ایک کیمیکل ویپر ڈیپوزیشن (CVD) ٹیوب فرنس، جوہر میں، ایک انتہائی مربوط اور جدید ترین نظام ہے، جب کہ ایک معیاری ٹیوب فرنس تھرمل پروسیسنگ کے لیے زیادہ عام مقصد کے آلے کے طور پر کام کرتی ہے۔
CVD فرنس کے فن تعمیر میں گیس کی ترسیل، ویکیوم کنٹرول، اور ری ایکشن کیمسٹری کے لیے مخصوص ذیلی نظام شامل کیے گئے ہیں{0}}جو سادہ بھٹیوں میں موجود نہیں ہیں جو صرف کنٹرول شدہ ماحول کے اندر حرارتی مواد کے لیے ڈیزائن کیے گئے ہیں۔
کیمیائی بخارات جمع کرنے (CVD) کے عمل کی مخصوص ضروریات اس کے پیچیدہ ساختی ڈیزائن کو براہ راست حکم دیتی ہیں۔ ہر جزو ایک الگ فنکشن پیش کرتا ہے جو صرف حرارتی نظام سے بہت آگے تک پھیلا ہوا ہے۔
ری ایکشن چیمبر اور فرنس ٹیوب
CVD سسٹمز اعلیٰ-صافیت والی فرنس ٹیوبوں کا استعمال کرتے ہیں (عام طور پر کوارٹز سے بنتے ہیں) اس بات کو یقینی بنانے کے لیے کہ کوئی بھی آلودگی کیمیائی جمع کرنے کے عمل میں مداخلت نہ کرے۔
ان ٹیوبوں کے دونوں سروں کو ہائی-ویکیوم سٹینلیس سٹیل فلینجز کا استعمال کرتے ہوئے سیل کیا جاتا ہے۔ اس سے گیس-تنگ ماحول-بنتا ہے جو پیشگی گیسوں کو کنٹرول کرنے اور ویکیوم حالات میں ضمنی مصنوعات کو نکالنے کے لیے ایک اہم ضرورت ہے۔
معیاری ٹیوب فرنس، اس کے برعکس، عام طور پر ایلومینا یا ملائیٹ سیرامک ٹیوبیں لگاتی ہیں۔ ان کے سیل کرنے کے طریقہ کار کو ایک اعلی-ویکیوم ماحول کو برقرار رکھنے کے بجائے محض غیر فعال گیسوں پر مشتمل کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔
ماحول اور پریشر کنٹرول سسٹم
یہ سب سے اہم ساختی امتیاز کی تشکیل کرتا ہے۔ اےسی وی ڈی ٹیوب فرنسایک گیس سورس کنٹرول سسٹم کی خصوصیت رکھتا ہے
اس میں ایک مربوط ویکیوم کنٹرول سسٹم بھی شامل کیا گیا ہے، جو پمپ اور پریشر گیجز کے ساتھ مکمل ہے، جس کو مخصوص کم دباؤ والے ماحول کو برقرار رکھنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے-جو کہ جمع ہونے کے رد عمل کے لیے درکار ہے۔
اس کے مقابلے میں، معیاری ٹیوب فرنس میں نسبتاً آسان گیس انلیٹ اور آؤٹ لیٹ پورٹس موجود ہیں۔ جب کہ انہیں آکسیڈیشن کو روکنے کے لیے غیر فعال گیسوں-جیسے نائٹروجن یا آرگن-سے صاف کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، لیکن ان میں گیس کی ساخت اور دباؤ پر قطعی کنٹرول کی صلاحیت نہیں ہے۔
درجہ حرارت کنٹرول سسٹم
CVD فرنسز ملٹی-سگمنٹ کے ذہین پروگرام قابل کنٹرولرز کو ملازمت دیتے ہیں۔
یہ کنٹرولرز پیچیدہ درجہ حرارت کے پروفائلز کو انجام دینے کی صلاحیت رکھتے ہیں-بشمول ریمپ کی درست شرحیں، رہنے کے اوقات، اور ٹھنڈک کی شرحیں-جو کہ جمع شدہ پتلی فلموں کی نشوونما اور خصوصیات کو کنٹرول کرنے کے لیے اہم ہیں۔
اس طرح کی بہت سی بھٹیوں میں تین-زون ڈیزائن بھی ہوتا ہے، جس میں ٹیوب کا مرکزی حصہ اور اس کے دونوں سروں کو علیحدہ کنٹرولرز کے ذریعے آزادانہ طور پر کنٹرول کیا جاتا ہے۔
یہ ترتیب غیر معمولی درجہ حرارت کی یکسانیت کا ایک وسیع تر زون قائم کرتی ہے-سلیکون ویفرز جیسے بڑے سطحی علاقوں میں مسلسل جمع ہونے کے لیے ایک اہم شرط۔
جب کہ غیر-CVD ایپلی کیشنز کے لیے ملٹی-زون فرنسز موجود ہیں، بنیادی ٹیوب فرنسز عام طور پر ایک ہیٹنگ زون اور آسان کنٹرولرز کا استعمال کرتی ہیں، جو ایک ہدف درجہ حرارت کو برقرار رکھنے کے لیے ڈیزائن کیے گئے ہیں۔
فرنس باڈی اور کولنگ
کیمیائی بخارات جمع کرنے (CVD) بھٹیوں میں عام طور پر اندرونی کولنگ پنکھوں سے لیس ایک ڈبل-دیواری فرنس شیل کا ڈھانچہ ہوتا ہے۔ جمع کرنے کا عمل مکمل ہونے کے بعد یہ ڈیزائن تیزی سے ٹھنڈک کو قابل بناتا ہے۔
درجہ حرارت میں اتنی تیزی سے تبدیلی ایک عمل کی ضرورت ہے۔ یہ جمع شدہ پتلی فلم کی ساخت کو "منجمد" کرنے میں مدد کرتا ہے، اس طرح غیر مطلوبہ مرحلے کی منتقلی یا اناج کی نشوونما کو روکتا ہے جو کہ دوسری صورت میں سست ٹھنڈک کے عمل کے دوران ہوسکتا ہے۔
معیاری فرنس ڈیزائن، اس کے برعکس، تھرمل استحکام کو ترجیح دیتے ہیں اور عام طور پر سست، غیر فعال کولنگ کا طریقہ استعمال کرتے ہیں۔