Was hat ein Hasenkostüm mit der Halbleiterindustrie zu tun?
Was bedeuten die technischen Begriffe auf der Website?
Keine Sorge, viele fragen sich das und jeder kann es lernen!
Wie in den meisten technischen Bereichen ist auch in der Halbleitertechnologie ein gewisses Vokabular erforderlich, um ein Verständnis aufzubauen und klar zu kommunizieren. Es ist keine Weltraumtechnologie (natürlich, aber man braucht Halbleiterwissen, um Weltraumtechnologie zu betreiben...), was bedeutet, dass jeder die Grundlagen mit ein wenig Zeit und Einsatz lernen kann. Im Folgenden haben wir ein Glossar mit den meisten der in unserer Branche häufig verwendeten Begriffe zusammengestellt, die man benötigt, um sich verständlich auszudrücken. Nur die Grundlagen und die Fakten.
A
Abscheidung
Der Prozess des Aufbringens einer dünnen Materialschicht auf die Oberfläche eines Wafers. Diese Materialien können entweder leitend (metallisch) oder dielektrisch (isolierend) sein und bestimmten elektrischen Zwecken dienen.
Es gibt verschiedene Abscheidetechniken:
Zu den gängigen Verfahren gehören die plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung (PECVD), die chemische Gasphasenabscheidung (CVD),
das Sputtern (PVD) und die Atomlagenabscheidung (ALD);
ALD arbeitet auf atomarer Ebene.
Ätzen
Als Ätzen wird das selektive Entfernen von unerwünschtem Material von der Oberfläche eines Wafers bezeichnet, um die gewünschten Strukturen oder Muster zu erzeugen. Beim Ätzen von Leitern wird leitendes (metallisches) Material entfernt, während beim Ätzen von Dielektrika dielektrisches (isolierendes) Material entfernt wird. Um die starke atomare Bindung zwischen dielektrischem Material zu brechen, ist eine höhere Energie und damit eine höhere HF-Leistung erforderlich.
Zu den verbreiteten Methoden gehört das Plasmaätzen, das Lösungen für die Herausforderungen der Industrie wie mangelnde Selektivität, Oberflächenrauheit und Aspektverhältnisabhängigkeit bietet, insbesondere bei der Erzeugung von Strukturen mit hohem Aspektverhältnis (HAR) wie Through Silicon Vias (TSVs).
B
C
CE! (Copy exact)
Eine Richtlinie, die vorschreibt, dass alle Schritte des Herstellungsprozesses, welche die Form, Passform oder Funktion des Rohmaterials, des Halbfertigprodukts oder des Fertigprodukts beeinträchtigen könnten, ohne ausdrückliche Benachrichtigung und Genehmigung des Kunden festgelegt und unverändert bleiben müssen. Dies ist ein branchenweiter Standard in der Halbleiterindustrie, der sicherstellt, dass die Kunden stets gleichbleibende Produkteigenschaften erhalten.
D
Dünnschichtabscheidung
Die Abscheidung einer dünnen Materialschicht auf einem Substrat, in der Regel einem Halbleiterwafer, mit Hilfe verschiedener Abscheidungsmethoden wie der plasmaunterstützten chemischen Gasphasenabscheidung (PECVD), der chemischen Gasphasenabscheidung (CVD) und der Atomlagenabscheidung (ALD). Mit diesen Verfahren lassen sich Materialstärken von einigen Nanometern bis zu mehreren Mikrometern erzielen.
F
Flachbildschirm (FPD)
Ein Anzeigegerät, das kleine, dünne Teile elektronischer visueller Technologie verwendet, um Bilder auf einem Bildschirm zu erzeugen.
Es wird in der Regel in Monitoren, Fernsehern, Smartphones und Tablets verwendet.
Front-End
Die erste von zwei Hauptphasen des Halbleiterherstellungsprozesses;
die andere ist das Back-End.
Die Front-End-Phase umfasst mehrere Prozessschritte, darunter Wafervorbereitung, Oxidation, Abscheidung (Deposition), Fotolithografie, Ätzen (Etching), Dotierung, Ionenimplantation, Ausheilen (Annealing) und Polieren. Jeder Prozessschritt kann bei der Herstellung von integrierten Schaltkreisen (ICs) mehrfach wiederholt werden. Diese präzisen Front-End-Prozessschritte sind für die Herstellung hochwertiger Halbleiterbauelemente unerlässlich.
G
Generator
Bietet eine zuverlässige und stabile Stromquelle für Halbleiterfertigungsanlagen, die eine präzise geregelte Stromversorgung benötigen, um korrekt zu arbeiten und hochwertige Halbleiterprodukte herzustellen.
HF-Generatoren werden in der Regel in Verbindung mit anderen elektronischen Geräten wie Impedanzanpassungsnetzwerken und Filtern verwendet. Die Ausgangsleistung eines HF-Generators kann je nach Anwendung zwischen einigen Milliwatt und mehreren Kilowatt liegen.
H
Halbleiter
Ein Material mit der einzigartigen Fähigkeit, zwischen leitenden und isolierenden Zuständen zu wechseln - im Gegensatz zu einem reinen Leiter oder Isolator. Typische Halbleiter sind Silizium, Germanium und Galliumarsenid (ein Verbindungshalbleiter).
Ein Halbleiter kann seinen Zustand zwischen Leiter und Isolator ändern, um ein Ein- und Ausschalten zu ermöglichen.
Durch Dotierung des Halbleiters, also durch gezieltes Hinzufügen von Fremdatomen mit einem Elektronenüberschuss (n-Dotierung) oder mit einem Elektronendefizits (p-Dotierung) gegenüber dem undotierten Halbleiter, kann dieser aufgrund der dadurch veränderten Beweglichkeit der Ladungsträger im nun dotierten Halbleiters in einen leitenden Zustand gebracht werden.
I
Impedanzanpassungsnetzwerk
Eine Schaltung, die dazu dient, die Impedanz einer Quelle an die Impedanz einer Übertragungsleitung oder einer Last anzupassen.
Sein Zweck ist es, die Leistungsübertragung zwischen Quelle und Last
zu maximieren und gleichzeitig die Reflexion der Leistung zurück zur Quelle zu minimieren.
Anpassungsnetzwerke werden häufig in Hochfrequenz- und Mikrowellenschaltungen verwendet, wo die Impedanz von Quelle und Last je nach Frequenz des Signals und/oder den Bedingungen der Zielplasmakammer stark variieren kann. Die Auslegung eines Impedanzanpassungsnetzwerks hängt von den spezifischen Anforderungen der Schaltung ab, wie z. B. dem Frequenzbereich, dem Leistungspegel, der Nennspannung, der Nennstromstärke und der Impedanz von Quelle und Last.
Das reaktive Element, das die Anpassung der Impedanz ermöglicht, besteht häufig aus einem oder mehreren variablen Kondensatoren. Aufgrund der hohen elektrischen Leistungen, die bei vielen Anwendungen zum Einsatz kommen, sind variable Vakuumkondensatoren die bevorzugten reaktiven Elemente für zuverlässige Impedanzanpassungsnetzwerke, die in modernen Halbleiterherstellungsprozessen verwendet werden.
Integrierte Schaltung (siehe auch Mikrochip)
Ein kleines elektronisches Bauelement, das aus einem Halbleitermaterial, wie z. B. Silizium, besteht. Ein integrierter Schaltkreis enthält zahlreiche funktionale elektronische Komponenten, wie Transistoren, Dioden, Widerstände und Kondensatoren. Diese Komponenten sind auf einem einzigen Stück Halbleitermaterial miteinander verbunden, das in der Regel ein kleiner Chip auf einem grösseren Wafer ist.
K
Kondensator
Ein passives elektrisches Bauteil, das in der Lage ist, elektrische Ladungen zu speichern. Die entsprechende physikalische Eigenschaft wird als Kapazität bezeichnet, die angibt, wieviel elektrische Ladung bei einer bestimmten angelegten Spannung gespeichert werden kann. Der Kondensator stellt eine reaktive Komponente dar, die zur Anpassung der Impedanz eines elektrischen Netzwerks verwendet werden kann, um eine maximale Leistungsübertragung zwischen Stromquelle und Last zu ermöglichen.
Vakuumkondensatoren sind eine der wichtigsten Komponenten in einem HF-Impedanzanpassungsnetzwerk. Sie können eine festen Wert haben oder über einen bestimmten Kapazitätsbereich variabel sein.
L
Leiter
Ein Material oder eine Substanz, durch die elektrischer Strom leicht fliesst. In der Regel sind Metalle wie Kupfer, Aluminium, Silber und Gold gute elektrische Leiter. Sie sind ein wesentlicher Bestandteil bei der Herstellung von elektronischen Geräten und spielen eine entscheidende Rolle für deren Leistung und Zuverlässigkeit.
M
MEMS
Mikro-Elektro-Mechanische Systeme (MEMS) sind miniaturisierte mechanische und elektromechanische Elemente, die mit Elektronik auf einem Halbleiterchip integriert sind. Die physikalische Grösse eines MEMS kann von mehreren Millimetern bis zu weniger als einem Mikrometer reichen, was um ein Vielfaches kleiner ist als die Breite eines menschlichen Haares.
Mikrochip (siehe auch Integrierte Schaltung)
Ein kleines elektronisches Bauelement, das aus einem Halbleitermaterial, wie z. B. Silizium, besteht. Ein integrierter Schaltkreis enthält zahlreiche funktionale elektronische Komponenten, wie Transistoren, Dioden, Widerstände und Kondensatoren. Diese Komponenten sind auf einem einzigen Stück Halbleitermaterial miteinander verbunden, das in der Regel ein kleiner Chip auf einem grösseren Wafer ist.
Moore's Gesetz
Besagt, dass sich die Anzahl der Transistoren in einem integrierten Schaltkreis (Mikrochip) alle zwei Jahre verdoppelt, was zu einem exponentiellen Anstieg der Rechenleistung und einem Rückgang der Kosten pro Transistor führt. Das Gesetz geht auf eine Beobachtung von Gordon Moore aus dem Jahr 1965 zurück.
N
NAND / 3D-NAND
Eine nichtflüchtige Flash-Speichertechnologie, die in elektronischen Geräten wie Smartphones, Solid-State-Laufwerken (SSDs) und USB-Laufwerken verwendet wird. Sie wird als "nichtflüchtig" bezeichnet, weil sie die Daten auch dann behält, wenn der Strom abgeschaltet wird. 3D-NAND ist eine Speicherarchitektur, bei der NAND-Speicherzellen vertikal gestapelt werden, um die Speicherdichte zu erhöhen.
Nanometer (nm)
Eine Masseinheit, die einem Milliardstel eines Meters entspricht. Sie wird üblicherweise in der Halbleiterindustrie verwendet, um die (kritischen) Abmessungen von Transistoren zu messen.
O
OEM
Ein Original Equipment Manufacturer (OEM) ist ein Unternehmen, das Komponenten oder Produkte für andere Unternehmen herstellt, die diese für ihre Endprodukten verwenden. Ein OEM stellt sicher, dass seine Produkte zuverlässig, sicher und gemäss den Konstruktionsspezifikationen funktionieren und den staatlichen und industriellen Standards entsprechen. In der Halbleiterindustrie ist ein OEM normalerweise ein Anlagenhersteller.
P
Plasma
Plasma ist der 4. Aggregatzustand der Materie; die anderen sind fest, flüssig und gasförmig. Plasma besteht aus Ionen, Elektronen und Radikalen. Während die Sonne die grösste natürliche Plasmaquelle darstellt, wird Plasma in der Halbleiterherstellung in Plasmakammern unter Verwendung einer breiten Palette von Gasen, darunter Stickstoff, Argon und Chlor, erzeugt. Diese Gase werden durch verschiedene Energiequellen in den Plasmazustand angeregt, darunter hohe Gleichspannung, Mikrowellen und Hochfrequenz (RF).
Plasmakammer
Das Plasma wird in speziellen Plasmakammern erzeugt, die für Abscheidungs- oder Ätzprozesse ausgelegt sind. Diese Kammern bestehen aus Materialien, die gegenüber dem jeweiligen Prozess inert sind, und werden hauptsächlich aus zersetzungsbeständigem Edelstahl oder Keramik hergestellt.
Für die Plasmaerzeugung sind mehrere Komponenten erforderlich.
Der HF-Generator liefert die HF-Leistung zur Ionisierung der Gase.
Die genaue Kontrolle des Plasmas in der Kammer ist entscheidend für die Optimierung der Leistung der einzelnen Chips auf jedem Wafer.
R
Reinraum
Eine streng kontrollierte und sterile Einrichtung, in der Luftqualität, Temperatur, Luftfeuchtigkeit und andere Umweltfaktoren in engen Grenzen reguliert werden,
um das Risiko einer Kontamination zu minimieren. Ein Reinraum wird in der Regel bei der Herstellung von Mikroprozessoren, Speicherchips und elektronischen Bauteilen verwendet, wo er eine entscheidende Rolle bei der Gewährleistung der Zuverlässigkeit und Leistung moderner Technologie spielt.
Reinraumbekleidung
Die Schutzkleidung, die von den Mitarbeitern in einem Reinraum getragen wird, spielt eine entscheidende Rolle bei der Erhaltung der partikelfreien Bedingungen. Diese Anzüge, die die Menschen oft wie übergrosse Hasen aussehen lassen, sollen Verunreinigungen aus dem Reinraum fernhalten - selbst winzige Partikel oder Mikroben können erhebliche Auswirkungen auf empfindliche Prozesse und Produkte haben.
Diese Schutzkleidung schützt also nicht die Person, die ihn trägt, sondern ihre Umgebung!
S
Silizium
Ein chemisches Element (Si) mit der Ordnungszahl 14 (d. h. 14 Elektronen). Seine Bedeutung liegt nicht in seiner Knappheit, sondern in seiner Häufigkeit; Silizium ist nach Sauerstoff das zweithäufigste Element in der Erdkruste.
Silizium zeichnet sich durch seine Halbleitereigenschaften aus. Im Gegensatz zu rein leitenden oder isolierenden Materialien verfügen Halbleiter über die einzigartige Fähigkeit, zwischen leitenden und isolierenden Zuständen wechseln zu können. Diese Eigenschaft ist ausschlaggebend für die Entwicklung von Transistoren und die Grundlage des Binärcodes, der die Darstellung von 0 und 1 ermöglicht.
T
Technologieknoten
Bezieht sich auf ein bestimmtes Herstellungsverfahren und dessen Entwurfsregeln für die Produktion von integrierten Schaltungen (ICs) oder Chips. Verschiedene Knoten stehen für unterschiedliche Schaltungsgenerationen und Architekturen und werden in der Regel in Nanometern (nm) angegeben.
W
Wafer
Eine dünne, kreisförmige Scheibe aus Halbleitermaterial, in der Regel aus Silizium, die als Substrat für die Herstellung integrierter Schaltungen (ICs) und anderer mikroelektronischer Bauelemente dient. Ein Wafer ist etwa 0,7 mm bis 0,9 mm dick und wird durch seinen Durchmesser definiert. Der gebräuchlichste Wafer-Durchmesser ist 300 mm.