Molekularstrahlepitaxie und Flüssigstickstoff-Zirkulationssystem in der Halbleiter- und Chipindustrie

Kurzbeschreibung der Molekularstrahlepitaxie (MBE)

Die Molekularstrahlepitaxie (MBE) wurde in den 1950er Jahren entwickelt, um Halbleiter-Dünnschichtmaterialien mittels Vakuumverdampfung herzustellen. Mit der Entwicklung der Ultrahochvakuumtechnologie wurde die Anwendung dieser Technologie auf den Bereich der Halbleiterforschung ausgeweitet.

Die Motivation der Halbleitermaterialforschung liegt in der Nachfrage nach neuen Bauelementen, die die Leistungsfähigkeit des Systems verbessern können. Neue Materialtechnologien wiederum können neue Geräte und neue Technologien hervorbringen. Die Molekularstrahlepitaxie (MBE) ist eine Hochvakuumtechnologie für das Wachstum epitaktischer Schichten (meist Halbleiter). Dabei wird der Wärmestrahl von Quellatomen oder -molekülen genutzt, der auf ein Einkristallsubstrat trifft. Die Ultrahochvakuumeigenschaften des Prozesses ermöglichen die In-situ-Metallisierung und das Wachstum von Isoliermaterialien auf frisch gewachsenen Halbleiteroberflächen, wodurch kontaminationsfreie Grenzflächen entstehen.

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MBE-Technologie

Die Molekularstrahlepitaxie wurde im Hochvakuum bzw. Ultrahochvakuum (1 x 10-8Pa) Umgebung. Der wichtigste Aspekt der Molekularstrahlepitaxie ist ihre niedrige Abscheidungsrate, die normalerweise ein epitaktisches Filmwachstum von weniger als 3000 nm pro Stunde ermöglicht. Eine so niedrige Abscheidungsrate erfordert ein ausreichend hohes Vakuum, um den gleichen Reinheitsgrad wie bei anderen Abscheidungsmethoden zu erreichen.

Um das oben beschriebene Ultrahochvakuum zu erreichen, verfügt das MBE-Gerät (Knudsen-Zelle) über eine Kühlschicht. Die Ultrahochvakuumumgebung der Wachstumskammer muss mithilfe eines Flüssigstickstoff-Zirkulationssystems aufrechterhalten werden. Flüssigstickstoff kühlt die Innentemperatur des Geräts auf 77 Kelvin (−196 °C) ab. Die niedrige Umgebungstemperatur kann den Gehalt an Verunreinigungen im Vakuum weiter reduzieren und bessere Bedingungen für die Abscheidung dünner Filme schaffen. Daher ist für die MBE-Anlage ein spezielles Flüssigstickstoff-Kühlzirkulationssystem erforderlich, um eine kontinuierliche und gleichmäßige Versorgung mit -196 °C heißem Flüssigstickstoff zu gewährleisten.

Flüssigstickstoff-Kühlkreislaufsystem

Das Vakuum-Kühlkreislaufsystem mit flüssigem Stickstoff umfasst hauptsächlich:

● Kryotank

● Haupt- und Abzweigrohr mit Vakuummantel / Vakuumschlauch

● MBE-Spezialphasentrenner und vakuumummanteltes Abgasrohr

● verschiedene vakuumummantelte Ventile

● Gas-Flüssigkeits-Barriere

● Vakuumummantelter Filter

● dynamisches Vakuumpumpensystem

● Vorkühl- und Spül-Nachwärmsystem

HL Cryogenic Equipment Company hat die Nachfrage nach MBE-Flüssigstickstoff-Kühlsystemen erkannt und das technische Rückgrat für die erfolgreiche Entwicklung eines speziellen MBE-Flüssigstickstoff-Kühlsystems für die MBE-Technologie und eines kompletten Satzes von Vakuumisolatoren geschaffen.edRohrleitungssystem, das in vielen Unternehmen, Universitäten und Forschungsinstituten eingesetzt wird.

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HL Kryotechnik

HL Cryogenic Equipment wurde 1992 gegründet und ist eine Marke der Chengdu Holy Cryogenic Equipment Company in China. HL Cryogenic Equipment hat sich der Entwicklung und Herstellung von hochvakuumisolierten kryogenen Rohrleitungssystemen und der dazugehörigen Unterstützungsausrüstung verschrieben.

Weitere Informationen finden Sie auf der offiziellen Websitewww.hlcryo.comoder per E-Mail aninfo@cdholy.com.


Beitragszeit: 06. Mai 2021

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