Siliziumhalbleiter

Die Elektronikbranche hat sich in den letzten Jahren mithilfe von Siliziumhalbleitern, Datenspeicherung, RAM, IC und HF-Filtertechnologie rasant weiterentwickelt, und die Steigerungsraten folgen dem Mooreschen Gesetz. Diese kleinen Geräte sind das Herzstück vieler fortschrittlicher funktionaler Apparate, die in der Kommunikation, der Computertechnik, der Unterhaltungselektronik, im Automobilbau und in der modernen Elektronik für medizinische, industrielle und staatlicher Anwendungen eingesetzt werden. Bei den meisten dieser Geräte kommen mehrere Dünnschichten auf Siliziumwafer-Substraten zum Einsatz. Röntgenmetrologische Geräte für Wafer sind ein integraler Bestandteil jeder Siliziumhalbleiterfabrikation und dienen zur Überwachung und Steuerung wichtiger Geräteparameter.

Die üblichen in modernen Dünnschichtgeräten eingesetzten Materialien sind Halbleiter, Metalllegierungen, Dielektrika und Polymere mit einer Dicke von wenigen Mikron bis hin zu Monolayerschichten. Für das Verständnis, die Verbesserung und den Entwurf neuer Geräte müssen in jeder Phase des mehrstufigen Fertigungsprozesses die maßgeblichen Dünnschichteigenschaften wie Schichtdicke, kristallographische Phase und Legierungszusammensetzung, Dehnung, Kristallinität, Dichte und Grenzflächenmorphologie gemessen werden. Das stellt die Röntgenmetrologie, die zur Steuerung des Fertigungsprozesses eingesetzt werden, vor erhebliche Herausforderungen. Die Geräte müssen mit den Entwicklungen Schritt halten und immer strengere Anforderungen an die Halbleiterwafer-Messtechnik erfüllen.