DE1519713A1 - Verdampfer zur Herstellung von Schichten - Google Patents
Verdampfer zur Herstellung von SchichtenInfo
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Classifications
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Landscapes
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Description
- Verdampfer zur Herstellung von Schichten Das beispielsweise sublimierbare Verdampfergut, wie z. B. Siliziummonoxid, wird normalerweise in VerdampfergefEßen wie Tiegeln oder Schiffchen verdampft, die durch direkten Stromdurchgang, d. h. durch Stromfluß im elektrisch leitenden Gehäuse aufheizbar sind. Eine grole Verdampfergutmenge erfordert hierbei großvolumige Verdampfergefäße, die aufgrund ihrer unvermeidbar großen Oberfläche einen nur geringen elektrischen Widerstend besitzen. Durch diese zusätzlich als Heizkörper dienenden Verdampfergefüße werden daher große Wärmemengen nach außen abgestrahlt, die bei der normalervrcisc gegebenen Anerdnung des Verdampfergefäkes in Inneren einer Vakuumanlage zu einer Aufheizung der umgebenden Wände der Vakuumanlagc und damit zum unertniünschten"Gasen"der Wande und zur Verunreinigung des Vakuums fuhren. Außerdem erfordern großvolumigc und damit großflächige Verdampfer mit ihren geringen elektrischcn Widerstand hohe Heizstromstärken und damit Durchführungen, Transformatoren und Kabel hoher Belastbarkeit.
- Ein bereits bekannter und zur Erzeugung von Siliziummonoxidschichten dienender Verdampfer (siehe Journal of the Electrochemical Soc., April 19G3, Seite 272) besitzt ein spiralförmig ausgebildetes, heizbares Element, das in das trogartige, nicht durch direkten Stromdurchgang erhitzte Verdampfergefäß eintaucht. Die Verdampfergefäßoffnung ist durch eine Kappe abgeschlosscn, die eine zentrisch angeordnete Durchbrechung aufweist. Zur Vermeidung eines geradlinigen Austritts des Verdampfergutes aus dem Verdampfergefaßinneren ist die Durchbrechung der Kappe durch einen mit der Kappe verbundenen Sprthschutz gegen das Verdampfergefäßinnere abgeschirmt.
- Dieser Verdampfer zeichnet sich durch sehr geringe Wärmestrahlungsverluste und somit durch eine geringe benötigte Heizleistung aus. Ein erheblicher Nachteil dieses Verdampfers besteht jedoch in seiner konstruktiv sehr aufwendigen Beschaffenheit.
- Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen beispielsweise zur Verdampfung sublinierbarer Substanzen geeigneten, wenig aufwendigen Verdampfer zu schaffen, der ebenfalls die eingangs aufgezeigten Nachteile des überwiegenden Teiles der derzeit bekannten Verdampfer verneidet.
- Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einen Verdar. mit einer mit einem Sprühschutz versehenen Labyrinthöffnung, die den geradlinigen Austritt des Dampfstrahles aus des dem Verdampfer unterbindet, vor, daB die Labyrinthöffnung aus einen bandförmigen, heizbaren Element besteht, das in Bereich der Verdampferöffnung labyrinthartig gefaltot ist und mit seinem hierzu abgekehrten Bereich in das Verdampfergut eintaucht.
- Furch die Zusammenfassung des Heizelements, des Verdampfergefäßverschlusses und des Sprühschutzes zu einer, zusätzlich sehr leicht beerbeitbaren Einheit wird eine wesentlich vereinfachte Herstellung von Verdampfern ermöglicht, die den vorgenannten Forderungen weitgehond genügen.
- Das Verdampfergefäß kann aus Metall, Keramik oder einen sonstigen Material gefertigt sein, das die nötige Temperaturbestän-@ digkeit aufweist und vorzugsweise eine niedrige Wärmeleitfähigkeit besitzt. Die Verdampfergefußwande selbst werden nicht. beheizt.
- Vorteilhafterweise wird das heizbare Element in seinen in das Verdampfergut eintauchenden Teil mit Abstand zu den Gefäßwänden des Verdampfers gefuhrt, so daß die von Heizelement abgestrahlte Wärme weitgehend im Verdampfergut absorbiert und nicht der Gefaßwand zugeführt wird.
- Zweckmäßigerweise besitzt das bandförmige Element in seinem labyrinthförmig ausgebildeten Bereich eine den Querschnitt der Verdampferöffnung entsprechende Breite, wodurch ein dichter Abschluß des Verdampfergefäßes und danit die Gewähr geschaffen wird, daß das verdampfte Gut nicht geradlinig austreten kann.
- Der den Verdampferinneren zugekehrte Bereich des heizbaren Elements kann-soweit dies nicht zur Abdichtung der Gefäßöffnung erforderlich ist-eine gegenüber der Gefäßbreite geringere Breite aufweisen, siebartig mit Durchbrechungen versehcn oder streifenförnig zerteilt sein und dergleichen, so daß der in Raun zwischen den Gefäßwänden und den heizbaren Element befindliche Dampf und das Verdampfergut in seinem freicn Transport zun Gefäßinneren nicht behindert werden und damit ebenfalls nach außen abgedampft werden können.
- Gemäß einem weiteren Vorschlag nach der Erfindung kann der labyrinthartig ausgebildete Bereich des bandförmigen Elements einen parallel zur Oberfläche des Verdampfergutes angeordneten Mittelteil aufweisen, der zur Reflexion der Danpfstrahlen dient, die unter der Wirkung eines zu diesen Mittelteil geneigten Bereichs des bandförmigen Elements auf diesen Mittelteil auftreffen. Die Erfindung macht sich dabei die Erkenntnis zunutze, daß Moleküle an heißen Flächen etwa mit der Winkelverteilung des Lambertschen Kosinusgesetzes, also vollkommen diffus reflektiert werden, während grökere Teilchen - sofern sie nur groß gegen die Oberflächenrauhigkeit der Flächen sindnach den Reflexionsgesetz zurückgeworfen werden. Durch diese Ausbildung der labyrinthartigen Öffnung wird die Beschichtung eines Trägers mit Partikeln annähernd gleicher kleiner Größe ernöglicht und insbesondere der Einschluß größerer Teilchen in die Schicht vermieden.
- In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes nach der Erfindung in schematischer, geschnittener Ansicht dargestellt.
- Hierbei taucht in ein mit einem Verdampfergut 2 teilweise gefulltes Verdampfergefäß 1, zweckmäßigerweise rechteckförmigen Querschnitts, ein heizbares, bandförmiges Element 3, das in den der Verdampfergefäßöffnung zugekehrten Bereich labyrinthartig gefaltet ist. Der labyrinthartig gefaltete Teil des Elements 3 weist einen parallel zur Oberfläche des Yerdampfergutes 2 bzw. zum Boden des Gefäßes angeordneten Mittelteil 5 auf, der zur Reflexion der Dampfstrahlen dient, die unter der Wirkung eines zu diesel Mittelteil geneigten kanalartigen'Bereiches 4 des bandförmigen Elements auf dieaen Mittelteil auftreffen. Dos bandförmige Element 3 ist in seinem in das Verdampfergut 2 eintauchenden Bereicli siebartig ausgebildet bzw. mit einer gegenüber der Gefäkbreite geringeren Breite versehen. In seinen labyrinthartig gefalteten Teil besitzt das bandförmige Heizelement 3 eine den Gefäßquerschnitt entsprechende Breite. Die Aufheizung sowie gegebenenfalls Subli-@ des Verdanpfergutes 2 kann durch direkt oder indirekt beheizte bandförmige Elemente erfolgen, wobei im letzten Fall die metallischen, z.B. aus Molybdän oder Tantal bestehenden @ vorzugsweise mit einer gut wärmeleitenden Isolierschicht oder dergleichen überzogen sind.
- $ Figurez 5 Patentansprüche
Claims (5)
- P a t e n t an s Druchc 1. Verdampfer zur Herstellung von Schichten mit einer mit einen SprUhschutz versehenen Labyrinthöffnung, die den geradlinigen Austritt des Dampfstrahles aus den Verdampfergefaß unterbindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Labyrinthöffnung aus einem bandförmigen, heizbaren Element (3) besteht, das in Bereich der Verdampfergefäßöffnung labyrinthartig gefaltet ist und mit seinem hierzu abgekehrten Bereich in das Verdampfergut (2) eintaucht.
- 2. Verdampfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bandförmige Element (3) in seinen labyrinthartig ausgebildeten Bereich eine den Querschnitt der Verdampfergefäßöffnung entsprechende Breite aufweist.
- 3. Verdampfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstcns der in das Verdampfergut (2) eintauchende Bereich des bandförmigen Elements (3) eine geringere Bandbreite aufseist als der Querschnitt des Verdampfergefäßes (1).
- 4. Verdampfer nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das ban (1förmige Elen. ent (D) wenigstens in seinen in das Verdampfergut (2) eintauchenden Bereich siebartig g durchbrochen ist.
- 5. Verdampfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch. gekennzeichnet, daß der labyrinthartig ausgebildete Bereich des bandförmigen Elements (3) einen parallel zur Oberfläche des Verdampfergutes (2) angeordneten Mittelteil (5) aufweist, der zur Reflexion de@ Dampfstrahlen dient, die unter der Wirkung eines su niesen Mittelteil geneigten kanalartigen Bereiches (4) des bandförmigen Elements auf diesen Mittelteil auftreffen.
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1966
- 1966-07-28 DE DE19661519713 patent/DE1519713B2/de not_active Withdrawn
Also Published As
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