Cjevasta peć za hemijsko taloženje pare (CVD) je, u suštini, visoko integriran i sofisticiran sistem, dok standardna cijevna peć služi kao opće-alat za termičku obradu.
Arhitektura CVD peći uključuje specijalizovane podsisteme posvećene isporuci plina, kontroli vakuuma i komponentama hemije reakcije{0}}koje nema u jednostavnijim pećima dizajniranim isključivo za zagrijavanje materijala u kontroliranoj atmosferi.
Specifični zahtjevi procesa hemijskog taloženja parom (CVD) direktno diktiraju njegovu složenu strukturu. Svaka komponenta ima posebnu funkciju koja se proteže daleko dalje od pukog grijanja.
Reakciona komora i cijev peći
CVD sistemi koriste cijevi za peći visoke-čistoće (obično izrađene od kvarca) kako bi osigurali da nijedan zagađivač ne ometa proces hemijskog taloženja.
Oba kraja ovih cijevi su zapečaćena pomoću prirubnica od nehrđajućeg čelika visokog{0}}vakuma. Ovo stvara gas-nepropusno okruženje-koji je kritičan zahtjev za kontrolu gasova prekursora i evakuaciju nusproizvoda u uslovima vakuuma.
Standardne cijevne peći, nasuprot tome, obično koriste cijevi od glinice ili mulita. Njihovi mehanizmi za zaptivanje su dizajnirani samo da sadrže inertne gasove, a ne da održavaju okruženje visokog{1}}vakuma.
Sistemi za kontrolu atmosfere i pritiska
Ovo predstavlja najznačajniju strukturnu razliku. ACVD cijevna pećima sistem za kontrolu izvora gasa-koji je obično opremljen sa višestrukim kontrolerima protoka mase (MFC)-kako bi se olakšalo precizno miješanje i ubrizgavanje reaktivnih gasova prekursora.
Takođe uključuje integrisani sistem kontrole vakuuma, zajedno sa pumpama i manometrima, dizajniran da održi specifično okruženje niskog-pritiska potrebnog za odvijanje reakcije taloženja.
Za usporedbu, standardne cijevne peći imaju relativno jednostavne ulazne i izlazne otvore za plin. Iako zahtevaju pročišćavanje inertnim gasovima-kao što su azot ili argon-da bi se sprečila oksidacija, nedostaje im mogućnost precizne kontrole nad sastavom gasa i pritiskom.
Sistem kontrole temperature
CVD peći koriste više-segmentne inteligentne programabilne kontrolere.
Ovi kontroleri su u stanju da izvršavaju složene temperaturne profile-uključujući precizne brzine, vremena zadržavanja i brzine hlađenja{1}}koji su kritični za upravljanje rastom i svojstvima nanesenih tankih filmova.
Mnoge takve peći također imaju dizajn sa tri-zone, pri čemu se središnji dio cijevi i njena dva kraja neovisno kontroliraju pomoću zasebnih kontrolera.
Ova konfiguracija uspostavlja širu zonu izuzetne temperaturne uniformnosti-ključni preduvjet za postizanje konzistentnog taloženja na velikim površinama, kao što su silikonske pločice.
Dok peći sa više{0}}zona postoje za aplikacije koje nisu-CVD, osnovne cijevne peći obično koriste jednu zonu grijanja i jednostavnije kontrolere, dizajnirane da održavaju jednu ciljnu temperaturu.
Telo peći i hlađenje
Peći za hemijsko taloženje pare (CVD) obično imaju strukturu kućišta peći sa duplim-zidovima opremljenu unutrašnjim ventilatorima za hlađenje. Ovaj dizajn omogućava brzo hlađenje nakon završetka procesa taloženja.
Takva brza promjena temperature je zahtjev procesa; pomaže da se "zamrzne" struktura nanesenog tankog filma, čime se sprečavaju neželjeni fazni prijelazi ili rast zrna koji bi inače mogli nastati tokom sporog procesa hlađenja.
Standardni dizajn peći, nasuprot tome, daje prednost termičkoj stabilnosti i obično koristi metodu sporog, pasivnog hlađenja.