(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱環境においてセラミック基板を加熱する方法において、
（ａ）ベース、該ベース上に配置されるフレーム、及び該フレーム上に配置されるカバーとを有するボックスの前記ベース上に前記セラミック基板を配置する工程と、
（ｂ）還元可能な金属酸化物で形成された第１の感応性スペーサによって、前記カバーを前記フレームから分離して隙間を生じさせる工程と、
（ｃ）前記ボックスを酸化又は中性の雰囲気の加熱環境内に配置して、前記セラミック基板を加熱して、前記隙間を介して前記セラミック基板から生じる気体を前記加熱環境に逃がす工程と、
（ｄ）前記加熱環境の雰囲気を還元雰囲気に変えて、前記還元可能な金属酸化物の第１の感応性スペーサを崩壊させて、前記隙間を閉じて前記セラミック基板をシンタリングする工程と、
を含む方法。
【請求項２】
前記還元可能な金属酸化物で形成された第１の感応性スペーサが、前記加熱環境中の酸素の分圧の変化に感応する材料で形成されている、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記還元可能な金属酸化物は酸化銅である、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記フレームに凹部が形成され、前記ステップ（ｂ）で該凹部内に前記第１の感応性スペーサが配置され、前記ステップ（ｄ）で崩壊した前記第１の感応性スペーサを前記凹部内に収容する、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記フレームの前記凹部に嵌合するストップを有するピストンが前記カバーに設けられている、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記セラミック基板が、前記ベース上に配置された下側セッター・タイルと上側セッター・タイルの間に配置され、該下側セッター・タイル上に配置された、還元可能な金属酸化物で形成された第２の感応性スペーサによって、前記上側セッター・タイルを前記セラミック基板から分離して隙間を生じさせ、前記前記ステップ（ｄ）で前記第２の感応性スペーサの崩壊により前記上側セッター・タイルを前記セラミック基板に接触させる、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記還元可能な金属酸化物で形成された第２の感応性スペーサが、前記加熱環境中の酸素の分圧の変化に感応する材料で形成されている、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記還元可能な金属酸化物は酸化銅である、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記下側セッター・タイルに凹部が形成され、該凹部内に前記第２の感応性スペーサが配置され、前記ステップ（ｄ）で崩壊した前記第２の感応性スペーサを前記凹部内に収容する、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記下側セッター・タイルの前記凹部に嵌合するストップを有するピストンが前記上側セッター・タイルに設けられている、請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
加熱環境においてセラミック基板を加熱する方法において、
（ａ）ベース、該ベース上に配置されるフレーム、及び該フレーム上に配置されるカバーとを有するボックスの前記ベース上に前記セラミック基板を配置する工程と、
（ｂ）第１の温度で崩壊するＭｏ又はＷで形成された第１の感応性スペーサによって、前記カバーを前記フレームから分離して隙間を生じさせる工程と、
（ｃ）前記ボックスを前記第１の温度よりも低い第２の温度のＨ２の加熱環境内に配置して、前記セラミック基板を加熱して、前記隙間を介して前記セラミック基板から生じる気体を前記加熱環境に逃がす工程と、
（ｄ）前記Ｈ２の加熱環境の温度を前記第１の温度に上昇して、前記第１の感応性スペーサを崩壊させて、前記隙間を閉じて前記セラミック基板をシンタリングする工程と、
を含む方法。
【請求項１２】
前記フレームに凹部が形成され、前記ステップ（ｂ）で該凹部内に前記第１の感応性スペーサが配置され、前記ステップ（ｄ）で崩壊した前記第１の感応性スペーサを前記凹部内に収容する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記フレームの前記凹部に嵌合するストップを有するピストンが前記カバーに設けられている、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記セラミック基板が、前記ベース上に配置された下側セッター・タイルと上側セッター・タイルの間に配置され、該下側セッター・タイル上に配置された、前記第１の温度で崩壊するＭｏ又はＷで形成された第２の感応性スペーサによって、前記上側セッター・タイルを前記セラミック基板から分離して隙間を生じさせ、前記前記ステップ（ｄ）で前記第２の感応性スペーサの崩壊により前記上側セッター・タイルを前記セラミック基板に接触させる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記下側セッター・タイルに凹部が形成され、該凹部内に前記第２の感応性スペーサが配置され、前記ステップ（ｄ）で崩壊した前記第２の感応性スペーサを前記凹部内に収容する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記下側セッター・タイルの前記凹部に嵌合するストップを有するピストンが前記上側セッター・タイルに設けられている、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に、開放された雰囲気における製品のその場（ＩＮ−ＳＩＴＵ）処理，および第２の環境における閉鎖されたボックス内における製品のその場配置を行うための、新規な装置および方法に関する。さらに、本発明は、基板のような製品からバインダをバーンアウト（ｂｕｒｎ  ｏｕｔ）させ、その際、基板を炉から取り出さないで、閉鎖された雰囲気における炉内で、基板をシンタリングできるようにした、装置と方法に関する。本発明はまた、一般に、加熱された基板の製造に関し、特に、このような基板のバインダ・バーンアウトおよびシンタリングに関する。さらに、所望温度における、感応性（ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ）スペーサの変形，或は崩壊（ｃｏｌｌａｐｓｅ）による、製品上へのその場加重を開示する。なお、シンタリングは、焼結、焼成とも呼ばれ得る。
【０００２】
【従来の技術】
セラミック基板は、集積デバイスを実装し，パッケージングし，冷却する、マイクロエレクトロニクス産業において、特に重要である。セラミック基板の製造は、周知で、例えば、Ｐｈｉｌｉｐ  Ｌ．Ｆｌａｉｔｚらの、１９９２年７月１４日発行の米国特許第５，１３０，０６７号明細書に記載されている。バーンアウトとシンタリングは、製造工程の最終工程を含む。バーンアウトは、セラミック・スラリーに使用される揮発性のバインダを、排気雰囲気中に蒸発させる。基板の収縮や反りによる歪みを最小限にするために、シンタリングの際、加重をする利点は良く知られている。
【０００３】
Ｆｌａｉｔｚらの特許の中で引用された従来技術、すなわち、Ｄｕｂｅｔｓｋｙらの１９８２年７月２０日発行の米国特許第４，３４０，４３６号明細書には、２工程プロセスでバーンアウトおよびシンタリングを行う設備が記載されている。第１の工程では、基板を炉の中に置き、バインダを蒸発させるのに十分な温度範囲および時間に保ち、室温に冷却し、それから取り出す。同じ基板を、基板の平坦性を保持する構造内に配置し、次に、炉の中に再び置き、前のバーンアウトサイクルにおいて使われるよりも、高い温度範囲および長い時間にさらす。
【０００４】
上述した米国特許第５，１３０，０６７号明細書は、グリーン・セラミック基板をシンタリングする際、外的負荷を与える方法を教示し、基板をＸ−Ｙ方向に抑制し、それによって、寸法の安定性を制御する。この負荷は、ウェイトによって供給され、熱サイクルのスタート時点で配置するか、或は空気圧，水圧，機械的レバーによって、遠隔的に基板に供給する。
【０００５】
Ｄｅｒｒｙ  Ｊ．Ｄｕｂｅｔｓｋｙの、１９８１年３月３１日発行の米国特許第４，２５９，０６１号明細書は、セッター用に使用するセラミックコーティングされた高融点の板を使用し、その上に、アルミナ基板を配置して、均一に収縮を制御することが記載されている。
【０００６】
Ｊａｍｅｓ  Ｐ．Ｅｄｌｅｒの、１９９４年１１月１５日発行の米国特許第５，３６４，６０８号明細書には、壁で囲まれた容器の中で、シンタリングされたシリコン窒化物の製品を形成する方法が開示されている。なお、容器は、それが配置される炉に排気される。
【０００７】
Ｙｏｓｈｉｈｉｒｏ  Ｏｋａｗａの、１９９４年１２月２７日発行の米国特許第５，３７６，６０１号明細書には、ＡｌＮ構成物のシンタリングで使用される、高温での変形に耐える構成物が記載されている。シンタリングされたＡｌＮ製品は、それ自体、ベーキング・ジグ用のセッター，或はサポートとして使用され、シンタリングされる他のＡｌＮ製品を保持する。この特許では、ジグのセッターおよびサポートは、ベーキング状態の下で変形せず、従って、成型された製品の変形を引き起こさない。
【０００８】
次の日本国の特許出願公開公報（特開平の公開番号）は、その中に配置される窒化アルミニウム基板をシンタリングする、高融点（ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ）ボックスの使用を示している。これは耐火ボックスまたは耐熱ボックスとも呼ばれ得る。
【０００９】
公開番号              公開日                  発明者
０２−３０２０８８  １９９０年１２月１４日  Ｏｍｏｔｅ  Ｋｏｊｉ（表孝司）ら
０３−０９７６８２  １９９１年４月２３日    Ｕ．Ｅｔｓｕｒｏ（宇田川悦郎）ら
０４−１９８０６２  １９９２年７月１７日    Ｈ．Ｍｉｃｈｉｏ（堀内道夫）ら
０５−００９０７６  １９９３年１月１９日    Ｔ．Ｙｕｔａｋａ（竹島裕）ら
０５−１０５５２６  １９９３年４月２７日    Ａｋｉｙａｍａ  Ｓｕｓｕｍｕ（秋山晋）
本発明は、従来技術の上述した問題および短時間化を克服し、第１の温度範囲の間、すなわちバインダ・バーンアウトの間、開放のままであり、第２の温度範囲の間、すなわちシンタリング・サイクルの間、それ自体を自動的にその場封止する、高融点ボックスを提供する。本発明は、さらに、予め設定された温度のボックス内で、基板の上に加重（ウェイト）を加える方法を提供する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、開放雰囲気のバインダのバーンアウトおよび閉鎖雰囲気のシンタリングを提供する、その場封止用の新規な方法および装置である。
【００１１】
従って、本発明の目的は、シンタリングされる構成物を配置する、単一の炉内で、排気雰囲気のバインダ・バーンアウトおよび封止雰囲気のシンタリングを行う、装置と方法を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、その中でシンタリングされる構成物を保持して、同時に、バインダ除去率を最大にして、シンタリング・サイクルのより遅い時における、遷移液体シンタリング促進剤の急速な蒸発を自動的に防止する、高融点ボックスを提供することにある。
【００１３】
本発明のさらに他の目的は、その中でシンタリングされる構成物を保持し、シンタリング・サイクルの第１の工程の間、排気、換気または通気（ｖｅｎｔ）され、シンタリング・サイクルの第２の工程の間、自動的に封止または封入（ｓｅａｌ）される、高融点ボックスを提供することにある。
【００１４】
本発明のまたさらに他の目的は、その中でシンタリングされる構成物を保持し、シンタリング・サイクルの選択工程の後にのみ、前記構成物に加重を加える、高融点ボックス内に、全体が配置された自動手段を提供することにある。
【００１５】
本発明のこれらのおよび他の目的は、シンタリング炉の周囲の雰囲気に最初に排気される、高融点ボックスを備えることによって、最良の実施例で達成される。ボックスは、予め設定されたシンタリング温度に達した上で、後に、前記雰囲気からそれ自体を封止する。ボックス内で積み重なったセッターは、シンタリングされるセラミック構成物を支持する。連続して積み重なったセッターは、最初は、それぞれの間隔を、前記構成物の厚さよりも少し大きくとっている。前記間隔は、前述した温度で小さくなり、上側のセッターの加重を、下側のセラミック構成物に均一に与え、シンタリングの間の、反りと寸法の安定性の制御を補助する。温度感応性の崩壊可能スペーサは、排気性，および加重圧を変化するのに使用され、構成物の上部に設けられる。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
従って、ある形態において、本発明は、フレーム，第１のカバー，第２のカバーを有する、少なくとも１つのその場閉鎖可能なカバーを有する、高融点ボックスを備え、その中で、前記第１のカバーと前記第２のカバーとは前記フレームを挟み、前記フレームの少なくとも一部を、前記カバーの少なくとも１つの少なくとも一部に接続する、少なくとも１つの制御手段を備え、前記制御手段が、ある熱環境において予め設定された温度で変形し、少なくとも１つのその場閉鎖可能なカバーを有する、前記高融点ボックスを形成する。
【００１７】
他の形態において、本発明は、その場閉鎖可能なカバーによって、ある熱環境において製品を加熱する方法において、以下の工程を含む。
（ａ）前記製品を、第１のカバー，フレーム，第２のカバーを有するボックス内に配置する工程と、
（ｂ）前記第１のカバーを、少なくとも１つの感応性スペーサによって、前記フレームから分離する工程と、
（ｃ）前記ボックスを、前記熱環境に配置して、前記感応性スペーサが、予め設定された温度で変形し、前記第１のカバーと前記フレームとの間の距離を減少するようにする工程。
【００１８】
本特許出願は、１９９５年５月２６日に出願された米国特許第４５１８９９号明細書の“ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＩＮ−ＳＩＴＵ  ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴ  ＳＥＮＳＩＴＩＶＥ  ＳＥＡＬＩＮＧ  ＡＮＤ／ＯＲ  ＰＲＯＤＵＣＴ  ＣＯＮＴＲＯＬＬＩＮＧ”に関連し、その内容を含めて開示したものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
金属セラミック基板のシンタリングにおいては、バインダのバーンアウト（ＢＢＯ）工程の間、理想的には、最初に基板を炉の雰囲気に十分さらし、バインダ除去率を最大にするべきであることが知られている。その後は、基板上に加重をかけて、変形を最小限にする必要がある。遷移液相シンタリング促進剤を使用し，或は加熱される基板が、その基板内に残る蒸気圧の高い成分を有する、幾つかの応用においては、基板は、密封容器による追加処理を必要とする。これらの要求は、現在、２工程方式で行われ、全体サイクル時間を著しく延長し、炉の負荷および無負荷を２回必要とする。
【００２０】
本発明によれば、可溶性，或は崩壊可能，或は変形可能なスペーサを使用する、その場ボックス封止技術を提供する。スペーサは、ＢＢＯ製品の排気を行うが、高温では、変形，或は崩壊して、ボックスのふたを閉じ、バインダのバーンアウトが終了した後、続くシンタリング・サイクルの間、揮発性の種類のものを残留させる。
【００２１】
例えば、ＡｌＮは、典型的には、最大の熱伝導度を生成するために、揮発性シンタリング促進剤を使用して、高温でシンタリングされる。Ａｌ，Ｂ，Ｃａ，Ｆ，Ｙ等の種々の組合わせを使用して、１７００°Ｃ以下で、高い熱伝導度にシンタリングする組成物が開発されている。これらの組成物は全て、バインダを使用する処理を必要とし、バインダは、ＢＢＯ工程の際、徐々に除去しなければならない。これは、上述の２工程方式で行われ、最初に、ＢＢＯサイクル用の炉の中に基板を置き、２，３時間、約１２００〜約１３００°Ｃの炉の雰囲気にさらし、室温まで冷却して、次に、基板を取り出す。次に、同じ基板をスタック・シンター構造中に再び置き、Ｍｏセッター・タイルのようなセッター・タイルの間で、平坦性を維持し、約１６２５°Ｃでシンタリングする一方、封止された高融点ボックス内で、１０時間以上、炉の雰囲気で密封する。ボックスを使用しなければ、基板は、理論的密度の約８０％にシンタリングされるにすぎない。封止ボックスによって、理論的密度の約９８〜９９％が得られる。
【００２２】
しかしながら、本発明によるＢＢＯおよびシンタリング工程は、図１に示す工夫したボックスの構造を使用して、１つの炉の負荷サイクルに組入れられる。さらに、図２は、組立てられた図１の工夫したボックスの断面図を示す。基板２５のような製品２５を、第１の、すなわち，下側セッター・タイル１２に配置する。次に、可溶性，或は変形可能，或は崩壊可能，或は感応性のスペーサ１６によって、第２の、すなわち上側セッター・タイル１４を、下側セッター・タイル１２の上に配置し、基板２５のかなり上まで持ち上げ、ＢＢＯガスの発生の妨害を最小限にする。
【００２３】
必要な時間／温度のスケジュールにおいて、感応性スペーサ１６は、崩壊して、上側セッター・タイル１４を、下側基板２５の上まで降下させる。基板２５上へのセッター・タイル１４の降下は、感応性スペーサ１６の材料の特徴によって、徐々に、或は突然行っても良い。次に、上側セッター・タイル１４を用いて、基板２５上に均一に負荷を与えて、例えば、下側基板２５の反り，および寸法的安定性の制御を補助することができる。
【００２４】
可溶性，変形可能性，崩壊可能性，感応性のスペーサ１８の第２の組は、スペーサ１６に類似する材料で作られ、最初は、封止可能な高融点ボックス７の、上部カバー２０を持ち上げる。スペーサ１８は、好ましくはフレーム１５内の凹部１７に取り付ける。ベース１０は、技術上周知の方法でフレーム１５に固定される。ＢＢＯサイクルの間、スペーサ１８は十分高く、フレーム１５上の上部カバー２０を持ち上げ、基板２５内で気化するバインダを、炉の雰囲気に排気できる。しかしながら、前述したように、炉の温度が上昇し、シンタリング・サイクルが始まるとスペーサが崩壊し、上部カバー２０を低下し、それ自体をフレーム１５に対して密封すると、密封可能な高融点ボックス７内に、揮発性のシンタリング促進剤を保留する。ボックス７の封止は、高密度と熱伝導性を達成するのに重要であることが知られている。カバー２０は十分厚くして、温度処理の間、平坦性を維持し、スペーサ１８が崩壊した後は、ボックス７を良好に封止すべきである。
【００２５】
図３は、バインダがバーンアウトし尽くした後、炉内でシンタリング・サイクルにある、本発明の工夫したボックス７の断面図である。スペーサ１６は、溶融，或は崩壊，或は蒸発しており、残留物２６を残していることが、明白である。残留物２６は、液体状態であり、或は収縮したスラッグの形である。同様に、スペーサ１８もまた、溶融，或は崩壊，或は蒸発しており、凹部１７内に残留物２８を残している。残留物２８は、液体状態、或は収縮したスラッグの形である。前に述べた様に、スペーサ１６が崩壊すると、上側セッター・タイル１４を降下させ、基板２５の上に圧力をかける。スペーサ１８の崩壊の際、カバー２０はボックス７を有効に密封する一方、ボックス７の内部の揮発性材料が炉へ逃げないようにする。
【００２６】
図４に示した本発明の他の実施例では、非常に特異な崩壊温度を実現するために、溶融して液状になる、スペーサ材料を使用する。この実施例においては、工夫したボックス２９は、くり抜かれたサポート・ピット，或はブラインド・ホール，或は凹部１７および２７を有する。これらは、フレーム１５，および第１，すなわち下側セッター・タイル２２にそれぞれ形成されている。次に、スペーサ１６と１８を、それぞれブラインド・ホール２７および１７に取り付け、スペーサ１６と１８からの溶融した材料を、凹部２７と１７の内部に集め、炉内にこぼれないようにする。
【００２７】
スペーサからの材料が、本発明の工夫したボックス内に、入っていることを保証するためには、ストップを有するピストンを設けても良い。ストップ２４を有するこのような１つのピストン２３を、図４に示す。このピストンは、崩壊スペーサ１８からの材料を、凹部１７の内部に留めるようにする。ストップを有する同様のピストンを、また、スペーサ１６用に設けて、崩壊スペーサ１６からの材料を、凹部２７の内部に留めるようにすることができる。勿論、ストップ２４を有するピストン２３が、一体となって、カバー２０の一部となる。同様に、ストップ２４を有するピストンが、一体となって、上側すなわち第２のセッター・タイル１４の一部となる。
【００２８】
図５は、本発明の他の好適な実施例を示し、底カバー５０上に、感応性，或は崩壊可能，或は変形可能なスペーサ５８を有する高融点ボックス５９が、フレーム５５を保持し、フレーム５５上の感応性スペーサ１８が、上部カバー２０を保持する。さらに、フレーム５５の内側に、複数の製品２５を保持する、複数の崩壊可能なスペーサ１６を示す。感応性スペーサ１６が、崩壊，或は変形すると、タイル１４は、製品２５の上部の上で止まり、加圧力を与える。また、加圧力を必要とせず，或は要求されない製品５２を備えることができ、この場合は、タイル１４の上部に製品を置くか、或はタイル１４ではなく、底カバー５０の上部に置くことができる。
【００２９】
製品２５，或は５２は、制御された熱環境を経る必要のある、いかなるものであっても良いことに留意されたい。この熱環境の範囲は、０°Ｃ以下でも０°Ｃ以上でもあり得る。
【００３０】
感応性スペーサ１６，１８，５８は、好ましくは、セラミック，高融点金属，サーメット材料，或は他の金属材料で作られる。ＢＢＯのような、特定の応用には、スペーサは、通常、約１２００°Ｃ〜約１３３０°Ｃで、約４時間、熱処理の間著しい変形をしないで、ＢＢＯサイクルに耐えることができる材料で作るべきである。
【００３１】
スペーサ１６，１８，５８は、Ｈ2 の雰囲気内で安定している、ＭｏやＷのような金属の群か、或は約１４００°Ｃ〜約１６００°Ｃの範囲で、シンタリングできる、Ａｉ2 Ｏ3 ，ＺｒＯ2 ，ＡｌＮのようなセラミックでも形成できる。
【００３２】
スペーサ１６，１８，５８は、好ましくは、プレス，鋳型，押出混合で製造でき、ペレットすなわちディスク形，或は他の形に処理して形成できる。スペーサ１６，１８，５８用に選択される材料が、安定しており、溶融せず、下側サポートと反応しないこと、或は、炉，金物，或は基板と相互に作用する、高い蒸気圧を有することに注意すべきである。
【００３３】
可溶性のスペーサ１６，１８，５８の材料は、好ましくは、ＢＢＯサイクルが終了した後の収縮を基に選択すれば良い。構成する粉の粒子サイズの変化（粉が微細であるほど、シンタリングは早くなる），収縮を促進するシンタリング促進剤の添加（１２００°Ｃ以下におけるＭｏとＷのＰｔ，Ｐｄ活性化シンタリング），或はＡｌＮ，Ａｌ2 Ｏ3 のような、シンタリング抑制剤の添加によって、このような収縮を変化させることができる。ＢＢＯを終了した後に起こる収縮の量が決定したら、スペーサ１６，１８，５８用の材料の組成を決定し、ＢＢＯ後に十分収縮する適当なスペーサ高さを与えて、上側セッター・タイル１４を、基板２５の上に降下させるか、或は場合によっては、ボックスの蓋２０を閉じる。スペーサ１６，１８，５８は、必要ならば、前もって，或は部分的にシンタリングして強度を与えることができる。プレス加工が、変形可能な，或は崩壊可能なスペーサ１６，１８，５８を製造するには、最も良いコストの有効的な製造方法である。
【００３４】
種々のスタート材料の粉サイズからなる、プレスされたペレットの収縮値の例を表１に示す。これらのタングステン粉は、１．２７ｃｍ（１／２インチ）のシリンダにプレスされ、窒素雰囲気に１０％の水素を含む炉内で、４°Ｃ／分で、指示温度と保持時間にまで加熱された。
【００３５】
表１
収縮後の高さ
粉の種類  １３００℃／４時間  １３００℃／４時間〜１６２５℃／２４時間
ＷＡ２５      ３．０％                １６．０％
ＷＡ１０      ８．０％                ２２．６％
ＨＣ４０    １６．４％                ２６．３％
表１に明瞭に示す様に、低温保持と高温保持との間で、少なくとも１０％の高さ変化が得られ、セッター・プレート，或はカバーを基板，或はボックスの上まで降下し、平坦化，或は封止をそれぞれ与えることのできる収縮量の表示を与える。
【００３６】
感応性スペーサの崩壊速度は、ゆるやかに変化し、スペーサ材料の組成によって、主に制御される。また、スペーサの崩壊率，或は感応性への直接の影響力を有する他のファクタは、その処理過程である。すなわち、例えば、準備された雰囲気，支持加重，その製造の間のスペーサの加熱速度である。
【００３７】
非常に特異な崩壊温度を有するスペーサ材料の例は、低温はんだを含有する高純度の元素，或は共晶金属で作られた材料である。表２は、例えば、非常に特異な崩壊温度に使用できる、低温から中程度の温度の金属のデータを示している。
【００３８】
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感応性スペーサはまた、スペーサの形の変化に影響を与える、雰囲気の変化に反応する材料で作ることもできる。例えば、還元可能な金属酸化物の粉は、スペーサとして使用でき、形が著しく崩壊，或は変化しないで、酸化，或は中性の雰囲気に耐える。しかしながら、例えば、酸化の雰囲気のＢＢＯ後のプロセスの所望の時刻に、雰囲気が変化して、金属酸化物を還元し、スペーサを崩壊，或は溶融させることができる。１つの雰囲気から他の雰囲気への感応性スペーサが変形すると、フレームに接近するカバーの動き，或は製品の上への加重／圧力の供給を生じさせるのに使用できる。例えば、酸化銅は、金属への還元の際、約４０容積％の減少を受ける。従って、本発明で使用できるスペーサは、周囲の酸素の分圧の変化に対して感応する材料からなる群から選択できる。
【００３９】
本発明を利用できる他の応用では、自動封止プロセスに使用でき、例えば、制御された雰囲気における、汚染感応性デバイスのプロセスと、危険物質の収納とに使用できる。
【００４０】
まとめとして、本発明の構成に関して以下の事項を開示する。
（１）その場閉鎖可能なカバーによる、熱環境において製品を加熱する方法において、
（ａ）前記製品を、第１のカバーと、フレームと、第２のカバーとを有するボックス内に配置する工程と、
（ｂ）少なくとも１つの感応性スペーサによって、前記第１のカバーを前記フレームから分離する工程と、
（ｃ）前記ボックスを前記熱環境内に配置して、前記感応性スペーサが、予め設定された温度で変形し、前記第１のカバーと前記フレームとの間の距離を減少するようにする工程と、
を含む方法。
（２）第２の温度感応性スペーサが、前記第２のカバーを前記フレームから分離する、上記（１）に記載の方法。
（３）前記第２の感応性スペーサが、予め設定された温度で変形し、前記第２のカバーを前記フレームと接触させる、上記（２）に記載の方法。
（４）前記第１のカバー内に、少なくとも１つのブラインド・ホールをさらに有する、上記（１）に記載の方法。
（５）前記少なくとも１つのブラインド・ホールが、リザーバとして働く、上記（４）に記載の方法。
（６）前記ブラインド・ホールが、少なくとも１つの前記感応性スペーサのためのリザーバとして働く、上記（４）に記載の方法。
（７）前記第２のカバー内に、少なくとも１つのブラインド・ホールをさらに有する、上記（１）に記載の方法。
（８）前記少なくとも１つのブラインド・ホールが、リザーバとして働く、上記（７）に記載の方法。
（９）前記少なくとも１つのブラインド・ホールが、前記感応性スペーサの少なくとも１つのためのリザーバとして働く、上記（１）に記載の方法。
（１０）前記フレーム内に、少なくとも１つのブラインド・ホールをさらに有する、上記（１）に記載の方法。
（１１）前記少なくとも１つのブラインド・ホールが、リザーバとして働く、上記（１０）に記載の方法。
（１２）前記少なくとも１つのブラインド・ホールが、前記感応性スペーサの少なくとも１つのためのリザーバとして働く、上記（１０）に記載の方法。
（１３）前記予め設定された温度が、約１２００〜約１３３０°Ｃの範囲である、上記（１）に記載の方法。
（１４）前記予め設定された温度が、約１４００〜約１６００°Ｃの範囲である、上記（１）に記載の方法。
（１５）前記感応性スペーサ用の材料を、Ｍｏ，Ｗ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＡｌＮ，ＺｒＯ2 からなる群から選択する、上記（１）に記載の方法。
（１６）前記製品を、チップ，セラミック基板，ガラス・セラミック基板からなる群から選択する、上記（１）に記載の方法。
（１７）前記感応性スペーサ用の材料を、セラミック，高融点金属，サーメット材料からなる群から選択する、上記（１）に記載の方法。
（１８）前記フレームが、ストップを有するピストンを収容する、少なくとも１つのブラインド・ホールを有する、上記（１）に記載の方法。
（１９）前記第１のカバーが、ストップを有するピストンを収容する、少なくとも１つのブラインド・ホールを有する、上記（１）に記載の方法。
（２０）前記第２のカバーが、ストップを有するピストンを収容する、少なくとも１つのブラインド・ホールを有する、上記（１）に記載の方法。
（２１）ストップを有するピストンを、前記第１のカバーに固定する、上記（１）に記載の方法。
（２２）ストップを有するピストンを、前記第２のカバーに固定する、上記（１）に記載の方法。
（２３）ストップを有するピストンを、前記フレームに固定する、上記（１）に記載の方法。
（２４）前記感応性スペーサを、周囲の酸素の分圧の変化に感応する材料からなる群から選択する、上記（１）に記載の方法。
（２５）少なくとも１つのウェイトを、前記第１のカバーの上に配置し、少なくとも１つの第２の感応性スペーサが、前記少なくとも１つのウェイトを、前記第１のカバーから分離する、上記（１）に記載の方法。
（２６）前記第１のカバー内に、少なくとも１つの第２のブラインド・ホールをさらに有する、上記（２５）に記載の方法。
（２７）前記第２のブラインド・ホールが、リザーバとして働く、上記（２６）に記載の方法。
（２８）前記第２のブラインド・ホールが、前記第２の感応性スペーサの少なくとも１つのためのリザーバとして働く、上記（２６）に記載の方法。
（２９）前記第１のカバーの上に、少なくとも１つのセッター・タイルを配置する、上記（１）に記載の方法。
（３０）前記少なくとも１つのセッター・タイル内に、少なくとも１つのブラインド・ホールをさらに有する、上記（２９）に記載の方法。
（３１）前記少なくとも１つのブラインド・ホールが、リザーバとして働く、上記（３０）に記載の方法。
（３２）前記少なくとも１つのブラインド・ホールが、少なくとも１つの第３の感応性スペーサのためのリザーバとして働く、上記（３０）に記載の方法。
（３３）前記第２の感応性スペーサ用の材料を、Ｍｏ，Ｗ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＡｌＮ，ＺｒＯ2 からなる群から選択する、上記（２５）に記載の方法。
（３４）前記ボックスの内側に製品を配置し、前記製品をチップ，セラミック基板，ガラス・セラミック基板からなる群から選択する、上記（２５）に記載の方法。
（３５）前記製品の上にウェイトを配置する、上記（３４）に記載の方法。
（３６）前記第２の感応性スペーサ用の材料を、セラミック，高融点金属，サーメット材料からなる群から選択する、上記（２５）に記載の方法。
（３７）前記フレームが、ストップを有するピストンを収容する、少なくとも１つのブラインド・ホールを有する、上記（２５）に記載の方法。
（３８）前記セッター・タイルが、ストップを有するピストンを収容する、少なくとも１つのブラインド・ホールを有する、上記（２５）に記載の方法。
（３９）前記感応性スペーサの組成物が、少なくとも１種類のシンタリング抑制剤を含む、上記（１）に記載の方法。
（４０）前記第２の感応性スペーサを、周囲の酸素の分圧の変化に対して感応する材料からなる群から選択する、上記（２５）に記載の方法。
（４１）前記第３の感応性スペーサを、周囲の酸素の分圧の変化に対して感応する材料からなる群から選択する、上記（３２）に記載の方法。
（４２）シンタリング製品用の単一炉負荷サイクル方法において、
（ａ）前記製品を、排気可能／封止可能なボックスに配置する工程と、
（ｂ）前記ボックスを、炉の中に配置する工程と、
（ｃ）前記ボックスを、第１の温度範囲内における炉の温度で、排気する工程と、
（ｄ）前記ボックスを、前記第１の温度範囲よりも高い、第２の温度範囲で封止する工程であって、当該封止工程を、前記ボックスを前記炉から取り出さないで、前記排気する工程の後に行う、工程と、
を含む方法。
（４３）前記第２の温度範囲内で、前記製品の上にウェイトを配置する工程をさらに含む、上記（４２）に記載の方法。
（４４）前記ボックス封止工程を、前記第１の温度範囲後に溶融する、少なくとも１つの容融可能なスペーサを使用して行う、上記（４２）に記載の方法。
（４５）前記ボックスが、前記ボックス用の閉鎖可能なカバーを有し、前記第１の温度範囲より低い温度で、前記カバーを開放して保持し、前記第１の温度範囲より高い温度で崩壊して、前記カバーを前記ボックスと封止して係合させる、第１の組の崩壊可能なスペーサをさらに有する、上記（４２）に記載の方法。
（４６）前記製品の反対側の、下側と上側のセッターをさらに有し、
前記製品が、前記下側セッターの上に係止し、
第２の組の崩壊可能なスペーサが、前記下側セッターの上に係止し、前記上側セッターを、前記製品の高さまで持ち上げるのに十分な高さを有し、
前記第１の温度範囲より高い温度で、前記第２の組のスペーサが崩壊し、前記上側セッターを降下させて、前記製品の上に係止する、
上記（４２）に記載の方法。
（４７）シンタリング製品用の単一炉の負荷サイクル方法において、
前記製品を排気／封止可能なボックスの中に配置する工程と、
前記炉内に、前記ボックスを配置する工程と、
第１の温度範囲内の炉の温度で、前記ボックスを排気する工程と、
前記第１の温度範囲よりも高い第２の温度範囲で、前記ボックスを封止する工程とを含み、
前記ボックスが、前記ボックス用の閉鎖可能な上側カバーを有し、
制御手段が、前記第１の温度より低い温度で、前記カバーを開放して保持する、第１の組の崩壊可能なスペーサを有し、前記第１の温度より高い温度で崩壊して、前記カバーを降下させて、前記ボックスと封止係合し、
さらに、
前記ボックス内でシンタリングする基板と、
前記基板の反対側の、下側および上側セッターと、
前記下側セッターの上に係止する前記基板と、
前記下側セッターの上に係止し、十分な高さを有し、前記上側セッターを、前記基板の高さまで持ち上げる、第２の組の崩壊可能なスペーサと、
前記第１の温度より高い温度で崩壊し、前記上側セッターを降下させて、前記基板の上に係止する、前記第２の組のスペーサと、
を有する、シンタリング製品用の単一炉の負荷サイクル方法。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施例を示し、本発明による高融点ボックスとその内部の、最良の実施例の簡略化した分解図である。
【図２】図１の高融点ボックスを組み立てたときの断面図である。
【図３】本発明の高融点ボックスが、バインダをバーンアウトした後の断面図を示し、炉内のシンタリング・サイクルである。
【図４】本発明の他の好適な実施例を示し、図１の高融点ボックスの選択的実装の簡明な断面図である。
【図５】本発明の他の好適な実施例を示し、少なくとも１つの崩壊可能なスペーサが、底カバー上にあってフレームを保持し、少なくとも１つの崩壊可能なスペーサが、フレーム上にあって上部カバーを保持し、複数の崩壊可能なスペーサが、フレームの内側で複数の製品を保持している。
【符号の説明】
７  高融点ボックス
１０  ベース
１２  下側セッター・タイル
１４  上側セッター・タイル
１５  フレーム
１６  スペーサ
１７  ブラインド・ホール
１８  スペーサ
２０  上部カバー
２３  ピストン
２４  ストップ
２５  製品
２６  残留物
２７  ブラインド・ホール
２８  残留物
２９  ボックス
５０  底カバー
５２  製品
５５  フレーム
５８  スペーサ
５９  高融点ボックス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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