Dünne Halbleiterschichten werden durch ein Verfahren hergestellt, bei dem hauchdünne Schichten auf ein Siliziumwafersubstrat aufgebracht werden. Dieser Prozess ist für die Leistung von Halbleiterbauelementen von entscheidender Bedeutung, da selbst kleine Unvollkommenheiten ihre Funktionalität erheblich beeinträchtigen können. Die beiden wichtigsten Verfahren für die Abscheidung dünner Schichten in der Halbleiterindustrie sind die chemische Abscheidung aus der Dampfphase (CVD) und die physikalische Abscheidung aus der Dampfphase (PVD).
Chemische Abscheidung aus der Gasphase (CVD):
Die CVD ist aufgrund ihrer hohen Präzision die am häufigsten verwendete Technik. Bei diesem Verfahren werden gasförmige Ausgangsstoffe in eine Hochtemperatur-Reaktionskammer eingeleitet, wo sie eine chemische Reaktion eingehen und sich in eine feste Schicht auf dem Substrat verwandeln. Mit dieser Methode lassen sich sehr dünne, gleichmäßige Schichten erzeugen, die für die Leistung von Halbleiterbauelementen unerlässlich sind.Physikalische Gasphasenabscheidung (PVD):
PVD ist ein weiteres Verfahren zur Herstellung hochreiner Schichten. Sie umfasst Techniken wie Sputtern, thermische Verdampfung oder E-Beam-Verdampfung. Beim Sputtern werden Atome aus einem Zielmaterial (in der Regel ein Metall) durch den Beschuss mit energiereichen Teilchen, in der Regel Ionen, herausgeschleudert. Diese ausgestoßenen Atome lagern sich dann auf dem Substrat ab und bilden einen dünnen Film. Bei der thermischen Verdampfung wird ein Material im Vakuum erhitzt, bis es verdampft, und die verdampften Atome lagern sich dann auf dem Substrat ab. Bei der Elektronenstrahlverdampfung wird ein Elektronenstrahl zum Erhitzen und Verdampfen des Materials verwendet.
Bedeutung von Dünnschichten in der Halbleitertechnik:
Dünne Schichten spielen eine entscheidende Rolle bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen. Da die Bauelemente immer kleiner und komplexer werden, werden die Qualität und die Präzision dieser dünnen Schichten immer wichtiger. Die Schichten können aus verschiedenen Materialien bestehen, darunter leitende Metalle oder nichtleitende Metalloxide, je nach den spezifischen Anforderungen der Halbleiteranwendung.
Herstellungsverfahren:
