DE737339C - Verfahren zur Waermebehandlung duenner leicht verdampfbarer Metall- oder Metallverbindungsschichten im Vakuum - Google Patents

Description

• Verfahren zur Wärmebehandlung dünner .leicht verdampfbarer Metall-oder Metallverbindungsschichten im Vakuum Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wärmebehandlung dünner leicht verdampfbarer Metall- :oder Metallverbindungsschichten, wie sie beispielsweise zur Formierung der Halbleiterschichten von Trockengleichrichtern oder Sperrschichtphotozellen erforderlich ist. Eine Wärmehehandlung an der Atmosphäre ist häufig nicht möglich, da diese Schichten leicht oxydab.el oder empfindlich gegen geringe Spuren von Wasserdampf sind. Eine Wärmebehandlung im Vakuum hat den Nachteil, daß schon bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen -das gesamte Schichtmaterial von seinem Träger wegverdampft und sich an irgendeiner kälteren Stelle des Vakuumgefäßes niederschlägt. Man hat daher vorgeschlagen, die Wärmebehandlung unter Luftabschluß, aber in Gegenwart neutraler Gase durchzuführen, deren Partialdruck die Wiederverdampfung des Schichtmaterials hemmt. Dieses Verfahren ist jedoch äußerst umständlich:, zumal es auf die Einhaltung eines bestimmten Druckes und eine sorgfältige Vorreinigung der zur Anwendung kommenden Gase ankommt.
• Das Verfahren zur Wärmebehandlung dünner leicht verdampfbarer Metall- oder Metallverbindungsschichten nach der Erfindung gestattet es, die Wärmebehandlung im Vakuum vorzunehmen, ohne daß eine Wiederverdampfung des Schichtmaterials -eintritt, und ist dadurch gekennzeichnet, daß die mittels einer Heizvorrichtung auf der Behandlungstemperatur gehaltene Schicht der Einwirkung einer- der Schicht in geringm Abstand gegenüber angeordneten zw°iten flächenförmigen Heizvorrichtung, deren Temperatur mindestens gleich oder besser noch etwas: oberhalb der Temperatur der Schicht gehalten wird, ausgesetzt wird. Auf diese Weisse wird erreicht, daß sich -dieser ge,^agneter Ausbildung und Temperatur dieser zusÜtzlichen Heizvorrichtung in dem zwischen ihr und der Schicht befindlichen Raum ein stationäres Gleichgewicht einstellt, welches entweder eine Entfernung des Schichtmaterials von seinem Träger überhaupt verhindert oder aber eine Reflexion etwa wegdampfender Teilchen auf den Träger erzwingt.
• Zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung hat sich besonders eine Einrichtung bewährt, bei der mindestens eine der flächenförmigen Heizvorrichtungen, also die dem Schichtträger anliegende oder die der Schicht gegenüber angeordnete Heizvorrichtung einen ringförmigen Kragen aufweist, der mit breiter Flanschfläche der anderen Heizvorrichtung derart genähert ist, daß die Höhe des zwischen beiden verbleibenden Ringspaltes gegenüber der Flanschbreite- klein ist. Zweckmäßig ist die Höhe des Ringspaltes kleiner als 5 mm.
• Eine vorteilhafte Anordnung dieser Einrichtung ist schematisch in der Abbildung dargestellt. Der mit der beispielsweise aus Selen bestehenden Schicht i versehene Träger 2 ist in enger Berührung an der flächenförmigen Heizquelle 3 befestigt. Die Heizquelle weist einen ringförmigen Kragen q. auf, der mit breiter Flanschfläche 5 der zweiten der Schicht gegenüber angeordneten Heizquelle 6 mit engem Abstand gegenüberliegt. Der nvischen den beiden Heizquellen bestehende Ringspalt 7 hat eine Höhe von weniger als 5 mm. Sie kann zweckmäßig bis auf 1/1o mm herabgesetzt werden. Ist die Temperatur der Heizquelle 6 etwas höher als die der Heizquelle 3, so wird eine merkliche Verdampfung der Schicht i überhaupt nicht eintreten. In jedem Falle ist es unmöglich, daß etwa verdampfende Teilchen durch den, Ringspalt 7 den zwischen den Heizquellen hefindlichen Raum verlassen können. Es zeigt sich, daß bei einem Vakuum von weniger als i o-1 mm Hg und einem Abstand von einigen zehntel Millimetern zwischen den Heizvorrichtungen auf der Heizvorrichtung 6 auch nicht eine Spur des Schichtmaterials i festzustellen ist. Die Wärmequellen 3 und 6 sind in einem evakuierbaren Gefäß angeordnet, und zwar zweckmäßig derart, daß die eine derselben gegen die andere schwenkbar ist. Die Heizung kann z. B. durch Heizspiralen 8, 9 erfolgen.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: .i. Verfahren zur Wärmebehandlung dünner leicht verdampfbarer Metall- oder Metallverbindungsschichten im Vakuum, beispielsweise zur Formierung der Halbleiterschichten von Trockengleichrichtern oder Sperrschichtphotozellen, dadurch gekennzeichnet, daß die mittels einer Heizvorrichtung auf der Behandlungstemperatur gehaltene Schicht der Einwirkung einer dieser Schicht in geringem Abstand gegenüber angeordneten zweiten flächenförmigen Heizvorrichtung, deren Temperatur mindestens gleich, zweckmäßig etwas oberhalb der Temperatur der Schicht gehalten wird; ausgesetzt wird.
2. 2. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der t7:ächenförmigen Heizvorrichtungen einen ringförmigen Kragen aufweist, der mit breiter Stirnfläche der anderen Heizvorrichtung derart genähert ist, daß die Höhe des zwischen beiden verbleibenden Ringspaltes gegenüber der Kragenbreite klein ist (--- 5 mm).