外延设备的气浮传输系统、方法及外延设备技术方案

本发明专利技术涉及外延生长技术领域，具体公开了一种外延设备的气浮传输系统、方法及外延设备，其中，系统包括：传输底座，具有朝上设置的气浮通道，气浮通道具有阵列设置多个气浮管组；托盘，用于承托衬底，放置在传输底座上；传输底座包括固定在外延设备的反应腔中的第一气浮底座及固定在反应腔外的第二气浮底座；位置检测组件，用于获取托盘的位置信息；多个进出气组件，分别与每个气浮管组连接，用于朝向气浮管组送气或吸气；控制器，与位置检测组件及进出气组件电性连接；控制器用于根据位置信息控制不同进出气组件进气或吸气以驱动托盘在气浮通道上位移；该系统解决了反应腔高温环境影响传输机械臂及其上夹具的使用寿命的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
外延设备的气浮传输系统、方法及外延设备


[0001]本申请涉及外延生长
，具体而言，涉及一种外延设备的气浮传输系统、方法及外延设备。

技术介绍

[0002]SIC（碳化硅）外延设备是第三代半导体技术里面的核心工艺装备，用于在衬底表面外延生长一层高质量的SIC薄膜材料。
[0003]作为碳化硅外延设备来说，它由以下若干部分组成：传送腔、反应腔、真空载片室（loadklock）、缓冲腔。其中传送腔的作用是在各个腔室之间进行传片，主要是依靠传输机械臂进行传输。
[0004]SIC外延生成反应需在1700℃附近进行，在外延生长完成后，反应腔需要冷却至900℃附近进行上下料操作，传输机械臂需要深入900℃的高温下的反应腔中进行上下料操作，该高温环境严重影响了传输机械臂及其上夹具的使用寿命。
[0005]针对上述问题，目前尚未有有效的技术解决方案。

技术实现思路

[0006]本申请的目的在于提供一种外延设备的气浮传输系统、方法及外延设备，通过改变衬底上下料操作的处理方式以解决反应腔高温环境影响传输机械臂及其上夹具的使用寿命的问题。
[0007]第一方面，本申请提供了一种外延设备的气浮传输系统，用于传输衬底，所述系统包括：传输底座，具有朝上设置的气浮通道，所述气浮通道具有等距设置多个气浮管组；托盘，用于承托衬底，放置在所述传输底座上；所述传输底座包括固定在所述外延设备的反应腔中的第一气浮底座及固定在所述反应腔外的第二气浮底座；位置检测组件，设于所述传输底座一侧，用于获取所述托盘的位置信息；多个进出气组件，分别与每个所述气浮管组连接，用于朝向所述气浮管组送气或吸气；控制器，与所述位置检测组件及进出气组件电性连接；所述控制器用于根据所述位置信息控制不同所述进出气组件进气或吸气以驱动所述托盘在所述气浮通道上位移。
[0008]本申请外延设备的气浮传输系统设有连通于外延设备反应腔内外的气浮通道，并能通过控制器驱动托盘在气浮通道上进行位移，使得托盘能带动衬底在反应腔内外位置转移，外延设备的传输机械臂能在反应腔外进行衬底的上下料操作。
[0009]所述的外延设备的气浮传输系统，其中，所述气浮通道包括位于所述第一气浮底座上的第一通道和位于所述第二气浮底座上的第二通道，所述第一通道的宽度小于所述第
二通道的宽度，所述第一通道与所述第二通道平滑过渡。
[0010]在该示例中，托盘从第二通道进入第一通道的过程为携带衬底进行上料操作的过程，托盘从第一通道进入第二通道的过程为携带衬底进行下料操作的过程；其中，下料过程携带的衬底为长满晶体的衬底，将第二通道的宽度设置为大于第一通道的宽度，可避免托盘在下料操作过程中与第二通道边缘碰撞而产生振荡损失晶体；第一通道与第二通道平滑过渡确保在上料操作时托盘能携带衬底定向输送至反应腔内预设的外延生长位置上。
[0011]所述的外延设备的气浮传输系统，其中，所述系统还包括：第一插板阀，设置在所述第一气浮底座和所述第二气浮底座之间，用于密封隔绝所述第一气浮底座和所述第二气浮底座之间的气浮通道。
[0012]所述的外延设备的气浮传输系统，其中，每个所述气浮管组包括多个直线排列的气浮管道，所述气浮管道的排列方向与所述气浮通道的延伸方向垂直。
[0013]该示例的外延设备的气浮传输系统利用第一插板阀阻断或导通气浮通道，能避免反应腔内热量散失至外部。
[0014]所述的外延设备的气浮传输系统，其中，所述进出气组件包括：阀岛，与所述气浮管组连接且与所述控制器电性连接；进气组件，与所述阀岛连接；出气组件，与所述阀岛连接；所述阀岛用于切换所述进气组件及所述出气组件与所述气浮管组的导通状态。
[0015]所述的外延设备的气浮传输系统，其中，所述位置检测组件为距离传感器，设于所述第二气浮底座远离所述第一气浮底座的一侧，用于获取所述托盘相对于所述第二气浮底座边缘的位置信息。
[0016]所述的外延设备的气浮传输系统，其中，所述气浮通道位于所述反应腔内的末端具有与所述托盘边缘形状契合的槽边。
[0017]第二方面，本申请还提供了一种外延设备的气浮传输方法，用于传输衬底，所述方法应用在外延设备的气浮传输系统中，所述系统包括：传输底座，具有朝上设置的气浮通道，所述气浮通道具有等距设置多个气浮管组；托盘，用于承托衬底，放置在所述传输底座上；所述传输底座包括固定在所述外延设备的反应腔中的第一气浮底座及固定在所述反应腔外的第二气浮底座；位置检测组件，设于所述传输底座一侧，用于获取所述托盘的位置信息；多个进出气组件，分别与每个所述气浮管组连接，用于朝向所述气浮管组送气或吸气；包括以下步骤：获取所述位置信息及位移指令；根据所述位移指令确定所述托盘的移动方向信息；基于所述移动方向信息和所述位置信息通过所述进出气组件控制位于所述托盘前进方向侧的气浮管组吸气，并控制位于所述托盘底部的气浮管组送气。
[0018]本申请外延设备的气浮传输方法能基于位移指令确定托盘的移动方向信息，并能根据移动方向信息和托盘的位置信息控制不同的气浮管组进行送气或吸气，以定向驱动托
盘在气浮通道上进行位移，使得托盘能带动衬底在反应腔内外位置转移，外延设备的传输机械臂能在反应腔外进行衬底的上下料操作，解决了反应腔高温环境影响传输机械臂及其上夹具的使用寿命的问题。
[0019]第三方面，本申请还提供了一种外延设备，所述外延设备包括：如第一方面提供的外延设备的气浮传输系统；上下料系统；设于所述外延设备的气浮传输系统一侧，用于对位于所述第二气浮底座上的托盘进行衬底上料或衬底下料处理；反应系统，包括所述反应腔。
[0020]本申请外延设备增设了外延设备的气浮传输系统，使得本申请的外延设备设有连通于外延设备反应腔内外的气浮通道，并能通过控制器驱动托盘在气浮通道上进行位移，使得托盘能带动衬底在反应腔内外位置转移，外延设备的传输机械臂能在反应腔外进行衬底的上下料操作。
[0021]所述的外延设备，其中，所述气浮通道位于所述反应腔内的末端具有气浮沉槽，所述气浮沉槽中部设有气浮孔，所述反应系统还包括与所述气浮孔连接的气浮气体输送组件。
[0022]由上可知，本申请提供了一种外延设备的气浮传输系统、方法及外延设备，其中，该系统与传统的外延设备的上下料方式相比，设有连通于外延设备反应腔内外的气浮通道，并能通过控制器驱动托盘在气浮通道上进行位移，使得托盘能带动衬底在反应腔内外位置转移，外延设备的传输机械臂能在反应腔外进行衬底的上下料操作，解决了反应腔高温环境影响传输机械臂及其上夹具的使用寿命的问题。
附图说明
[0023]图1为本申请实施例提供的气浮传输系统中传输底座和托盘配合的立体结构示意图。
[0024]图2为本申请实施例提供的气浮传输系统中传输底座、托盘及一个进出气组件配合的侧向剖视结构示意图。
[0025]图3为进出气组件的结构示意图。
[0026]图4为本申请实施例提供的气浮传输系统的电控结构示意图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种外延设备的气浮传输系统，用于传输衬底，其特征在于，所述系统包括：传输底座，具有朝上设置的气浮通道，所述气浮通道具有等距设置多个气浮管组；托盘，用于承托衬底，放置在所述传输底座上；所述传输底座包括固定在所述外延设备的反应腔中的第一气浮底座及固定在所述反应腔外的第二气浮底座；位置检测组件，设于所述传输底座一侧，用于获取所述托盘的位置信息；多个进出气组件，分别与每个所述气浮管组连接，用于朝向所述气浮管组送气或吸气；控制器，与所述位置检测组件及进出气组件电性连接；所述控制器用于根据所述位置信息控制不同所述进出气组件进气或吸气以驱动所述托盘在所述气浮通道上位移。2.根据权利要求1所述的外延设备的气浮传输系统，其特征在于，所述气浮通道包括位于所述第一气浮底座上的第一通道和位于所述第二气浮底座上的第二通道，所述第一通道的宽度小于所述第二通道的宽度，所述第一通道与所述第二通道平滑过渡。3.根据权利要求1所述的外延设备的气浮传输系统，其特征在于，所述系统还包括：第一插板阀，设置在所述第一气浮底座和所述第二气浮底座之间，用于密封隔绝所述第一气浮底座和所述第二气浮底座之间的气浮通道。4.根据权利要求1所述的外延设备的气浮传输系统，其特征在于，每个所述气浮管组包括多个直线排列的气浮管道，所述气浮管道的排列方向与所述气浮通道的延伸方向垂直。5.根据权利要求1所述的外延设备的气浮传输系统，其特征在于，所述进出气组件包括：阀岛，与所述气浮管组连接且与所述控制器电性连接；进气组件，与所述阀岛连接；出气组件，与所述阀岛连接；所述阀岛用于切换所述进气组件及所述出气组件与所述气浮管组的导通状态。6.根据权利要求1所述的外延设备的气浮传...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桑田，梁启恒，毛朝斌，戴科峰，王鑫，仇礼钦，
申请(专利权)人：季华实验室，
类型：发明
国别省市：