IC-Technologie

Die folgende kurze Beschreibung der Technologie der integrierten Schaltkreise soll nur exemplarisch an einer einfachen Integrationstechnik zeigen, wie integrierte Schaltkreise hergestellt werden können. Da sich die Herstellungsverfahren zur Zeit sehr schnell weiterentwickeln, kann in diesem Rahmen keine erschöpfende Darstellung aller heute existierenden Technologien gegeben werden. Der interessierte Leser sei auf die einschlägige Fachliteratur hingewiesen.

Herstellung eines integrierten PMOS-Transistors

Folgende Abbildung zeigt den Aufbau eines PMOS-Transistors. In das n-leitende Silizium sind zwei p-dotierte Zonen (Source,Drain) eingebracht. In der Mitte liegt, isoliert durch SiO₂ das Gate. Angenommen am Gate liegt gegen die Source betrachtet, ein negatives Potential. Dadurch werden im Kanal unter dem Gate positive Ladungsträger (Löcher) angesammelt und ein p-leitender Kanal entsteht zwischen Source und Drain - der Transistor ist eingeschaltet.

PMOS-Transistor

Die Herstellung von integrierten Schaltungen läuft in mehreren Stufen ab. Ausgehend von einem n-dotierten Grundmaterial wird das n-Silizium mit einer Oxidschicht überzogen. In diese Oxidschicht werden mit Hilfe von fotolithographischen Techniken an jenen Stellen Löcher geätzt, an denen p-dotierte Zonen entstehen sollen. Das freigelegte Silizium wird nun über einen thermischen Diffusionsprozess mit Bor dotiert, so dass an diesen Stellen p-leitende Zonen entstehen (Source und Drain). Im nächsten Schritt wird der gesamte Kristall wieder oxidiert und es werden in die Oxidschicht Löcher für die Metallisierung geätzt. Bei der Metallisierung wird normalerweise Aluminium verwendet das in Form der die einzelnen Transistoren verbindenden Leiterbahnen aufgedampft wird. Nach der Metallisierung wird der Wafer zerschnitten und die einzelnen Bauelemente auf ihre Funktionstüchtigkeit überprüft. Die funktionierenden Bauteile werden nun im letzten Schritt in Gehäuse gegossen.