Ulrich Hilleringmann

Silizium-Halbleitertechnologie (eBook, PDF)

Grundlagen mikroelektronischer Integrationstechnik

• Format: PDF

Produktbeschreibung

Das Lehrbuch behandelt die Grundlagen und die technische Durchführung der Einzelprozesse zur mikroelektronischen Schaltungsintegration in der Silizium-Halbleitertechnologie. Die Integrationstechnik 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 Nanometern gleichmäßig und reproduzierbar zu erzeugen. Das Zusammenspiel der Oxidationen, Ätzschritte und Implantationen zur Herstellung von MOS- und Bipolarschaltungen werden - ausgehend vom Rohsilizium bis zur gekapselten integrierten Schaltung - aus Sicht der Prozessführung erläutert. Moderne 3D-Bauformen für Feldeffekttransistoren runden den Inhalt ab.

Der Inhalt

• Herstellung von Siliziumscheiben
• Oxidation des dotierten Siliziums
• Lithografie
• Ätztechnik
• Dotiertechniken
• Depositionsverfahren
• Metallisierung und Kontakte
• Scheibenreinigung
• MOS-Technologien zur Schaltungsintegration
• Erweiterungen zur Höchstintegration
• Transistoren mit Nanometer-Abmessungen
• Bipolar-Technologie
• Montage integrierter Schaltungen

Die Zielgruppen

Studierende der Fachrichtungen Elektronik, Elektrotechnik, Materialwissenschaften, Mikrosystemtechnik, Informatik und Physik

Prozessingenieure aus der Halbleiterfertigung, Mikrotechnologen und Schaltungsentwickler

Der Autor

Prof. Dr.-Ing. Ulrich Hilleringmann leitet das Fachgebiet Sensorik an der Universität Paderborn und lehrt Halbleitertechnologie, Mikrosystemtechnik, Sensorik und Prozessmesstechnik.

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Produktdetails

• Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden
• Seitenzahl: 309
• Erscheinungstermin: 26. Oktober 2023
• Deutsch
• ISBN-13: 9783658423780
• Artikelnr.: 69221568

Autorenporträt

Prof. Dr.-Ing. Ulrich Hilleringmann leitet das Fachgebiet Sensorik an der Universität Paderborn und lehrt Halbleitertechnologie, Mikrosystemtechnik, Sensorik und Prozessmesstechnik.

Inhaltsangabe

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.

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