Keemilise aurustamise-sadestamise (CVD) toruahi on sisuliselt väga integreeritud ja keerukas süsteem, samas kui tavaline toruahi on üldisema otstarbega -termilise töötlemise tööriist.
CVD-ahju arhitektuur sisaldab spetsiaalseid alamsüsteeme, mis on pühendatud gaasi kohaletoimetamisele, vaakumi juhtimisele ja reaktsioonikeemilistele{0}}komponentidele, mis puuduvad lihtsamates ahjudes, mis on mõeldud ainult materjalide kuumutamiseks kontrollitud atmosfääris.
Keemilise aurustamise-sadestamise (CVD) protsessi spetsiifilised nõuded määravad otseselt selle keeruka konstruktsiooni. Iga komponent täidab eraldi funktsiooni, mis ulatub palju kaugemale kui pelgalt kuumutamine.
Reaktsioonikamber ja ahju toru
CVD-süsteemides kasutatakse kõrge{0}}puhtusastmega ahjutorusid (mis on tavaliselt valmistatud kvartsist), et tagada, et saasteained ei segaks keemilise sadestamise protsessi.
Nende torude mõlemad otsad on tihendatud kõrgvaakum{0}}roostevabast terasest äärikutega. See loob gaasitiheda keskkonna-, mis on kriitiline nõue lähtegaaside kontrollimiseks ja kõrvalsaaduste eemaldamiseks vaakumtingimustes.
Seevastu standardsetes toruahjudes kasutatakse tavaliselt alumiiniumoksiidi või mulliitkeraamilisi torusid. Nende tihendusmehhanismid on mõeldud ainult inertgaaside hoidmiseks, mitte kõrgvaakumkeskkonna säilitamiseks.
Atmosfääri ja rõhu juhtimissüsteemid
See on kõige olulisem struktuurne erinevus. ACVD toruahisisaldab gaasiallika juhtimissüsteemi -tavaliselt varustatud mitme massivooluregulaatoriga (MFC)-, et hõlbustada reaktiivsete lähtegaaside täpset segamist ja süstimist.
See sisaldab ka integreeritud vaakumjuhtimissüsteemi koos pumpade ja manomeetritega, mis on loodud säilitama sadestumisreaktsiooni toimumiseks vajalikku madalat{0}}rõhukeskkonda.
Võrdluseks on tavalistel toruahjudel suhteliselt lihtsad gaasi sisse- ja väljalaskeavad. Kuigi need vajavad oksüdeerumise vältimiseks puhastamist inertgaasidega-nagu lämmastik või argoon-, ei ole neil võimalik gaasi koostist ja rõhku täpselt kontrollida.
Temperatuuri reguleerimise süsteem
CVD ahjud kasutavad mitme{0}segmendiga intelligentseid programmeeritavaid kontrollereid.
Need kontrollerid on võimelised täitma keerulisi temperatuuriprofiile, -sealhulgas täpseid rambikiirusi, ooteaegu ja jahutuskiirusi,-mis on olulised sadestunud õhukeste kilede kasvu ja omaduste reguleerimisel.
Paljudel sellistel ahjudel on ka kolme{0}tsooniline disain, kus toru keskosa ja selle kahte otsa juhitakse sõltumatult eraldi kontrolleritega.
See konfiguratsioon loob erakordse temperatuuri ühtluse laiema tsooni-, mis on oluline eeltingimus järjepideva sadestumise saavutamiseks suurtel pindadel, näiteks räniplaatidel.
Kuigi mitte--CVD-rakenduste jaoks on olemas mitmetsoonilised ahjud, kasutavad tavalised toruahjud tavaliselt ühte kuumutustsooni ja lihtsamaid kontrollereid, mis on loodud ühtse sihttemperatuuri hoidmiseks.
Ahju korpus ja jahutus
Keemilise aurustamise-sadestamise (CVD) ahjudel on tavaliselt kahe{0}}seinaga ahju kesta struktuur, mis on varustatud sisemiste jahutusventilaatoritega. See disain võimaldab kiiret jahutamist, kui sadestamisprotsess on lõppenud.
Selline kiire temperatuurimuutus on protsessi nõue; see aitab "külmutada" ladestunud õhukese kile struktuuri, vältides sellega soovimatuid faasisiirdeid või terakeste kasvu, mis muidu võivad aeglase jahutusprotsessi käigus tekkida.
Seevastu standardsete ahjude konstruktsioonid seavad esikohale termilise stabiilsuse ja kasutavad tavaliselt aeglase passiivse jahutamise meetodit.