DE19547601A1

DE19547601A1 - Vorrichtung zum Sintern von porösen Schichten

Info

Publication number: DE19547601A1
Application number: DE1995147601
Authority: DE
Inventors: Dieter Dr Rer Nat Weber
Original assignee: Alcatel SEL AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1995-12-20
Filing date: 1995-12-20
Publication date: 1997-06-26

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sintern von porösen, auf einer temperaturstabilen Platte (Wafer) abgeschiedenen Schichten.

Bei der Herstellung von planaren optoelektronischen Bauelementen werden poröse Schichten aus dotierten Siliziumdioxid beispielsweise mittels eines Flammhydrolyseverfahrens auf ebenen Platten aus Silizium oder Siliziumdioxid abgeschieden. Die porösen Schichten werden nach ihrer Herstellung durch eine entsprechende Wärmebehandlung zu homogenen Schichten gesintert. Bei diesem Vorgang muß vermieden werden, daß in der gesinterten Schicht Gasbläschen oder Verunreinigungen zurückbleiben, welche die optischen Eigenschaften der Schicht verschlechtern würden.

Das der Erfindung zugrundeliegende technische Problem besteht deshalb darin, eine Vorrichtung, d. h. einen Sinterofen zum Sintern von porösen auf einer temperaturstabilen Platte abgeschiedenen Schichten zu schaffen, in dem die porösen Schichten zu hochwertigen, für optoelektronische Zwecke verwendbare Schichten gesintert werden können.

Dieses technische Problem ist erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung (Sinterofen) mit folgenden Merkmalen gelöst:

a) einem geschlossenen, von einem Spülgas durchströmten Gehäuse,
b) einem Boden aus einem temperaturbeständigen Werkstoff, auf dessen Oberseite mehrere flache Vertiefungen zur Aufnahme der Platten (Wafer) vorgesehen sind,
c) im Boden angeordnete Widerstandsheizelemente.

Der vorgeschlagene Sinterofen weist den Vorteil auf, daß in ihm die zu sinternden Schichten aus Siliziumdioxid unabhängig davon, ob die Platten aus einem elektrisch leitenden Werkstoff, wie Silizium, oder aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff, wie Siliziumdioxid, bestehen, bei der Erwärmung einen Temperaturgradient aufweisen, so daß die flüchtigen Komponenten das Sintergut verlassen können.

Vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 5 enthalten.

Sie ist nachstehend anhand der in den Fig. 1 und 2a bis 2 gezeigten Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung den Aufbau des Sinterofens und

Fig. 2a bis 2d verschiedene Ausführungsformen der Vertiefungen.

Wie aus Fig. 1 zu erkennen ist, besitzt der Sinterofen das Gehäuse 1 mit dem Boden 2, welcher beispielsweise aus Korund besteht. In den Boden 2 sind die Widerstandsheizelemente 3 angeordnet und die Oberseite des Bodens 2 ist mit einer Mehrzahl von flachen Vertiefungen 4 versehen, in welche die mit der zu sinternden porösen Schicht versehenen Platten passen. Zur Aufrechterhaltung einer inerten Atmosphäre im Inneren des Gehäuse ist dieses von einem Gas, beispielsweise Helium und Sauerstoff durchströmt.

Die Fig. 2a bis 2d zeigen mehrere Möglichkeiten, wie die Platte 5 mit der zu sinternden Schicht beim Betrieb des Sinterofen in der Vertiefung 4 angeordnet sein kann. Bei dem in Fig. 2a gezeigten Ausführungsbeispiel liegt die Platte direkt auf dem Boden der Vertiefung 4. Das hat zwar den Vorteil, daß mit einer gleichmäßigen Erwärmung der Platte 5 und der zu sinternden Schicht zu rechnen ist. Eine solche Lagerung der Platte 5 könnte jedoch zu ihrer Verunreinigung mit von dem Ofenwerkstoff stammenden Teilchen führen.

Für einen solchen Fall erscheint das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2b günstiger, bei dem die Platte 5 mit Abstand zum Boden der Vertiefung 4 auf einer Mehrzahl von Höckern 6 gelagert ist, wobei die Höcker 6 ebenfalls aus Korund bestehen können. Falls eine solche Lagerung der Platte 5 zu einer inhomogenen Wärmeverteilung in der Platte 5 führen sollte, kann mit einem der Ausführungsbeispiele gemäß Fig. 2c oder 2d Abhilfe geschaffen werden. Gemäß Fig. 2c ist zwischen dem Boden der Vertiefung 4 und der Platte 5 eine Scheibe 7 aus dem gleichen oder einem ähnlichen Werkstoff wie dem der Platte 5 angeordnet. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2d sind zwischen dem Boden der Vertiefung 4 und der Scheibe 7 noch die Höcker 6 vorgesehen.

Claims

1. Vorrichtung zum Sintern von porösen auf einer temperaturstabilen Platte (Wafer) abgeschiedenen Schichten, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) ein geschlossenes, von einem Spülgas durchströmtes Gehäuse (1),
b) einen Boden (2) aus einem temperaturbeständigen Werkstoff, auf dessen Oberseite mehrere flache Vertiefungen (4) zur Aufnahme der Platten (Wafer) (5) vorgesehen sind,
c) im Boden (2) angeordnete Widerstandsheizelemente (3).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (2) aus Korund (Aluminiumoxid) besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Vertiefung (4) eine Mehrzahl von Höckern (6) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Vertiefung (4) eine Scheibe (7) aus einem temperaturbeständigen Werkstoff angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Vertiefung (4) eine Mehrzahl von Höckern (6) und auf diesen eine Scheibe (7) aus einem temperaturbeständigen Werkstoff angeordnet ist.