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Grundlagen & Materialien
Grundlagen
Der Atombau
Das Periodensystem der Elemente
Chemische Bindungen
Leiter – Nichtleiter – Halbleiter
Dotieren: n- und p-Halbleiter
Der p-n-Übergang
Transistoren und Speicher
Waferherstellung
Silicium
Herstellung von Rohsilicium
Herstellung des Einkristalls
Der Wafer
Reinraum
Personal im Reinraum
Aufbau und Versorgung des Reinraums
Fertigungsbereich und Waferlogistik
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Plasma, der 4. Aggregatzustand
CVD-Verfahren
PVD-Verfahren
Lithografie
Belichten und Belacken
Belichtungsverfahren
Der Fotolack
Entwickeln und Kontrolle
Maskentechnik
Optical Proximity Correction (OPC)
DUV vs. EUV
EUV-Anlagentechnik
Nasschemie
Ätztechnik allgemein
Nassätzen
Scheibenreinigung
Trockenätzen
Übersicht
Trockenätzverfahren
Anlagentechnik (Reaktortypen)
Ätzen von Verbindungshalbleitern und High-k-Materialien
Dotiertechniken
Diffusion
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Anforderungen an die Metallisierung
Aluminiumtechnologie
Kupfertechnologie
Der Metall-Halbleiter-Kontakt
Chemisch-Mechanisches Polieren (CMP)
Mehrlagenverdrahtung
Messtechnik
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Partikelmessung
CD-Messung
Overlay-Messung
Back-End & Test
Wafertest
Der Wafertest
Finaler Test und Binning
Montage
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Die Attach
Bonding
Verkapselung
Advanced Packaging / 3D-Integration
Grenzen der klassischen Integration
Through-Silicon Via (TSV)
2.5D-Integration: Der Interposer
3D-Stacking
Chiplets & heterogene Integration
Anwendungsfelder & Ausblick
Zuverlässigkeit
ESD-Schutzstrukturen
Elektromigration, TDDB und NBTI/PBTI
Burn-in und HTOL-Tests
Automotive-, Militär- und Weltraumqualifikation
Bauelemente & Anwendungen
Bauelemente
Dioden
Zener- und Avalanche-Diode
Die Schottky-Diode
Die Tunneldiode
Thyristor und Triac
Feldeffekttransistoren
FET-Familien im Überblick
Aufbau eines n-Kanal-FET
Aufbau eines FinFET
Der Sperrschicht-FET (JFET)
Der Metall-Halbleiter-FET (MESFET)
Bipolartransistoren
Aufbau eines npn-Transistors
Kennlinien und Transistorgleichungen
Leistungsbauelemente
Si-Leistungsbauelemente (Power-MOSFET, IGBT)
Technologievergleich
CMOS vs. Bipolar
Bulk vs. SOI
Digitaltechnik
Grundlagen der Digitallogik
Vom Transistor zum Gatter
Der CMOS-Fertigungsablauf
Arithmetik-Schaltungen: Addierer und Multiplizierer
Sequentielle Logik: Flip-Flops, Latches und Taktbäume
Statische Timing-Analyse: Setup- und Hold-Zeit
Statische und dynamische Leistungsaufnahme, Leckströme
Klassische Speicherzellen
Die SRAM-Zelle
Die DRAM-Zelle
DRAM-Fertigung: der Trench-Kondensator-Prozess
Die Flash-Speicherzelle
Speichertechnologien der Zukunft
Warum neue Speichertechnologien?
MRAM – Magnetoresistive RAM
ReRAM – Resistive RAM
PCM – Phase-Change Memory
Vergleich & Einordnung
EDA & Layout
Schaltungslayouts
Design Rules
Layout versus Schematic (LVS)
Prozessorarchitektur
Aufbau eines Prozessors
Steuerwerk und Befehlsausführung
CPU vs. GPU
FPGA vs. ASIC: Syntheseablauf und HDL
Analog-/Mixed-Signal-Design
Operationsverstärker
ADC-Architekturen
DAC-Architekturen
Bandgap-Referenzen
Komparatoren
PLL – Phase-Locked Loop
Spannungsregler: LDO und Schaltregler
Rauschen in Halbleiterbauelementen
Optoelektronik & Photonik
Grundlagen der Optoelektronik
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Das Mikrofon und der Drucksensor
DRIE: Deep Reactive Ion Etching
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Grundlagen & Materialien
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Optoelektronik
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Halbleiterindustrie & Ökosystem
Geschichte
Vom PNP zum CMOS: Warum die Halbleiterlogik ihren eigenen Weg ging
Pioniere der Halbleitertechnik
Die Geschichte der LED
Warum die blaue LED so schwierig war
EUV-Lithografie – die schwierigste Maschine der Welt?
Moores Gesetz – und warum es immer schwieriger wird
Die wichtigsten Halbleitermaterialien
Der Wettlauf um den kleinsten Transistor
Die Entwicklung des Mikroprozessors
Die Geschichte der Chipfertigung
Die Geschichte der Halbleiterspeicher
Vom Germanium zum Silicium
Die Geschichte des FET
Warum gibt es eigentlich n- und p-Kanal?
Wie Taiwan zur Chip-Weltmacht wurde
Mikrochips hinter dem Eisernen Vorhang: Die Geschichte der DDR-Halbleiterindustrie
Vom Bonddraht zum Chiplet: Die Geschichte des Packaging
Wie aus acht Ingenieuren das Silicon Valley entstand
Zwei Erfinder, eine Idee: Die Geburt des integrierten Schaltkreises
Vom 3D-Beschleuniger zum KI-Prozessor: Die Geschichte der GPU
Von Bell Labs bis zur Solarindustrie: Die Geschichte der Siliciumsolarzelle
Die Geschichte des Halbleiterlasers: Vom Labor zum Internet
Vom CCD zum CMOS-Sensor: Wie Silicium die Fotografie veränderte
Immer größere Wafer: Warum sich 300 Millimeter durchsetzten
Der Kampf um den Speicherchip: Japan, Korea und die USA
Vom Gleichrichter zu SiC und GaN: Die Geschichte der Leistungshalbleiter
Der vergessene europäische Transistor: der „Transistron“
Die Geschichte des Bipolartransistors
Chipdesign und EDA: Wie aus handgezeichneten Layouts Milliarden Transistoren wurden
Jenseits von Silicium: Die Geschichte der Verbindungshalbleiter
Von Fairchild bis TSMC: Die Geschichte der Halbleiterunternehmen
Die Maschinen hinter dem Chip: Die Geschichte der Halbleiterausrüster
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