stefan m. gergely

ist die Planartechnik. Sie besteht im wesentlichen aus einer Folge
von drei Prozessen- Oxidation, Ätzung und Diffusion: Eine Siliziumscheibe
wird zunächst an der Oberfläche oxidiert (die dabei
entstehende Schicht aus Siliziumdioxid wirkt als Isolator) und hierauf
mit einem lichtempfindlichen Polymermaterial überzogen. Nun
kann man durch gezieltes Belichten ein bestimmtes Muster auf der
Polymerschicht abbilden - eine Technik, die im Druckereigewerbe
als Photolithographie verbreitet ist. Die Abdeckung der Halbleiterschicht
mit dem Polymer hat den Sinn, dort, wo belichtet wurde, gegenüber
bestimmten Chemikalien empfindlich zu machen. So gelingt
es, an vorgegebenen Stellen die Polymerschicht abzuätzen.
Um die Polymerschicht geht es dabei gar nicht, sondern um die an
manchen Stellen freigelegte Oxidschicht. Mit anderen Chemikalien,
die den polymeren Stoff nicht angreifen, kann man in der Folge
auch das Oxid abätzen und die darunter liegende Halbleiterschicht
freilegen. So erhalten wir ein Oberflächenmuster, bei welchem an
einigen Stellen Silizium zutage tritt, an anderen aber die Schutzschicht
bestehen bleibt. Nun werden chemische Elemente in die Siliziumoberfläche
eindiffundiert, man sagt, der Halbleiter wird »dotiert«.
Je nachdem, ob man beispielsweise Phosphor oder Bor eindiffundieren
läßt, erhält man Transistoren vom n- bzw. vom p-Typ.
Dieser Prozeß kann natürlich mehrfach wiederholt werden.
Anfänglich wurde die Methode bloß verwendet, um eine große Anzahl
von Transistoren auf einer Siliziumscheibe anzufertigen. Die
Scheibe wurde dann in einzelne »chips« (englische Bezeichnung
für Schnittchen) zerschnitten, wobei jeder Chip einem Transistor
entsprach. Nun mußten nur mehr die entsprechenden Kontakte
montiert werden.
Der Planarprozeß wurde im Jahre 1959 erstmals kommerziell verwertet.
Die Umsetzung des Transistorprinzips in die Massenfertigung
hatte also elf Jahre gedauert. Damit begann aber gleichzeitig
die erste Etappe eines Preisverfalls, der heute noch nicht zu Ende
ist: 1957 bis 1963 sank der Preis für Siliziumtransistoren auf ein
Achtel.
Die entscheidende Bedeutung des Planarprozesses lag nicht so sehr
in einer verbesserten Herstellungsmethode für Transistoren, sondern
vor allem in der Tatsache, daß er den nächsten Schritt in der
Halbleiterfertigung ermöglichte - den integrierten Schaltkreis (Integrated
Circuit, abgekürzt IC).
Rückblickend gesehen, erscheint die Entwicklung logisch:
Da es mit der Planartechnik möglich war, Transistoren und andere
elektronische Bauelemente in großen Mengen billig herzustellen,
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