DE3517533A1

DE3517533A1 - Verfahren und vorrichtung zum beseitigen von siliciumstaub

Info

Publication number: DE3517533A1
Application number: DE19853517533
Authority: DE
Inventors: Masaru Yokohama Kanagawa Yasui
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 1984-05-16
Filing date: 1985-05-15
Publication date: 1985-11-21
Also published as: DE3517533C2; NL8501401A; US4642208A; JPS6341637B2; JPS60241918A; US4881952A

Description

DIPL-ING. H. MARSCH,«.,«. 4000

DIPL-PHYS.DR.W.H.RÖHL

PATENTANWÄLTE TELEX 888 2542 SPROD XDOKL. TIBTBSTU BZIM BITlIOrZlSCKBM PiTlNTiMT C

Stanley Electric Co., Ltd.

Nakameguro 2-9-13,

Meguro-ku

Tokyo-to

OAPAN -42/15-

Verfahren und Vorrichtung zum Beseitigen von Siliciumstaub

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Beseitigen von Staub, der während der Herstellung eines amorphen SiIiciumfi.lms (a-Si-FiIm) erzeugt wird, und insbesondere zum Beseitigen einer großen Staubmenge, die während der Bildung eines a-Si-Films auf der Basis der Photo- oder Plasma-CVD-Technik (Chemical Vapor Deposition) erzeugt wird.

Seit der Entdeckung der Brauchbarkeit von a-Si, das durch Zersetzung von Silan-Gas durch Glimmentladung erhalten wird, wurden intensive Untersuchungen und Entwicklungen in bezug auf Anwendungsmöglichkeiten und das Umsetzen in die Praxis von a-Si durchgeführt, wobei sich ein beträchtlicher Fortschritt bezüglich der Verbesserung von Produkten, die a-Si als bildender Bestandteil verwenden, ergeben hat. Vom Standpunkt der Produktion von a-Si gesehen bestehen jedoch noch einige wichtige zu lösende Probleme.

Eines hiervon betrifft die Verbesserung der Ablagerungsrate von a-Si während seiner Herstellung. In bezug auf dieses Problem kann jedoch auf die japanischen Patentanmeldungen Sho 59-193265 und 59-193266 hingewiesen werden. Das zweite Problem betrifft die Handhabung oder Beseitigung der großen Staubmenge, die während der Bildung eines a-Si-Films durch Glimmentladung von Silan-Gas erzeugt wird. Da in der Vergangenheit a-Si sich selbst in der Entwicklung befand, wurden a-Si-Filme nur auf experimenteller Basis in Laboratorien hergestellt, während die kommerzielle Massenproduktion sehr begrenzt, falls überhaupt vorhanden, war. Die bei je- dem Experiment erzeugte Staubmenge wurde hierbei einfach durch Verwendung eines kleinen Vakuumreinigers oder dergleichen abgesaugt und der gesammelte Staub direkt weggeworfen. Wenn es jedoch beabsichtigt ist, eine Massenproduktion von a-Si-Photoempfängern vorzunehmen, wird die Beseitigung des Staubs zu einem bedeutenden Problem.

Der Grund hierfür liegt in der speziellen physikalischen Eigenschaft von Siliciumstaub. Wenn nicht eine effiziente und effektive Methode zum Beseitigen dieses Staubs entwickelt wird, wird die Produktion a-Si auf industrieller Basis nicht möglich sein. Wie bereits erwähnt, bestand eine erste Maßnahme zur Handhabung der großen Menge von Siliciumstaub, die bei der Herstellung von a-Si anfällt, darin, die Filmbildung selbst zu verbessern, so daß noch das Problem der Beseitigung des trotzdem anfallenden Staubs besteht.

a. Der Staub besteht aus sehr feinen leichten Teilchen in Pulverform, die beim leichtestens Luftzug umherfliegen und die Umgebung kontaminieren, so daß sich gesundheitliche Probleme in bezug auf das Personal ergeben.

b. a-Si-Staub entzündet sich ziemlich leicht durch eine kleine Feuerquelle, wie etwa eine Feuerzeugflamme, eine angezündete Zigarette oder Funken. Der erzeugte Staub selbst weist keine spontane Entzündbarkeit auf. Einmal von einer in der Nähe befindlichen Flamme entzündet, verbrennt der Staub jedoch äußerst schnell wie ein Feuerwerk, wobei der

brennende Staub leicht herumfliegt und hierdurch leicht ein Feuer an anderen Gegenständen auslöst. Wenn eine große Staubmenge vorhanden ist, fängt diese augenblicklich Feuer, und die Flamme dehnt sich über den Bereich explosionsartig aus, so daß der Staub sehr gefährlich ist.
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c. Einmal entzündet, kann der brennende Staub nur gelöscht werden, wenn die umgebende Luft vollständig abgesperrt wird.

d. a-Si-Staub besitzt keine Affinität zu Wasser, und die Staubpartikel dispergieren nicht in Wasser, sondern sie verbleiben immer in schwimmendem Zustand auf der Oberfläche des Wassers, so daß es nicht möglich ist, durch Verwendung von Wasser das Staubproblem zu lösen.

e. Dementsprechend kann der Staub, nachdem er entzündet ist, auch nicht gelöscht werden, indem er mit Wasser besprüht wird, sondern er wird beim Schwimmen auf der Wasseroberfläche weiterbrennen. Bei Anwesenheit von Wasser wird der Staub ferner eher stärker brennen, während er Verbrennungswärme erzeugt. Daher ergibt sich bei brennendem Staub der gleiche Effekt wie beim Sprühen von öl auf Feuer, wenn Wasser auf die Verbrennungsstelle einer großen Staubmenge gesprüht wird.

f. Obwohl der Staub keine Affinität zu Wasser aufweist, besitzt er Affinität zu organischen Lösungsmitteln im allgemeinen und dispergiert in diesen Lösungsmitteln von flüssiger Form. Jedoch reagiert der Staub mit

25niedrigerem Alkohol und erzeugt Kohlenwasserstoff-Gas, Silan-Gas und Wasserstoff-Gas, wobei ein derartiges Gas spontan zünden könnte. Daher ist der Staub gefährlich und ein Mischen des Staubs mit einem entflammbaren organischen Lösungsmittel ist zu vermeiden.

g. a-Si-Staub besitzt eine gleichförmige Fließfähigkeit wie eine Flüssigkeit. Selbst wenn der Staub einem äußeren Druck ausgesetzt wird, wird er sich nur umherverteilen, und es ist schwierig, den Staub einem Zusammenpressdruck zu unterwerfen.

h. Der Staub besitzt allgemein eine braune Farbe, obwohl dies von den verwendeten Herstellungsbedingungen des a-Si-Films abhängt. Wenn der Staub verbrannt ist, bleibt der verbrannte Staub ein Pulver mit weißlich brauner Farbe. Dieses ist intensiv hydrophil und dispergiert sehr gut in Wasser, verbleibt jedoch als Sediment am Boden des Wassers. Das Sediment ist Silicium-Oxyd, das von derselben Qualität wie Erde ist.

Wie erwähnt, ist a-Si-Staub in feiner Pulverform extrem gefährlich und sehr schwierig zu handhaben. Daher wird das bloße Sammeln des Staubs, der unvermeidlich bei einer Massenproduktion von a-Si anfällt, keine Problemlösung darstellen. Im Falle, daß die Handhabung oder das Beseitigen des Staubs nicht in geeigneter Weise erfolgt, entstehen nicht nur Probleme hinsichtlich der Umgebungsverschmutzung, sondern auch der Zerstörung von umgebenden Dingen.

Das das Auffangen des Staubs sehr gefährlich ist, wurde bisher die Beseitigung durch direktes Verbrennen des Staubs vorgenommen. Hierbei war es jedoch nicht möglich, die Verbrennung kontrolliert vorzunehmen, so daß hiervon Gefahren ausgingen. Außerdem verbleiben die Rückstände nach Verbrennung des Staubs in Form eines weiteren Staubs oder Pulvers. Wegen der oben genannten Verfahren war es üblich, den gesammelten Staub mit einer Menge von Wasser, das darin gelöst einen höheren Alkohol und ein oberflächenaktives Mittel enthält, zu mischen, um den Staub hydrophil zu machen, wonach die resultierenden Substanzen in Wasser dispergiert wurden. In einem solchen Fall nimmt es einen beträchtlichen Zeitraum ein, bis der verbrannte Staub in Wasser dispergiert ist. Des weiteren konnte je nach Fall der Staub eine chemische Reaktion entwickeln und ein giftiges Gas erzeugen. Abgesehen davon ist aber die Flüssigkeit an sich, die die chemischen Reagenzien enthält, schwierig zu beseitigen und erfordert eine sehr große Einrichtung zum Behandeln von Brauchflüssigkeit, die ihrerseits hohe Betriebskosten verursacht.

In einem Falle, in dem beispielsweise die Herstellung von photoempfindlichen Einrichtungen aus amorphem Silicium erfolgen sollte, wurde Silan-35

Gas in eine Reaktionskammer gegeben, während das Innere der Reaktionskammer mit Radiofrequenz beaufschlagt wurde, um eine Glimmentladung zu erzeugen, wodurch die Ablagerung einer a-Si-Substanz auf der Oberfläche eines Substrats bewirkt wurde, das in der Reaktionskammer angeordnet war, wobei während dieser Reaktion der in der Reaktionskammer erzeugte Staub lediglich durch die Saugwirkung einer Rotationspumpe abgesaugt und der gesammelte Staub direkt weggeworfen wurde. In bezug auf das gefährliche Silan-Gas wurden verschiedene Maßnahmen zum Beherrschen desselben getroffen, jedoch wurde dies in bezug auf den Siliciumstaub bisher vernachlässigt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Beseitigen von Staub zu schaffen, der während der Herstellung eines a-Si-Films anfällt, wobei der Staub sicher-und schnell gesammelt wird, um seine nachfolgende Handhabung zu erleichtern, und der Staub zu einer festen Masse oder zu Pellets geformt werden kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Staub eingefangen wird, ohne daß sich der Staub nach außen in bezug auf das System zur Herstellung des Films aus amorphem Silicium zerstreut, wonach der gesammelte Staub in einer wärmedestiliierbaren, nicht entzündbaren Flüssigkeit gemischt wird, die eine Affinität zu Silicium besitzt, um den eingefangenen Staub in einen Aufschlemmungszustand zu bringen, wonach eine Wärmedestillation der schlammförmigen Staubmischung vorgenommen wird, um nur die Flüssigkeit aus der Mischung im wesentlichen vollständig zurückzugewinnen, wonach die sich ergebende verfestigte Masse oder Pellets aus Staub zum Recyclieren gesammelt werden.

Die Staubbeseitigungsvorrichtung kann eine Vakuum-Saugeinrichtung umfassen, die mit einem Filmbildungsabschnitt zum Entfernen des in diesem Filmbildungsabschnitt erzeugten Staubs zur Außenseite hiervon gekoppelt ist, während eine Staubfangeinrichtung an der Vakuum-Saugeinrichtung, ein Staubtrichter, der mit dem Staubfangabschnitt zur Aufnahme des eingefanqoncn Staub«; hiervon verbunden ist, eine Mischeinrichtung, die mit einer
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Entleerungseinrichtung koppelbar und mit einer wärmedestiliierbaren Flüssigkeit gefüllt ist, um den von der Entleerungseinrichtung eintretenden Staub in einen schlammigen Zustand zu versetzen, und eine Wärmedestilliereinrichtung vorgesehen ist, die mit der Mischeineinrichtung zum Erhitzen der Mischeinrichtung verbindbar ist, um die Flüssigkeit zu destillieren, so daß in der Mischeinrichtung die resultierende verfestigte Masse oder Pellets aus Staub verbleiben.

Vorzugsweise wird Trifluortrichloräthan (C₂Cl₃Fo) als wärmedestiliierbare Flüssigkeit verwendet.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Ansprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend im Zusammenhang mit den beigefügten Abbildungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Vorrichtung zur Herstellung eines Films aus amorphem Silicium mit einer Staubfangeinrichtung.

Fig. 2 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform einer Staubfangeinrichtung.

Fig. 3 zeigt schematisch die Reinigung einer Filmherstellungsvorrichtung.

Fig. 4 zeigt schematisch die Beseitigung des gesammelten Staubs.

Fig. 5 zeigt schematisch die Wiedergewinnung von der wärmedesti 11 ierbaren Flüssigkeit zum Erhalten der verfestigten Masse oder Pellets aus Staub.

Fig. 6 zeigt schematisch Pellets aus Staub in einem Behälter. 35

Die Erfindung wird nachstehend erläutert im Zusammenhang mit der Herstellung einer photoempfindlichen Trommel unter Verwendung von amorphem Silicium.

Gemäß Fig. 1 ist eine Substrattrommel 1 vorgesehen, auf die ein Film aus amorphem Silicium aufgebracht werden soll. Um einen Film gleichmäßiger Dicke zu erhalten, wird die Substrattrommel 1 auf einem Dorn 3 montiert, der mit einem Motor 7 gekoppelt ist. Mit dem Dorn 3 kann zusätzlich eine Erwärmungseinrichtung zum Einstellen der Temperatur innerhalb des Substrats kombiniert sein. Eine zylindrische netzförmige Metallelektrode 2 ist mit einer Radiofrequenzquelle 5 verbunden, um eine Glimmentladung zwischen der Elektrode 2 und der Substrattrommel 1 zu erzeugen. Eine Vakuumreaktionskammer 4 ist vorgesehen, die auf ihrer Unterseite mit Laufrollen versehen und von einer Platte 8 abnehmbar ist. Eine Quelle 6 für das Ausgangsmaterial, etwa Silan-Gas, ist mit der Vakuumreaktionskammer 4 verbunden. Ein Dotierungsgas wie W^ und Ng wird in die Vakuumreaktionskammer 4 während der Glimmentladung über ein Gaseinführrohr 11 eingeführt, das eine Anzahl von feinen Gasausströmlöchern aufweist, die über seinen Umfang angeordnet und mit der Gasquelle 6 verbunden sind. Dieses Gas wird eingeführt, während seine Einströmrate über ein nicht dargestelltes Ventil gesteuert wird, das an der Gaszuführung 6 vorgesehen ist, bei der es sich um einen Druckgasbehälter handeln kann. Die Glimmentladung wird durch Anlegen einer Radiofrequenzenergie erzeugt, wobei die Substrattrommel 1 und die Elektrode 2 mit der Radiofrequenzquelle 5 verbunden ist. Eine Evakuierungseinrichtung 9 zum Erzeugen eines beträchtlichen Vakuums dient dazu, einen konstanten Arbeitsdruck in der Vakuumreaktionskammer 4 aufrechtzuerhalten und ist mit der Vakuumreaktionskammer 4 über ein Staubsammelgefäß 10, das eine Filterfunktion aufweist, verbunden.

In dieser Filmherstellungsvorrichtung wird das Ausgangsgas, etwa Silan, durch die Glimmentladung zersetzt, wobei sich ein Teil des zersetzten Gases als ein Film aus amorphem Silicium auf der Oberfläche der Trommel 1

ablagert. Ferner lagert sich die verfestigte Substanz in der Gasatmosphäre auf allen Flächen der Innenwandungen der Vakuumreaktionskammer 4 ab. Dies gilt auch für das Gasausströmrohr 11, das in der Vakuumreaktionskammer 4 vorgesehen ist, und der übrige Staub gelangt durch das Abführrohr S zum Sammeln in ein Staubfilter- und sammelgefäß 10. Nach Beendigung der Ausbildung des Films werden die Ablagerungen und der gesammelte Staub gereinigt, zur Wiederverwendung für den nächsten Filmbildungsvorgang.

Fig. 2 zeigt den Zustand, bei dem die Vakuumreaktionskammer 4 von der Platte 8 gelöst und mit einer anderen Reinigungseinrichtung 12 verbunden ist. Ein stabiles Inertgas, wie N₂, wird unter Druck in die Vakuumreaktionskammer 4 durch eine drehbare und hin- und herbewegliche Düse 13 eingeführt, die mit einem Motor M verbunden ist, der seinerseits an der Reinigungseinrichtung 12 angebracht ist, um den auf den Oberflächen der Innenwandungen der Vakuumreaktionskammer 4 haftenden Staub abzublasen, so daß dieser aus der Reaktionskammer über ein Saugrohr S¹ entfernt wird.

Fig. 3 zeigt ein Beispiel, bei dem eine Filmbildungseinheit einen Dorn 3, eine Trommel 1, eine netzförmige Metallelektrode 2 und ein Gasausströmrohr 11 umfaßt und in einer dicht geschlossenen Kammer C, gebildet durch Befestigen der Vakuumreaktionskammer 4 an der Platte 8, angeordnet ist. Der Staub, der an der Elektrode 2 und dem Gasausströmrohr 11 haftet, wird vollständig entfernt, indem Saugdüsen 14 seitlich entlang des Netzes geführt werden. Die Anordnung ist derart vorgesehen, daß ein stabiler Inertgasstrom, etwa N₂, in die geschlossene Kammer C von einem oberen Abschnitt hiervon eingeführt wird, um zum Boden der Kammer über ein Gasabführrohr P zu strömen, so daß dieses eingeführte Gas über den Boden der Kammer in ein Auffanggefäß über ein Rohr entfernt wird.

Die entsprechenden Funktionen, die in den Fig. 2 und 3 dargestellt sind, können direkt auf die Reaktionskammer 4 von Fig. 1 übertragen und dort angewendet werden.

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Gemäß Fig. 4 wird der Staub £, der durch das Filter- und Sammelgefäß 10 von Fig. 1 oder entsprechend Fig. 2 oder 3 aufgefangen wurde, ausnahmslos in einem Staubtrichter 15 über eine Staubzuführleitung D gesammelt. Ein Auffanggefäß 16 ist lösbar mit einer Flüssigkeitszuführung 18 für Trifluortrichloräthan und über eine Schütte 19 oder dergleichen mit dem Trichter 15 verbunden und wurde vorher mit flüssigen C₂Cl₃Fo gefüllt. Die Anordnung ist so getroffen, daß Schulter- und Mundstück des Auffanggefäßes 16 mit dem Boden des Staubtrichters 15 in Verbindung stehen, so daß der in dem Staubtrichter 15 gesammelte Staub in das Auffanggefäß 16 aufgrund des Eigengewichts eintreten kann. Eine Rühreinrichtung 17 kann von außen betrieben werden, um den Staub mit dem flüssigen CpCIoFo in dem Auffanggefäß 16 zu mischen, um eine Auf schlemmung <a_^f des Staubs zu erzeugen.

Fig. 5 zeigt die Wiedergewinnung des Trifluortrichloräthans. Das Auffanggefäß 16, das die Aufschlemmung enthält, wird von dem Trichter 15 abgenommen und dann auf eine geeignete Temperatur von 80° C oder niedriger durch eine geeignete Heizeinrichtung 20 erwärmt, um die Verdampfung nur des C₂Cl₃F₃ zu bewirken, wobei der Dampf dann durch eine Kühleinrichtung 22 über ein Destillierrohr 21 gekühlt wird, um flüssiges C₂Cl₃F₃ in einem Auffanggefäß 18¹ aufzufangen. Der vorstehend erwähnte schlammförmige Staub a^¹ wird, wenn C₂Cl₃F₃ vollständig durch Erhitzen verdampft ist, zu verfestigten Pellets a_" werden, vergleiche Fig. 6. Diese Pellets werden in einem geeigneten Behälter 23 angeordnet und verbrannt. Der so verbrannte Staub unterscheidet sich in keiner Weise von normalem SiIicium-Dioxyd im Erdboden und kann daher problemlos weggeworfen werden. Ferner ist dieser verbrannte Staub hydrogenisiert und amorph und enthält eine große Menge an Wasserstoff. Daher können die verfestigten Pellets einem weiteren Formgebungs- oder Preßschritt unterworfen werden, so daß die resultierende Masse nicht nur in dieser Form aufbewahrt, sondern auch als hydrogenisiertes Silicium-Halbleitermaterial verwendet werden kann. Insbesondere kann der verbrannte Staub in einem Zustand verfestigt werden, der keinerlei Verunreinigungen enthält, da sein Kontakt mit äußerer Atmosphäre vermieden wurde. Eine Zersetzung des enthaltenen Wassers kann 35

vorgenommen werden, um Wasserstoff hieraus zu entwickeln. Das hydrogenisierte Silicium in seiner Pulverform ist schwierig in effektiver Weise zu verwenden. Wenn verfestigtes hydrogenisiertes Silicium Lichtstrahlen oder elektrischer Stimulation in Wasser ausgesetzt wird, um es zu aktivieren, entwickelt der resultierende aktivierte Feststoff H₂-GaS sehr effizient. Der verbrannte Staub ist daher ebenfalls sehr brauchbar in bezug auf den Aspekt der Verwendung von Wasserstoffenerg ie.

1. Der Staub, der während der Herstellung eines Films aus amorphem Silicium erzeugt wird, wird in einem Staubsammelgefäß 16 gesammelt, ohne daß er der Außenseite des Systems ausgesetzt wird. Dementsprechend erfolgt auch keinerlei Zerstreuen des Staubs zur Außenseite des Systems, so daß kein Problem hinsichtlich der Staubverschmutzung oder der Hygiene des Personals auftritt. Der Staub wird durch eine Sicherheitsleitung D gefördert und besitzt keinen Kontakt mit der Außenseite, so daß auch keine Gefahr einer Entzündung und Verbrennung besteht. Weiterhin wird das Einblasen von Gas in die Reaktionskammer 4 durch Verwendung eines Inertgases, etwa Stickstoff, vorgenommen, so daß irgendeine Entzündungsgefahr vermieden wird. Aißerdem ist das elektrische System, das mit dem Herstellungssystem verbunden ist, aus Sicherheitsgründen explosionsfrei gestaltet.

2. Staub wird in einem Staubtrichter 15 unter Verwendung von Pulvertransporttechniken gesammelt. Das Innere des Gesamtsystems ist anfänglich mit einem Inertgas, etwa Stickstoff, gefüllt, so daß auch die entsprechenden Leitungen und Gefäße mit Inertgas gefüllt sind. Wenn eine bestimmte Menge an Staub a^ sich in dem Staubtrichter 15 gesammelt hat, wird die Schütte 19 geöffnet, so daß der Staub a_ in das Gefäß 16 fallen und fließen kann, das C₂CIgFg in flüssiger Form enthält. Der gefährliche Staub wird daher weder gänzlich noch teilweise im Außenraum zerstreut und somit die Sicherheit gewahrt.

3. Der Staub besitzt eine gute Affinität zu dem flüssigen C₂CIoFg und wird durch Mischen mit diesem zu einer Aufschlemmung verarbeitet. Das

flüssige Trifluortrichloräthan reagiert niemals mit Staub a_, ist
selbst nicht entflammbar und verbrennt nicht spontan. Die Aufschlemmung kann nur schwierig entzündet werden. Wenn sie jedoch entzündet wird, wird die Masse des Staubschlammes verbrennen und giftiges HaIogengas abgeben, so daß Vorkehrungen getroffen werden müssen gegenüber Hitze durch Feuer, das in der Nähe der Aufschlemmung vorhanden sein könnte. In der Aufschlemmungsform jedoch wird keine Verteilung des Staubs erfolgen wie im Falle eines feinen Pulvers.

4.4. Es ist möglich, nur das flüssige Trifluortrichloräthan wiederzugewinnen. Die wiedergewonnene Flüssigkeit kann erneut zur Beseitigung des Staubs in einem nachfolgenden Vorgang verwendet werden, so daß es ausreicht, nur etwaig verloren gegangene Flüssigkeit zu ersetzen, wobei jedoch die Flüssigkeit an sich nicht beseitigt, sondern im Kreislauf geführt wird, so daß das Problem der Umweltverschmutzung hierdurch nicht auftritt.

5. Nachdem das CpCIgF, vollständig in dem System verdampft worden ist, sind Pellets a" aus verfestigtem Silicium gebildet. Da sie klumpenförmig sind, besteht nicht die Gefahr des Zerstreuens von Staub, sie sind dementsprechend leicht zu handhaben. Sogar diese Pellets aus Silicium können brennen, wenn sie entzündet werden, jedoch werden sie keine explosionsartig schwere Verbrennung wie unbehandelter. Staub entwickeln, sondern nur sanft brennen. Da kein feines Pulver zerstreut wird, besteht auch nicht die Gefahr einer Entzündung, so daß die Pellets sehr viel sicherer sind als Silicium in feiner Pulverform. Nach der Verbrennung weisen die Pellets einen Zustand wie Schlacke aus verbrannter Kohle auf und können leicht weggeworfen werden.

6. Durch Verfestigung des Staubes in der beschriebenen Weise wird sein Volumen auf 1/10 bis 1/20 seines ursprünglichen Pulvervolumens reduziert, was sehr vorteilhaft und bequem für die Beseitigung ist.

Die Erfindung kann auch zur Beseitigung von Staub verwendet werden, der als Nebenprodukt anfällt, wenn ein Film aus amorphem oder polykristallinem Silicium durch Zersetzung einer gasförmigen Siliciumverbindung, die Silan enthält, durch eine Glimmentladung gebildet wird,

wobei beispielsweise die Plasma-CVD-Technik verwendet wird, um SoIaratterien oder aktive Einrichtungen herzustellen.

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Claims

Patentansprüche

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Verfahren zum Beseitigen von Staub, der während der Herstellung eines Films aus amorphem Silicium durch Zersetzung eines gasförmigen, Si lan als Hauptkomponente enthaltenden Ausgangsmaterials gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Staub ohne Zerstreuung zur Außenseite einer Einrichtung zur Herstellung des Films aus amorphem Silicium aufgefangen, der aufgefangene Staub mit einer wärmedestiliierbaren nicht brennbaren Flüssigkeit, die Affinität zu Silicium besitzt, gemischt wird, um eine schlammförmige Mischung mit dem Staub zu bilden, die schlammförmige Staubmischung wärmedestilliert wird, um im wesentlichen die darin enthaltene Flüssigkeit wieder zu gewinnen und die verfestigte Masse oder Pellets aus Staub, die sich aus der Wärmedestillation ergeben, gesammelt werden, so daß sie für Rezyclierungszwecke verwendet werden können.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Flüssigkeit Trifluortrichloräthan verwendet wird.

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3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Auffangen des Staubs durch zwangsweises Abführen oder

Absaugen des Staubs in dem System über eine Leitung vorgenommen wird, die mit dem Inneren des Systems verbunden ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zersetzung des gasförmigen Ausgangsmaterials durch eine Plasma- oder Photo-CVD-Technik innerhalb einer dichtgeschlossenen Reaktionskammer vorgenommen wird.
5. Vorrichtung zum Beseitigen von Staub, der während der Herstellung eines Films aus amorphem Silicium durch Zersetzung eines gasförmigen, Si lan als hauptsächliche Komponente enthaltenden Ausgangsmaterials erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vakuumsaugeinrichtung (9) mit einem Filmherstellungsabschnitt (1,2,3,4,10) gekoppelt ist, um den Staub (a), der in dem Filmherstellungsabschnitt erzeugt wird, zur Außenseite dieses Abschnitts zu befördern, daß ein Staubauffangabschnitt (10) mit der Vakuumsaugeinrichtung (9) verbunden ist, wobei ein Staubtrichter (15) mit dem Staubauffangabschnitt verbunden ist, um den aufgefangenen Staub aufzunehmen, daß am Boden des Staubtrichters (15) eine Entleerungseinrichtung (19) vorgesehen ist, wobei eine Mischeinrichtung (16,17) lösbar mit der Entleerungseinrichtung (19) verbunden und mit einer wärmedestiliierbaren Flüssigkeit (18) gefüllt ist, um den einfließenden Staub zu einer Aufschlemmung (a¹) zu verarbeiten, und daß eine Wärmedestilliereinrichtung (20,21,22) mit der Mischeinrichtung verbindbar ist, um letztere zu erwärmen, um die darin enthaltene Flüssigkeit zu destillieren, so daß eine verfestigte Masse oder Pellets (a") aus Staub zurückbleiben.
6. Vorrichtung zum Beseitigen von Staub, der während der Herstellung eines Films aus amorphem Silicium durch Zersetzung eines gasförmigen, Silan als hauptsächliche Komponente enthaltenden Ausgangsmaterials erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reinigungseinrichtung (12,13,M) lösbar mit einer Reaktionskammer (4) gekoppelt ist, die einen Filmbildungsabschnitt (1,2,3,11) definiert, um den an den Innenwänden der Reaktionskammer haftenden Staub zur Außenseite

der Kammer zu befördern, wobei ein Staubtrichter (15) mit dem Staubauffangabschnitt verbunden ist, um den aufgefangenen Staub aufzunehmen, daß am Boden des Staubtrichters (15) eine Entleerungseinrichtung (19) vorgesehen ist, wobei eine Mischeinrichtung (16,17) lösbar mit der Entleerungseinrichtung (19) verbunden und mit einer wärmedestillierbaren Flüssigkeit (18) gefüllt ist, um den einfließenden Staub zu einer Aufschlemmung (a¹) zu verarbeiten, und daß eine Wärmedestilliereinrichtung (20,21,22) mit der Mischeinrichtung verbindbar ist, um letztere zu erwärmen, um die darin enthaltene Flüssigkeit zu destil-Heren, so daß eine verfestigte Masse oder Pellets (a") aus Staub zurückbleiben.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungseinrichtung einen Motor (M) und eine Düse (13) aufweist,

^ die mit dem Motor gekoppelt ist und drehbar und hin- und herbewegbar in der Reakt ions kammer angeordnet ist, wobei über die Düse (13) Inertgas in die Reaktionskammer einführbar ist.
8. Vorrichtung zum Beseitigen von Staub, der während der Herstellung eines Films aus amorphem Silicium durch Zersetzung eines gasförmigen, Silan als hauptsächliche Komponente enthaltenden Ausgangsmaterials erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Saugdüseneinrichtung (14) beweglich innerhalb einer dicht geschlossenen Kammer (C) angeordnet ist, um den auf einer Filmbildungseinheit ²^ (1,2,3,11) haftenden Staub in der Kammer (C) zur Außenseite hiervon zu befördern, wobei ein Staubtrichter (15) mit dem Staubauffangabschnitt verbunden ist, um den aufgefangenen Staub aufzunehmen, daß am Boden des Staubtrichters (15) eine Entleerungseinrichtung (19) vorgesehen ist, wobei eine Mischeinrichtung (16,17) lösbar mit der Entleerungseinrichtung (19) verbunden und mit einer wärmedestiliierbaren Flüssigkeit (18) gefüllt ist, um den einfließenden Staub zu einer Aufschlemmung (a¹) zu verarbeiten, und daß eine Wärmedestilliereinrichtung (20,21,22) mit der Mischeinrichtung verbindbar ist, um letztere zu erwärmen, um die darin enthaltene Flüssigkeit zu destillieren, so daß eine verfestigte Masse oder Pellets (a") aus Staub zurückbleiben.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Inertgasstrom (N₂) in der geschlossenen Kammer (C) gebildet wird, um von dem oberen Bereich zum Bodenbereich zu strömen.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit Trifluortrichloräthan ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Staubtrichter (15) mit Inertgas gefüllt ist.