KR100523674B1 - 급속 열처리장치의 웨이퍼 회전장치 - Google Patents
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Abstract
급속 열처리장치의 웨이퍼 회전장치에 관하여 개시한다. 본 발명의 장치는, 다극착자 마그네트의 자력을 이용하여 웨이퍼 지지대를 회전시키는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 자력만을 이용하여 기어와 같은 방식으로 웨이퍼 지지대를 회전시키므로 큰 회전력을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 비접촉식이므로 파티클이 발생되지 않고, 다극착자 마그네트휠 또는 다극착자 마그네트링을 사용함으로써 회전을 균일하게 유지할 수 있으며, 제어가 용이하고, 자력이 형성되는 부분과 웨이퍼 지지대를 열전달 및 열변형이 최소화되는 구조와 재질로 연결하고 그 연결부위에 냉각수 통로 등을 형성함으로써 감자현상이 방지된다.
Description
본 발명은 급속 열처리장치의 웨이퍼 회전장치에 관한 것으로서, 특히 다극착자 마그네트를 이용한 웨이퍼 회전장치에 관한 것이다.
고성능 반도체 소자의 제작과 단위시간당 확보할 수 있는 소자의 수율 향상, 그리고 공정의 지속적인 재연성은 반도체 공정이 이루어지는 모든 장비에서 공통적으로 요구되어지는 사항으로 웨이퍼의 열처리가 필요한 공정의 경우에는 웨이퍼의 면내 균일한 온도 재현성을 필요로 한다. 웨이퍼를 열처리하는 장비의 대표적인 예로 급속 열처리장치(RTP)를 들 수 있으며 급속 열처리장치는 고속열처리(Rapid Thermal Annealing), 고속열세정(Rapid Thermal Cleaning), 고속열화학증착(Rapid Thermal Chemical Vapor Deposition), 고속열산화(Rapid Thermal Oxidation), 고속열질화(Rapid Thermal Nitridation) 공정을 수행하는데 사용된다. 급속 열처리장치에서는 웨이퍼의 승온 및 감온이 매우 짧은 시간에 넓은 온도범위에서 이루어지므로 웨이퍼 전체의 균일한 온도를 유지하기 위하여 정밀한 온도제어가 필수적으로 요구된다.
도 1a는 종래 급속 열처리장치의 개략도이다.
도 1a를 참조하면, 급속 열처리장치는 열처리용 챔버(10)와, 챔버 내에 설치되며 급속 열처리의 열원인 램프(20)가 설치되게 되는 램프 하우징(30), 램프가 설치된 영역과 웨이퍼(W)가 안착되는 영역을 분리하여 주는 석영창(40), 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼 지지대(50) 등이 포함된다. 챔버 내에 안착된 웨이퍼를 중심으로 하여 챔버(10)의 일측벽에는 웨이퍼 유입구(11)가 마련되고 그와 대향되는 챔버(10)의 타측벽에는 웨이퍼 배출구(12)가 마련된다, 웨이퍼 유입구(11) 또는 배출구(12)에는 공정가스 분사구가 마련된다.
대부분의 급속 열처리장치들은 열원으로 할로겐 텅스텐 램프를 사용하여 적외선에 의한 급속하게 열처리되므로 빠른 온도균일도가 요구된다. 부가적으로 열처리 챔버와 램프 하우징의 벽면에서 이루어지는 복사열도 온도 균일성에 영향을 미치게 되므로 구조적으로 최적의 공정처리 챔버를 구성하여야 한다.
열처리되는 웨이퍼의 온도는 중심에서 가장자리를 연결한 직선상에서 반경방향의 분포와 중심에서 같은 반경상에 위치한 지점에서의 원주방향의 분포로 나타낼 수 있다. 그런데, 웨이퍼 유입구와 웨이퍼 출입구가 웨이퍼를 중심으로 하여 대칭을 이루는 구조에서는 웨이퍼 전면(全面)에 걸쳐서 온도균일도가 좋지 못한 경우가 흔히 발생한다.
또한, 급속 열처리장치의 열원은 웨이퍼를 단면 또는 양면 가열하도록 배치되는 데, 이로 인하여 공정가스가 균일하게 분사되도록 가스 분사 노즐을 설치하기가 쉽지 않다.
따라서, 온도 균일성과 공정가스의 균일한 분사는 급속 열처리장치의 구조적 설계만으로는 한계가 있으므로 일반적으로 웨이퍼를 회전시킴으로 최적화하고 있다. 이 때 웨이퍼의 회전장치에는 몇 가지 요구되는 특성이 있는데, 회전으로 인한 파티클이 발생되지 않아야 하고 고온에서도 사용가능 하며 공정가스에 대한 내구성 등이 필요하다.
도 1b는 가스 분사를 이용한 웨이퍼 회전장치가 장착된 종래의 급속 열처리장치의 개략도이다.
도 1b에 표기된 도면부호 중에서 도 1a에 표기된 도면부호와 동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 나타내므로 반복되는 설명은 생략한다.
도 1b를 참조하면, 웨이퍼 회전장치(60)는 웨이퍼 지지대(50)와 연결되며 날개(62)가 장착된 회전판(61)과, 날개(62)를 향하여 가스를 분사함으로써 회전판(61)을 회전시키는 가속노즐(63)과, 가속노즐(63)로부터의 분사방향과 반대되는 방향으로 가스를 분사하여 회전판(61)의 회전을 정지시키는 감속노즐(미도시)과, 회전판(61)의 지주에 설치되는 베어링(64) 등을 포함하여 이루어진다. 이 때, 회전판의 회전은 고온에 노출된 상태에서 이루어지므로 회전판과 베어링의 재질로는 석영 내지는 그에 상응하는 재질이 사용된다. 회전 메커니즘에 있어서는 상당히 간단하지만 보수 작업 시에 깨질 염려가 상당히 많다는 단점이 있다.
도 1c는 마그네트링을 이용한 웨이퍼 회전장치가 장착된 종래의 급속 열처리장치의 개략도이다. 도 1c의 (2)는 마그네트링을 이용한 웨이퍼 회전장치의 개략적인 평면도이다.
도 1c를 참조하면, 웨이퍼 회전장치(70)는 투자성 얇은 벽(71)을 사이에 두고 두 개의 마그네트링(72, 73)이 설치되고, 내측 마그네트링(72)에는 웨이퍼 지지대(50)와 연결되는 베어링(74)이 장착되며 외측 마그네트링(73)에는 모터에 연결된 제1 기어(75)와 맞물리도록 제2 기어(76)가 장착되어 구성된다. 이것은, 외측 마그네트링(73)의 회전에 의하여 자력으로 내측 마그네트링(72)과 더불어 웨이퍼 지지대(50)가 회전되는 비접촉식 회전 방식을 이용한 것이다. 이 때, 자력을 이용하여 웨이퍼 지지대를 회전시키기 위해서는 투자성 얇은 벽을 매개체로 하여 큰 자력이 유지되어야 하므로 큰 소음이 발생되는 문제점과 외측 마그네트링에는 기어 또는 풀리를 통하여 모터의 동력이 전달되므로 추가적인 비용이 발생한다. 또한, 자력은 온도에 민감하게 반응하므로 고온에서는 자력이 감소되는 감자(減磁)현상이 발생한다.
도 1d는 자기부상방식의 웨이퍼 회전장치가 장착된 종래의 급속 열처리장치의 개략도이다.
도 1d를 참조하면, 웨이퍼 회전장치(80)는 챔버(10) 외부에 설치되는 고정자(81)와, 웨이퍼 지지대(50)와 연결되는 회전링(82)과, 고정자(81)와 회전링(82) 사이에 설치되는 투자성 얇은 벽(83)을 포함하여 이루어진다. 회전링(82)은 변위센서(84, 85)에 의해 고정자(81)에서의 전류에 대한 변화값을 피드백하여 속도와 간격을 일정하게 유지하면서 회전한다. 이 경우에도, 비록 고정자가 공정챔버 외부에 위치한다 하더라도, 일정온도 이상에서의 감자현상때문에 고온에서 특성을 유지하기가 매우 곤란하다. 또한, 감자현상 때문에 계속적인 피드백 시스템을 유지하기 위해서는 고정자를 제어하는 제어장치가 매우 정밀해야 하므로 구성이 용이하지 않을 뿐만 아니라 많은 추가 비용이 소요되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 과제는 구성 및 제어가 용이하고, 비용이 절감되며, 감자 현상을 방지할 수 있는 급속 열처리장치의 웨이퍼 회전장치를 제공하는 데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른, 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼 지지대를 회전시키는 급속 열처리장치의 웨이퍼 회전장치는: 모터와; 상기 모터의 회전축과 연결되며 일면에 자석이 위치된 외측 다극착자 마그네트휠과; 자신과 상기 외측 다극착자 마그네트휠 사이에 인력이 작용하도록 상기 외측 다극착자 마그네트휠과 평행하게 설치되는 내측 다극착자 마그네트휠과; 상기 외측 다극착자 마그네트휠과 상기 내측 다극착자 마그네트휠 사이에 위치되는 투자성 벽과; 상기 내측 다극착자 마그네트휠이 자신의 내측링에 설치되는 제1 베어링과; 상기 내측 다극착자 마그네트휠과 평행하게 설치되되, 상기 내측 다극착자 마그네트휠과 더불어 회전하도록 샤프트를 통하여 상기 내측 다극착자 마그네트휠과 연결되며 측면에 자석이 위치된 제1 다극착자 마그네트링과; 상기 제1 다극착자 마그네트링보다 크고, 측면에 자석이 위치되며 자력에 의하여 상기 제1 다극착자 마그네트링과 더불어 회전하도록 설치되는 제2 다극착자 마그네트링과; 상기 제2 다극착자 마그네트링이 자신의 내측링에 설치되는 제2 베어링과; 상기 제2 다극착자 마그네트링과 상기 웨이퍼 지지대를 연결하는 연결부재와; 상기 투자성 벽과, 상기 제1 및 제2 베어링의 외측링이 고정되며 상기 챔버와 연결되는 하우징을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 외측 다극착자 마그네트휠, 내측 다극착자 마그네트휠, 제1 다극착자 마그네트링 또는 제2 다극착자 마그네트링은 비투자성재질의 휠 또는 링에 파우더 형태의 영구자석 재질을 소결한 다음 착자를 실시하여 마련되는 것을 특징으로 한다.
나아가, 상기 외측 다극착자 마그네트휠, 내측 다극착자 마그네트휠, 제1 다극착자 마그네트링 또는 제2 다극착자 마그네트링에 있어서 자석 표면에는 니켈도금막이 형성되는 것이 바람직하다.
더 나아가, 상기 제1 다극착자 마그네트링에 있어서 상기 내측 다극착자 마그네트휠과 대향하는 일면에는 비투과성막이 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 연결부재는, 자신의 상면은 상기 웨이퍼 지지대에 접촉되고 자신의 하면은 상기 제2 다극착자 마그네트링에 접촉되도록 상기 웨이퍼 지지대 및 상기 제2 다극착자 마그네트링에 각각 고정되는 알루미나링인 것을 특징으로 한다. 이 때, 상기 알루미나링에 있어서 하면을 포함한 소정영역과 상기 제2 다극착자 마그네트링의 소정영역에는 각각 홈이 형성되고 상기 홈들에 열팽창하는 스프링핀을 삽입함으로써 상기 알루미나링이 제2 다극착자 마그네트링에 고정되며, 상기 스프링핀은 상기 알루미나링과 선접촉되도록 상기 스프링핀에 있어서 상기 알루미나링에 삽입된 부분의 횡단면적이 균일하지 않은 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제2 다극착자 마그네트링 또는 상기 연결부재를 냉각시키는 냉각수 통로가 상기 챔버 내벽 또는 상기 하우징의 내벽에 형성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 회전장치가 채용된 급속 열처리장치를 설명하기 위한 개략도이고, 도 3a는 도 2에 따른 급속 열처리장치의 웨이퍼 회전장치에 있어서 내측 및 외측 다극착자 마그네트휠을 설명하기 위한 개략도이며, 도 3b는 도 2에 따른 급속 열처리장치의 웨이퍼 회전장치에 있어서 제1 다극착자 마그네트링을 설명하기 위한 개략도이고, 도 3c는 도 2에 따른 급속 열처리장치의 웨이퍼 회전장치에 있어서 제2 다극착자 마그네트링을 설명하기 위한 개략도이며, 도 3d는 도 3b에 따른 제1 다극착자 마그네트링과 도 3c에 따른 제2 다극착자 마그네트링의 작동 관계를 설명하기 위한 개략도이고, 도 3e는 도 2에 따른 급속 열처리장치의 웨이퍼 회전장치에 있어서 웨이퍼 지지대와의 연결부재를 설명하기 위한 개략도, 즉 도 2에 있어서 참조부호 'A' 부분 및 'B' 부분에 대한 확대도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 급속 열처리장치는 챔버(10)와, 챔버 내부에 안착된 웨이퍼(W)를 열처리하여 주는 열원장치(20)와, 열원장치 하우징(30)과, 열처리되게 되는 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼 지지대(50)와, 챔버 내부를 열원장치가 설치된 영역과 웨이퍼가 안착된 영역을 분리하여 주는 석영창(40)과, 웨이퍼 지지대를 회전시키는 웨이퍼 회전장치를 포함하여 이루어진다.
웨이퍼 회전장치는 모터(100)와, 외측 및 내측 다극착자 마그네트휠(210, 220)과, 제1 및 제2 다극착자 마그네트링(310, 320)과, 내측 다극착자 마그네트휠(220) 및 제2 다극착자 마그네트링(320)과 각각 결합되며 후술하는 하우징에 설치되는 베어링들(410, 420)과, 챔버(10)와 연결되는 하우징(500)과, 챔버(10)와 통하는 하우징(500)의 내측 영역과 모터(100)가 설치된 외측 영역을 분리시켜주는 얇은 투자성 벽(600)과, 웨이퍼 회전장치의 제2 다극착자 마그네트링(320)과 웨이퍼 지지대(50)를 연결하여 주는 연결부재(700)를 포함하여 이루어진다.
도 3a 내지 도 3c를 참조하면, 외측 다극착자 마그네트휠(210), 내측 다극착자 마그네트휠(220), 제1 다극착자 마그네트링(310) 및 제2 다극착자 마그네트링(320)은 비자성체의 휠 또는 링에 파우더 형태의 영구자석 재질을 소결한 다음 착자를 실시하여 자석을 형성함으로써 마련된다. 이 때, 외측 다극착자 마그네트휠(210), 내측 다극착자 마그네트휠(220), 제1 다극착자 마그네트링(310) 및 제2 다극착자 마그네트링(320)에 있어서 자석이 형성된 영역에는 진공분위기에서 다층피막구조의 니켈도금을 실시한다. 일반적으로 자석은 열에 약하고 산화되기 쉬우며 취성이 강하지만, 이와 같이 비자성체의 휠 또는 링을 이용함으로써 어느 정도 취성에 대응할 수 있으며, 자석 표면에 니켈도금막을 형성함으로써 내부식성 및 내열성을 부여하였다.
다시 도 2를 참조하면, 상면에 자석이 위치된 외측 다극착자 마그네트휠(210)은 모터(100)의 회전축과 연결된다. 그리고, 하면에 자석이 위치된 내측 다극착자 마그네트휠(220)은 하우징(500)에 고정된 제1 베어링(410)의 내측링에 설치된다. 이 때, 내측 다극착자 마그네트휠(220)은 외측 다극착자 마그네트휠(210)과의 사이에 인력(引力)이 작용하도록, 즉 서로 다른 극이 대향하도록 외측 다극착자 마그네트휠(210)과 평행하게 설치된다. 그리고, 얇은 투자성 벽(600)이 외측 다극착자 마그네트휠(210)과 내측 다극착자 마그네트휠(220) 사이에 위치되도록 하우징(500)에 고정된다. 따라서, 얇은 투자성 벽(600)의 외측에는 모터(100)와 외측 다극착자 마그네트휠(210)이 위치되고 얇은 투자성 벽(600)의 내측, 즉 하우징(500) 내측에는 내측 다극착자 마그네트휠(220)이 위치되어 모터(100)와 외측 다극착자 마그네트휠(210)이 회전하면 자력에 의하여 내측 다극착자 마그네트휠(220)이 회전하게 된다. 이 때, 하우징(500)에 있어서 내측 다극착자 마그네트휠(220)이 위치되어 있는 공간은 얇은 투자성 벽(600)에 의하여 외부와 분리되게 되므로 챔버(10)와 더불어 진공을 유지하게 된다.
도 2와 결부하여 도 3a를 참조하면, 내측 및 외측 다극착자 마그네트휠(210, 220)에 있어서 착자된 영구자석 재질, 즉 자석들의 평면은 삼각형의 형상을 가지되 밑변은 외측에 위치되고 꼭지점이 휠의 중심을 향하도록 방사형으로 배열된다. 이것은, 마그네트휠(210, 220)의 바깥쪽이 안쪽보다 관성이 크게 작용하기 때문에 바깥쪽의 착자면적을 크게 하기 위해서 이다. 그리고, 이와 같이 방사형으로 다수를 착자하게 되면 갑작스러운 부하가 발생하여 탈조 현상이 생기더라도 부드럽게 회전력을 전달할 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 제1 다극착자 마그네트링(310)은 내측 다극착자 마그네트휠(220)과 평행하도록 샤프트(미도시)를 통하여 내측 다극착자 마그네트휠(220)과 연결됨으로써 내측 다극착자 마그네트휠(220)과 더불어 회전한다.
도 2와 결부하여 도 3b 내지 도 3d를 참조하면, 제1 및 제2 다극착자 마그네트링(310, 320)에 있어서 착자된 영구자석 재질, 즉 자석은 링의 측면에 위치된다. 이 때, 제2 다극착자 마그네트링(320)은 제1 다극착자 마그네트링(310)보다 크며 하우징(500)에 고정된 제2 베어링(420)의 내측링에 설치되어 제1 다극착자 마그네트링(310)과 더불어 회전하게 된다. 따라서, 제1 다극착자 마그네트링(310)은 자력에 의하여 기어와 같은 방식으로 제2 다극착자 마그네트링(320)을 회전시키게 되고, 이에 의하여 제2 다극착자 마그네트링(320)과 연결된 급속 열처리장치의 웨이퍼 지지대(50)가 회전되게 된다. 한편, 내측 다극착자 마그네트휠(220)에 의한 자력이 제1 및 제2 다극착자 마그네트링(310, 320)의 회전에 영향이 미치지 않도록 내측 다극착자 마그네트휠(220)에 의한 자력을 차단하는 비투과성막이 제1 다극착자 마그네트링(310)의 상면과 하면, 즉 내측 다극착자 마그네트휠(220)과 대향하는 면과 그 반대면에 형성된다.
이와 같이, 자력을 이용하여 기어와 같은 방식으로 웨이퍼 지지대를 회전시키므로 큰 회전력을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 비접촉식이므로 기어와 같은 기계적인 구성요소들의 접촉 및 맞물림에 의한 파티클이 발생되지 않는다.
또한, 일반적인 마그네트를 사용한 경우에는 자력선의 불균일한 분포 때문에 회전이 불균일해지는 데, 본 발명의 실시예에서는 다극착자 마그네트휠 또는 다극착자 마그네트링을 사용함으로써 회전을 균일하게 유지할 수 있고, 제어도 용이하다.
도 2와 결부하여 도 3e를 참조하면, 웨이퍼 회전장치의 제2 다극착자 마그네트링(320)과 웨이퍼 지지대(50)를 연결하는 연결부재(700)로는 알루미나링(710)이 사용된다. 알루미나링(710)은 상면이 웨이퍼 지지대(50)에 접촉되고 하면은 제2 다극착자 마그네트링(320)에 접촉되도록 웨이퍼 지지대(50)에는 볼트(720)들에 의해 고정되고 제2 다극착자 마그네트링(320)에는 열팽창하는 스프링핀(730)들에 의해 고정된다. 보다 상세하게는, 알루미나링(710)에 있어서 하면을 포함한 소정영역과 제2 다극착자 마그네트링(320)의 소정영역에 각각 홈이 형성되고 그 홈들에 열팽창하는 하나의 스프링핀(730)을 삽입함으로써 알루미나링(710)이 제2 다극착자 마그네트링(320)에 고정되게 된다. 이 때, 스프링핀(730)을 통한 열전달을 최소화하고 온도가 올라가면 스프링핀(730)의 소정영역에서 큰 팽창이 일어나서 알루미나링(710)과 제2 다극착자 마그네트링(320)의 체결이 견고해지도록, 스프링핀(730)에 있어서 알루미나링(710)에 삽입된 부분의 횡단면적에 변화를 주어 스프링핀(730)이 알루미나링(710)과 선접촉되도록 한다. 즉, 스프링핀(730)에 있어서 알루미나링(710)에 삽입된 부분의 소정영역만이 알루미나링에 형성된 홈의 횡단면과 같은 횡단면을 갖도록 형성되고, 나머지 소정영역은 그 횡단면보다 작도록 형성된다. 또한, 열에 의한 신축 및 팽창이 원활하도록 스프링핀(730)에는 복수 개의 홈(731)과 복수 개의 구멍(732)이 형성된다. 그리고, 스프링핀(730)의 재질로서 알루미나링(710)과 동일한 재질인 알루미나를 사용함으로써 열에 의한 변형과 탄성에 대응하도록 하였다. 한편, 알루미나링(710)의 냉각을 위하여 챔버 내벽 또는 웨이퍼 회전장치의 하우징 내벽에 냉각수 통로(810, 820) 등을 마련하였으며, 그 냉각수 통로 등이 제2 마그네트링까지도 냉각할 수 있도록 하였다.
상술한 바와 같이 본 발명의 급속 열처리장치의 웨이퍼 회전장치에 의하면, 자력만을 이용하여 기어와 같은 방식으로 웨이퍼 지지대를 회전시키므로 큰 회전력을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 비접촉식이므로 기어와 같은 기계적인 구성요소들의 접촉 및 맞물림에 의한 파티클이 발생되지 않는다.
또한, 일반적인 마그네트를 사용한 경우에는 자력선의 불균일한 분포 때문에 회전이 불균일해지는 데, 다극착자 마그네트휠 또는 다극착자 마그네트링을 사용함으로써 회전을 균일하게 유지할 수 있고, 제어도 용이하다.
나아가, 자력이 형성되는 부분과 웨이어 지지대를 열전달 및 열변형이 최소화되는 구조와 재질로 연결하고, 그 연결부위에 냉각수 통로 등을 형성함으로써 감자현상이 방지된다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 많은 변형이 가능함은 명백하다.
도 1a는 종래 급속 열처리장치의 개략도;
도 1b 내지 도 1d는 웨이퍼 회전장치가 장착된 종래의 급속 열처리장치의 개략도들; 및
도 2 내지 도 3e는 본 발명의 실시예에 따른 급속 열처리장치의 웨이퍼 회전장치를 설명하기 위한 개략도들이다
- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -
10 : 챔버 20 : 열원장치
30 : 열원장치 하우징 40 : 석영창
50 : 웨이퍼 지지대
100 : 모터 210 : 외측 다극착자 마그네트휠
220 : 내측 다극착자 마그네트휠 310 : 제1 다극착자 마그네트링
320 : 제2 다극착자 마그네트링 410, 420 : 베어링
500 : 하우징(500) 600 : 투자성 벽
700 : 연결부재 710 : 알루미나링
720 : 볼트 730 : 스프링핀
810, 820 : 냉각수 통로
Claims (10)
- 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼 지지대를 회전시키는 급속 열처리장치의 웨이퍼 회전장치는:모터와;상기 모터의 회전축과 연결되며 일면에 자석이 위치된 외측 다극착자 마그네트휠과;자신과 상기 외측 다극착자 마그네트휠 사이에 인력이 작용하도록 상기 외측 다극착자 마그네트휠과 평행하게 설치되는 내측 다극착자 마그네트휠과;상기 외측 다극착자 마그네트휠과 상기 내측 다극착자 마그네트휠 사이에 위치되는 투자성 벽과;상기 내측 다극착자 마그네트휠이 자신의 내측링에 설치되는 제1 베어링과;상기 내측 다극착자 마그네트휠과 평행하게 설치되되, 상기 내측 다극착자 마그네트휠과 더불어 회전하도록 샤프트를 통하여 상기 내측 다극착자 마그네트휠과 연결되며 측면에 자석이 위치된 제1 다극착자 마그네트링과;상기 제1 다극착자 마그네트링보다 크고, 측면에 자석이 위치되며 자력에 의하여 상기 제1 다극착자 마그네트링과 더불어 회전하도록 설치되는 제2 다극착자 마그네트링과;상기 제2 다극착자 마그네트링이 자신의 내측링에 설치되는 제2 베어링과;상기 제2 다극착자 마그네트링과 상기 웨이퍼 지지대를 연결하는 연결부재와;상기 투자성 벽과, 상기 제1 및 제2 베어링의 외측링이 고정되며 상기 챔버와 연결되는 하우징을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 급속 열처리장치의 웨이퍼 회전장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 외측 다극착자 마그네트휠, 내측 다극착자 마그네트휠, 제1 다극착자 마그네트링 또는 제2 다극착자 마그네트링은 비투자성재질의 휠 또는 링에 파우더 형태의 영구자석 재질을 소결한 다음 착자를 실시하여 마련되는 것을 특징으로 하는 급속 열처리장치의 웨이퍼 회전장치.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 외측 다극착자 마그네트휠, 내측 다극착자 마그네트휠, 제1 다극착자 마그네트링 또는 제2 다극착자 마그네트링에 있어서 자석 표면에는 니켈도금막이 형성되는 것을 특징으로 하는 급속 열처리장치의 웨이퍼 회전장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 제1 다극착자 마그네트링에 있어서 상기 내측 다극착자 마그네트휠과 대향하는 일면에는 비투과성막이 형성되는 것을 특징으로 하는 급속 열처리장치의 웨이퍼 회전장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 연결부재는, 자신의 상면은 상기 웨이퍼 지지대에 접촉되고 자신의 하면은 상기 제2 다극착자 마그네트링에 접촉되도록 상기 웨이퍼 지지대 및 상기 제2 다극착자 마그네트링에 각각 고정되는 알루미나링인 것을 특징으로 하는 급속 열처리장치의 웨이퍼 회전장치.
- 제 5항에 있어서, 상기 알루미나링에 있어서 하면을 포함한 소정영역과 상기 제2 다극착자 마그네트링의 소정영역에는 각각 홈이 형성되고 상기 홈들에 열팽창하는 스프링핀을 삽입함으로써 상기 알루미나링이 제2 다극착자 마그네트링에 고정되는 것을 특징으로 하는 급속 열처리장치의 웨이퍼 회전장치.
- 제 6항에 있어서, 상기 스프링핀은 상기 알루미나링과 선접촉되도록 상기 스프링핀에 있어서 상기 알루미나링에 삽입된 부분의 횡단면적이 균일하지 않은 것을 특징으로 하는 급속 열처리장치의 웨이퍼 회전장치.
- 제 6항 또는 제 7항에 있어서, 상기 스프링핀에는 복수 개의 홈과 복수 개의 구멍이 형성되는 것을 특징으로 하는 급속 열처리장치의 웨이퍼 회전장치.
- 제 6항 또는 제 7항에 있어서, 상기 스프링핀의 재질은 알루미나인 것을 특징으로 하는 급속 열처리장치의 웨이퍼 회전장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 제2 다극착자 마그네트링 또는 상기 연결부재를 냉각시키는 냉각수 통로가 상기 챔버 내벽 또는 상기 하우징의 내벽에 형성되는 것을 특징으로 하는 급속 열처리장치의 웨이퍼 회전장치.
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| WO2009066923A3 (en) * | 2007-11-22 | 2009-08-06 | Kornic Systems Corp | Substrate rotating and oscillating apparatus for rapid thermal process |
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2004
- 2004-07-15 KR KR1020040055202A patent/KR100523674B1/ko not_active IP Right Cessation
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