一种承载装置及气相外延设备

技术领域

本发明属于半导体设备技术领域，具体涉及一种承载装置及气相外延设备。

背景技术

随着气相外延设备在半导体行业的广泛应用，平日维护及操作涉及到前置真空腔室承载台操作的次数也越来越多。目前使用的气相外延设备的前置真空腔室内承载台装置较为简单，大多数都是直线导轨、托盘架及托盘组成。而这种承载装置在我们日常维护中就会显得捉襟见肘，通常需要来回循环多次才能完成反应腔室内工件的拆卸及安装工作，大大降低了工作效率。且托盘在操作过程中还会移位，加大了放置工件的难度。

因此，为了解决上述问题，有必要开发一种设计合理且可以有效改善上述问题的一种承载装置及气相外延设备。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种承载装置及气相外延设备。

本发明的一方面提供一种承载装置，用于在前置真空腔室和反应腔室之间传输工件，所述前置真空腔室内设置有第一平移驱动机构，所述承载装置包括托盘组件、第二平移驱动机构和连接件；

所述第二平移驱动机构设置在所述托盘组件的背面，所述第二平移驱动机构通过所述连接件可移动地设置在所述第一平移驱动机构中；并且，

所述第一平移驱动机构驱动所述托盘组件沿第一方向平移，所述第二平移驱动机构驱动所述托盘组件沿第二方向平移，所述第一方向与所述第二方向不同。

可选的，所述托盘组件包括相对间隔设置的第一托盘和第二托盘，所述第一托盘背面设置有所述第二平移驱动机构；

所述承载装置还包括至少一个竖直驱动机构，所述竖直驱动机构设置在所述第一托盘和所述第二托盘之间，以驱动所述第二托盘升降。

可选的，所述竖直驱动机构包括固定套筒和伸缩件；所述固定套筒设置在所述第一托盘朝向所述第二托盘的一侧，所述伸缩件的第一端可伸缩地设置在所述固定套筒中，所述伸缩件的第二端与所述第二托盘抵接。

可选的，所述竖直驱动机构还包括设置在所述固定套筒外周壁上的按钮；

在所述按钮处于按下状态时，所述伸缩件向靠近或远离所述固定套筒的方向移动；

在所述按钮处于复位状态时，所述伸缩件固定在所述固定套筒中。

可选的，所述托盘组件的外侧壁设置有第一卡接件，所述反应腔室外锁具外围设置有保护罩，所述保护罩上设置有第二卡接件，所述第一卡接件卡设在所述第二卡接件中。

可选的，所述第二卡接件包括设置在所述保护罩上的固定卡板以及通过第一铰链与所述固定卡板活动连接的扣板，所述扣板卡设在所述第一卡接件中。

可选的，所述承载装置还包括支撑组件，所述支撑组件可折叠地设置在所述托盘组件的背面；

在所述托盘组件位于所述前置真空腔室内侧时，所述支撑组件处于折叠状态；

在所述托盘组件位于所述前置真空腔室外侧时，所述支撑组件处于打开状态，以支撑所述托盘组件。

可选的，所述支撑组件包括限位件、与所述限位件相对间隔设置的支撑件以及分别连接所述限位件和所述支撑件的联动轴，所述限位件和所述支撑件均可转动地设置在所述第一托盘上；

在所述托盘组件移动至所述前置真空腔室内侧时，带动所述限位件转动至第一限位位置，并通过所述联动轴带动所述支撑件转动至折叠状态；

在所述托盘组件移动至所述前置真空腔室外侧时，带动所述限位件转动至第二限位位置，并通过所述联动轴带动所述支撑件转动至打开状态。

可选的，所述支撑组件还包括滚动件和活动件；所述滚动件分别连接所述限位件和所述第一托盘，所述活动件分别连接所述支撑件和所述第一托盘。

本发明的另一方面提供一种气相外延设备，包括前置真空室、反应腔室以及承载装置，所述承载装置采用前文所述的承载装置。

本发明的承载装置及气相外延设备，该承载装置用于在前置真空腔室和反应腔室之间传输工件，前置真空腔室内设置有第一平移驱动机构，承载装置包括托盘组件、第二平移驱动机构和连接件；第二平移驱动机构设置在托盘组件的背面，第二平移驱动机构通过连接件可移动地设置在第一平移驱动机构中；并且，第一平移驱动机构驱动托盘组件沿第一方向平移，第二平移驱动机构驱动托盘组件沿第二方向平移，第一方向与第二方向不同。本发明的承载装置可使托盘组件在不同的方向平移，实现了反应腔室内维护所涉及工件的一次性进出，大大提高了工作效率，也降低了因多次进出而导致的工件破损的风险。

附图说明

图1为本发明一实施例承载装置的位置关系示意图；

图2为本发明一实施例承载装置的部分结构示意图；

图3为本发明另一实施例的前置真空腔室内第一平移驱动机构的结构示意图；

图4为本发明另一实施例的托盘组件中第二平移驱动机构结构示意图；

图5为本发明另一实施例的托盘组件中托盘的结构示意图；

图6为本发明另一实施例的托盘组件及竖直驱动机构的结构示意图；

图7为本发明另一实施例的竖直驱动机构的结构示意图；

图8为本发明另一实施例的竖直驱动机构的位置及结构示意图；

图9为本发明另一实施例的第一卡接件的位置及结构示意图；

图10为本发明另一实施例的第二卡接件的位置及结构示意图；

图11为本发明另一实施例的第一卡接件与第二卡接件卡接时的示意图；

图12为本发明另一实施例的第一卡接件与第二卡接件的位置关系示意图；

图13为本发明另一实施例的第二卡接件的局部放大结构示意图；

图14为本发明另一实施例的支撑组件呈打开状态时的结构示意图；

图15为本发明另一实施例的支撑组件呈折叠状态时的结构示意图；

图16为本发明另一实施例的支撑组件的具体结构示意图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

如图1和图2所示，本发明的一方面提供一种承载装置100，用于在前置真空腔室200和反应腔室300之间传输工件。如图3所示，前置真空腔室200内设置有第一平移驱动机构210，也就是说，在前置真空腔室200的底部设置有第一平移驱动机构210。如图1、图2和图4所示，承载装置100包括托盘组件110、第二平移驱动机构120和连接件（图中未标出），其中，如图5所示，本实施例中托盘组件110为内凹式的托盘。

如图4所示，第二平移驱动机构120设置在托盘组件110的背面，第二平移驱动机构120通过连接件可移动地设置在第一平移驱动机构210中。并且，如图3和图4所示，第一平移驱动机构210驱动托盘组件110沿第一方向平移，第二平移驱动机构120驱动托盘组件110沿第二方向平移，第一方向与所述第二方向不同。

需要说明的是，在本实施例中，第一平移驱动机构210和第二平移驱动机构120均为直线导轨，连接件为与直线导轨相对应的滑块。第一平移驱动机构210和第二平移驱动机构120也可以是其他的平移驱动机构，例如齿轮齿条、曲柄滑块等等，本实施例不做具体限定，只要能够实现托盘组件110沿不同的方向平移即可，可根据实际需要进行选择。

需要进一步说明的是，在本实施例中，第一平移驱动机构210沿托盘组件110的长度方向相对间隔设置有两个，第二平移驱动机构120沿托盘组件110的宽度方向相对间隔设置有两个，最终使托盘组件110能够实现前后左右4个方向上的移动。第一平移驱动机构210和第二平移驱动机构120的方向和个数本实施例不做具体限定，可以根据实际需要进行选择。

本发明的承载装置可使托盘组件在不同的方向平移，实现了反应腔室内维护所涉及工件的一次性进出，大大提高了工作效率，也降低了因多次进出而导致的工件破损的风险。

示例性的，如图6所示，托盘组件110包括相对间隔设置的第一托盘111和第二托盘112，第一托盘112背面设置有第二平移驱动机构120。也就是说，在下部托盘的背面设置有第二平移驱动机构120。承载装置100还包括至少一个竖直驱动机构130，竖直驱动机构130设置在第一托盘111和第二托盘112之间，以驱动第二托盘112升降。

需要说明的是，在本实施例中，如图6所示，第一托盘111和第二托盘112之间设置有四个竖直驱动机构130，四个竖直驱动机构130分别设置在第一托盘111和第二托盘112的四个角端处。竖直驱动机构130的个数和设置位置本实施例不做具体限定，可以根据实际需要进行选择。托盘组件110所采用的材料耐高温、不易变形，且能够保证其洁净度，本实施例对托盘组件的材料不进行限定，可根据具体需要进行选择。

示例性的，如图7和图8所示，竖直驱动机构130包括固定套筒131和伸缩件132，固定套筒131设置在第一托盘111朝向第二托盘112的一侧，伸缩件132的第一端可伸缩地设置在固定套筒131中，伸缩件132的第二端与第二托盘112抵接。在本实施例中，伸缩件132可以是伸缩杆，也可以是伸缩柱等，本实施例不做具体限定。同样的，竖直驱动机构130也可以是其他的装置，只要能够调整第二托盘112在竖直方向上的位置即可，本实施例不做具体限定。

示例性的，如图7和图8所示，竖直驱动机构130还包括设置在固定套筒131外周壁上的按钮133，在按钮133处于按下状态时，伸缩件132向靠近或远离固定套筒131的方向移动。在按钮133处于复位状态时，伸缩件132固定在固定套筒131中。

具体地，当需要增大第一托盘111和第二托盘112之间的位置时，按下按钮133，将伸缩件132远离固定套筒131的方向移动，移动到合适的位置时复位按钮133，将伸缩件132固定在固定套筒131中。当需要减小第一托盘111和第二托盘112之间的在竖直方向上的位置时，可以按下按钮133，将伸缩杆132朝向固定套筒131的方向移动，移动到合适的位置时复位按钮133，将伸缩件132固定在固定套筒131中。也就是说，通过按下或者复位按钮133，可以调整第一托盘111和第二托盘112之间的距离，以此驱动第二托盘112的升降，从而实现第二托盘112可操作空间的可变性。通过竖直驱动机构可以根据不同的需要调整第二托盘竖直方向上的位置，实现反应腔室内维护所涉及工件一次性进出，大大提高了工作效率，也降低了因多次进出而导致的工件破损的风险。

示例性的，如图9所示，托盘组件110的外侧壁设置有第一卡接件140，具体地，在第一托盘111的外侧壁设置有第一卡接件140。如图10所示，反应腔四周锁具外围设置有保护罩310，保护罩310上设置有第二卡接件311，如图11所示，第一卡接件140卡设在第二卡接件311中。第一卡接件140卡设在第二卡接件311中对托盘组件110具有固定及支撑的作用，最终实现托盘组件110的位置固定。

进一步优选地，图13所示为图12中区域A所示的第一卡接件140和第二卡接件311的局部放大图，第二卡接件311包括设置在保护罩310上的固定卡板311a以及与固定卡板311a活动连接的扣板311b，扣板311b卡设在第一卡接件140中。在本实施例中，固定卡板311a与扣板311b通过铰链311c活动连接，第一卡接件140为固定板。扣板311b通过铰链311c可以在保护罩310外侧壁竖直方向上0~180゜范围活动。当维护反应腔室300时，将托盘组件110拉出，将托盘组件110上的第一卡接件140卡设在保护罩310上的第二卡接件311中，至此便可以将反应腔室内安装及拆卸所涉及工件安全摆放至图11所示的第一托盘111及第二托盘112中，从而实现了工件的一次性进出，提高了工作效率，也降低了因多次进出而导致的工件破损的风险。

示例性的，如图14、图15和图16所示，承载装置100还包括支撑组件150，支撑组件150可折叠地设置在托盘组件110的背面，也就是设置在第一托盘111的背面。如图14所示，在托盘组件110位于前置真空腔室200外侧时，支撑组件150处于打开状态，以支撑固定托盘组件110。支撑组件对托盘组件起到支撑固定作用，提高了托盘组件的稳定性。如图15所示，在托盘组件110位于前置真空腔室200内侧时，支撑组件150处于折叠状态。

进一步优选地，如图16所示，支撑组件150包括限位件153、与限位件153相对间隔设置的支撑件151以及分别连接限位件153和支撑件151的联动轴152，限位件153和支撑件151均可转动地设置在第一托盘111上。在本实施例中，限位件153可以为限位板，支撑件151可以为支撑杆。

具体地，如图14所示，在托盘组件110移动至前置真空腔室200外侧时，带动限位件153转动至第二限位位置，并通过联动轴152带动支撑件151转动至打开状态。也就是说，使支撑件151垂直于手套箱400的底部，起到支撑固定整个托盘组件110的作用。其中，限位件153的第二限位位置也就是限位件153呈打开状态时的位置。

如图15所示，在托盘组件110移动至前置真空腔室200内侧时，带动限位件153转动至第一限位位置，并通过联动轴152带动支撑件151转动至折叠状态。也就是说，当托盘组件110从手套箱400推回至前置真空腔室200时，支撑组件150也跟随着托盘组件110的移动呈折叠状态，无需手动进行支撑件151的收放动作。其中，限位件153的第一限位位置也就是限位件153呈折叠状态时的位置。

示例性的，如图14和图15所示，支撑组件150还包括滚动件154和活动件155，在本实施例中，滚动件154可以为滚轮，活动件155可以是铰链，例如合页等等，本实施例不做具体限定。滚动件154分别连接限位件153和第一托盘111，将限位件153固定在第一托盘111上。活动件155分别连接支撑件151和第一托盘111，将支撑件151固定在第一托盘111上。

需要说明的是，本发明中所涉及的各项组件的材料不限于某种特定材料，但是要保证材料不易变形、耐高温且必定要有符合洁净室高洁净度的特性。

本发明的另一方面提供一种气相外延设备，包括前置真空室200、反应腔室300以及承载装置100，承载装置100采用前文所述的承载装置100。承载装置100的具体结构前文已经详细描述，在此不再赘述。

本发明提供的气相外延设备通过利用前置真空腔室内部空间及反应腔室自身的外部构造，可通过调整承载装置中托盘组件的位置来实现反应腔室内维护所涉及工件的一次性进出，同时支撑组件还能够保证托盘组件的稳定性，大大提高了工作效率，也降低了因多次进出而导致的工件破损的风险。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。