子体工艺设备的磁力耦合真空传动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种适用于等离子体工艺设备的磁力耦合真空传动装置，其包括设置在等离子体工艺设备的真空腔室外面的驱动装置、设置在所述真空腔室内的承载被传动的物体的承载装置和承兑的永磁体组对，该驱动装置的动力输出轴上连接传动装置，在所述传动装置上设置所述永磁体组对中的一组永磁体，在所述承载装置上的对应位置上设置另一组永磁体；成组对的永磁体隔着所述真空腔室的间壁对应设置。本真空传动装置具有结构简单，使用方便灵活的特点。

Description

一种适用于等离子体工艺设备的磁力耦合真空传动装置

技术领域

本发明提供一种磁力耦合真空传动装置，尤其是一种适用于等离子体工艺设备的磁力耦合真空传动装置。

背景技术

许多应用真空技术的设备，特别是等离子体工艺设备，都涉及到真空环境中的机械传动。

在真空环境中传递机械运动，往往不如在大气压环境中传递机械运动简单，这一点可以用图1作简要的说明。在真空腔处于大气压的条件下，可将一件物体03（比如硅晶体基片）放置于位置A，然后封闭腔室01，利用真空泵从抽真空口011对腔室进行抽真空，该物体03就完全处于真空环境中。在通常的条件下，该物体03还可以放置于某种承载装置02上，比如托盘、承载的架子或者盒子。那么在真空环境下，如何将物体从位置A传动移送至位置B？为简单起见，图1只显示了物体03在二维平面的水平运动，而在实际应用中，这样的运动则还可能是其它模式的，比如垂直方向上的运动，如图2所示，甚至还可以是三维的。

将整个机械传动装置，包括电机、传动轴以及传动连杆等，都放置于真空腔室里来实现机械传动的功能，显然是不太可行的。半导体微电子芯片及LED芯片制造，都要求制造工艺在极端洁净的环境下进行，即真空腔室内不能有金属颗粒物、无机物颗粒粉尘或者有机物蒸气等污染物。而作往复运动的电机旋转轴或传动轴，一般都需要润滑。如果润滑介质是液体或固体油脂，则润滑油脂在真空条件下很容易挥发，从而造成对真空环境和芯片表面的严重污染；如果不做润滑处理，则又极易产生大量的的固体粉状磨损物，对真空腔室造成污染。除此之外，还存在其他的一些技术问题。

通常的解决办法，是将传动装置部分置于真空腔室内，部分置于真空腔室外。传动装置的动力源，即电动机置于真空腔室外; 直接连接电机的传动轴或传动连杆，也置于真空腔室外的大气压环境中。被传动的物体以及直接连接该物体的连杆装置，则都置于真空腔室内。放置于大气环境中和真空环境中的两套连杆装置，往往通过直接机械接触的方式，实现将大气环境下的机械运动传递到真空环境中、并在真空腔室内传送物体的功能。

图3示意说明传统的向真空环境传递水平运动的解决办法。通常，通过传动连杆043连接电机或马达04的输出轴041，输出轴041连接某种螺旋传动装置042将电机或马达04的旋转运动转化为传动连杆043的水平运动，传动连杆043通过传动连杆连接头044与真空密封波纹管046的活动法兰045连接在一起，从而推动真空密封波纹管046作水平方向的伸缩运动。真空腔室01内被传动的物体03, 放置在承载装置02上，其与置于真空腔室01内的传动连杆049连接在一起, 该真空腔室01内的传动连杆049的一端与真空波纹管046上的活动法兰047相连接。这样，当真空腔室01外面的传动连杆04作水平方向运动时, 真空腔室01内的传动连杆048就被推动, 并且带动被传动的物体03作水平运动。通过这种方式, 真空外面的机械运动被传送至真空腔室01内。在这里，柔性的真空波纹管046和设置在真空腔室01和波纹管046之间的O形密封圈048一起，完成真空密封的功能。传动连杆的运动范围，即物体在真空腔室中的传动范围，则受制于软体真空波纹管的伸缩范围。

图4示意说明传统的向真空环境传递旋转运动的解决方案。在这里，电机马达05的输出轴051的旋转运动，需要传送到真空腔室01内，人们一般采用磁流体密封装置052完成对传动轴051的真空密封。传动轴051的旋转轴心是固定的，即物体在真空腔室内旋转运动的轴心，是不可能变化的。

上述的例子，代表了目前绝大部分通用的向真空环境传递和控制运动的方式，其缺陷是显而易见的，即：（1）需要真空密封装置，（2）运动范围受到限制。真空密封装置，一般都涉及到使用橡胶材质的密封圈、真空软管、或者磁流体等密封件。不仅密封部分的机械结构较为复杂，增加设备制造的成本，而且由于密封部件需要作往复运动，在使用过程中容易磨损和疲劳失效，橡胶材质的密封部件则容易发生老化失效，因此设备的长期稳定性既不可靠，要求经常性的维修。

发明内容

本发明的目的在于改进现有技术的不足，提供一种通过磁力耦合进行运动传递的适用于等离子体工艺设备的磁力耦合真空传动装置。

本发明的目的是这样实现的：

一种适用于等离子体工艺设备的磁力耦合真空传动装置，其包括设置在等离子体工艺设备的真空腔室外面的驱动装置、设置在所述真空腔室内的承载被传动的物体的承载装置和成对的永磁体组对，该驱动装置的动力输出轴上连接传动装置，在所述传动装置上设置所述永磁体组对中的一组永磁体，在所述承载装置上的对应位置上设置另一组永磁体；成组对的永磁体隔着所述真空腔室的间壁对应设置。

一组永磁体可以是一块，也可以是多块。成组对的永磁体隔着所述真空腔室的间壁对应设置。

所述的一组永磁体在一个平面上分布。

进一步地，所述的永磁体组对中一组永磁体与另一组永磁体的端面相对设置，且所述的一组永磁体在一个平面上分布。

所述永磁体是稀土系列的钕磁铁或钐钴磁铁。

在所述真空腔室内外分别设置有一运动导轨，在真空腔室外面的所述驱动装置和/或传动装置以及在真空腔室内的所述承载装置设置在相应的导轨上，所述真空腔室内外的运动导轨的相对位置对准；或者，

所述驱动装置的水平或垂直运动速率要低于10米/分钟，如果速率过高，会影响运动的精确度。

在所述运动导轨和所述驱动装置和/或传动装置以及所述承载装置之间设置以减少摩擦力的运动辊轮或滚珠或滚柱。

本发明是通过利用成组对的两块或多块永磁体的强磁力耦合，在真空腔室外面的永磁体在驱动装置的带动下运动，在真空腔室内的永磁体也随之运动，继而实现将真空外面的机械运动传递至真空环境中并且进行控制的目的。

真空腔室的材料可使用金属铝或者铝合金，也可以是陶瓷、硬质塑料等，即使用对磁铁的磁力不具有屏蔽、显著衰减或发散的材料。真空腔室的壁厚和几何形状，也应该满足不对磁力发生显著屏蔽、衰减或发散的要求。比如，使用铝或铝合金材料的真空腔室，腔壁厚度适宜在5-30毫米的范围内，而且在永磁铁组对运动的行程范围内，腔室壁厚不应发生变化。腔壁过薄，比如小于5毫米，在腔室内处于真空的条件下，腔体由于承受巨大的压力而发生机械变形；腔壁过厚，比如大于30毫米，则对磁铁的磁力有较大的屏蔽作用，从而使耦合的磁力显著减弱。此外，腔室壁与内外的永磁铁组对应当保持相对恒定的距离，即在永磁铁组对发生运动时，磁铁与墙壁间的空隙不应该发生显著的变化。否则，在永磁铁组对发生运动并且传递运动的过程中，实际耦合的磁力就会发生变化，导致运动的传递不能平稳进行。

所述永磁体为剩磁度在0.5-1.5特斯拉的永磁体，其可以是稀土系列的钕磁铁（Nd₂Fe₁₄B）和钐钴（SmCo）磁铁，它们的剩磁度，分别在0.6—1.4特斯拉和0.8—1.2特斯拉。

所述永磁体为长条形，该长条形的永磁铁在排布时，使其长轴方向沿运动方向设置。

本发明提供的适用于等离子体工艺设备的磁力耦合真空传动装置通过使用磁力耦合真空传动装置使得等离子体工艺设备的传动结构变得非常简单，通过永磁体的特殊排布设计和真空腔室的相应结构和材料的设计和选择，克服了现有技术中磁传动的例如间歇式振动的难于克服的缺陷，为将磁传动这一古老的传动机构应用在等离子体工艺设备这样的真空环境的动力传动中开拓出新的道路。

下面通过附图和实施例对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为在等离子体工艺设备的真空腔室中水平移动基片的示意图。

图2为在等离子体工艺设备的真空腔室中垂直移动基片的示意图。

图3为现有技术中在等离子体工艺设备的真空腔室中水平移动基片的传动机构结构示意图。

图4为现有技术中在等离子体工艺设备的真空腔室中水平转动运动的传动机构结构示意。

图5为本发明提供的适用于等离子体工艺设备的磁力耦合真空水平移动传动装置原理示意图。

图6为本发明提供的适用于等离子体工艺设备的磁力耦合真空垂直移动传动装置原理示意图。

图7为本发明提供的一种适用于等离子体工艺设备中传片室的磁力耦合真空垂直移动传动装置结构示意图。

图8为本发明提供的适用于等离子体工艺设备中工艺腔室中的磁力耦合移动传动装置的结构示意图。

图9为本发明提供的一种适用于等离子体工艺设备的磁力耦合真空旋转传动装置结构示意图。

具体实施方式

本发明提供的适用于等离子体工艺设备的磁力耦合真空传动装置的一个具体实施例如图5所示，电机04及其连接在电机输出轴041上附属的螺旋传动装置042以及与传动装置042连接的传动连杆043被完全放置于真空腔室01外，其余的传动装置02部分，则都被放置于真空腔室01内，传动装置设置在一滑轨上。这两套传动装置的连接或者称为耦合，则是通过一对永磁体即设置在传动连杆043上的永磁体11和设置在传动装置02上的永磁体12来实现。当然，在实际的应用中，也可以使用多对永磁体。

真空腔室01的材料可使用金属铝或者铝合金，也可以使用其他对磁铁的磁力不具有屏蔽、显著衰减或发散的材料。这样，当一块永磁体，比如放置于真空腔体01外的那块永磁体11主动发生运动时，在磁力的影响下，另一块永磁体，比如放置于真空腔体01内的那块永磁体12就会被动“跟进”发生运动，并且带动与该永磁体连接在一起的传动连杆02，使之运动，从而推动与该传动连杆接触在一起的被传送物体03。由此，需要被传送的物体在真空腔室里由位置A到位置B的机械运动即可实现。图5示意了在二维水平方向上的机械运动传送。

通过永磁体耦合的方式，也可以实现二维垂直方向上的运动，如图6所示，真空腔室01外面，在电机05的输出轴051上连接螺旋传动装置052，该螺旋传动装置上连接传动连杆053。在传动连杆053上设置永磁体22，在真空腔室01内，置于滑轨（图中未示出）上的承载装置02上设置永磁体21，其与永磁体22构成耦合永磁体组对，如图6所示，电机05转动，就可以使得真空腔室01内的被移动物体03垂直运动。

图7和图8给出了一个设计实例，详细说明通过磁力耦合方式实现真空传动装置的构造。在图7中，首先可以看到由铝合金材料加工而成上部敞口的真空传片室腔体7h，由整块铸锭铝“掏空”而成，所有腔壁都具有良好的真空密封性能。在腔体的最上面敞口上，有一块活动盖板7m，打开这块盖板，可以向安装在腔室的用于传片的机械手臂7k上放置需要传动的基片7j；关闭这块盖板，就可以通过传片的真空腔室底板上的抽真空口7g对传片腔室进行抽真空。当然，在这块活动盖板与传片腔室竖壁的结合处，还需要安装一条完整的O-形橡胶密封圈7n，以实现和保证传片真空腔室里的高真空度。

在如图7所示的这个截面图中，还可以看到的部件有：在真空腔室7h的外面下底面上设置两个滑轨支架7a，在该滑轨支架7a上设置导轨7e。在该导轨7e上设有一步进电机7b，步进电机7b启动可以在导轨7e上水平移动。位置传感器7f安装在滑轨7e上；一对钕永磁体7c，其中一块与步进电机7b固定连接在一起，另一块与设置在真空腔体内的一导轨7d上的传片机械手7k的底座固定在一起，与固定在步进电机上的永磁体对应；为了减少摩擦力、增加传动的平稳性，机械手的底座与导轨7d之间安装可运动的滑轮7l；传片真空腔室与工艺腔室之间的通道7i与机械手7k的移动路线对应。在该图7中没有显示出来的部件，还有安装在传片腔室内可以装载多个基片的片盒、安装在传片腔室底部抽真空口7g上的真空泵、真空压力传感器和真空阀门等。上述这些部件，构成一个整体，具备在传片腔室处于真空的条件下实现机械运动传递的功能。当步进电机启动时，电机在传片腔室外的导轨7e上进行水平运动，安装在步进电机上的永磁体7c也随之运动。由于磁力的耦合，安装在传片真空腔内的另一块永磁体就发生相应的运动。传片腔内的这一块磁铁与安装在腔内的机械手下端固定在一起，那么，通过滑轮的辅助，这一块永磁体就有效地带动机械手，沿着传片腔内的导轨7d进行水平运动，并通过通道7i将基片从传片室送到工艺腔室中。

在图7所示的设计中存在但是没有在该图7中显示出来的，是在传片真空腔室的右端，还有另外一套“步进电机 + 永磁体对 + 导轨”的传动装置。这一套装置实现片盒产生垂直方向机械运动的功能，其工作原理与前面描述的水平方向运动传递几乎相同，原理结构可参考图6，在此不再赘述。上述两套传动装置，通过互相配合，就可以实现复杂的传片功能，比如：从片盒里取出某一片基片，将此基片通过传片腔室与工艺腔室之间的通道传送到工艺腔室内，并安放在工艺腔室的电极上，以经受等离子体工艺；在等离子体工艺完成之后，再将该基片通过传片室与工艺腔室之间的通道传回到传片腔室内，并且放回到片盒中的原位置。

上述这个例子，说明了在等离子体设备的传片腔室，以及在传片腔室和工艺腔室之间是如何通过磁力耦合实现真空环境下的机械运动传递。

图8所示的截面图，说明在等离子体设备的工艺腔室是如何通过磁力耦合实现真空环境下的机械运动传递的。在这里可以看到的部件有：由铝合金加工而成的工艺腔体上半部8n和工艺腔体下半部8j，以及在这两部分腔体间实现真空密封的O-形圈8m；工艺腔室里与所述工艺腔体下半部8j固连的下电极8b以及与下电极连接在一起的射频系统8d；工艺腔室里与所述工艺腔体上半部8n固连的上电极8q，与上电极连接在一起的射频系统8p，以及开设在工艺腔体上半部8n上的气体导入口8o和安装在气体导入口上的气体喷淋头8r；设置了基片8a的在水平方向上传送基片的机械手8k是有通过通道8l由传片室进入工艺腔室的，该机械手的移动在图7中已经述明；在工艺腔室的外面下方设置有承接基片的升降顶针8c，其密封地穿过工艺腔体的腔壁伸入工艺腔体，升降顶针8c位于工艺腔体外部的下端固定在作上下运动的驱动连杆8e上；钕永磁体对8f，其中一个与一步进电机8i固定在一起，另一个与驱动连杆8e固定在一起，在两块永磁体之间，有一块金属板8g将步进电机8i与射频环境隔离开来，以减少射频信号对步进电机的干扰；步进电机8i安装在一运动导轨8h上。在该图8中没有显示出来的装置，还有安装在工艺腔体内的基片卡盘、安装在工艺腔室底部的真空泵、真空压力传感器和真空阀门等。上述这些部件，构成一个整体，完成在工艺腔室处于真空的条件下实现机械运动传递的功能。当步进电机启动时，电机在真空腔室外装有螺纹杆的导轨8h上进行垂直运动，安装在步进电机上的永磁体8f也随之运动。由于磁力的耦合，另一块永磁体8f就发生相应的运动，带动升降顶针8c的驱动连杆8e，在真空工艺腔内发生垂直方向的向上机械运动，以从机械手8k上承接基片8a，并使基片脱离机械手8k。在机械手退离工艺腔室后，升降顶针随驱动连杆在垂直方向上向下运动，将基片落放在下电极的表面。

还可以通过本发明提供的装置实现二维方向上的旋转运动。如图9所示，真空腔室01外面，在电机06的输出轴上连接传动连杆061，在该传动连杆061上设置支座062，在该支座上设置永磁体31，永磁体设置在支座062上的平面上。在真空腔室01内，在通过轴承设置在支架（图中未示出）的承载装置02上设置永磁体32，与永磁体31对应，当电机06转动时，真空腔室01内的承载装置02即可随之转动。当然，在这一种传动情形下，使用多块永磁体配对的方式，会更加有效。

有了二维的水平运动、垂直运动和旋转运动，就可以实现二维的复合运动和三维运动。由此，只要在真空腔室01内外的两套传动机构具有足够的机械运动的空间和自由度，可以实现的机械传动模式就会很多，机械传动的自由度就会很大。

现有技术中通过在间壁两侧设置磁铁，使得一侧的运动通过磁场作用带动另一侧的运动件随之运动是有的，但是，现有技术中的传递运动一般都不是向真空腔室传递运动，多有使用电磁铁，而没有使用永磁体的情况。而且现有技术中很多磁力传递运动都是传递转动运动，间壁一般为筒形，没有动力驱动装置的腔室的直径要小于外侧磁钢的内孔径。使用永磁体构成磁场传动运动，可以使得装置的结构变得非常简单，同时，可以方便地实现空间多维方向的运动。

通过永磁体的磁力耦合传递机械运动的原理，在于两块相互吸引的磁铁会在磁力线的作用下保持在某种稳定的相对位置。这样，当这一对磁铁中的某一块磁铁块一旦发生运动并且偏离那个相对位置时，磁力线就会推动这一块磁铁或者另一块磁铁发生运动，以求恢复到那个稳定的相对位置。由此，两块永磁体的耦合的效率和耦合力的大小便成为实现机械运动有效地传递的关键指标。

首先，从理论上讲，耦合的磁力需要足够大，而永磁体的体积又不宜过大，磁力在穿过真空腔室时不能有过大的衰减或者发散，等等。在上世纪八十年代，人类发明和发现了具有超强磁力的稀土系列的钕磁铁（Nd₂Fe₁₄B）和钐钴（SmCo）磁铁，它们的剩磁度，分别在0.6—1.4特斯拉和0.8—1.2特斯拉的水平，大约是普通铁镍磁铁的5—10倍或者更高，该剩磁度为一个衡量磁力强度的指标。在今天，具有起强磁力并且体积紧凑的钕磁铁已经成为通用的产品，可以在市场上以较适宜的价格广泛获得。

当一块具有一定厚度的材料置于两块永磁体之间时，磁力线会穿越这片材料，磁场的强度也会受到不同程度的衰减或者发散。因此，要达到有效地将机械运动传递于真空腔室的目的，真空腔体的材料不应是不锈钢系列材料，比如304或316系列的不锈钢材料，因为铁质材料会在磁力线的作用下发生磁化，导致磁力耦合失效，但可以是铝、铝合金、陶瓷、硬质塑料等任何不易磁化并且具有良好真空密封性能的任何材料。在今天，人们一般多采用铝或者铝合金材料作为等离子体工艺设备的腔体材料。为减少磁场的衰减程度，材料的厚度不宜过厚。使用铝或铝合金材料的真空腔室，腔壁厚度应在5-30毫米的范围内，而且在永磁铁组对运动的行程范围内，腔室壁厚不能显著发生变化，以免实际耦合的磁力在磁铁的行程范围内发生较大的变化。

其次，在一定的耦合条件下，需要传动的有效负荷应当与磁力强度匹配。换言之，如果耦合的永磁体磁力较弱，不足以推动过重的传动负荷，则通过磁力耦合传递运动的有效性就会降低。因此，在设计和使用本发明所描述的传动装置时，应当考虑两个因素：（1）永磁体的磁力强度需要足够大，（2）被传递的有效负荷需要尽量小。举一个例子，在半导体微电子芯片制造工艺中，一般的传片机构（如机械手）都尽量通过设计减轻重量，基片和基片盒自重一般在5-10公斤以下，水平运动还可以通过使用导轨加上滑轮以来减少摩擦力，垂直运动也可以通过适当地使用轴承来减轻重力负荷。

在使用磁力耦合的方式进行运动传递时，被传动装置可能在运动过程出现间歇式的振动，而这种间歇式得振动现象，在等离子体真空传动的应用中是要尽量避免的。出现这种现象的原因大致有以下几个：（1）在磁铁对相对于金属腔体发生运动时，会在腔体表面引起感应电流，其方向与磁铁的运动方向有关，符合右手定则，大小与磁铁的运动速度成正比，该电流会反过来又与磁铁的磁场作用产生电磁阻尼力，增加磁铁运动的阻力；（2）安装于真空腔外的引导电机和磁铁运动的导轨，与安装于真空腔内的引导磁铁运动的导轨没有完全对应平行放置，妨碍磁铁的平稳运动；（3）引导磁铁运动的导轨上存在较大的摩擦力，影响磁铁的平稳运动；（4）耦合磁力偏弱，不足以平稳地传输运动。

本发明针对解决上述引发间歇振动的问题，特别作了技术上的处理，包括：（1）长条形的永磁铁在排布时需要使其长轴方向沿导轨方向，以尽量减小磁铁在以一定的速度运动时磁力线与金属腔体发生剪切的面积变化速率，从而减少感应电流；（2）步进电机的水平或垂直运动速率应低于10米/分钟，以减少感应电流；（3）真空腔室的内外运动导轨的相对位置，在设计上保证对准；（4）在导轨上采用运动滑轮，以减少摩擦力；（5）根据有效载荷及腔室壁厚，挑选具有足够剩磁度的磁铁，以保证耦合的磁力足以平稳地传输运动。

利用永磁体的磁力将机械运动从大气环境下传送到真空环境中的传动方式，与传统的传动方式相比，具有有效、简便和可靠等特点，具体的优点包括以下几点：

一， 实现机械传动的自由度大、灵活性强。传统的传动方式受制于真空与大气界面的连接与密封，因此不具有较大灵活性与自由度；而通过磁力耦合的方式，只要真空腔室内外的物理空间许可，运动的模式与自由度就几乎不受限制。

二， 实现机械传动自动化的程度更高。在大气环境下实现自动控制比较简便易行，而此发明所涉及的传动方式，其控制动作都可以在大气环境下完成，因此，机械传动可以完全自动化。

三， 对传动机构在加工、组装、维护等方面的要求大大地简化。与传统的传动方式相比，通过磁力耦合的方式进行传动，可以完全省略掉大气与真空界面上的机械结构，尤其是真空密封结构。众所周知，真空密封结构比较复杂，需要使用真空密封波纹管、O-形密封圈及磁流体密封圈等部件，因此制造成本增加。

四，通过磁力耦合的方式进行传动，具有较高的使用性能和稳定性。传统的传动方式，而且因为涉及到运动部件和密封件，在使用过程中会发生磨损和老化，导致使用性能的可靠性降低，需要定期的人工维护。而使用磁力耦合的方式进行传动，传动机构的这些问题可以得到极大的避免。

在等离子体工艺中传送的物体有：（1）基片或器皿，包括硅晶体基片、化合物半导体基片、蓝宝石基片、玻璃基片或器皿、陶瓷基片或器皿、金属基片或器皿等，在基片或器皿上，可以存在有其他的材料，比如薄膜；单片或多片的基片或器皿也可以放置在单独存在的、便于传送的托盘上作为传送的物体；（2）装载多个基片或基片托盘的基片盒或者类似的机械结构件；（3）装载多个器皿或器皿托盘的器皿盒或者类似的机械结构件；（4）卡制基片或基片托盘的卡盘或者类似的机械结构件；（5）卡制器皿或器皿托盘的卡钳或者类似的机械结构件；（4）承载和升降基片或基片托盘的顶针，或者承载和升降器皿或器皿托盘的顶针，或者类似的机械结构件。

可以对于驱动装置以及与驱动装置连接的传动装置连接控制装置，对传动装置的控制装置，可以包括手动、半自动或者全自动模式的控制。

所述真空腔室，也就是承载装置工作的真空环境，定义为任何气体压力低于760 毫米汞柱的环境。

在上述的例子中，我们使用了诸如“传片腔室”、“工艺腔室”、“传片室与工艺腔室之间的通道”这样的名称来描述等离子体设备上的真空环境。稍具专业知识的人都知道，描述等离子体工艺设备上的这些真空环境，完全可以使用其它的名称。我们还使用了诸如“基片”、“基片盒”、“机械手”、“卡盘”、“升降顶针”等名称来描述传动装置中的一些要件。同样的道理，稍具专业知识的人，也许会使用其他的名称来描述那些要件。但是不论使用什么样的名称，本发明所解决的技术问题，就是如何更加有效地实现在真空环境中的机械运动传递的问题。上述例子仅为举例，并不是对本发明的保护范围的限定。

Claims (9)

1.一种适用于等离子体工艺设备的磁力耦合真空传动装置，其特征在于：包括设置在等离子体工艺设备的真空腔室外面的驱动装置、设置在所述真空腔室内的承载被传动的物体的承载装置和成对永磁体组对，该驱动装置的动力输出轴上连接传动装置，在所述传动装置上设置所述永磁体组对中的一组永磁体，在所述承载装置上的对应位置上设置另一组永磁体；成组对的永磁体隔着所述真空腔室的间壁对应设置。

2.根据权利要求1所述的适用于等离子体工艺设备的磁力耦合真空传动装置，其特征在于：所述的一组永磁体在一个平面上分布；和/或，

一组所述永磁体是一块，或者是多块。

3.根据权利要求1所述的适用于等离子体工艺设备的磁力耦合真空传动装置，其特征在于：所述真空腔室的材料可使用金属铝或者铝合金，或者是陶瓷，或者是硬质塑料；或者，

所述真空腔室的腔壁厚度在5-30毫米的范围内；或者，

在所述永磁铁组对运动的行程范围内，所述真空腔室的腔室壁厚等厚。

4.根据权利要求1所述的适用于等离子体工艺设备的磁力耦合真空传动装置，其特征在于：所述永磁体是稀土系列的钕磁铁或钐钴磁铁。

5.根据权利要求1所述的适用于等离子体工艺设备的磁力耦合真空传动装置，其特征在于：所述的永磁体组对中一组永磁体与另一组永磁体的端面相对设置，且所述的一组永磁体在一个平面上分布。

6.根据权利要求1所述的适用于等离子体工艺设备的磁力耦合真空传动装置，其特征在于：在所述真空腔室内外分别设置有一运动导轨，在真空腔室外面的所述驱动装置和/或传动装置以及在真空腔室内的所述承载装置设置在相应的导轨上，所述真空腔室内外的运动导轨的相对位置对准；或者，

所述驱动装置的水平或垂直运动速率低于10米/分钟。

7.根据权利要求6所述的适用于等离子体工艺设备的磁力耦合真空传动装置，其特征在于：在所述运动导轨和所述驱动装置和/或传动装置以及所述承载装置之间设置以减少摩擦力的运动辊轮或滚珠或滚柱。

8.根据权利要求1至7之一所述的适用于等离子体工艺设备的磁力耦合真空传动装置，其特征在于：所述永磁体为长条形，该长条形的永磁铁在排布时，使其长轴方向沿运动方向设置；和/或，

所述永磁体为剩磁度在0.5-1.5特斯拉的永磁体。

9.根据权利要求8所述的适用于等离子体工艺设备的磁力耦合真空传动装置，其特征在于：所述永磁体为钕磁铁，其剩磁度在0.6—1.4特斯拉；或者，所述永磁体为钐钴磁铁，其剩磁度在0.8—1.2特斯拉。

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