DE1108332B

DE1108332B - Legierungsvorrichtung zum Anbringen von Flaechenelektroden an Halbleiterkoerpern

Info

Publication number: DE1108332B
Application number: DES65944A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Reimer Emeis
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1959-10-10
Filing date: 1959-11-24
Publication date: 1961-06-08
Also published as: CH388457A; NL256703A; GB902130A; NL255713A; GB902129A; CH379002A; DE1104073B

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

S 65944 Vmc/21g

ANMELDETAG:

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT:

24. NOVEMBER 1959

8. JUNI 1961

Gegenstand der Hauptpatentanmeldung S 65390 VIII c/21g (deutsche Auslegeschrift 1104 073) ist eine Vorrichtung zum Einlegieren von Flächenelektroden an Halbleiterkörpern mit Hilfe von Legierunngsformen, in denen die Halbleiterkörper mit waagerechter Lage der Legierungsflächen angeordnet und in einem Gestell untergebracht sind, welches in einem Legierungsofen pendelnd aufgehängt ist und das von einem unten geschlossenen Quarzrohr umgeben ist, dessen oberes Ende an einem als Aufhängelager für das Gestell und zugleich als Pumpkopf für den Anschluß einer Vakuumpumpe ausgebildeten Hohlkörper befestigt ist. Die Erfindung betrifft eine vorteilhafte weitere Ausgestaltung der Vorrichtung, die darin besteht, daß an dem Hohlkörper in der Verlängerung der Achse des Ofenschachtes ein rohrförmiger, oben geschlossener Behälter angebracht ist, in dessen oberem Teil sich eine Hebevorrichtung für das Gestell befindet. Ein solche Vorrichtung ergibt den Vorteil, daß die Legierungsformen nach Beendigung des Legierungsvorganges im Vakuum außerhalb des Ofenschachtes unabhängig von der Temperatur im Legierungsofen selbst verhältnismäßig schnell abgekühlt werden können.

Ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung nach der Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht.

In der dargestellten Vorrichtung ist ein Quarzrohr 2, welches an seinem unteren Ende geschlossen ist, mit seinem oberen offenen Ende in einer Haltevorrichtung 3, welche zugleich als Pumpkopf für die Evakuierung dient und mit einem halsartigen Ansatz 6 versehen ist, mittels einer Stopfbuchse? und Quetschdichtungen 8 sowie einer Überwurfmutter 9 gehaltert und gegenüber der Außentemperatur vakuumdicht abgeschlossen. An ein Rohr 10, das mittels eines Flansches 11 an einer seitlichen Öffnung der Haltevorrichtung 3 befestigt ist, kann eine in der Zeichnung nicht dargestellte Hochvakuumpumpe bekannter Art angeschlossen sein. Auf der Haltevorrichtung 3 ist ein rohrförmiger Behälter 14 mit einem Flansch 15, welcher mit einer Gummidichtung 15 a versehen ist, angebracht und durch sein Eigengewicht vakuumdicht mit dem Behandlungsraum verbunden. Der obere Teil des Behälters 14 ist quaderförmig ausgestaltet und oben durch einen aufgeschraubten Deckel 16, welcher mit einer Gummidichtung 16 a versehen ist, vakuumdicht verschlossen. Ein käfigartiges Gestell 17, welches aus zwei durch Bolzen 17 α miteinander verbundenen quadratischen Platten 17 b besteht und zur Aufnahme von Legierungsformen 18 dient, ist mittels einer Öse 19 und einem Haken 20 an einem Stahlband 21 aufgehängt und kann mittels Legierungsvorrichtung zum Anbringen von Flächenelektroden an Halbleiterkörpern

Zusatz zur Anmeldung S 65390 VIIIc/21 g (Auslegeschrift 1104 073)

Anmelder: Siemens-Schuckertwerke Aktiengesellschaft,

Berlin und Erlangen, Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Dipl.-Phys. Reimer Emeis, Ebermannstadt (OFr.), ist als Erfinder genannt worden

einer Hebevorrichtung, die aus einer Rolle 22, einem Untersetzungsgetriebe 23 und einem Elektromotor 24 besteht, gesenkt und gehoben werden. Das Stahlband 21 wird mittels eines glockenförmigen Schlittens 25 in dem Behälter 14 geführt, damit ein Pendeln des Gestells beim Heben und Senken verhindert wird. Der Schlitten 25 hängt an einem Gewicht 26, welches an dem Stahlband 21 befestigt ist; er kann an der Innenwand des Behälters 14 gleiten oder beispielsweise mittels Führungsrollen 27, von denen jeweils zwei übereinander im Abstand von 120° über den Umfang verteilt sein können, geführt werden. Beim Senken des Gestells 17 setzt der Schlitten 25 auf einen am unteren Ende des Behälters eingeschweißten Ring 15 b auf und führt dann an dieser Stelle das Stahlband, welches in einem Schlitz der Deckplatte des Schlittens gleitet.

Der Behälter 14 ist über zwei Tragarme 28 mit einem der Achse des Behälters parallelen, oben geschlossenen Rohr 29 verbunden, welches an seinem unteren Ende durch einen angeschweißten Flansch 30 verstärkt ist. Das Rohr 29 ist konzentrisch über ein Rohr 31 mit kleinerem Durchmesser geschoben und auf dessen oberem Ende drehbar gelagert. Zu diesem Zweck ist das obere Ende des Rohres 31 durch eine Platte abgeschlossen. In einer Bohrung des Rohres 31 ist eine Welle 32 mit einem Exzenter 33 drehbar gelagert und auf einer Seite mit einer Mutter 34 festgeschraubt. Die Welle 32 kann mittels einer Kurbel 35 und eines Handgriffes 36 gedreht werden. Mit dem

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Exzenter 33 kann das Rohr 29 und somit der Behälter 14 angehoben und von Hand ausgeschwenkt werden. Das Rohr 31 ist an seinem unteren Ende mit dem Mantel 38 eines Legierungsofens 39 verbunden, beispielsweise verschweißt. Der Legierungsofen besteht im wesentlichen aus einem vertikalen Heizschacht, in welchem ein dickwandiges Rohr 40 aus wärmebeständigem Material, beispielsweise aus gesintertem Aluminiumoxyd, senkrecht angeordnet ist, in dessen Wandung die Heizvorrichtung, welche in der Zeichnung nicht dargestellt ist, eingelagert sein kann. Am oberen Ende des Rohres 40 sind die Anschlüsse 41 für den elektrischen Heizstrom isoliert angebracht. Auf dem Boden des Ofenschachtes, welcher durch einen Deckel 42 abgeschlossen ist, befindet sich eine Füllung 43 aus Aluminiumoxydpulver. Der Raum zwischen der Innenwand 44 des Ofens, die beispielsweise ebenfalls aus einem Keramikkörper bestehen möge, und dem Außenmantel 38 ist mit einem Wärmedämmstoff gefüllt. Oben und unten ist der Legierungsofen durch ein Bodenblech 38 a bzw. Deckelblech 38 b abgeschlossen.

Zur Beschickung des Legierungsofens wird der Behälter 14 seitlich ausgeschwenkt, das Gestell 17 mit den Legierungsformen 18 in den Haken 20 eingehängt und mit der Hebevorrichtung in den Behälter 14 gehoben. Dann wird der Behälter 14 über den Pumpkopf 3 geschwenkt, mittels des Exzenters 33 gesenkt und auf den Pumpkopf 3 aufgesetzt. Quarzrohr, Pumpkopf und Behälter werden evakuiert und das Gestell 17 in den Ofen gesenkt. Die Heizung des Ofens kann bereits während der Evakuierung eingeschaltet werden. Nach Beendigung des Legierungsvorganges kann das Gestell sofort aus dem Ofen herausgehoben und in dem kalten Behälterraum abgekühlt werden. Diese Abkühlung im Behälter 14 ergibt den Vorteil, daß man unabhängig wird von der Temperatur im Ofenschacht und der Ofen bereits wieder neu beschickt werden kann, bevor er völlig abgekühlt ist.

Es ergibt sich somit eine erhebliche Zeitersparnis, insbesondere in solchen Fällen, in denen der eigentliche Legierungsvorgang nur kurze Zeit in Anspruch nimmt. Dies gilt beispielsweise beim Zusammenlegieren der Trägerplatte von Halbleiterelementen mit dem Gehäuse. Es genügt dabei nämlich das Aufheizen bis zur Legierungstemperatur, worauf sofort die Abkühlung folgen kann. Auch bei solchen Vorgängen, bei denen eine vorbestimmte Temperatur über längere Zeit konstantgehalten werden muß, bringt die Möglichkeit einer schnellen Abkühlung noch erhebliche Vorteile. Der Ofen ist mit ausreichender Wärmedämmung versehen, damit der elektrische Wirkungsgrad möglichst groß wird. Dementsprechend sinkt aber auch nach der Abschaltung der Heizung die Temperatur des Ofens langsam. Somit ίο kann durch die weitere Ausgestaltung der Legierungsvorrichtung nach der Erfindung eine erhebliche Zeitersparnis erreicht werden, weil der Behandlungsvorgang unabhängig von der Zeit der Abkühlung des Legierungsofens beendet wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung zum Einlegieren von Flächenelektroden an Halbleiterkörpern mit Hilfe von Legierungsformen, in denen die Halbleiterkörper mit waagerechter Lage der Legierungsflächen angeordnet und in einem Gestell untergebracht sind, das in einem Legierungsofen pendelnd aufgehängt ist und das von einem unten geschlossenen Quarzrohr umgeben ist, dessen oberes Ende an einem als Aufhängelager für das Gestell und zugleich als Pumpkopf für den Anschluß einer Vakuumpumpe ausgebildeten Hohlkörper befestigt ist, nach Patentanmeldung S 65390 VIIIc/21g (deutsche Auslegeschrift 1104 073), dadurch gekennzeich net, daß an dem Hohlkörper in der Verlängerung der Achse des Ofenschachtes ein rohrförmiger, oben geschlossener Behälter angebracht ist, in dessen oberem Teil sich eine Hebevorrichtung für das Gestell befindet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter auf den Pumpkopf vakuumdicht aufgesetzt und lösbar befestigt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter mit einer in Achsrichtung verschiebbar und seitlich schwenkbar gelagerten Tragvorrichtung unlösbar verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebevorrichtung aus einer Rolle besteht, welche über ein Untersetzungsgetriebe, vorzugsweise elektromotorisch, angetrieben wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen