载台系统和外延工艺设备的制作方法

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1.本技术涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种载台系统和外延工艺设备。

背景技术：

2.外延过程是半导体制造中的一种重要工艺，金刚石即可通过外延工艺经生长形成金刚石薄膜。在金刚石的外延生长过程中，通常使金刚石籽晶被支撑在籽晶载台上，且利用升降机构使籽晶载台携带籽晶在腔室内升降，直至籽晶的高度位置满足需求。同时，在籽晶的生长过程中，需要在籽晶之外设置外支撑台，且在生长之初，需要保证外支撑台的上表面与籽晶的上表面平齐，为籽晶的生长提供工艺基础。但是，目前的外支撑台与籽晶载台一并安装在升降机构上，二者同步升降，从而在籽晶的生长过程中，使得外支撑台的上表面无法与厚度增大的籽晶的上表面始终保持平齐的状态，从而需要停机更换不同深度的籽晶载台，这容易对金刚石的生长质量产生严重的不良影响，并且影响生产效率。

技术实现要素：

3.本技术公开一种载台系统和外延工艺设备，以解决目前金刚石生长过程中，需要停机更换不同深度的籽晶载台，容易对金刚石的生长质量产生严重的不良影响，且影响生产效率的问题。
4.为了解决上述问题，本技术采用下述技术方案：
5.第一方面，本技术公开一种载台系统，可安装于外延工艺设备的机架，载台系统包括外支撑台、载台、第一升降组件和第二升降组件，所述外支撑台环绕设置于所述载台之外，所述载台用以承载籽晶；
6.所述第一升降组件包括第一驱动件和第一基座，所述外支撑台安装于所述第一基座，所述第一基座通过所述第一驱动件安装于所述机架，所述第一驱动件用以驱动所述第一基座相对所述机架沿所述载台的竖直方向作直线往复运动；
7.所述第二升降组件包括第二驱动件，所述载台与所述第二驱动件连接，所述第二驱动件安装于所述第一基座，所述第二驱动件用以驱动所述载台相对所述第一基座沿所述竖直方向作直线往复运动，使所述籽晶的上表面与所述外支撑台的上表面平齐。
8.第二方面，本技术实施例还公开一种外延工艺设备，其包括机架、工艺腔室和上述载台系统，所述载台系统可升降地贯穿所述工艺腔室的底部。
9.本技术采用的技术方案能够达到以下有益效果：
10.本技术实施例公开一种载台系统，其外支撑台围绕载台设置，且载台通过第二驱动件安装于第一升降组件的第一基座上，同时，安装有外支撑台的第一基座还通过第一驱动件与机架在竖直方向上可调连接，这使得第一驱动件可以驱动第一基座以及安装于第一基座上的部件相对机架在竖直方向上作直线往复运动，以在外延生长工艺进行之前，利用第一驱动件使相互平齐的外支撑台的上表面和承载于载台上的籽晶的上表面均可以与工艺腔室的上表面形成满足预设需求的间隔尺寸；并且，在进行外延生长工艺的过程中，随着
籽晶的不断生长，其厚度逐渐增大，与此同时，可以利用第二驱动件驱动载台沿竖直方向相对第一基座持续下降，保证厚度逐渐增大的籽晶的上表面可以始终与外支撑台的上表面保持良好的平齐状态，从而使得外延生长工艺进行的过程中，无需停机更换不同深度的载台，保证进行外延工艺的籽晶的生长质量相对较高，且保证生产效率较高。
附图说明
11.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
12.图1为本技术实施例公开的载台系统的结构示意图；
13.图2为本技术实施例公开的载台系统在另一方向上的结构示意图；
14.图3为图2中局部i的放大示意图；
15.图4为图2中局部ii的放大示意图。
16.附图标记说明：
17.1-载台、2-外支撑台、3-第一升降轴、4-外轴波纹管、5-第一基座、6-外轴固定件、7a-第二丝杠、7b-第二螺母、8-第三驱动件、9-驱动齿轮、10-传动齿轮、11-内轴固定件、12-第二升降轴、13-第三减速器、14-支架、15-第一减速器、16-第二驱动件、17-第一驱动件、18-导向轴、19-直线轴承、20-螺纹调节组件、21-丝杠螺母组件、22-第二基座、23-第三基座、24-旋转组件、25-位移传感器、26-内轴水冷台、27-外轴水冷台、28-内轴波纹管、29-轴承组件、30-第一胀套、31-第二胀套、32-第二减速器、33-锁紧件、
18.101-机架、102-工艺腔室。
具体实施方式
19.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术具体实施例及相应的附图对本技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
20.以下结合附图，详细说明本技术各个实施例公开的技术方案。
21.本技术实施例公开一种载台系统，其可以安装在外延工艺设备的机架101上，利用该载台系统可以承载金刚石籽晶，并且，载台系统还可以使金刚石籽晶产生抬升和下降的动作，以使金刚石籽晶的工艺条件始终保持在相对较好的状态，如图1～图4所示，载台系统包括载台1、外支撑台2、第一升降组件和第二升降组件。
22.其中，机架101可以为载台系统的安装基础，其具体形状和尺寸可以根据实际情况确定，机架101可以采用金属等结构强度较高的材料形成，保证机架101具有较高的结构稳定性。同时，机架101可以采用焊接等方式固定连接在外延工艺设备的工艺腔室102上，或者，二者之间亦可以通过螺栓等连接件形成可拆卸地固定连接关系。
23.载台1用以承载籽晶，也即，籽晶可以承载于载台1上。具体地，载台1可以设有承载面，且承载面可以为平面，以为籽晶提供可靠的承载作用，载台1上承载面的形状和面积可以根据实际情况确定，此处不作限定。
24.外支撑台2可以为籽晶提供相应的工艺环境，具体来说，外支撑台2环绕设置于载
台1之外，也即，外支撑台2环绕籽晶的外周，且在外延生长过程中，为保证等离子体可以形成且形态稳定，外支撑台2在工艺腔室内的位置需要固定不变。同时，为了确保晶体生长时，避免如等离子体浓度，温度等的变化影响晶体的生长质量，需要使厚度不断增大的籽晶的上表面与外支撑台2的上表面保持平齐的状态，也即，籽晶和外支撑台2二者的上表面位于同一平面，且与工艺腔室的上表面的相对位置保持不变，保证外支撑台2能够与工艺腔室的内壁形成一个整体，且保证进入工艺腔室的微波和工艺气体相互作用形成等离子体，进而保证籽晶的生长环境始终较好。当然，在外延生长过程进行之前，还需要使外支撑台2的上表面(即籽晶的上表面)相对工艺腔室102的上表面运动，使外支撑台2的上表面与工艺腔室102的上表面之间的间距满足工艺需求，保证外延工艺能够稳定且高效地进行。
25.基于上述情况，为了保证载台1既可以独立地带动籽晶相对工艺腔室102运动，以使籽晶的上表面能够始终与籽晶的上表面保持平齐的状态，又能够使载台1可以随外支撑台2一并相对工艺腔室102运动，以在外延工艺进行之前，保证外支撑台2和籽晶的工艺条件满足预设需求，如上所述，本技术实施例公开的载台系统包括第一升降组件和第二升降组件。
26.其中，第一升降组件包括第一驱动件17和第一基座5，第一驱动件17用以提供驱动作用力，第一基座5可以作为外支撑台2和载台1的直接或间接安装基础。详细来说，外支撑台2可以安装于第一基座5，且第一基座5通过第一驱动件17安装于机架101，从而使得第一驱动件17能够通过第一基座5驱动外支撑台2沿竖直方向作直线往复运动。
27.具体地，第一基座5可以采用金属等硬质材料形成，以保证第一基座5具有较强的支撑效果，第一驱动件17可以为直线电机；并且，第一基座5和机架101二者中，一者可以连接在第一驱动件17的驱动轴上，另一者可以连接在第一驱动件17的外壳上，且通过使第一驱动件17的驱动方向平行于竖直方向的方式，可以在第一驱动件17工作的情况下，使第一驱动件17能够驱动第一基座5相对机架101沿竖直方向作直线往复运动，进而保证安装于第一基座5上的部件能够随第一基座5一并在竖直方向上相对机架101运动，改变安装于第一基座5上的部件与工艺腔室102之间在竖直方向上的相对位置。
28.考虑到外支撑台2与第一基座5之间可能还设有如外轴水冷台27等其他结构，可以通过第一升降轴3间接地将外支撑台2安装在第一基座5上。具体地，可以使外支撑台2支撑在外轴水冷台27上，且使外轴水冷台27与第一升降轴3连接，第一升降轴3背离外支撑台2的一端可以穿过第一基座5设置，且通过外轴固定件6与第一基座5形成可拆卸的固定连接关系，降低外支撑台2与第一基座5之间的装配难度，且可以利用外轴水冷台27为外支撑台2提供冷却作用，防止外支撑台2的温度处于较高的水平，对籽晶的生长过程产生不利影响。
29.同时，第二升降组件包括第二驱动件16，第二驱动件16亦可以为直线电机等驱动器件，通过使载台1与第二驱动件16连接，且使第二驱动件16安装于第一基座5，在第二驱动件16的驱动方向平行于竖直方向的情况下，即可利用第二驱动件16驱动载台1相对第一基座5沿竖直方向作直线往复运动，进而可以通过第二驱动件16改变载台1与第一基座5在竖直方向上的相对位置，以在外延生长过程中，驱动载台1持续下降，从而使承载于载台1上的籽晶的上表面能够始终与外支撑台2的上表面平齐。
30.相应地，考虑到载台1与第一基座5之间亦可能还设有如内轴水冷台26等其他结构，可以通过第二升降轴12间接地将载台1直接或间接地安装在第二驱动件16上。具体地，
载台1可以支撑在内轴水冷台26上，内轴水冷台26可以与第二升降轴12连接，且使第二升降轴12直接或间接地与第二驱动件16的驱动轴传动连接，第二驱动件16的壳体可以安装在第一基座5背离外支撑台2的一侧，以利用内轴水冷台26为载台1提供冷却作用，防止载台1的温度处于较高的水平，对籽晶的生长过程产生不利影响。
31.另外，为了防止异物对第一升降轴3和第二升降轴12在竖直方向上的运动过程产生妨碍，可以在使第一升降轴3为筒状结构件，且使第一升降轴3套设于第二升降轴12之外，利用第一升降轴3为第二升降轴12提供一定的防护作用；同时，考虑到第二升降轴12需要穿过第一基座5与安装于第一基座5另一侧的第二驱动件16传动连接，可以进一步设置内轴波纹管28为第二升降轴12位于第一升降轴3之外的部分提供防护作用，第二波纹管的相背两端可以分别连接在第一基座5和第二驱动件16的壳体上，以为第二升降轴12提供更为全面的防护作用。相应地，第一升降轴3之外可以套设有外轴波纹管4，且使外周波纹管的相背两端分别连接在工艺腔室102和第一基座5之间，为第一升降轴3位于工艺腔室102之外的部分提供防护作用。
32.本技术实施例公开一种载台系统，其外支撑台2围绕载台1设置，且载台1通过第二驱动件16安装于第一升降组件的第一基座5上，同时，安装有外支撑台2的第一基座5还通过第一驱动件17与机架101在竖直方向上可调连接，这使得第一驱动件17可以驱动第一基座5以及安装于第一基座5上的部件相对机架101在竖直方向上作直线往复运动，以在外延生长工艺进行之前，利用第一驱动件17使相互平齐的外支撑台2的上表面和承载于载台1上的籽晶的上表面均可以与工艺腔室102的上表面形成满足预设需求的间隔尺寸；并且，在进行外延生长工艺的过程中，随着籽晶的不断生长，其厚度逐渐增大，与此同时，可以利用第二驱动件16驱动载台1沿竖直方向相对第一基座5持续下降，保证厚度逐渐增大的籽晶的上表面可以始终与外支撑台2的上表面保持良好的平齐状态，从而使得外延生长工艺进行的过程中，无需停机更换不同深度的载台1，保证进行外延工艺的籽晶的生长质量相对较高，且保证生产效率较高。
33.如上所述，第一驱动件17可以为直线电机，在本技术的另一实施例中，第一驱动件17为旋转电机，在这种情况下，第一升降组件还包括丝杠螺母组件21，丝杠螺母组件21包括第一丝杠和第一螺母，第一丝杠与第一驱动件17传动连接，第一丝杠与机架101转动连接，且第一丝杠和机架101在竖直方向上相对固定，第一螺母与第一基座5固定连接，且第一螺母与第一丝杠螺纹连接。
34.在上述技术方案中，第一丝杠的延伸方向平行于竖直方向，利用第一驱动件17通过旋转的方式驱动第一丝杠相对机架101转动，使得第一丝杠与第一螺母之间能够产生沿竖直方向的直线相对运动，在第一丝杠与机架101在竖直方向上相对固定的情况下，可以驱动第一螺母相对机架101沿竖直方向作直线往复运动，且通过使第一螺母与第一基座5固定连接，即可在第一驱动件17旋转工作的情况下，驱动第一基座5相对机架101沿竖直方向运动，实现驱动第一基座5作升降运动的目的。其中，第一升降组件采用上述方式驱动第一基座5作直线运动时的稳定性、流畅性和驱动精度均相对较高，可以提升外延工艺中籽晶的生长效果。
35.为了提升第一基座5与机架101之间的运动稳定性和连接可靠性，载台系统中还可以包括螺纹调节组件20，且使第一基座5与机架101之间通过螺纹调节组件20相互连接，以
利用螺纹调节组件20调节第一基座5的对心位置和水平度。具体来说，螺纹调节组件20可以包括多个沿竖直方向间隔分布的螺纹调节件，第一基座5通过多个螺纹调节件与机架101可拆卸的固定连接。更具体地，多个螺纹调节件可以呈行列式分布的方式连接在第一基座5和机架101之间。
36.其中，通过一并向同一方向(如顺时针)旋拧各螺纹调节件，可以使第一基座5与机架101产生沿垂直于竖直方向的方向(即沿水平方向)的相对位移，从而改变第一基座5的对心状态，使载台1与工艺腔室102的轴线之间的对准精度相对更高。并且，通过旋拧多个螺纹调节件中的几者(即非全部)，即可使第一基座5相对机架101产生转动动作，这可以改变第一基座5的水平度，或者说，调节第一基座5的轴向与工艺腔室102的轴向之间的平行精度，进而保证载台1在随第一基座5所作的直线往复运动的运动方向更贴近工艺腔室102的轴向，提升外延生长工艺的工艺效果。
37.如上所述，第二驱动件16可以为直线电机，在本技术的另一实施例中，第二驱动件16为旋转电机，在这种情况下，第二升降组件还包括第二丝杠7a和第二螺母7b，第二丝杠7a与第二驱动件16传动连接，第二丝杠7a与第一基座5转动连接，且第二丝杠7a和第一基座5在竖直方向上相对固定，第二螺母7b与载台1在竖直方向上固定连接，且第二螺母7b与第二丝杠7a螺纹连接。
38.在上述技术方案中，第二丝杠7a的延伸方向平行于竖直方向，利用第二驱动件16通过旋转的方式驱动第二丝杠7a相对第一基座5转动，使得第二丝杠7a与第二螺母7b之间能够产生沿竖直方向的直线相对运动，在第二丝杠7a与第一基座5在竖直方向上相对固定的情况下，可以驱动第二螺母7b相对第一基座5沿竖直方向作直线往复运动，且通过使第二螺母7b与载台1固定连接，即可在第二驱动件16旋转工作的情况下，驱动载台1相对第一基座5沿竖直方向运动，实现驱动载台1单独作升降运动的目的。其中，第二升降组件采用上述方式驱动载台1作直线运动时的稳定性、流畅性和驱动精度均相对较高，可以提升外延工艺中籽晶的生长效果。
39.在上述实施例中，第二螺母7b与载台1之间可以直接连接，或者，亦可以借助上述第二升降轴12等其他器件间接地形成沿竖直方向的相对固定关系。更具体地，本技术实施例公开的载台系统还包括第二基座22，第二基座22通过轴承组件29与第二螺母7b在竖直方向上相对固定，且第二螺母7b能够借助轴承组件29相对第二基座22在围绕竖直方向的方向上转动，保证第二螺母7b能够与第二丝杠7a传动连接，且在第二丝杠7a和第二螺母7b相对转动的过程中，利用第二螺母7b带动第二基座22相对第二丝杠7a在竖直方向上作直线运动。
40.更进一步地，本技术实施例公开的载台系统中还可以包括旋转组件24和锁紧件33，其中，第二螺母7b与旋转组件24固定连接，旋转组件24可以被锁紧件33固定在轴承组件29中的轴承上，轴承组件29中的轴承座再与第二基座22固定连接，使第二螺母7b在能够与第二基座22沿竖直方向相对固定的同时，还可以与第二基座22形成转动配合关系，这种装配方式的操作难度相对较小，且可靠性相对较高。
41.相应地，在载台系统设有第二基座22的情况下，第二基座22还通过第二螺母7b套设在第二丝杠7a上。在此情况下，可以使第二升降轴12背离载台1的一端与第二基座22固定连接，具体地，可以使第二升降轴12背离载台1的一端穿设于第二基座22上，且利用内轴固
定件11将第二升降轴12固定在第二基座22上，使二者在被驱动的过程中作为一整体。
42.如上所述，在外延工艺进行的过程中，由于籽晶的厚度不断增大，为了保证籽晶的上表面可以始终与外支撑台2的上表面平齐，需要利用第二驱动件16驱动载台1相对第一基座5下降。考虑到外延生长的速率相对较满，也即，籽晶的厚度增大的速度相对较慢，为了提升载台1的位置控制精度，在第二驱动件16为旋转电机的情况下，本技术实施例公开的载台系统还可以包括减速器，以通过减速器减小第二驱动件16传递至载台1的下降速率。
43.为了进一步提升载台1的位置控制精度，可选地，第二升降组件还包括第一减速器15和第二减速器32，第二驱动件16通过第一减速器15与第二减速器32传动连接，第二减速器32与第二丝杠7a传动连接。也即，利用至少两个串联连接的减速器一并为第二驱动件16提供减速作用，这可以保证载台1的位置控制精度相对较高，且可以大幅降低载台1的位置控制难度。具体地，可以设置支架14为第一减速器15和第二减速器32提供辅助安装作用，保证二者的安装可靠性和工作稳定性均相对较高。并且，第一减速器15和第二减速器32的型号可以相同，也可以不同，为了降低载台系统中部件的布局难度，还可以利用第一减速器15和第二减速器32改变直线作用力的传递方向，使载台系统中的部件的紧凑程度相对更高。
44.另外，在第一驱动件17为旋转电机的情况下，为了降低第一驱动件17的控制难度，亦可以为第一驱动件17配设减速器。具体地，第一升降组件还可以包括第三减速器13，且第一驱动件17通过第三减速器13与第一丝杠传动连接，这还可以提升第一基座5的位置控制精度。
45.在载台系统包括第二基座22的情况下，载台系统还可以包括第三升降组件，第三升降组件包括第三驱动件8、驱动齿轮9和传动齿轮10，传动齿轮10与第二螺母7b固定连接，第三驱动件8通过驱动齿轮9与传动齿轮10传动连接，以驱动第二螺母7b相对第二丝杠7a转动。也即，在本技术实施例中，第三驱动件8可以提供转动扭矩，其具体可以为旋转电机，且在第三驱动件8工作的情况下，第三驱动件8能够带动驱动齿轮9转动，驱动齿轮9与传动齿轮10啮合，以带动与传动齿轮10固定连接的第二螺母7b转动，这使得本实施例公开的载台系统中，能够用以驱动第二螺母7b和第二丝杠7a相对运动的机构包括上述第二驱动件16和上述第三驱动件8。
46.并且，由于第三驱动件8通过齿轮传动的方式直接驱动第二螺母7b转动，使得第三驱动件8的驱动效率相对较高，使得第二螺母7b与第二丝杠7a之间的直线运动效率相对较高；而如上所述，第二驱动件16可以通过多级减速地方式驱动载台1相对第一基座5下降，使得第二驱动件16的驱动稳定性和驱动精度均相对较高。为此，在本技术实施例中，可以利用第二驱动件16驱动第二螺母7b带动载台1下降，且利用第三驱动件8驱动第二螺母7b带动载台1上升，即使第二丝杠7a和第二螺母7b复位，这既可以保证外延工艺过程中籽晶的生长效果相对较好，且可以在外延工艺结束后，使整个载台1机构快速复位，节省工艺时间，提升工艺效率。
47.具体地，第三驱动件8可以通过螺栓等连接件安装在第二基座22上，驱动齿轮9可以固定连接在第三驱动件8的驱动轴上，且传动齿轮10可以套设且固定第二螺母7b上，使第三驱动件8可以驱动第二螺母7b相对第二丝杠7a转动。
48.进一步地，考虑到在利用第二驱动件16驱动第二丝杠7a和第二螺母7b相对转动的过程中，不可避免地会产生轻微的振动，进而可能造成第二螺母7b与第二丝杠7a之间的传
动精度受到不利影响。为此，在本技术实施例公开的载台系统中，第三驱动组件还可以包括第一胀套30和第二胀套31，且驱动齿轮9的数量为多个，多个驱动齿轮9同轴设置，且多个驱动齿轮9之间还通过第一胀套30固定于第三驱动件8的驱动轴，也即，多个驱动齿轮9均可以套设安装于第三驱动件8的驱动轴后上，从而在第三驱动件8动作的情况下，使每一驱动齿轮9均相对第二基座22转动。
49.同时，多个驱动齿轮9的齿错位设置，且多个驱动齿轮9均与传动齿轮10传动连接，以利用多个驱动齿轮9中相互错位的驱动齿抱死传动齿轮10中对应的传动齿，消除齿轮之间的啮合间隙；并且，通过使传动齿轮10通过第二胀套31与第二螺母7b固定连接，即可在第三驱动件8停止工作的情况下，使第二螺母7b被锁死，即在第三驱动件8未工作的情况下，使第二螺母7b与第二基座22保持相对静止状态，进而在第二驱动件16驱动第二丝杠7a转动时，使第二螺母7b沿竖直方向的运动精度更高。
50.为了进一步提升第二驱动件16的驱动稳定性，可选地，本技术实施例公开的载台系统还可以包括第三基座23，第三基座23和第一基座5分别设置在第二丝杠7a的相背两端，使得第三基座23和第一基座5能够在竖直方向上形成相对固定关系，且可以提升第二丝杠7a的安装稳定性。具体地，第一基座5和第三基座23二者与第二丝杠7a之间均可以通过轴承等转动连接件形成转动配合关系，且可以利用轴承座等结构，使第一基座5和第三基座23均能够与第二丝杠7a在竖直方向上形成可靠的相对固定关系。
51.在载台系统设有第三基座23的情况下，载台系统还可以包括支架14，且使第二驱动件16通过支架14安装于第三基座23背离第一基座5的一侧，一方面可以提升第二驱动件16的安装稳定性，另一方面，还可以尽量防止第二驱动件16的位置对载台系统中其他部件的动作过程产生妨碍。
52.另外，如上所述，在第二驱动件16为旋转电机的情况下，可以设置第一减速器15和第二减速器32为第二驱动件16提供减速作用，且可以使第一减速器15和第二减速器32亦通过支架14与第三基座23形成固定连接关系。
53.如上所述，可以设置第二基座22用以安装第二升降轴12，以降低第二驱动件16与载台1之间的装配难度，且第二基座22穿设于第二丝杠7a之外，为了进一步提升第二基座22与第一基座5之间的配合稳定性，在载台系统设置有上述第三基座23的情况下，本技术实施例公开的载台系统还可以包括导向轴18，且第二基座22设有导向孔，通过使导向轴18与导向孔在竖直方向上形成导向配合关系，使得导向轴18可以为第二基座22提供导向和限位作用，实现提升第二基座22的动作稳定性的目的。
54.具体地，导向轴18和导向孔均可以为圆形结构，且可以使导向孔的直径稍大于导向轴18的直径，以在保证导向轴18与导向孔之间能够产生沿竖直方向的相对运动的同时，使导向孔可以为导向轴18提供较为可靠的限位作用。并且，在组装导向轴18的过程中，可以使导向轴18的相背两端分别与第一基座5和第三基座23固定连接，也即，导向轴18的一端与第一基座5固定，另一端与第三基座23固定，从而使第一基座5和第三基座23之间还可以通过导向轴18相互连接，以辅助第二丝杠7a所提供的固定作用，使第一基座5和第三基座23之间的固定关系也更为可靠。同时，可以在导向轴18穿设于第二基座22上之后，再通过可拆卸地固定方式使第一基座5和/或第三基座23与导向轴18形成固定连接关系，完成导向轴18与第二基座22之间的装配工作。
55.基于上述实施例，进一步地，本技术实施例公开的载台系统还可以包括直线轴承19，直线轴承19安装于第二基座22的导向孔内，且导向轴18穿设于直线轴承19内。在这种情况下，可以利用直线轴承19为导向轴18提供更为精密的限位效果，进一步提升第二基座22与第一基座5在竖直方向上的配合精度；同时，在直线轴承19的作用下，还可以使导向轴18与第二基座22之间的配合顺畅性相对更好，以进一步提升导向轴18的导向效果。在本实施例中，导向孔的直径可以大于导向轴18的直径，以为直线轴承19提供安装空间，直线轴承19可以通过过盈配合等方式固定安装在导向孔内，以为导向轴18提供稳定可靠的导向和限位作用。
56.如上所述，利用第二驱动件16可以驱动载台1沿竖直方向相对外支撑台2(或第一基座5)作直线运动，以使载台1产生下降的结果，保证承载于载台1上，且厚度逐渐增大的籽晶的上表面基本可以始终与外支撑台2的上表面平齐。为此，在控制载台1相对外支撑台2运动的过程中，可以通过控制第二驱动件16的驱动参数，使载台1相对外支撑台2下降的速率跟随籽晶的厚度变化率，以尽量保证籽晶的上表面可以始终与外支撑台2的上表面平齐。
57.在本技术的另一实施例中，载台系统还可以包括位移传感器25，位移传感器25与载台1在竖直方向上相对固定，从而在第二驱动件16驱动载台1相对第一基座5运动的过程中，可以利用位移传感器25实时检测载台1在竖直方向上相对第一基座5的位移量，从而可以通过反馈调节的方式，进一步提升第二驱动件16的控制精度，进一步保证承载于载台1上，且厚度不断增大的籽晶的上表面可以始终与外支撑台2的上表面平齐，提升籽晶的生长质量。
58.另外，在上述技术方案中，第二驱动件16可以通过第二丝杠7a和第二螺母7b间接地驱动载台1相对外支撑台2作直线运动，且第二螺母7b可以安装在第二基座22上，第二基座22可以设置于第一基座5和第三基座23之间。在这种情况下，可以使位移传感器25固定在第二基座22中朝向第三基座23的一侧，且利用位移传感器25检测与第三基座23之间的距离变化量，确定第二基座22，即第二螺母7b与第三基座23之间的位移变化情况，以此来表征载台1相对第一基座5沿竖直方向的运动量。
59.基于上述任一实施例公开的载台系统，本技术实施例还公开一种外延工艺设备，其包括工艺腔室102和上述任一载台系统，载台系统可升降地贯穿于工艺腔室102的底部，其中，载台系统的第一基座5安装于机架101，载台系统的载台1和外支撑台2各自的至少一部分均位于工艺腔室102内。
60.本技术上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。
61.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。

技术特征：

1.一种载台系统，可安装于外延工艺设备的机架，其特征在于，载台系统包括外支撑台、载台、第一升降组件和第二升降组件，所述外支撑台环绕设置于所述载台之外，所述载台用以承载籽晶；所述第一升降组件包括第一驱动件和第一基座，所述外支撑台安装于所述第一基座，所述第一基座通过所述第一驱动件安装于所述机架，所述第一驱动件用以驱动所述第一基座相对所述机架沿竖直方向作直线往复运动；所述第二升降组件包括第二驱动件，所述载台与所述第二驱动件连接，所述第二驱动件安装于所述第一基座，所述第二驱动件用以驱动所述载台相对所述第一基座沿所述竖直方向作直线往复运动，使所述籽晶的上表面与所述外支撑台的上表面平齐。2.根据权利要求1所述的载台系统，其特征在于，所述第一驱动件为旋转电机，所述第一升降组件还包括丝杠螺母组件，所述丝杠螺母组件包括第一丝杠和第一螺母，所述第一丝杠与所述第一驱动件传动连接，所述第一丝杠与所述机架转动连接，且所述第一丝杠和所述机架在所述竖直方向上相对固定，所述第一螺母与所述第一基座固定连接，且所述第一螺母与所述第一丝杠螺纹连接。3.根据权利要求1所述的载台系统，其特征在于，所述第二驱动件为旋转电机，所述第二升降组件还包括第二丝杠和第二螺母，所述第二丝杠与所述第二驱动件传动连接，所述第二丝杠与所述第一基座转动连接，且所述第二丝杠和所述第一基座在所述竖直方向上相对固定，所述第二螺母与所述载台在所述竖直方向上相对固定，且所述第二螺母与所述第二丝杠螺纹连接。4.根据权利要求3所述的载台系统，其特征在于，所述第二升降组件还包括第一减速器和第二减速器，所述第二驱动件通过所述第一减速器与所述第二减速器传动连接，所述第二减速器与所述第二丝杠传动连接。5.根据权利要求4所述的载台系统，其特征在于，所述载台系统还包括第二基座和第三升降组件，所述第二基座通过轴承组件与所述第二螺母在所述竖直方向上相对固定，所述第三升降组件包括第三驱动件、驱动齿轮和传动齿轮，所述传动齿轮与所述第二螺母固定连接，所述第三驱动件通过所述驱动齿轮与所述传动齿轮传动连接，以驱动所述第二螺母相对所述第二丝杠转动。6.根据权利要求5所述的载台系统，其特征在于，所述第三驱动组件还包括第一胀套和第二胀套，所述驱动齿轮的数量为多个，多个所述驱动齿轮同轴设置，且多个所述驱动齿轮之间通过所述第一胀套固定于所述第三驱动件的驱动轴，多个所述驱动齿轮的齿错位设置，且多个所述驱动齿轮均与所述传动齿轮传动连接，所述传动齿轮通过所述第二胀套与所述第二螺母固定连接。7.根据权利要求3所述的载台系统，其特征在于，所述载台系统还包括第三基座和支架，所述第三基座和所述第一基座分别设置于所述第二丝杠的相背两端，且所述第三基座与所述第二丝杠在所述竖直方向上相对固定；所述第二驱动件通过所述支架安装于所述第三基座背离所述第一基座的一侧。8.根据权利要求7所述的载台系统，其特征在于，所述载台系统还包括导向轴和第二基座，所述第二基座通过轴承组件与所述第二螺母在所述竖直方向上相对固定，所述第二基座设有导向孔，所述导向轴与所述导向孔在所述竖直方向上导向配合，且所述导向轴的相
背两端分别与所述第一基座和所述第三基座固定连接；所述载台系统还包括直线轴承，所述直线轴承安装于所述第二基座的所述导向孔内，且所述导向轴穿设于所述直线轴承内。9.根据权利要求1所述的载台系统，其特征在于，所述载台系统还包括位移传感器，所述位移传感器与所述载台在所述竖直方向上相对固定，以检测所述载台在所述竖直方向上相对所述第一基座的位移量。10.一种外延工艺设备，其特征在于，包括工艺腔室和权利要求1-9任意一项所述的载台系统，所述载台系统可升降地贯穿于所述工艺腔室的底部。

技术总结

本申请公开一种载台系统和外延工艺设备，载台系统可安装于外延工艺设备的机架，载台系统中，外支撑台环绕设置于载台之外，载台用以承载籽晶；第一升降组件包括第一驱动件和第一基座，外支撑台安装于第一基座，第一基座通过第一驱动件安装于机架，第一驱动件用以驱动第一基座相对机架沿竖直方向作直线往复运动；第二升降组件包括第二驱动件，载台与第二驱动件连接，第二驱动件安装于第一基座，第二驱动件用以驱动载台相对第一基座沿竖直方向作直线往复运动，使籽晶的上表面与外支撑台的上表面平齐。上述载台系统可以解决目前金刚石生长过程中，需要停机更换不同深度的籽晶载台，容易对金刚石的生长质量产生严重的不良影响，且影响生产效率的问题。响生产效率的问题。响生产效率的问题。