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Mikrofertigungsschritte

Der Begriff Mikrofertigungsschritte beschreibt den typischen, sequenziellen Ablauf zur Herstellung mikroskopisch kleiner Strukturen auf Halbleiter-Wafern oder MEMS-Bauteilen. Die Prozesse finden überwiegend in Reinräumen statt, um Kontaminationen zu vermeiden und Strukturgrößen im Mikrometer- und Nanometerbereich zu sichern. Ein typischer Ablauf beginnt mit der Substratvorbereitung: Reinigung der Oberflächen, Entfernung von Partikeln und gegebenenfalls das Aufbringen einer Schutz- oder Spacer-Schicht. Danach erfolgt die Lithographie: Auftragen einer Photoresist-Schicht, Belichten mit einem Maskenbild und Entwicklung, sodass ein Muster als Maske entsteht. Dieses Muster dient als Vorlage für anschließende Materialtrenn- oder Aufbau-Schritte.

Es folgen Abscheidung (Deposition) und/oder Abtragung (Etching). Deposition füllt oder ergänzt Materialien in Form von Dünnschichten

Die Verfahren variieren je nach Bauelement; typisch sind Reinheit, Wiederholgenauigkeit und enge Prozesskontrollen im Reinraum.

(z.
B.
CVD,
PVD,
ALD).
Etching
entfernt
Material
aus
dem
ungewünschten
Bereich;
es
gibt
nasschemische
oder
trockenbasierte
Methoden
wie
ICP-RIE
oder
fluoridbasierte
Prozesse.
In
vielen
Prozessen
wird
Dotierung
durch
Ionimplantation
oder
Diffusion
eingeführt,
um
elektrische
Eigenschaften
festzulegen.
Danach
folgt
ggf.
Metallisierung
zur
Bildung
von
internen
Leitungen
und
Kontakten,
gefolgt
von
Isolations-
bzw.
Passivierungsschichten
zum
Schutz.
Planarisierung
(CMP)
sorgt
für
eine
glatte
Oberfläche,
die
weitere
Lithografien
ermöglicht.
Mess-
und
Kontrollschritte
(Metrologie)
überprüfen
Dicken,
Geometrien
und
Oberflächenrauheiten.
Schließlich
schließen
Packaging,
ggf.
Sensor-
oder
Aktorintegration
(bei
MEMS)
und
Endprüfung
den
Prozess
ab.