WO2016169694A1 - Serviceeinrichtung - Google Patents

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WO2016169694A1
WO2016169694A1 PCT/EP2016/054975 EP2016054975W WO2016169694A1 WO 2016169694 A1 WO2016169694 A1 WO 2016169694A1 EP 2016054975 W EP2016054975 W EP 2016054975W WO 2016169694 A1 WO2016169694 A1 WO 2016169694A1
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plant
service
magnetic
service device
magnetic rail
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PCT/EP2016/054975
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Ingo Weiske
Arndt Evers
Han Hartgers
Andreas Birkner
Guido VAN LOON
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Integrated Dynamics Engineering Gmbh
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Publication date
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    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G1/00—Storing articles, individually or in orderly arrangement, in warehouses or magazines
    • B65G1/02—Storage devices
    • B65G1/026—Racks equipped with a displaceable load carrying surface to facilitate loading or unloading
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67703—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations between different workstations
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
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    • H01L21/67703—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations between different workstations
    • H01L21/67733—Overhead conveying
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor

Definitions

  • the invention relates to a service facility for
  • the invention relates to a service facility with the parts of equipment used in the field of semiconductor industry
  • Plant in particular parts of a process plant, or parts of a process control plant (for example, a
  • Measuring sensor can be moved vertically and horizontally.
  • the invention relates to plants which may be process plants, process control plants.
  • Such systems often also include plant parts for carrying out the intended use of this system in a vacuum.
  • Such systems often include plant parts
  • Electron beam source or a variety of other plant specific parts.
  • the plant parts and other components of the system can be arranged.
  • Lifting device for the module of a lithographic device The lifting device shown in this document is integrated into the system, which has the advantage of shorter
  • the invention is based on the object to reduce the mentioned disadvantages of the prior art. It is a particular object of the invention to provide a
  • the object of the invention is already by a
  • the invention relates to a service facility
  • the plant part may also be part of a plant, in particular a measuring sensor, a part of a substrate handling device.
  • the plant part can furthermore also include plant components, such as components of lithography and inspection equipment or be part of a vacuum chamber,
  • the plant part passages for fluid, electrical and / or optical cables include.
  • the system part can be moved in both horizontal and vertical directions.
  • the system part can therefore not only be lifted in the system, but also be moved in the horizontal direction.
  • the plant part comprises at least one magnetic rail.
  • a magnetic rail in particular a magnetic bearing is understood, which is designed as a rail.
  • Magnetic rail has in particular electromagnets, by means of a runner can be held on a rail in suspension. In the activated state, therefore, the rotor is lifted by magnetic forces and is spaced from the rail by at least one gap. Now the plant part is non-contact in the horizontal direction
  • Magnetic rails is expensive, but has the big one Advantage of reducing particulate emissions.
  • Parts of the magnetic rail in particular a carrier or a runner running on the carrier, can be provided for this purpose with a coating which increases the friction. It is also conceivable to provide carrier and rotor with interlocking positive locking elements. These may be, for example, teeth running along a rail, in which teeth of the runner engage in weaning.
  • Locking is advantageous in that it is in any position, so for example, even during a power failure in the system during the process for a secure fixing of the
  • the machine part can also be held in the required position by the drive.
  • the magnetic rail to a separate linear drive for
  • Magnetic rail on an electromagnetic side guide The magnetic rail thus has both electromagnets for lifting a rotor, as well as electromagnets to keep the rotor spaced from the walls of a carrier in a middle position.
  • the runner also does not abut the process in the horizontal direction along the carrier, which in turn can lead to abrasion.
  • the electromagnetic side guide is preferably via separate electromagnets and not via electromagnets, which serve to lift the rotor on the rail.
  • Control engineering design in which the lifting of a rotor of the magnetic rail, the side guide and the horizontal method separately and independently
  • the service device comprises a plurality of magnetic rails. It is provided in particular, a service facility
  • Rail or the carrier is movable.
  • the plant part is now preferably connected at the edge of the center of the runners approximately in the middle of its center of gravity and can thus be moved along the carrier.
  • the method in the vertical direction which is understood in the context of the invention is not a lifting of the plant part by the activation of the magnetic rail to then move it without contact in the horizontal direction, but the method over a longer distances in the vertical direction, is preferably characterized Realized that the plant part about a hanging product
  • a contactless operating drive in particular a magnetic drive and / or a non-contact magnetic guide within the hanging device, is also used for the vertical method
  • a locking device in a non-contact drive which automatically locks in the event of a power failure, the system part and thus secures against falling.
  • This can be realized, for example, by a positive-locking element actuated by means of an electromagnet. This releases the carrier to the vertical process once it is electrically powered. In the event of a power failure, the form-locking element moves back to its original position and locks the carrier or the hanging product over which the system part is raised.
  • the plant part is in particular a hanging device, which is designed as a rope or pin on the
  • At least one magnetic rail in particular on a rotor of the magnetic rail, suspended.
  • the service device is designed in particular for lifting a mass of more than 50 kg, preferably more than 100 kg, more preferably more than 1 t, very particularly preferably more than 5 t.
  • the plant part is preferably more than 30% and / or less than 70% of its length of one
  • the runner of the rail has a running in horizontally extending direction arm to which the system part attached, in particular suspended.
  • a plant part fastened to its center of gravity can be extended by more than half its length, in particular completely over the area of the installation in which the magnetic rails run.
  • the plant part can also be suspended in particular in the middle and is thus about half of its length in
  • the invention relates in particular to a
  • Service facility for parts of a process plant, or parts of a process control plant (for example a measuring sensor), or parts of a lithography plant, in particular to measuring instruments, lithographic apparatus, optical inspection apparatus, inspection apparatus
  • Electron beam base, coating systems, and equipment for processing semiconductor substrates Furthermore, a use in plants in clean rooms of the pharmaceutical and food industries is conceivable, especially in
  • the vertical movement is preferably carried out by the hanging product.
  • the hanging equipment as
  • Rod is executed, there can realize the vertical movement (for example, as a threaded drive).
  • FIG. 1 shows a schematic perspective view of an embodiment of a service device.
  • Fig. 2 shows the service device according to FIG. 1, wherein the plant part has been moved vertically upwards.
  • FIG. 3 shows those in FIGS. 1 and 2
  • FIG. 4 shows a schematic sectional view of a
  • FIG. 5 shows a perspective view of a
  • Fig. 6 shows perspective views of a further embodiment of the invention, in which the plant part can be moved over a greater distance from the plant.
  • Fig. 1 shows a perspective view of a first schematic embodiment of a service device 1. This comprises a frame 2. Within the frame 2 is a table 3 with a
  • Plant part 5 is arranged.
  • the table serves, for example, the recording of
  • the table 3 vibration isolated on bearings may be arranged, in particular on air bearings.
  • the service device 1 comprises two edges
  • Each magnetic rail 7 comprises an at least carrier 9, on each of which a rotor 10 is horizontally movable.
  • the runners 10 comprise electromagnets (not shown), with which the runners 10 can be raised by the carriers 9, so that the runners 10 are separated from the carrier by an air gap
  • the frame 2 should not be much larger than the entire system in order to minimize the additional space or space required by the service facility.
  • the service device is preferably designed so that it can be fully integrated into the system without increasing the need for Aufsteil Design for the system.
  • the plant part 5 is suspended in this embodiment via hanging tools 15 to the runners 10 and thus has at least in the horizontal direction something game. Also in the vertical direction game can be present.
  • the plant part 5 can be raised in this embodiment, the hanging equipment 15 in the vertical direction.
  • the hanging product 15 as a hoist, such as
  • the arranged electromagnets can be done for example by the hanging product 15.
  • the hanging tools 15 are connected to the two runners 10, which are each arranged on the carrier 9.
  • the vertical method can also take place via the drive 4.
  • the magnetic rails 9 may already be activated.
  • the magnetic rails are activated at the latest now, so that the rotor 10 are raised and are now free to move on the carrier 9.
  • the plant part 5 is now moved in the horizontal direction along the carrier 9 in its final position.
  • the runners 10 By deactivating the magnetic rail, the runners 10 set on the carriers 9, whereby they are secured against further horizontal displacement.
  • the position can also be held solely by the drive without the magnetic track being deactivated.
  • the magnetic rail can also be locked by a different lock, such as, for example, an electrically actuated positive-locking element (not shown).
  • Fig. 4 shows a schematic sectional view of a
  • the magnetic rail 7 includes one in this
  • Embodiment rectangular runner 10 It is understood that the rotor 10 and another
  • Geometry such as a round
  • the rotor 10 encloses the rail 9, which is designed as a T-beam with a shorter lower strut. Opposite the underside of the carrier 9, the rotor comprises electromagnets 11, which serve to lift the rotor 10 on the carrier 9.
  • the rotor 10 By activating the electromagnets, the rotor 10 is pulled upwards and is then separated by a gap
  • Carrier 9 spaced.
  • Deactivation of the electromagnets 11 causes the rotor 10 to settle on the carrier 9 and then already secured in the horizontal direction by frictional engagement.
  • the rotor 10 Opposite the vertically upwardly extending part of the carrier 9, the rotor 10 comprises laterally arranged therefrom electromagnets 12, via which a side guide
  • a sensor module 16 can be used, which measures the distance of the carrier 9 from the rotor 10 in the horizontal and vertical directions. This also operates without contact, for example as an inductive or capacitive sensor.
  • a separate linear drive 13 is provided, via which the rotor 10 can be moved along the carrier 9 in the horizontal direction.
  • the linear drive 13 is designed such that it is a vertical
  • the plant part 5 is attached to the rotor 10.
  • hangers for example, ropes or pins, in particular threaded pins can be used. These provide some play in the horizontal and vertical directions. These ropes or pins may be combined with a vertical drive, for example a threaded spindle, to form a hoist.
  • Fig. 5 shows a perspective view of a
  • the rail 6 is arranged on the carrier 9 and the rail 17 is arranged on the rotor 10.
  • the rotor 10 is formed substantially square and has on the underside an extension for attachment of the hoist.
  • FIGS. 1 to 3 show a further embodiment of the invention in which the plant part 5 can be moved out of the area of the plant over a further distance than in the embodiment shown in FIGS. 1 to 3. Otherwise corresponds to the one shown here
  • arms 10 extending in the horizontal direction are arranged on the runners 10, to which the machine part 5 is preferably suspended at its center of gravity. As a result, the machine part 5 continues
  • the invention enabled a service facility
  • the service device according to the invention allows a

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Serviceeinrichtung für den Reinraum oder für Anlagen im Reinraum mit einem horizontal und vertikal verfahrbarem Anlagenteil. Dieser ist an Magnetschienen aufgehängt.

Description

SERVI CEE INRI CHTUNG
Beschreibung Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Serviceeinrichtung zur
Verwendung in Anlagen in Reinräumen. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Serviceeinrichtung, mit der Anlagenteile einer auf dem Gebiet der Halbleiterindustrie verwendeten
Anlage, insbesondere Teile einer Prozessanlage, oder Teile einer Prozesskontroll-Anlage (beispielsweise ein
Messsensor) vertikal und horizontal verfahren werden können .
Hintergrund der Erfindung
In der Halbleiterindustrie werden mit größer werdenden Substraten auch die Anlagen immer größer. Die Erfindung betrifft insbesondere Anlagen, welche Prozessanlagen, Prozesskontroll-Anlagen sein können.
Derartige Anlagen umfassen häufig auch Anlagenteile für die Durchführung der vorgesehenen Anwendung dieser Anlage im Vakuum.
Derartige Anlagen umfassen häufig Anlagenteile
(beispielsweise Teile eines Messsensors, Teile des
Substrathandlings , einer Lichtquelle, einer
Elektronenstrahlquelle, oder einer Vielzahl von anderen anlagenspezifischen Teilen) . In den Anlagenteilen können auch weitere Komponenten der Anlage angeordnet sein. Zu Wartungszwecken ist es hin und wieder erforderlich, das Anlagenteil abzuheben und seitlich zu bewegen, um an die darunter liegenden Geräte oder Komponenten oder an die Geräte oder Komponenten, welche im Anlagenteil selbst angebracht sind, zu kommen.
Üblicherweise werden hierfür mobile Servicekräne verwendet. Die zu bewegende Masse kann recht hoch sein. Insbesondere gibt es Anlagenteile, welche über 5 t Gewicht haben. Ein derartiges Bauteil mit einem mobilen Servicekran zu bewegen, ist zeitintensiv und führt damit zu entsprechend kostspieligen Stillstandszeiten der Anlage. Die
Offenlegungsschrift US 2013/0088702 AI zeigt eine
Hebeeinrichtung für das Modul eines Lithographiegerätes. Die in diesem Dokument gezeigte Hebeeinrichtung ist in die Anlage integriert, was den Vorteil von kürzeren
Servicezeiten mit sich bringt.
Problematisch sind bei einer derartigen Anlage aber die mechanischen Teile, wie insbesondere die Lager. So
verschlechtern etwaig verwendete Fette oder Öle die
Reinraumbedingungen. Beim Bewegen von Lasten führen auch ölfreie Lager zu unerwünschtem Abrieb, welcher die Anlage oder den Reinraum verunreinigt. Je größer die Lasten sind, desto größer ist in der Regel auch der Abrieb.
Ein weiterer Nachteil des Servicekranes ist es, dass eventuelle Seitenkräfte, wie sie beispielsweise dann auftreten, wenn an dem zu bewegenden Anlagenteil auch während der Bewegung und danach seitliche Kabel oder andere Leitungen für Fluide oder optische Leitungen befestigt sind, dazu führen können, dass ein Einsatz eines solchen Servicekranes aus Sicherheitsgründen nicht zulässig ist.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile des Standes der Technik zu reduzieren. Es ist insbesondere eine Aufgabe der Erfindung, eine
Serviceeinrichtung bereitzustellen, mittels derer hohe Lasten schnell bewegt werden können und bei welcher die Gefahr von Partikelemissionen in die Anlage oder den
Reinraum reduziert wird.
Zusammenfassung
Die Aufgabe der Erfindung wird bereits durch eine
Serviceeinrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind dem Gegenstand der Unteransprüche zu entnehmen.
Die Erfindung betrifft eine Serviceeinrichtung,
insbesondere zur Verwendung in Anlagen und in Reinräumen.
Diese umfasst ein vertikal und horizontal verfahrbares Anlagenteil. Wie eingangs beschrieben kann der Anlagenteil auch Teil einer Anlage, insbesondere eines Messsensors, eines Teiles einer Substrathandlingeinrichtung sein. Das Anlagenteil kann des Weiteren auch Anlagenkomponenten, wie Komponenten von Lithographie- und Inspektionsgeräten umfassen oder ein Teil einer Vakuumkammer sein,
insbesondere der Deckel einer Vakuumkammer. Hierfür kann das Anlagenteil Durchführungen für Fluid, Elektro- und/oder optische Leitungen umfassen.
Das Anlagenteil ist sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung verfahrbar. Mittels der
erfindungsgemäßen Serviceeinrichtung kann das Anlagenteil mithin nicht nur in der Anlage abgehoben werden, sondern auch in horizontaler Richtung verfahren werden.
Gemäß der Erfindung umfasst das Anlagenteil zumindest zum horizontalen Verfahren zumindest eine Magnetschiene . Unter einer Magnetschiene wird insbesondere ein Magnetlager verstanden, welches als Schiene ausgeführt ist. Die
Magnetschiene verfügt insbesondere über Elektromagnete, mittels der ein Läufer auf einer Schiene in der Schwebe gehalten werden kann. Im aktivierten Zustand wird also der Läufer durch Magnetkräfte angehoben und ist durch zumindest einen Spalt von der Schiene beabstandet. Nunmehr ist das Anlagenteil berührungslos in horizontaler Richtung
verfahrbar .
Dadurch, dass das Anlagenteil nunmehr nicht mehr über Roll¬ oder Gleitlager abgestützt wird, kann dieser in
horizontaler Richtung verfahren werden, ohne dass es zu Abrieb kommt .
Es hat sich herausgestellt, dass sich insbesondere auch schwere Anlagenkomponenten mittels einer Magnetschiene berührungslos in horizontaler Richtung bewegen lassen.
Die Bereitstellung derartiger groß dimensionierter
Magnetschienen ist zwar aufwendig, hat aber den großen Vorteil der Reduzierung von Partikelemissionen. Darüber hinaus könnte man auf Verriegelungseinrichtungen,
insbesondere an den Endpositionen des horizontalen
Verfahrwegs, verzichten. Denn beim Stromlosschalten der Magnetschiene verriegelt sich das System von selbst durch Aufsetzen, so dass dieser sodann reib- oder formschlüssig auf einen Träger fixiert ist. Das Ausschalten der Magnete ist dabei zumeist eher eine Notfalleigenschaft bei
Stromausfall .
Teile der Magnetschiene, insbesondere ein Träger oder ein auf dem Träger laufender Läufer, können hierfür mit einer Beschichtung versehen werden, welche die Reibung erhöht. Weiter ist denkbar, Träger und Läufer mit ineinander greifenden Formschlusselementen zu versehen. Dies können beispielsweise entlang einer Schiene verlaufende Zähne sein, in welche Zähne des Läufers beim Absetzen eingreifen.
Neben einem Verzicht auf Sicherungseinrichtungen zum
Verriegeln ist von Vorteil, dass es in jeder Position, also beispielsweise auch bei einem Stromausfall in der Anlage während des Verfahrens zu einem sicheren Fixieren des
Läufers kommt . Alternativ oder in Kombination kann das Maschinenteil auch durch den Antrieb in der benötigten Position gehalten werden .
Weiter ist auch eine mechanische Verriegelung durch eine Zusatzeinrichtung denkbar, welche die horizontale Bewegung des Läufers verhindert. Die kann zum Beispiel durch mittels eines Aktuators betätigte Formschlusselemente realisiert werden, welche den Läufer der Magnetschiene auf der
Magnetschiene verriegeln.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Magnetschiene einen separaten Linearantrieb zum
horizontalen Verfahren auf. Die Entkopplung des Anhebens des Läufers der Magnetschiene mittels der Magnetschiene vom horizontalen Verfahren vereinfacht die regelungstechnische Umsetzung gegenüber einer Ansteuerung der Elektromagnet der Magnetschiene selbst. Der Linearantrieb muss nur kleine Kräfte aufbringen und das Anlagenteil auch nicht besonders schnell in horizontaler Richtung bewegen.
Von Vorteil sind zur Reduzierung von Abrieb berührungslos arbeitende Linearmotoren.
Da aber nur kleine Kräfte aufgebracht werden müssen, ist auch denkbar, zum horizontalen Verfahren beispielsweise Spindelantrieb zu verwenden. Aufgrund der geringen Kräfte, die dieser Antrieb aufbringen muss, ist der entstehende Abrieb in der Regel weniger schwerwiegend.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung weist die
Magnetschiene eine elektromagnetische Seitenführung auf. Die Magnetschiene verfügt mithin sowohl über Elektromagnete zum Anheben eines Läufers, als auch über Elektromagnete, um den Läufer beabstandet von den Wänden eines Trägers in einer mittleren Position zu halten.
Der Läufer stößt so auch beim Verfahren in horizontaler Richtung entlang des Trägers nicht an, was andernfalls wiederum zu Abrieb führen kann. Die elektromagnetische Seitenführung erfolgt vorzugsweise über separate Elektromagnete und nicht über Elektromagnete, welche dem Anheben des Läufers auf der Schiene dienen.
Dies ermöglicht insbesondere eine einfache
steuerungstechnische Ausgestaltung, bei welcher das Anheben eines Läufers der Magnetschiene, die Seitenführung sowie das horizontale Verfahren getrennt und unabhängig
voneinander gesteuert werden können.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Serviceeinrichtung mehrere Magnetschienen . Es ist insbesondere vorgesehen, eine Serviceeinrichtung
bereitzustellen, welche zwei Magnetschienen umfasst, auf denen jeweils ein Läufer auf einem Träger entlang der
Schiene bzw. dem Träger verfahrbar ist.
Das Anlagenteil ist nunmehr vorzugsweise in etwa mittig an seinem Schwerpunkt randseitig mit den Läufern verbunden und kann so entlang des Trägers verfahren werden.
Das Verfahren in vertikaler Richtung, unter welchem im Sinne der Erfindung nicht ein Anheben des Anlagenteils durch die Aktivierung der Magnetschiene verstanden wird, um diesen sodann berührungslos in horizontaler Richtung bewegen zu können, sondern das Verfahren über eine größere Strecken in vertikaler Richtung, wird vorzugsweise dadurch realisiert, dass das Anlagenteil über ein Hängezeug
vertikal verfahrbar ist. Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird zum vertikalen Verfahren ebenfalls ein berührungslos arbeitender Antrieb, insbesondere ein Magnetantrieb und/oder eine berührungslos arbeitende Magnetführung innerhalb des Hängezeugs
verwendet .
Dies reduziert wiederum die Partikelemissionen, bringt aber den Nachteil mit sich, dass in vertikaler Richtung eine Verriegelungseinrichtung bereitgestellt werden muss, durch welche das Anlagenteil in seiner vertikalen Endposition verriegelt wird.
Besser ist es noch, bei einem berührungslosen Antrieb eine Verriegelungseinrichtung bereitzustellen, welche auch im Falle eines Stromausfalls das Anlagenteil automatisch verriegelt und so gegen Herabfallen sichert. Dies kann beispielsweise durch ein mittels eines Elektromagneten betätigtes Formschlusselement realisiert werden. Dieses gibt den Träger zum vertikalen Verfahren frei, sobald es elektrisch angesteuert wird. Im Falle eines Stromausfalls fährt das Formschlusselement in seine Ausgangsposition zurück und verriegelt den Träger bzw. das Hängezeug, über die das Anlagenteil hochgefahren wird.
Das Anlagenteil ist insbesondere über ein Hängezeug, welches als Seil oder Stift ausgebildet ist, an der
zumindest einen Magnetschiene, insbesondere an einem Läufer der Magnetschiene, aufgehängt. So hat das Anlagenteil Spiel in horizontaler und vertikaler Richtung, wodurch Toleranzen der beteiligten Bauteile ausgeblichen werden können, oder auch eine Reduzierung der Übertragung von Schwingungen von der Serviceeinrichtung auf den oft schwingungsisolierten Anlagenteil erreicht werden kann.
Die Serviceeinrichtung ist insbesondere zum Anheben einer Masse von mehr als 50 kg, bevorzugt mehr als 100 kg, besonders bevorzugt mehr als 1 t, ganz besonders bevorzugt von mehr als 5 t ausgebildet.
Weiter ist das Anlagenteil vorzugsweise mehr als 30 % und/oder weniger als 70 % seiner Länge von einer
Mittelposition in eine horizontale Richtung verfahrbar.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung weist der Läufer der Schiene einen sich in horizontal erstreckender Richtung verlaufenden Arm auf, an welchem das Anlagenteil befestigt, insbesondere aufgehängt ist.
So kann ein an seinem Schwerpunkt befestigter Anlagenteil um mehr als die Hälfte seiner Länge, insbesondere komplett über den Bereich der Anlage, in welchem die Magnetschienen verlaufen, hinausgefahren werden.
Das Anlagenteil kann auch insbesondere mittig aufgehängt sein und ist so etwa die Hälfte seiner Länge in
horizontaler Richtung verfahrbar. Das Anlagenteil kann bei anderen Ausfürhungsformen auch außerhalb seines
Schwerpunktes und/oder nicht mittig aufgehängt sein.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine
Serviceeinrichtung für Teile einer Prozessanlage, oder Teile einer Prozesskontroll-Anlage (beispielsweise ein Messsensor) , oder Teile einer Lithographieanlage, insbesondere auf Messgeräte, Lithographiegeräte, optische Inspektionsgeräte, Inspektionsgeräte auf
Elektronenstrahlbasis , Beschichtungsanlagen, sowie Anlagen zur Bearbeitung von Halbleitersubstraten. Weiter ist auch eine Verwendung in Anlagen in Reinräumen der Pharma- und Lebensmittelindustrie denkbar, insbesondere bei
Produktions-, Pack- und Abfüllanlagen.
Die vertikale Verfahrbewegung wird vorzugsweise durch das Hängezeug ausgeführt. Insbesondere wenn das Hängezeug als
Stange ausgeführt ist, lässt sich dort die Vertikalbewegung (z.B. als Gewindeantrieb) realisieren.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung soll im Folgenden Bezug nehmend auf die
Figuren Fig. 1 bis Fig. 6 anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert werden. Fig. 1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Serviceeinrichtung.
Fig. 2 zeigt die Serviceeinrichtung gemäß Fig. 1, wobei das Anlagenteil vertikal nach oben gefahren wurde.
Fig. 3 zeigt die in den Figuren Fig. 1 und Fig. 2
dargestellte Serviceeinrichtung mit in horizontaler
Richtung verfahrenem Anlagenteil. Fig. 4 zeigt eine schematische Schnittansicht einer
Magnetschiene . Fig. 5 zeigt eine perspektivische Ansicht einer
Magnetschiene .
Fig. 6 zeigt perspektivische Ansichten einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, bei welcher das Anlagenteil über eine größere Strecke aus der Anlage herausgefahren werden kann.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines ersten schematischen Ausführungsbeispiels einer Serviceeinrichtung 1. Diese umfasst einen Rahmen 2. Innerhalb des Rahmens 2 ist ein Tisch 3 mit einem
Anlagenteil 5 angeordnet.
Der Tisch dient beispielsweise der Aufnahme von
schwingungsisoliert gelagertem Anlagenteil in einem
Messgerät.
Hierzu kann der Tisch 3 schwingungsisoliert auf Lagern (nicht dargestellt) angeordnet sein, insbesondere auf Luftlagern .
Die Serviceeinrichtung 1 umfasst zwei randseitig
angeordnete Magnetschienen 7.
Jede Magnetschiene 7 umfasst einen zumindest Träger 9, auf welchem jeweils ein Läufer 10 horizontal verfahrbar ist. Die Läufer 10 umfassen Elektromagnete (nicht dargestellt) , mit denen die Läufer 10 von den Trägern 9 anhebbar sind, so dass die Läufer 10 durch einen Luftspalt vom Träger
beabstandet sind und berührungslos auf dem Träger 9 bewegt werden können.
Der Rahmen 2 sollte nicht viel größer sein als die gesamte Anlage, um den zusätzlichen Raumbedarf oder Flächenbedarf durch die Serviceeinrichtung möglichst gering zu halten.
Die Serviceeinrichtung ist vorzugsweise so gestaltet, dass sie vollständig in die Anlage integriert werden kann, ohne den Bedarf an Aufsteilfläche für die Anlage zu vergrößern. Das Anlagenteil 5 ist in diesem Ausführungsbeispiel über Hängezeuge 15 an den Läufern 10 aufgehängt und hat somit zumindest in horizontaler Richtung etwas Spiel. Auch in vertikaler Richtung kann Spiel vorhanden sein. Das Anlagenteil 5 kann in diesem Ausführungsbeispiel über das Hängezeug 15 in vertikaler Richtung angehoben werden. Hierzu ist das Hängezeug 15 als Hebezeug, wie
beispielsweise als Gewindespindel, ausgebildet. Alternativ oder in Kombination ist auch denkbar, die Träger mittels eines Antriebs 4 in vertikaler Richtung zu bewegen.
Die Stromzuführung zum Ansteuern der in dem Läufer
angeordneten Elektromagnete kann beispielsweise durch das Hängezeug 15 erfolgen. Die Hängezeuge 15 sind mit den zwei Läufern 10 verbunden, welche jeweils auf dem Träger 9 angeordnet sind.
In Fig. 2 ist nunmehr dargestellt, wie mittels der
Hängezeuge 15 das Anlagenteil 5 vertikal nach oben
verfahren wurde und den Tisch 3 freigibt.
Alternativ oder in Kombination kann das vertikale Verfahren auch über den Antrieb 4 erfolgen.
In diesem Zustand können bereits die Magnetschienen 9 aktiviert sein.
Wie in Fig. 3 dargestellt, werden spätestens jetzt die Magnetschienen aktiviert, so dass die Läufer 10 angehoben werden und nunmehr frei auf dem Träger 9 beweglich sind.
Das Anlagenteil 5 ist nunmehr in horizontaler Richtung entlang des Trägers 9 in seine Endposition verschoben.
Durch ein Deaktivieren der Magnetschiene setzen die Läufer 10 auf den Trägern 9 auf, wodurch diese gegen ein weiteres horizontales Verschieben gesichert sind. Die Position kann aber auch allein durch den Antrieb gehalten werden, ohne dass die Magnetschiene deaktiviert wird. Alternativ oder zusätzlich kann die Magnetschiene aber auch durch eine andere Verriegelung, wie beispielsweise ein elektrisch betätigbares Formschlusselement verriegelt werden (nicht dargestellt) .
Fig. 4 zeigt eine schematische Schnittansicht einer
Magnetschiene 7. Die Magnetschiene 7 umfasst einen in diesem
Ausführungsbeispiel rechteckig ausgebildeten Läufer 10. Es versteht sich, dass der Läufer 10 auch eine andere
Geometrie aufweisen kann, wie beispielsweise eine runde
Außenkontur. Der Läufer 10 umschließt die Schiene 9, welche als T-Träger mit einer kürzeren unteren Strebe ausgebildet ist . Gegenüber der Unterseite des Trägers 9 umfasst der Läufer Elektromagnete 11, welche dem Anheben des Läufers 10 auf dem Träger 9 dienen.
Durch Aktivieren der Elektromagnete wird der Läufer 10 nach oben gezogen und ist sodann durch einen Spalt von dem
Träger 9 beabstandet.
Ein Deaktivieren der Elektromagnete 11 führt dazu, dass sich der Läufer 10 auf den Träger 9 absetzt und sodann in horizontaler Richtung bereits durch Reibschluss gesichert ist .
Gegenüber dem vertikal nach oben verlaufenden Teil des Trägers 9 umfasst der Läufer 10 seitlich davon angeordnete Elektromagnete 12, über die eine Seitenführung
bereitgestellt wird derart, dass der Läufer 10 auch in horizontaler Richtung durch Luftspalte von dem Träger 9 beabstandet ist. Zur Steuerung der Magnete 11 und 12 kann ein Sensormodul 16 verwendet werden, welches den Abstand des Trägers 9 vom Läufer 10 in horizontaler und vertikaler Richtung misst. Dieses arbeitet ebenfalls berührungslos, beispielsweise als induktiver oder kapazitiver Sensor.
Vertikale Führung und horizontale Seitenführung arbeiten voneinander unabhängig.
Weiter ist ein separater Linearantrieb 13 vorgesehen, über die der Läufer 10 entlang des Trägers 9 in horizontaler Richtung verfahren werden kann.
Dieser arbeitet ebenfalls unabhängig und ist vorzugsweise als berührungsloser Antrieb ausgebildet. Der Linearantrieb 13 ist derart ausgebildet, dass dieser ein vertikales
Spiel, zumindest um die Hubhöhe des Läufers 10 ermöglicht. Dies erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel durch
abgewinkelte und ineinandergreifende Fortsätze von Läufer 10 und Träger 9.
Mittels des Hängezeugs 15 ist das Anlagenteil 5 an dem Läufer 10 befestigt. Als Hängezeug können beispielsweise auch Seile oder Stifte, insbesondere Gewindestifte, verwendet werden. Diese stellen ein gewisses Spiel in horizontaler Richtung und vertikaler Richtung bereit. Diese Seile oder Stifte können mit einem vertikalen Antrieb, beispielsweise mit einer Gewindespindel kombiniert sein, um ein Hebezeug auszubilden.
Fig. 5 zeigt eine perspektivische Ansicht einer
Magnetschiene 7. Zu erkennen ist der auf dem Träger 9 laufende Läufer 10. Weiter ist zu erkennen sind die ineinandergreifenden
Schienen 6, 17 eines Linearantriebs, über den der Läufer 10 in horizontaler Richtung bewegt wird. Als Stator eines derartigen Linearantriebs können
beispielsweise entlang einer Schiene 6, 17 angeordnete Permanentmagnete dienen.
Die Schiene 6 ist an dem Träger 9 und die Schiene 17 ist an dem Läufer 10 angeordnet.
Der Läufer 10 ist im Wesentlichen quadratisch ausgebildet und weist auf der Unterseite einen Fortsatz zur Anbringung des Hebezeugs auf.
Bereits mit einem relativ kurzen Läufer 10 können hohe Kräfte erreicht werden, welche insbesondere ausreichend sind, um Lasten von über 1 t anzuheben. Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei welcher das Anlagenteil 5 über eine weitere Strecke aus dem Bereich der Anlage herausgefahren werden kann als bei der in Fig. 1 bis Fig. 3 dargestellten Ausführungsform. Ansonsten entspricht die hier dargestellte
Serviceeinrichtung 1 aber der zuvor dargestellten
Ausführungsform.
Im Unterschied zur zuvor dargestellten Ausführungsform sind an den Läufern 10 in horizontaler Richtung verlaufende Arme 18 angeordnet, an welchen das Maschinenteil 5 vorzugsweise an seinem Schwerpunkt aufgehängt ist. Hierdurch lässt sich das Maschinenteil 5 weiter aus
Anlage heraus fahren. So wird ein größerer Bereich
Tisches 3 freigegeben.
Es versteht sich, dass durch die ausgefahrenen Arme 18 eine Kraft auf den Rahmen der Anlage wirkt, die, damit diese nicht umkippt, durch das Gewicht der Anlage oder eine geeignete Befestigung abgefangen werden muss.
Durch die Erfindung konnte eine Serviceeinrichtung
bereitgestellt werden, mit der sich auch hohe Lasten in horizontaler und vertikaler Richtung bewegen lassen. Die erfindungsgemäße Serviceeinrichtung ermöglicht eine
schnellere Anlagenwartung und führt zu einer reduzierten Partikelbelastung, der Anlage oder des Reinraums.
Bezugszeichenliste
1 Serviceeinrichtung
2 Rahmen
3 Tisch
4 Antrieb
5 Anlagenteil
6 Schiene
7 Magnetschiene
9 Träger
10 Läufer
11 Elektromagnet
12 Elektromagnet
13 Linearantrieb
15 Hängezeug
16 Sensormodul
17 Schiene

Claims

Patentansprüche :
Serviceeinrichtung (1), insbesondere zur Verwendung in Reinräumen, mittels der ein Anlagenteil (5) vertikal und horizontal verfahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Anlagenteil (5) über zumindest eine Magnetschiene (7) horizontal
verfahrbar ist.
Serviceeinrichtung nach dem vorstehenden Anspruch, durch gekennzeichnet, dass die Magnetschiene (7) einen separaten berührungslos arbeitenden
Linearantrieb (13) zum horizontalen Verfahren aufweist .
Serviceeinrichtung nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
Magnetschiene (7) eine magnetisch, insbesondere elektromagnetisch, gesteuerte Seitenführung aufweist
Serviceeinrichtung nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
Magnetschiene (7) über einen Antrieb (4) vertikal verfahrbar ist.
Serviceeinrichtung nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das
Anlagenteil (5) Durchführungen für Fluid-, Elektro-, und/oder optische Leitungen umfasst. Serviceeinrichtung nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
Serviceeinrichtung mehrere Magnetschienen (7) umfasst .
7. Serviceeinrichtung nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
Magnetschiene (7) einen Träger (9)umfasst, auf welchem zumindest ein Läufer (10) verfahrbar ist.
8. Serviceeinrichtung nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das
Anlagenteil (5) an der zumindest einer Magnetschiene (7) aufgehängt ist.
Serviceeinrichtung nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Anlagenteil (5) üb ein Hängezeug (15) vertikal verfahrbar ist.
10. Serviceeinrichtung nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
Serviceeinrichtung (1) zum Verfahren einer Masse von mehr als 50 kg, insbesondere mehr als 1 t ausgebildet ist .
11. Serviceeinrichtung nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das
Anlagenteil (5) mehr als 30 % und/oder weniger als 70 % seiner Länge von einer Mitteposition in horizontale Richtung verfahrbar ist.
12. Serviceeinrichtung nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das
Anlagenteil (5) Teil einer Prozessanlage, oder Teil einer Prozesskontroll-Anlage, oder Teil einer
Lithographieanlage der Halbleiterindustrie ist, insbesondere wobei das zu bewegende Anlagenteil Teil eines schwingungsisoliert gelagerten Teiles der Anlage ist,
dass das Anlagenteil Teil einer Anlage der Pharma- oder Lebensmittelindustrie ist und/oder dass die
Serviceeinrichtung Teil einer Anlage und/oder Teil eines Reinraumes ist.
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