| Abscheiden/Aufwachsen |
Verbindungs-Halbleiter/Halbleiter-Bauelemente bestehen aus mehreren Schichten. Abscheiden ist der korrekte Fachbegriff für das Aufbringen dieser Schichten auf einen Wafer, Schichtwachstum. |
| ALD |
Die Atomlagenabscheidung (engl. “Atomic Layer Deposition”) ist ein Verfahren zur Herstellung hauchdünner Schichten für Halbleiter-Bauelemente und zukünftige Nicht-Halbleiter-Anwendungen. Durch die ALD-Technologie können Herstellungsanforderungen erfüllt werden, bei denen es auf Größenordnungen der nächsten Generation (0,13 Mikron und darunter) ankommt. Das ALD-Verfahren funktioniert über das Pulsieren und Einbringen zweier Reaktanten zur Abscheidung von Schichten. Die Einbringung erfolgt mit Hilfe von Edelgasen wie Argon oder Stickstoff. |
| AVD |
Die Atomare Gasphasenabscheidung (engl. “Atomic Vapor Deposition”). Eine Injektions- und Verdampfungstechnologie. Flüssige Quellen werden als einzelne Impulse über Injektoren direkt in den Blitzverdampfer gesprüht. Es können bis zu vier Injektoren, einer für jede Flüssigkeitsquelle, genutzt werden. |
| Bauelemente |
Hierbei handelt es sich um die fertigen Produkte, die mit dem Verbindungs- oder Siliziumhalbleiter-Chip als Kern entstehen. Zum Beispiel LEDs, Laser, Transistoren, Speicher- und Logikchips und Solarzellen. |
| Bonden |
Ein Verbindungs-Halbleiter-Chip ist kein komplettes Bauelement. Zur Herstellung eines Bauelements z.B. einer LED muss eine Verbindung zu einer elektrischen Quelle über einen hauchdünnen Golddraht hergestellt werden – das Bonden. |
| Charakterisieren |
Verbindungs- und Silizium-Halbleiter werden allesamt anhand komplexer physikalischer Messverfahren auf ihre Qualität getestet. |
| Chip |
Ein sehr kleines Teil eines Halbleiter-Wafers, das zu einem kompletten Bauelement verarbeitet wird. |
| CMOS |
Der komplementäre Metalloxid-Halbleiter (engl. „Complementary Metal Oxide Semiconductor”) gehört zu den wichtigsten, integrierten Schaltkreisen. Die CMOS-Technologie wird für Chips wie Mikroprozessoren, Microcontroller, statische RAMs und andere digitale Logikschaltungen verwendet. Die CMOS-Technologie wird außerdem für eine Vielzahl analoger Schaltkreise genutzt, wie Bildsensoren, Datenumwandler und hoch integrierte Sende-Empfangsgeräte für vielfältige Kommunikationszwecke. |
| Cluster Tool |
Ein System, das mehr als ein Prozessmodul enthält. Dies ist besonders nützlich, wenn eine Reihe von Prozessen in Serie erfolgen soll. Ein Beispiel hierfür ist die Abscheidung eines vielschichtigen Metallfilms, bei dem jede Schicht in einem unterschiedlichen Modul (Kammer) abgeschieden wird. Cluster Tools sorgen für Kosten- und Raumersparnisse, auch wenn alle Prozessmodule identisch sind. |
| CVD |
Chemische Dampfphasenabscheidung (engl. “Chemical Vapor Deposition”). Die Abscheidung dünner Filme (normalerweise Dielektrika/Isolatoren) auf Siliziumscheiben; diese erfolgt, indem die Wafer in eine Gasmischung eingeführt werden, die auf der Wafer-Oberfläche reagiert. Die CVD kann bei mittleren bis hohen Temperaturen in einem Ofen oder CVD-Reaktor erfolgen, in dem die Wafer erhitzt werden, die Reaktorwände jedoch nicht. Bei der plasmagestützten CVD ist keine hohe Temperatur erforderlich, da die Reaktionsgase in ein Plasma eingeführt werden. |
| Detektor |
Ein Verbindungs-Halbleiter, der eingehendes Licht jeder Wellenlänge in elektrische Energie umwandeln kann. Detektoren werden für optische Kommunikationssysteme benötigt. |
| Die |
Der englische Begriff für einen einzelnen Halbleiterchip, pl. engl.: dice |
| Dielektrikum |
Ein Isolator, der Strom nicht leitet, zwischen Metallplatten platziert jedoch ermöglicht, dass diese Platten über elektrische Felder miteinander verbunden sind (dies wird als Kondensatorstruktur bezeichnet). Silizium-Dioxid und Silizium-Nitrid sind beliebte Isolatoren. Zu Erhöhung der Kapazität, also der Speicherleistung, werden Silizium-Dioxid und Nitrid durch Isolatoren ersetzt, die eine höhere dielektrische Konstante (k) haben. Durch die Erhöhung der dielektrischen Konstante wird die Kapazität erhöht. AIXTRON bietet Aluminiumoxid (k=9), Hafniumoxid (k=25) etc. als High-k-dielektrische Schichten an. |
| Dioden |
Ein zweipoliges elektronisches Bauelement, das einen relevanten Stromfluss in nur eine Richtung ermöglicht. Dioden funktionieren normalerweise als Gleichrichter, d.h. sie wandeln Wechsel- in Gleichstrom. |
| Display |
Ein Display, das auch Informations-Display genannt wird, ist ein Gerät zur visuellen Darstellung von Bildern (inklusive Text), die auf vielfältige Weise erfasst, gespeichert und übertragen werden. Die meisten herkömmlichen Displays sind dafür konzipiert, Informationen dynamisch in einem visuellen Medium darzustellen. |
| DRAM |
Der dynamische Arbeitsspeicher “Dynamic Random Access Memory” ist ein Halbleiter-Speicherchip. DRAMs nehmen einen beträchtlichen Prozentsatz des gesamten Halbleitermarktes ein (zwischen 15 und 30%). Daher sind DRAM- Hersteller Großabnehmer für Anlagen. Die DRAM-Produktion findet vor allem in Japan und Korea statt. |
| Endfertigung |
Die Fertigung und der Test der Chips, nachdem der Wafer den Reinraum verlassen hat. Dieser Begriff wird auch in Wafer-Fabs benutzt, um sämtliche Schritte zu bezeichnen, die im Zusammenhang mit der Verbindung zum Front-End-Transistor stehen. |
| Epitaxie |
Das Aufbringen dünner, einzelner Schichten auf ein geeignetes Trägermaterial, auf dem sie als Kristalle wachsen. |
| FeRAM |
Der ferroelektrische Arbeitsspeicher “Ferro-electric Random Access Memory” ist ein nichtflüchtiger Computer-Speicherchip. In seinem Aufbau ähnelt er dem DRAM, der zurzeit in den meisten Hauptspeichern in Computern eingesetzt wird. Der FeRAM hat eine ferroelektrische Schicht, die die Daten nicht flüchtig werden lässt. Obwohl der Markt nichtflüchtiger Speicher zurzeit von Flash RAMs dominiert wird, bietet der FeRAM eine Reihe Vorteile, besonders geringeren Stromverbrauch, höhere Schreibgeschwindigkeit und eine sehr viel höhere Maximalzahl an Schreib/Löschzyklen (übertrifft 1016 für 3,3 V Bauelemente). |
| Flash-Speicher |
Hierbei handelt es sich um einen nichtflüchtigen Computerspeicher, der elektrisch gelöscht und neu programmiert werden kann. Diese Technologie wird vorrangig für Speicherkarten verwendet. |
| Gas Foil Rotation |
Die Wafer-Halter in den MOCVD-Anlagen von AIXTRON drehen sich berührungslos auf Gaskissen und werden über gezielte Gasströmungen angetrieben. |
| Glovebox |
Ein hermetisch abgedichtetes Gehäuse mit armlangen Handschuhen, in die der Bediener schlüpfen kann, um von außen Arbeiten in diesem Gehäuse auszuführen. Diese Gehäuse sind das Herzstück von Anlagen zur Herstellung von Verbindungs-Halbleitern; es wird mit hochreinem Gas, zum Beispiel Stickstoff, gefüllt und darin befindet sich der MOCVD-Reaktor. |
| Halbleiter |
Ein Material wie Silizium, dessen Leitfähigkeit zwischen einem Leiter und einem Isolator liegt. Seine Leitfähigkeit kann verändert werden, indem Fremdkörper wie Bor oder Phosphor hinzugefügt werden. Shunt (Das Ableiten) Gemeint ist hiermit ist das Ableiten von elektrischem Strom mit Hilfe von Leitungen, die in der Regel aus Polysilicon bestehen. |
| Heizung |
Beim MOCVD-Verfahren zur Herstellung von Verbindungs-Halbleitern werden die Ausgangsstoffe, wie Gase, innerhalb des Reaktors auf die Wafer aufgebracht. Damit Kristalle aufwachsen, müssen die Wafer erhitzt werden. Dies geschieht normalerweise mit Lampen oder Heizungssystemen, die auf Hochfrequenz-Induktion beruhen. |
| Integrierter Schaltkreis |
Ein kompletter elektronischer Schaltkreis mit Transistoren und Drähten, die diese Transistoren auf einem Halbleiter-Chip miteinander verbinden (Metallschaltungen). |
| Isolator |
Ein Material, durch das kein elektrischer Strom fließt. In Halbleiter-Chips werden als Isolatoren normalerweise Silizium-Dioxid (Glas) und Silizium-Nitrid (Silizium + Stickstoff) verwendet. In der Halbleiterindustrie wird der Isolator oft auch als Dielektrikum bezeichnet. |
| Kondensatoren |
Ein Schaltkreis-Element, das durch das Einbringen einer Isolierschicht zwischen zwei leitfähigen Schichten entsteht; seine Funktion besteht darin, ein bestimmtes Maß an elektrischer Ladung so lange wie nötig zu speichern. Es handelt sich hierbei um einen sehr wichtigen Bestandteil der Speicherchips. |
| LED |
Steht für “Light Emitting Diode”. Ein Hauptanwendungsbereich von Verbindungs-Halbleitern. Verbindungs-Halbleiter können Licht emittieren, das sehr hell und energiesparend ist. Eine LED hält im Schnitt über 100.000 Stunden, eine normale Glühbirne hingegen nur 8.000 Stunden. |
| Leiter |
Ein Material, durch das elektrischer Strom fließt. |
| Lichtsender |
Lichtsender – zum Beispiel ein Laser oder eine LED – wandeln elektrische Energie in Licht um. Das Gegenteil von einem Lichtsender ist ein Detektor (Lichtempfänger), der am Ende einer Glasfaser oder in einer Solarzelle verwendet wird. |
| Logikchip |
Ein Chip, der Berechnungen durchführt, Entscheidungen trifft oder Ereignisse auslöst. Der Haupt-Chip in einem Computer ist zum Beispiel der Mikroprozessor, der unter anderem mathematische Berechnungen ausführt. |
| LPE |
Eine relative einfache Produktionsmethode für Verbindungs-Halbleiter. Die aufzubringenden Verbindungen werden bei normalem Druck verflüssigt; dann nimmt der Wafer ein Tauchbad in der Flüssigkeit. Vorteil: Man kann sehr schnell sehr dicke Schichten produzieren. Nachteil: Die Schichten lassen sich nicht fein dosieren. Deshalb wird das Verfahren in der Regel nur für schwächere LEDs genutzt. |
| MBE |
Diese Produktionsmethode von Verbindungs-Halbleitern war viele Jahre lang die erste Wahl in der Grundlagenforschung von Physikern, um sehr dünne Schichten zu erzeugen. Die Ausgangsmaterialien befinden sich in Gefäßen innerhalb der Anlage oder des Reaktors und werden dann bei extrem niedrigem Druck – etwa ein Millionstel des normalen atmosphärischen Drucks – verdampft. Vorteil: Der extrem niedrige Druck sorgt gegenüber LPE für eine sehr hohe Halbleiter-Reinheit. Nachteil: Die Erzeugung des Vakuums macht diese Methode am kostspieligsten; die Produktion ist auf kleine Volumina begrenzt. Außerdem lassen sich nicht alle Materialien per MBE-Verfahren herstellen. |
| Mikrometer |
Tausend Mikrometer (Mikrons) sind ein Millimeter. Ein Menschenhaar ist ungefähr 100 Mikrons dick. Ein Transistor in einem modernen Halbleiterprozess hat eine Fläche von ungefähr 4 Mikrons mal 1,5 Mikrons (obwohl Transistoren je nach Zweck sehr unterschiedlich groß sind). In der Regel bezieht sich die Mikronzahl einer Technologie (zum Beispiel 0,25 Mikron-Technologie) auf die Breite des kleinsten Rasters eines Transistors, das Polysilicon-Transistorsteuerelement. |
| MIM |
Eine Metall-Isolator-Metall-Diode entsteht, indem ein dünner Isolator von zwei Metallschichten umgeben wird. Wird eine Spannung auf die beiden Metallschichten ausgeübt, werden Elektronen induziert, die quantenmechanisch von einem Metall zum anderen durch den Isolator tunneln. Damit dies bei geringer Spannung geschieht (1 Volt und weniger), muss der Isolator sehr dünn sein, in der Regel weniger als 50 Angstrom. |
| MOCVD |
Bei dieser Produktionsmethode von Verbindungs-Halbleitern werden die Ausgangsstoffe - metallorganische Verbindungen – in Gase umgewandelt und dann verbunden mit einem Trägergas in den Reaktor eingeführt. Die Umwandlung findet ebenfalls unter reduziertem Druck statt – bei einem Zehntel des normalen atmosphärischen Drucks. Vorteile: Die eingeführten Gase sind so sauber wie beim MBE-Verfahren und lassen sich hervorragend dosieren. MOCVD-Anlagen ermöglichen darüber hinaus die Beschichtung wesentlich größerer Flächen und sind deshalb erste Wahl bei den Herstellern von Halbleitern. MOCVD ist zudem die kostengünstigste Methode. AIXTRON ist Weltmarktführer in dieser Technologie. |
| Nichtflüchtiger Speicher |
Ein Halbleiter-Speicher, dessen Daten auch bei Abschalten des Stroms bestehen bleiben. Das Gegenteil hiervon sind flüchtige Speicher (zum Beispiel DRAMs), bei denen die Informationen verloren gehen, wenn der Chip nicht mit Strom versorgt wird. |
| OVPD |
Die organische Gasphasenabscheidung (engl. "Organic Vapor Phase Deposition”) ist eine Technologie für die Dünnschichtabscheidung von kleinmolekularen, organischen Materialien. Sie macht sich die Vorteile der Gasphasenabscheidung zu Nutze, bei der die Materialien durch ein inaktives Trägergas auf das Substrat aufgebracht werden. |
| OLED |
Die organische Leuchtdiode (engl. “Organic Light Emitting Diode”). Eine OLED ist ein monolithisches Festkörperbauelement, das in der Regel aus einer Reihe organischer dünner Schichten zwischen zwei dünnschichtigen, leitfähigen Elektroden besteht. Die Auswahl der organischen Materialien und die Schichtstruktur bestimmen die Leistungsmerkmale des Bauelements: ausgestrahlte Farbe, Lebensdauer und Energieeffizienz. |
| Periodensystem |
Es ordnet alle natürlichen Elemente hinsichtlich ihrer Atomzahl. Wasserstoff mit einem Atom ist das erste Element. |
| Planetenrotation |
Ein Herstellungsverfahren im Rahmen eines MOCVD-Reaktors, bei dem sich auf einer großen Scheibe mehrere kleine Teller wie Planeten im Weltraum drehen. Die große Scheibe dreht sich ebenfalls. Damit wird ein sehr gleichmäßiges Aufbringen der Verbindungs-Halbleiterschichten auf den Wafer erreicht. AIXTRON nutzt dieses Verfahren als Teil seiner MOCVD-Technologie. |
| Reinraum |
Der Raum, in dem Halbleiterhersteller die gesamte Wafer-Herstellung vornehmen. Staubteilchen und Partikel, die bei der Verarbeitung auf die Wafer fallen und dazu führen können, dass die Schaltkreise nicht funktionieren, werden aus dem Reinraum herausgehalten, indem die Luft gefiltert und der Luftstrom kontrolliert wird. Die Mitarbeiter müssen spezielle Reinraum-Anzüge (Overalls) und Gamaschen über ihrer Straßenkleidung sowie Handschuhe und Gesichtsmasken tragen (Risiko abfallender Hautpartikel und Haare). Normales Papier ist in Reinräumen untersagt – dort darf nur Papier mit wenig Partikeln verwendet werden. |
| Run |
Ein einzelner Produktionslauf bei der Herstellung von Verbindungs-Halbleiterschichten. |
| Silizium |
Ein Element des Periodensystems mit dem chemischen Symbol Si. Silizium ist ein Halbleiter, der für die Herstellung der meisten Transistoren und integrierten Schaltungen verwendet wird. |
| Speicher-Chip |
Ein Chip, der Informationen speichert, die von Logikchips verarbeitet werden. In einem Computer speichern die Speicher-Chips zum Beispiel das Textverarbeitungsprogramm, während es benutzt wird, sowie die einzelnen Buchstaben der Textverarbeitungsdokumente, die gerade bearbeitet werden. Für die meisten Computer werden DRAM-Speicher verwendet. Hinsichtlich der weltweiten Gesamteinnahmen ist dies der wichtigste Speichertyp. |
| Standfläche |
Der Bereich, den eine Anlage in einem Reinraum einnimmt. Dies ist ein wichtiger Aspekt, da die Reinraumfläche teuer ist und die Standfläche einer Anlage daher möglichst klein sein sollte. Halbleiterhersteller interessieren sich für zwei Größen – die Standfläche und die Frontlänge (Länge der Maschinenfront). Die Frontlänge hat Einfluss darauf, wie viele Anlagen in eine Halle passen, wenn alle nebeneinander aufgestellt sind. |
| Steuerelement |
Ein Element eines Transistors, auf das Spannung ausgeübt werden kann, um einen Schaltkreis an- oder auszuschalten. Für den Aufbau eines Steuerelements sind Isoliermaterialien notwendig, um ein elektrisches Feld zu erzeugen. |
| Substrat |
Das Grundmaterial, auf das die Gasmischungen aufgetragen werden. Das Substrat ist eine sehr dünne kristalline Scheibe, die auch als Wafer bezeichnet wird, und aus Galliumarsenid, Saphir oder Silizium besteht. |
| Suszeptor |
Er dient als Auflage für den Wafer bzw. das Substrat. Normalerweise besteht er aus Graphit, um gleichmäßige Temperaturen zu gewährleisten. |
| Trägergas |
Bei der Gasphasenabscheidung, dem Verfahren zur Produktion von Verbindungs-Halbleiterschichten oder Siliziumbauelementen, werden die Ausgangsstoffe in einem Trägergas gelöst und dann in den Reaktor eingeführt. Als Trägergase werden vorrangig Wasserstoff und Stickstoff eingesetzt. Wasserstoff ist in sehr hoher Reinheit herstellbar und Stickstoff ist sehr reaktionsarm. |
| Transistoren |
Transistoren sind elektronische Miniaturschalter. Sie sind die Bausteine des Mikroprozessors, dem Gehirn des Computers. Transistoren haben keine beweglichen Teile und werden über elektrische Signale an- und ausgeschaltet. Die An/Aus- (Binär-) Schaltung von Transistoren erleichtert die von den Mikroprozessoren ausgeführte Arbeit. |
| Verbindungs-Halbleiter |
Diese bestehen aus mehreren Elementen. Sie lassen sich in drei Kategorien einteilen, je nach Gruppe des Periodensystems, der sie zugeordnet sind. Gruppe II/VI besteht aus Verbindungen wie Zinkselenid, Gruppe IV-IV aus Silizium-Germanium-Verbindungen oder Siliziumkarbid und die Gruppe III/V, die aufgrund ihrer zahlreichen Einsatzgebiete bevorzugt eingesetzt wird, aus Galliumarsenid, Indiumphosphid, Galliumnitrid oder Verbindungen aus drei oder vier verschiedenen Elementen. Verbindungs-Halbleiter haben gegenüber einfachen Halbleitern aus einem Element mehrere Vorteile. Diese Bausteine sind sehr schnell und einige arbeiten sogar bei sehr hohen Temperaturen. Sie haben außerdem gute optoelektronische Eigenschaften. Sie wandeln Energie in Licht und Laserstrahlen um oder detektieren Licht, produzieren daraus also Energie. Bei gleicher Leistung verbrauchen sie weniger Energie als Siliziumchips. |
| VPE |
Hierbei handelt es sich um ein älteres, bewährtes Verfahren zur Herstellung von Verbindungs-Halbleitern. Im Gegensatz zum MOCVD-Verfahren werden bei diesem Gasphasenprozess anorganische Stoffe als Ausgangsmaterialien verwendet. Die Methode erlaubt das saubere Auftragen sehr dicker und reiner Schichten. Allerdings können nicht alle Materialien mit diesem Verfahren hergestellt werden. AIXTRON liefert solche Anlagen für Nischenanwendungen. Vor kurzem hat diese Methode (die auch als HVPE – Hydrid VPE bezeichnet wird) viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen, da hierdurch hochqualitative Galliumnitridsubstrate, so genannte Templates, hergestellt werden können. |
| Wafer |
Der Fachterminus für das runde Substratmaterial, eine dünne Scheibe, auf die die Gasmischungen im Reaktor aufgetragen werden. Wafer haben normalerweise einen Durchmesser von 2, 4, 6, 8 oder 12 Zoll. |
| Wasserstoff |
Er lässt sich in hoher Reinheit herstellen und dient häufig als Trägergas in der MOCVD-Technologie. |
| Wolfram |
Mit diesem Metall werden Metalldrähte miteinander oder Bauelemente in integrierten Schaltungen verbunden. |
| Zwei-Zoll-Wafer |
Wafer dieser Größe werden derzeit am häufigsten als Basis für Verbindungs-Halbleiter verwendet. Sie reichen für die Herstellung von 15.000 Chips. |
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