[實(shí)用新型]一種連續(xù)式快速降溫退火爐

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820877573.6
• 申請(qǐng)日: 2018-06-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN208240629U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐偉;項(xiàng)衛(wèi)光;李有康;李曉明
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江正邦電子股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L21/67
• 分類(lèi)號(hào): H01L21/67;C23C14/58
• 代理公司: 浙江杭州金通專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33100
• 代理人: 柯利進(jìn)

本實(shí)用新型涉及本實(shí)用新型所述一種連續(xù)式快速降溫退火爐，包括設(shè)在機(jī)架上的爐管，該爐管左右兩端分別設(shè)有進(jìn)口活動(dòng)門(mén)和出口活動(dòng)門(mén)，其特征是：所述爐管其左邊段中的外部環(huán)設(shè)有加熱裝置，該段爐管內(nèi)腔相應(yīng)為恒溫區(qū)；爐管右邊段中的外部環(huán)設(shè)有冷卻裝置，該段爐管內(nèi)腔相應(yīng)為冷卻區(qū)，并且恒溫區(qū)與冷卻區(qū)之間的爐管內(nèi)腔相應(yīng)為緩冷區(qū)，該緩冷區(qū)中設(shè)有隔熱活動(dòng)門(mén)；所述爐管進(jìn)口至恒溫區(qū)左端之間的爐管內(nèi)腔相應(yīng)為預(yù)熱區(qū)，冷卻區(qū)右端至爐管出口之間的爐管內(nèi)腔相應(yīng)為出口區(qū)；所述預(yù)熱區(qū)、緩冷區(qū)和出口區(qū)的爐管上分別設(shè)有進(jìn)氣管；所述爐管左右兩端部上分別設(shè)有排氣管及排氣閥，所述爐管的恒溫區(qū)和冷卻區(qū)中分別設(shè)有溫度傳感器。它具有快速降溫，生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種合金退火爐設(shè)備，特別是一種連續(xù)式快速降溫退火爐，主要用于壓接式電力半導(dǎo)體芯片生產(chǎn)中的陰極電極的合金退火，也可用于鉬片的鍍鎳合金退火等。

背景技術(shù)

電力半導(dǎo)體器件大多是硅基，以半導(dǎo)體硅作為基本材料，通過(guò)擴(kuò)散、氧化、光刻等工藝在特定區(qū)域摻雜，形成一定功率的電力半導(dǎo)體器件，由于硅本身不具備可焊性，器件的電極引出是關(guān)鍵工藝。壓接式電力半導(dǎo)體芯片的生產(chǎn)過(guò)程中，陰極電極的引出是通過(guò)在硅片上蒸發(fā)一層鋁金屬，再通過(guò)高溫在硅鋁界面形成硅鋁合金，從而達(dá)到良好的歐姆接觸順利通過(guò)較大電流的目的。由于合金過(guò)程中，芯片需要在形成硅鋁合金的高溫中保持一定的時(shí)間，隨后降溫冷卻。但是如果在冷卻溫度從700度到200度間保持過(guò)長(zhǎng)時(shí)間會(huì)影響部分特殊的電力半導(dǎo)體器件的電參數(shù)性能，使之性能劣化，嚴(yán)重的致使器件失效，為將這種不良影響降低到最低限度，需要通過(guò)技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)快速降溫，迅速度過(guò)某個(gè)高溫的降溫區(qū)段，縮短芯片在某段溫度的時(shí)間。

傳統(tǒng)的合金退火工藝為了避免芯片硅鋁合金過(guò)程產(chǎn)生不良的氧化反應(yīng)，一般情況下采用高真空狀態(tài)退火，原生產(chǎn)過(guò)程的退火爐均采用機(jī)械真空泵加擴(kuò)散泵來(lái)保持工作腔的高真空狀態(tài)。采用真空高溫退火，每次都要按以下步驟逐步進(jìn)行：先放氣-取件-裝件—抽真空—加溫—降溫，如此循環(huán)，且降溫時(shí)間長(zhǎng)，不能連續(xù)工作，生產(chǎn)效率低。上述退火爐采用在真空狀態(tài)中退火，給合金快速降溫帶來(lái)十分不利的影響，真空狀態(tài)很難達(dá)到快速降溫的效果，基本是無(wú)法在700-200度區(qū)間實(shí)現(xiàn)每分鐘下降二十度的技術(shù)要求。因此，使用傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的合金退火爐生產(chǎn)，還存在著難以快速降溫和生產(chǎn)效率低等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型主要為了解決上述傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)退火爐存在不能夠?qū)π酒桎X合金快速降溫和生產(chǎn)效率低的技術(shù)問(wèn)題，提供一種連續(xù)式快速降溫退火爐，使生產(chǎn)時(shí)對(duì)芯片硅鋁合金能夠快速降溫，并且生產(chǎn)效率高。

本實(shí)用新型所述一種連續(xù)式快速降溫退火爐，包括設(shè)在機(jī)架上的爐管，該爐管左右兩端分別設(shè)有進(jìn)口活動(dòng)門(mén)和出口活動(dòng)門(mén)，其特征是：所述爐管其左邊段中的外部環(huán)設(shè)有加熱裝置，該段爐管內(nèi)腔相應(yīng)為恒溫區(qū)；爐管右邊段中的外部環(huán)設(shè)有冷卻裝置，該段爐管內(nèi)腔相應(yīng)為冷卻區(qū)，并且恒溫區(qū)與冷卻區(qū)之間的爐管內(nèi)腔相應(yīng)為緩冷區(qū)，該緩冷區(qū)中設(shè)有隔熱活動(dòng)門(mén)；所述爐管進(jìn)口至恒溫區(qū)左端之間的爐管內(nèi)腔相應(yīng)為預(yù)熱區(qū)，冷卻區(qū)右端至爐管出口之間的爐管內(nèi)腔相應(yīng)為出口區(qū)；所述預(yù)熱區(qū)、緩冷區(qū)和出口區(qū)的爐管上分別設(shè)有進(jìn)氣管；所述爐管左右兩端部上分別設(shè)有排氣管及排氣閥，所述爐管的恒溫區(qū)和冷卻區(qū)中分別設(shè)有溫度傳感器。

進(jìn)一步，所述冷卻裝置由環(huán)設(shè)于爐管外部的冷卻水箱，以及進(jìn)水口、出水口和水閥門(mén)組成。

進(jìn)一步，所述加熱裝置由環(huán)設(shè)于爐管外部的保溫殼體、電熱管和兩電極端子組成。

進(jìn)一步，所述預(yù)熱區(qū)、緩冷區(qū)和出口區(qū)爐管上的各進(jìn)氣管均設(shè)有進(jìn)氣閥門(mén)和進(jìn)氣流量計(jì)。