Halbleitertechnik

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Quelle: Wikipedia. Seiten: 112. Kapitel: Wafer, Dotierung, Ionenimplanter, Thermische Oxidation von Silizium, Fotolithografie, Elektronenstrahllithografie, LOCOS-Prozess, Immersionslithografie, Dünne Schichten, Sputtern, High-k+Metal-Gate-Technik, Lift-off-Verfahren, Chemische Gasphasenabscheidung, EUV-Lithografie, Fotomaske, Dünnschichttechnologie, Metallorganische Gasphasenepitaxie, Reinraum, Störstelle, Schwarzes Silicium, Atomlagenabscheidung, Strukturgröße, Physikalische Gasphasenabscheidung, High-k-Dielektrikum, Reaktives Ionentiefenätzen, Chemisch-mechanisches Polieren, Ionenimplantation, Thermisches Verdampfen, Trockenätzen, Plasma-unterstütztes Ätzen, Low-k-Dielektrikum, Silicon on Insulator, Molekularstrahlepitaxie, Hydridgasphasenepitaxie, Grabenisolation, Equivalent oxide thickness, LSS-Theorie, Stepper, Damascene-Prozess, Partikelmessung, Fotolack, Moisture Sensitive Level, Tempern, Ionenstrahllithografie, Ausbeute, Flüssigphasenepitaxie, Front-End und Back-End, Silizium-Durchkontaktierung, Low Temperature Cofired Ceramics, Luftporenbildner, EN ISO 14644, Schichtwachstum, Wafer-Spülverfahren, RCA-Reinigung, Anodisches Bonden, Rotationsbeschichtung, Ionendünnung, Rapid Thermal Processing, SU-8, Gestrecktes Silicium, Getter, Ingot, Flat, Lichtbogenverdampfen, Waferpinzette, Mask Aligner, Ionenplattieren, Optical Proximity Correction, Silicon-on-Sapphire, Wafertest, Elektronenstrahlverdampfer, Novolak, Elektroätzen, Isoelektronische Störstelle, Known Good Die, Dual Stress Liner, Spacer, Aspektverhältnis, Horde, Planartechnik, Direct Bonded Copper, Notch, Maskierungsschicht, Minimum Feature Size, Shrink, Mesa. Auszug: Die thermische Oxidation von Silizium ist in der Halbleitertechnik ein Beschichtungsverfahren, bei dem auf einem einkristallinen Siliziumsubstrat (beispielsweise einem Silizium-Wafer) eine dünne Schicht aus amorphen Siliziumdioxid aufgebracht wird. Es wird unter anderem bei der Herstellung von mikroelektronischen Schaltungen eingesetzt. Der Beschichtungsprozess basiert auf einer chemischen Reaktion von Sauerstoff und Silizium bei Temperaturen über 1100 °C. Bei sehr kurzen Prozesszeiten nennt man das Verfahren auch "Rapid Thermal Oxidation" (RTO, dt.: schnelle thermische Oxidation), das zur Erzeugung von sehr dünnen Oxidschichten (< 2 nm) dient. Ein ähnliches Verfahren ist die Erzeugung einer thermischen Siliziumnitrid-Schicht auf einem Siliziumsubstrat bei hohen Temperaturen. Die Oxidation von Silizium zu Siliziumdioxid ist eine diffusionsabhängige Festkörperreaktion. Sie läuft bereits bei Raumtemperatur unter Laborbedingungen (Wasser wird benötigt) ab, die Reaktionsgeschwindigkeit liegt jedoch weit unterhalb der Anforderungen für technische/industrielle Prozesse. Des Weiteren bildet sich durch die Diffusionsbegrenzung meist nur eine circa zwei Nanometer natürliche Oxidschicht. Verbrauch von Silizium bei der thermischen OxidationFür die Oxidation von Silizium unterscheidet man im Wesentlichen zwei Verfahren: die trockene und die nasse Oxidation. Zusätzlich gibt es noch eine kleinere Zahl von ähnlichen Varianten, wie beispielsweise die H2-O2-Verbrennung. Der Oxidationsprozess aller Varianten kann zu drei Schritten zusammengefasst werden: (i) Transport der gasförmigen Ausgangsstoffe (z. B. Sauerstoff oder Wasser) zur Oberfläche des Substrat, (ii) Diffusion durch die bestehende Oxidschicht und (iii) die Oxidationsreaktion selbst. Bei der Reaktion wird Sauerstoff in das Siliziumsubstrat eingebaut, das heißt, bei di...