विभिन्न प्रकार के रिएक्टरों के बीच संरचनात्मक अंतर

प्रतिक्रिया कक्ष विन्यास के आधार पर, ताप उपचार उपकरण (भट्ठी ट्यूब उपकरण) को मुख्य रूप से तीन श्रेणियों में विभाजित किया जाता है: ऊर्ध्वाधर भट्टी ट्यूब, क्षैतिज भट्टी ट्यूब, और रैपिड थर्मल प्रोसेसिंग (आरटीपी) भट्टियां।

ऊर्ध्वाधर भट्ठी ट्यूबों में लंबवत रूप से व्यवस्थित क्वार्ट्ज ट्यूब होते हैं, जिसमें हीटिंग के लिए ट्यूबों के चारों ओर वेफर्स रखे जाते हैं। उनके मुख्य लाभ समान तापमान वितरण, सटीक वातावरण नियंत्रण, उच्च स्वचालन, कम कण संदूषण, छोटे पदचिह्न, और बैच प्रसंस्करण के लिए समर्थन (विशेष रूप से 12-इंच वेफर्स के लिए उपयुक्त) हैं, जो उन्हें वर्तमान में उपलब्ध मुख्यधारा के उपकरण बनाते हैं। 2024 में वैश्विक बाज़ार का आकार 3.2 बिलियन डॉलर तक पहुंच गया (SEMI डेटा)। उनके नुकसानों में आसान गैस-तरल पृथक्करण, और माध्यम का नीचे की ओर प्रवाह संभावित रूप से भट्टी ट्यूब के जलने का कारण बनता है।

क्षैतिज भट्ठी ट्यूबों में क्षैतिज रूप से क्वार्ट्ज ट्यूब रखे गए हैं, जो एक समय में 100-200 वेफर्स का प्रसंस्करण करते हैं। उनके फायदों में भट्ठी ट्यूब के भीतर समान गैस-तरल प्रवाह और अधिक सटीक तापमान नियंत्रण शामिल हैं। उनके नुकसान में एक बड़ा पदचिह्न और उच्च-मिश्र धातु इस्पात मध्यवर्ती ट्यूब समर्थन की अधिक खपत शामिल है। संरचनात्मक रूप से, क्षैतिज भट्टी ट्यूब प्रसंस्करण के लिए वेफर्स को क्षैतिज ट्यूबों के भीतर लंबवत रखती हैं।

रैपिड थर्मल एनीलिंग (आरटीपी) भट्टियां एकल वेफर्स को तेजी से गर्म करने के लिए हैलोजन इंफ्रारेड लैंप का उपयोग करती हैं, जो तेजी से हीटिंग और शीतलन दर प्रदान करती हैं जो चैम्बर तापमान में बदलाव किए बिना केवल वेफर तापमान को बदलती हैं। वे छोटे-बैच के तीव्र एनीलिंग के लिए उपयुक्त हैं लेकिन बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए नहीं।

वेफर प्रसंस्करण में, क्षैतिज भट्ठी ट्यूब वेफर को एक क्वार्ट्ज नाव पर रखती हैं, जो बदले में एक सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) समर्थन फ्रेम पर टिकी होती है। फिर समर्थन फ्रेम को क्वार्ट्ज भट्टी ट्यूब में धकेल दिया जाता है, जहां वेफर एक स्थिर तापमान क्षेत्र में प्रतिक्रिया से गुजरता है। दूसरी ओर, ऊर्ध्वाधर फर्नेस ट्यूब, वेफर को क्वार्ट्ज टॉवर पर रखते हैं और प्रसंस्करण के लिए इसे धीरे-धीरे क्वार्ट्ज फर्नेस ट्यूब में उठाते हैं। प्रतिक्रिया के बाद, झुकने या टूटने से बचाने के लिए वेफर को धीरे-धीरे नीचे किया जाता है।

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