一种晶片热处理装置的制作方法

1.本实用新型涉及晶片加工处理技术领域领域，特别是涉及一种晶片热处理装置。


背景技术：

2.碲镉汞是一种重要的红外探测材料，由于其禁带宽度可调，探测光谱范围由短波波段一直延伸到长波波段，且具有光电探测效率高等优势，广泛应用于预警探测、红外侦察、成像制导等军事和民事领域。碲镉汞是一种三元化合物，材料生长完成形成晶片后，需要采用汞源热处理技术调整晶片的化学计量比和组分，让晶片的性能满足器件的要求，降低材料缺陷，以达到改善pn结的目的。
3.对晶片进行热处理过程中，需要将晶片和汞分别置于石英管内，并通过排气将石英管抽到高真空，然后采用真空封管技术将石英管的端部密闭封接。目前对晶片进行热处理的工艺过程相对复杂，且工作效率相对较低。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种晶片热处理装置，能够在一定程度上提升晶片热处理的处理效率。
5.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种晶片热处理装置，包括中空石英管和晶片架；
6.所述晶片架上设置有晶片槽，所述晶片槽用于承载容纳多对待热处理的晶片，且每对两个所述晶片在所述晶片槽内背面相对设置；
7.所述晶片架用于插入所述中空石英管内部，以便所述晶片在所述中空石英管内进行热处理。
8.在本技术的一种可选地实施例中，所述晶片架为宽度等于所述中空石英管的内壁直径的板状结构；所述中空石英管的侧壁设置有限位滑道，以便所述晶片架的边缘插入所述限位滑道并沿所述限位滑道插入所述中空石英管内。
9.在本技术的一种可选地实施例中，所述晶片架上的晶片槽的侧壁上设置有延伸至所述晶片架边缘的滑槽，用于所述晶片沿所述滑槽插入所述晶片槽内。
10.在本技术的一种可选地实施例中，所述晶片架包括中间承载架和两个压板；
11.所述中间承载架沿长度方向依次设置有多个贯穿所述中间承载架厚度的所述晶片槽；每个所述晶片槽的侧壁上均设置有条形凸起，以形成两个相互对称且沿垂直于所述中间承载架所在平面的两个相反方向延伸的台阶面；每个台阶面各分别用于承载一片所述晶片；
12.两个所述压板分别从所述中间承载架的两个不同表面对每个所述晶片槽内的两个所述晶片进行贴合限位；且每个所述压板正对所述中间承载架上所述晶片槽的位置设置有通孔。
13.在本技术的一种可选地实施例中，所述中间承载架上相邻两个所述晶片槽之间的
隔断部件在所述中间承载架位置滑动可调，以便对各个所述晶片槽的大小尺寸进行调节。
14.在本技术的一种可选地实施例中，所述中间承载架的每个所述晶片槽相对的侧壁上设置缺口结构。
15.在本技术的一种可选地实施例中，所述中间承载架的第一端部设置有两个通孔结构，每个所述压板的第一端均具有可插入所述通孔结构的凸起部件；
16.所述中间承载架的第二端部设置有第一螺栓孔；所述压板的第二端设置有和所述第一螺栓孔相配合的第二螺栓孔；
17.当所述凸起部件插入所述通孔结构中时，所述第一螺栓孔和所述第二螺栓孔可通过同一螺栓贯穿固定。
18.本实用新型所提供的一种晶片热处理装置，包括中空石英管和晶片架；晶片架上设置有晶片槽，晶片槽用于承载容纳多对待进行热处理的晶片，且每对两个晶片在晶片槽内背面相对设置；晶片架用于插入中空石英管内部，以便晶片在中空石英管内进行热处理。
19.本技术中的晶片热处理装置中设置有承载多个晶片的晶片架，并通过该晶片架将多个晶片置于中空石英管内，那么在实际进行晶片热处理时，既可以一次性实现多个晶片的热处理，相对于目前常规晶片热处理时每次仅仅将两片晶片背靠背直接放入中空石英管而言，本技术中的晶片热处理装置能够一次性实现更多数量晶片的热处理，在很大程度上提升了中空石英管的空间利用率，从而在一定程度上提升了晶片热处理的工作效率。
附图说明
20.为了更清楚的说明本实用新型实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本实施例提供的中空石英管的结构示意图；
22.图2为本技术实施例提供的晶片热处理装置中的晶片架的结构示意图；
23.图3为图2中的晶片架的中间承载架的结构示意图；
24.图4为图2中的晶片架的压板结构示意图；
25.图5为本技术实施例提供的晶片热处理装置中晶片架的另一种中间承载架的结构示意图；
26.图6为本技术实施例提供的晶片热处理装置的另一晶片架的结构示意图。
具体实施方式
27.如图1所示，图1为本实施例提供的中空石英管的结构示意图，目前常用的中空石英管10大体上呈管状结构。常规的对晶片进行热处理的过程中，是将两片晶片背面相贴合共同放入至中空石英管10内，并向该中空石英管10 内充入汞气，使得该两片待处理的晶片处于汞气环境中，再将该中空石英管 10置于高温环境，从而实现该晶片在汞气环境中的热处理。
28.对于上述对晶片进行热处理过程中，需要对中空石英管10内抽真空之后再填充汞气，导致整个工艺过程较为复杂，且耗时较长；而在此基础上，每次仅仅只能实现对两片晶
片的热处理，进而使得晶片热处理的效率相对较低。
29.为此，本技术中提出了一种能够一次加工更多的晶片，进而提升晶片热处理效率的技术方案。
30.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
31.如图2、图3、图4、图5以及图6所示，图2为本技术实施例提供的晶片热处理装置中的晶片架的结构示意图，图3为图2中的晶片架的中间承载架的结构示意图，图4为图2中的晶片架的压板结构示意图；图5为本技术实施例提供的晶片热处理装置中晶片架的另一种中间承载架的结构示意图；
32.图6为本技术实施例提供的晶片热处理装置的另一晶片架的结构示意图。
33.在本技术的一种具体实施例中，该晶片热处理装置可以包括：
34.中空石英管10和晶片架20；
35.晶片架20上设置有晶片槽210，晶片槽210用于承载容纳多对待热处理的晶片，且每对两个晶片在晶片槽210内背面相对设置；
36.晶片架20用于插入中空石英管10内部，以便晶片在中心石英10内进行热处理。
37.可选地，该晶片架20可以是的宽度等于中空石英管10的内部直径的板状结构，该中空石英管10的侧壁设置有限位滑道11，该限位滑道11沿中空石英管10的长度方向平行设置，晶片架的边缘可以插入该限位滑道11并沿限位滑道11插入中空石英管10内。
38.参照图1，中空石英管10的内管壁上的限位滑道10的宽度尺寸可以和晶片架20的边缘厚度尺寸相配合。当晶片架20上承载有多对晶片之后，即可沿着该限位滑道11插入该中空石英管10内，一方面起到对晶片架20进行限位固定，避免晶片架20在中空石英管10内无限制的晃动的问题，另一方面也便于晶片架20在中空石英管10内来回穿插，方便晶片架20插入中空石英管10内以及从中空石英管10内抽出。
39.可以理解的是，在实际应用中，中空石英管10的内管壁上也并不必然设置限位滑道11，也可以将晶片架20的外轮廓和中空石英管10的内轮廓之间设置类似于若干凸起和凹槽等卡位限位结构，也能在一定程度上实现对晶片架20在中空石英管10内部的限位。
40.此外，本实施例中为了在一定程度上提升晶片热处理的效率，相对于传统的晶片热处理装置中仅仅只包含中空石英管的基础上，进一步地增加了可以承载晶片的晶片架20；该晶片架20上设置有多个晶片槽210，每个晶片槽 210中均可以设置一对晶片；在此基础上，该晶片架20还可以插入中空石英管10内，从而实现多对晶片共同置于中空石英管10中；那么在对晶片进行热处理时，也就可以实现多对晶片的同时进行热处理，在一定程度上提高了对中空石英管10内部空间的利用率，从而提升了对晶片进行热处理的处理效率。
41.此外，对于承载多对晶片的晶片架20，可以包括多种不同的结构，在本技术的一种可选地实施例中，该晶片架可以包括：
42.晶片架20包括中间承载架21和两个压板22；
43.中间承载架21沿长度方向依次设置有多个贯穿中间承载架21厚度的晶片槽210；每个晶片槽210的侧壁上均设置有条形凸起2111，以形成两个相互对称且沿垂直于中间承
载架21所在平面的两个相反方向延伸的台阶面；每个台阶面各分别用于承载一片晶片；
44.两个压板22分别从中间承载架21的两个不同表面对每个晶片槽210内的两个晶片进行贴合限位；且每个压板22正对中间承载架21上晶片槽210 的位置设置有通孔。
45.参照图2至图4，中间承载架21上设置有多个贯穿中间承载架21厚度的晶片槽210，且每个晶片槽210的侧壁上均设置有两个相互对称的台阶面结构，也可以简单的理解为晶片槽210的侧壁上设置有一个条形凸起2111，该条形凸起2111即可分别和其两侧的侧壁各形成一阶台阶面，且该台阶面的逐层延伸方向均是沿晶片槽210的厚度方向，且两个台阶面关于条形凸起2111对称，该条形凸起2111的每个表面分别各作为一个承载晶片的台阶面，使得两个晶片的背面可以同时贴合于条形凸起2111的表面设置，进而实现每个晶片槽210 可以从晶片槽210两侧表面各卡入一个晶片，实现两个晶片背对背的卡入同一个晶片槽210。在图2所示的实施例中设置有三个晶片槽210，可以一次性卡入3对6片晶片，进而使得晶片热处理一次可处理的晶片数量大大提升；当然可以理解的是，在实际应用中，只要中空石英管10长度空间足够，该中间承载架21上还可以设置个多个晶片槽210。
46.另外，受限于目前的中空石英管10的内径尺寸，各个晶片槽210是呈直线一字排列。在本技术的一种可选地实施例中，也可以考虑将中空石英管10 设置成内径尺寸更大的管状结构，使得晶片架20上的晶片槽20可以呈现阵列的方式布局。
47.此外，对于中空石英管10而言，其内部也并不仅限于圆柱形空间结构，也可以考虑采用立方体、或长方体空间结构等等。
48.进一步地，为了保证晶片在晶片槽210内稳定固定，在本实施例中还进一步地在中间承载架21的两个不同的表面分别设置各设置一个压板22。以图 4所示，两个压板22的结构完全类似，且两个压板22上正对晶片槽210的位置均设置有小于晶片槽210的通孔221，使得设置于晶片槽210内的晶片的上表面可以通过该通孔221显露出来，同时又可以对晶片的边缘进行压合，和晶片槽210内的台阶面共同配合对晶片起到限位作用。
49.此外，参照图3所示的中间承载架21可知，在相邻两个晶片槽210之间设置有隔断部件211，用于阻断两个晶片槽210之间的连通，形成限制每个晶片槽210大小的部件。可以理解的是，当各个隔断部件211的位置固定时，每个晶片槽210沿中间承载架210的长度方向的尺寸也就基本固定。但进一步地考虑到在实际应用中,需要进行热处理的晶片的尺寸可能在一定程度上存在变化，为了能够适应多种不同尺寸的晶片的卡入，在本技术的另一可选的实施例中，还可以进一步地包括：中间承载架21上相邻两个晶片槽210之间的隔断部件211在中间承载架21位置滑动可调，以便对各个晶片槽210的大小尺寸进行调节。
50.可以理解的是，本实施例中的隔断部件211滑动可调是指沿着中间承载架21的方向上活动可调；从而在一定程度上改变晶片槽210在沿中间承载架 21的长度方向上的尺寸。
51.另外，为了避免两个压板22因为隔断部件211的滑动导致对设置于晶片架20内的晶片表面进行遮挡，可以将两个压板22上对应各个晶片槽210位置的通孔221相互连通形成一个大的通孔221，该通孔211边缘仅仅在晶片沿中间承载架21长度方向的边缘和压板22相互贴合，实现压板22对晶片的限位。
52.参照图5，在本技术的另一可选地的实施例中，也可以考虑将各个晶片槽 210之间不设置隔断部件211，也即是说在中间承载架21上设置一个大的晶片槽210，且该晶片槽210
的沿中间承载架21的长度方向的两个相对侧壁上设置有承载晶片的台阶面结构，使得晶片仅仅只有相对的两个侧边搭载在晶片槽210上，而同一排的晶片之间无间隙的搭载在该晶片槽210上，也能实现本技术的技术方案。
53.可选地，为了便于晶片向晶片槽210中放置以及从晶片槽210中取出晶片，还可以在中间承载架21上的每个晶片槽210相对的侧壁上设置缺口结构 212。参照图3，在图3所示的实施例中是将相邻晶片槽210之间的隔断部件 211中间设置有缺口结构212，那么在从晶片槽210中将晶片取出或放入时，即可将镊子等工具的尖端部位从该缺口结构212内插入，便于工作人员的操作。
54.另外，为了实现中间承载架21和两个压板22之间更准确的固定对位连接，在本技术的另一可选地实施例中，该中间承载架21的第一端部设置有两个通孔结构213，压板22的第一端分别具有可插入通孔结构213的凸起部件 222；
55.中间承载架31的第二端部设置有第一螺栓孔214；压板22的第二端设置有和第一螺栓孔214相配合的第二螺栓孔223；
56.当凸起部件222插入通孔结构213中时，第一螺栓孔214和第二螺栓孔 223可通过同一螺栓贯穿固定。
57.参照图2至图4，在中间承载架21的一端设置有和晶片槽210所在平面相互垂直的通孔结构213，使得压板22端部的凸起部件222恰好可以插入该通孔结构213内，并且当压板22端部的凸起部件222插入该通孔结构213内时，压板22恰好可以和中间承载架21的主体部分表面相互贴合；在此基础上，在中间承载架21的另一端还设置有第一螺栓孔214，通过该第一螺栓孔 214可以使用螺栓之间将中间承载架21和两个压板22的另一端直接采用螺栓固定连接，进而实现压板22和中间承载架21从两端分别进行固定连接，保证压板22和中间承载架22之间连接结构的紧固性。
58.当然，在实际应用中，对于晶片架20而言，并不仅限于图2至图4所示的实施例，参照图6，在本技术的另一可选地实施例中，该晶片架20上的晶片槽210的侧壁上设置有延伸至晶片架20边缘的滑槽2101，用于晶片沿滑槽 2101插入晶片槽210内。
59.考虑到晶片而言一般是毫米级的极小的片状结构，在将晶片置晶片架20 上时，一般需要用镊子夹取该晶片之后，手动操作将该晶片放置于晶片架20 上；为了在一定程度上简化晶片置于晶片架20的过程，在本技术的一种可选地实施例中晶片架20上的晶片槽210的侧壁上设置有延伸至晶片架20边缘的滑槽2101，用于晶片沿滑槽2101插入晶片槽210内。
60.参照图6，在图6所示的实施例中，该晶片架20的每个晶片槽210的侧壁上设置有滑槽2101，且该滑槽2101一直延伸至晶片架20的边缘，进而在晶片槽210靠近晶片架20边缘的一侧位置形成一个滑槽入口，使得晶片槽210 可以沿着该滑槽入口直接推入滑槽2101内，由此直接利用该滑槽2101实现对晶片滑入晶片槽210内，并对晶片进行限位，无需另外对晶片进行限位操作，在一定程度上提升晶片放置在晶片槽210中的难度。
61.另外，在晶片热处理完成之后，将晶片架20从中空石英10取出时，只需要将该晶片架20上的滑槽入口朝下，即可实现晶片的自动滑出，也在一定程度上简化晶片的取出操作。
62.更进一步地，对于图6所示的实施例中，相邻两个晶片槽210之间的隔断部件211同样可以设置成可沿整个晶片架20长度方向滑动的结构，以便适应不同尺寸的晶片处理。
63.当然，可以理解的是，在实际应用中，还可以考虑采用其他不同结构的晶片架20，
例如可以是两个可以相互压合的矩形框架结构，将多对晶片压合设置再两个矩形框架结构之间等，还有其他结构形式的晶片架，在此不一一列举。
64.综上所述，本技术中的晶片热处理装置中设置有可承载多对晶片的晶片架，且该晶片架可插入中空石英管内，进而实现由该晶片架承载的多对晶片共同置于该中空石英管内，并进行同步热处理，在一定程度上提升中空石英管内的空间利用率，从而在一定程度上提升对晶片进行热处理的处理效率。
65.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。另外，本技术实施例提供的上述技术方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明，以免过多赘述。
66.本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。