DE1177254B - Alloy form and method for manufacturing semiconductor devices - Google Patents
Alloy form and method for manufacturing semiconductor devicesInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
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Deutsche Kl.: 21g-11/02 German class: 21g-11/02
N 22071 VIII c/21
8. September 1962
3. September 1964N 22071 VIII c / 21
September 8, 1962
3rd September 1964
Die Erfindung betrifft eine Legierform und ein Verfahren zum gleichzeitigen Auflegieren von Material auf mehrere Stellen der Oberfläche eines Halbleiterkörpers zum Herstellen von Halbleiteranordnungen. The invention relates to an alloy mold and a method for the simultaneous alloying of material to several locations on the surface of a semiconductor body for the production of semiconductor arrangements.
Bei der Herstellung von z. B. Kristalldioden und Transistoren kann, wenn eine Legierungszone auf einem Halbleiterkörper hergestellt werden soll, eine sogenannte Legierform verwendet werden, mit deren Hilfe das Legierungsmaterial in bezug auf den Körper während des Legierungsvorganges gehalten wird.In the production of z. B. Crystal diodes and transistors can if an alloy zone is on a semiconductor body is to be produced, a so-called alloy form can be used with the Help the alloy material is held in relation to the body during the alloying process.
In gewissen Fällen ist es notwendig, Material an eng benachbarten Stellen auf einer einzigen Fläche eines Halbleiterkörpers aufzulegieren, wobei die Ränder Legierungszonen auf der Oberfläche des Körpers 1S z. B. weniger als 150 μ voneinander getrennt sind. Bisher wurden hierzu Legierformen aus rostfreiem Stahl benutzt, die mit einer Anzahl eng aneinander anliegender Bohrungen zur Aufnahme von Legierungsmaterial versehen waren. Es sind auch dünne Glimmerplatten verwendet worden, die mit eng aneinanderliegenden Bohrungen oder Stanzöffnungen versehen sind.In certain cases it is necessary to alloy material at closely adjacent locations on a single surface of a semiconductor body, the edges of alloy zones on the surface of the body 1 S z. B. less than 150 μ separated from each other. So far, alloy molds made of stainless steel have been used for this purpose, which were provided with a number of closely spaced bores for receiving alloy material. Thin mica plates have also been used which are provided with closely spaced bores or punched openings.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Legierform zu schaffen, die in einfacher Weise aus dauerhaftem Material herstellbar ist sowie leicht gereinigt werden kann und die außerdem verschiedenen Anforderungen, z. B. hinsichtlich der Größe des zu verwendenden Legierungsmaterials und hinsichtlich des Abstandes zwischen den Legierungselektroden sowie auch hinsichtlich ihrer Lage auf dem Halbleiterkörper, in einfacher Weise leicht angepaßt werden kann.The invention is based on the object of creating an alloy form which, in a simple manner, consists of Durable material can be produced and easily cleaned and also different Requirements, e.g. B. in terms of the size of the alloy material to be used and in terms of the distance between the alloy electrodes as well as their position on the Semiconductor body, can be easily adapted in a simple manner.
Bei einer Legierungsform zum gleichzeitigen Auflegieren von Material auf mehreren Stellen der Oberfläche eines Halbleiterkörpers wird dies gemäß der Erfindung erreicht durch einen Formkörper, der an seiner mit der zu legierenden Oberfläche des Halbleiterkörpers in Kontakt zu bringenden Fläche eine Ausnehmung besitzt, in der ein Block von wenigstens drei Platten so gehalten wird, daß die Seitenflächen der Platten bündig mit der Oberfläche des Formkörpers abschließen, und durch in nicht nebeneinanderliegenden Platten angebrachten Vertiefungen, die das Legierungsmaterial aufnehmen können, +5 während die jeweils zwischen zwei solchen das Legierungsmaterial aufnehmenden Platten liegende Platte als Trennplatte für das Legierungsmaterial dient.With one form of alloy for the simultaneous alloying of material on several points of the surface of a semiconductor body, this is achieved according to the invention by a molded body that is attached to its surface to be brought into contact with the surface of the semiconductor body to be alloyed Has recess in which a block of at least three plates is held so that the side surfaces the panels are flush with the surface of the molding, and through in non-adjacent Plates made wells that can accommodate the alloy material, +5 while the one between two such plates receiving the alloy material Plate serves as a separator plate for the alloy material.
Die Platten sind derart angeordnet, daß benachbarte Seitenflächen der Platten eine Oberfläche des
Blocks bilden, an der ein Halbleiterkörper mit seiner Legierform und Verfahren zur Herstellung von
HalbleiteranordnungenThe plates are arranged in such a way that adjacent side surfaces of the plates form a surface of the block on which a semiconductor body with its alloy form and method for producing
Semiconductor arrangements
Anmelder:Applicant:
N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)Eindhoven (Netherlands)
Vertreter:Representative:
Dr. rer. nat. P. Roßbach,Dr. rer. nat. P. Rossbach,
Patentanwalt, Hamburg 1, Mönckebergstr. 7Patent attorney, Hamburg 1, Mönckebergstr. 7th
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Raymond Clarence Chance Wadey,Raymond Clarence Chance Wadey,
Kenneth Hobbs, Southampton, HantsKenneth Hobbs, Southampton, Hants
(Großbritannien)(Great Britain)
Beanspruchte Priorität:Claimed priority:
Großbritannien vom 12. September 1961
(32 694),
vom 15. Juni 1962Great Britain 12 September 1961
(32 694),
dated June 15, 1962
zu legierenden Fläche anliegen kann. Eine solche Oberfläche des Blocks wird weiter unten die Legierungsfläche genannt. Die Legierungsfläche kann nahezu flach sein und das Legierungsmaterial enthalten. to be alloyed surface can be applied. Such a surface of the ingot becomes the alloy surface below called. The alloy surface can be nearly flat and contain the alloy material.
Der Block kann nahezu flache, rechtwinklige Platten enthalten.The block can contain nearly flat, rectangular plates.
Die Legierungsfläche des Blocks schließt bündig mit einer der größeren Flächen des Formkörpers ab.The alloy surface of the block is flush with one of the larger surfaces of the shaped body.
Es können Mittel in der Legierform vorgesehen werden, um einen Halbleiterkörper in einer bestimmten Lage auf der Legierungsfläche des Blocks zu halten.Means can be provided in the alloy form in order to produce a semiconductor body in a specific Position on the alloy surface of the block.
Diese Vertiefungen in den Platten zur Aufnahme des Legierungsmaterials können durch querverlaufende Schlitze in der Legierungsfläche der Platten gebildet werden.These recesses in the plates for receiving the alloy material can be made by transverse Slots are formed in the alloy surface of the plates.
In dem Formkörper kann eine Anzahl von Blökken vorgesehen werden. Jeder Block kann zur gleichzeitigen Herstellung von mehreren gesonderten, je aus einer Gruppe von dicht nebeneinanderliegenden Legierungskontakten bestehenden Legierungszonen ausgebildet sein. Dazu kann er je mehrere Vertiefungen in der Legierungsfläche enthalten.A number of blocks can be provided in the shaped body. Each block can be used at the same time Manufacture of several separate, each from a group of closely spaced Alloy contacts existing alloy zones be formed. He can do this by using several wells contained in the alloy surface.
409 659/315409 659/315
Der Formkörper kann eine Anzahl paralleler, rechtwinkliger erster Schlitze zur Aufnahme der Blöcke und zweite Schlitze haben, die zu den ersten Schlitzen senkrecht sind und erste Abstandsglieder aufnehmen können, wodurch die Blöcke fest in dem Formkörper gehalten werden können.The shaped body can have a number of parallel, right-angled first slots for receiving the Have blocks and second slots that are perpendicular to the first slots and have first spacers can accommodate, whereby the blocks can be held firmly in the molded body.
Es können dritte Schlitze in dem Formkörper vorgesehen werden zur Aufnahme von einer Anzahl zweiter Abstandsglieder, die über die Legierungsfiäche des Formkörpers hervorragen und die die Halbleiterkörper fest in den gewünschten Lagen auf den Legierungsflächen halten.Third slots can be provided in the molded body to accommodate a number second spacer members that protrude over the alloy surface of the molded body and which the Hold the semiconductor body firmly in the desired positions on the alloy surfaces.
Die ersten Abstandsglieder können parallel zur Legierungsfläche des Formkörpers verlaufen und mit erhöhten Teilen versehen sein, die über diese Fläche hervorragen, durch welche die Halbleiterkörper fest in den gewünschten Lagen auf der Legierungsfläche des Blocks gehalten werden können.The first spacers can run parallel to the alloy surface of the shaped body and with be provided raised parts that protrude over this area through which the semiconductor body firmly can be held in the desired positions on the alloy surface of the ingot.
Die Wahl des Materials für den Formkörper und die Platten ist abhängig von der Zusammensetzung und den Eigenschaften der Materialien, die für die Herstellung der Halbleiteranordnungen benutzt werden. Wenn z. B. Indiumkügelchen auf Germaniumscheiben auflegiert werden sollen, kann korrosionsfestes Metall, z. B. rostfreier Stahl, für die Formkörper und Platten verwendet werden. Wenn der Abstand zwischen den Legierungsstellen jeder Legierungszone und somit die Trennung zwischen den Mengen Legierungsmaterial sehr klein beziehungsweise scharf sein soll, wie z. B. bei der Herstellung gewisser, für hohe Frequenzen vorgesehene Anordnungen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, innere und äußere Platten aus einem natürlichen oder synthetischen Edelstein zu benutzen, da dieses Material eine geeignete Hitzebeständigkeit und einen höheren Widerstand gegen Oxydation und/oder Abnutzung hat. Unter »Edelstein« soll hier ein harter, monokristalliner Stein, z. B. ein Rubin oder ein Saphir, verstanden werden.The choice of material for the molded body and the plates depends on the composition and the properties of the materials used to fabricate the semiconductor devices. If z. B. Indium beads are to be alloyed on germanium disks, can be corrosion-resistant Metal, e.g. B. stainless steel, are used for the moldings and plates. When the distance between the alloy sites of each alloy zone and thus the separation between the Amounts of alloy material should be very small or sharp, such as B. in manufacture certain arrangements intended for high frequencies, it has proven to be advantageous, internal and to use outer plates made of a natural or synthetic gemstone as this material a suitable heat resistance and a higher resistance to oxidation and / or wear and tear Has. The term "gemstone" is used here to refer to a hard, monocrystalline stone, e.g. B. a ruby or a sapphire, be understood.
Es können auch aus Graphit bestehende Formkörper und Platten benutzt werden, indessen besteht dann eine wesentliche Beschränkung darin, daß Graphit grobkörnig ist, so daß der Bemessung der öffnungen, die in den Platten zur Aufnahme des Legierungsmaterials hergestellt werden können, eine niedrige Grenze gesetzt ist.Molded bodies and plates made of graphite can also be used, while it consists then a major limitation is that graphite is coarse-grained, so that the dimensioning of the openings, which can be made in the plates for containing the alloy material, a low limit is set.
Keramisches Material, z. B. Siliciumoxyd oder Aluminiumoxyd, kann für den Formkörper und für die Platten verwendet werden.Ceramic material, e.g. B. silicon oxide or aluminum oxide, can for the molded body and for the plates are used.
Die den Block bildenden Platten brauchen weiter nicht alle aus dem gleichen Material zu bestehen. Die Trennplatten können z. B. aus Edelstein oder Glimmer und die äußeren Platten aus einem anderen Material bestehen.The plates forming the block also need not all consist of the same material. The partition plates can, for. B. made of gemstone or mica and the outer plates from another Material.
Ein Verfahren zum gleichzeitigen Auflegieren von Material auf einem Halbleiterkörper an einer Anzahl von Stellen auf einer Oberfläche des Körpers mit der beschriebenen Legierform besteht darin, daß das Legierungsmaterial in den nicht einander angrenzenden Platten eines Blocks aus wenigstens drei in einem Formkörper untergebrachten Platten angebracht wird, wobei der Halbleiterkörper mit seiner zu legierenden Oberfläche nahe dem Legierungsmaterial mit den Platten in Berührung gebracht und anschließend das Ganze in einem Ofen erhitzt wird.A method for simultaneously alloying material on a semiconductor body in a number of places on a surface of the body with the alloy form described is that the alloy material in the non-contiguous plates of a block of at least three in one Shaped body housed plates is attached, the semiconductor body with its to be alloyed Surface near the alloy material brought into contact with the plates and then the whole thing is heated in an oven.
Nachstehend werden beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung an Hand schematischer Zeichnungen näher erläutert, in denenEmbodiments of the invention are exemplified below with reference to schematic drawings explained in more detail in which
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Legierform zum Auflegieren von zwei Kügelchen nahe aneinander auf der gleichen Oberfläche eines Halbleiterkörpers zeigt;1 shows a plan view of an alloy mold for alloying two spheres close to one another shows on the same surface of a semiconductor body;
Fig. 2 zeigt eine Aufwicklung von drei Platten, die einen Block bilden, der in der Fig. 1 dargestellten Legierform untergebracht ist;FIG. 2 shows a roll-up of three plates which form a block of the type shown in FIG Alloy form is housed;
Fig. 3 zeigt teilweile im Schnitt die in Fig. 1 dargestellte Legierform längs der Linie III-III und teilweise eine schaubildliche Ansicht;FIG. 3 shows the one shown in FIG. 1, partly in section Alloy shape along the line III-III and partially a perspective view;
Fig. 4 zeigt in einem horizontalen Schnitt eine weitere Legierform nach der Erfindung längs der Linie IV-IV in F i g. 5 oberhalb der Oberfläche des Formkörpers;Fig. 4 shows in a horizontal section a further alloy form according to the invention along the Line IV-IV in FIG. 5 above the surface of the molded body;
Fig. 5 zeigt einen vertikalen Schnitt durch die Legierform nach Fig. 4 der Linie V-V in Fig. 4;Fig. 5 shows a vertical section through the alloy mold according to Fig. 4 on the line V-V in Fig. 4;
Fig. 6 zeigt einen vertikalen Schnitt durch die Legierform nach Fi g. 5 längs der Linie VI-VI in Fig. 4.Fig. 6 shows a vertical section through the alloy mold according to Fig. 5 along the line VI-VI in FIG. 4.
Nach den Fig. 1 bis 3 enthält die Legierform einen Formkörper 1 mit einer Ausnehmung 2 zur Aufnahme eines Blocks 3, der aus drei flachen rechtwinkligen Platten 4, 5 und 6 besteht. Die äußeren Platten 4 und 6 haben querverlaufende, rechtwinklige Schlitze 7, die in ihre oberen Flächen geschnitten sind, welche mit der Fläche 8 des Formkörpers 1 in Flucht liegen. Die Platten 4, 5 und 6 passen hinreichend genau in die Ausnehmung 2, so daß keine weiteren Mittel zu deren Halterung erforderlich sind. Bei der dargestellten Legierform besteht der Körper aus rostfreiem Stahl, während die Platten aus synthetischem Saphir hergestellt sind.According to FIGS. 1 to 3, the alloy form includes one Molded body 1 with a recess 2 for receiving a block 3, which consists of three flat right-angled Plates 4, 5 and 6 consists. The outer plates 4 and 6 have transverse, rectangular ones Slits 7 cut in their upper surfaces which correspond to the surface 8 of the molded body 1 lying in flight. The plates 4, 5 and 6 fit sufficiently precisely into the recess 2 so that none further means are required to hold them. In the alloy form shown, the body is made made of stainless steel, while the plates are made of synthetic sapphire.
Die Oberfläche 8 des Formkörpers 1 ist mit erhabenen Teilen 9 versehen, welche zur Halterung einer Scheibe aus monokristallinem Halbleitermaterial 10 dienen, was durch eine gestrichelte Linie in Fig. 1 auf der Fläche 8 angedeutet ist. Die äußeren Platten 4 und 6 halten das Legierungsmaterial in den zwei Schlitzen, und die innere Platte dient dazu, das Material in jedem Schlitz voneinander getrennt zu halten. In der dargestellten Legierform hat die innere Platte 5 eine Stärke von 50 //, und die äußeren Platten haben eine Stärke von 150 //.The surface 8 of the molded body 1 is provided with raised parts 9 which are used for holding a disc of monocrystalline semiconductor material 10, which is indicated by a dashed line in Fig. 1 is indicated on the surface 8. The outer plates 4 and 6 hold the alloy material in the two slots, and the inner plate serves to keep the material in each slot separate from one another keep. In the alloy form shown, the inner plate 5 has a thickness of 50 // and the outer plates have a strength of 150 //.
Das Legieren mit der Legierform in der in Fig. 3 dargestellten Lage kann mit einer Scheibe 10 auf der Fläche 8 durchgeführt werden, sofern das Legierungsmaterial in den Schlitzen 7, welches gewöhnlich in Form kleiner Kugeln verwendet wird, gerade aus den Flächen der Platten hervorragt. Der Vorgang kann dadurch erfolgen, daß die Legierform in einen Ofen gebracht und unter bestimmten atmosphärischen Bedingungen auf eine bestimmte Temperatur erhitzt wird. Die Legierung kann auch durchgeführt werden, wenn die Legierform umgekehrt ist, sofern Klemmglieder zum Halten der Scheibe 10 im Kontakt mit der Fläche 8 vorgesehen sind.Alloying with the alloy form in the position shown in FIG. 3 can be carried out with a disk 10 on the Surface 8 are carried out, provided the alloy material in the slots 7, which is usually in the form of small balls, protrudes straight from the surfaces of the plates. The process can be done by placing the alloy mold in a furnace and under certain atmospheric conditions Conditions is heated to a certain temperature. The alloy can also be done when the alloy form is reversed, provided clamping members for holding the disc 10 in the Contact with the surface 8 are provided.
Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Ausführungsform kann dadurch geändert werden, daß die Platten 4, 5 und 6 ausgedehnt und weitere Schlitze 7 vorgesehen werden, so daß mehrere Legierungszonen auf der Fläche 8 des Formkörpers 1 erhalten werden.The embodiment shown in Figs. 1 to 3 can be modified in that the plates 4, 5 and 6 expanded and further slots 7 are provided, so that several alloy zones can be obtained on the surface 8 of the molded body 1.
Bei der in den F i g. 4 bis 6 dargestellten Ausführungsform enthält die Legierform einen Formkörper 21 aus rostfreiem Stahl mit acht ersten Schlitzen 22 rechteckigen Querschnitts, die je einen Block aus drei Platten 23 aus synthetischem Rubin enthalten. Die Blöcke bestehen aus zwei äußeren Platten 23 a und 23 b und einer inneren Platte 23 c. Die äußeren Platten 23 a und 23 b haben je drei quer-In the case of the FIGS. 4 to 6, the alloy mold contains a molded body 21 made of stainless steel with eight first slots 22 of rectangular cross-section, each containing a block of three plates 23 made of synthetic ruby. The blocks consist of two outer plates 23 a and 23 b and an inner plate 23 c. The outer plates 23 a and 23 b each have three transverse
verlaufende Schlitze 24 mit rechteckigem Querschnitt, die in die oberen Flächen 25 eingeschnitten sind, welche zu der oberen Fläche 26 des Formkörpers 21 fluchtrecht liegen.extending slots 24 of rectangular cross-section cut into the upper surfaces 25, which are aligned with the upper surface 26 of the molded body 21.
Zwei zweite Schlitze 27 mit ebenfalls rechteckigem Querschnitt sind in den Formkörper senkrecht zu den ersten Schlitzen 22 vorgesehen, die rostfreie Stahlglieder 28 mit enger Passung enthalten, deren obere Flächen 29 in Flucht mit der Fläche 26 des Formkörpers liegen. Die Glieder 28 dienen dazu, die Plattenblöcke in den Schlitzen 22 fest in Flucht miteinander zu haltern.Two second slots 27 with also rectangular Cross-section are provided in the molded body perpendicular to the first slots 22, the stainless Steel members 28 with a close fit included, the upper surfaces 29 of which are in alignment with the surface 26 of the Shaped body lie. The members 28 serve to hold the plate blocks firmly in alignment with one another in the slots 22 to hold.
Der Formkörper 21 ist mit Erhöhungen 30 zur Halterung einer Scheibe aus einem monokristallinen Halbleitermaterial auf der Fläche 26 versehen. Zwei dritte Schlitze 31 in dem Formkörper nehmen Glieder 32 aus rostfreiem Stahl auf, die über die Fläche 26 hervorragen und auch dazu dienen, die Scheibe in der richtigen Lage zu halten.The molded body 21 is made of a monocrystalline with elevations 30 for holding a disk Semiconductor material provided on the surface 26. Two third slots 31 in the molding accept links 32 made of stainless steel, which protrude over the surface 26 and also serve to the Keep the washer in the correct position.
Um zwei Kugeln aus Legierungsmaterial nahe aneinander auf einer einzigen Fläche einer Scheibe an mehreren Stellen aufzulegieren, wird die Legierform wie folgt zusammengesetzt.To attach two balls of alloy material close together on a single face of a disc To alloy several places, the alloy form is composed as follows.
Die Blöcke der Platten 23 werden zusammengesetzt und in den Schlitzen 22 untergebracht und die Glieder 32 werden in die Schlitze 31 gebracht. Die Glieder 28 werden darauf in die Schlitze 27 gebracht, so daß die Plattenblöcke 23 fest an ihrer Stelle gehalten werden. Es werden darauf Kugeln aus Legierungsmaterial über die Fläche 26 gestrichen, bis jeder Schlitz 24 eine einzige Kugel aufgenommen hat, worauf drei rechtwinklige Scheiben aus Halbleitermaterial auf die Fläche 26 quer zu den Blöcken 23 mit genauer Passung zwischen den Gliedern 32, den Erhöhungen 30 und den Ansätzen 33 auf die Glieder 28 gebracht werden. Wenn die Legierform in einen Ofen gebracht wird, kann das Legieren an zwanzig verschiedenen Stellen durchgeführt werden, wobei an jeder Stelle zwei Kugeln auf einer Fläche einer Scheibe auflegiert werden. Nach dem Legierungsvorgang werden die drei Scheiben aus der Form entfernt, indem zunächst die Glieder 28 und 32 entfernt werden, worauf die Teile voneinander getrennt werden und jede rechtwinklige Scheibe acht gesonderte Einheiten liefert.The blocks of the plates 23 are assembled and housed in the slots 22 and the links 32 are brought into the slots 31. The links 28 are then brought into the slots 27, so that the plate blocks 23 are firmly held in place. There are bullets on it Alloy material is brushed over surface 26 until each slot 24 has received a single ball, whereupon three right-angled slices of semiconductor material are placed on surface 26 across blocks 23 with a precise fit between the links 32, the elevations 30 and the lugs 33 on the links 28 are brought. If the alloy form is placed in a furnace, the alloying can start Twenty different spots can be performed, with two balls on one surface at each spot be alloyed on a disk. After the alloying process, the three disks are removed from the mold removed by first removing members 28 and 32, whereupon the parts are separated from one another and each rectangular disk provides eight separate units.
Claims (26)
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 096 501,
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britische Patentschriften Nr. 883 207, 884 557.Considered publications:
German Auslegeschrift No. 1 096 501,
1112585;
British Patent Nos. 883 207, 884 557.
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| CN114308764A (en) * | 2021-12-31 | 2022-04-12 | 无锡小迪电子科技有限公司 | Silicon-based plasma photoresist remover compatible with third-generation semiconductor material |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1096501B (en) * | 1958-04-12 | 1961-01-05 | Intermetall | Alloy delimitation form for the production of alloy contacts on semiconductor components |
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1961
- 1961-09-12 GB GB3269461A patent/GB1001517A/en not_active Expired
-
1962
- 1962-09-08 DE DEN22071A patent/DE1177254B/en active Pending
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB1001517A (en) | 1965-08-18 |
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