DE2907371C2 - Hochtemperaturfestes Schutzrohr für Wärmebehandlung von Halbleiterbauelementen - Google Patents

Hochtemperaturfestes Schutzrohr für Wärmebehandlung von Halbleiterbauelementen

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DE2907371C2
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Karl A. Dipl.-Ing. 6451 Neuberg Schuelke
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Heraeus Quarzschmelze GmbH
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    • C30B31/06—Diffusion or doping processes for single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure; Apparatus therefor by contacting with diffusion material in the gaseous state
    • C30B31/10—Reaction chambers; Selection of materials therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein hochtemperaturfestes Schutzrohr, insbesondere Quarzglas-Rohr, für Wärmebehandlung von Halbleiterbauelementen, das an einem Ende, an dem während der Wärmebehandlung ein Behandlungs· oder Arbeitsgas zugeführt wird, verengt und am gegenüberliegenden Rohrende bis auf einen Gasauslaß rbgeschlossen ist.
Schutzrohre der vorstehend charakterisierten An sind in Form von Quarzglas-Rohren handelsüblich (vgl Prospekt Q-B 3/112, »Quarzglas für die Halbleiter Technik«, S. 8/9. der Anmelderin vom Nov. 1974).
Das nicht verengte Rohrende dieser Quarzglas-Rohre ist insbesondere in Form eines Kegelschliffs ausgeführt, es wird mit einer passenden Schliff-Kappe verschlossen, die mit einer relativ kleinen Ventilationsöffnung versehen ist, in der infolge der örtlich erhöhten Gasgeschwindigkeit während der Wärmebehandlung der Halbleiterbauelemente nur eine geringere Rückdiffusion der Umgebungsluft stattfindet. Die Wirkung der Ventilationsöffnung ist natürlich vom Durchsatz an Behandlungs- oder Arbeitsgas abhängig und tritt nur ein, wenn ein vorbestimmter Gasdurchsatz stattfindet bzw. überschritten wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein bochtemperaturfestes Schutzrohr, insbesondere ein Quarzglas-Rohr, für Wärmebehandlung von Halbleiterbauelementen der eingangs genannten Art zu schaffen, das unter einem gegenüber dem Druck der Umgebungsatmosphäre des Rohres erhöhten Innendruck verwendbar ist und unabhängig vom Durchsatz des Behandlungs- oder \rbeitsgases die Gefahr einer Rückdiffusion von Umgebungsluft in das Schutzrohr mit Sicherheit vermeidet
Gelöst wird diese Aufgabe für ein hochtemperaturfestes Schutzrohr der eingangs charakterisierten Art erfindungsgemäß dadurch, daß das dem verjüngten Rohrende gegenüberliegende Rohrende mit einer an einem beweglich am Rohr aufgehängten Haltebüge] befestigten Klappe so verschlossen ist, daß ein Gasauslaß ermöglicht, eine Rückdiffusion von Umgebungsluft jedoch vermieden ist Vorteilhafterweise besteht die Klappe aus dem gleichen Werkstoff wie das Schutzrohr.
Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, daß die Klappe
wenigstens im Bereich der Anliegefläche an das Schutzrohr geschliffen ist Der Haltebügel besteht aus einem hochtemperaturfesten und korrosionsbeständigen Metall, bewährt hat sich insbesondere ein Haltebügel aus Edelstahl. Das nicht mit der Klappe verbundene Ende des Haltebügels ist zweckj.iäßigerweise in einen Haltering eingehängt der an dem Rohr im Bereich des mit der Klappe zu verschließenden Rohrendes befestigt ist. Die Klappe und das eine Ende des Haltebügels sind zweckxjäßigerweise lösbar miteinander verbunden. Um ein genaues Einstellen der Klappe gegenüber dem zu verschließenden Rohrende zu ermöglichen, ist der Haltebügel im Bereich der Klappe justierbar ausgebildet
Das erfindungsgemäß ausgebildete Schutzrohr besitzt den Vorteil, daß die Klappe das Rohrende mit einer definierten Andruckkraft verschließt. Die Klappe weicht jedoch vor dem ausströmenden Behandlungs- oder Arbeitsgas zurück, so daß bei jedem beliebigen Gasdurchsatz stets nur ein minimal erforderlicher Austrittsquerschnitt freigegeben wird und damit unabhängig vom Gasdurchsatz eine Rückdiffusion der Umgebungsluft vermieden wird.
Der Behandlungs· oder Arbeitsgasdurchsatz kann durch das erfindungsgemäße Schutzrohr auf einem verminderten Wert gehalten werden, verglichen mit dem Gasdurchsatz für bekannte Schutzrohre, was eine Kostenersparnis bedeutet, weil es sich bei dem Behänd-
W lungs- oder Arbeitsgas um Reinstgas handelt.
In der Figur ist schematisch ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schutzrohres dargestellt.
Mit der Bezugsziffer 1 ist das Schutzrohr bezeichnet, das im Ausführungsbeispiel aus Quarzglas besteht.
Dieses Rohr ist an seinem einen Ende 2 verjüngt. In dieses Ende 2 wird während der Wärmebehandlung ein Behandlungs- oder Arbeitsgas, wie durch den Pfeil 3 angedeutet, eingeleitet. Das dem verjüngten Ende gegenüberliegende Ende 4 des Quarzglas-Rohres 1 ist
bo mit der Klappe 5 verschlossen, die an einem Haltebügel 6 befestigt ist. Das freie Ende 7 des Haltebügels 6 ist beweglich am Rohr 1 aufgehängt und ragt in einen auf das Rohr aufgeschweißten Quarzglasring 8 hinein.
Der Haltebügel 6 besteht aus hochtemperaturfestem und korrosionsbeständigem Metall, wie z. B. aus Edelstahl.
Die Anliegefläche 9 der Klappe 5, die an dem Rohrende 4 anliegt, ist geschliffen. Die Klappe 5 ist mit
einem Quarzglas-Stutzen 10 verschweißt. In den Stutzen ragt das Ende Il des Haltebügels 6, und zwar in eine Gewindebuchse 12, und wird mittels eines Gewindestiftes 13 dort festgehalten. Die Gewindebuchse 12 besteht im Ausführungsbeispiel ebenfalls aus Edelstahl. Sie ist mit Spiel innerhalb des Stutzens IC angeordnet. Bei Lösen des Gewindestiftes 13 kann die Klappe 5 gedreht werden und damit ein genaues Anliegen an das Rohrende 4 eingestellt werden. Dies ist dami erreicht, wenn der Haltebügelteil 14 zwischen Haltering und dem Rohrende 4 parallel zur Achse 15 des Rohres 1 verläuft.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:
1. Hochtemperaturfestes Schutzrohr, insbesondere Quarzglas-Rohr, für Wärmebehandlung von Halbleiterbauelementen, das an einem Ende, an dem während der Wärmebehandlung ein Behandlungsoder Arbeitsgas zugeführt wird, verengt und am gegenüberliegenden Rohrende bis auf einen Gasauslaß abgeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das dem verjüngten Rohrende (2) gegenüberliegende Rohrende (4) mit einer an einem beweglich am Rohr (1) aufgehängten Haltebügel (6) befestigten Klappe (5) so verschlossen ist daß ein Gasauslaß ermöglicht, eine Rückdiffusion von Umgebungsluft jedoch vermieden ist
2. Schutzrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Klappe (5) aus dem gleichen Werkstoff wie das Schutzrohr besteht
3. Schutzrohr nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (5) wenigstens im Bereich der Anliegefläche an das Schutzrohr (1) geschliffen ist
4. Schutzrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß der Haltebügel (6) aus hochtemperaturfestem und korrosionsbeständigem Metall besteht
5. Schutzrohr nach Anspru·: h 4, dadurch gekennzeichnet daß der Haltebügel (6) aus Edelstahl besteht
6. Schutzrohr nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß es im ^ areich des mit der Klappe (5) zu verschließenden Rohrendes (4) e:ien Haltering (8) aufweist in den das nicht mit der Klappe (S) verbundene Ende (7) des Haltebügels '-β) eingehängt ist
7. Schutzrohr nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (5) und das eine Ende (11) des Haltebügels (6) lösbar miteinander verbunden sind.
8. Schutzrohr nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltebügel (6) in Nähe der Klappe (5) justierbar ist.
DE2907371A 1979-02-24 1979-02-24 Hochtemperaturfestes Schutzrohr für Wärmebehandlung von Halbleiterbauelementen Expired DE2907371C2 (de)

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