DE1142970B - Verfahren und Vorrichtung zum Aufschmelzen von Elektroden auf einen Halbleiterkoerper - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Aufschmelzen von Elektroden auf einen Halbleiterkoerper

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DE1142970B
DE1142970B DEP27216A DEP0027216A DE1142970B DE 1142970 B DE1142970 B DE 1142970B DE P27216 A DEP27216 A DE P27216A DE P0027216 A DEP0027216 A DE P0027216A DE 1142970 B DE1142970 B DE 1142970B
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Dipl-Ing Carl-Heinrich Kramp
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Description

DEUTSCHES
PATENTAMT
P 27216 Vnic/21g
ANMELDETAG: 25. MAI 1961
BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 31. J A NU A R 1963
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufschmelzen von Elektroden auf einen Halbleiterkörper unter Verwendung einer Legierform, deren Wärmekapazität groß in bezug auf die Wärmekapazität des Halbleiterkörpers ist, sowie eine zur Durchführung dieses Verfahrens bestimmte Vorrichtung.
Bei der Herstellung von Elektroden auf Halbleiterkörpern wird bekanntlich ein Legierungsverfahren angewendet, das gegebenenfalls mit einem Diffusionsverfahren verbunden ist. Das Elektrodenmaterial wird meistens in Form von Kügelchen von etwa 0,1 bis 1 mm Durchmesser oder auch weniger in eine Schablone gelegt, welche sich auf einer Scheibe aus Halbleitermaterial befindet, so daß die Kügelchen den Halbleiterkörper berühren. Die Schablone dient dazu, eine seitliche Bewegung der Kügelchen oder auch des anders geformten Elektrodenmaterials zu verhindern. Es ist auch bekannt, die Schablone mit den eingelegten Kügelchen mit einer Scheibe aus dem Halbleitermaterial zu bedecken, so daß der von dieser Scheibe gebildete Halbleiterkörper der Halbleiteranordnung die Kügelchen berührt.
Der Halbleiterkörper wird durch eine Halterung fixiert, das Ganze dann in einem Ofen unter Schutzgas einer so hohen Temperatur ausgesetzt, daß die Kügelchen in den Halbleiterkörper einlegieren. Als Halbleiterkörper wird beispielsweise eine Germanium- oder Siliziumscheibe von einigen Quadratmilimetern Fläche und einer Dicke in der Größenordnung von 100 μ verwendet. Es werden auch streifenförmiges Germanium und Silizium verwendet, auf das mehrere Elektroden gleichzeitig auflegiert werden. Nach dem Legieren werden die Streifen in Stücke gebrochen, deren jedes dann das Ausgangserzeugnis für eine der herzustellenden Halbleiteranordnungen bildet. Die Kügelchen zur Bildung der Elektroden können je nach Verwendungszweck der fertigen Halbleiteranordnungen bekanntlich aus ganz verschieden zusammengesetzten Legierungen bestehen.
Da die elektrischen Eigenschaften der Elektroden im wesentlichen Maße die gute Funktion der fertigen Halbleiteranordnungen bedingen, sind Legierungen der verschiedensten Art untersucht worden, wobei sich herausgestellt hat, daß gerade einige der günstigsten Legierungen in flüssigem Zustand den Halbleiterkörper schlecht benetzen. Infolgedessen werden die Elektroden sehr ungleichmäßig auflegiert, was bei der Produktion einen entsprechenden Anfall fehlerhafter Halbleiteranordnungen zur Folge hat. Besonder störend wird diese Schwierigkeit bei großflächigen Elektroden, wie sie für Leistungsdioden oder auch manche Leistungstransistoren notwendig sind.
Verfahren und Vorrichtung
zum Aufschmelzen von Elektroden
auf einen Halbleiterkörper
Anmelder:
Philips Patentverwaltung G.m.b.H.,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7
Dipl.-Ing. Carl-Heinrich Kramp,
Hamburg-Niendorf,
ist als Erfinder genannt worden
Es ist ein Verfahren zum Aufbringen des Elektrodenmaterials auf den Halbleiterkörper bekannt, bei dem aus einer Folie des Elektrodenmaterials ein Scheibchen herausgestanzt und so fest auf den Halbleiterkörper gedrückt wird, daß es an ihm haftenbleibt. Der Nachteil dieses Verfahrens liegt darin, daß nicht jedes Elektrodenmaterial genügend fest auf dem Halbleiterkörper liegt, so daß das Verfahren nur für wenige Elektrodenmateriallegierungen anwendbar ist. Um ein sicheres Anhaften zu erreichen, muß das Elektrodenmaterial mit so großem Druck auf den Halbleiterkörper gebracht werden, daß die Anwendung des Verfahrens nur bei relativ dicken Halbleiterkörpern möglich ist, da dünne Halbleiterkörper unter dem Druck zerbrechen. Außerdem ist das Verfahren für kleine Elektroden, bei denen also die Haftfläche zwischen Elektrodenmaterial und Halbleiterkörper klein ist, schlecht durchführbar, da sich das Elektrodenmaterial wegen der kleinen Haftkräfte leicht vom Halbleiterkörper löst. Der eigentliche Legiervorgang wird durch diese Art des Aufbringens des Elektrodenmaterials nicht beeinflußt, so daß die gleichen Schwierigkeiten auftreten, wie sie oben beschrieben wurden.
Die unerwünschten Effekte der schlechten Benetzung hat man auch dadurch zu beseitigen versucht, daß der Halbleiterkörper durch Gewichte oder Federkraft auf das Elektrodenmaterial gedrückt wurde. Da nun die Elektrodenmaterialkügelchen relativ zueinander und zum Halbleiterkörper sorgfältig justiert sein müssen, bedingt die Anwendung dieser Kräfte einen komplizierten Aufbau der das Elektrodenmaterial und den Halbleiterkörper haltenden Formen.
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Dies ist störend, da der Legierungsprozeß unter führenden Platten, mit deren Hilfe das Legierungs-Schutzgas in einem Ofen stattfindet und die Formen material und die Halbleiterkörper dem Stempel und wegen ihres komplizierten und infolgedessen um- der Legierform zugeführt werden, in zwei verschiefangreichen Aufbaus eine erhebliche Zeit zum Auf- denen Seitenansichten (Fig. 5 und 6) und Draufsicht heizen brauchen. Es ist umständlich, diese Formen 5 (Fig. 7);
zu beschicken, und außerdem sind Halbleiterkörper Fig. 8 und 9 zeigen Einzelheiten der Legierform
und Elektrodenmaterial längere Zeit der Schutzgas- und der sie haltenden Gewindehülse in zwei ver-
atmosphäre ausgesetzt, die einen ungünstigen Einfluß schiedenen Mittellängsschnitten;
auf die Eigenschaften der fertigen Halbleiteranord- Fig. 10 ist eine Seitenansicht des Stempels,
nung durch Aufnahme von Verunreinigungen aus io Fig. 11 eine andere Seitenansicht, teilweise im
des Schutzgas zur Folge haben kann. Schnitt;
Die geschilderten Schwierigkeiten werden bei einem Fig. 12 bis 14 zeigen eine Legierform für mehrere
Verfahren zum Aufschmelzen einer oder mehrerer Halbleiterkörper in Draufsicht (Fig. 12) und in zwei
Elektroden auf einen Halbleiterkörper unter Verwen- verschiedenen Seitenansichten im Schnitt (Fig. 13
dung einer Legierform, deren Wärmekapazität groß 15 und 14);
in bezug auf die Wärmekapazität des Halbleiter- Fig. 15 zeigt eine besondere Ausführungsform des
körpers ist, gemäß der Erfindung umgangen, indem Stempels im Schnitt.
die Legierform auf eine oberhalb der Legiertempera- Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
tür liegende Temperatur erhitzt wird und dann nach der Erfindung besteht (vgl. Fig. 1 bis 4) aus
Halbleiterkörper und das aufzuschmelzende Elek- 20 einer Grundplatte 1 und einer Deckplatte 2, die
trodenmaterial gleichzeitig oder nacheinander in die die zwischen sich in ringförmigen Vertiefungen 3
erhitzte Legierform eingebracht werden. und 4 unter Zwischenlage von Dichtungsringen 5
Bei einer besonders vorteilhaften Durchführungs- und 6 ein zylindrisches Glasrohr 7 halten. Grundform des Verfahrens wird der Halbleiterkörper in platte 1 und Deckplatte 2 werden durch die Bolzen 8 die erhitzte Legierform eingebracht und dann das 25 mit den dazugehörigen Schraubenmuttern 9 zusam-Elektrodenmaterial auf diesen Halbleiterkörper auf- mengehalten. Grundplatte 1, Deckplatte 2 und Glasgebracht, wobei gegebenenfalls das Elektrodenmate- rohr 7 schließen das Volumen 10 ein, in dem mit rial auf den Halbleiterkörper gedrückt werden kann. Hilfe des Gaseinlasses 11 und des Gasauslasses 12
Die Temperatur der Legierform kann nach dem die gewünschte Schutzgasatmosphäre, z. B. aus Stick-
Aufschmelzen des Elektrodenmaterials auf den Halb- 3° stoff oder aus Stickstoff mit Wasserstoff, aufrecht-
leiterkörper so gewählt werden, daß sich an das Auf- erhalten werden kann. Die Deckplatte 2 trägt einen
schmelzen des Elektrodenmaterials ein an sich be- Aufsatz 13, in den eine Halterung eingeschraubt ist.
kannter Legierungs- oder Diffusionsprozeß anschließt. Diese Halterung besteht aus einem Anschlußrohr 15,
Bei einer besonders zweckmäßigen Vorrichtung an das eine (nicht gezeichnete) Vakuumpumpe an-
zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung 35 geschlossen wird. An ihrem unteren Ende trägt die
sind eine Legierform und ein Stempel gegebenen- Halterung 14 eine Gewindehülse 16. Anschlußrohr
falls mit Heizvorrichtungen vorgesehen, die die für 15 und Gewindehülse 16 bestehen aus einem hitze-
das Verfahren erforderlichen Temperaturen von beständigen Material, z. B. Chromnickelstahl. Diese
Legierform und Stempel erzeugen. Dabei nimmt die Gewindehülse ist von dem Heizkörper 17 mit der
Legierform den Halbleiterkörper und der Stempel 40 Heizwicklung 18 umgeben. Die Anschlußdrähte der
das Elektrodenmaterial auf. Eine Heizvorrichtung ist Heizwicklung sind mit Durchführungen bekannter
für die Legierform vorgesehen, und der Stempel ist Bauart beispielsweise durch die Deckplatte 2 nach
relativ zur Legierform1 beweglich. draußen geführt. Diese Durchführungen sind nicht
Zweckmäßig wird eine Schutzgasatmosphäre im gezeichnet. In die Gewindehülse 16 ist die Legierinneren der Vorrichtung aufrechterhalten, und zwar 45 form 19 eingeschraubt. Diese Legierform 19 besteht auch beim Einbringen von Halbleiterkörpern und beispielsweise aus hochreinem Graphit oder aus Elektrodenmaterial von außen in das Innere der Stahl, die Einzelheiten ihrer Form werden weiter Vorrichtung. unten beschrieben. In der Legierform 19 ist eine
Selbstverständlich ist es möglich, mehrere Halb- öffnung vorgesehen, in der ein Thermoelement 20
leiteranordnungen gleichzeitig in einem Arbeitsgang 5° angebracht ist, dessen Anschlußdrähte 21 zu dem
zu behandeln. Eine beispielsweise Ausführungsform schematisch angedeuteten Meßinstrument 22 führen,
einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Mit Hilfe des Thermoelementes wird die Temperatur
nach der Erfindung wird im folgenden beschrieben. der Legierform gemessen. Es kann dazu dienen, eine
Am Beispiel der Vorrichtung wird auch das Ver- Temperaturregelung für die Legierform 19 in bekannfahren erläutert. 55 ter Weise zu steuern. Durch den von der nicht ge-
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zur Durchführung zeichneten Vakuumpumpe erzeugten Unterdruck wird
des Verfahrens nach der Erfindung in Seitenansicht, der Halbleiterkörper 23 an der Legierform gehalten,
teilweise im Schnitt; Die Grundplatte 1 ist mittels der Streben 24 an
Fig. 2 ist eine Draufsicht der gleichen Vorrichtung dem Sockel 25 befestigt, der seinerseits an das Fun-
im Schnitt H-II der Fig. 1; 60 dament 26 geschraubt ist. In der Grundplatte 1 ist
Fig. 3 ist eine Seitenansicht eines Einzelteils der eine gerade Schwalbenschwanzführung 27, die über
Vorrichtung nach Fig. 1; die ganze Grundplatte von 28 bis 29 führt, vor-
Fig. 4 ist eine Draufsicht der Vorrichtung ent- gesehen. In der Mitte ist in ihr eine rechteckig gesprechend Fig. 1. formte Vertiefung 30, in die der ebenfalls rechteckig
Zur besseren Übersicht sind in den Fig. 2 bis 4 65 geformte Stempel 31, dessen Form in Einzelheiten
weniger wichtige Einzelheiten fortgelassen. weiter unten erläutert wird, beweglich eingesetzt ist.
Fig. 5 bis 7 zeigen Einzelheiten von in die schwal- Dieser Stempel 31 sitzt auf einem Stab 32. der durch
benschwanzartige Führung der Grundplatte 1 einzu- eine Öffnung 33 beweglich durch die Grundplatte 1
geführt ist. Dieser Stab 32 ist an seinem unteren Ende verdickt und wird von der Hülse 34 geführt. Gegen Verdrehung um seine Achse ist er durch einen Stift 35, der sich in einer Aussparung 36 der Hülse 34 bewegen kann, gesichert. Mittels eines Hebels 37 kann der Stab 32 und somit der Stempel 31 in Richtung der Pfeile 38 auf und ab bewegt werden. Diese Bewegung wird durch die Schraube 39 im Zusammenwirken mit den beiden verstellbaren Anschlägen 40 und 41 nach unten und oben begrenzt.
Die Schwalbenschwanzführung 27 ist auch in dem Stempel 31 angebracht. Der untere Anschlag 41 ist so eingestellt, daß bei völlig herabgesenktem Stempel 31 die Schwalbenschwanzführung in der Grundplatte 1 und die in dem Stempel 31 fluchten, so daß ein entsprechend geformtes Materialstück von 28 über den Stempel 31 nach 29 in der Schwalbenschwanzführung 27 geschoben werden kann. Ein gegen die Kraft der beiden Federn 42 nach unten beweglicher Anschlag 43 sorgt, wie weiter unten beschrieben, für eine Sperrung der Schwalbenschwanzführung 27.
In Fig. 3, die eine teilweise Seitenansicht der Vorrichtung entsprechend Fig. 1 darstellt, ist eine Platte 44, auf der das Elektrodenmaterial 45 angeordnet ist. eingezeichnet, so daß erkennbar wird, wie diese Platten in der Schwalbenschwanzführung beweglich sind. Das Glasrohr 7 hat eine Aussparung 46, so daß die Platte 44 mitsamt dem Elektrodenmaterial 45 unter dem Rand des Glasrohres 7 hindurchgeschoben werden kann. In der Fig. 3 wird das Elektrodenmaterial 45 und der Spalt zwischen der Platte 44 und dem Glasrohr 7 zur größeren Deutlichkeit stark vergrößert gezeichnet. In der Wirklichkeit ist dieser Spalt so schmal, daß durch den Spalt praktisch kein Schutzgas aus dem Inneren 10 der Vorrichtung nach außen strömt. (Die Platte 44 ist in den Fig. 1, 2 und 4 nicht gezeichnet. Einzelheiten der Platte zeigen die Fig. 5 bis 7.)
In der Draufsicht nach Fig. 4 der Vorrichtung entsprechend Fig. 1 sind verschiedene Einzelheiten der größeren Deutlichkeit halber fortgelassen.
Die Fig. 5 bis 7 zeigen in Seitenansichten (Fig. 5, 6) und Draufsicht die Platte 44. Die abgeschrägten Flächen 47 sind der Form der Schwalbenschwanzführung 27 angepaßt, auf ihrer Oberseite hat die Platte 44 eine Vertiefung 48, in der zwei Niete 49 angeordnet sind. Diese Niete verhindern, daß sich ein in die Vertiefung 48 eingelegter, nicht gezeichneter Halbleiterkörper (vgl. weiter unten) verschiebt. Ihr Abstand voneinander entspricht der Länge des Halbleiterkörpers und die Breite der Vertiefung 48 der Breite des Halbleiterkörpers.
In die Vertiefung 48 der Platte 44 kann auch das Elektrodenmaterial eingelegt werden, indem eine Glimmerplatte deren Abmessungen denen des Halbleiterkörpers 23 entsprechen, in die Vertiefung 48 gelegt wird, so daß sie durch die Niete 49 genauso festgehalten wird wie der Halbleiterkörper. Diese Glimmerplatte enthält Löcher, in die in bekannter Weise das Elektrodenmaterial beispielsweise in Form von Kügelchen eingelegt wird.
Der Abstand zwischen Anschlag 43 und Vertiefung 30 (Fig. 1) ist so bemessen, daß sie einem ganzen Vielfachen der Länge 50 (Fig. 5) der Platte 44 entspricht, so daß, falls bei 28 (Fig. 1) eine Anzahl Platten 44 so in die Schwalbenschwanzführung 27 geschoben werden, daß sie, dicht aneinandergeschobcn, den Anschlag berühren, gerade eine der Platten sich auf dem Stempel 31 befindet.
Die Fig. 8 und 9 zeigen Einzelheiten der Legierform 19 (vgl. Fig. 1). Die Bohrung 51 dient zur Aufnähme des Thermoelementes 20. Drei Kanäle 52 verbinden das Innere des Anschlußrohres 15 mit einer Rinne 53, deren Form der des Halbleiterkörpers 23 entspricht. Durch diese drei Kanäle 52 wird wegen des in ihnen herrschenden Unterdruckes bei laufender Vakuumpumpe der Halbleiterkörper 23 in der Rinne 53 festgehalten. An ihrem unteren Ende sind die Kanäle 52 durch eine Rille 54 verbunden, die für einen eventuell nötigen Druckausgleich sorgt.
Die Fig. 10 und 11 zeigen in zwei Seitenansichten den Stempel 31 mit einer auf ihm befindlichen Platte 44. In der Vertiefung 48 liegt die Glimmerplatte 55, in deren Bohrungen das Elektrodenmaterial 45 angeordnet ist. Die Dicke der Glimmerplatte und die Größe der Elektrodenmaterialkügelchen 45 ist stark übertrieben gezeichnet; in Wirklichkeit passen statt der gezeichneten drei Paare von Elektrodenmaterialkügelchen 45 wesentlich mehr solcher Paare auf die Glimmerplatte. Je eine Kugel der Paare bildet z. B. nach dem Legieren die Emitterelektrode eines Transistors, die andere z. B. die Basiselektrode, so daß mehrere Transistoren in einem Arbeitsgang hergestellt werden. (Der Halbleiterkörper 23 ist natürlich nach dem Auflegieren der Elektroden in Stücke zu brechen, von denen jedes zwei Elektroden hat.)
Die Fig. 12 bis 14 zeigen eine andere Ausführungsform der Legierform, bei der gleichzeitig drei Halbleiterkörper 23 gehalten werden können. Für eine solche Legierform ist dann die Platte 44 größer auszuführen, so daß auch auf ihr drei Halbleiterkörper bzw. drei Glimmerplatten mit Elektrodenmaterial angeordnet werden können.
In der Fig. 15 ist eine Ausführungsform des Stempels 31 gezeichnet, bei der er durch die Schraubenfeder 56 federnd auf dem Stab 32 gehalten wird.
Wird dieser Stempel bei Betätigung des Hebels 37 (Fig. 1) gegen die Legierform gedrückt, daß bei entsprechender Einstellung des Anschlages 40 die Schraubenfeder 56 zusammengedrückt wird, so bestimmt die Spannung der Feder 56 den Andruck des Elektrodenmaterials 45 an den Halbleiterkörper 23. Es folgt nun eine Beschreibung der Wirkungsweise der Vorrichtung.
Von 28 her werden Platten 44 in die Schwalbenschwanzführung eingeschoben, die abwechselnd mit einem Halbleiterkörper 23 und einer Glimmerplatte 55 mit Elektrodenmaterial 45 beschickt sind. Diese Platten werden dicht aneinandergeschoben, bis sie den Anschlag 43 berühren. Die Legierform 19 sei zunächst leer, d. h., es befindet sich kein Halbleiterkörper 23 in ihr. In die Vorrichtung wird dann Schutzgas eingeleitet. Die Heizung der Legierform wird nunmehr in Betrieb gesetzt, bis die Legierform die notwendige Legiertemperatur für Germanium, z. B. 600 bis 700° C, erreicht hat. Auf dem Stempel 31 befindet sich gerade eine Platte 44 mit einem Halbleiterkörper 23. Dann wird die Vakuumpumpe angeschaltet und durch Betätigung des Hebels 37 der Halbleiterkörper 23 in die Rinne 53 gehoben, wo er durch den von der Vakuumpumpe hervorgerufenen Unterdruck festgehalten wird und wegen seiner vergleichsweise sehr kleinen Wärmekapazität gegenüber der der Legierform sehr schnell die Temperatur der Legierform annimmt. Der Stempel wird wieder in
seine untere Ruhelage zurückgebracht, der Anschlag 43 wird nach unten herausgezogen, und die Platten werden in der Schwalbenschwanzführung in Richtung von 28 nach 29 weitergeschoben, bei 29 wird eine Platte entnommen, die Federn 42 ziehen den Anschlag 43 wieder in seine Ruhelage, und die restlichen Platten werden in der Schwalbenschwanzführung wieder bis an den Anschlag 43 bewegt. Nunmehr befindet sich auf dem Stempel 31 eine Platte, die mit Elektrodenmaterial beschickt ist. Durch Betätigung des Hebels 37 wird der Stempel gehoben und so das Elektrodenmaterial auf den erhitzten Halbleiterkörper 23 gebracht, wo es einlegiert. Dann wird die Vakuumpumpe abgeschaltet und der Stempel in seine untere Ruhelage gebracht. Da der Halbleiterkörper 23 nach dem Abschalten der Vakuumpumpe nicht mehr an der Legierform 19 festgehalten wird, bleibt er mitsamt dem auflegierten Elektrodenmaterial 45 in der Vertiefung 48 der am Stempel 31 befindlichen Platte 44 liegen und kühlt sehr rasch ab. Dann werden bei 28 neue, beschickte Platten 44 eingeschoben und die Plattenkolonne in Richtung von 28 nach 29 um eine Plattenlänge weiterbewegt. Jetzt befindet sich also auf dem Stempel 31 wieder eine Platte mit einem Halbleiterkörper 23, und der beschriebene Vorgang kann wiederholt werden.
Die in Fig. 3 gezeichnete Aussparung 46 des Glasrohres 7 ist über der Schwalbenschwanzführung auf der 29 zugewendeten Seite so ausgebildet, daß durch sie eine Platte 44 mit Elektrodenmaterial und Halbleiterkörper hindurchpaßt. Da der Halbleiterkörper 23 relativ dünn ist, strömt durch diese Öffnung, auch sofern nicht durch einen gerade in ihr befindlichen Halbleiterkörper nahezu verschlossen wird, praktisch nur sehr wenig Schutzgas.
Aus dem Obenstehenden ist erkennbar, wie in kontinuierlicher Arbeitsweise bei 28 abwechselnd mit Elektrodenmaterial 45 und Halbleiterkörper 23 beschickte Platten 44 eingebracht werden, während bei 29 abwechselnd leere und mit einem fertiglegierten Halbleiterkörper beschickte Platten 44 anfallen.
In dem Vorstehenden wurde das Beispiel einer Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung geschrieben. Es kann aber z. B. auch in der beschriebenen Ausführungsform die Abdichtung der von der Schwalbenschwanzführung und den Aussparungen 46 gebildeten Öffnungen im wesentlichen durch die Platten 46 selbst erreicht werden. An diesen Stellen können ferner Gasschleusen in bekannter Ausführungsform verwendet werden. Auch kann die Führung der Platten beispielsweise auf andere als durch eine Schwalbenschwanzführung erfolgen. Es kann ferner auch der Stempel beheizt werden, so daß die in die Legierform eingebrachten Halbleiterkörper bzw. das Elektrodenmaterial vorgewärmt werden. Es ist auch möglich, auf einen beweglichen Stempel zu verzichten und die Legierform beweglich auszubilden. Ferner können die Platten 44 gleichzeitig mit Elektrodenmaterial und Halbleiterkörpern beschickt werden und so Elektrodenmaterial und Halbleiterkörper gleichzeitig in die Legierfonn eingebracht werden. Wegen der geringen Wärmekapazität der Halbleiterkörper im Vergleich zu der der Legierform nehmen die Halbleiterkörper nach dem Einbringen in die Legierfonn sehr rasch deren Temperatur an. Auch kühlen sie sich nach dem Abnehmen sehr rasch ab, da der Stempel eine Temperatur hat, die weit unterhalb der Legiertemperatur liegt. Das Andrücken des Elektrodenmaterials dauert nur sehr kurze Zeit, so daß der gesamte Legiervorgang nur wenige Sekunden in Anspruch nimmt.
Der Vorteil des beschriebenen Verfahrens besteht somit in einem sehr schnellen Verlauf des Auflegierens des Elektronenmaterials auf den Halbleiterkörper, was für die Massenfertigung erwünscht ist. Außerdem wird dadurch der Einfluß von im Schutzgas enthaltenen Verunreinigungen sehr gering. Die nach dem Verfahren hergestellten Halbleiteranordnungen zeigen eine sehr gute Reproduzierbarkeit, und daraus resultiert ein geringer, auf fehlerhaft auflegierte Elektroden zurückzuführender Ausschuß.

Claims (15)

PATENTANSPRÜCHE:
1. Verfahren zum Aufschmelzen einer oder mehrerer Elektroden auf einen Halbleiterkörper unter Verwendung einer Legierfonn, deren Wärmekapazität groß in bezug auf die Wärmekapazität des Halbleiterkörpers ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierfonn (19) auf eine oberhalb der Legiertemperatur liegende Temperatur erhitzt wird und dann der oder die Halbleiterkörper (23) und das aufzuschmelzende Elektrodenmaterial (45) gleichzeitig oder nacheinander in die erhitzte Legierform (19) eingebracht werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Halbleiterkörper (23) in die erhitzte Legierform (19) eingebracht und dann das Elektrodenmaterial (45) auf diesen oder diese Halbleiterkörper (23). gegebenenfalls unter Druck, aufgebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Legierform (19) so gewählt wird, daß nach dem Aufschmelzen des Elektrodenmaterials (45) auf den Halbleiterkörper (23) ein an sich bekannter Legierungs- oder Diffusionsprozeß stattfindet.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren unter Schutzgas ausgeführt wird.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Halbleiteranordnungen gleichzeitig hergestellt werden.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Halbleiterkörper (23) durch Unterdruck in dem erhitzten Teil der Legjerform (19) gehalten werden.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Ver fahrens nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Legierform (19) zur Aufnahme des Halbleiterkörpers (23) und einen Stempel (31) zur Aufnahme des Elektrodenmaterials (45) und dadurch, daß die beiden Teile, Stempel (31) und Legierform (19), relativ zueinander beweglich sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens für die Legierform (19) ein Heizkörper (17) vorgesehen ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierform (19) Kanäle besitzt, die zum Halbleiterkörper führen und in
denen ein Unterdruck erzeugt werden kann, durch den der Halbleiterkörper gehalten wird.
10. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Legierform und Stempel in einem Gefäß (7) angeordnet sind und daß Mittel vorgesehen sind, eine Schutzgasatmosphäre in dessen Innerem zu erzeugen und aufrechtzuerhalten.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die Schutzgasatmosphäre im Inneren der Vorrichtung auch beim Einbringen der Halbleiterkörper (23) und des Elektrodenmaterials (45) von außen in das Innere der Vorrichtung aufrechtzuerhalten.
12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterkörper (23) und/oder das Elektrodenmaterial (45) auf beweglichen Platten (44) angeordnet sind, die in einer Führung dem Stempel (31) zugeführt werden, der seinerseits die Halb- ao leiterkörper und das Elektrodenmaterial in die Legierform bringt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß (7) Aus-
sparungen (46) besitzt, durch welche die Platten (44) mit darauf angeordneten Halbleiterkörpern (23) und/oder Elektrodenmaterial (45) von außen, ohne daß dabei wesentliche Mengen von Schutzgas ausströmen, in das Innere der Vorrichtung gebracht werden können, wobei die Aussparungen (46) im wesentlichen durch die Platten (44) selbst abgedichtet werden.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel (31) selbst einen Teil der Führung bildet, durch die die Platten (44) auf den Stempel (31) und von ihm herunter geführt werden.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen von Stempel (31) und Platten (44) so aufeinander abgestimmt sind, daß der Stempel (31) jeweils gerade eine Platte (44) aufnehmen kann.
In Betracht gezogene Druckschriften:
»Transistor Technology«, Vol. 3, S. 183/184.
In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 1 108 330.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
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