Die Grundlage der mikroelektronischen Integrationstechnik ist die Silizium-Halbleitertechnologie. Sie setzt sich aus einer Vielzahl von sich wiederholenden Einzelprozessen zusammen, deren Durchführung und apparative Ausstattung extremen Anforderungen genügen müssen, um die geforderten Strukturgrößen bis zu wenigen 100 nm gleichmäßig und reproduzierbar zu erzeugen. Das Zusammenspiel der Oxidationen, Ätzschritte und Implantationen zur Herstellung von MOS- und Bipolarschaltungen, sowie die maschinellen Voraussetzungen werden - ausgehend vom Rohsilizium bis zur gekapselten integrierten Schaltung - aus Sicht des Anwenders erläutert. Zur Überprüfung des Verständnisses sind Übungsaufgaben zu den einzelnen Themen eingegliedert. Das Buch behandelt neben den Grundlagen auch die technische Durchführung der Einzelprozesse, die zur Integrationstechnik zusammengeführt werden. Es richtet sich an Studierende der Fachrichtungen Elektronik, Elektrotechnik, Informatik und Physik, sowie an alle, die einen Einblick in die Herstellungstechnik für mikroelektronische Bauelemente gewinnen wollen. Die erweiterte zweite Auflage behandelt zusätzlich neue Entwicklungen der Lithografieverfahren, die Kupfermetallisierung sowie Grundlagen für die Herstellung von MOS-Transistoren mit Kanallängen bis zu 50 nm.

Autorentext

Priv.-Doz. Dr.-Ing. Ulrich Hilleringmann, Leiter der CMOS- Technologielinie, Universität Dortmund

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.- 4.4 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.- 6.3 lonenimplantation.- 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 Kupfermetallisierung.- 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 die Höchstintegration.- 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 Bipolarprozess mit selbstjustiertem Emitter.- 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 A: Lösungen der Aufgaben.- Anhang B: Farbtabelle Oxiddicken.- Stichwortverzeichnis.