NL7906167A - Werkwijze voor de warmtebehandeling van halfgeleider- elementen. - Google Patents

Description

y? * ^ - 1 - 1.0. 28.060

Heraeus Quarzschmelze GmbH, te Hanau,

Bondsrepubliek Duitsland

Werkwijze voor de warmtebehandeling van halfgeleiderelementen.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de warmtebehandeling van halfgeleiderelementen, die in een kwarts-glasbuis worden ingébracht, bij temperaturen boven 1200°C, waarbij, een gasstroom door de kwartsglasbuis wordt geleid.

Werkwijzen van deze soort worden sedert lang op het gebied; 5 van het vervaardigen van halfgeleiderelementen gebruikt, zij het bijvoorbeeld voor het indiffunderen van een doteringsmiddel in siliciumschijven of voor het afscheiden van gedoteerde epitak-tische lagen op siliciumschijven. Er werd vastgesteld, dat de toegepaste kwartsglasbuizen bij de toegepaste hoge temperaturen -jg plastisch zeer aanzienlijk vervormen. Het gevolg van zulke vervormingen is, dat met halfgeleiderschijven bedekte dragerroosters niet meer in de kwart sglasbuiz en kunnen worden ingebracht, zodat een dikwijls uitwisselen van vervormde kwart sglasbuiz en voor nieuw, onvervormde buizen onvermijdelijk is. ^5

Om het bovengenoemde gebrek van het gevaar van een storende vervorming op te heffen, zijn uit het Duitse octroorschrift 1.771*077 kwart sglasbuiz en bekend voor het uitvoeren van de half- ·. geleider-technologische werkwijzen," ... ' . die aan hun buitenoppervlak voorzien zijn van een samenhangende, fijnkristallyne 20 cristoballietlaag. Kwartsglasbuizen van deze soort zijn vele jaren geschikt gebleken. De vervaardiging van zulke kwartsglasbuizen vereist echter een extra behandeling van normale kwartsglasbuizen.

Het gevaar van de vervorming van kwartsglasbuizen trachtte . men ook reeds te omzeilen, doordat men in plaats daarvan buizen 25 van silicum of siliciumcarbide heeft toegepast (Duitse Auslege-schrift 2.253*411)·

De uitvinding heeft ten doel de gebruiksduur van kwarts- 790 6 1 67 -I-

--V

-Z - glasbuizen bij het uitvoeren van halfgeleider-technologische werkwijzen te verlengen.

Dit doel wordt door een werkwijze van de in de aanhef genoemde soort volgens de uitvinding daardoor bereikt, dat ten minste gedurende de tijdsperiode waarin de temperatuur van 1200°C 5 wordt overschreden, in de inwendige ruimte van de kwartsglasbuis een druk wordt gehandhaafd, die 3 tot 110 mm kwik hoger is dan de druk op het buitenoppervlak van de kwartsglasbuis in het verwarmde ’ huisgebied. Bij voorkeur wordt een inwendige druk in de kwartsglasbuis gehandhaafd, die 4 tot 1$ mm kwik hoger is dan de druk 10 op het buitenoppervlak van de kwartsglasbuis in het verwarmde gebied van de buis.

De werkwijze volgens de uitvinding heeft het voordeel, dat ook normale kwartsglasbuizen voor het uitvoeren van halfgeleider-technologische werkwijzen kunnen worden toegepast, 15 omdat door de inwendige overdruk een buigen van de buis bij de hoge werktemperaturen van bijvoorbeeld 1280°C zeker wordt vèrmeden.

Het is zelfs mogelijk de wanddikte van de kwartsglasbuis te verminderen, zodat een besparing aan hoogwaardig kwartsglas wordt bereikt, die tot 30% kan bedragen. 20

Om een ongecontroleerd opblazen van de kwartsglasbuis te vermijden, is het voordelig gebleken om zulke buizen uit kwartsglas toe te passen, waarvan het buitenoppervlak op bekende wijze vormstabiliserend is behandeld, bijvoorbeeld zoals beschreven is in het Duitse octrooisehrift 1.696*061, het Duitse octrooi-, 25 schrift 1.771.077» of het Duitse octrooisehrift 2.038.564.

De uitvinding zal hierna nader worden toegèlicht aan de hand van de tekening.

In de oven 1 bevindt zich de kwartsglasbuis 2. In de buis 2 zijn op een dragerrooster 3 de met warmte te behandelen 50 schijven 4 aangebracht, zoals siliciumschijven. Het rooster 3 met de schijven 4 wordt in de buis 2 na het afnemen van de kap 5 ingebracht en uitgenomen. In de buis 2 wordt wanneer met behulp van de oven 1 een temperatuur van meer dan 1200°C in de inwendige ruimte van de buis is bereikt, een gasstroom, zoals een stroom van 35 zuurstof, aangeduid door de pijl 6, ingeleid; deze verlaat de buis 7906167 ' ν' -3 weer zoals door de pijl 7 is aangegeven. Met behulp van de klep 8 wordt de druk binnen de buis 2 zodanig geregeld, dat deze in de inwendige ruimte van de buis 3 tot 110 mm kwik hoger is dan buiten de buis op de plaats 9. Na beëindiging van het warmte- behandelingsproces wordt na een voldoende afkoeling de kap 5 van 5 de buis 2 verwijderd, wordt het dragerrooster 3 met de schijven 4 « uit de buis genomen en wordt de buis daarna voorzien van een nieuw dragerrooster met schijven die aan een warmtebehandeling moeten worden onderworpen, De buis 2 verbluft tijdens dit uitnemen en aanbrengen in de oven 1. De kap 5 wordt met behulp van 10 de veer 10 op de buis 2 vastgehouden.

7906167

Claims (3)

1. Werkwijze voor de warmtebehandeling van halfgeleiderelementen, die in een kwartsglasbuis worden ingébracht bij temperaturen van meer dan 1200°C, waarbij een gasstroom door de kwartsglasbuis wordt geleid, met het kenmerk, dat ten minste 5 tijdens de tijdsperiode waarin de temperatuur van 1200°C wordt overschreden, in de inwendige ruimte van de kwartsglasbuis een druk wordt gehandhaafd die 3 tot 110 mm kwik hoger is dan de druk op het buitenoppervlak van de kwartsglasbuis in het verwarmde gebied van de buis. 10

2. Werkwijze volgens conclusie 1,met het ken- m e r k, dat een inwendige druk in de kwartsglasbuis wordt gehandhaafd, die 4 "tot 1 6 mm kwik hoger is.

3. Werkwijze volgens de conclusies 1 of 2, met het kenmerk, dat als kwartsglasbuis een buis wordt toegepast 15 waarvan het buitenoppervlak vormstabiliserend is behandeld. 7906167