CN200993210Y - 改进的晶圆快速加热机台的传动机构 - Google Patents

Abstract

一种改进的晶圆快速加热机台的传动机构，主要包括一个旋转动件、一承载盘及二个磁性流体轴封，其中：该承载盘的顶部朝内凹陷一预设深度的环形容置空间，容置空间内容设有一旋转动件及二个轴封，其中第一轴封设置于该旋转动件的外侧，该第一轴封的内侧恰与旋转动件相配合，外侧则与承载盘相连接，而设置在旋转动件内侧的第二轴封，外侧与旋转动件相配合，而内侧则与承载盘相连接，借上述二个磁性流体轴封以阻隔轴封两侧空气流通，进而传递旋转运动至快速加热机台。本实用新型具有气密性高，无泄漏，使用寿命长，无污染的优点。

Description

改进的晶圆快速加热机台的传动机构

技术领域

本实用新型涉及一种晶圆快速加热机台的传动机构。

背景技术

光电、半导体产业使用设备相当多，其中一种设备称为高温炉，该高温炉一次可以处理数百片的晶圆，但由于其热容量很大，因此，该制程炉管或制程反应室的温度，只能慢慢地升高及慢慢地降低，往往一个制程须等待相当久的时间，为了缩短等待的时间，因此，研发出快速加热制程RTP，该制程能够以每秒摄氏75度到每秒摄氏200度的温度升温，因此，可以节省相当多等待的时间，而业界为了使晶圆表面的温度能够更均温，因此，发展出旋转式的快速加热机台。

该快速加热机台在制程运作时，其机台腔体内须达到高真空状态，而高真空状态的形成，是靠该设备腔体及嵌入该腔体的各零组件，其中的一零组件则为传动机构，为了解决真空封合及旋转并存的问题，业界针对此点提出不同的解决方法，例如O型环、油封或磁浮封合法，请参阅中国台湾申请号第88200386号『油封结构改良』及第092113356号『磁浮轴承结构』专利，而各种封合法用于旋转轴的缺点如下所述：

1、使用O型环封合时，动力源须提供较大的动力，方可使O型环旋转，当高速旋转时，因其滑动摩擦，易造成真空封合的泄漏，而O型环会因磨损产生微屑，进而污染腔体，而O型环的滑动摩擦，亦会造成O型环使用寿命的缩短，另外，O型环的表面须以高精度加工，表面的任何缺点均可能造成腔体泄漏。

2、使用油封封合时，虽可解决O型环磨损泄漏的问题，但于腔体抽真空时，因油性液体的蒸汽压，造成真空压力无法降到制程条件，而其油气分子亦会使腔体污染，造成制程的不稳定。

3、磁浮的利用的确可达到高真空的状态，但其价钱昂贵，且当停电时，磁浮会高速坠毁，造成整个零组件或马达损坏，必须换新而无法维修。

因此就整体而言，实有提出更佳封合方法的必要。

实用新型内容

本实用新型所要解决的主要技术问题在于，克服现有技术存在的上述缺陷，而提供一种改进的晶圆快速加热机台的传动机构，其具有气密性高，无泄漏，使用寿命长，无污染的优点。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种改进的晶圆快速加热机台的传动机构，其特征在于，主要包括一个旋转动件、一承载盘及二个磁性流体轴封，其中：该承载盘的顶部朝内凹陷一预设深度的环形容置空间，容置空间内容设有一旋转动件及二个轴封，其中第一轴封设置于该旋转动件的外侧，该第一轴封的内侧恰与旋转动件相配合，外侧则与承载盘相连接，而设置在旋转动件内侧的第二轴封，外侧与旋转动件相配合，而内侧则与承载盘相连接，借上述二个磁性流体轴封以阻隔轴封两侧空气流通，进而传递旋转运动至快速加热机台。

前述的改进的晶圆快速加热机台的传动机构，其中二个轴封与承载盘连结的方式，是以黏胶的密封固定方式。

前述的改进的晶圆快速加热机台的传动机构，其中旋转动件的材质为不锈钢SUS4导磁系列。

前述的改进的晶圆快速加热机台的传动机构，其中承载盘的材质为不锈钢SUS304非导磁材料。

本实用新型具有如下优点：

1、气密性高、无泄漏

本轴封方式是以液体与固体直接接触而密封，所以气密性高，以真空密封为例，不论轴静止或旋转，真空部空间的真空度可达10^-8torr。

2、使用寿命长

磁性流体是活性低、稳定性高及低气压的液态O型环，且其是以液体与固体接触而密封，没有因固体间密封磨擦所致的磨耗，故使用寿命长。

3、无污染

无任何机械性的磨擦，所以不会产生任何粒子污染系统。

4、无需高精度表面加工

现有的油封或轴封，其接触面须高精度制造，且须特别注意密封材的形状、材质与接触压，但磁性流体轴封则无此必要。

5、不会因摩擦产生高温

本轴封为低黏度的磁性流体，且其为无接触性的结构，因此旋转时，不会因摩擦力或黏滞力而产生高热。

6、材料可靠度高

现有的轴封运转一段时间后，易因材质高热导致质变，因此须时常更换，而磁性流体轴封的活性低、稳定性高，且不会产生高热，因此更换率相对地降低。

7、极佳的扭力传动

因是液体与固体接触的轴封，当扭力传动时，轴心构造允许100％的扭力传动，且无任何不稳定的抖动，故具有极佳的扭力传动。

8、价钱合理

现有的磁浮系统，购买及维修的费用均相当昂贵，相比之下，本实用新型磁性流体轴封的费用较为合理、低廉。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型改进的晶圆快速加热机台的传动机构的立体分解示意图。

图2是本实用新型改进的晶圆快速加热机台的传动机构的侧面剖视图。

图3是本实用新型改进的晶圆快速加热机台的传动机构的加热机台立体示意图。

图中标号说明：

1——腔体    11——轴部

12——传动机构    121——马达

122——承载盘     1221——中空部

1222——孔洞      123——小齿轮

124——大齿轮     125——轴承

126——旋转动件   127——第一轴封

128——第二轴封   129——固定盘

13——反应室      130——晶圆

具体实施方式

请参阅图1至图3所示，本实用新型是有关于一种改进的晶圆快速加热机台的传动机构，其中该加热机台具有一腔体1，该腔体1主要包括一轴部11、一传动机构12及一反应室13，其中：

该轴部11为现有技术，故在此不再赘述；

该传动机构12主要包括一马达121及一承载盘122，该马达121上装置一小齿轮123，借由该马达121的驱动，以提供整个传动机构12的动力，该承载盘122是由不锈钢SUS304非导磁材料所制作，该承载盘122的轴心具一贯穿承载盘122的中空部1221，该中空部1221是用以套设该轴部11，该承载盘122的顶部是朝内凹陷一预设纵深的环形容置空间(未标示)，容置空间内依序容设一轴承125、一大齿轮124、一旋转动件126、及第一、第二轴封127、128，该承载盘122底部设置一与该容置空间贯穿的孔洞1222，该小齿轮123则由孔洞1222穿入并与该大齿轮124相互啮合连动，且大齿轮124与承载盘122间增设该轴承125，借由该轴承125限制大齿轮124的横向移动，减少该大齿轮124的晃动并增加转动顺畅性，另外该大齿轮124顶端另枢设该旋转动件126，该旋转动件126是由不锈钢SUS4导磁系列所制造的导磁组件，该旋转动件126与该承载盘122之间套设第一轴封127，该旋转动件126与轴部11间则另装设该第二轴封128，第一、第二轴封127、128与承载盘122的固定方式是利用黏胶使其密封固定，该旋转动件126上方则接设一承载晶圆130的固定盘129，以利晶圆130随着该传动机构12同轴旋转。

该反应室13可提供制程所需的气体进入及废气的排出，该反应室13内亦设置加热灯管(未标示)，借由该加热灯管的加热，使该晶圆130达到预期的制程温度。

本实用新型的工作过程是，由该马达121驱动该小齿轮123，借由该小齿轮123带动该大齿轮124，并连动枢设于该大齿轮124上的旋转动件126，再带动置于固定盘129上的晶圆130旋转，使晶圆130可经由旋转而均匀加热，增加晶圆130的均温性，该旋转动件126内外的第一、第二轴封127、128包含一磁铁(未标示)及一磁性流体(未标示)，该磁性流体经由该磁铁产生的磁场磁化，使磁性流体呈现环状，宛如一O型环，紧紧地填塞于空隙中，而使该轴封呈现完全密封的状态，进而阻隔轴封两侧空气的流通。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

综上所述，本实用新型在结构设计、使用实用性及成本效益上，完全符合产业发展所需，且所揭示的结构亦是具有前所未有的创新构造，具有新颖性、创造性、实用性，符合有关新型专利要件的规定，故依法提起申请。

Claims (4)

1、一种改进的晶圆快速加热机台的传动机构，其特征在于，主要包括一个旋转动件、一承载盘及二个磁性流体轴封，其中：

该承载盘的顶部朝内凹陷一预设深度的环形容置空间，容置空间内容设有一旋转动件及二个轴封，其中第一轴封设置于该旋转动件的外侧，该第一轴封的内侧恰与旋转动件相配合，外侧则与承载盘相连接，而设置在旋转动件内侧的第二轴封，外侧与旋转动件相配合，而内侧则与承载盘相连接。

2、根据权利要求1所述的改进的晶圆快速加热机台的传动机构，其特征在于所述二个轴封与承载盘连结的方式，是以黏胶的密封固定方式。

3、根据权利要求1所述的改进的晶圆快速加热机台的传动机构，其特征在于所述旋转动件的材质为不锈钢SUS4导磁系列。

4、根据权利要求1所述的改进的晶圆快速加热机台的传动机构，其特征在于所述承载盘的材质为不锈钢SUS304非导磁材料。

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