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Über das MPG HLL
Häufig gestellte Fragen

 

 

     
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  Warum ist unser Reinraum überwiegend gelb beleuchtet?
       
  Bei der Fotolithographie wird der Wafer zunächst mit lichtempfindlichem Lack beschichtet, um im sogenannten Maskaligner belichtet zu werden. Dies ist eine der empfindlichsten Arbeiten im Fertigungsprozess, die höchste Präzision und Konzentration erfordert. Maske und Wafer müssen auf wenige zehntausendstel Millimeter genau zueinander justiert werden.   Photo of MPG HLL cleanroom with different types of illuminations
  UV-Strahlung belichtet die gewünschten Strukturen des Layouts in den Lack. Die belichteten Stellen werden später in einem Entwicklungsprozess geöffnet. Diese photochemische Bearbeitung ist der Grund für die gelbe Beleuchtung: Der Fotolack ist unempfindlich gegen das Licht, das genau dieser Wellenlänge entspricht.  
         
         
  Eine der am häufigsten gestellten Fragen lautet:  
         
  Warum kann unsere Fertigung auf Basis ultra-reinen Silizium-Ausgangsmaterials nicht von konventionellen Chipherstellern übernommen werden?   Photo of wafer boats containing wafers to be inserted into a MPG HLL furnace  
     
  Unser Fertigungsprozess unterscheidet sich grundsätzlich von dem in der konventionellen Halbleiterindustrie. Ein direkter Transfer oder die Anpassung von Fertigungsstandards der elektronischen Industrie ist ganz und gar unmöglich: Das Herstellen von Detektor Prototypen für die physikalische Grundlagenforschung durch Experimente ist nur mit äußersten Bemühungen und einem außerordentlich hohen Zeitaufwand möglich.
     
  Hier sind die vier guten Gründe im einzelnen:  
     
         
I     Reinheit      
         
  Die Reinheit des von uns verwendeten Siliciums ist 1000 Mal höher als die des in der Halbleiterindustrie verwendeten. Daher ist es oberste Priorität, die absolute Reinheit dieses Ausgansmaterials in allen bis zu 500 Fertigungsstufen beizubehalten. Dies wiederum erfordert eine außergewöhnlich hohen Reinigungsaufwand im Bereich des Reinraums, der Fertigungsmaschinen und der in allen Fertigungsstufen verwendeten Chemikalien – ebenso wie minutiöse Reinigungsprozeduren vor und nach jeder Fertigungsstufe. Photo of a MPG HLL eRosita chip inspection  
       
         
II   Elektronik auf beiden Waferseiten      
         
  Im Gegensatz zu konventionellen Halbleiterherstellern, profitieren wir von der Doppelseitigkeit des Herstellungsprozesses, d.h. wir bringen auf beiden Wafer Seiten elektronische Strukturen auf. Dem entsprechend kann der einzelne Wafer während des gesamten Fertigungsprozesses nur am schmalen wohl definierten Randbereich befestigt und gehandhabt werden. Es war daher für uns unumgänglich, Roboter und Fertigungsgeräte zu entwickeln, die diesen Anforderungen Rechnung tragen.   Photo of the a MPG HLL silicon wafer being inspected before processing  
         
         
III   Große Oberflächen      
         
  Die von uns doppelseitig auf einem Wafer (monolithisch) angebrachten Schaltkreise können eine Oberfläche bis zu 100 cm² aufweisen. Diese Dimensionen erfordern die ständige Produktionsüberwachung mit Hilfe Datenbank gestützter optischer Inspektionen: Vor und nach jedem der bis zu 500 einzelnen Produktionsschritte wird jeder einzelne Wafer spektroskopisch auf Unreinheiten oder Defekte untersucht. Diese aufwändigen Inspektionen decken fast die Hälfte des Produktionszeitraums ab – im Laufe eines rezenten Projektes sind das typischerweise etwa fünf von zehn Monaten.   Photo of the MPG HLL XMM Charge Coupled Device  
         
         
IV   Integration von Auslese-Elektronik in die Bauelemente-Fertigung  
         
  Um auch zukünftig unsere Produktion optimieren zu können, streben wir an, voll abgereicherte, d. h. doppelseitig sensitive Bauelemente mit niedrigem Leckstrom unter strahlungsresistenten Betriebsbedingungen herzustellen. Bei uns wird dies nicht zwangsläufig zur Miniaturisierung der Maß stäbe führen, wie es im Bereich der konventionellen Chiphersteller bereits Standard ist.   Photo of MPG HLL DEPFET pixel matrixes and integrated readout electronics  
     
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Photo of the MPG HLL cleanroom data-based monitoring system inspection