Submikrometertechnik

Sụbmikrometertechnik,

 

Sụbmikrontechnik, Mikroelektronik: Gesamtheit der wissenschaftlichen Grundlagen und praktischen Maßnahmen für die Großserienproduktion höchst- bis ultrahochintegrierter (VLSI bis ULSI) Schaltungen mit Strukturen deutlich unter einem Mikrometer (1 μm). Das angestrebte - und bis etwa um das Jahr 2000 für erreichbar gehaltene - Ziel ist dabei die Produktion des »1-Gbit-Chips«, eines dynamischen RAM mit etwa 1 Mrd. Speicherelementen (1 Gbit = 1 Gigabit = 2³⁰ bit ≈ 1 Mrd. bit). Ein solcher Speicherbaustein wäre in der Lage, die gleiche Informationsmenge aufzunehmen wie etwa 100 000 mit doppeltem Zeilenabstand beschriebene Schreibmaschinenseiten oder ein zwanzigbändiges Lexikon. Seit 1986 werden Speicherchips mit 1 Mbit in Großserien gefertigt, seit 1989 mit 4 Mbit und seit 1992 mit 16 Mbit (»Megabit-Chips«; 1 Megabit = 1 Mbit = 2²⁰ bit ≈ 1 Mio. bit); der 64-Mbit-Chip befindet sich in einem weit fortgeschrittenen Entwicklungsstadium. Die Zeit, die benötigt wird, um den ganzen Inhalt eines 16-Mbit-Chips zu lesen, beträgt etwa 0,04 Sekunden. Bereits der 16-Mbit-Chip hat kleinste Strukturen von nur etwa 0,5 μm. Nach heutigem Kenntnisstand dürften beim 4-Gbit-Chip mit feinsten Strukturen von etwa 0,13 μm und einer Gesamtfläche von etwa 450 mm² die Grenzen der gegenwärtigen Siliciumtechnologie erreicht werden. Die Grenzbereiche, in die man dabei vordringt, sind zum Teil grundsätzlicher Natur und durch physikalische Gesetze (z. B. bei der Lithographie) und durch Werkstoffeigenschaften (Isolationsschichten) gegeben, zum Teil beruhen sie auf den mit der Erreichbarkeit der gewünschten Bauelemente-, Schaltkreis- und Systemfunktionen und der Entwicklung der erforderlichen Fertigungsprozesse verbundenen praktischen Problemen.