DE2922215C2 - Vorrichtung zum Beheizen einer aus dielektrischem Material bestehenden Reaktorwand - Google Patents
Vorrichtung zum Beheizen einer aus dielektrischem Material bestehenden ReaktorwandInfo
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Description
- Die vorliegende Patentanmeldung betrifft eine Vorrichtung zum Beheizen einer aus dielektrischem Material bestehenden Wand eines Reaktors, dessen Innenraum in einem bestimmten Bereich durch eine außerhalb des Reaktors befindliche HF-Spule induktiv erwärmt wird.
- Eine normale Beheizung der Reaktorwand, insbesondere im Bereich der HF-Spule eines induktiven HF-Plasma-Reaktors, wie er beispielsweise zur amorphen Siliziumabscheidung aus der Gasphase verwendet wird, ist wegen der räumlichen Anordnung von Heizquellen im Bereich der Spule und wegen der Abschirmprobleme schwierig realisierbar.
- Die Aufgabe, die durch die vorliegende Erfindung gelöst werden soll, besteht deshalb in der Schaffung einer Vorrichtung, die für die technologischen Verfahren Anwendung finden kann, bei denen eine Energiezufuhr durch eine dielektrische Reaktorwand mit Hochfrequenz erforderlich ist und bei denen gleichzeitig die nicht ankoppelnde Reaktorwand beheizt werden soll. Solche Verfahren sind beispielsweise Kristallzüchtungsprozesse, wie Sublimationsverfahren oder Abscheideverfahren, bei denen eine Bedampfung der Reaktorinnenwände vermieden werden soll.
- Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe wird eine Vorrichtung der eingangs genannten Art vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die verwendete HF-Spule aus einem koaxial ausgebildeten Mantelheizleiter besteht, wobei der Mantel des Heizleiters die HF-Spule bildet und die Innenader des Heizleiters den Heizkörper darstellt. Dabei wird die Innenader des Heizleiters über HF-Drosseln an einen Heiztrafo angeschlossen, während der Mantel des Heizleiters direkt mit dem HF-Generator verbunden ist.
- Gemäß einem besonders günstigen Ausführungsbeispiel nach der Lehre der Erfindung besteht die Innenader aus Chrom-Nickel und ist in eine Magnesiumoxidmasse eingebettet. Als äußere Abschirmung dient ein metallischer Schutzmantel, der vorzugsweise aus rostfreiem Stahl oder einer Chrom-Nickel-Eisen-Legierung besteht.
- Weitere Einzelheiten sind den in der Zeichnung befindlichen Fig. 1 und 2 zu entnehmen. Dabei zeigt in schematischer Darstellung die
- Fig. 1 die gleichzeitige Schaltung des Mantelheizleiters sowohl als HF-Spule als auch als Heizelement und die
- Fig. 2 eine induktive HF-Glimmentladungs-Reaktoranordnung zur Herstellung von amorphem Silizium für Solarzellen, bei der die erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet wird.
- In Fig. 1 wird die Wandung eines Reaktors 3 in einem bestimmten Bereich von einem koaxialen Heizleiter 4 umgeben. Während die beiden Anschlüsse der Innenader 5 des Mantelheizleiters 4 über HF-Drosseln 6 an einen Heiztrafo 7 geschaltet sind, ist der Metallmantel 8 des Heizleiters 4 direkt mit einem HF-Generator 9 verbunden. An der mit 10 bezeichneten Stelle ist die Anlage geerdet.
- Bei der induktiven Reaktoranordnung nach Fig. 2 wird das in einem, mit einer Gaszuleitung 11 und Gasableitung 12 (dient zugleich als Anschluß für die Vakuumpumpe) versehenen, aus einem Quarzrohr 13 bestehenden Reaktor eingeleitete Reaktionsgas (z. B. SiHCl3 + H2) durch den außerhalb des Quarzrohres 13 zu einer mehrwindigen Spule ausgebildeten Mantelheizleiter 14, dessen Mantel an einen HF- Generator angeschlossen ist, durch Glimmentladung zersetzt und auf dem auf dem geheizten Substrathalter 15 befindlichen Substrat 16 niedergeschlagen. Gleichzeitig wird die Wand des aus Quarz bestehenden Reaktorrohres 13 im Bereich der Spule 14 durch die in der Spule befindliche Heizader beheizt, wodurch unerwünschte Beläge auf der Innenwand des Reaktors sicher vermieden werden.
Claims (4)
1. Vorrichtung zum Beheizen einer aus dielektrischem Material bestehenden Wand eines Reaktors, dessen Innenraum in einem bestimmten Bereich durch eine außerhalb des Reaktors befindliche HF-Spule induktiv erwärmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die HF-Spule aus einem koaxial ausgebildeten Mantelheizleiter (4) besteht, wobei der Mantel (8) des Heizleiters die HF-Spule bildet und die Innenader (5) des Heizleiters den Heizkörper darstellt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenader (5) über HF-Drosseln (6) an einen Heiztrafo (7) geschaltet und der Mantel (8) direkt mit dem HF- Generator (9) verbunden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenader (5) aus Chrom-Nickel besteht und in einer Magnesiumoxidmasse eingebettet ist, welche mit dem Mantel (8) vorzugsweise aus rostfreiem Stahl oder einer Nickel- Chrom-Eisen-Legierung, versehen ist.
4. Verwendung der Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3 zur Beheizung der Reaktorwand (13) eines HF-Plasma-Reaktors im Bereich der HF-Spule (14).
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