Cheminio garų nusodinimo (CVD) vamzdinė krosnis iš esmės yra labai integruota ir sudėtinga sistema, o standartinė vamzdinė krosnis naudojama kaip bendresnės paskirties -terminio apdorojimo įrankis.
CVD krosnies architektūra apima specializuotas posistemes, skirtas dujų tiekimui, vakuumo valdymui ir reakcijos chemijos -komponentams, kurių nėra paprastesnėse krosnyse, skirtose tik medžiagoms kaitinti kontroliuojamoje atmosferoje.
Specifiniai cheminio nusodinimo iš garų nusodinimo (CVD) proceso reikalavimai tiesiogiai lemia sudėtingą jo konstrukcijos dizainą. Kiekvienas komponentas atlieka atskirą funkciją, kuri yra daug daugiau nei paprastas šildymas.
Reakcijos kamera ir krosnies vamzdis
CVD sistemose naudojami didelio{0}}grynumo krosnių vamzdžiai (paprastai pagaminti iš kvarco), siekiant užtikrinti, kad jokie teršalai netrukdytų cheminio nusodinimo procesui.
Abu šių vamzdžių galai sandarinami naudojant didelio{0}}vakuuminio nerūdijančio plieno flanšus. Tai sukuria dujoms-nelaidžią aplinką-, kuris yra esminis reikalavimas kontroliuojant pirmtakų dujas ir pašalinant šalutinius produktus vakuumo sąlygomis.
Standartinėse vamzdžių krosnyse, priešingai, paprastai naudojami aliuminio oksido arba mullito keraminiai vamzdžiai. Jų sandarinimo mechanizmai yra skirti tik inertinių dujų sulaikymui, o ne didelio{1}}vakuumo aplinkai palaikyti.
Atmosferos ir slėgio valdymo sistemos
Tai yra svarbiausias struktūrinis skirtumas. ACVD vamzdžių krosnisturi dujų šaltinio valdymo sistemą,{0}}paprastai su keliais masės srauto valdikliais (MFC)-, kad būtų lengviau tiksliai maišyti ir įpurškiamos reaktyviosios pirmtakų dujos.
Jame taip pat yra integruota vakuumo valdymo sistema su siurbliais ir manometrais, skirta palaikyti specifinę žemo slėgio aplinką, reikalingą nusėdimo reakcijai.
Palyginimui, standartinėse vamzdžių krosnyse yra gana paprastos dujų įleidimo ir išleidimo angos. Nors juos reikia valyti inertinėmis dujomis,{1}}tokiomis kaip azotas ar argonas-, kad būtų išvengta oksidacijos, jie negali tiksliai kontroliuoti dujų sudėties ir slėgio.
Temperatūros valdymo sistema
CVD krosnyse naudojami kelių{0}}segmentų išmanieji programuojami valdikliai.
Šie valdikliai gali atlikti sudėtingus temperatūros profilius, -įskaitant tikslius temperatūrų greičius, laikymosi laiką ir aušinimo greitį,{1}}kurie yra labai svarbūs reguliuojant nusodintų plonų plėvelių augimą ir savybes.
Daugelyje tokių krosnių taip pat yra trijų{0} zonų konstrukcija, kai centrinė vamzdžio dalis ir du jo galai yra nepriklausomai valdomi atskirais valdikliais.
Ši konfigūracija sukuria platesnę išskirtinio temperatūros vienodumo zoną-, kuri yra esminė sąlyga, norint užtikrinti nuoseklų nusodinimą dideliuose paviršiaus plotuose, pvz., silicio plokštelėse.
Nors yra kelių zonų krosnys, skirtos ne-CVD, pagrindinėse vamzdinėse krosnyse paprastai naudojama viena šildymo zona ir paprastesni valdikliai, skirti palaikyti vieną tikslinę temperatūrą.
Krosnies korpusas ir aušinimas
Cheminio garų nusodinimo (CVD) krosnyse paprastai yra dviguba -sieninė krosnies korpuso konstrukcija su vidiniais aušinimo ventiliatoriais. Ši konstrukcija užtikrina greitą aušinimą, kai baigiamas nusodinimo procesas.
Toks greitas temperatūros pokytis yra proceso reikalavimas; tai padeda „užšaldyti“ nusodintos plonos plėvelės struktūrą, taip užkertant kelią nepageidaujamiems fazių perėjimams ar grūdelių augimui, kurie kitu atveju galėtų atsirasti lėto aušinimo metu.
Standartinės krosnių konstrukcijos, priešingai, teikia pirmenybę šiluminiam stabilumui ir paprastai naudoja lėto, pasyvaus aušinimo metodą.