DE102004041812A1 - Reactor for generating surface reactions and its use - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Reaktor zum Erzeugen von Reaktionen auf einer Oberfläche (17) eines Substrates (16). Derartige Reaktoren werden bereits für ein so genanntes Screening der optimalen Reaktionsbedingungen für die Oberflächenreaktion angewendet. Diese weisen eine Platte (12) mit einem Reaktionsraum (20) auf, in die ein Reaktionsmedium eingefüllt werden kann. In einer Reaktionsöffnung (18) findet dann die Reaktion mit der Oberfläche (17) eines Substrates (16) statt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Reaktionsöffnung (14) eine Geometrie aufweist, die auf die Herstellung einer die Funktion des Substrates bestimmenden Strukturierung der Oberfläche zugeschnitten ist. Dies bedeutet, dass der erfindungsgemäße Reaktor zur Serienherstellung von strukturierten Substraten verwendet werden kann, so dass eine Beschichtung dieser Substrate mit Masken nicht notwendig ist. Erfindungsgemäß ist weiterhin eine Verwendung des Reaktors unter Schutz gestellt, bei dem die Reaktionsöffnung in ihrer Geometrie auf die zu erzeugende Strukturierung angepasst wird und dadurch die Strukturierung der Oberfläche gelingt.The invention relates to a reactor for generating reactions on a surface (17) of a substrate (16). Such reactors are already being used for a so-called screening of the optimum reaction conditions for the surface reaction. These have a plate (12) with a reaction space (20) into which a reaction medium can be filled. The reaction with the surface (17) of a substrate (16) then takes place in a reaction opening (18). According to the invention, it is provided that the reaction opening (14) has a geometry which is tailored to the production of a structure of the surface which determines the function of the substrate. This means that the reactor according to the invention can be used for the serial production of structured substrates, so that a coating of these substrates with masks is not necessary. According to the invention, a use of the reactor is further protected, in which the reaction opening is adapted in its geometry to the structuring to be generated and thereby succeeds in structuring the surface.

Description

Die Erfindung betrifft ein Reaktor zum Erzeugen von Reaktionen auf einer Oberfläche eines Substrates, aufweisend eine an die Oberfläche angepasste Platte mit mindestens einem Reaktionsraum, der zur Oberfläche hin offen ist und so eine Reaktionsöffnung für den Angriff eines Reaktionsmediums an der Oberfläche bildet, und eine Abdichtung für die Platte zur Oberfläche hin, die entlang des Randes der Reaktionsöffnung verläuft.The The invention relates to a reactor for generating reactions on a surface a substrate comprising a surface-adapted plate with at least a reaction space that is open to the surface and so on reaction opening for the Attack of a reaction medium forms on the surface, and a seal for the plate to the surface towards, which runs along the edge of the reaction opening.

Ein Reaktor der eingangs genannten Art ist beispielsweise in der US 6,605,258 B2 beschrieben und weist zur Durchführung eines so genannten Screenings für Oberflächenreaktionen eine Platte mit einem Array von als Bohrungen ausgeführten Reaktionsräumen auf. Diese Platte kann über eine Dichtmatte, welche mit den Reaktionsräumen korrespondierende Reaktionsöffnungen aufweist, mit einer Oberfläche in Kontakt gebracht und zur Durchführung des Screenings mit Reaktionsmedien befüllt werden. Das Screening besteht in einer Ermittlung der optimalen Prozessparameter für die an der Oberfläche ablaufenden Reaktionen, wobei unterschiedliche Zusammensetzungen des Reaktionsmediums sowie weitere Prozessparameter (Druck, Temperatur, Reaktionszeit usw.) gleichzeitig ausprobiert werden können. Durch die Parallelisierung bei der Durchführung der Testreaktionen können optimale Versuchsparameter für die betreffende Reaktion in kurzer Zeit ermittelt werden (so genanntes high throughput sreening).A reactor of the type mentioned is, for example, in the US 6,605,258 B2 described and has to carry out a so-called screening for surface reactions on a plate with an array of designed as a bore reaction spaces. This plate can be brought into contact with a surface via a sealing mat, which has reaction openings which correspond to the reaction spaces, and be filled with reaction media for carrying out the screening. The screening consists in determining the optimal process parameters for the reactions taking place at the surface, whereby different compositions of the reaction medium as well as other process parameters (pressure, temperature, reaction time, etc.) can be tried simultaneously. By parallelizing the execution of the test reactions, optimal experimental parameters for the reaction in question can be determined in a short time (so-called high throughput screening).

Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, einen Reaktor für Oberflächenreaktionen anzugeben, mit dem neue Wege einer Optimierung des der Prozesses der Oberflächenbehandlung mittels der durchzuführenden Reaktionen gefunden werden können.The The object of the invention is a reactor for surface reactions indicate with the new ways of optimizing the process the surface treatment by means of the to be carried out Reactions can be found.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Reaktionsöffnung in ihrer Geometrie im Hinblick auf die Herstellung einer die Funktion des Substrates bestimmenden Strukturierung der Oberfläche durch das Reaktionsmedium ausgebildet ist. Erfindungsgemäß wird der Reaktor also nicht zum Auffinden optimaler Prozessparameter für die Oberflächenreaktion verwendet, sondern vielmehr, um eine Strukturierung der Oberfläche zur erzeugen, welche durch die Geometrie der Reaktionsöffnung bestimmt wird. Die Strukturierung der Oberfläche wird hierbei durch die Topographie bzw. die Eigenschaften der Oberfläche des Substrates bzw. der oberflächennahen Schichten des Substrates bestimmt. Vorteilhaft kann daher durch Verwendung des erfindungsgemäßen Reaktors ein Aufbringen von schichtartigen Masken entfallen. Damit kann auch der Aufwand eingespart werden, der mit einer Strukturierung dieser Maskenschichten bzw. mit der Entfernung der Maskenschicht nach erfolgter Strukturierung der Oberfläche des Substrates verbunden wäre. Anstelle der immer erneuten Erzeugung von Maskenschichten auf den herzustellenden Substraten fällt lediglich einmalig der Aufwand zur Konstruktion und Herstellung des erfindungsgemäßen Reaktors an. Hierdurch kann nach einmaliger Herstellung des Reaktors bei der Herstellung der zu strukturierenden Substrate Fertigungs- und Materialaufwand eingespart werden, was sich insbesondere bei großen Stückzahlen der zu strukturierenden Substrate vorteilhaft auf deren Wirtschaftlichkeit auswirkt.These Task is inventively characterized solved, that the reaction opening in their geometry with regard to making a the function of the substrate determining structuring of the surface the reaction medium is formed. According to the invention So reactor not to find optimal process parameters for the surface reaction rather, to create a texture of the surface, which is determined by the geometry of the reaction opening. The structuring the surface This is due to the topography or the properties of the surface of the Substrates or the near-surface Layers of the substrate determined. Advantageously, therefore, by Use of the reactor according to the invention no application of layered masks is required. So can too the effort is saved, with a structuring of this Mask layers or with the removal of the mask layer after Structuring the surface the substrate would be connected. Instead of the ever renewed generation of mask layers on the to be produced substrates only once the effort to design and manufacture of the reactor according to the invention at. This can be after a single production of the reactor at the production of substrates to be structured manufacturing and Material expenditure can be saved, which is especially in large quantities the substrates to be structured advantageously on their cost-effectiveness effect.

Gemäß einer Ausbildung der Erfindung können im Reaktionsraum Elektroden vorgesehen sein, in deren elektrischem Einflussbereich zumindest ein Teil der Reaktionsöffnung liegt. Durch die Elektroden lassen sich in dem Reaktionsmedium Potentiale erzeugen, welche die Reaktionen an der Oberfläche beeinflussen können. Insbesondere lassen sich hierdurch elektrochemische Verfahren beeinflussen bzw. anwenden.According to one Embodiment of the invention can be provided in the reaction space electrodes, in the electrical Influence at least a portion of the reaction opening is. Leave through the electrodes generate potentials in the reaction medium, which the reactions on the surface can. In particular, this can influence electrochemical processes or apply.

Durch eine Ausdehnung des elektrischen Einflussbereiches der Elektroden auf nur einen Teil der Reaktionsöffnung lassen sich weiterhin vorteilhaft heterogene Reaktionsbedingungen an der Oberfläche des zu strukturierenden Substrates erzeugen, wodurch in einem einzigen Fertigungsschritt eine Strukturierung mit lokal sich verändernden Eigenschaften erzeugt werden kann. Außerdem ist es vorteilhaft möglich, durch das Vorsehen zusätzlicher Elektroden die Reaktionsbedingungen an den Reaktionsöffnungen auch nach Herstellung des Reaktors noch zu beeinflussen, wodurch der Strukturierungsprozess an der Reaktionsöffnung optimiert werden kann. Selbstverständlich können in dem Reaktor auch andere die Strukturierungsreaktion beeinflussende Einrichtungen integriert werden. Diese können beispielsweise in einer Heiz- bzw. Kühleinrichtung oder auch beispielsweise in einer Gaszuführung für das meist flüssige Reaktionsmedium bestehen.By an extension of the electrical influence of the electrodes on only part of the reaction opening can be further advantageous heterogeneous reaction conditions on the surface create the substrate to be structured, which in a single Manufacturing step structuring with locally changing Properties can be generated. In addition, it is advantageously possible through the provision of additional electrodes the reaction conditions at the reaction openings even after production of the reactor still influence, reducing the structuring process at the reaction opening can be optimized. Of course, other can also be used in the reactor integrates the structuring reaction influencing devices become. These can be, for example in a heating or cooling device or also for example in a gas supply for the most liquid reaction medium consist.

Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Abdichtung für die Platte aus einer Dichtmatte besteht, die mit ihrer einen Seite an der Platte anliegt und deren anderen Seite eine Dichtfläche für die Oberfläche bildet, wobei die Reaktionsöffnung die Dichtfläche durchbricht. Eine Dichtmatte ist vorteilhaft besonders einfach herzustellen. Die Reaktionsöffnungen können auf einfache Weise in die Matte gestanzt oder geschnitten werden. Die Dicht matte selbst ist vorteilhaft aus einem elastischen Material gefertigt, welches wie auch die Platte mit den Reaktionsräumen resistent gegen die verwendeten Reaktionsmedien sein muss.According to one particular embodiment of the invention, it is provided that the Sealing for the plate consists of a sealing mat, with its one side rests against the plate and the other side forms a sealing surface for the surface, the reaction opening the sealing surface breaks through. A sealing mat is advantageous particularly easy to manufacture. The reaction openings can be easily punched or cut into the mat. The sealing mat itself is advantageous from an elastic material made, which as well as the plate with the reaction spaces resistant must be against the reaction media used.

Es ist weiterhin besonders vorteilhaft, wenn die Platte mit einem zusammenhängenden Kanalsystem als Reaktionsraum ausgebildet ist, welches eine Befüllungsöffnung für das Reaktionsmedium aufweist und mit allen Reaktionsöffnungen in der Dichtmatte in Verbindung steht. Hierdurch ist es vorteilhaft möglich, die Platte als Standardbauteil auszuführen, wobei das zusammenhängende Kanalsystem dann über eine standardisierte Befüllungsöffnung befüllt werden kann. Die Verbindungen zu den Reaktionsöffnungen in der Dichtmatte können dadurch gewährleistet werden, dass die Grenzfläche der Platte zur Dichtmatte hin in regelmäßigen Abständen mit Verbindungsöffnungen versehen wird. Die Verbindungsöffnungen bilden damit auf der Grenzfläche der Platte zur Dichtmatte ein Array, welches eine Art Raster für die kleinstmöglichen, mit Reaktionsmedium versorgbaren Reaktionsöffnungen in der Dichtmatte vorgibt. Die Reaktionsöffnungen in der Dichtmatte können dann vorteilhaft in Abhängigkeit vom Anwendungsfall gestaltet werden, solange sichergestellt ist, dass die Reaktionsöffnungen in der Dichtmatte zumindest mit einer der Verbindungsöffnungen korrespondiert.It is furthermore particularly advantageous when the plate with a contiguous Channel system is designed as a reaction space, which has a filling opening for the reaction medium and with all reaction openings communicating in the sealing mat. This makes it advantageous possible, run the plate as a standard component, the contiguous channel system then over a standardized filling opening to be filled can. The connections to the reaction openings in the sealing mat can thereby ensured be that interface the plate towards the sealing mat at regular intervals with connecting openings is provided. The connection openings make it on the interface the plate to the sealing mat an array, which is a kind of grid for the smallest possible, pretreats with reaction medium supplyable reaction openings in the sealing mat. The reaction openings in the sealing mat can then advantageous depending be designed by the use case, as long as it is ensured that the reaction openings in the sealing mat at least with one of the connecting openings corresponds.

Die Ausführung der Platte des Reaktors als Standardbauteil hat damit den großen Vorteil, dass diese für unterschiedliche Reaktionen verwendet werden kann. Für unterschiedliche Strukturierungen sind dann lediglich unterschiedliche Dichtmatten herzustellen, wobei der damit verbundene Fertigungsaufwand vorteilhaft sehr gering ausfällt. Es ist auch denkbar, dass eine in mehreren Schritten ablaufende Strukturierung durch Verwendung von mehreren Matten, die jeweils mit derselben Platte in Verbindung gebracht werden können, durchgeführt wird.The execution the plate of the reactor as a standard component thus has the great advantage that this for different reactions can be used. For different Structures are then only different sealing mats manufacture, the associated production cost advantageous very low. It is also conceivable that a structuring taking place in several steps by using multiple mats, each with the same Plate can be associated, is performed.

Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung eines Reaktors zum Erzeugen von Reaktionen auf einer Oberfläche eines Substrates, aufweisend eine an die Oberfläche angepasste Platte mit mindestens einem Reaktionsraum, der zur Oberfläche hin offen ist und so eine Reaktionsöffnung für den Angriff eines Reaktionsmediums an der Oberfläche bildet und eine Abdichtung für die Platte zur Oberfläche hin, die entlang des Randes der Reaktionsöffnung verläuft. Die Ausgestaltung des verwendeten Reaktors ist bekannt und beispielsweise in der eingangs genannten US 6,605,258 B2 beschrieben.Furthermore, the invention relates to the use of a reactor for generating reactions on a surface of a substrate, comprising a surface-adapted plate having at least one reaction space which is open to the surface and thus a reaction opening for the attack of a reaction medium on the surface forms and a seal for the plate towards the surface, which runs along the edge of the reaction opening. The design of the reactor used is known and, for example, in the aforementioned US 6,605,258 B2 described.

Zur Lösung der oben genannten Aufgabe ist eine Verwendung eines Reaktors vorgesehen, derart, dass durch das Reaktionsmedium eine die Funktion des Substrates bestimmende Strukturierung der Oberfläche erzeugt wird, indem die Reaktionsöffnung in ihrer Geometrie auf die zu erzeugende Strukturierung angepasst wird. Anders, als gemäß dem erwähnten Stand der Technik den Reaktor so zu gestalten, dass eine Vielzahl unabhängig voneinander ablaufender Reaktionen mit unterschiedlichen Versuchsparametern stattfinden kann, wird die Geometrie der Reaktionsöffnung auf ein bestimmtes Strukturierungsergebnis hin gestaltet. Die Verwendung des Reaktors kann dann in der Serienfertigung erfolgen, so dass das immer erneute Beschichten der zu strukturierenden Substrate mit geeigneten Maskenschichten entfallen kann. Stattdessen wird der Reaktor wiederholt auf die zu strukturierenden Substrate aufgesetzt, wodurch, wie bereits erwähnt, die Produktivität bei der Herstellung der strukturierten Substrate verbessert werden kann.to solution the above object is a use of a reactor provided in such a way that the function of the substrate through the reaction medium determining structuring of the surface is generated by the Reaction opening in their geometry is adapted to the structuring to be generated. Different, as according to the mentioned state the technique of designing the reactor so that a variety of independently ongoing reactions with different experimental parameters can take place, the geometry of the reaction opening on designed a certain structuring result. The usage The reactor can then be mass-produced, so that always re-coating the substrates to be structured can be omitted with suitable mask layers. Instead, will the reactor is repeatedly placed on the substrates to be structured, which, as already mentioned, productivity the production of the structured substrates can be improved.

Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Verwendung sehen vor, dass der Reaktor auf ein Substrat aus Silizium aufgesetzt wird und das Substrat im Bereich der Reaktionsöffnung durch Erzeugung von porösem Silizium strukturiert wird oder dass die Oberfläche des Substrates im Bereich der Reaktionsöffnung unter Ausbildung der Strukturierung abgetragen wird bzw. eine Beschichtung stattfindet. Die Strukturierungsprozesse können also vorteilhaft an den Anwendungsfall angepasst werden, wobei alle normalerweise bei der Strukturierung mittels Maskenbeschichtungen zur Verfügung stehenden Verfahren angewendet werden können. Komplexe Strukturierungsprozesse können durch mehrfache Verwendung des Reaktors vorteilhaft in mehreren Schritten durchgeführt werden.refinements the use according to the invention provide that the reactor is mounted on a silicon substrate is and the substrate in the region of the reaction opening by generating porous Silicon is structured or that the surface of the substrate in the area the reaction opening is removed with the formation of structuring or a coating takes place. The structuring processes can thus be advantageous to the Be adapted in the case of application, where all normally in the Structuring by means of mask coatings available Procedure can be applied. Complex structuring processes can be achieved by multiple use of the reactor can advantageously be carried out in several steps.

Als Beschichtungsverfahren kommt beispielsweise das elektrochemische Beschichten zur Erzeugung von Leiterbahnen in Betracht. Als Abtragungsverfahren kann beispielsweise das anisotrope Ätzen von so genannten V-Gruben in Silizium genannt werden. Die Herstellung von porösem Silizium eröffnet alle bekannten Verwendungsmöglichkeiten für derartig strukturierte Bereiche (Verwendung als Biosensor, leuchtfähiges poröses Silizium, poröses Silizium als Opferstruktur usw.).When Coating process comes, for example, the electrochemical Coating for the production of conductor tracks into consideration. As a removal process For example, the anisotropic etching of so-called V-pits in silicon. The production of porous silicon opens up all known uses for such structured areas (use as biosensor, luminous porous silicon, porous silicon as a sacrificial structure, etc.).

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Dabei sind gleiche oder sich entsprechende Zeichnungselementen jeweils die gleichen Bezugszeichen zugeordnet, welche nur insofern mehrfach erläutert werden, wie sich in den einzelnen Figuren Abweichungen ergeben. Es zeigenFurther Details of the invention are described below with reference to the drawing explained. In this case, the same or corresponding drawing elements are each the same reference numerals assigned, which only insofar multiply explained become, how deviate in the individual figures. Show it

1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Reaktors zum Erzeugen einer Schicht im Schnitt und 1 an embodiment of the reactor according to the invention for producing a layer in section and

2 ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Reaktors zum Erzeugen von porösem Silizium im Schnitt. 2 a further embodiment of the reactor according to the invention for producing porous silicon in section.

Ein Reaktor 11a besteht im Wesentlichen aus einer Platte 12 mit Reaktionsräumen 13, einer als Dichtmatte 14 ausgeführten Abdichtung und einer Deckelstruktur 15. Die Dichtmatte 14 grenzt mit ihrer einen Seite an die einem Substrat 16 zugewandte Seite der Platte. Mit der anderen Seite bildet sie an den Rändern der Reaktionsräume 13, von denen nur einer dargestellt ist, die Abdichtung zu einer Oberfläche 17 des Substrates hin. Der Reaktionsraum 13 entspricht in seinem Querschnitt genau der durch die Dichtmatte gebildeten Reaktionsöffnung 18, so dass der durch die Platte 12 gebildete Teil des Reaktionsraumes sozusagen im Bereich der Dichtmatte 14 zur Oberfläche 17 hin fortgesetzt wird.A reactor 11a essentially consists of a plate 12 with reaction spaces 13 , one as sealing mat 14 executed seal and a lid structure 15 , The sealing mat 14 borders on one substrate with its one side 16 facing side of the plate. With the other side it forms at the edges of the reaction chambers 13 of which only one is shown, the seal to a surface 17 of the substrate. The reaction space 13 corresponds in its cross section exactly the reaction opening formed by the sealing mat 18 so that through the plate 12 formed part of the reaction space, so to speak in the area of the sealing mat 14 to the surface 17 is continued.

Auf der dem Substrat 16 abgewandten Seite der Platte 12 befindet sich die Deckelstruktur 15, welche den Reaktionsraum 13 nach oben hin abschließt. In der Deckelstruktur 15 befindet sich eine Elektrode 19, welche mit einem Potential P1 beaufschlagbar ist. Die Elektrode 19 taucht in ein als Elektrolyt ausgeführtes Reaktionsmedium 20 ein, so dass durch Anlegen eines Potentials P2 an das elektrisch leitfähige Substrat 16 je nach Potentialunterschied zwischen den Potentialen P1 und P2 im Bereich der Reaktionsöffnung 18 eine galvanische Schicht 21 gebildet werden oder die Oberfläche 17 des Substrates 16 unter Ausbildung einer Vertiefung (nicht dargestellt) abgetragen werden kann. Selbstverständlich kann in der Deckestruktur auch eine Referenzelektrode (oder mehrere) ausgebildet sein (nicht dargestellt), die ebenfalls in das Elektrolyt eintaucht.On the substrate 16 opposite side of the plate 12 is the lid structure 15 which the reaction space 13 closes at the top. In the lid structure 15 there is an electrode 19 , which can be acted upon by a potential P 1 . The electrode 19 immersed in a running as an electrolyte reaction medium 20 a, so that by applying a potential P 2 to the electrically conductive substrate 16 depending on the potential difference between the potentials P 1 and P 2 in the region of the reaction opening 18 a galvanic layer 21 be formed or the surface 17 of the substrate 16 can be removed to form a depression (not shown). Of course, in the cover structure also a reference electrode (or more) may be formed (not shown), which also dips into the electrolyte.

Die Deckelstruktur 15 weist weiterhin eine Trennwand 22 auf, die in den Reaktionsraum 13 hineinreicht und auf diese Weise zwei Teilbereiche in der Reaktionskammer 13 schafft. Hierdurch wird auch das Reaktionsmedium 20 in den Teilbereichen weitgehend voneinander getrennt. Die elektrische Wirkung der Elektrode 19 wirkt daher sehr viel stärker auf den Teilbereich, in dem sie sich befindet, während der andere Teilbereich schwächer durch sie beeinflusst wird. Hierdurch lässt sich beispielsweise die Schichtdicke der aufgewachsenen Schicht 21 beeinflussen. Wird als Schicht eine Legierung abgeschieden, kann durch das Anliegen unterschiedlicher Potentiale in den Teilbereichen des Reaktionsraumes 13 auch eine variierende Legierungszusammensetzung der ausgebildeten Schicht erreicht werden (beispielsweise bei der Verwendung eines Ag-Sn-Elektrolyts lötgeeignete und kontaktgeeignete Schichtbereiche).The lid structure 15 also has a partition 22 on that in the reaction space 13 extends and in this way two subregions in the reaction chamber 13 creates. This also causes the reaction medium 20 largely separated from each other in the subareas. The electrical effect of the electrode 19 Therefore, it has a much stronger effect on the subarea where it is located, while the other subarea is less affected by it. This makes it possible, for example, the layer thickness of the grown layer 21 influence. If an alloy is deposited as a layer, it is possible by the application of different potentials in the partial regions of the reaction space 13 Also, a varying alloy composition of the formed layer can be achieved (for example, when using an Ag-Sn electrolyte, solderable and contactable layer regions).

Ein Reaktor 11b gemäß 2 weist eine Platte 12 auf, die aus Teilplatten 23a, 23b zusammengesetzt ist. Die Teilplatten bilden ein Kanalsystem 24, welches als Teil der Reaktionsräume 13 aufzufassen ist und die Befüllung der in der Dichtmatte 14 befindlichen Teile der Reaktionsräume 13 durch eine Befüllungsöffnung 25 erlaubt. Die Befüllungsöffnung wird durch die Teilplatte 23a gebildet, welche auch einen Verteilungskanal 26 aufweist. Diese versorgt über eine Grenzfläche zwischen den Teilplatten 23a, 23b Versorgungsöffnungen 27 in der Teilplatte 23b, welche ihrerseits die an die Dichtmatte 14 angrenzende Seite der Platte 12 in regelmäßigen Abständen durchsetzt, so dass ein Array von Versorgungsöffnungen entsteht.A reactor 11b according to 2 has a plate 12 on, made of partial plates 23a . 23b is composed. The partial plates form a channel system 24 which is part of the reaction spaces 13 is to be considered and the filling in the sealing mat 14 located parts of the reaction spaces 13 through a filling opening 25 allowed. The filling opening is through the partial plate 23a formed, which also has a distribution channel 26 having. This supplies via an interface between the sub-plates 23a . 23b supply openings 27 in the partial plate 23b , which in turn attached to the sealing mat 14 adjacent side of the plate 12 Interspersed at regular intervals, so that an array of supply openings arises.

Die Reaktionsräume 13, die durch die Dichtmatte 14 entsprechend der zu erzeugenden Strukturierung des Substrates 16 ausgebildet sind, können im Bezug auf die Versorgungsöffnungen 27 beliebig ausgestaltet sein, solange deren Ausdehnung das Rastermaß des Arrays an Versorgungsöffnungen 26 überschreitet, so dass gewährleistet ist, dass jeweils mindestens eine Versorgungsöffnung 27 auch in den jeweiligen Reaktionsraum 13 in der Dichtmatte mündet. Um ein problemloses Befüllen der Reaktionsräume 13 zu gewährleisten, ist in die Grenzfläche der Platte 12 zur Dichtmatte 14 hin ein System von Entlüftungskanälen 28 vorgesehen, welches in der Grenzfläche ein wabenartiges Muster bildet, wobei die Versorgungsöffnungen 27 jeweils in der Mitte der so gebildeten Waben angeordnet sind. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass sich die Versorgungsöffnungen 27 mit den Entlüftungskanälen 28 schneiden.The reaction rooms 13 passing through the sealing mat 14 according to the structuring of the substrate to be generated 16 are formed with respect to the supply openings 27 be designed as long as their extent the pitch of the array to supply openings 26 exceeds, so as to ensure that in each case at least one supply opening 27 also in the respective reaction space 13 opens in the sealing mat. To easily fill the reaction spaces 13 to ensure is in the interface of the plate 12 to the sealing mat 14 towards a system of venting channels 28 provided, which forms a honeycomb-like pattern in the interface, wherein the supply openings 27 are each arranged in the middle of the honeycombs thus formed. In this way it can be prevented that the supply openings 27 with the ventilation channels 28 to cut.

Bei der Gestaltung der durch die Reaktionsräume 13 in der Dichtmatte 14 gebildeten Reaktionsöffnungen 18 ist zu beachten, dass bei der Ausbildung von porösen Silizium 29 im Substrat 16 die Ränder der Reaktionsöffnungen unterschnitten werden. Die zu berücksichtigenden Geometrieabweichungen zwischen den Reaktionsöffnungen 18 und dem porösen Silizium 29 entsprechen jedoch den aus der herkömmlichen Maskentechnologie bekannten Werten und können daher übernommen werden.In the design of the through the reaction spaces 13 in the sealing mat 14 formed reaction openings 18 It should be noted that in the formation of porous silicon 29 in the substrate 16 the edges of the reaction openings are undercut. The geometry deviations to be considered between the reaction openings 18 and the porous silicon 29 However, they correspond to the values known from conventional mask technology and can therefore be adopted.

Claims (8)

Reaktor zum Erzeugen von Reaktionen auf einer Oberfläche (17) eines Substrates (16), aufweisend – eine an die Oberfläche (17) angepasste Platte (12) mit mindestens einem Reaktionsraum (13), der zur Oberfläche hin offen ist und so eine Reaktionsöffnung (18) für den Angriff eines Reaktionsmediums an der Oberfläche (17) bildet, und – eine Abdichtung (14) für die Platte (12) zur Oberfläche (17) hin, die entlang des Randes der Reaktionsöffnung (18) verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionsöffnung (18) in ihrer Geometrie im Hinblick auf die Herstellung einer die Funktion des Substrates (16) bestimmenden Strukturierung der Oberfläche (17) durch das Reaktionsmedium ausgebildet ist.Reactor for generating reactions on a surface ( 17 ) of a substrate ( 16 ), having - one to the surface ( 17 ) adapted plate ( 12 ) with at least one reaction space ( 13 ), which is open to the surface and so a reaction opening ( 18 ) for the attack of a reaction medium on the surface ( 17 ), and - a seal ( 14 ) for the plate ( 12 ) to the surface ( 17 ), along the edge of the reaction opening ( 18 ), characterized in that the reaction opening ( 18 ) in their geometry with regard to the production of a function of the substrate ( 16 ) determining structuring of the surface ( 17 ) is formed by the reaction medium. Reaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Reaktionsraum (13) Elektroden (19) vorgesehen sind, in deren elektrischen Einflussbereich zumindest ein Teil der Reaktionsöffnung (18) liegt.Reactor according to claim 1, characterized in that in the reaction space ( 13 ) Electrodes ( 19 ) are provided, in whose electrical influence at least a portion of the reaction opening ( 18 ) lies. Reaktor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichtung (14) aus einer Dichtmatte besteht, die mit ihrer einen Seite an der Platte (12) anliegt und deren andere Seite eine Dichtfläche für die Oberfläche (17) bildet, wobei die Reaktionsöffnung (18) die Dichtfläche durchbricht.Reactor according to one of claims 1 or 2, characterized in that the seal ( 14 ) consists of a sealing mat, with its one side on the plate ( 12 ) and the other side has a sealing surface for the surface ( 17 ), wherein the reaction opening ( 18 ) breaks through the sealing surface. Reaktor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (12) mit einem zusammenhängenden Kanalsystem (24) als Reaktionsraum ausgebildet ist, welches eine Befüllungsöffnung (25) für das Reaktionsmedium aufweist und mit allen Reaktionsöffnungen (18) in der Dichtmatte in Verbindung steht.Reactor according to claim 3, characterized in that the plate ( 12 ) with a contiguous channel system ( 24 ) is formed as a reaction space, which has a filling opening ( 25 ) for the reaction medium and with all reaction openings ( 18 ) in the sealing mat communicates. Verwendung eines Reaktors zum Erzeugen von Reaktionen auf einer Oberfläche (17) eines Substrates (16), aufweisend – eine an die Oberfläche (17) angepasste Platte (12) mit mindestens einem Reaktionsraum (13), der zur Oberfläche hin offen ist und so eine Reaktionsöffnung (18) für den Angriff eines Reaktionsmediums an der Oberfläche (17) bildet und – eine Abdichtung (14) für die Platte (12) zur Oberfläche (17) hin, die entlang des Randes der Reaktionsöffnung (18) verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Reaktionsmedium eine die Funktion des Substrates (16) bestimmende Strukturierung der Oberfläche (17) erzeugt wird, indem die Reaktionsöffnung (18) in ihrer Geometrie auf die zu erzeugende Strukturierung angepasst wird.Use of a reactor for generating reactions on a surface ( 17 ) of a substrate ( 16 ), having - one to the surface ( 17 ) adapted plate ( 12 ) with at least one reaction space ( 13 ), which is open to the surface and so a reaction opening ( 18 ) for the attack of a reaction medium on the surface ( 17 ) and - a seal ( 14 ) for the plate ( 12 ) to the surface ( 17 ), along the edge of the reaction opening ( 18 ), characterized in that by the reaction medium a the function of the substrate ( 16 ) determining structuring of the surface ( 17 ) is generated by the reaction opening ( 18 ) is adapted in its geometry to the structure to be generated. Verwendung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktor auf ein Substrat (16) aus Silizium aufgesetzt wird und das Substrat (16) im Bereich der Reaktionsöffnung (18) durch Erzeugung von porösem Silizium (29) strukturiert wird.Use according to claim 5, characterized in that the reactor is placed on a substrate ( 16 ) is made of silicon and the substrate ( 16 ) in the region of the reaction opening ( 18 ) by producing porous silicon ( 29 ) is structured. Verwendung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (17) des Substrates (16) im Bereich der Reaktionsöffnung (18) unter Ausbildung der Strukturierung abgetragen wird.Use according to claim 5, characterized in that the surface ( 17 ) of the substrate ( 16 ) in the region of the reaction opening ( 18 ) is removed to form the structuring. Verwendung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (17) des Substrates (16) im Bereich der Reaktionsöffnung (18) unter Ausbildung der Strukturierung beschichtet wird.Use according to claim 5, characterized in that the surface ( 17 ) of the substrate ( 16 ) in the region of the reaction opening ( 18 ) is coated to form the structuring.
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