DE1273701B

DE1273701B - Vorrichtung zum Herstellen einer Halbleiteranordnung

Info

Publication number: DE1273701B
Application number: DE1965T0029876
Authority: DE
Inventors: Guenter Koehler
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1965-11-27
Filing date: 1965-11-27
Publication date: 1968-07-25

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

HOIl

Deutsche Kl.: 21g -11/02

Nummer: 1 273 701

Aktenzeichen: P 12 73 701.8-33 (T 29876)

Anmeldetag: 27. November 1965

Auslegetag: 25. Juli 1968

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Halbleiteranordnungen mit großflächigen legierten Elektroden, bei der zum Ausstanzen des Legierungsmaterials, zu dessen Transport und zum Andrücken des ausgestanzten Legierungsmaterials auf die zu legierende Oberfläche^) eines Halbleiterkörpers Stanzstempel verwendet werden.

Gemäß der Erfindung ist die Vorrichtung so ausgebildet, daß die Stanzstempel entweder aus Kunststoff oder aus einem anderen Material be- ίο stehen, wobei dann die Stanz- und Andrückfläche der Stempel einen Kunststoff- oder Lacküberzug aufweist.

Es sind bereits Stanzmatrizen bekanntgeworden, die aus Nylon bzw. aus Hydratzellulose bestehen. Hierdurch wird ein Schmieren der Stanzformen, die zugleich ein Element des Schnittwerkzeuges darstellen, überflüssig gemacht. Ein weiterer Vorteil von Matrizen aus Kunststoff besteht darin, daß die Ränder der Matrize von Resten des ausgestanzten Legierungsmaterials freigehalten werden.

Es ist ferner bekannt, daß zur Herstellung von Halbleiteranordnungen mit legierten Elektroden die Adhäsionskräfte, Kräfte, die zwischen den Molekülen verschiedener fester Stoffe wirksam werden, vorteilhaft ausgenutzt werden können. So ist es üblich, beispielsweise bei der Herstellung von Legierungstransistoren die Kollektor- und die Emitterscheibe mit Hilfe von Stanzstempeln gleichzeitig aus einem Streifen aus Legierungsmaterial auszustanzen und auf die einander gegenüberliegenden Oberflächenseiten des Ausgangskörpers vom Leitungstyp der Basiszone aufzudrücken. Bei diesem Vorgang haften die Legierungsscheiben durch die genannten Adhäsionskräfte beim Ausstanzen zunächst an den Stanzflächen der Stanzstempel, die Stempel werden dann auf den Basiskörper zubewegt, und die an ihnen haftenden Scheiben aus Legierungsmaterial werden an den Basiskörper angedrückt. Beim Zurückziehen der Stanzstempel bleiben die Legierungsscheiben auf Grund der größeren Adhäsionskräfte am Basiskörper haften und können anschließend im Legierungsofen einlegiert werden.

Dieses Verfahren hat sich bei Legierungstransistoren mit kleinen Abmessungen bewährt, während es sich bei größeren Leistungstransistoren mit einlegierten Elektroden nicht mehr als anwendbar erwies. Es zeigte sich, daß bei den bekannten Stahlstempeln die ausgestanzten Legierungsscheiben von einer bestimmten Größe an besser an den Stahlstempeln als an den Basiskörpern haften. So bleiben die Legierungsscheiben beim Zurückziehen der Stahlstempel an diesen Vorrichtung zum Herstellen
einer Halbleiteranordnung

Anmelder:
Telefunken

Patentverwertungsgesellschaft m. b. H.,
7900 Ulm, Elisabethenstr. 3

Als Erfinder benannt:

Günter Köhler, 7100 Heilbronn

haften und können daher nicht in den Basiskörper einlegiert werden.

Dies bedeutete für die Herstellung von Legierungstransistoren, insbesondere für Leistungstransistoren, eine überraschende Fertigungserschwerung. Um diese Schwierigkeiten zu überbrücken, versuchte man, den gebräuchlichen Stahlstempeln eine besonders geeignete Oberflächenform zu geben. Es gelang allerdings erst durch das erfindungsgemäße Ersetzen der gebräuchlichen Stahlstempel durch Stempel aus anderen Materialien, die Adhäsionskräfte auch bei der Herstellung von großen Leistungstransistoren (Durchmesser der ausgestanzten Kollektorscheibe beispielsweise 4 mm) für die Fertigung vorteilhaft auszunutzen.

Dabei ging man zunächst von den gebräuchlichen Stanzstempeln aus Stahl aus und versah deren Stanz-, Transport- und Andrückfläche mit einer Lackschicht, beispielsweise mit einer Emaillackschicht; und es zeigte sich, daß bei so ausgebildeten Stempeln die Kollektor- bzw. Emitter-Legierungsscheiben am Basiskörper haften bleiben. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den Stanzstempel aus Stahl mit einer Kunststoffschicht oder einer Kunststoffkappe an der Stanzfläche zu versehen. In einer erfindungsgemäßen Weiterbildung stellte man die Stanzstempel ganz aus Kunststoff, beispielsweise aus Polytetrafluoräthylen oder aus Polymethacrylsäureester her, und auch bei diesen neuartigen Stempeln war die Haftung der Legierungsscheiben am Basiskörper besser als an den Stanzstempeln, so daß auch diese zur Fertigung von Legierungstransistoren vorteilhaft verwendet werden konnten.

Bei den erfindungsgemäßen Stanzstempeln ist die Haftung des Legierungsmaterials an der Oberfläche der Stanzstempel so gut, daß die Stanzmatrizen in einem erheblichen Abstand von der Halbleiterober-

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fläche angeordnet werden können, ohne daß das Legierungsmaterial auf dem Weg von der Matrize zur Oberfläche des Halbleiterkörpers von der Stempeloberfläche abfällt. Sobald das Legierungsmaterial jedoch mit der Halbleiteroberfläche in Berührung kommt, wird es vom Stanzstempel abgelöst und haftet nun gut an der Halbleiteroberfläche.

Die Erfindung soll noch an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.

Fig. 1 zeigt eine schematische Anordnung der Stanzeinrichtung zum Herstellen von Legierungstransistoren. Die beiden Stanzstempel 1 und 3 können mit einer geeigneten Bewegungsvorrichtung, beispielsweise mit Hilfe eines Hebels in den Führungen 2 und 4 verschoben werden. In den Halterungen 10 werden zwei Streifen 6 und 7 aus Legierungsmaterial in Pfeilrichtung bewegt. Der eine Streifen 6 stellt das Legierungsmaterial für den Kollektor, aus dem Streifen 7 wird mit Hilfe des Stanzstempels 1 die Emitterscheibe ausgestanzt. Die beiden Stanzstempel bestehen entweder ganz aus Polytetrafluoräthylen bzw. aus Polymethacrylsäureester, oder sie sind wie in F i g. 1 aus Stahl und weisen an der Stanz-, Transport- und Andrückfläche einen Kunststoff- oder Lacküberzug 5 auf. Die beiden Stanzstempel 1 und 3 werden in der durch Pfeile angedeuteten Richtung bewegt und stanzen aus den Streifen 6 und 7 die Kollektorscheibe 11 und die Emitterscheibe. 12 (F i g. 2) aus. In der Mitte der gesamten Vorrichtung befindet sich in der Halterung 9 der Halbleiterausgangskörper 8 vom Leitungstyp der Basiszone. Die Kollektor- bzw. die Emitterscheibe 11 und 12 haftet nach dem Ausstanzen aus den Streifen 6 und 7 auf Grund molekularer Adhäsionskräfte am Lacküberzug der Stahlstempel 1 und 3 und werden von den Stempein gegen den Basiskörper 8 gedrückt. Die dabei von dem Basiskörper auf die Legierungsscheiben ausgeübten molekularen Adhäsionskräfte sind nun größer als die, die von der Lackschicht der Stahlstempel auf diese Scheiben ausgeübt wurden, so daß die Legierungsscheiben, wie in F i g. 2 dargestellt, am Basiskörper haften bleiben. Die beiden lacküberzogenen Stahlstempel werden in die durch Pfeile in F i g. 2 angedeuteten Richtungen wieder in ihre Ausgangspositionen zurückgezogen.

Anschließend werden die Kollektor- und die Emitterscheibe in den Basiskörper einlegiert.

Stahlstempel mit einem Kunststoff- oder Lacküberzug auf der Stanz-, Transport- und Andrückfläche oder ganz aus Kunststoff bestehende Stanzstempel können sowohl paarweise, beispielsweise zur Herstellung von Legierungstransistoren, oder auch einzeln zur Fertigung von Dioden oder anderen Halbleiteranordnungen mit einlegierten Elektroden vorteilhaft verwendet werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Herstellen einer Halbleiteranordnung mit großflächigen legierten Elektroden, bei der zum Ausstanzen des Legierungsmaterials, zu dessen Transport und zum Andrücken des ausgestanzten Legierungsmaterials auf die zu legierende(n) Oberfläche(n) eines Halbleiterkörpers Stanzstempel verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Stanzstempel entweder aus Kunststoff oder aus einem anderen Material bestehen, wobei dann die Stanz- und Andrückfläche der Stempel einen Kunststoff- oder Lacküberzug aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stanzstempel aus Polytetrafluoräthylen bestehen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stanzstempel aus Polymethacrylsäureester bestehen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stanzstempel aus Stahl bestehen, deren Stanz-, Transport- und Andrückfläche einen Überzug aus Emaillack aufweist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 006 977, 250.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen