Prüfungsschwerpunkte Mikrotechnologien

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ThatGuy
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Prüfungsschwerpunkte Mikrotechnologien

Beitrag von ThatGuy » 17.01.2012 15:35

Würde direkt mal einen Thread für die von Prof. Bartha in der heutigen Vorlesung genannten Prüfungsschwerpunkte aufmachen. Habe mir eine Reihe der Beispielfragen und Schwerpunktthemen notiert, ggf. können andere noch etwas ergänzen.

Beispielfragen:
  • Was unterscheidet Positiv- und Negativfotolack? Welche Bestandteile finden sich in Fotolacken?
  • Welche Prozesse spielen bei der Entwicklung eine Rolle?
  • Was versteht man unter einer Hartmaske?
  • Wie verhindert man Partikel auf einer Maske?
  • Welche Oberflächenebenheit ist für den Lithografieprozess notwendig?
  • Woraus ergibt sich die Planarität beim CMP-Prozess?
  • Mindestdicke für Ätzprozesse
  • Effekte bei Mehrfachoxidation
  • Welche Arten von Waferdefekten gibt es?
  • Abscheideprozesse/Dünnschichtverfahren (CVD, PVD, ALD, Sputtern), Kantenbedeckung
  • Was sind Millersche Indizes?
  • Gitterstruktur von Silizium
  • (Vergleich der) Kristallziehverfahren Czochalski-/Floating-Zone-Verfahren
  • Was ist ein SOI-Wafer? Welche drei Herstellungsverfahren gibt es dafür?
  • Welche Verfahren zur Analyse von Filmdicken/chemischer Zusammensetzung/Schichtwiderstand/Struktur/Kristallorientierung gibt es?
  • Arrhenius-Beziehung bei thermisch aktivierten Prozessen (evtl. mit Berechnung)
[EDIT]
  • Welche Prozessschritte sind zur Herstellung einer vorgegebenen Halbleiterstruktur erforderlich (Prozessabfolge nennen und begründen)?
Zuletzt geändert von ThatGuy am 01.02.2012 10:03, insgesamt 1-mal geändert.

blubberblubb
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Re: Prüfungsschwerpunkte Mikrotechnologien

Beitrag von blubberblubb » 18.01.2012 20:29

Reihenfolge der Verfahren die eine gute Kantenkonformität gewährleisten.

VG

Jumbonaut
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Re: Prüfungsschwerpunkte Mikrotechnologien

Beitrag von Jumbonaut » 01.02.2012 10:23

Und wo ist nun die Kantenbedeckung am größten? Bzw. kann irgendwer die Reihenfolge beginnend mit der größten mal nennen?

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ThatGuy
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Re: Prüfungsschwerpunkte Mikrotechnologien

Beitrag von ThatGuy » 01.02.2012 15:20

Atomlagenabscheidung (ALD) liefert auf der gesamten Oberfläche eine sehr einheitliche Bedeckung, d.h. horizontale und vertikale Schichtdicke sind gleich und die Kantenbedeckung (step coverage, Verhältnis von vertikaler zu horizontaler Dicke) ist 1.

Bei chemischer Gasphasenabscheidung (CVD) ist meist die horizontale Schichtdicke größer und die Kantenbedeckung damit <1, man bekommt aber durchaus auch konforme Kantenprofile damit hin.

Wesentlich schlechter sind prinzipbedingt physikalische Abscheideverfahren (PVD) wie Elektronenstrahlverdampfen und Sputtern, da hier Feststoffe auf die Oberfläche geschossen werden und sich die Atome im Wesentlichen auf Flächen senkrecht zur Beschussrichtung ablagern.

(steht auf den Seiten 234f im Vorlesungsskript bzw. dem Folien-Gesamtwerk)

Flow
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Re: Prüfungsschwerpunkte Mikrotechnologien

Beitrag von Flow » 04.02.2012 13:29

was sind denn effekte bei Mehrfachoxidation? dazu hab ich im skript und im netz nichts gefunden.
und wie werden partikel auf der maske verhindert?

Seitz
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Re: Prüfungsschwerpunkte Mikrotechnologien

Beitrag von Seitz » 04.02.2012 14:27

Flow hat geschrieben:was sind denn effekte bei Mehrfachoxidation? dazu hab ich im skript und im netz nichts gefunden.
und wie werden partikel auf der maske verhindert?
Mehrfachoxidation findest du im Skript wenn du dir anschaust was passiert wenn du Materialien länger Sauerstoff aussetzt. Es bildet sich dann die dir bekannte Oxidschicht (bei SI -> SiO2). Dadurch wird der Sauerstofftransport an die Grenzschicht Si/SiO2 behindert und die Reaktion verlangsamt. Je Dicker die Schicht, desto langsamer die Reaktion.

Und Partikel auf der maske verhinderst du durch eine sogenanntes Pellikel (ne Schutzfolie). Außerdem werden alle Arbeiten im Reinraum ausgeführt:
-Spezielle Luftfilter
-Reinraumkleidung
-Ständiges Reinigen der Materialien nach Prozessen
-Geschultes Personal

Flow
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Re: Prüfungsschwerpunkte Mikrotechnologien

Beitrag von Flow » 05.02.2012 17:12

ok, danke.
dann hätte ich jetzt noch eine frage zur Seite 234 zu step und bottom coverage. aus der sikzze geht mir nicht ganz hervor, welche ausmaße mit A und B gemeint sind. und was sind step und bottom coverage? bei letzterem hätte ich ja gedacht, die bedeckungshöhe auf dem boden einer strucktur, aber das andere?

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ThatGuy
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Re: Prüfungsschwerpunkte Mikrotechnologien

Beitrag von ThatGuy » 05.02.2012 17:40

Flow hat geschrieben:aus der sikzze geht mir nicht ganz hervor, welche ausmaße mit A und B gemeint sind. und was sind step und bottom coverage? bei letzterem hätte ich ja gedacht, die bedeckungshöhe auf dem boden einer strucktur, aber das andere?
Ist die Frage ernst gemeint? In meinen Augen ist die Skizze ziemlich eindeutig bzw. ich hatte es ja oben bereits im Groben erwähnt. A ist die vertikale Schichtdicke und B die horizontale Schichtdicke am Boden der dargestellten Struktur, H dagegen ist die horizontale Schichtdicke an der Oberfläche. Das Verhältnis A/H ist dann die Kantenbedeckung (step coverage) und B/H die Bodenbedeckung (bottom coverage). Man könnte sich jetzt lediglich darüber Streiten, wo man die Dicke A bei tieferen Strukturen ansetzt.

Seitz
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Re: Prüfungsschwerpunkte Mikrotechnologien

Beitrag von Seitz » 05.02.2012 19:26

joa einfach mal in die skizze schaun <.< ^^

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Re: Prüfungsschwerpunkte Mikrotechnologien

Beitrag von Lyra » 11.02.2012 14:52

Was genau ist mit Prozesse bei Entwicklung gemeint? Die bei der Lithographie (Folie 44 aus der Zusammenfassung)?
Wo finde ich die benötigte Oberflächenebenheit des Lithigraphieprozesses und wo die Mindestdicke für Ätzprozesse? Ich habe nur eine normale Ätzrate von 100-1000 nm/min gefunden, muss ich hieraus auf die Mindestdicke schließen?

Wäre schön, wenn mir jemand weiter helfen könnte!

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Re: Prüfungsschwerpunkte Mikrotechnologien

Beitrag von Gerrit » 11.02.2012 23:00

Genau diese drei Fragen haben mich auch stutzig gemacht.

Ich vermute auch, dass es sich bei der Entwicklung um die der Lithografie handelt. Zu nennen wären dann wohl Belichtungsdauer und Belichtungsart.
Es könnte natürlich auch der Gesamtprozess der Waferherstellung gemeint sein - angefangen beim unreinen, polykristallinen Silizium.

Erstmal denke ich, dass die Frage nach der Mindestdicke bei Ätzprozessen qualitativ zu beantworten ist, denn irgendwelche festen Werte habe ich im Skript auch nicht gefunden.
Unklar ist auch, welche Dicke überhaupt gemeint ist.
Die minimale Maskendicke z.B. hängt von der Selektivität und der Tiefe es zu ätzenden Profils ab. Die Maske darf schließlich nicht vor Erreichen der Solltiefe weggeätzt sein.

Was die für den Lithografieprozess benötigte Oberflächenebenheit angeht habe muss ich auch passen.

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Re: Prüfungsschwerpunkte Mikrotechnologien

Beitrag von Seitz » 12.02.2012 00:22

Zunächsteinmal zur Folie 44.
Hier geht es um den Belichtungsprozess und wie im allgemeinen die Fotoresistschicht erzeugt und anschließend belichtet wird. (Einfach ne Visualisierung)

Mindestdicke für Ätzprozesse 2um bei Nassätzen 3um bei Trockenaetzverfahren.
Das steht nur im übertragenen Sinne da. Ich würde im Zweifelsfall den Prüfer fragen ob das hier so hinkommt weil darüber nichts genaues gesagt wurde.

Oberflächenebenheit hab ich nicht gefunden die einzige Angabe die gemacht wird ist die das es sehr eben sein muss da es sonst zu ungleichmäßigen Ätzprofilen kommt. Was dann passiert sollte jedem klar sein.

EDIT: Der Grund für die 2um Mindestdicke ist das Quellen des Photolacks. (Siehe Skript)

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Re: Prüfungsschwerpunkte Mikrotechnologien

Beitrag von fisheess » 12.02.2012 18:43

Ich denke die notewendige Oberflächenebenheit sollte +-5nm pro 1um dicke sein. Steht bei Spin Coating in den Lithographieprozessen

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