Handbuch energiesparende Halbleiterbauelemente – Hochintegrierte Chips Bedeutung · Fertigung und Produktion · Technischer Fortschritt

Durch die Fähigkeit, nahezu jedes Gerät oder Produkt mit Sensoren oder Funketiketten zu verbinden, können Unternehmen intelligente Netzwerke betreiben. Daneben darf die Bedeutung der klassischen Märkte für die Möglichkeit der Umsetzung – wie schnelle Server, energiesparende Clouds usw. – nicht übersehen werden. Fast ein Fünftel des gesamten digitalen Energieverbrauchs benötigen Rechenzentren, genauso viel wie alle internetfähigen Geräte selbst. Höchstintegrierte, schnelle und energiesparende Chips werden zur Schlüsseltechnologie insbesondere für den Zukunftsmarkt Smart Mobility. Dieses Buch gibt einen umfassenden Überblick über die Möglichkeiten, Eigenschaften und Fertigungstechnologien solcher Halbleiterbauelemente.

Einsatzgebiete schneller, höchstintegrierter Halbleiterbauelemente.- Prozessierung von Chips, Basis der Digitalisierung.- Chip-Fertigungsverfahren.- Si-Wafer, Basis der Chips.- Silizium-Einkristallherstellung.- Fertigungsaspekte.- Defekte in Siliziumeinkristallen.- Sägeverfahren.- Läppen.- Polieren.- Reinigen.- Planarisierung.- Plasmaätzen.- Plasma, Grundbegriffe.- Das Plasma als Kontinuum.- Ionisation und Rekombination.- Entladungsarten.- Gleichstromentladungen.-   Hochfrequenzentladungen.- Plasmaätzprozess.- Ionenstrahlätzen.- Messung der Rauheit durch Elektronenstrahlinterferenzen.- Wafermarkierung und Vereinzelung.- Ausbeute an Chips.- Maximale Ausbeute.- Epitaxie.-Grundlagen.- Beweglichkeit der Ladungsträger.- Schichtbildung.- Thermodynamik.- Benetzung.- Grenzfläche zwischen Substrat und epitaktische Schicht.- Epitaxieverfahren.- Einige Aspekte für die Fertigung von Chips der nächsten Generation, Ausbauszenarien.- Ökonomische und ökologische Analyse.

 

Prof. Dr. Hartmut Frey war Entwicklungsleiter bei Leybold-Heraeus GmbH. Danach hat er den Bereich Technik der Dualen Hochschule als Fachbereichsleiter für Kerntechnik in Baden aufgebaut. Er hat über 200 wissenschaftliche Artikel veröffentlicht und hält 21 Patente. Er ist korrespondierender Professor an der Universitäten Tomsk und Sofia.

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Engelbert Westkämper ist Professor für Produktionstechnik und Fabrikbetrieb, ehemaliger Leiter des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung und von 1995 bis 2011 Inhaber des Lehrstuhls und Direktor des Instituts für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb der Universität Stuttgart.

Bernd Hintze ist Technologiepark-Manager für Silizium-basierte Technologien der Forschungsfabrik Mikroelektronik im Fraunhofer-Verbund Mikroelektronik.