Cijevasta peć za kemijsko taloženje parom (CVD) u biti je visoko integriran i sofisticiran sustav, dok standardna cijevna peć služi kao-općenitiji alat za toplinsku obradu.
Arhitektura CVD peći uključuje specijalizirane podsustave posvećene isporuci plina, kontroli vakuuma i reakcijskoj kemiji-komponente kojih nema u jednostavnijim pećima dizajniranim isključivo za zagrijavanje materijala u kontroliranoj atmosferi.
Specifični zahtjevi procesa kemijskog taloženja parom (CVD) izravno diktiraju njegovu složenu konstrukciju. Svaka komponenta služi različitoj funkciji koja se proteže mnogo dalje od pukog grijanja.
Reakcijska komora i cijev peći
CVD sustavi koriste pećne cijevi visoke-čistoće (obično izrađene od kvarca) kako bi se osiguralo da nikakvi kontaminanti ne ometaju proces kemijskog taloženja.
Oba kraja ovih cijevi zapečaćena su visoko-vakuumskim prirubnicama od nehrđajućeg čelika. Ovo stvara plin{2}}nepropusno okruženje-što je kritičan zahtjev za kontrolu prekursora plinova i evakuaciju nusproizvoda u uvjetima vakuuma.
Nasuprot tome, standardne cijevne peći obično koriste keramičke cijevi od glinice ili mulita. Njihovi mehanizmi za brtvljenje dizajnirani su samo za zadržavanje inertnih plinova, a ne za održavanje visokog-vakuumskog okruženja.
Sustavi kontrole atmosfere i tlaka
Ovo predstavlja najznačajniju strukturnu razliku. ACVD cijevna pećima sustav kontrole izvora plina-obično opremljen s višestrukim kontrolerima protoka mase (MFC)-za olakšavanje preciznog miješanja i ubrizgavanja reaktivnih plinova prekursora.
Također uključuje integrirani sustav kontrole vakuuma, zajedno s pumpama i mjeračima tlaka, dizajniran za održavanje specifičnog okruženja niskog-tlaka potrebnog za odvijanje reakcije taloženja.
Za usporedbu, standardne cijevne peći imaju relativno jednostavne ulazne i izlazne otvore za plin. Iako im je potrebno pročišćavanje inertnim plinovima-kao što su dušik ili argon-kako bi se spriječila oksidacija, nedostaje im mogućnost precizne kontrole sastava plina i tlaka.
Sustav kontrole temperature
CVD peći koriste multi-segmentne inteligentne programabilne kontrolere.
Ovi kontroleri sposobni su izvršavati složene temperaturne profile-uključujući precizne stope povećanja, vremena zadržavanja i brzine hlađenja-koji su ključni za upravljanje rastom i svojstvima nanesenih tankih filmova.
Mnoge takve peći također imaju tro{0}}zonski dizajn, pri čemu središnji dio cijevi i njezina dva kraja neovisno kontroliraju zasebni upravljači.
Ova konfiguracija uspostavlja širu zonu iznimne ujednačenosti temperature-što je ključni preduvjet za postizanje dosljednog taloženja na velikim površinama, kao što su silikonske pločice.
Dok više{0}}zonske peći postoje za ne-CVD primjene, osnovne cijevne peći obično koriste jednu zonu grijanja i jednostavnije regulatore, dizajnirane za održavanje jedne ciljane temperature.
Tijelo peći i hlađenje
Peći za kemijsko taloženje parom (CVD) obično imaju strukturu kućišta peći s dvostrukim-stjenkama opremljenu unutarnjim ventilatorima za hlađenje. Ovaj dizajn omogućuje brzo hlađenje nakon završetka procesa taloženja.
Takva brza promjena temperature je zahtjev procesa; pomaže "zamrznuti" strukturu nataloženog tankog filma, čime se sprječavaju neželjeni fazni prijelazi ili rast zrna do kojih bi inače moglo doći tijekom sporog procesa hlađenja.
Standardni dizajni peći, nasuprot tome, daju prednost toplinskoj stabilnosti i obično koriste metodu sporog, pasivnog hlađenja.