Das vorliegende Studien skript "Silizium-Halbleitertechnologie" ist aus der Vorlesung "Halbleitertechnologie" entstanden, die erstmalig im Wintersemester 1989/90 von Prof. Dr.-Ing. K. Schumacher an der Universität Dortmund gehalten wurde. Um die rasante Entwicklung der Prozeßtechnik berücksichtigen zu können, ist der Inhalt der inzwischen auf zwei Semester ausgedehnten Vorlesung um fortschrittliche Integra tionstechniken erweitert worden. Ziel dieses Buches ist es, den Studenten der Elektrotechnik, Informatik, Physik, aber auch den Schaltungstechnikem und den Ingenieuren in der Prozeßtechnik, die Realisierung und den Aufbau integrierter Schal tungen zu veranschaulichen. Es umfaßt die Kristallherstellung, die ver schiedenen Prozeßschritte der Planartechnik und die Montagetechnik für integrierte Schaltungen. Ergänzend dazu sind grundlegende weiter führende Integrationstechniken berücksichtigt worden, um dem interes sierten Leser die Verfahren der Höchstintegration verständlich darlegen zu können. Die Übungsaufgaben sollen zur Überprüfung des Verständ nisses dienen und gleichzeitig dazu beitragen, die Größenordnungen der verwendeten Parameter abschätzen zu können. Eigene Erfahrungen aus der CMOS-Technologielinie des Lehrstuhls Bauelemente der Elektrotechnik / Arbeitsgebiet Mikroelektronik der Universität Dortmund runden den Inhalt des Buches ab. An dieser Stelle möchte ich Herrn Prof. K. Schumacher herzlich für die gewissen hafte Ausarbeitung der Unterlagen zur Vorlesung "Halbleitertechnolo gie" danken, die als Grundlage für dieses Buch dienten. Für die Durch sicht der Druckvorlage danke ich Herrn Dipl.-Ing. John T. Horstmann. Mein Dank gilt auch Herrn Prof. K. Goser für die Möglichkeit, dieses Buch zu verfassen. Ganz herzlich danke ich meiner Familie für ihre Unterstützung während der zeitintensiven Ausarbeitung der Unterlagen.

Autorentext
Prof. Dr.-Ing. Ulrich Hilleringmann ist Leiter des Fachgebietes Sensorik an der Universität Paderborn und lehrt Halbleitertechnologie, Messtechnik, Sensorik und Prozessmesstechnik.

Inhalt
1 Einleitung.- 1.1 Aufgabe.- 2 Herstellung von Siliziumscheiben.- 2.1 Silizium als Basismaterial.- 2.2 Herstellung und Reinigung des Rohmaterials.- 2.3 Herstellung von Einkristallen.- 2.4 Kristallbearbeitung.- 2.5 Aufgaben zur Scheibenherstellung.- 3 Oxidation des dotierten Siliziums.- 3.1 Die thermische Oxidation von Silizium.- 3.2 Modellierung der Oxidation.- 3.3 Die Grenzfläche SiO2/Silizium.- 3.4 Segregation.- 3.5 Abscheideverfahren für Oxid.- 3.6 Aufgaben zur Oxidation des Siliziums.- 4 Lithografie.- 4.1 Maskentechnik.- 4.2 Belackung.- 4.3 Belichtungsverfahren.- 4.3.2 Elektronenstrahl-Lithografie.- 4.4 Lackbearbeitung.- 4.5 Aufgaben zur Lithografietechnik.- 5 Ätztechnik.- 5.1 Naßchemisches Ätzen.- 5.2 Trockenätzen.- 5.3 Endpunktdetektion.- 5.4 Aufgaben zur Ätztechnik.- 6 Dotiertechniken.- 6.1 Legierung.- 6.2 Diffusion.- 6.2.2 Diffusionsverfahren.- 6.3 Ionenimplantation.- 6.4 Aufgaben zu den Dotiertechniken.- 7 Depositionsverfahren.- 7.1 Chemische Depositionsverfahren.- 7.2 Physikalische Depositionsverfahren.- 7.3 Aufgaben zu den Abscheidetechniken.- 8 Metallisierung und Kontakte.- 8.1 Der Metall-Halbleiter-Kontakt.- 8.2 Mehrlagenverdrahtung.- 8.3 Zuverlässigkeit der Aluminium-Metallisierung.- 8.4 Aufgaben zur Kontaktierung.- 9 Scheibenreinigung.- 9.1 Verunreinigungen und ihre Auswirkungen.- 9.2 Reinigungstechniken.- 9.3 Ätzlösungen zur Scheibenreinigung.- 9.4 Beispiel einer Reinigungssequenz.- 9.5 Aufgaben zur Scheibenreinigung.- 10 MOS-Technologien zur Schaltungsintegration.- 10.1 Einkanal MOS-Techniken.- 10.2 Der n-Wannen Silizium-Gate CMOS-Prozeß.- 10.3 Funktionstest und Parametererfassung.- 10.4 Aufgaben zur MOS-Technik.- 11 Erweiterungen zur Höchstintegration.- 11.1 Lokale Oxidation von Silizium (LOCOS-Technik).- 11.2 MOS-Transistoren für dieHöchstintegration.- 11.3 SOI-Techniken.- 11.4 Aufgaben zur Höchstintegrationstechnik.- 12 Bipolar-Technologie.- 12.1 Die Standard-Buried-Collector Technik.- 12.2 Fortgeschrittene SBC-Technik.- 12.3 Selbstjustierender Bipolarprozeß.- 12.4 BiCMOS-Techniken.- 12.5 Aufgaben zur Bipolartechnologie.- 13 Montage Integrierter Schaltungen.- 13.1 Vorbereitung der Scheiben zur Montage.- 13.2 Schaltungsmontage.- 13.3 Kontaktierverfahren.- 13.4 Endbearbeitung der Substrate.- 13.5 Aufgaben zur Chipmontage.- Anhang: Lösungen der Aufgaben.- Stichwortverzeichnis.