WO2003097542A1 - Cvd-anlage und verfahren zur herstellung von preformen - Google Patents

Abstract

Anlage und Verfahren zur Herstellung von Preformen im Bereich der Lichwellenleitertechnik, wobei drei Brenner parallel in einer Anlage betrieben werden können. Im weiteren wird die für den Bertrieb einer derartigen Anlage notwendige Gasversorgung vorgestellt.

Description

Beschreibung:

CVD-Anlage und Verfahren zur Herstellung von Preformen

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine CND-Anlage und ein Verfahren zur Herstellung von Preformen im Bereich der Lichtwellenleiterproduktion.

Bisher bekannte CND-Anlagen bestehen aus drei wesentlichen Komponenten, aus einer Glasdrehbank zum Einspannen und Bearbeiten eines Substratrohres mit integrierter Drehdurchführung zum Einleiten von Prozessgasen in das Substratrohr. Zur Drehbank gehört ein Wasserstoff / Sauerstoff-Brenner mit Pyrometer zur Temperaturmessung der Rohroberfläche und eine Ablufthaube, um die Brennergase abzusaugen. Am Ende der Drehbank befindet sich ein weiterer Stutzen, um korrosive Prozessgase abzusaugen und Staub aus dem Substratrohr zu entsorgen. Des weiteren besteht die Anlage aus einem Gasaufbereitungskabinett, das zur Bereitstellung von Prozessgasen mehrere auf 30~40°C temperierte Behälter mit Flüs- sigkeiten enthält, von denen mindestens einer mit Siliziumtetrachlorid (SiCl₄) gefüllt ist. Zusätzlich können Behälter für weitere Flüssigkeiten wie Germa ium- tetrachlorid (GeCl₄) oder Phosphoroxychlorid (POCl₃) enthalten sein. Neben den Behältern für Flüssigkeiten enthält das Gasaufbereitungskabinett noch Massen- durchflussregler, um Prozessgase wie Sauerstoff, Helium, Stickstoff, Chlor und ein fluorhaltiges Gas exakt zu steuern und zu dosieren. Ein Gas wie Sauerstoff oder Helium wird beispielsweise verwendet, um in exakter Dosierung durch Flüssigkeiten zu perlen und damit den gesättigten Dampf der Flüssigphase aus den temperierten Behältern, den sogenannten Bubblern in das Substratrohr zu transportieren. Auf der Eingangsseite des Gaskabinetts werden die genannten Gase über Drackentaahmestationen bereitgestellt, indem die Gasleitungen über einen Druckminderer und ein Absperrventil mit dem Gaskabinett verbunden werden. Zum Dritten werden alle Parameter einer CVD-Anlage von einer elektrischen Steuerung in einem Schaltschrank, bestehend aus den elektrischen Versorgungseinrichtungen und den Steuerr, Mess- und Regelgeräten für das Gaskabinett und für die Drehbank gesteuert und geregelt. Des weiteren ist ein Dokumentationsmechanismus mit der Steuerung verbunden. In der Patentschrift US 4909816 wird ein Bubbler gezeigt, der als Vorratsgefaß aus Quarzglas oder Edelstahl mit einem Tauchrohr und zwei Auslassstutzen dient, wobei das dosierte Gas über das Tauchrohr in die im Behälter enthaltene Flüssigkeit einperlt und sich beim Aufsteigen mit dem Dampf der Flüssigkeit sättigt und über einen der beiden Auslässe in Richtung Drehbank geleitet wird. Der zweite Auslassstutzen wird für die Nachfüllung verwendet. Um ungleichmäßige Sättigungen mit Dampf zu erreichen, wird der Bubbler in einem Bad thermostatisiert. Das Thermostat wird dabei nicht immer gezeigt.

In der Patentschrift EP 0283874 Bl wird eine modifizierte Bubblerform zur Stabilisierung der Sättigung mit unterschiedlichem Inhalt vorgestellt.

In der Patentschrift PCT WO 86 / 01232 ATT sowie DD 295 197 A5 werden zur Temperaturstabilisierung der Flüssigkeit im Bubbler bei großen Gasdurchsätzen als Alternative ein Doppel-Bubbler vorgeschlagen, wobei das Gas in Form einer Reihenschaltung durch zwei Behälter geleitet wird, im ersten Bubbler eine Vorsättigung stattfindet und im zweiten eine Nachsättigung.

Es ist Aufgabe dieser Erfindung, eine Multi-CVD-Anlage vorzustellen, in der ein Dreifachsystem von Glasdrehbänken zum Einsatz kommt, um drei Substratrohre auf einer Anlage gleichzeitig zu beschichten. Dabei wird für eine stabile Dampfversorgung ein Direktverdampfer gewählt, weil trotz der in der Patentschrift PCT WO 86 / 01232 ATT und DD 295 197 A5 erwähnten Doppel-Bubbler noch keine stabile Sättigung des durchgeleiteten Gases besteht, da sich die Sättigungsrate bei konstanter Temperatur und Füllstand auch noch vom atmosphärischen Absolutdruck abhängt. Wenn dieser zwischen Hoch- und Tiefdruck schwankt, beeinflusst dies auch die Sättigungsrate des Bubbiersystems. Ein herkömmliches Einzel- bubblersystem befindet sich bereits bei einer Drehbank im oberen Grenzbereich, arbeitet langfristig instabil und ist nicht in der Lage, für eine Dreifachdrehbank eine ausreichend stabile Dampfversorgung zu gewährleisten. Erfindungsgemäß wird eine Anordnung ausgewählt, bei der auf dem Drehbankbett drei Spindelstöcke und drei Reitstöcke parallel nebeneinander befinden, an denen jeweils ein Backenfutter befestigt ist und die Mitte aller Backenfutterspitzen über dem Drehbankbett auf einer Höhe angeordnet sind. In Figur 1 wird die Seitenansicht aller drei Spindeln in einer Ebene dargestellt.

Figur 2 zeigt die Anordnung des Brenners und der drei Spindeln in der Frontalansicht.

In Figur 3 wird die Anordnung der Gasversorgung dargestellt.

Figur 4 zeigt die Anordnung der drei Spindelstöcke oberhalb des Drehbankbettes.

Die Anlage besteht einerseits aus einer Drehbank mit Antriebssystem. Auf jeder Seite der Drehbank sind drei parallel und auf einer Höhe angeordnete Spindelstöcke 36 und auf der anderen gegenüberliegenden Seite drei Reitstöcke 38 angeordnet, die jeweils als Paar zueinander und im axialen Versatz zueinander ausgerich- tet werden können. Die Höhe der Spindelstockspitzen über dem Support des Brenners beträgt zwischen 300 und 400 mm. Der Abstand der Spindelstockmitten zueinander liegt zwischen 300 und 500 mm, wobei bei kompakter Bauweise mit kleiner gleich 400 mm für die Bedienung der Maschine bevorzugt wird. In der Drehbank sind zwei Antriebswellen integriert, womit zum einen die synchroni- sierte Rotation der Spindel- und Reitstöcke 36,38 erreicht wird, indem die Rotation der Welle über Zahnriemen auf die Halterung der Backenfutter übertragen wird. Auf einer weiteren motorangetriebenen Welle befindet sich eine Hülse, die mit dem gemeinsamen Brennersupport 37 für alle drei Brenner verbunden ist und so den Brennersupport 37 auf dem Maschinenbett bewegen kann. Die TRJPLEHEAD Lathe unterscheidet sich von herkömmlichen, bereits bekannten Drehbänken dadurch, daß sie auf einem verbreitertem Drehbankbett steht. Dieses Drehbankbett ist von 400 mm auf 1000mm erweitert sowie besteht aus Metall in gegossener und verschweißter Form. Desweiteren weist die TRIPLEHEAD Lathe drei Doppelbrenner aus Quarzglas auf, die aus drei unabhängigen Hauptbrennern mit einem gemeinsamen Vorbrenner bestehen, mit zwei integrierten Hitzeschildern auf einem gemeinsamen Support, mit nur einem An- trieb 37, die synchron vorwärts oder rückwärts bewegt werden Weiteres Unterscheidungsmerkmal zu herkömmlichen Drehbänken ist, daß die Brennergassteuerung für drei Prozesse gleichzeitig geregelt werden kann und eine Regelung mit drei synchron messenden Pyrometern unterschiedlicher Optiken für die Temperaturmessung auf drei verschiedenen Rohren mit drei vergleichbaren Fleckdurch- messern bestehend aus vier Durchflußreglern für Wasserstoff, zwei Durchflußreglern für Sauerstoff mit drei Volumenstromgleichreglern besitzt, FIG.2. Zur Spülung der Wasserstoffleitung kann Stickstoff über ein Ventil zugeleitet werden. Die auf jeder Seite der Drehbank parallel in einer Höhe angeordneten drei Spindel- und Reitstöcke 36,38 besitzen jeweils ein Backenfutter, in denen drei Sub- stratrohre im Durchmesser von 15mm bis 50mm direkt oder auf Ansatzrohren am jeweiligen Ende eingespannt sind. Die Spindelstöcke 36 stehen dabei fest auf der Drehbank und sind mit Halterungen zur Aufnahme von drei Drehdurchführungen zur Einspeisung von Depositionsgasen verbunden. Die Reitstöcke wiederum sind miteinander auf einem gemeinsamen Träger verbunden, beweglich gelagert und können gemeinsam mit Hilfe eines Ritzels, einer Zahnstange und eines Handrads über dem Maschinenbett zu Justierungszwecken verfahren und in erreichter Arbeitsposition festgestellt werden.

Über die Spindel-Dreifachanordnung ist eine gemeinsame Ablufthaube 8 angebracht, durch die die Brennergase abgesaugt werden. Der Ansaugstutzen 1 für die drei Brennstellen hat einen Durchmesser von 300 mm und stellt einen Teil des Absaugsystems dar.

Die Drehbank wird von einem Schutzgehäuse mit verschließbarer Öffnung aus hitzebeständigem Sicherheitsglas 14 umgeben, um die abgestrahlte Wärme aus dem kleinen Innenraum absaugen zu können. Am Ende der Reitstöcke 38 befindet sich eine gemeinsame Absaugeinrichtung 39 für Prozessgase mit einer gemeinsamen integrierten Staubentsorgung und einer gemeinsamen Differenzdruckregelung für drei Substratrohre. Auf der Eingangsseite der Drehbank befinden sich drei Halterungen mit drei Drehdurchfiihrungen zur Aufnahme der Prozessgase.

Die TRIPLEHEAD Lathe wird mit einem Hochleistungsdampf erzeugenden Gassystem mit auf 110 °C temperierten Leitungen 20 verbunden, wobei die benö- tigten Dämpfe der Flüssigkeiten direkt dem verdampfenden Behälter bei 110°C entnommen werden und die heißen Dämpfe mit einem Dampfdruck größer lOOOmbar direkt von Massendurchflussreglern 32 in heißem Zustand bei 110°C gemessen und geregelt werden. Dabei erfolgt in neuartiger Weise eine räumliche Trennung zwischen den Dampf erzeugenden Einheiten und den Dampf messen- den und regelnden Einheiten. Eine Dampf erzeugende Einheit kann zentral außerhalb des Reinraumes stehen und mit bis zu vier Dreifachdrehbänken innerhalb eines Reinraumes verbunden werden.

Dabei erfolgt die Messung und Steuerung der Dämpfe und Gase unmittelbar vor Eintritt in die Drehdurchmhrung lokal an jeder Drehbank in einem temperierten Gehäuse und kann bei Störungen im Prozess für jede Linie einzeln abgeschaltet werden.

Die zentral aufgestellten Dampferzeuger für SiC14 und GeC14 (29) werden mit einer Nachfülleinheit für SIC14 (25) und GeC14 (27) verbunden mit elektropneu- matischen Bedienelementen 26,28. Die genannten Komponenten, von einer bis vier TRIP LEHEAD Drehbänken mit integrierter Antriebssteuerung, Brennertemperatur- und Substratrohr Ihnen- drucksteuerung und Staubentsorgung und eine zentrale Dampferzeugungskomponente für SiC14, GeCL4 mit integrierter Nachfüllstation für jede Chemikalie und POC13 und 3 bis 12 temperierte Gehäuse zur Aufnahme von Massendurch- flussreglern für die Dosierung und Steuerung von Prozessgasen und eine zentrale Steuerung für die elektrische Versorgung aller Komponenten mit Prozeßvisualisierung für bis zu 12 Substratrohren bilden ein komplettes neuartiges elektrisches Steuerungs- Bedien- und Funktionssystem. Im folgenden erfolgt die Beschreibung der neuartigen Einzelkomponenten in die- . sem Gesamtsystem.

Drehbank Antriebsystem 6: Die TRIPLEHEAD Lathe verfügt über 2 Antriebe. Mit einem Motor 7 wird eine Spindel in Rotation versetzt, die ihrerseits die Hohlwellen in den Spindel- und Reitstöcken 36,38 mittels Transmissionsriemen synchron in gleichmäßige Rotation versetzt. Die an den Hohlwellen befestigten Backenfutter spannen die Substratrohre und setzen diese in gleichmäßige Rotationsbewegung. Mit der -An ebstechnik kann die Rotationsgeschindigkeit im Bereich von 0 bis lOOu/min verändert werden. Mit dem zweiten Motor 10 wird der Support 9 für den Brenner bewegt, der entweder auf zwei Holmen gleitend gelagert ist, oder auf zwei Führungsschienen mit Rollen gelagert ist. Der zweite Motor 10 lässt die zweite Welle rotieren, die über eine Führungsbüchse mit dem Brennersupport verbunden ist und je nach Drehrichtung den Brennersupport vor- wärts oder rückwärts bewegt. Der Brennersupport bewegt sich vorwärts mit einer Geschwindigkeit von 0,1 bis 300 cm/min und rückwärts mit einer Geschwindigkeit von 0,1 bis 300 cm/min. Die Geschwindigkeiten können im Manuellbetrieb vorgewählt werden, oder sind im Automatikbetrieb für jeden Arbeitschritt programmierbar. Auf der Drehbank werden zur Wegbegrenzung des Supports auf jeder Seite ein Umschalter als Sensor und ein Endschalter montiert. Bei Erreichen des .Umschalters erhält die Motorsteuerung ein Signal, dass die Antriebsrichtung und richtungsabhängig die Geschwindigkeit des Supports verändert. Auf dem Support sind drei Brenner 17 mit je 5 Düsenköpfen befestigt, die als Strahlbrenner für den Kollabiervorgang optimiert sind und für den Depositi- onsprozeß zusätzlich drei einzelne Vorbrenner erhalten. Die Steuerung der Brenngase erfolgt mit Massendurchflussreglern 32, wobei ein Durchflussregler den Sauerstoffstrom für drei Brenner 17 dosiert, indem diese durch drei Strömungsbegrenzer gleichmäßig auf drei Brenner 17 aufgeteilt werden. Der Wasserstoffstrom wird von drei einzelnen Massendurchflussreglern für drei Brenner ge- regelt. Ein zusätzlicher Vorbrenner besteht aus 3 einzelnen Köpfen, die auf einer gemeinsamen Basisplatte montiert sind, wobei jeder einzelne Kopf vor einem Hauptbrenner angeordnet ist. Die Brenngase für diese drei Köpfe werden von zwei separaten Massendurchflussreglern für Wasserstoff und Sauerstoff geregelt und werden als Vorheizer im Beschichtungsprozeß eingesetzt. Die Durchflussmengen der Gase werden für den Beschichtungsprozeß fest eingestellt. Die Wasserstoffmenge des Hauptbrenners wird über einen Regelkreis 33 nachgeregelt, indem eine Oberflächentemperatur des Rohres vorgewählt wird und die Oberflächentemperatur des Rohres mit einem Pyrometer 23 gemessen wird. Mit dem externen Regler 33 wird der Wasserstoffstrom so nachgeregelt, dass die ge- messene Temperatur konstant bleibt. Als Regelalgorithmus wird für die Tempe- raturegelung entweder ein PID - Regler oder ein Fuzzy-Logik Regler verwendet. Die Temperatur der drei Beschichtungsrohre wird mit drei übereinander angeordneten Pyrometern 23 gemessen, die mit einem gemeinsamen Halter auf dem Brennersupport befestigt sind. Sie befinden sich in einem Abstand von 40 cm hinter dem dritten Substratrohr und messen wegen unterschiedlicher Messwege mit unterschiedlichen Optiken die gleiche Fleckgröße auf dem Substratrohr aus. Der Durchmesser des Meßfleckes beträgt etwa 5mm.

Zur Ermittlung des Substratrohr - Durchmessers während des Prozesses wird ein Rotlichtscanner 15 eingesetzt, der aus zwei Komponenten besteht, einem Sen- der und einem Empfänger die rechts und links vom mittleren Rohr auf dem Brennersupport befestigt werden. Der ermittelte Durchmesser wird in der Prozessregelung verwendet, um den Sollwert der Gegenducksteuerung im Substratrohr von Beschichtungspaß zu Beschichtungspaß geringfügig zu korrigieren. Der Durchmesser des Rohres beträgt während der Startphase des Prozesses 35 mm und wird innerhalb der Beschichtungszeit des Prozesses mit Hilfe der Gegendrucksteuerung konstant gehalten.

Diese Entsorgung und Regeleinrichtung hat die Aufgabenstellung, den während des Prozesses im Staubsammelrohr angesammelten Staub aus diesem Rohr in die Staubsammelbox 5 zu transportieren und gleichzeitig in dem Substratrohr wäh- rend des Prozesses einen Überdruck von 5 +-0,5mm Wasser - Säule aufrecht zu erhalten und ist wie folgt ausgelegt. An der Rückseite der Reitstöcke ist eine Staubsammelbox 5 befestigt, die auf der Rückseite mit vier vorstehenden Hülsen auf vier Stangen aufgeschoben wird, die an den Reitstöcken befestigt sind. Mit Feststellschrauben wird die Position fixiert. In diese Rückwand sind drei Dreh-. durchführungen eingearbeitet, mit einem Innendurchmesser von 40 mm in denen sich eine mit Teflon beschichtete Welle dreht. Nachdem die Staubsammelbox 5 an den Haltestangen fixiert ist, fluchten die drei Drehdurchführungen mit den Po- sitionen der drei Staubsammelrohre. Die drei Staubsammelrohre werden mit den drei drehenden Wellen mit 5mm dicken Gummischläuchen verbunden, mit einem Innendurchmesser von 45mm, in die Staubsammelrohre für 2cm hineingeschoben werden. Mit Spannringen werden die Gummischläuche dichtend auf dem Quarzglasrohr und der drehenden Welle in der Staubsammelbox 5 befestigt und stellen so eine leckagefreie Verbindung mit der Staubsammelbox 5 her. Die Staubsammelbox ist ein rechteckiger Kasten, der zur Rückseite der Drehbank gerichtet schräg nach unten einen Auslaufstutzen hat, der dichtend verschlossen ist und zu Reinigungszwecken abgesaugt werden kann. Mitten auf dem Kasten befin- det sich der Absaugstutzen und einem Rohr T-Stück, oberhalb davon eine motorisch verstellbaren Drosselklappe 4 und der Übergang auf ein gleichgroßes Ab- saugrohr, dass mit einen Gaswäscher zum Absaugen verbunden ist. Der abgehende Teil des Rohr T-Stückes ist mit einem Ventilator verbunden der regelbar aus dem Prozessraum über das T-Stück in den Abluftkanal fordert. Mit Hilfe der Drosselklappe 4 im Abluftkanal und einer vorgewählten Drehzahl kann jetzt in der Staubsammelbox ein positiver Überdruck kleiner 5mm Wasser- Säule eingestellt werden. Zur Feinregulierung des Differenzdruckes wird mit einem Massendurchflussregler ein zusätzlicher Gasstrom von Stickstoff im Bereich von 100 1/min in die Staubsammelbox eingeblasen. Dieser Durchflussregler wird mit einem externen Regler gekoppelt, an dem der exakte positive Differenzdruck eingestellt werden kann. Dieser externe Differenzdruckregler steuert die Menge des Durchflussreglers, so das der an der Staubsammelbox 5 gemessenen Differenzdruck mit einer Regelgenauigkeit kleiner 10 % dem vorgegebenen Differenzdruck entspricht. Dieser in der Staubsammelbox eingestellte Überdruck stabilisiert die Durchmesser der drei Substratrohre während des Prozesses. Hinter der Staubsammelbox befindet sich eine seitlich befestigte Montageschiene mit beweglichem Aufiiahmetisch. Damit ist diese Einrichtung mit dem Reitstock 38 gekoppelt und beweglich. Auf diesem Tisch befindet sich eine Verschiebeeinrichtung 9, die von einer von einem Motor 10 angetriebenen Spindel bewegt werden kann. Auf dem Tisch sind drei Förderschnecken drehbar gelagert, die untereinander über Antriebsräder mit elastischen Antriebsriemen verbunden sind, und von denen eine Welle mit einem Motor angetrieben wird und sich so alle drei Schnecken synchron in gleicher Drehrichtung bewegen.

Jede Förderschnecke ist so aufgebaut, das Sie aus einem 6mm Edelstahlrohr besteht, auf dem am Anfang eine 200mm lange Spirale mit einem Wendeldurchmes- ser aufgebracht ist. Die rotierenden Spindeln zur inneren Reinigung des Rohres enthalten im vorderen Teil auf 10 cm Länge Bohrungen mit 1mm Durchmesser auf dem Umfang und eine Bohrung in der Spitze. Zur Verhinderung von Ablagerungen wird in das offene Ende dieser so ausgebildeten Reinigungsschnecke über eine Drehdurchführung trockener Sauerstoff eingeleitet. Dieses Gas kühlt die Rei- nigungsschnecke und strömt über die Bohrungen in das Staubsammelrohr aus. Dabei wird der an den Wänden abgelagerte Staub wieder aufgewirbelt und mit der so verstärkten Luftströmung aus dem Staubsammelrohr in die Staubsammelbox ausgeblasen. Ein Motor versetzt die innen mit Luft durchströmte Reinigungswendel in Rotation. Ein zweiter Motor führt drei rotierende Schnecken in das Staub- sammelrohr unter translatorischer Vorwärts- und Rückwärtsbewegung hin und her, wobei der Montagetisch mit Hilfe einer rotierenden Spindel bewegt wird. Die rotierenden Schnecken befinden sich zuerst in der Stabsammeibox das innere 6mm Edelstahlrohr wird dabei mit einer Lammellenpackung in der Rückwand zur Staubsammelbox abgedichtet. Mit Beginn des Prozesses können jetzt die mit Gas durchspülten drehbaren Reinigungsschnecken in die Staubsammelrohre gefahren werden. Diese fahren mit Ihrer Spitze bis an den Übergang des Staubsammelroh- res zum Substratrohr. Die Verfahrwege werden so synchronisiert, dass sich am Übergang vom Substratrohr zum Staubsammelrohr der Depositionsbrenner und die Spitze der Förderschnecke treffen. Mit der Rückfahrt des Beschichtungsbren- ners bewegt sich die Förderschnecke Richtung Staubsammelbox und reinigt das Staubsammelrohr. Nachdem der Brenner die Hälfte seines Weges zurückgelegt hat, bewegt sich die Förderschnecke wieder in Richtung Substratrohr. Nach Ende des Beschichtungsprozesses wird der Rohreinigungsprozess abgebrochen und nur noch die Drucksteuerung während des Kollabierprozesses aufrechterhalten. Das Gasaufbereitungssystem FIG. 3 besteht aus drei Direktverdampfern für SiCL4 und GeCL4 und POC13 (29) die auf 120° erhitzt werden. Bei dieser Temperatur ist der Dampfdruck aller drei Komponenten größer als 1 arm und kann somit in der Dampf phase direkt gemessen und geregelt werden. Während des Be- schichtungsprozesses werden die Dämpfe aus je einem Verdampfer in drei verschiedene Rohrleitungen geleitet und vom Ort der Dampferzeugung bis auf Im an die Beschichtungsanlage herangeführt. Die heißen Dampfleitungen werden in einen ebenfalls auf 110 °C erhitzten Schrank 31 geführt und dort von 3 Massen- durchflußreglern 32 auf die vorgegebene Menge gemessen und geregelt. Diese heißen Dämpfe werden mit Trägergas von Sauerstoff, Helium und einem fluorhal- tigen Gas gemischt, die ebenfalls mit Massendurchflussreglern 32 gemessen und danach auf 110°C bis 150°C vorgewärmt werden. Die aus 6 verschiedenen Kom- ponenten bestehende heiße Gasmischung wird jeweils getrennt geregelt und einem Substratrohr zugeleitet. Eine TRIPLEHEAD Lathe System enthält danach 3 bei 120°C getrennt arbeitende Gasmischsysteme, die aus einem gemeinsamen Dampferzeuger mit drei Chemikalien versorgt werden. Diese Gase werden über drei Drehdurchführungen in die Substratrohre geleitet und mit dem Brenner zur Reaktion gebracht.

Das Direktverdampfersystem für SiC14, GeC14 und POCL3 ist so leistxmgsfahig, dass zwei Dreifachdrehbänke parallel während der Mantelglasabscheidung mit Dämpfen aus einem Verdampfersystem versorgt werden können. Bei einer Synchronisation von jeweils 2 Anlagen, die im Modus beschichten arbeiten und paral- lel im Modus Kollabieren arbeiten, können bis zu 4 Dreifachdrehbänke mit einem Verdampfersystem verbunden werden.

Der Flüssigkeitsinhalt der Direktverdampfer wird mit einer Waage bestimmt und abhängig vom Gewicht wird aus zwei Nachfüllstationen SiC14 (25) und GeCL4 (27) mit Leitungen aus einem Vorratsbehälter nachgefüllt. Die Füllmenge wird gravimetrisch überwacht. Ziffernspezifikation:

1 Absaugeinrichtung

2 Absaugvorrichtung SiO2, C12

3 Hilfsgaseinspeisung

4 Drosselklappe

5 Staubsammelbox

6 Rotationsmechanismus

7 Motor

8 Ablufthaube

9 Verschiebeinrichtung

10 Motor

11 Motor

12 Kühldüse

13 Drehdurchführung

14 Schutzkabine

15 Drehdurchmesserscanner

16 Hilfsspindeln

17 Brenner

18 Gasversorgung

19 Motorantrieb Brennersupport

20 Energiekette für Gasschläuche

21 Reinraumluft

22 Schutzgehäuse

23 Pyrometer

24 Steuerschrank

25 Nachfüllstation SiC14

26 Bedienelement

27 Nachfüllstation GeC14

28 Bedienelement

29 Direktverdampfer

30 Bedienelement

31 Thermokasten Massendurchflußregler

Bedienelement

Bedienelement

Triplehead lathe

Spindelstöcke

Motor Brermerantrieb

Reitstöcke

Absaugkasten

Claims

Patentansprüche:

1. Drehbank, dadurch gekennzeichnet, dass auf einem Bett drei Spindelstöcke parallel auf gleicher Höhe und drei Reitstöcke dazu parallel befes- tigt sind und die Rotationsgeschwindigkeit der Backenfutter, synchron vorwärts und rückwärts im Geschwindigkeitsbereich von 0- 100 U/min läuft, wobei die Spindelstöcke auf dem Bett mechanisch fixiert sind und die miteinander gekoppelten Reitstöcke mit einem Handrad über ein Ritzel und eine Zahnstange bewegt werden können .

2. Drehbank, dadurch gekennzeichnet, dass sich auf der Drehbank ein beweglicher motorangetriebener Support befindet, der über der ganzen Breite der Drehbank ausgebildet ist und auf dem drei H2/O2 Hauptbrenner und ein gemeinsamer Vorbrenner , der aus drei einzelnen Brennerdü- sen besteht , die jeweils zentral vor dem Hauptbrenner angeordnet sind, mit Gaszuleitungen und bis zu 3 Pyrometern

3. Drehbank, dadurch gekennzeichnet, dass alle drei auf der Drehbank in den Backenfuttern befestigten Substratrohre gleichzeitig aus einem Hochleistungsdirekt- Gasverdampfersystem bei Temperaturen zwischen 110 und 120 °C mit Dämpfen versorgt werden, die unmittelbar vor Eintritt in die Drehdurchführungen mit vorgewärmten Reinstgasen gemischt werden, wobei ein unabhängig arbeitendes Gas-Meß- und Dosiersystem für jedes Substratrohr eine individuelle Mischung herstellen kann.

4. Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass zur Stabilisierung des Innendrucks alle drei Rohre gasdicht mit einer Differenzdruckregelbox ver- bunden werden, bestehend aus einem alle Substratrohrenden umschließenden gemeinsamen Kasten, mit einem zentralen Abluftrohr, mit über eine motorisch regelbare Drosselklappe und über ein oberhalb liegendes T- Stück einpressbarerem und regelbareren Luftstom der von einem dazugehörigen Hilfsventilator eingeblasen wird wobei auf der Rückseite des Kas- tens drei bewegliche Staubförderspindeln, die von innnen mit einem

Reingungsgas durchströmt werden und über auf dem Umfang der Spindel angebrachte Löcher abströmen, sich mit einer Geschwindigkeit von 10 bis 20 cm /min bewegen können und in das am Substratrohr angesetzte Ende des Staubsammelrohres auf der ganzen Länge von 500 mm überfahren und reinigen, wobei mit der Differenzdruck zur Atmosphäre in dem Kasten gemessen wird und die einströmende Luftmenge so dosiert wird, dass ein vorgegebener Differenzdruck von ca. 5mm Wassersäule nicht über o- der unterschritten wird.

5. Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessablaufsteuerung der Dreifachdrehbank so ausgelegt ist, dass bis zu 4 Dreifachdrehbänke mit einem Gasdirektverdampfer verbunden werden können und mit einem getrennten Nachfüllsystem für SICL4 und GeCL4 eine komplette Einheit bilden