DE2526569C3 - Tube made of quartz glass with a rectangular, oval or square flow cross-section, in which at least one end region is tapered, for carrying out semiconductor-technological processes and processes for its production - Google Patents
Tube made of quartz glass with a rectangular, oval or square flow cross-section, in which at least one end region is tapered, for carrying out semiconductor-technological processes and processes for its productionInfo
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Description
Kappenbereich auf das gleiche Maß herabzusetzen wie für den sich an die Kappe anschließenden Rohrteil und die Herstellungskosten der Rohre zu senken.Reduce the cap area to the same level as for the pipe part adjoining the cap and to reduce the manufacturing costs of the tubes.
Gelöst wird diese Aufgabe für ein Rohr aus Quarzglas der in der Einleitung charakterisierten Art erfindungsgemäß dadurch, daß das Rohr mit Kappe einstückig und der verjüngte, kappenartige Endbereich schweißnahtfrei ausgebildet ist Rohre mit rechteckigem Strömungsquerschnitt, deren öuerschnittsdiagonale im nicht verjüngten Rohrteilstück größer als 100 mm ist, haben ,0 sich besonders zur Durchführung halbleitertechnologischer Verfahren, wie Epitaxie-Verfahren, bewährt. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenigstens im verjüngten kappenartigen Endbereich des Rohres die Kanten der Rohrinnenwand abgerundet auszubilden. Hierdurch werden die Strömungsverhältnisse für Gase im Rohrinneren wesentlich verbessert. Auch bei den erfindungsgemäßen Rohren kann an das verjüngte Rohrende ein Rohrstutzen angesetzt, insbesondere angeschweißt sein. M This object is achieved according to the invention for a tube made of quartz glass of the type characterized in the introduction in that the tube with the cap is one piece and the tapered, cap-like end region is formed without welds. , 0 have proven particularly useful for carrying out semiconductor technology processes, such as epitaxy processes. It has proven to be advantageous to design the edges of the inner wall of the pipe to be rounded at least in the tapered, cap-like end region of the pipe. This significantly improves the flow conditions for gases inside the pipe. In the case of the pipes according to the invention, too, a pipe socket can be attached, in particular welded, to the tapered pipe end. M.
In der F i g. 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgebildeten Rohres in Ansicht dargestellt.In FIG. 1 is a view of an exemplary embodiment of a tube designed according to the invention shown.
Fig.2 zeigt einen Längsschnitt durch das Rohr gemäß F ig. 1. 2J FIG. 2 shows a longitudinal section through the tube according to FIG. 1. 2Y
Anhand der schematischen Fig.3 bis 6 werden Verfahren erläutert, die sich zur Herstellung erfindungsgemäßer Rohre als besonders vorteilhaft herausgestellt haben.With the aid of the schematic FIGS. 3 to 6, methods are explained which are suitable for producing inventive Pipes have proven to be particularly advantageous.
Wie aus F i g. 1 ersichtlich, ist das Rohr aus Quarzglas einstückig ausgebildet. Es besitzt ein Rohrteil 1 mit rechteckigem Strömungsquerschnitt 2. An den Rohrteil schließt sich ein verjüngter, kappenartiger und schweißnahtfreier Endbereich 3 an, an den der Stutzen 4 angeschweißt ist. Die Querschnittsdiagonale 5 ist größer als 100 mm.As shown in FIG. 1, the tube is made of quartz glass in one piece. It has a pipe part 1 with rectangular flow cross-section 2. A tapered, cap-like and weld-free section is attached to the pipe part End area 3 to which the nozzle 4 is welded. The cross-sectional diagonal 5 is larger than 100 mm.
Aus F i g. 2 ist deutlich zu erkennen, daß die Kanten 6, 7 am Übergang zwischen dem Rohrteil 1 und der Kappe 3 abgerundet sind.From Fig. 2 it can be clearly seen that the edges 6, 7 at the transition between the pipe part 1 and the cap 3 are rounded.
Die Herstellung eines erfindungsgemäß ausgebildeten Rohres erfolgt in der Weise, d&B als Ausgangsmaterial ein Rohr mit unrundem, also beispielsweise rechteckigem Querschnitt in an sich bekannter Weise mittels der Vorrichtung 12 in Rotation (Pfeil 8) versetzt wird. Während der Rotation wird der Endbereich 3 des Rohres mittels einer im Abstand vom Rohr angeordneten Heizquelle 9 gleichmäßig bis zum Plastischwerden des Rohrwerkstoffs erhitzt. Unte- Aufrechterhaltung der Rotation wird der plastische Endbereich 3 unter Verwendung eines der gewünschten Verjüngung des Strömungsquerschnitts angepaßten Innenformwerkzeuges 10 und/oder Außenformwerkzeuges 11 verformt. Als Innenformwerkzeug 10 wird beispielsweise ein Dorn aus Graphit verwendet, der während des Verformungsvorgangs, wie durch Pfeil 13 angedeutet, in Richtung der Rohrachse 14 bewegbar ist. Der plastische Endbereich schlägt sich auf dem Innenformwerkzeug nieder und bildet nach Erkalten die Kappe 3. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, während der Verformung des plastischen Endbereichs einen Unterdruck im Inneren des Rohres aufrechtzuerhalten, beispielsweise durchA tube designed according to the invention is produced in such a way that d & B as the starting material a tube with a non-circular, thus for example rectangular, cross-section in a manner known per se is set in rotation (arrow 8) by means of the device 12. During the rotation, the end area 3 of the Pipe by means of a heating source 9 arranged at a distance from the pipe evenly until it becomes plastic of the pipe material is heated. While maintaining the rotation, the plastic end region 3 is below Use of an internal forming tool adapted to the desired tapering of the flow cross-section 10 and / or outer forming tool 11 is deformed. The internal molding tool 10 is, for example a mandrel made of graphite is used, which during the deformation process, as indicated by arrow 13, in Direction of the pipe axis 14 is movable. The plastic end area hits the internal molding tool down and forms the cap 3 after cooling. It has proven to be advantageous during the deformation of the plastic end area to maintain a negative pressure inside the pipe, for example by
45 Absaugen der Luft über die Leitung 15 mittels der Pumpe 25. 45 Sucking off the air via the line 15 by means of the pump 25.
Zusätzlich zu dem Innenformwerkzeug 10 kann, wie Fig.4 zeigt, auch noch ein Außenformwerkzeug 11 beispielsweise das schematisch angedeutete Außenkopierwerkzeug, verwendet werden, wodurch der Verformungsvorgang verbessert wird, insbesondere eine gleichmäßigere Wandstärke der Kappe 3 erzielt werden kann. Dieses Außenkopierwerkzeug ist, wie durch das Pfeilkreuz 16 angedeutet, sowohl parallel als auch senkrecht zur Rohrachse 14 bewegbar. Wie schon erwähnt, kann die Verformung des Endbereichs 3 auch unter Verwendung nur eines Außenformwerkzeuges erfolgen.In addition to the internal molding tool 10, as FIG. 4 shows, an external molding tool 11 can also be used For example, the schematically indicated outside copying tool can be used, whereby the deformation process is improved, in particular a more uniform wall thickness of the cap 3 can be achieved can. This external copying tool is, as indicated by the arrow cross 16, both parallel and Movable perpendicular to the pipe axis 14. As already mentioned, the deformation of the end region 3 can also be done using only one external forming tool.
Die Verjüngung des plastischen Endbereichs zur Kappe 3 ist auch, wie in F i g. 5 dargestellt, dadurch möglich, daß über diesen Endbereich eine der Kappe 3 entsprechende Form 19 aus Graphit geschoben wird und unter Aufrechterhaltung eines Überdrucks durch Einleiten eines gegenüber dem Rohrwerkstoff inerten Gases über die Leitung 17 im Rohrinneren der plastische Werkstoff gegen die Wände dieser Form geblasen wird. Anstelle oder zusätzlich zum Gasüberdruck kann auch noch ein Preßwerkzeug 18 (F i g. 6) verwendet werden, um ein gutes Anliegen des plastischen Werkstoffes an die Form 19 und eine gleichmäßige Kappenwandstärke zu erlangen.The tapering of the plastic end region to the cap 3 is also, as in FIG. 5 shown thereby possible that a shape 19 made of graphite corresponding to the cap 3 is pushed over this end region and while maintaining an overpressure by introducing an inert to the pipe material Gas via the line 17 inside the pipe, the plastic material against the walls of this form is blown. Instead of or in addition to the excess gas pressure, a pressing tool 18 (FIG. 6) can also be used. used to make a good fit of the plastic material to the mold 19 and a to achieve uniform cap wall thickness.
Für eine gleichmäßige Erhitzung des Endbereichs bis zum Plastischwerden des Rohrwerkstoffes hat es sich bewährt, die Heizquelle 9 unter Aufrechterhaltung konstanter Heizleistung derart auf die Rohrachse 14 zu- bzw. von ihr wegzubewegen, daß der kürzeste Abstand jedes durch die Heizzone rotierenden Umfangpunktes des Endbereichs von der Heizquelle gleich ist.It is important to ensure that the end area is heated evenly until the pipe material becomes plastic proven, the heating source 9 while maintaining constant heating power in such a way to the pipe axis 14- or move away from it that the shortest distance of each circumferential point rotating through the heating zone of the end range from the heating source is the same.
Eine gleichmäßige Erhitzung des Endbereichs bis zum Plastischwerden des Rohrwerkstoffes ist auch dadurch erzielbar, daß unter Beibehaltung eines konstanten Abstands zwischen Rohrachse 14 und Heizquelle 9 die Heizleistung der Heizquelle in Abhängigkeit vom kürzesten Abstand jedes Umfangpunktes des Endbereiches von der Heizquelle derart verändert wird, daß jede Flächeneinheit des Endbereichs beim Durchgang durch die Heizzone mit der gleichen Energiemenge beaufschlagt wird.This also ensures that the end area is heated evenly until the pipe material becomes plastic achievable that while maintaining a constant distance between the pipe axis 14 and the heating source 9, the Heating output of the heating source depending on the shortest distance between each peripheral point of the end area is changed by the heating source in such a way that each unit area of the end region when passing through the same amount of energy is applied to the heating zone.
Als Heizquelle haben sich insbesondere Gasbrenner als geeignet erwiesen.Gas burners in particular have proven to be suitable as a heating source.
Sollte die Heizzonenerstreckung parallel zur Rohrachse kleiner sein als die Länge der Kappe, so wird die Heizquelle parallel zur Rohrachse über eine der Länge des zu verformenden Endbereichs entsprechenden Strecke verschoben, um eine Erhitzung des gesamten Endbereichs bis zum Plastischwerden sicherzustellen.The extension of the heating zone should be parallel to the pipe axis be smaller than the length of the cap, the heating source will be parallel to the pipe axis over one of the length of the end region to be deformed corresponding distance shifted in order to heat the whole Ensure the end area until it becomes plastic.
Gegenüber den eingangs erwähnten Verfahren zur Herstellung von Epitaxie-Rohren hat das erfindungsgemäß nicht nur den Vorteil, daß Verluste an Rohrwerkstoff vermieden werden, sondern daß die Kappe in einem Arbeitsgang hergestellt werden kann, so daß der mit dem Schneiden, Putzen und Schweißen verbundene Kostenaufwand und auch das Bruchrisiko erheblich gesenkt werden.Compared to the above-mentioned method for producing epitaxial tubes, this has according to the invention not only the advantage that losses of pipe material are avoided, but that the cap in can be produced in one operation, so that the associated with cutting, cleaning and welding Costs and also the risk of breakage are significantly reduced.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
Claims (10)
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19752526569 DE2526569C3 (en) | 1975-06-13 | Tube made of quartz glass with a rectangular, oval or square flow cross-section, in which at least one end region is tapered, for carrying out semiconductor-technological processes and processes for its production | |
CH527576A CH612657A5 (en) | 1975-06-13 | 1976-04-27 | Quartz glass and process for the preparation thereof |
JP5143376A JPS5244822A (en) | 1975-06-13 | 1976-05-07 | Tube of vitreous matertal having nonncircular flow section and its production method |
FR7617608A FR2314150A1 (en) | 1975-06-13 | 1976-06-10 | TUBE MADE OF VITREOUS MATERIAL WITH NON-CIRCULAR SECTION, INCLUDING AT LEAST ONE CONICAL END, AND PROCESS FOR ITS PRODUCTION |
GB2439376A GB1529385A (en) | 1975-06-13 | 1976-06-11 | Tubes of non-circular cross-section and the manufacture thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19752526569 DE2526569C3 (en) | 1975-06-13 | Tube made of quartz glass with a rectangular, oval or square flow cross-section, in which at least one end region is tapered, for carrying out semiconductor-technological processes and processes for its production |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2526569A1 DE2526569A1 (en) | 1976-12-16 |
DE2526569B2 DE2526569B2 (en) | 1977-04-28 |
DE2526569C3 true DE2526569C3 (en) | 1977-12-08 |
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