CN117660935A - 一种基座、化学气相沉积装置及处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基座、化学气相沉积装置及处理系统，该基座包含：基片托盘，用于承载基片，包括内盘和外盘，所述内盘嵌接在所述外盘上；所述基片可放置在所述内盘上方，且所述基片在所述内盘上的投影面积大于所述内盘的上表面积；第一支撑机构，其顶部与所述基片托盘中的外盘下表面接触，支撑所述基片托盘；所述外盘下方设置有可升降的第一顶升机构，所述第一顶升机构在上升时与所述外盘底部接触以举高外盘，使外盘从第一支撑机构上分离；通过机械手伸入被举高的外盘下方，将承载有基片的基片托盘取出。其优点是：通过可分离的内盘和外盘，配合第一顶升机构和第二顶升机构将基片从内盘和外盘上分离，实现取放基片的全自动化操作，减少污染。

Description

一种基座、化学气相沉积装置及处理系统

技术领域

本发明涉及半导体设备领域，具体涉及一种基座、化学气相沉积装置及处理系统。

背景技术

第三代半导体碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)具备高热导率、高击穿场强、高饱和电子漂移速率等物理特性，因此其天然适合对高温、高功率、高压、高频以及抗辐射等恶劣条件要求较高的应用，被视为电力电子领域的颠覆性技术。

用于制备第三代半导体材料的CVD设备(化学气相沉积设备，例如GaN on SiliconMOCVD、SiC CVD等设备)是一种集真空、高温、高速旋转等技术为一体的高科技装备。反应气体流经被加热的基片(即衬底)表面，发生化学反应生成GaN、SiC或其他材料的单晶薄膜。区别于传统的MOCVD(金属有机化合物化学气相沉淀)工艺，第三代半导体采用的基片是单晶硅基片或SiC基片，目前主流的基片尺寸是：硅基片：8寸或12寸；SiC基片：4寸或6寸，目前在往8寸发展。

由于基片的材料和尺寸限制，第三代半导体设备基本上采用单片机的设计，即基片托盘上只放一片基片，每次工艺完成后，需要将已完成的基片从反应腔中移出，然后放置一片新基片，再进行下一轮工艺。目前更换基片的方法有三种：第一种是将基片托盘和基片一起从反应腔中取出，手动取放基片；第二种是将基片托盘和基片一起从反应腔中取出，利用伯努利吸盘配合机械手从基片正面吸住基片，实现自动取放片；第三种是在基片托盘上打孔，利用lift pin(顶针)将基片从托盘上顶起，再将基片单独从反应腔中取出。以上3种更换基片的方法存在的缺陷如下：第一种方法取放基片的效率低，且在更换基片的过程中会引入particle(污染颗粒物)；第二种方法由于使用伯努利吸盘从基片正面吸住基片，因此会对基片正面造成污染和损坏；第三种方法，由于基片托盘上开设有通孔，会影响基片托盘表面的温度均匀性，且无法将基片托盘从腔体中取出清洗。

因此，需要对现有的化学气相沉积装置进行改进以实现全自动取放基片，提高基片的更换效率，减少对基片的污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基座、化学气相沉积装置及处理系统，将该基座中的基片托盘设置成可分离的内盘和外盘，通过设置第一顶升机构将外盘和内盘从第一支撑机构上分离，之后通过第二顶升机构将基片和内盘从外盘分离，进而实现取放基片的全自动化无人操作，以减少人为和机械污染。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种基座，包括：

基片托盘，用于承载基片，包括内盘和外盘，所述内盘嵌接在所述外盘上，且得到外盘的支撑，所述基片可放置在所述内盘上方，且所述基片在所述内盘上的投影面积大于所述内盘的上表面积；

第一支撑机构，其顶部与所述基片托盘中的外盘下表面接触，用于支撑所述基片托盘；

所述外盘下方设置有可升降的第一顶升机构，所述第一顶升机构在上升时与所述外盘底部接触以举高外盘，使外盘从第一支撑机构上分离；通过机械手伸入被举高的外盘下方，将承载有基片的基片托盘取出。

优选地，可以利用设置在所述内盘正下方的第二顶升机构将所述内盘顶升举起，使支撑有基片的内盘从外盘上分离，通过托举所述基片的下表面从所述内盘上取走基片。

优选地，所述基片托盘用于承载单片基片。

优选地，所述外盘上表面设置有一凹陷部，使内盘嵌接在所述凹陷部中。

优选地，所述凹陷部的形状包括圆盘形、圆环形或开口圆环形，所述内盘形状与所述凹陷部形状相匹配。

优选地，所述第二顶升机构穿过外盘底部，使第二顶升机构顶部与所述内盘底部接触，举升内盘使内盘从外盘上分离。

优选地，所述外盘设置有一镂空部，所述外盘的内侧壁上延伸有一第一接触部，所述内盘边缘搭接在第一接触部上，使所述内盘得到所述第一接触部的支撑。

优选地，所述镂空部的形状包括圆盘形、圆环形或开口圆环形，所述内盘形状与所述镂空部形状相匹配。

优选地，所述内盘的边缘还设置有一第二接触部，所述第一接触部上表面与所述第二接触部下表面接触，使所述第二接触部搭接在所述第一接触部上方。

优选地，所述第一接触部的形状为一第一台阶，所述第二接触部的形状为一第二台阶，且第二台阶与第一台阶互相咬合，使所述内盘与所述外盘的上下表面处于同一平面。

优选地，所述第一接触部形状为一第一倾斜面，所述第二接触部形状为一第二倾斜面，且第一倾斜面和第二倾斜面互相匹配，使第二倾斜面得到第一倾斜面的支撑。

优选地，所述外盘上表面设置有第一支撑台用于支撑基片，使基片与基片托盘的上表面形成一加热缝隙。

优选地，所述内盘上还设置有第二支撑台用于支撑基片，以减小基片与内盘的接触面积，减小污染。

优选地，所述第二支撑台的高度低于所述第一支撑台的高度，以形成所述加热缝隙。

优选地，所述基座还包括若干个加热器，设置在所述基片托盘的下方，且与所述第一顶升机构错位设置。

一种化学气相沉积装置，包括：反应腔；设置在所述反应腔上部的喷淋头组件；其特征在于，所述喷淋头组件下方设置有所述的基座，反应气体通过所述喷淋头组件传输至反应腔内，以对所述基座上承载的基片进行处理。

优选地，所述化学气相沉积装置适用于SiC沉积工艺。

优选地，所述反应腔的侧壁开设有传片口，所述第一顶升机构将支撑有基片的基片托盘从第一支撑机构上分离，机械手通过所述传片口将分离后的基片托盘从反应腔中取出。

一种处理系统，包括：至少一个化学气相沉积装置，其内部设置有所述的基座；通过所述基座中的第一顶升机构将承载有基片的基片托盘顶起；至少一个传输腔与所述化学气相沉积装置相连通，其内部设置有机械手，用于将所述基片托盘从化学气相沉积装置中取出；至少一个基片分离腔与所述传输腔相连通，用于放置通过机械手从化学气相沉积装置中取出的承载有基片的基片托盘；该基片分离腔内设置有第二顶升机构，通过该第二顶升机构将内盘和基片从外盘上分离，利用机械手伸入基片下方将基片从内盘上分离取出。

优选地，所述基片分离腔内设置有第二支撑机构，用于支撑从化学气相沉积装置中取出的承载有基片的基片托盘。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

本发明的一种基座、化学气相沉积装置及处理系统，该基座通过将其包含的基座托盘设置成可分离的内盘和外盘，所述内盘嵌接在所述外盘上，使第一顶升机构抬升外盘时，能够同时将将内盘和外盘抬高，从第一支撑机构上分离，进而通过机械手将外盘和内盘一起从反应腔中取出；通过第二顶升机构将承载有基片的内盘抬升，使基片和内盘从外盘上分离，通过托举基片下表面，将基片从内盘上取下，实现全自动传盘和取放基片，减少人工污染，提升取放基片的效率。

进一步，所述内盘和外盘上还设置有支撑台，使基片和基片托盘的上表面形成一加热缝隙，形成辐射加热，保证了基片的化学沉积均匀性的效果；此外，内盘和外盘具有多种形状和不同的嵌接方式，扩大了该基座的适用基片尺寸范围，能够承载多种不同尺寸的基片。

附图说明

图1为本发明的一种基座示意图；

图2为本发明的一种基座中的基片托盘的整体被举高的示意图；

图3为本发明的一种基座中的基片托盘的内盘被举高的示意图；

图4为本发明的一种基座中的基片托盘的内盘与外盘嵌接的示意图；

图5为本发明的又一种基座中的基片托盘的内盘与外盘嵌接的示意图；

图6为本发明的一种基座中的基片托盘的外盘镂空且内盘为开口圆环的俯视图；

图7为本发明的一种基座中的基片托盘的内盘与外盘接触部为倾斜面的示意图；

图8为本发明的一种基座中的基片托盘上的第一支撑台和第二支撑台的示意图；

图9为本发明的另一种基座中的基片托盘的内盘与外盘嵌接的示意图；

图10为本发明的再一种基座中的基片托盘的内盘与外盘嵌接的示意图；

图11为本发明的一种化学气相沉积装置的示意图；

图12为本发明的一种处理系统的示意图；

图13为本发明的又一种处理系统的示意图；

图14为本发明的一种处理系统中的基片分离腔的示意图。

图15为本发明的一种处理系统中的两种机械手取放基片的示意图，其中，图15(a)为单指机械手，图15(b)为双指机械手。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”、“具有”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。

需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明一实施例的目的。

实施例一

如图1和图2结合所示，为本发明的一种基座，其包含：用于承载基片102的基片托盘101，包括内盘110和外盘120，所述内盘110嵌接在所述外盘120上，使内盘110得到外盘120的支撑，所述基片102可放置在所述内盘110上方，且所述基片102在所述内盘110上的投影面积大于所述内盘110的上表面积；第一支撑机构103，其顶部与所述基片托盘101中的外盘120下表面接触，用于支撑所述基片托盘101；所述外盘120下方设置有可升降的第一顶升机构104，所述第一顶升机构104在上升时与所述外盘120底部接触以举高外盘120，使外盘120从第一支撑机构103上分离；通过第一机械手301伸入被举高的外盘120下方，将承载有基片102的基片托盘101整体取出。

具体的，在本实施例中提供的一种外盘支撑内盘的结构，如图1和图2所示，所述外盘120上开设有圆盘形镂空部121，该镂空部121与内盘110大小相匹配；所述外盘120的内侧壁向圆盘形镂空部121的圆心延伸有一环形的第一接触部122，用于提供支撑力给内盘110边缘；所述内盘110为一实心圆盘，当内盘110放置在外盘120上时，其边缘正好搭接在所述第一接触部122上，使所述内盘110得到所述第一接触部122的支撑，进而嵌接在所述外盘120上，使得外盘120被第一升降机构104举高时，能够带动内盘110一起被举高，实现基片托盘整体从第一支撑机构103上分离。

当然在本发明的其他优选实施例中，所述第一接触部122也可以是除上述的环形结构以外的其他结构，例如所述第一接触部可以是多个间隔设置在外盘120的内侧壁上的凸块，同样能够为内盘110提供支撑力，使得内盘110得到外盘120的支撑。因此在此不对第一接触部122的具体结构进行限定。后续所有实施例中，均以环形的第一接触部作为示例进行描述。

进一步，如图3所示，当基片托盘101从第一支撑机构103上分离后，可以利用设置在内盘110正下方的第二顶升机构312将所述内盘110从外盘120的第一接触部122上顶升举起，使支撑有基片102的内盘110从外盘120上分离，再通过第二机械手302托举所述基片102的下表面从所述内盘110上取走基片102。其中，所述第一机械手301和第二机械手302可以是同一个机械手或不同的机械手，可以根据实际情况选择。

其中，结合图1和图3所示，所述基片托盘101用于承载单片基片，由于基片102在所述内盘110上的投影面积大于所述内盘110的上表面积，所以当基片102、内盘110和外盘120同心组装完成时，基片102的底面会有一部分不被内盘110支撑而暴露出来，从而在内盘110将基片102顶起时，第二机械手302可以通过基片102下表面暴露出来的部分将基片102从内盘110上取走。

本实施例提供的另一种外盘支撑内盘的结构如图4所示，与上述实施例相同的是，所述外盘120上开设有圆盘形镂空部121，且该外盘120的内侧壁向圆盘形镂空部121的圆心延伸有一第一接触部122；不同之处在于：所述内盘110的底部边缘还设置有一第二接触部111，其形状大小与所述第一接触部122相匹配，将内盘110嵌接在所述外盘120上时，所述第一接触部122上表面与第二接触部111下表面接触，使所述第二接触部111搭接在所述第一接触部122上方；具体的，如图4(b)所示，所述第一接触部122的形状为第一台阶，所述第二接触部111的形状为第二台阶，且第二台阶与第一台阶相互匹配；当第二接触部111的第二台阶与第一接触部122的第一台阶互相咬合时，如图4(a)所示，所述内盘110与所述外盘120的上下表面处于同一平面，可有效提升基片处理工艺中的加热均匀性，进而提高化学气相沉积薄膜的厚度均匀性。

本实施例提供的又一种外盘支撑内盘的结构如图5和图6结合所示，该外盘120上同样开设有一镂空部121’，但本实施例中的镂空部121’在平行于外盘120的面内可以为一整体圆环形或一开口圆环形(即月牙形)，且所述内盘110’与该镂空部121’的结构相匹配。

后续以如图6所示的开口圆环形镂空部121’为例进行说明；所述外盘120的两侧内侧壁均向着开口圆环形镂空部121’延伸有一第一接触部122’，用于支撑内盘110’边缘；所述内盘110’的形状为与该开口圆环形镂空部121’相匹配的开口圆环，当内盘110’放置在外盘120上时，其两侧边缘对应搭接在所述第一接触部122’上，使所述内盘110’得到所述第一接触部122’的支撑，进而嵌接在所述外盘120上，使得外盘120被第一升降机构104举高时，能够带动内盘110’一起被举高，实现基片托盘整体从第一支撑机构103上分离。

同样的，为了使嵌接后的内盘110’和外盘120的上下表面在同一水平面，如图5(a)所示，所述内盘的两侧边缘还设置有一第二接触部111’，通过所述第一接触部122’上表面与第二接触部111’下表面接触，所述第二接触部111’搭接在所述第一接触部122’上方；具体的，如图5(b)所示，所述第一接触部122’的形状为第三台阶，所述第二接触部111’的形状为第四台阶，且第三台阶与第四台阶相互咬合，形成上下表面处于同一平面的可分离的内盘与外盘的结构。

进一步，在本实施例提供的再一种外盘支撑内盘的结构如图7所示，在外盘120上开设有圆盘形镂空部121的基础上，设置所述外盘120上的第一接触部122的形状为一环形的第一倾斜面，设置所述内盘110上的第二接触部111的形状为一环形对的第二倾斜面，且第一倾斜面和第二倾斜面互相匹配，使第二倾斜面得到第一倾斜面的支撑。需要说明的是，所述内盘110的上表面直径大于其下表面的直径，以形成上宽下窄的倾斜面结构，进而使内盘110的第二接触部111能够搭接在外盘120的第一接触部122上。通过设置相互匹配的倾斜面接触部，增大了内盘和外盘的接触面积，使内盘和外盘传热效率更高，提升内盘和外盘的加热均匀度，进而提升化学气相沉积的均匀程度。同样的，该倾斜面结构的接触部也适用于镂空部为圆环形或开口圆环形的实施例中，在此不再赘述。

其中，在本实施例中，如图1所示，所述第一支撑机构103为一支撑环，使第一顶升机构104能够设置在所述支撑环内，且位于外盘120下方；所述基片托盘101的下方还设置有若干个加热器105，且所述加热器105与所述第一顶升机构104错位设置，保证第一顶升机构104升高时与基片托盘101中的外盘120接触，进而抬高基片托盘101，使基片托盘101从所述支撑环上分离。

在其他实施例中，所述第一支撑机构103还可以是多个沿基片托盘的周向均匀设置的分离支撑杆，或实心支撑柱；若所述第一支撑机构103为实心支撑柱，则需要在实心支撑柱中沿竖直方向开设顶升通道，用于设置第一顶升机构104，使第一顶升机构能够沿该顶升通道升高，实现顶起基片托盘101的目的；同样的，在所述实心支撑柱的上表面(即与基片托盘下表面接触的表面)还需要开设有若干个加热凹槽，用于放置加热器105，以提供化学气相沉积所需的热量。

进一步，如图1所示，所述第一顶升机构104为至少两个分离的顶升杆(图中显示有两个分离的顶升杆)，其均匀设置在外盘120下方，使其抬升基片托盘时更加稳定；每个所述顶升杆的底部连接有驱动电机，用于驱动顶升杆同步上升或同步下降。同样的，所述第一顶升机构104的形状还可以是一顶升环，当顶升环上升时，其顶部与所述外盘120下表面接触，以提供支撑力给外盘120，进而抬高外盘120，使其从第一支撑机构103上分离。

为了实现辐射加热，如图8所示，所述外盘102上表面设置有若干第一支撑台124，用于支撑基片102，使基片102与基片托盘101的上表面形成一加热缝隙，不仅实现辐射加热，而且使加热器105提供的温度分布更加均匀。进一步，所述内盘110上表面设置有若干第二支撑台112，同样用于支撑基片102；需要说明的是，所述第二支撑台112的高度低于所述第一支撑台124的高度，使基片102放置在第一支撑台124时，基片102与内盘110上的第二支撑台112之间仍存在加热缝隙，使其不会因为存在第二支撑台112而导致基片与第二支撑台112接触，进而产生加热不均匀的现象。其中，所述第一支撑台124和第二支撑台112的形状可以为圆柱、圆锥、球形或长条形。本发明通过设置第一支撑台和第二支撑台，不仅实现了辐射加热使热传导更为均匀，同时还减小了基片下表面与基片托盘上表面的接触面积，进而减少了基片的接触污染。

实施例二

本实施例由于其结构、作用与上述的实施例一基本相同，所以对重复的结构、作用省略说明。与实施例一相比，本实施例的主要改进点在于，内盘与外盘的嵌接方式，以下对不同的结构、作用进行说明。

在本实施例中，如图9所示，所述外盘120上设置有一凹陷部123，即外盘120的底部不镂空，使外盘120上表面形成与内盘形状大小相匹配的所述凹陷部123，用于放置内盘110；进一步，如图9(a)所示，当所述内盘110放置在所述凹陷部123时，其上表面与外盘120上表面在同一水平面(即内盘110的厚度与所述凹陷部123的深度相同)，可以使基片102与内盘110和外盘120的上表面完全均匀接触，以提高基片托盘的传热均匀性。

当利用设置在所述内盘110正下方的第二顶升机构312将所述内盘110顶升举起时，如图9(b)所示，所述第二顶升机构312穿过外盘120底部，使第二顶升机构312顶部与所述内盘110底部接触，第二顶升机构312举高所述内盘110，使内盘110从外盘120上分离。其中，外盘120的凹陷部123的底部通过开孔，使第二顶升机构312能够穿过外盘120的底部，实现其与内盘110底部的接触。

进一步，如图9所示，所述第二顶升机构312为至少两个分离的顶升杆(图中显示有两个分离的顶升杆)，其均匀设置在内盘110下方，当两个分离的顶升杆被举高时，所述两个分离顶升杆分别穿过外盘120底部设置的两个通孔，与内盘110底部接触抬高内盘，使其抬升承载有基片的内盘时更加稳定；同样的，所述第二顶升机构312的形状还可以是一顶升环，此时外盘120的凹陷部123的底部设置有环形槽；当顶升环上升时，其穿过外盘120的凹陷部123的底部的环形槽，使其顶部与所述内盘110的下表面接触，以提供支撑力给内盘110，进而抬高内盘110，使其从外盘120上分离。

在本实施例中，如图9所示，该外盘120上的凹陷部123的形状为一圆盘形，其对应的内盘110的形状是与该凹陷部123形状相匹配的圆盘，使内盘110恰好能够嵌接在该外盘120的凹陷部123中，使内盘110与外盘120的接触更为紧密，达到了更好的传热效果。

进一步，在本实施例提供的再一凹陷部形状如图10所示，该外盘120上的凹陷部123’的形状为一整体圆环形或一开口圆环形(即月牙形)，其对应的内盘110的形状是与该凹陷部123’形状相匹配的圆环或开口圆环，使内盘圆环110恰好能够嵌接在该外盘120的圆环形凹陷部123’或开口圆环形凹陷部中。通过将凹陷部和内盘设置成圆环形或开口圆环形，减小了内盘上表面与基片的接触面积，不仅减少了基片污染，还提升了基片成品率。

如图11所示，本发明还提供一种化学气相沉积装置，适用于SiC沉积工艺；所述化学气相沉积装置包括反应腔201，设置在所述反应腔201上部的喷淋头组件202，所述喷淋头组件202下方设置有实施例一或实施例二中所述的基座；所述反应腔201的底部还设置有旋转底座203，用于支撑所述基座；所述旋转底座203的底部还连接有一旋转电机204，带动旋转底座203旋转，进而带动旋转底座203上的基座旋转，使化学气相沉积反应更为均匀。

具体的，此处以图11中所示的基片托盘结构为例，本实施例中的反应腔201内设置的基座包括：基片托盘101，其包括内盘110和外盘120，用于承载有基片102；所述外盘120上设有圆盘形镂空部121，其内侧壁延伸有第一接触部122；所述内盘110为实心圆盘，其边缘搭接在第一接触部122上，使所述内盘110嵌接在所述外盘120上；第一支撑机构103，其顶部与所述基片托盘101中的外盘120下表面接触，底部与旋转底座203上表面固定连接，用于支撑所述基片托盘101；所述基片托盘101的下方还设置有多个加热器105，用于提供反应热量；当化学气相沉积装置用于SiC沉积工艺时，反应气体通过所述喷淋头组件202传输至反应腔201内，旋转电机204带动旋转底座203上的基座，以对所述基座上承载的基片102进行处理。

进一步，如图11所示，所述外盘120下方设置有可升降的第一顶升机构104；所述第一顶升机构104与多个所述加热器105错位设置，所述第一顶升机构104的底部连接有驱动电机(图中未示)。当化学气相沉积装置反应完成后，驱动电机驱动第一顶升机构104上升，使第一顶升机构104的顶部与所述外盘120底部接触举高外盘120，将外盘120从第一支撑机构103上分离。

当然，在关于化学气相沉积装置的其他实施例中，上述描述的任意一种关于基片托盘的实施例，均可用于其中，在此不再赘述。

再进一步，为了从反应腔201中取出承载有处理完成基片的基片托盘101，所述反应腔201的侧壁还设置有传片口205，通过所述第一顶升机构104将支撑有基片102的基片托盘101从第一支撑机构103上分离，机械手能够通过该传片口205将分离后的基片托盘101从反应腔201中取出，以及将承载有未处理基片的基片托盘101放置在第一支撑机构103上。基片托盘101取出后放在反应腔201外部的第二支撑机构上，然后通过位于内盘110下方的第二顶升机构将基片与内盘110分离。

如图12所示，本发明还提供一种处理系统，其包括：多个化学气相沉积装置200，其内部设置有实施例一或实施例二中所述的基座；通过所述基座中的第一顶升机构104将承载有基片的基片托盘104顶起；一个传输腔320与所述化学气相沉积装置200相连通，其内部设置有第一机械手301，用于将所述基片托盘104从化学气相沉积装置200中取出；多个与所述传输腔320连通的基片分离腔310，用于放置通过第一机械手301从化学气相沉积装置中取出的承载有基片的基片托盘104。需要说明的是，化学气相沉积装置200和基片分离腔300的数量可以根据实际情况设置，需要保证每个化学气相沉积装置通过至少一个传输腔与至少一个基片分离腔连通。

进一步，如图12和图14结合所示，所述基片分离腔310内设置有第二支撑机构311，用于支撑从化学气相沉积装置200中取出的承载有基片102的基片托盘101；同时，所述基片分离腔310内还设置有第二顶升机构312；所述第二顶升机构312的底部与设置在基片分离腔310底部的升降底座313的上表面连接；所述升降底座313的下表面连接有升降电机314；所述升降电机314通过控制升降底座313的升高，带动第二顶升机构312的升高，使第二顶升机构312的顶部与内盘110的下表面接触，承载有基片102的内盘110被第二顶升机构312抬高，使内盘110和基片102从外盘上分离，利用第一机械301伸入基片102下方将基片102从内盘110上分离取出。

如图13所示，本发明还提供另一种处理系统，其包括两个传输腔，分别为第一传输腔321和第二传输腔322；每个所述传输腔内设置有一个机械手，在本实施例中，所述第一传输腔321内设置有第三机械手303，所述第二传输腔内设置有第四机械手304；所述第一传输腔321通过传输通道323与第二传输腔322连通；其中，第一传输腔321为真空状态，第二传输腔322为真空状态或大气状态。通过设置两个传输腔，可以将处理完成的基片从第一传输腔321传输至第二传输腔322进行下一步处理或测试，两个传输腔相互独立，有利于在各自传输腔内完成工艺处理，而不受彼此影响。

进一步，如图13所示，由于第一传输腔321为真空状态，因此与所述第一传输腔321相连通的腔室均为化学气相沉积装置200，用于完成对基片的工艺处理；所述第二传输腔322与多个基片分离腔310相连通；当基片在化学气相沉积装置200完成工艺处理后，通过第一传输腔321中的第三机械手303将化学气相沉积装置200中的基片托盘和基片整体取出，经过传输通道323传递到第二传输腔322中，通过第二传输腔322中的第四机械手304，将承载有基片的基片托盘传递至其中一个基片分离腔310中进行基片分离。在其他实施例中，第一传输腔321可以分别与化学气相沉积装置200和基片分离腔310连通，使基片分离操作在同一个传输腔中完成，能够有效减少传输过程中对基片的污染。

需要进一步说明的是，如图15所示，所述机械手包括单指机械手305和双指机械手306；具体的，如图15(a)所示，若机械手为单指机械手305，则与其相匹配的内盘110’的形状为开口圆环形(即月牙形)，且所述基片102的直径至少要大于开口圆环形内盘110’的内环直径，使基片102的边缘能够搭接在开口圆环形的内盘110’上；为了使单指机械手305能够稳定抬升基片，因此单指机械手305需要从基片102底部的中间位置伸入，因此内盘110’采用开口圆环形中的开口是预留给单指机械手305与基片接触的位置，使单指机械手305能够通过该开口与基片102底部相接触，提升其支撑稳定性。当放置在开口圆环形内盘110’上的基片102完成工艺处理后，单指机械手305从开口处伸入基片102的下表面，单指机械手305抬升进而将基片102从内盘110’上分离取出；若机械手为双指机械手306，如图15(b)所示，双指机械手306通过内盘110两侧伸入基片102下方时，内盘110位于双指机械手306的双指之间，即双指机械手306将内盘110包围，使双指机械手306抬升基片时更稳定；基于此，所述基片102的直径至少大于内盘110的外直径，也就是说，基片102在所述内盘110上的投影面积大于所述内盘110的上表面积，使双指机械手306能够接触基片102的下表面使其从内盘110上分离。与单指机械手305相比，双指机械手306的适用范围更为广，可以适用于形状为圆盘形、圆环形以及开口圆环形的内盘。

综上所述，本发明的一种基座、化学气相沉积装置及处理系统，该基座通过将基片托盘101设置成可分离的内盘110和外盘120，且内盘110嵌接在外盘120上；利用第一顶升机构104抬升外盘120，能够同时带动内盘110的升高，实现了基片托盘101的全自动传盘，减少了基片污染；同时，利用第二顶升机构312抬升内盘110，使放置在内盘110上的基片102从外盘120上分离，通过机械手托举所述基片102的下表面从所述内盘110上取走基片，实现全自动取放基片。

由于第一顶升机构104、第二顶升机构312以及机械手都是通过与基片托盘或基盘的下表面接触，因此实现了基片取放无需接触基片正面，极大程度减少了基片正面的污染。

进一步的，所述基片托盘101上通过设置第一支撑台124和第二支撑台112，使基片102与基片托盘101上表面形成加热缝隙，实现辐射加热，从而保证薄膜沉积的均匀性，提高了产品的良品率。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (20)

1.一种基座，其特征在于，包括：

基片托盘，用于承载基片，包括内盘和外盘，所述内盘嵌接在所述外盘上，且得到外盘的支撑，所述基片可放置在所述内盘上方，且所述基片在所述内盘上的投影面积大于所述内盘的上表面积；

第一支撑机构，其顶部与所述基片托盘中的外盘下表面接触，用于支撑所述基片托盘；

所述外盘下方设置有可升降的第一顶升机构，所述第一顶升机构在上升时与所述外盘底部接触以举高外盘，使外盘从第一支撑机构上分离；通过机械手伸入被举高的外盘下方，将承载有基片的基片托盘取出。

2.如权利要求1所述的基座，其特征在于，可以利用设置在所述内盘正下方的第二顶升机构将所述内盘顶升举起，使支撑有基片的内盘从外盘上分离，通过托举所述基片的下表面从所述内盘上取走基片。

3.如权利要求1所述的基座，其特征在于，所述基片托盘用于承载单片基片。

4.如权利要求2所述的基座，其特征在于，所述外盘上表面设置有一凹陷部，使内盘嵌接在所述凹陷部中。

5.如权利要求4所述的基座，其特征在于，所述凹陷部的形状包括圆盘形、圆环形或开口圆环形，所述内盘形状与所述凹陷部形状相匹配。

6.如权利要求4所述的基座，其特征在于，所述第二顶升机构穿过外盘底部，使第二顶升机构顶部与所述内盘底部接触，举升内盘使内盘从外盘上分离。

7.如权利要求2所述的基座，其特征在于，所述外盘设置有一镂空部，所述外盘的内侧壁上延伸有一第一接触部，所述内盘边缘搭接在第一接触部上，使所述内盘得到所述第一接触部的支撑。

8.如权利要求7所述的基座，其特征在于，所述镂空部的形状包括圆盘形、圆环形或开口圆环形，所述内盘形状与所述镂空部形状相匹配。

9.如权利要求7所述的基座，其特征在于，所述内盘的边缘还设置有一第二接触部，所述第一接触部上表面与所述第二接触部下表面接触，使所述第二接触部搭接在所述第一接触部上方。

10.如权利要求9所述的基座，其特征在于，所述第一接触部的形状为一第一台阶，所述第二接触部的形状为一第二台阶，且第二台阶与第一台阶互相咬合，使所述内盘与所述外盘的上下表面处于同一平面。

11.如权利要求9所述的基座，其特征在于，所述第一接触部形状为一第一倾斜面，所述第二接触部形状为一第二倾斜面，且第一倾斜面和第二倾斜面互相匹配，使第二倾斜面得到第一倾斜面的支撑。

12.如权利要求1所述的基座，其特征在于，所述外盘上表面设置有第一支撑台用于支撑基片，使基片与基片托盘的上表面形成一加热缝隙。

13.如权利要求12所述的基座，其特征在于，所述内盘上还设置有第二支撑台用于支撑基片，以减小基片与内盘的接触面积，减小污染。

14.如权利要求13所述的基座，其特征在于，所述第二支撑台的高度低于所述第一支撑台的高度，以形成所述加热缝隙。

15.如权利要求1所述的基座，其特征在于，还包括若干个加热器，设置在所述基片托盘的下方，且与所述第一顶升机构错位设置。

16.一种化学气相沉积装置，包括：反应腔；设置在所述反应腔上部的喷淋头组件；其特征在于，所述喷淋头组件下方设置有如权利要求1～16中任一项所述的基座，反应气体通过所述喷淋头组件传输至反应腔内，以对所述基座上承载的基片进行处理。

17.如权利要求16所述的化学气相沉积装置，其特征在于，所述化学气相沉积装置适用于SiC沉积工艺。

18.如权利要求16所述的化学气相沉积装置，其特征在于，所述反应腔的侧壁开设有传片口，所述第一顶升机构将支撑有基片的基片托盘从第一支撑机构上分离，机械手通过所述传片口将分离后的基片托盘从反应腔中取出。

19.一种处理系统，其特征在于，包括：

至少一个化学气相沉积装置，其内部设置有如权利要求1～15中任一项所述的基座；通过所述基座中的第一顶升机构将承载有基片的基片托盘顶起；

至少一个传输腔与所述化学气相沉积装置相连通，其内部设置有机械手，用于将所述基片托盘从化学气相沉积装置中取出；

至少一个基片分离腔与所述传输腔相连通，用于放置通过机械手从化学气相沉积装置中取出的承载有基片的基片托盘；该基片分离腔内设置有第二顶升机构，通过该第二顶升机构将内盘和基片从外盘上分离，利用机械手伸入基片下方将基片从内盘上分离取出。

20.如权利要求19所述的处理系统，其特征在于，所述基片分离腔内设置有第二支撑机构，用于支撑从化学气相沉积装置中取出的承载有基片的基片托盘。