একটি রাসায়নিক বাষ্প ডিপোজিশন (CVD) টিউব ফার্নেস হল, সারমর্মে, একটি অত্যন্ত সমন্বিত এবং পরিশীলিত সিস্টেম, যেখানে একটি স্ট্যান্ডার্ড টিউব ফার্নেস তাপ প্রক্রিয়াকরণের জন্য আরও সাধারণ-উদ্দেশ্যের হাতিয়ার হিসেবে কাজ করে।
একটি CVD ফার্নেসের আর্কিটেকচারে গ্যাস সরবরাহ, ভ্যাকুয়াম কন্ট্রোল এবং প্রতিক্রিয়া রসায়নের জন্য নিবেদিত বিশেষ সাবসিস্টেমগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করে{0}} যেগুলি শুধুমাত্র নিয়ন্ত্রিত বায়ুমণ্ডলের মধ্যে গরম করার উপকরণগুলির জন্য ডিজাইন করা সহজ চুল্লিগুলিতে অনুপস্থিত৷
রাসায়নিক বাষ্প জমা (CVD) প্রক্রিয়ার নির্দিষ্ট প্রয়োজনীয়তা সরাসরি এর জটিল কাঠামোগত নকশা নির্দেশ করে। প্রতিটি উপাদান একটি স্বতন্ত্র ফাংশন পরিবেশন করে যা নিছক গরম করার বাইরেও প্রসারিত হয়।
প্রতিক্রিয়া চেম্বার এবং ফার্নেস টিউব
সিভিডি সিস্টেমগুলি উচ্চ-বিশুদ্ধতার ফার্নেস টিউব (সাধারণত কোয়ার্টজ থেকে তৈরি) ব্যবহার করে যাতে কোনো দূষক রাসায়নিক জমা প্রক্রিয়ায় হস্তক্ষেপ না করে।
এই টিউবের উভয় প্রান্ত উচ্চ- ভ্যাকুয়াম স্টেইনলেস স্টিলের ফ্ল্যাঞ্জ ব্যবহার করে সিল করা হয়। এটি একটি গ্যাস-আঁটসাঁট পরিবেশের-পূর্ববর্তী গ্যাস নিয়ন্ত্রণ এবং ভ্যাকুয়াম অবস্থার অধীনে উপজাতগুলিকে সরিয়ে নেওয়ার জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রয়োজনীয়তা তৈরি করে৷
স্ট্যান্ডার্ড টিউব ফার্নেস, বিপরীতে, সাধারণত অ্যালুমিনা বা মুলাইট সিরামিক টিউব ব্যবহার করে। তাদের সিলিং মেকানিজমগুলি একটি উচ্চ-শূন্য পরিবেশ বজায় রাখার পরিবর্তে শুধুমাত্র নিষ্ক্রিয় গ্যাস ধারণ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।
বায়ুমণ্ডল এবং চাপ নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা
এটি সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ কাঠামোগত পার্থক্য গঠন করে। কসিভিডি টিউব চুল্লিএকটি গ্যাস উৎস নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থার বৈশিষ্ট্য রয়েছে-সাধারণত একাধিক ভর প্রবাহ কন্ট্রোলার (MFCs) দিয়ে সজ্জিত-প্রতিক্রিয়াশীল পূর্ববর্তী গ্যাসের সুনির্দিষ্ট মিশ্রণ এবং ইনজেকশনের সুবিধার্থে।
এটি একটি সমন্বিত ভ্যাকুয়াম কন্ট্রোল সিস্টেমও অন্তর্ভুক্ত করে, যা পাম্প এবং চাপ পরিমাপক দ্বারা সম্পূর্ণ, ডিপোজিশন প্রতিক্রিয়া ঘটানোর জন্য প্রয়োজনীয় নির্দিষ্ট নিম্নচাপ পরিবেশ বজায় রাখার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।
তুলনামূলকভাবে, স্ট্যান্ডার্ড টিউব ফার্নেসগুলিতে তুলনামূলকভাবে সহজ গ্যাস ইনলেট এবং আউটলেট পোর্ট রয়েছে। অক্সিডেশন রোধ করার জন্য তাদের নিষ্ক্রিয় গ্যাস-যেমন নাইট্রোজেন বা আর্গন- দিয়ে শোধনের প্রয়োজন হলেও, গ্যাসের গঠন এবং চাপের উপর সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণের ক্ষমতা তাদের নেই।
তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা
সিভিডি ফার্নেস বহু-সেগমেন্টের বুদ্ধিমান প্রোগ্রামেবল কন্ট্রোলার নিয়োগ করে।
এই কন্ট্রোলারগুলি জটিল তাপমাত্রার প্রোফাইলগুলি কার্যকর করতে সক্ষম-সুনির্দিষ্ট র্যাম্প রেট, থাকার সময় এবং শীতল করার হার সহ-যা জমা হওয়া পাতলা ফিল্মগুলির বৃদ্ধি এবং বৈশিষ্ট্যগুলিকে নিয়ন্ত্রণ করার জন্য গুরুত্বপূর্ণ৷
এই ধরনের অনেক চুল্লিতে একটি তিন-জোন নকশাও রয়েছে, যেখানে টিউবের কেন্দ্রীয় অংশ এবং এর দুটি প্রান্ত স্বাধীনভাবে পৃথক কন্ট্রোলার দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়।
এই কনফিগারেশনটি সিলিকন ওয়েফারের মতো বৃহৎ পৃষ্ঠ অঞ্চল জুড়ে সামঞ্জস্যপূর্ণ জমা অর্জনের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ পূর্বশর্ত{0}} ব্যতিক্রমী তাপমাত্রার অভিন্নতার একটি বিস্তৃত অঞ্চল স্থাপন করে।
যদিও বহু-জোন ফার্নেসগুলি অ-CVD অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য বিদ্যমান, মৌলিক টিউব ফার্নেসগুলি সাধারণত একটি একক হিটিং জোন এবং সহজ কন্ট্রোলার ব্যবহার করে, একটি একক লক্ষ্য তাপমাত্রা বজায় রাখার জন্য ডিজাইন করা হয়।
ফার্নেস বডি এবং কুলিং
রাসায়নিক বাষ্প জমা (CVD) চুল্লিগুলিতে সাধারণত অভ্যন্তরীণ কুলিং ফ্যান দিয়ে সজ্জিত একটি দ্বিগুণ-প্রাচীরযুক্ত ফার্নেস শেল কাঠামো থাকে। জমা প্রক্রিয়া সম্পূর্ণ হলে এই নকশা দ্রুত শীতল করতে সক্ষম করে।
এই ধরনের দ্রুত তাপমাত্রা পরিবর্তন একটি প্রক্রিয়া প্রয়োজন; এটি জমা করা পাতলা ফিল্মের গঠনকে "হিমায়িত" করতে সাহায্য করে, যার ফলে অবাঞ্ছিত ফেজ ট্রানজিশন বা শস্য বৃদ্ধি রোধ করে যা অন্যথায় একটি ধীর শীতল প্রক্রিয়ার সময় ঘটতে পারে।
স্ট্যান্ডার্ড ফার্নেস ডিজাইন, বিপরীতে, তাপীয় স্থিতিশীলতাকে অগ্রাধিকার দেয় এবং সাধারণত ধীর, নিষ্ক্রিয় শীতল করার পদ্ধতি ব্যবহার করে।