用于快速热处理的基板转动和振动装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种用于快速热处理（ＲＴＰ）的基板转动和振动装置，所述装置利用通过升降单元移动的振动电机来使振动板进行振动。振动电机的转动轴包括安装在所述电机的中心轴上的下部和上部中心转动轴，以及偏离所述中心轴地安装在所述下部和上部中心转动轴之间的偏心轴。振动凸轮被安装到所述偏心凸轮上。振动板具有振动孔，所述振动凸轮插入所述振动孔中。轴承被安装在所述振动凸轮和所述偏心轴之间，从而使得所述振动凸轮独立于所述偏心轴而转动。振动板支撑整个多极磁化磁体电机或磁悬浮电机。因此，通过转动和在各个方向上振动基板，可以均匀地加热所述基板。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于快速热处理(RTP)的基板转动和振动装置，更具体地，涉及 一种用于RTP的基板转动和振动装置，其能够在各个方向水平地振动基板并且转动所述基 板。
技术介绍
一般而言，在快速热处理(RTP)设备中，最重要的要素是用于将基板加热到所需 温度的速度。此外，需要均勻地加热基板。然而，随着基板尺寸的增大，难以实现均勻加热。 为了克服这种问题，引入了一种在RTP期间水平地转动基板的装置。为了抑制噪声、震动和碎料的产生，基板转动装置已采用磁悬浮电机或多极磁化 的磁体。然而，尽管尝试了各种基板转动方法，如图1所示，仍然不可避免重叠部分15a发 生不均勻加热。更具体地，由于从加热灯10发射的光是重叠的，因此随着基板20水平地转 动，热量重叠区域15a形成为环形形状。当用这种RTP设备在基板20上生长氧化层时，如 图IC所示，氧化层17a的厚度沿着环形热量重叠区域15a增加。结果导致氧化层17a的各 个部分生长得厚度不均勻。因此，仅是基板的水平转动不足以避免基板的不均勻加热。
技术实现思路
技术问题因此，考虑到上述问题而提出本专利技术，并且本专利技术的一个目的是提供一种用于快 速热处理的基板转动和振动装置，其能够通过增加基板运动的自由度并由此在各个方向水 平地振动基板并且水平地转动基板来解决基板加热不均勻的问题。技术方案根据本专利技术的一个方面，通过提供一种用于快速热处理的基板转动和振动装置可 实现上述和其它目的，所述用于快速热处理的基板转动和振动装置包括基板转动单元， 所述基板转动单元与支撑基板的基板支撑件连接，从而通过转动所述基板支撑件来转动基 板；振动板，所述振动板支撑基板转动单元；以及基板振动单元，所述基板振动单元通过水 平地振动所述振动板来振动所述基板。这里，基板转动单元包括振动电机，所述振动电机的转动轴包括下部中心转动 轴、偏心轴和上部中心转动轴，所述下部和上部中心转动轴被安装在电机的中心轴上，所述 偏心轴被安装在下部和上部中心转动轴之间以偏离中心轴；升降单元，所述升降单元使所 述振动电机上下移动；振动凸轮，所述振动凸轮被安装到偏心凸轮上；以及振动板，所述振 动板具有振动孔，所述振动凸轮插入所述振动孔中。基板转动单元可包括转动电机；下部多极磁化磁轮(magnetic wheel)，所述下 部多极磁化磁轮与转动电机的转动轴连接并且在其上表面上安装有磁体；上部多极磁化磁 轮，所述上部多极磁化磁轮被放置在下部多极磁化磁轮的上面并且通过下部多极磁化磁轮的磁力随下部多极磁化磁轮转动；多极磁化磁鼓，所述多极磁化磁鼓具有盘片形状，所述多 极磁化磁鼓与上部多极磁化磁轮的转动轴连接并且在其侧壁上安装有磁体；以及多极磁化 磁环，与基板支撑件连接的所述多极磁化磁环被安装为其外表面与多极磁化磁鼓相邻，并 且所述多极磁化磁环的外表面上装配有磁体，从而通过多极磁化磁鼓的磁力随着多极磁化 磁鼓转动。这里，振动板可具有包括向上弯曲部分的环形形状，所述向上弯曲部分通过向上 弯曲振动板的内边缘而形成，并且轴承被安装在多极磁化磁环的内表面和向上弯曲部分之 间。转动电机可被放置在RTP腔室的外部，并且波纹管可被安装来密封在转动电机和RTP 腔室之间的间隙。基板转动单元可包括定子，所述定子具有由线圈缠绕的环形形状；以及转子，所 述转子被安装在定子内部并且通过线圈产生的磁场力来转动，所述转子与基板支撑件连 接。在这种情况下，定子和转子都被放置在RTP腔室内。振动板可装配有X轴位移传感器、Y轴位移传感器和Z轴位移传感器。升降单元和振动电机可被安装在RTP腔室的外部，而振动凸轮被安装在RTP腔室 中。这里振动电机和RTP腔室之间的间隙可通过波纹管来密封。轴承可被安装在振动凸轮和偏心轴之间，从而使得振动凸轮可以独立于偏心轴转动。振动凸轮可具有向上变窄的截锥形状，同时振动孔也具有截锥形状，从而相应地 插入振动凸轮。上部中心转动轴可被安装有中心凸轮，振动板可形成有从振动孔向上延伸的中心 孔，从而可将中心凸轮插入所述中心孔。中心凸轮具有倒立的向下变窄的截锥形状，并且中 心孔也具有倒立的截锥形状，以相应地在其中插入振动凸轮。轴承可被安装在中心凸轮和 上部中心转动轴之间，从而使得中心凸轮可以独立于上部中心转动轴而转动。振动凸轮和中心凸轮可被构造为，当振动凸轮向上移动并插入振动孔中时，使得 中心凸轮从中心孔中向上脱离出，并且当中心凸轮向下移动并插入中心孔中时，使得振动 凸轮从振动孔中向下脱离出。当振动板被放置在水平自由直线运动(LM)块上并由所述水平自由直线运动块导 弓丨时，所述振动板可水平地振动。在这种情况下，水平自由LM块可包括下部LM导引部，所 述下部LM导引部由位于下部LM轨道的上表面上的下部LM块构成；上部LM导引部，所述上 部LM导引部由位于上部LM轨道的下表面上的上部LM块构成，所述上部LM导引部在与下 部LM导引部的运动方向垂直的方向上导引所述振动板的直线运动；以及连接器，所述连接 器连接下部LM导引部的下部LM块和上部LM导引部的上部LM块，从而使得下部LM块和上 部LM块一起移动。有益效果如同可以从上述说明中理解的，根据本专利技术的实施例，由于基板在快速热处理 (RTP)期间可以水平地转动并且在各个方向振动，因此可以均勻地加热基板。附图说明通过下述结合附图的详细说明可以更清楚地理解本专利技术的上述和其它目的、特征 和其它优点，在附图中图1是图示根据常规技术的基板转动型快速热处理(RTP)设备的示意图； 图2是说明通过在各个方向水平地振动基板且水平地转动基板从而均勻地加热 基板的原理的概念图；图3比较性地示出了在对基板仅进行水平转动情况下的热量重叠区域和对基板 进行水平转动和各个方向的水平振动情况下的热量重叠区域。图4是图示根据本专利技术第一实施例的用于RTP的基板振动装置的示意图；图5是说明图4所示的下部多极磁化磁轮511的结构的示意图；图6是说明图4所示的多极磁化磁鼓521的结构的示意图；图7是说明图4所示的多极磁化磁环522的结构的示意图；图8是图示多极磁化磁鼓521和多极磁化磁环522的能量传输过程的示意图；图9至图12图示了图4所示的基板振动装置的操作过程；图13和图14是图示图4所示的振动板140的移动轨迹的示意图；图15是图4所示的4-向水平自由直线运动块(4-direction horizontal freeLM block) 130的示意图；以及图16是图示根据本专利技术第二实施例的用于RTP的基板转动和振动装置的结构的 示意具体实施例方式在下文中，将参照附图详细描述本专利技术的示例性实施例。应该注意，所给出的下述 实施例仅作为用于更好地理解本专利技术的实例。因此，本领域技术人员应该理解本专利技术不限 于所述实施例，而是在不脱离本专利技术的范围和精神的情况下可以对本专利技术进行各种改进、 增补和替换。图2是说明通过在各个方向水平地振动基板且水平地转动基板从而均勻地加热 基板的原理的概念图。当基板20仅在如图2a所示的水平位置转动时，产生环形形状的热 量重叠区域15a。另一方面，当基板20在各个方向上水平地振动同时也水平地转动时，热量 重叠区域是均勻的，因此可以获得相对均勻的热量重叠区域15b。图3比较性地示出了在基板仅水平地转动情况下的热量重叠区本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于快速热处理（ＲＴＰ）的基板转动和振动装置，包括：基板转动单元，所述基板转动单元与支撑基板的基板支撑件连接，从而通过转动所述基板支撑件来转动所述基板；振动板，所述振动板支撑所述基板转动单元；以及基板振动单元，所述基板振动单元通过水平地振动所述振动板来振动所述基板，其中，所述基板转动单元包括：振动电机，所述振动电机的转动轴包括下部中心转动轴、偏心轴和上部中心转动轴，所述下部中心转动轴和上部中心转动轴被安装在所述电机的中心轴上，所述偏心轴被安装在所述下部中心转动轴和上部中心转动轴之间以偏离所述中心轴；升降单元，所述升降单元使所述振动电机上下移动；振动凸轮，所述振动凸轮被安装到所述偏心凸轮上；以及振动板，所述振动板具有振动孔，所述振动凸轮插入所述振动孔中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】KR 2007-11-22 10-2007-0119833一种用于快速热处理(RTP)的基板转动和振动装置，包括基板转动单元，所述基板转动单元与支撑基板的基板支撑件连接，从而通过转动所述基板支撑件来转动所述基板；振动板，所述振动板支撑所述基板转动单元；以及基板振动单元，所述基板振动单元通过水平地振动所述振动板来振动所述基板，其中，所述基板转动单元包括振动电机，所述振动电机的转动轴包括下部中心转动轴、偏心轴和上部中心转动轴，所述下部中心转动轴和上部中心转动轴被安装在所述电机的中心轴上，所述偏心轴被安装在所述下部中心转动轴和上部中心转动轴之间以偏离所述中心轴；升降单元，所述升降单元使所述振动电机上下移动；振动凸轮，所述振动凸轮被安装到所述偏心凸轮上；以及振动板，所述振动板具有振动孔，所述振动凸轮插入所述振动孔中。2.根据权利要求1所述的基板振动装置，其中，基板转动单元包括 转动电机；下部多极磁化磁轮，所述下部多极磁化磁轮与所述转动电机的转动轴连接，并且在所 述下部多极磁化磁轮的上表面上安装有磁体；上部多极磁化磁轮，所述上部多极磁化磁轮被放置在所述下部多极磁化磁轮的上方， 并且通过所述下部多极磁化磁轮的磁力随所述下部多极磁化磁轮转动；多极磁化磁鼓，所述多极磁化磁鼓具有盘片形状，所述多极磁化磁鼓与所述上部多极 磁化磁轮的转动轴连接，并且在所述多极磁化磁鼓的侧壁上安装有磁体；以及多极磁化磁环，与所述基板支撑件连接的所述多极磁化磁环被安装为所述多极磁化磁 环的外表面与所述多极磁化磁鼓相邻，并且所述多极磁化磁环的外表面上装配有磁体，从 而通过所述多极磁化磁鼓的磁力随着所述多极磁化磁鼓转动。3.根据权利要求2所述的基板振动装置，其中，所述振动板具有包括向上弯曲部分的 环形形状，所述向上弯曲部分通过向上弯曲所述振动板的内边缘而形成，并且轴承被安装 在所述多极磁化磁环的内表面和所述向上弯曲部分之间。4.根据权利要求2所述的基板振动装置，其中，所述转动电机被放置在快速热处理腔 室的外部，并且波纹管被安装来密封所述转动电机和所述快速热处理腔室之间的间隙。5.根据权利要求1所述的基板振动装置，其中，所述基板转动单元包括 定子，所述定子具有由线圈缠绕的环形形状；以及转子，所述转子被安装在所述定子内部并且通过所述线圈产生的磁场力来转动，并且 所述转子与所述基板支撑件连接。6.根据权利要求5所述的基板振动装置，其中，所述定子和所述转子都被放置在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈长禹，李尙锡，赵云基，许俊，
申请(专利权)人：AP系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]