[0003] 本公开涉及一种包括制动单元的塔式升降机。

[0004] 通常，半导体或显示器制造工厂的生产线包括多层。用于执行沉积、曝光、蚀刻、离子注入、清洁等的多件装备可以位于半导体生产线上的每个层上。每个层上的多件装备可以对用作半导体衬底的半导体晶片或用作显示器衬底的玻璃衬底执行一系列单元过程。

[0005] 半导体生产线中的各层之间的物品运输，即诸如半导体晶片或玻璃衬底的物品的运输，可以由以竖直方向安装的塔式升降机在各层实现。

[0006] 常规的塔式升降机包括被配置成运输物品的托架模块和被配置成在竖直方向上引导托架模块的轨道模块。轨道模块包括驱动带(诸如正时带)，所述驱动带被设置为向上和向下升降托架模块。正时带被耦接到托架模块，以向上和向下移动托架模块。然而，当在这种常规的塔式升降机中驱动正时带时，可能产生颗粒。例如，当正时带通过与滑轮摩擦而被驱动时，可能由于正时带与滑轮的摩擦而产生颗粒。

[0007] 为了解决这个问题，可以考虑以磁悬浮的方式沿轨道模块移动托架模块。托架模块可以以悬浮在空气中的状态向上和向下移动，而不通过提供给托架模块或轨道模块的线性马达产生的功率与轨道模块接触线性马达。对于托架模块以磁悬浮的方式沿轨道模块移动的塔式升降机，轨道模块不会包括物理连接到托架模块的硬件，诸如正时带或绳索。因此，如果用于驱动塔式升降机的电力被切断，则塔式升降机的托架模块可能坠落(自由下落)。

[0039] 现在将详细参考实施例，实施例的示例在附图中示出，其中相同的附图标记始终指代相同的元件。在这方面，本实施例可以具有不同的形式，并且不应被解释为局限于本文所阐述的描述。因此，以下仅通过参考附图来描述实施例，以解释本说明书的各方面。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关列出项目的任何和所有组合。

[0040] 图1是根据实施例的具有安装在其上的塔式升降机100的半导体生产线10的示意性正视截面图。参考图1，半导体生产线10可以具有多层结构。例如，半导体生产线10可以具有第一层11、第二层12和第三层13。然而，半导体生产线10不限于此，并且可以对半导体生产线10所具有的多层结构进行各种修改。

[0041] 对于半导体生产线10，可以设置塔式升降机100、容器存储器400、运输轨道500以及被配置为执行半导体制造过程的多件半导体制造装备(未示出)。

[0042] 塔式升降机100(示例为磁悬浮竖直驱动模块)可以在半导体生产线10的第一层11、第二层12和第三层13之间运输其中容纳物品的容器F。塔式升降机100可以包括工作台模块120、轨道模块140和托架模块160。

[0043] 工作台模块120可以设置在半导体生产线10的第一层11、第二层12和第三层13中的每个层的底部上。工作台模块120可以耦接到运输轨道500，所述运输轨道500被配置为将容器F运输到容器存储器400。当塔式升降机100将容器F运输到第一层11、第二层12和第三层13中的每个层时，被运输到第一层11、第二层12和第三层13中的每个层的容器F可以通过运输轨道500而被运输到容器存储器400。

[0044] 轨道模块140可以在竖直方向上延伸。轨道模块140可以在半导体生产线10的至少两层之间沿竖直方向延伸。轨道模块140可以引导托架模块160(将在下文中描述)的移动。此外，轨道模块140可以在竖直方向上移动托架模块160(将在下文中描述)。

[0045] 托架模块160(示例为移动体)可以被配置为可沿轨道模块140移动。例如，托架模块160可以被配置为可沿轨道模块140在竖直方向上移动。托架模块160可以具有托架162(参见图2)，在托架162上承载物品。可以设置多个托架模块160。例如，托架模块160的数量可以不同地改变。

[0046] 托架模块160的托架162可以提供可以安置容器F在其中的空间。替代地，托架模块160可以具有被配置为保持容器F的机器人或机械手。托架模块160可以被修改为能够移动容器F的各种结构。

[0047] 在下文中，详细描述根据实施例的轨道模块140和托架模块160。

[0048] 图2是根据实施例的塔式升降机100的轨道模块140和托架模块160的透视图。图3是根据实施例的塔式升降机100的轨道模块140和托架模块160的俯视截面图。

[0049] 参考图2和图3，轨道模块140可以包括框架142、线性马达线圈144、导轨146和电力发送器148。

[0050] 框架142可以在竖直方向上延伸。框架142的纵向方向可以是竖直方向。框架142可以被固定地设置到半导体生产线10(参见图1)的壁W。线性马达线圈144、导轨146和电力发送器148(将在下文中描述)可以耦接到框架142。框架142在俯视图中通常可以具有H形，但不限于此，并且框架142的形状可以不同地改变。

[0051] 线性马达线圈144可以通过与线性马达磁体164(将在下文中描述)相互作用而在竖直方向上移动托架162。该相互作用可以是由线性马达线圈144和/或线性马达磁体164产生的磁力引起。线性马达线圈144可以设置在框架142上。线性马达线圈144可以设置在框架142的表面上，所述表面在俯视图中面向托架模块160。线性马达线圈144通常可以具有T形。

[0052] 此外，诸如电力线的接口线(未示出)可以连接到线性马达线圈144。此外，可以设置多对线性马达线圈144。多对线性马达线圈144可以设置在框架142上，以在框架142延伸的竖直方向上彼此间隔开。

[0053] 导轨146可以限制托架模块160的一部分自由度。导轨146可以限制除了托架模块160的竖直方向移动的自由度之外的其余自由度。导轨146可以通过由磁力产生的排斥力而与托架模块160(将在下文中描述)所具有的引导部分166间隔开。诸如电力线的接口线(未示出)可以连接到导轨146。此外，间隙传感器(未示出)可以设置在导轨146或引导部分166上，并且可以基于由间隙传感器测量的测量值来控制该磁力。因此，导轨146和引导部分166之间的间隙可以被控制为基本恒定。

[0054] 可以设置至少一个导轨146。例如，可以设置多个导轨146。多个导轨146中的任何一个可以被设置在框架142的一个表面上，多个导轨146中的另一个可以被设置在框架142的另一表面上。例如，多个导轨146中的任何一个可以被设置在框架142的一个侧壁上，多个导轨146中的另一个可以被设置在框架142的另一侧壁上。此外，导轨146的纵向方向可以与框架142的纵向方向相同。

[0055] 电力发送器148可以将电力发送到托架模块160(将在下文中描述)的电力接收器168。例如，电力发送器148可以是非接触式电力供应装置(H ID)的部件的任何一个，所述非接触式电力供应装置(H ID)被配置为以非接触方式供应电力。电力发送器148可以设置在框架142上。电力发送器148可以设置在框架142的其上设置有多个导轨146的表面的任何一个上。例如，电力发送器148可以设置在框架142的其上设置有多个导轨146的表面之中的一个侧壁上。诸如电力线的接口线(未示出)可以连接到电力发送器148。

[0056] 托架模块160可以运输其中容纳物品的容器F。托架模块160可以被配置为可沿轨道模块140在竖直方向上移动。托架模块160可以沿轨道模块140在竖直方向上移动，以将其中容纳物品的容器F输送到半导体生产线10的第一层11、第二层12和第三层13中的每个层。托架模块160可以包括托架162、线性马达磁体164、连接体165a和165b、引导部分166以及电力接收器168。

[0057] 托架162可以具有安置架形状，其中容纳物品的容器F被安置在所述托架162上。托架162可以设置机器人或机械手(未示出)，其被配置为保持其中容纳物品的容器F。尽管图2示出了托架162具有三工作台搁板形状，但是托架162不限于此，并且托架162的形状可以不同地改变。

[0058] 线性马达磁体164可以耦接到托架162。线性马达磁体164可以通过与上述的线性马达线圈144相互作用而在竖直方向上移动托架162。该相互作用可以是由线性马达线圈144和/或线性马达磁体164产生的磁力引起。

[0059] 此外，线性马达磁体164在俯视图中通常可以具有U形。因此，线性马达线圈144的一部分可以插入到线性马达磁体164的开口部分中。

[0060] 连接体165a和165b可以将引导部分166和电力接收器168(将在下文中描述)耦接到托架162。连接体165a和165b可以包括第一连接体165a和第二连接体165b。第一连接体165a和第二连接体165b可以具有彼此不同的形状。第二连接体165b可以将引导部分166和电力接收器168耦接到托架162。第一连接体165a可以将引导部分166耦接到托架162。

[0061] 引导部分166可以通过连接体165a和165b耦接到托架162。因此，当托架162移动时，引导部分166可以与托架162一起在竖直方向上移动。引导部分166可以具有围绕设置在框架142上的导轨146的至少一部分的形状。引导部分166在俯视图中可以具有直角C形。导轨146可以插入到引导部分166中。因此，引导部分166可以与导轨146一起限制除了托架模块160的竖直方向移动的自由度之外的其余自由度。此外，导轨146或引导部分166可以设置间隙传感器(未示出)，并且可以基于由间隙传感器测量的测量值来控制磁力。因此，导轨146和引导部分166之间的间隙可以被控制为基本恒定。

[0062] 电力接收器168可以接收从电力发送器148发送的电力。此外，电力接收器168可以被设置为面向电力发送器148。电力接收器168可以是非接触式电力供应装置(H ID)的部件中的任何一个，所述非接触式电力供应装置(H ID)被配置为以非接触方式供应电力。电力接收器168可以通过第二连接体165b的介质耦接到托架162。因此，当托架162移动时，电力接收器168可以与托架162一起在竖直方向上移动。

[0063] 根据实施例的托架模块160可以包括线性马达磁体164，并且线性马达磁体164可以通过与线性马达线圈144相互作用而沿轨道模块140移动托架162。即，根据实施例的托架模块160可以以磁悬浮的方式沿轨道模块140移动。在常规的塔式升降机中，托架模块通过正时皮带和滑轮之间的摩擦移动，并且在这种情况下，可能会出现颗粒。然而，根据实施例的托架模块160可以以磁悬浮的方式沿轨道模块140移动。因此，可以使颗粒出现的问题最小化。

[0064] 此外，托架模块160可以包括电力接收器168并且以非接触方式从电力发送器148接收电力。即，可以以非接触方式接收驱动托架模块160所需的电力。此外，根据本公开，需要连接到电力线的线性马达线圈144可以设置在框架142上，并且托架模块160可以包括不需要连接到电力线的线性马达磁体164。即，所有接口线(诸如电力线)都可以连接到设置在轨道模块140上的部件，并且可以没有接口线连接到托架模块160。如果接口线被连接到托架模块160，则所连接的接口线将会成为干扰托架模块160的操作的元件，但是根据实施例的因为没有接口线被连接到托架模块16，因此多个托架模块160可以相对容易地操作。

[0065] 此外，轨道模块140可以具有多对线性马达线圈144，所述多对线性马达线圈144可以在框架142的纵向方向上彼此间隔开地设置在框架142上。

[0066] 控制器600可以控制塔式升降机100。控制器600可以控制塔式升降机100，使得托架模块160以磁悬浮的方式沿轨道模块140移动。此外，控制器600可以包括过程控制器、用户接口、显示器以及存储器，所述过程控制器包括被配置为执行对塔式升降机100的控制的微处理器(计算机)，所述用户接口包括键盘，操作者通过所述键盘执行命令输入操作等以管理塔式升降机100，所述显示器被配置为可视地显示塔式升降机100的运行状态等，所述存储器用于存储用于执行在过程控制器的控制下塔式升降机100中所执行的处理的控制程序、各种数据、以及用于根据处理情况执行每个部件的处理的程序(即处理选配方案)。此外，用户接口和存储器可以连接到过程控制器。处理选配方案可以存储在存储器的存储介质中，并且存储介质可以包括硬盘、可移动光盘(诸如，只读光盘存储器(CD‑ROM)或数字多功能光盘(DVD))、或半导体存储器(诸如闪存)。

[0067] 如上所述，根据实施例的托架模块160可以以磁悬浮的方式沿轨道模块140移动。因此，如果用于驱动托架模块160的电力被切断，则托架模块160可能下落(自由下落)。因此，根据实施例，塔式升降机100的托架模块160可以设置制动装置200(参见图4)。如果用于驱动塔式升降机100的电力被切断，则托架模块160可能下落，但是制动装置200可以即使在电力被切断时也使托架模块160的下落停止。

[0068] 图4是根据实施例的制动装置200的透视图，图5是根据实施例的制动器装置200的正视图。

[0069] 参考图4和图5以及图2，塔式升降机100(参见图2)可以包括在竖直方向上延伸的轨道模块140(参见图2)，以及被配置成可以以磁悬浮的方式沿轨道模块140移动的托架模块160(参见图2)。

[0070] 根据实施例，塔式升降机100(参见图2)包括制动装置200，所述制动装置200与托架模块160(参见图2)集成一体，并沿轨道模块140(参见图2)移动。在这种情况下，制动装置200可以被配置为当供应到塔式升降机100(参见图2)的电力被切断时停止托架模块160(参见图2)的下落。制动装置200可以包括基部实体结构220，所述基部实体结构220具有相对于托架模块160(参见图2)固定的相对位置，并且提供倾斜表面。如图5所示，基部实体结构220可以包括多个基部实体221a、221b。特别地，制动结构210可以包括面向轨道模块140(参见图2)的一个表面的第一制动构件210a，以及面向轨道模块140的位于所述一个表面的相对侧的另一表面的第二制动构件210b。第一制动构件210a和第二制动构件210b可以分别包括沿多个基部实体221a和221b的倾斜表面移动的第一制动体211a和第二制动体211b，以及与轨道模块140的框架142接触的第一制动垫212a和第二制动垫212b。

[0071] 根据一个实施例，基部实体结构220还可以包括多个滚柱轴承222a和222b，所述多个滚柱轴承222a和222b与制动结构210的一个表面接触，并被配置为可旋转。在这种情况下，制动结构210可以通过旋转的多个滚柱轴承222a和222b移动。

[0072] 根据实施例，轨道模块140可以位于多个基部实体221a和221b与第一制动构件210a和第二制动构件210b之间。此外，第一制动构件210a和第二制动构件210b可以与轨道模块140的两个侧壁接触，并且第一制动构件210a和第二制动构件210b可以被配置为在驱动塔式升降机100(参见图2)的电力被切断时停止托架模块160(参见图2)的下落。

[0073] 根据实施例，弹性构件231被设置在第一制动体211a和第二制动体211b上，并且被配置为在向上方向上对第一制动体211a和第二制动体211b施加弹力。特别地，第一制动体211a和第二制动体211b可以分别连接到多个连杆213a和213b。在这种情况下，多个连杆
213a和213b可以分别通过第一螺钉214a和第二螺钉214b连接到第一制动体211a和第二制动体211b。多个连杆213a和213b可以连接到连接构件215。竖直移动部分230的弹性构件231通过连接构件钩挂部分232连接到连接构件215。通过这种方式，弹性构件231可以被配置为在向上方向上对第一制动体211a和第二制动体211b施加弹力。

[0074] 根据实施例，第一制动构件210a可以包括面向轨道模块140(参见图2)的一侧的第一制动体211a。根据实施例，第二制动构件210b可以包括面向轨道模块140(参见图2)的一侧的第二制动体211b。在这种情况下，连接构件215可以将第一制动构件210a连接到第二制动构件210b，使得第一制动构件210和第二制动部件210b被一体地驱动。在这种情况下，弹性构件231的一端可以固定到形成在连接构件215上的连接构件钩挂部分232。

[0075] 根据实施例，第一制动垫212a的最宽表面和第二制动垫212b的最宽表面可以通过与轨道模块140(参见图2)的至少一部分接触来停止托架模块160的下落。

[0076] 根据实施例，制动装置200可以包括驱动控制器240，所述驱动控制器240被配置为根据施加到塔式升降机100的电力被供应还是被切断，控制对第一制动构件210a和第二制动构件210b的驱动。驱动控制器240可以包括电磁体241，所述电磁体241被配置为在对其供应电力时产生磁力，并保持第一制动体211a和第二制动体211b，使得制动结构210与轨道模块140(参见图2)分离。

[0077] 图6是图4和图5所示的制动装置200的驱动控制器240和复位装置250的侧视图。

[0078] 参见图6，驱动控制器240可以被配置为根据被供应电力还是被切断电力而控制对制动结构210的驱动。根据实施例，驱动控制器240可以包括电磁体241和保持构件243，所述电磁体241被配置为在对其应用电力时产生磁力，在磁力被产生时由电磁体241保持所述保持构件243。保持构件243可以包括金属，使得在产生磁力时电磁体241保持保持构件243。

[0079] 为了便于描述，一起参考图7和图8，如图7所示，当驱动控制器240的电磁体241由于电力被切断而不产生磁力时，电磁体241释放保持构件243。相反，如图8所示，当驱动控制器240的电磁体241由于对其进行电力供应而产生磁力时，电磁体241保持保持构件243。

[0080] 复位装置250可以被配置为，当通过选择性地与轨道模块140(参见图2)接触而停止托架模块160(参见图2)的下落之后，使制动结构210返回到原始位置。

[0081] 复位装置250可以包括马达251和接触部分252，所述接触部分252连接到马达251并且被配置为通过使用旋转力将保持构件243附接到电磁体241。当马达251操作时，连接到马达251的接触部分252可以向保持构件243的上表面施加压力。在这种情况下，保持构件243可以与保持构件243下方的电磁体241接触。当电磁体241产生磁力时，电磁体241保持与保持构件243接触。

[0082] 图7和图8是示出根据实施例的制动装置200的操作过程的正视图。

[0083] 图7是示出制动装置200由于供应到塔式升降机100(参见图2)的电力被切断而进行操作的情况的正视图。参考图7，当电力被切断时，电磁体241不产生磁力，因此制动结构210可以沿多个基部实体221a和221b的倾斜表面向上移动。

[0084] 当供应到电磁体241的电力被切断时，弹性构件231可以在相对于竖直方向的倾斜方向上移动制动结构210，使得第一制动体211a的第一制动垫212a和第二制动体211b的第二制动垫212b与轨道模块140(参见图2)接触。另外，由于第二制动体211b通过连接构件215而与第一制动体211a一体地驱动，因此当供应给电磁体241的电力被切断时，弹性构件231可以在相对于竖直方向的倾斜方向上移动制动结构210，使得第一制动体211a和与第一制动体211a一体地移动的第二制动体211b与轨道模块140(参见图2)接触。

[0085] 图8是示出由于电力被再次供应到塔式升降机100，制动结构210返回到原始状态的情形的正视图。

[0086] 根据实施例，当电力被供应到塔式升降机100时，制动结构210可以与轨道模块140(参见图2)间隔开第一距离G1。在本文中，第一距离G1可以在10mm内。

[0087] 当再次向电磁体241供应电力时，连接到马达251的接触部分252可以旋转以向保持构件243的上表面施加压力。在这种情况下，保持构件243可以与保持构件243下方的电磁体241接触。在这种情况下，连接到保持构件243的弹性构件231可以被向下拉动。当弹性构件231被向下拉动时，通过连接构件钩挂部分232连接到弹性构件231的制动结构210可以向下移动。当第一制动构件210a和第二制动构件210b向下移动时，第一制动体211a的第一制动垫212a和第二制动体211b的第二制动垫212b与轨道模块140(参见图2)的框架142分离。

[0088] 应当理解，本文中描述的实施例应当仅在描述性意义上考虑，而不是出于限制的目的。每个实施例内的特征或方面的描述通常应被认为可用于其他实施例中的其他类似特征或方面。虽然已经参考附图描述了一个或多个实施例，但是本领域的普通技术人员将理解，在不脱离由以下权利要求限定的本公开的精神和范围的情况下，可以在其中进行形式和细节的各种改变。