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IC - Festkörperschaltkreis - monolithischer Schaltkreis solid-state circuit
monolithic integrated circuit

Chip (englisch Die)

Ein Die ([daɪ], englisch für „Würfel“, „Plättchen“, dt. Plural i. A. „Dies“;[1] englischer Plural: dice oder dies [daɪs] und die [daɪ]) ist in der Halbleiter- und Mikrosystemtechnik die Bezeichnung eines einzelnen, ungehäusten Stücks eines Halbleiter-Wafers.

Ein IC enthält typischerweise eine Kombination von zahlreichen miteinander elektrisch verbundenen elektronischen Halbleiterbauelementen wie Transistoren, Dioden und/oder weiteren aktiven und passiven Bauelementen.

 Milliarden

 Mikrostrukturen dieser Elemente schon im Nanometer-Bereich


 Rohzustand

  Vielzahl von Prozessschritten


  bzugrenzen von integrierten Schaltkreisen sind außerdem Doppel-, Dreifach- oder weitere Mehrfach-Bauelemente (unabhängig ob als Halbleiter-Bauelement oder Röhre), die sich jeweils in einem gemeinsamen Gehäuse oder Glaskolben wie Doppel-Dioden, -Trioden, -Pentoden, Doppel- bzw. Dreifach-Darlington-Transistoren usw. befinden.

  Vor der Entwicklung integrierter Schaltungen gab es aktive elektronische Bauelemente, die zusammen mit mehreren passiven fest verdrahtet und in einem Gehäuse ausgeliefert wurden. Ein Beispiel waren die Mitte der 1920er Jahre entwickelten Elektronen- bzw. Vakuumröhren 3NF und 2HF – erstere eine Dreifachröhre,

  ähnlich der späteren Doppel-Triode ECC83.

   Daraus resultierten fertige Radio-Schaltungen – die 3NF als Basisschaltung zum Ortsempfang und Verstärkung und die 2HF zusätzlich zum optionalen Fernempfang, bei denen lediglich die Außenkomponenten zur Senderwahl, Spannungsversorgungen und Wiedergabe (Lautsprecher oder Kopfhörer) sowie die Antenne angeschlossen werden mussten

   Kaum bekannt ist der bereits 1949 von Werner Jacobi erfundene und patentierte „Halbleiterverstärker“,[4] eine Schaltung aus fünf Transistoren auf einem als Trägermaterial dienenden Halbleiter.


   Der erste integrierte Schaltkreis (ein Flipflop) wurde im September 1958 von Jack Kilby entwickelt

   Den ersten „monolithischen“, d. h. aus bzw. in einem einzigen einkristallinen Substrat gefertigten, integrierten Schaltkreis meldete Robert Noyce im Juli 1959 zum Patent an

   Für die Herstellung wurden bereits fotolithografische Verfahren und Diffusionsprozesse genutzt,

   ie Fairchild Semiconductor kurz zuvor für die Herstellung des ersten modernen Diffusions-Bipolartransistors entwickelt hatte

   Intel 4004, der Texas Instruments (TI) TMS 1000 und der Garrett AiResearch „Central Air Data Computer“ (CADC).

   1960er Jahre (vor allem bei Texas Instruments und Fairchild Semiconductor).

   (englisch small-scale integration, SSI),

   medium-scale integration (MSI

   r large-scale integration (LSI) Anfang der 1970er einige tausend Transistoren Platz auf einem Chi


   Anfang der 1980er folgte die very-large-scale integration (VLSI


    Im Jahr 2010 enthielten Grafik-Prozessoren bis zu drei Milliarden Transistoren (siehe Nvidia Tesla), „normale“ General-Purpose-CPUs bis zu 1,17 Milliarden Transistoren (Intel Core i7-980X).

     über acht Milliarden Transistoren angelangt (Nvidia GTX TitanX)

     inkristallinen Substrat.



     Eine Zwischenstellung nehmen Dickschicht- und Dünnschichtschaltungen – wobei Bauteile durch Aufdampfen und Strukturieren einer dünnen Schicht auf einem Glassubstrat hergestellt werden

     Ein Einkristall oder Monokristall ist ein makroskopischer Kristall, dessen Bausteine (Atome, Ionen oder Moleküle) ein durchgehendes einheitliches, homogenes Kristallgitter bilden. Dies unterscheidet Einkristalle von polykristallinen Aggregaten, verzwillingten Kristallen oder amorphen Substanzen (Gläsern).



Abb. 1: Schema des Kristalls von Kochsalz (Natriumchlorid). In jeder Raumrichtung wechseln Natrium-Ionen (grau) regelmäßig mit Chlorid-Ionen (grün) ab. Die eingezeichneten Oktaeder zeigen je ein Ion mit seinen sechs nächsten Nachbarionen. Die Kantenlänge der Oktaeder (Abstand von einem Ion zum nächsten Ion des gleichen Elements) beträgt 0,56 Nanometer.

Ein Kristall ist ein Festkörper, dessen Bausteine – z. B. Atome, Ionen oder Moleküle – regelmäßig in einer Kristallstruktur angeordnet sind.

Kochsalz, Zucker, Minerale und Schnee

monolithische Schaltkreise: es werden alle Bauelemente auf einem einzigen Stück (Substrat) einkristallinen Halbleitermaterials (Chip) hergestellt;


die Schaltkreise werden dabei meist durch Dotierung oder Epitaxie an der Oberfläche des Substratmaterials (Dioden, Transistoren, bis zu einigen Mikrometern ober- und unterhalb der ursprünglichen Oberfläche) oder durch Schichtauftrag (Widerstände, Leiterzüge, Kondensatoren, Isolationen, Gates von MOSFET, Epitaxie) gefertigt.

Eine Dotierung oder das Dotieren (von lateinisch dotare ‚ausstatten‘) bezeichnet in der Halbleitertechnik das Einbringen von Fremdatomen in eine Schicht oder in das Grundmaterial eines integrierten Schaltkreises.

Es gibt verschiedene Dotierungsverfahren, z. B. Diffusion, Elektrophorese, Resublimation oder Beschuss mittels hochenergetischen Teilchenkanonen unter Vakuum (Ionenimplantation).

Diffusion (lateinisch diffusio, von lateinisch diffundere „ausgießen“, „verstreuen“, „ausbreiten“) ist der ohne äußere Einwirkung eintretende Ausgleich von Konzentrationsunterschieden in Stoffgemischen als natürlich ablaufender physikalischer Prozess aufgrund der Eigenbewegung der beteiligten Teilchen. Er führt mit der Zeit zur vollständigen Durchmischung zweier oder mehrerer Stoffe durch die gleichmäßige Verteilung der beweglichen Teilchen[1] und erhöht damit die Entropie des Systems.

Bei den Teilchen kann es sich um Atome, Moleküle, Ladungsträger oder auch um freie Neutronen[2] handeln.

Symbol 	Verhältnisse in Si 	Verhältnisse in GaAs
n−
p−
n 	1 Donator/107 Atome
p 	1 Akzeptor/106 Atome
n+ 	1 Donator/104 Atome 	1 Donator/104 Atome
p+ 	1 Akzeptor/104 Atome
n++
p++ 		1 Akzeptor/103 Atome

    Legierung,
    Diffusion,
    Ionenimplantation und
    Neutronen-Transmutationsdotierung, d. h. Dotierung durch Kernumwandlung.

    Eine Legierung (von lateinisch ligare ‚binden, vereinen‘) ist in der Metallurgie ein makroskopisch homogener metallischer Werkstoff aus mindestens zwei Elementen (Komponenten), v

    Gemische

    ohne äußere Einwirkung eintretende Ausgleich von Konzentrationsunterschieden in Stoffgemischen als natürlich ablaufender physikalischer Prozess aufgrund der Eigenbewegung der beteiligten Teilchen


    Diffusion beruht auf der ungerichteten Zufallsbewegung von Teilchen aufgrund ihrer thermischen Energie („thermische Bewegung“, s. u.). Bei ungleichmäßiger Verteilung bewegen sich statistisch mehr Teilchen aus Bereichen hoher in Bereiche geringer Konzentration bzw. Teilchendichte, als umgekehrt.


Die Ionenimplantation ist ein Verfahren zur Einbringung von Fremdatomen (in Form von Ionen) in ein Grundmaterial, Dotierung genannt

Das prinzipielle Verfahren ist der Beschuss von Festkörpern im Hochvakuum mit beschleunigten Ionen. Es lässt sich in folgende Schritte aufteilen:

    Erzeugung der Ionen in einer Ionenquelle
    Extraktion der Ionen durch ein elektrostatisches Feld
    Separation der Ionen nach Masse in einem Massenseparator
    Beschleunigung der Ionen
    Ablenkung mittels elektrischer Felder
    Implantation in die Probe

Bei der Implantation entstehen in Abhängigkeit von der Masse der implantierten Ionen und der Implantationsdosis Strahlenschäden im Kristallgitter des Halbleiters.

Daher muss das Substrat nach einem Implantationsschritt ausgeheilt werden. Dies geschieht durch einen Hochtemperaturprozess, bei dem die Fremdatome in das Gitter eingebaut und so elektrisch aktiviert werden und die Gitterstruktur wiederhergestellt wird


Der Ausheilprozess kann durch einen Ofenprozess oder Rapid Thermal Annealing (RTA) realisiert werden.

Rapid Thermal Processing (dt.: schnelle thermische Bearbeitung) ist ein Überbegriff für die Bearbeitung von Wafern in einem Hochtemperaturprozess, bei dem eine sehr rasche Erhitzung des Wafers mit Halogenlampen erzielt wird.

Der in die Prozesskammer eingebrachte Wafer wird durch mehrere Halogenlampen (meist 150–250 Stück bei 200-mm-Wafern) mit einer Gesamtleistung von 40 kW und mehr auf eine Temperatur von ca. 1000 °C erwärmt.

Durch die hohe Leistung der Lampen sind Aufheizraten (engl. ramp-up) von bis zu 400 Kelvin pro Sekunde möglich[1]. Nach Abschalten der Halogenlampen kühlt der Wafer wiederum sehr schnell ab (engl. ramp-down, ca. 50 Kelvin pro Sekunde). Die meisten RTP-Prozesse finden unter Vakuum statt, um eine ungewollte Oxidation zu vermeiden.


Rapid Thermal Annealing (RTA, dt.: schnelle thermische Ausheilung) dient zur Ausheilung der Kristallstruktur des Wafers, beispielsweise nach Implantationsprozessen. Durch dieses Verfahren werden Kristallgitterfehler im behandelten Wafer reduziert und somit die elektrischen Eigenschaften verbessert. Um dies zu erreichen, wird der Wafer 10–20 Sekunden auf Temperaturen um 1000 °C gebracht.

Rapid Thermal Oxidation (RTO, dt.: schnelle thermische Oxidation)

 1963 von Jens Lindhard, Morten Scharff und Hans E. Schiøtt aufgestellt

 LSS-Theorie bekannt

Die LSS-Theorie (auch Lindhard-Scharff-Schiøtt-Theorie)

Bethe-Bloch-Formel f

Die Bethe-Formel (auch Bethe-Gleichung, Bethe-Bloch-Formel, Bethe-Bloch-Gleichung oder Bremsformel) gibt den Energieverlust pro Weg an, den schnelle geladene schwere Teilchen (z. B. Protonen, Alphateilchen, Ionen) beim Durchgang durch Materie durch inelastische Stöße mit den Elektronen erleiden

Die klassische nicht-relativistische Formel hat schon 1913 Niels Bohr aufgestel

 quantenmechanisch-relativistische Version 1932 von Hans Bethe

 Bewegen sich schnelle geladene Teilchen durch Materie, führen sie inelastische Stöße mit den Hüllenelektronen des Materials aus.

Mittlere projizierte Reichweite
    Die projizierte Reichweite eines Ions, beschreibt den Abstand des Ions zur Oberfläche, nachdem es zum Liegen gekommen ist

Reichweitestreuung

Sie beschreibt die Abbremsung der Ionen durch die Elektronen des Bremsmediums

Der Gitterführungseffekt (engl.: channeling) ist ein unerwünschter Effekt bei der Dotierung von monokristallinen Siliziumscheiben (Wafern). Je nach Kristallanordnung in der Scheibe besteht die Möglichkeit, dass Ionen aufgrund der gleichmäßigen Kristallstruktur durch die Zwischenräume der Atome nahezu ungebremst und daher unerwünscht tief in das Substrat eindringen

. Die Gitterführung kann verhindert werden, indem man die Substratoberfläche um ca. 7° neigt sowie um 22° gegenüber den <100>-Richtungen

Neutronen-Transmutationsdotierung, d. h. Dotierung durch Kernumwandlung.

Neutronen-Transmutationsdotierung (NTD, kurz n-Transmutationsdotierung oder „Neutronendotierung“) ist ein Verfahren, um in Silicium eine höchst homogene Dotierung mit Phosphor zu erreichen

Das NTD-Verfahren wird im Folgenden anhand von Silicium beschrieben.

Einige der im natürlichen Silicium vorhandenen stabilen 30Si-Isotope absorbieren im Rahmen einer Neutronenanlagerung ein Neutron und werden unter Emission von Gammastrahlung zu 31Si:

    30 S i   + n ⟶ 31 S i + γ {\displaystyle \mathrm {{}^{30}Si\ +n\longrightarrow {}^{31}Si+\gamma } } \mathrm{{}^{30}Si\ + n \longrightarrow {}^{31}Si + \gamma}

Das instabile 31Si-Isotop zerfällt mit einer Halbwertszeit von 2,62 Stunden zu 31P. Dabei werden Elektronen freigesetzt (aus historischen Gründen in diesem Zusammenhang Betastrahlung genannt):

Die Legierungstechnik ist die älteste Methode zur Dotierung von Halbleitern in der Halbleitertechnik. Sie basiert auf der kontrollierten partiellen Auflösung des Halbleiters durch Bildung einer oberflächlichen Metall-Halbleiter-Schmelze und anschließender Rekristallisation.[2]

In einem ersten Schritt wird die Dotierstoffquelle auf das Zielmaterial aufgetragen, beispielsweise durch physikalische Gasphasenabscheidung (PVD).

Unter dem Begriff chemische Gasphasenabscheidung (englisch chemical vapour deposition, CVD), selten auch chemische Dampfphasenabscheidung, versteht man eine Gruppe von Beschichtungsverfahren bzw. Dünnschichttechnologien, welche unter anderem bei der Herstellung von mikroelektronischen Bauelementen und Lichtwellenleitern eingesetzt werden

An der erhitzten Oberfläche eines Substrates wird aufgrund einer chemischen Reaktion aus der Gasphase eine Feststoffkomponente abgeschieden.

Anschließend wird die Temperatur erhöht, dabei diffundiert ein Teil des Dotierstoffs oberflächlich in den Halbleiter und bildet beispielsweise im Fall von Aluminium in Silicium
zunächst ein Metallsilicid

. Es folgte eine weitere Temperaturerhöhung, bis die Oberfläche (das Silicid) anfängt zu schmelzen. Gleichzeitig diffundiert weiterer Dotierstoff in den Halbleiter ein und diese Bereiche werden ebenfalls angeschmolzen.

Unter Diffusion wird allgemein ein thermisch aktivierter Ausgleichsprozess eines Konzentrationsunterschieds in einem Festkörper, in Flüssigkeiten oder Gasen ohne äußere Einwirkung (z. B. ein elektrisches Feld) verstanden.


Nach der Signalart

    Digitale ICs verarbeiten oder speichern Signale, die in Form von wenigen diskreten Pegeln vorliegen.
    Analoge (Linear-) ICs verarbeiten Signale mit beliebigen Zwischenwerten.
    Mixed-Signal-ICs haben sowohl analoge als auch digitale Schaltungsteile.


Die Substratherstellung, dazu gehört die Aufreinigung des Ausgangsmaterials, Herstellung von großen Einkristallen (sog. Ingots) und Einzelsubstraten (Wafern)

Als Ingot (englisch für ‚Barren‘) wird ein Block aus einem Halbleitermaterial wie Silicium bezeichnet. Ingots können monokristallin oder polykristallin aufgebaut sein. Bei Polykristallen wird noch in ungeordnete und in gerichtete Kristallisation unterteilt.

Monokristalline Ingots können durch unterschiedliche Kristallzuchtverfahren hergestellt werden. In der Regel erfolgt die Züchtung aus der Schmelze,

Unter Kristallzüchtung (seltener auch Kristallzucht) wird die künstliche Herstellung von Kristallen verstanden. Beide Begriffe beschreiben den technischen Prozess, der den Kristall liefert. Dies ist im Deutschen zu unterscheiden vom Kristallwachstum, dem chemischen oder physikalischen Naturvorgang, der durch Anlagerung von Atomen oder Molekülen zur Bildung von Kristallen führt.

Verneuil-Verfahren: Das pulverförmige Ausgangsmaterial wird mittels Brenner verflüssigt und tropft auf einen Impfkristall (Keimkristall).

Bridgman-Verfahren bzw. Bridgman-Stockbarger-Verfahren

Für das Verfahren wird ein horizontal geteilter Ofen verwendet. Die Temperaturverteilung ist im oberen Bereich oberhalb der Schmelztemperatur der Komponenten und im unteren Bereich unterhalb. Durch ein Absenken verbunden mit einer Drehbewegung der in einem Tiegel befindlichen Schmelze kristallisiert die Schmelze im Übergang zum unteren Bereich des Ofens aus.

Nacken-Kyropoulus-Verfahren: B

Czochralski-Verfahren:

Nacken-Kyropulous-Verfahren, Kyropoulos-Verfahren, Kristallzüchtungsmethode, die zu den Verfahren der Schmelzzüchtung gehört. Derartige Verfahren zählen zu den wirtschaftlich wichtigsten Techniken der Einkristallgewinnung. Das Verfahren von Nacken (1915) und Kyropoulos (1926) ( Abb. ) bedient sich dabei einer Punktkühlung, d.h. die Substanz wird in einem Gefäß aufgeschmolzen und mit Hilfe eines gekühlten Impfkristalles zur Kristallisation gebracht und gleichzeitig aus dem Schmelzgefäß herausgezogen.

Züchtung aus der Schmelze
Züchtung aus der Gasphase
Züchtung aus der Lösung

Das Kristallwachstum aus der Lösung wird dann entweder durch Verdunsten des Lösungsmittels oder durch Temperaturänderung ausgelös

Kristallzüchtung von Salzen aus wässrigen Lösungen ist teilweise einfach und mit Mitteln des Chemie-Unterrichtes in Schulen oder zu Hause durchführbar.

Die (groß)industrielle Kristallzüchtung existiert erst seit Beginn des 20. Jahrhunderts mit der Erfindung des Verneuil-Verfahrens zur kommerziellen Züchtung von Rubin.

Kristalle werden allerdings schon deutlich länger gezüchtet, so entwickelten die Chinesen angeblich schon 2700 Jahre v. Chr. Verfahren zur Gewinnung von Salzkristallen.[3] W

Reinigung des Ausgangsmaterials durch Abtrennung der Verunreinigungen während der Kristallisation


Einstellen der elektrischen Grundleitfähigkeit des Halbleitermaterials durch Dotierung (engl.: doping), beispielsweise im Fall von Silicium durch den Einbau von Bor- und/oder Phosphor-Atomen zur Herstellung von (schwach) p- bzw. n-dotierten Substraten

Rechteckiges Schneiden oder Fräsen der Rohblöcke für möglichst hohe Ausbeute an geeigneten Ingots für die Weiterverarbeitung (in geschnittenem Zustand auch als Brick (Ziegelstein) bezeichnet)

    Die Substratherstellung, dazu gehört die Aufreinigung des Ausgangsmaterials, Herstellung von großen Einkristallen (sog. Ingots) und Einzelsubstraten (Wafern)
    Die Herstellung der einzelnen Bauelemente auf einem Wafer, das sogenannte Front-End. Dieser Schritt lässt sich nochmals unterteilen in:
        Front-End-of-Line (engl. front-end of line, FEOL, dt. ‚vorderes Ende der Produktionslinie‘): Hier werden die (aktiven) Bauelemente wie Transistoren, Dioden oder Kondensatoren durch die Bearbeitung des Substratmaterials hergestellt.
        Back-End-of-Line (engl. back-end of line, BEOL, dt. ‚hinteres Ende der Produktionslinie‘): Dieser Schritt umfasst im Wesentlichen die sogenannte Metallisierung, bei der die im FEOL gefertigten Bauelemente miteinander verbunden werden, und die abschließende Passivierung der Oberfläche.
    Das Zerteilen der Wafer in Einzelchips und deren Verpacken in Gehäuse, das sogenannte Back-End (nicht zu verwechseln mit Back-End-of-Line).


    Bei der Fertigung von integrierten Schaltkreisen werden alle Arbeitsschritte vor dem Zerteilen des Wafers unter dem Begriff Front-End (dt. etwa vorderer/erster Abschnitt) zusammengefasst


        Strukturierungsverfahren (vor allem die Fotolithografie zur Strukturierung von Fotolackmasken, die in den nachfolgenden Schritten Bereiche auf dem Wafer abdecken, die nicht behandelt (z. B. dotiert) werden sollen),
    Verfahren zum Schichtaufbau (Epitaxie, Sputterdeposition, Bedampfen, CVD usw.),
    Verfahren Schichtabtrag und Reinigung (trocken- und nasschemische Ätzprozesse) und
    Verfahren zur Änderung von Materialeigenschaften (z. B. Ausheizprozesse, Dotierung, Silizidbildung).

Die Fotolithografie (auch Photolithographie) ist eine der zentralen Methoden der Halbleiter- und Mikrosystemtechnik zur Herstellung von integrierten Schaltungen und weiteren Produkten.

 Dabei wird mit Hilfe eines Belichtungsprozesses das Bild einer Fotomaske auf einen lichtempfindlichen Fotolack übertragen.


  So entsteht eine lithografische Maske,

m ersten Teilschritt wird dazu der flüssige Fotolack durch Rotationsbeschichtung (engl. spin-coating) oder andere geeignete Methoden auf ein Substrat (Wafer) aufgebracht.

Rotationsbeschichtungs-Anlagen für den Photolack-Auftrag unter photo-chemisch unwirksamer Beleuchtung („Gelblicht“)


Fotomasken (englisch reticle, deshalb im Deutschen auch als Retikel bezeichnet) sind Projektionsvorlagen, deren Hauptanwendung die fotolithografische Strukturierung bei der Herstellung von mikroelektronischen Schaltungen oder Mikrosystemen ist. Sie bestehen üblicherweise aus hochreinem Quarzglas oder Calciumfluorid (Lithografie mit Excimer-Laser der Wellenlänge 248 nm bzw. 193 nm) und sind beispielsweise auf einer Seite mit einer dünnen strukturierten Chromschicht versehen

Fotomasken müssen absolut fehlerfrei sein, denn ein Fehler würde sich bei der Belichtung in jedem Chip bzw. Die (bei Einzelchipmasken) auf jedem Wafer wiederfinden.


 Deshalb werden an das Material höchste Anforderungen in puncto Transmission, Planarität, Stoffreinheit und Temperaturstabilität gestell

Laser- oder Elektronenstrahlschreiber),

Schwankungen des Erdmagnetfelds ausgeglichen werden müssen,

 Spezifikation bis zu ca. 250.000 EUR.

 Fotomasken sind im Allgemeinen das teuerste „Material“, das zur Herstellung von integrierten Schaltungen benötigt wird. Während Rohwafer im Bereich von wenigen hundert oder tausend Euro kosten

hrommaske (engl. chrom on glas, COG): Da Industriestandard meist synonym zu Binärmaske genutzt
OMOG-Maske (engl. opaque MoSi on glass, OMOG, dt. undurchsichtiges MoSi auf Glas).[2]

Phasenmaske (engl. phase-shifting mask, PSM)

    Chromfreie Phasenmaske (engl. chromeless phase-shift mask, CPM)
    Alternierende Phasenmaske (engl. alternating phase-shift mask, AltPSM, auch Levenson-PSM genannt)
        Rim-Phasenmasken (engl. rim phase-shift mask, Rim-PSM)
    Halbtonphasenmaske (engl. attenuated phase-shift mask, APSM bzw. AttPSM, auch embedded PSM, EPSM, embedded attenuated PSM, EAPSM, oder half-tone PSM, HTPSM, genannt)
    Tritone-Phasenmaske (engl. tri-tone attenuated phase-shift mask, tri-tone AttPSM)

Eine Binärmaske ist eine Fotomaske, bei der das abzubildende Muster in Form von undurchlässigen, das heißt absorbierenden, und „offenen“ (transparenten) Stellen enthalten ist. Im Allgemeinen wird dies über eine stark absorbierende dünne Schicht auf einem transparenten Substrat realisiert. Die Chrommaske ist die „klassische“ Fotomaske. Sie besteht aus einem Glassubstrat, auf das eine strukturierte lichtundurchlässige Chromschicht aufgebracht wurde.


Binärmasken sind aber auch mit anderen Absorbermaterialien verfügbar, zu nennen ist hier die OMOG-Maske (engl. opaque MoSi on glass),

FEOL BEOL

Front-End-of-Line

. Seit Ende der 1990er-Jahre wird hierzu weitgehend die sogenannte Grabenisolation (engl. shallow trench isolation, STI) genutzt.

Grabenbereiche in das Substrat (meist Silizium) geätzt. D

 Nach dem Ätzen werden die Gräben unter Einsatz von Verfahren der chemischen Gasphasenabscheidung (CVD) mit einem elektrisch isolierenden Material (vornehmlich Siliziumdioxid) aufgefüllt. Um sicherzustellen, dass keine ungefüllten Bereiche entstehen, wird deutlich mehr Material abgeschieden, als notwendig ist.


 Um anschließend wieder die für die fotolithografische Strukturierung notwendige glatte Oberfläche zu erhalten, wird das überschüssige Material durch chemisch-mechanisches Polieren (CMP) abgetragen und die Waferoberfläche eingeebnet.