【技术实现步骤摘要】
本申请涉及集成电路制造工艺领域，特别涉及一种可升降磁悬浮装置及热处理设备。
技术介绍
1、快速热处理(rapid thermal treatment，rtp)设备广泛应用于快速热退火、快速热氧化、快速热氮化、快速热扩散以及快速化学气相沉积等集成电路制造工艺领域，用于改变材料的介电常数、电导率及致密化等电学或物理特性。通常使用磁悬浮电机来调整衬底在磁悬浮装置腔室中的位置，当前，磁悬浮装置在轴向只能实现姿态平衡控制，使得磁悬浮转子在旋转过程中的轴向水平运动，但是通过悬浮线圈控制磁悬浮转子轴向移动的距离非常有限，仅支持磁悬浮转子轴向微动，一般调节的位移量不超过1mm，无法实现大行程升降运动。
技术实现思路
1、本申请实施例提供一种可升降磁悬浮装置及热处理设备。
2、第一方面，本申请提供一种可升降磁悬浮装置，磁悬浮装置包括腔室、磁悬浮定子、磁悬浮转子、升降装置和多个传感器，腔室用于容纳磁悬浮转子，磁悬浮定子环绕于腔室外周。其中，至少一个传感器与磁悬浮定子相对固定，至少一个传感器用于检测磁悬浮转子的位移，磁悬浮定子与升降装置连接，升降装置用于驱动磁悬浮定子和至少一个传感器沿磁悬浮装置轴向移动。
3、在本申请实施例中，升降装置用于驱动磁悬浮定子沿磁悬浮装置轴向升降移动，实现磁悬浮定子沿磁悬浮装置轴向的大行程范围移动，进而使得磁悬浮转子沿磁悬浮装置轴向能够大行程移动。相较于没有升降装置，仅通过磁悬浮定子驱动磁悬浮转子沿磁悬浮装置轴向移动，磁悬浮定子的驱动行程范围有限，本申
4、在本申请实施例中，当升降装置驱动磁悬浮定子沿磁悬浮装置轴向移动时，磁悬浮定子驱动磁悬浮转子沿磁悬浮装置轴向移动，此时，至少一个传感器与磁悬浮定子相对固定，至少一个传感器随着磁悬浮定子沿磁悬浮装置轴向移动，使得至少一个传感器与磁悬浮转子的距离不变，进而实现至少一个传感器对于磁悬浮转子的小范围高精度检测，有利于更好的控制磁悬浮定子与磁悬浮转子的相对位置，保障磁悬浮转子在沿磁悬浮装置轴向升降过程中的稳定悬浮和旋转，有利于提高磁悬浮装置的灵活性和可控性。
5、在一种实施例中，至少一个传感器包括轴向位移传感器，轴向位移传感器用于检测磁悬浮转子的轴向位移，轴向位移传感器与磁悬浮定子相对固定。
6、在本申请实施例中，轴向位移传感器一般为高精度检测器，需控制轴向位移传感器与磁悬浮转子之间的距离在小范围内才可实现磁悬浮转子的轴向位移高精度检测，将轴向位移传感器与磁悬浮定子相对固定，可使控制磁悬浮定子跟随磁悬浮转子沿磁悬浮装置轴向升降移动时，轴向位移传感器也可以随着磁悬浮定子的移动而移动，从而保障轴向位移传感器与磁悬浮转子一直处于相对较近的距离范围内，便于轴向位移传感器对磁悬浮转子的高精度检测，传递可靠位置信号，从而精确控制升降装置移动的磁悬浮转子的位移，使得磁悬浮转子能够稳定悬浮。
7、在一种实施例中，腔室包括底壁，底壁包括开孔，开孔沿磁悬浮装置轴向贯穿底壁，轴向位移传感器穿设于开孔，且轴向位移传感器的探测端位于腔室内，轴向位移传感器的探测端与磁悬浮转子沿磁悬浮装置轴向间隔排列。
8、在本申请实施例中，腔室的底壁有开孔，为轴向位移传感器穿设于腔室底壁提供了空间。开孔沿磁悬浮装置轴向贯穿底壁，有利于轴向位移传感器顺畅的穿设布置于开孔，轴向位移传感器的探测端位于腔室内，使得轴向位移传感器能够更好的检测腔室内磁悬浮转子的位置信息。轴向位移传感器的探测端与磁悬浮转子沿磁悬浮装置轴向间隔排列，轴向位移传感器检测磁悬浮转子下端面与轴向位移传感器之间的相对位置，轴向位移传感器的探测端与磁悬浮转子沿磁悬浮装置轴向间隔排列，为轴向位移传感器对磁悬浮转子发射检测信号提供了空间，便于轴向位移传感器检测磁悬浮转子的位置信息。
9、在一种实施例中，磁悬浮装置包括传感器连接机构和弹性密封管，传感器连接机构用于固定连接磁悬浮定子和轴向位移传感器，弹性密封管套设于轴向位移传感器的外周，弹性密封管的两端分别固定连接底壁和传感器连接机构。
10、在本申请实施例中，传感器连接机构用于固定连接磁悬浮定子和轴向位移传感器，当升降装置带动磁悬浮定子沿磁悬浮装置轴向升降运动时，固定于传感器连接机构的轴向位移传感器也沿磁悬浮装置轴向升降运动。轴向位移传感器穿设于腔室底壁的开孔，弹性密封管套设于轴向位移传感器的外周，可实现轴向位移传感器与外部大气环境的隔离，保证洁净度。弹性密封管本身具有弹性，当传感器连接机构带动弹性密封管沿磁悬浮装置轴向拉伸或压缩时，腔室的底壁不会进行移动，弹性密封管可吸收腔室与轴向位移传感器之间的相对位移，使得轴向位移传感器一直处于隔绝外部大气的环境中。
11、在一种实施例中，轴向位移传感器沿磁悬浮装置径向排列于腔室的外侧，轴向位移传感器与磁悬浮转子沿磁悬浮装置径向间隔排列。
12、在本申请实施例中，轴向位移传感器沿磁悬浮装置径向排列于腔室的外侧，轴向位移传感器的发射信号可以穿透腔室的侧壁到达磁悬浮转子，通过在磁悬浮装置轴向设置两个轴向位移传感器，对磁悬浮转子的位置进行检测，利用两个轴向位移传感器所检测到的磁悬浮转子的位移信号的变化来计算磁悬浮转子沿磁悬浮装置轴向方向移动的位移。
13、在一种实施例中，至少一个传感器还包括径向位移传感器，径向位移传感器用于检测磁悬浮转子的径向位移，其中径向位移传感器沿磁悬浮装置径向排列于腔室的外侧，径向位移传感器与磁悬浮转子沿磁悬浮装置径向间隔排列。
14、在本申请实施中，沿磁悬浮装置径向，径向位移传感器、腔室的外侧壁、磁悬浮转子依次间隔排列。沿磁悬浮装置径向，磁悬浮转子的投影覆盖径向位移传感器的投影。径向位移传感器设于磁悬浮定子内部，使得径向位移传感器可跟随磁悬浮定子同步移动，对磁悬浮转子的径向位移进行检测，有利于降低径向位移传感器的安装位置要求。此外，径向位移传感器随着磁悬浮转子的位置进行调整，使得径向位移传感器更容易精确检测到磁悬浮转子的径向位移，降低了磁悬浮转子沿磁悬浮装置轴向方向的长度要求。
15、在一种实施例中，至少一个传感器还包括旋转传感器，旋转传感器用于检测磁悬浮转子的旋转角度，其中旋转传感器沿磁悬浮装置径向排列于腔室的外侧，旋转传感器与磁悬浮转子沿磁悬浮装置径向间隔排列。
16、在本申请实施例中，旋转传感器沿磁悬浮装置径向排列于腔室的外侧，旋转传感器发出的信号穿透腔室的外侧壁对磁悬浮转子进行检测。旋转传感器与磁悬浮转子沿磁悬浮装置径向间隔排列，便于旋转传感器对磁悬浮转子发射检测信号和接收磁悬浮转子反射回的检测信号。旋转传感器固定于磁悬浮定子内部，旋转传感器可随着磁悬浮定子的移动，跟随磁悬浮转子相对移动，保持与磁悬浮转子之间相对较小的距离，提升旋转传感器对磁悬浮转子的检测精度。
17、在一种实施例中，磁悬浮定子包括多个旋转电机和多个磁轴承，磁悬浮转子包括环形轭部、第一圆环凸部和多个齿部，第一圆环凸部和多个本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可升降磁悬浮装置，其特征在于，所述磁悬浮装置包括腔室、磁悬浮定子、磁悬浮转子、升降装置和多个传感器，所述腔室用于容纳所述磁悬浮转子，所述磁悬浮定子环绕于所述腔室外周，其中；
2.根据权利要求1所述的磁悬浮装置，其特征在于，所述至少一个传感器包括轴向位移传感器，所述轴向位移传感器用于检测所述磁悬浮转子的轴向位移，所述轴向位移传感器与所述磁悬浮定子相对固定。
3.根据权利要求2所述的磁悬浮装置，其特征在于，所述腔室包括底壁，所述底壁包括开孔，所述开孔沿所述磁悬浮装置轴向贯穿所述底壁，所述轴向位移传感器穿设于所述开孔，且所述轴向位移传感器的探测端位于所述腔室内，所述轴向位移传感器的探测端与所述磁悬浮转子沿所述磁悬浮装置轴向间隔排列。
4.根据权利要求3所述的磁悬浮装置，其特征在于，所述磁悬浮装置包括传感器连接机构和弹性密封管，所述传感器连接机构用于固定连接所述磁悬浮定子和所述轴向位移传感器，所述弹性密封管套设于所述轴向位移传感器的外周，所述弹性密封管的两端分别固定连接所述底壁和所述传感器连接机构。
5.根据权利要求2所述的磁悬浮装
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，所述至少一个传感器包括径向位移传感器，所述径向位移传感器用于检测所述磁悬浮转子的径向位移，其中所述径向位移传感器沿所述磁悬浮装置径向排列于所述腔室的外侧，所述径向位移传感器与所述磁悬浮转子沿所述磁悬浮装置径向间隔排列。
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，所述至少一个传感器包括旋转传感器，所述旋转传感器用于检测所述磁悬浮转子的旋转角度，其中所述旋转传感器沿所述磁悬浮装置径向排列于所述腔室的外侧，所述旋转传感器与所述磁悬浮转子沿所述磁悬浮装置径向间隔排列。
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，所述磁悬浮定子包括多个旋转电机和多个磁轴承，所述磁悬浮转子包括环形轭部、第一圆环凸部和多个齿部，所述第一圆环凸部和所述多个齿部固定于所述环形轭部的外周侧且沿所述磁悬浮装置轴向间隔分布，沿所述磁悬浮装置径向所述第一圆环凸部和所述多个齿部自所述环形轭部的外周面凸起，所述多个齿部沿所述磁悬浮装置周向间隔分布，每个所述旋转电机用于与至少一个所述齿部相互作用以驱动所述磁悬浮转子旋转，所述多个磁轴承用于与所述第一圆环凸部相互作用以驱动所述磁悬浮转子沿所述磁悬浮装置径向或沿所述磁悬浮装置轴向位移。
9.根据权利要求8所述的磁悬浮装置，其特征在于，每个所述齿部包括沿所述磁悬浮装置径向相对的两个端面，每个所述齿部靠近所述旋转电机的一个所述端面的面积大于另一个所述端面的面积。
10.根据权利要求8所述的磁悬浮装置，其特征在于，所述磁悬浮转子还包括第二圆环凸部，所述第二圆环凸部固定于所述环形轭部的外周侧，沿所述磁悬浮装置径向所述第二圆环凸部自所述环形轭部的外周面凸起，沿所述磁悬浮装置轴向所述第二圆环凸部、所述第一圆环凸部和所述多个齿部依次间隔排列，所述多个磁轴承还用于与所述第二圆环凸部相互作用以驱动所述磁悬浮转子沿所述磁悬浮装置径向或沿所述磁悬浮装置轴向位移。
11.根据权利要求8所述的磁悬浮装置，其特征在于，所述多个磁轴承包括多个径向磁轴承和多个轴向磁轴承，所述多个径向磁轴承和所述多个轴向磁轴承沿所述磁悬浮装置周向依次交替间隔排列，每个所述径向磁轴承的一部分与所述第一圆环凸部沿所述磁悬浮装置径向对齐，每个所述轴向磁轴承的一部分与所述第一圆环凸部沿所述磁悬浮装置径向错开。
12.根据权利要求8所述的磁悬浮装置，其特征在于，所述多个旋转电机与所述多个磁轴承分别沿所述磁悬浮装置周向间隔分布。
13.根据权利要求8所述的磁悬浮装置，其特征在于，每个所述磁轴承包括轴向部和两个径向部，所述两个径向部固定于所述轴向部沿所述磁悬浮装置轴向的两端，沿所述磁悬浮装置径向每个所述径向部自所述轴向部向所述磁悬浮转子凸出，所述轴向部用于绕制线圈。
14.根据权利要求13所述的磁悬浮装置，其特征在于，至少一个所述磁轴承的一个所述径向部与至少一个所述齿部沿所述磁悬浮装置径向对齐，所述一个径向部与所述至少一个齿部相互作用以驱动所述磁悬浮转子沿所述磁悬浮装置径向、或者沿所述磁悬浮装置轴向位移或者沿所述磁悬浮装置周向旋转，所述至少一个磁轴承的另一个所述径向部与所述第一圆环凸部沿所述磁悬浮装置径向对齐。
15.根据权利要求13所述的磁悬浮装置，其特征在于，至少...
【技术特征摘要】
1.一种可升降磁悬浮装置，其特征在于，所述磁悬浮装置包括腔室、磁悬浮定子、磁悬浮转子、升降装置和多个传感器，所述腔室用于容纳所述磁悬浮转子，所述磁悬浮定子环绕于所述腔室外周，其中；
2.根据权利要求1所述的磁悬浮装置，其特征在于，所述至少一个传感器包括轴向位移传感器，所述轴向位移传感器用于检测所述磁悬浮转子的轴向位移，所述轴向位移传感器与所述磁悬浮定子相对固定。
3.根据权利要求2所述的磁悬浮装置，其特征在于，所述腔室包括底壁，所述底壁包括开孔，所述开孔沿所述磁悬浮装置轴向贯穿所述底壁，所述轴向位移传感器穿设于所述开孔，且所述轴向位移传感器的探测端位于所述腔室内，所述轴向位移传感器的探测端与所述磁悬浮转子沿所述磁悬浮装置轴向间隔排列。
4.根据权利要求3所述的磁悬浮装置，其特征在于，所述磁悬浮装置包括传感器连接机构和弹性密封管，所述传感器连接机构用于固定连接所述磁悬浮定子和所述轴向位移传感器，所述弹性密封管套设于所述轴向位移传感器的外周，所述弹性密封管的两端分别固定连接所述底壁和所述传感器连接机构。
5.根据权利要求2所述的磁悬浮装置，其特征在于，所述轴向位移传感器沿所述磁悬浮装置径向排列于所述腔室的外侧，所述轴向位移传感器与所述磁悬浮转子沿所述磁悬浮装置径向间隔排列。
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，所述至少一个传感器包括径向位移传感器，所述径向位移传感器用于检测所述磁悬浮转子的径向位移，其中所述径向位移传感器沿所述磁悬浮装置径向排列于所述腔室的外侧，所述径向位移传感器与所述磁悬浮转子沿所述磁悬浮装置径向间隔排列。
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，所述至少一个传感器包括旋转传感器，所述旋转传感器用于检测所述磁悬浮转子的旋转角度，其中所述旋转传感器沿所述磁悬浮装置径向排列于所述腔室的外侧，所述旋转传感器与所述磁悬浮转子沿所述磁悬浮装置径向间隔排列。
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，所述磁悬浮定子包括多个旋转电机和多个磁轴承，所述磁悬浮转子包括环形轭部、第一圆环凸部和多个齿部，所述第一圆环凸部和所述多个齿部固定于所述环形轭部的外周侧且沿所述磁悬浮装置轴向间隔分布，沿所述磁悬浮装置径向所述第一圆环凸部和所述多个齿部自所述环形轭部的外周面凸起，所述多个齿部沿所述磁悬浮装置周向间隔分布，每个所述旋转电机用于与至少一个所述齿部相互作用以驱动所述磁悬浮转子旋转，所述多个磁轴承用于与所述第一圆环凸部相互作用以驱动所...
【专利技术属性】
技术研发人员：方庆银，苏迎宾，张璞汝，
申请(专利权)人：深圳市新凯来工业机器有限公司，
类型：发明
国别省市：
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