磁悬浮装置及半导体加工设备制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种磁悬浮装置及半导体加工设备，包括定子和转子，定子包括永磁装置和悬浮控制组件，悬浮控制组件配置为向转子施加主动控制的悬浮力，永磁装置配置为向转子施加永磁偏置磁场，永磁装置包括多个永磁组件，多个永磁组件在圆周方向上均匀设置，每个永磁组件包括多个永磁体，多个永磁体以径线为对称轴间隔排布在同一径向平面内，永磁体产生的磁通经由悬浮控制组件的定子磁极施加到转子上，本实用新型专利技术能够改善磁悬浮装置旋转的稳定性。定性。定性。

【技术实现步骤摘要】
磁悬浮装置及半导体加工设备


[0001]本技术涉及磁悬浮
，具体的是一种磁悬浮装置及半导体加工设备。

技术介绍

[0002]磁悬浮装置是一种利用磁场力将转子悬浮，使转子和定子之间没有任何机械接触的磁悬浮旋转驱动器。磁悬浮装置或磁悬浮旋转驱动器具有高洁净，无析出，无颗粒，无动密封，性能优越的特点，在生物化学、医疗、半导体制造等超纯净驱动领域具有良好的应用前景。
[0003]在半导体制造中，一方面，晶圆的洁净度很重要,因为晶圆表面的洁净度会影响后续半导体工艺及产品的合格率，为了达到超洁净的需要，硅或其他半导体材料的晶圆必须在受控的超清洁气氛中处理。比如，在晶圆的制造过程中，一个制造步骤是在离子注入掺杂之后对晶圆进行退火。掺杂在晶体结构上施加应变，如果应力不能得到快速释放,将导致离子掺杂的电阻率发生不希望的变化。目前，通常采用快速热处理工艺 (RT) 进行退火处理。再一方面，晶圆的处理均匀性很重要,为了产生均匀性,通常在处理晶圆时要围绕晶圆中心的垂直轴或z轴旋转晶圆。旋转还用于其他晶圆处理,例如化学气相沉积、热处理、离子注入掺杂和其他技术掺杂。为了满足半导体工艺制造中超洁净和处理均匀性等的严苛要求，半导体热处理设备最佳采用无接触旋转驱动的磁悬浮装置。磁悬浮装置包括定子和转子，定子用于产生磁场以驱动转子及承载体旋转和悬浮。根据定子和转子两者的相对位置差异，可以分为内转子的磁悬浮装置和外转子的磁悬浮装置。
[0004]例如，一种磁悬浮装置包括转子和定子，定子包括悬浮控制组件，悬浮控制组件用于向转子施加主动控制的悬浮力，以实现轴向主动控制和/或径向主动控制。悬浮控制组件包括在圆周方向等分布置的多个定子磁极，定子磁极上设置用于悬浮控制的电磁绕组。定子还包括提供永磁偏置磁场（磁通）的永磁体，永磁体为环形体，通过定子磁极对转子施加永磁偏置磁场，然而对于直径较大的磁悬浮装置。例如，内转子式磁悬浮装置，制造大直径环形永磁体的工艺难度很大且加工制造成本较高，且由于永磁体提供的永磁偏置磁场较强，整体式结构存在装配困难。因此，需要考虑采用分立式的永磁体，例如，在圆周上4个等距方位（X+，X
‑
，Y+，Y
‑
）处分别设置永磁体，这种结构：由于每个永磁体对应一个配置方位，永磁体的磁场集中在配置方位处，而定子磁极是沿圆周方向延伸的，导致永磁体产生的磁通主要集中在定子磁极的中心位置（永磁体在径向平面内的投影与定子磁极中心正对），在圆周方向上永磁体产生的磁通不均衡，即在定子磁极的气隙处定子对转子产生的力的z轴分力在圆周方向上不均衡，导致转子运行轴向波动，影响电机运转的稳定性。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术中的缺陷，本技术实施例提供了一种磁悬浮装置及半导体加工设备，其用于解决以上问题中的至少一种。
[0006]本公开实施例提供了一种磁悬浮装置，所述磁悬浮装置包括定子和转子，所述定
子包括永磁装置和悬浮控制组件，所述悬浮控制组件配置为向所述转子施加主动控制的悬浮力，所述永磁装置配置为向所述转子施加永磁偏置磁场，所述永磁装置包括多个永磁组件，所述多个永磁组件在圆周方向上均匀设置，每个永磁组件的位置定义为配置方位，每个配置方位在径向平面内的中心与所述转子的旋转轴线在径向平面内的投影点之间的连线定义为径线，每个永磁组件包括多个永磁体，所述多个永磁体以所述径线为对称轴间隔排布在同一径向平面内，所述永磁体产生的磁通经由所述悬浮控制组件的定子磁极施加到所述转子上。
[0007]进一步的，所述多个永磁体在所述径向平面内排布呈直线，且所述径线与所述直线垂直或接近垂直。
[0008]进一步的，每个永磁组件中相邻两个永磁体之间的距离相同或接近相同，或者，自所述永磁组件的中心向两侧，相邻两个永磁体之间的距离逐渐减小。
[0009]进一步的，所述多个永磁体在所述径向平面内排布呈圆弧，所述转子的旋转轴线在所述径向平面内的投影点与每个所述永磁体的距离相同或接近相同。
[0010]进一步的，在圆周方向上，每个永磁组件中相邻两个永磁体之间的距离相同或接近相同；或者，每个永磁组件中相邻两个永磁体之间的距离相同或接近相同，且相邻两个所述永磁组件的最外侧的永磁体之间的距离与所述永磁组件的相邻的两个永磁体之间的距离相同或接近相同。
[0011]进一步的，所述永磁组件还包括承载块，所述承载块上形成有对应每个永磁体的固定槽，所述永磁体定位于对应的所述固定槽内。
[0012]进一步的，所述永磁组件还包括承载块和分隔件，所述承载块上形成通槽，所述分隔件将所述通槽分割为与所述多个永磁体一一对应的多个子槽，所述永磁体定位于对应的所述子槽内。
[0013]进一步的，所述悬浮控制组件配置为轴向悬浮控制组件，所述轴向悬浮控制组件包括沿轴向错层设置的第一控制组件和第二控制组件，所述第一控制组件配置为向转子施加沿轴向向上的悬浮力，所述第二控制组件配置为向转子施加沿轴向向下的悬浮力；第一控制组件包括第一定子基片和自所述第一定子基片朝向所述转子突出的多个第一定子磁极，所述第一定子磁极上设有第一电磁绕组，所述多个第一定子磁极在圆周方向上均匀设置；第二控制组件包括第二定子基片和自所述第二定子基片朝向所述转子突出的多个第二定子磁极，所述第二定子磁极上设有第二电磁绕组，所述多个第二定子磁极在圆周方向上均匀设置。
[0014]进一步的，所述多个永磁组件在每对径向对称的两个第一定子磁极的第一气隙处或每个第一定子磁极的第一气隙处产生相等或接近相等的磁通，且在每对径向对称的两个第二定子磁极的第二气隙处或每个第二定子磁极的第二气隙处产生相等或接近相等的磁通。
[0015]进一步的，设有两个所述轴向悬浮控制组件，一个所述轴向悬浮控制组件的第二定子基片及第一定子基片、所述永磁组件、另一个所述轴向悬浮控制组件的第一定子基片及第二定子基片沿轴向顺序叠压在一起。
[0016]进一步的，在圆周方向上，相邻两个第一定子磁极之间设置一个第二定子磁极，且相邻两个第二定子磁极之间设置一个第一定子磁极。
[0017]进一步的，所述多个第一定子磁极的数量、所述多个第二定子磁极的数量和所述多个永磁组件的数量均为4个，每个永磁组件与一个第一定子磁极在圆周方向上的位置相对；或者，每个永磁组件与一个第二定子磁极在圆周方向上的位置相对；或者，在圆周方向上，每个永磁组件等距设置在相邻的一个第一定子磁极和一个第二定子磁极之间。
[0018]进一步的，所述悬浮控制组件配置为径向悬浮控制组件，所述径向悬浮控制组件包括径向定子基片和自所述径向定子基片朝向所述转子突出的多个径向定子磁极，每个所述径向定子磁极上设有径向电磁绕组，多个所述径向定子磁极在圆周方向上均匀设置。
[0019]进一步的，所述多个永磁组件在每对径向对称的两个径向定子磁极的气隙处或每个径向定子磁极的气隙处产生相等或接近相等的磁通。
[0020]进一步的，设有两个所述径向悬浮控制组件，一个所述径向悬浮控制组件的径向定子基片、所述永磁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁悬浮装置，所述磁悬浮装置包括定子（1）和转子（2），所述定子（1）包括永磁装置（11）和悬浮控制组件（12），所述悬浮控制组件配置为向所述转子施加主动控制的悬浮力，所述永磁装置配置为向所述转子施加永磁偏置磁场，其特征在于，所述永磁装置包括多个永磁组件（111），所述多个永磁组件在圆周方向上均匀设置，每个永磁组件的位置定义为配置方位，每个配置方位在径向平面内的中心（A2）与所述转子的旋转轴线在径向平面内的投影点（A1）之间的连线定义为径线（R），每个永磁组件包括多个永磁体（1111），所述多个永磁体以所述径线为对称轴间隔排布在同一径向平面内，所述永磁体产生的磁通经由所述悬浮控制组件的定子磁极施加到所述转子上。2.根据权利要求1所述的磁悬浮装置，其特征在于，所述多个永磁体在所述径向平面内排布呈直线（L），且所述径线与所述直线垂直。3.根据权利要求2所述的磁悬浮装置，其特征在于，每个永磁组件中相邻两个永磁体之间的距离相同，或者，自所述永磁组件的中心向两侧，相邻两个永磁体之间的距离逐渐减小。4.根据权利要求1所述的磁悬浮装置，其特征在于，所述多个永磁体在所述径向平面内排布呈圆弧（H），所述转子的旋转轴线在所述径向平面内的投影点（A1）与每个所述永磁体的距离（r）相同。5.根据权利要求4所述的磁悬浮装置，其特征在于，在圆周方向上，每个永磁组件中相邻两个永磁体之间的距离相同；或者，每个永磁组件中相邻两个永磁体之间的距离相同，且相邻两个所述永磁组件的最外侧的永磁体之间的距离与所述永磁组件的相邻的两个永磁体之间的距离相同。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的磁悬浮装置，其特征在于，所述永磁组件还包括承载块（1112），所述承载块（1112）上形成有对应每个永磁体的固定槽（1113），所述永磁体定位于对应的所述固定槽内。7.根据权利要求1
‑
5任一项所述的磁悬浮装置，其特征在于，所述永磁组件还包括承载块（1112）和分隔件（1114），所述承载块上形成通槽（1115），所述分隔件将所述通槽分割为与所述多个永磁体一一对应的多个子槽，所述永磁体定位于对应的所述子槽内。8.根据权利要求1
‑
5任一项所述的磁悬浮装置，其特征在于，所述悬浮控制组件配置为轴向悬浮控制组件，所述轴向悬浮控制组件包括沿轴向错层设置的第一控制组件（121）和第二控制组件（122），所述第一控制组件配置为向转子施加沿轴向向上的悬浮力，所述第二控制组件配置为向转子施加沿轴向向下的悬浮力；第一控制组件包括第一定子基片（1210）和自所述第一定子基片朝向所述转子突出的多个第一定子磁极（1211），所述第一定子磁极上设有第一电磁绕组（1212），所述多个第一定子磁极在圆周方向上均匀设置；第二控制组件包括第二定子基片（1220）和自所述第二定子基片朝向所述转子突出的多个第二定子磁极（1221），所述第二定子磁极上设有第二电磁绕组（1222），所述多个第二定子磁极在圆周方向上均匀设置。9.根据权利要求8所述的磁悬浮装置，其特征在于，所述多个永磁组件在每对径向对称的两个第一定子磁极的第一气隙处或每个第一定子磁极的第一气隙处产生相等的磁通，且在每对径向对称的两个第二定子磁极的第二气隙处或每个第二定子磁极的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘德刚，秦晓帆，吴文志，
申请(专利权)人：苏州苏磁智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：