Die Photolithografie als Grundlage der Halbleitertechnik


Die Photolithographie ist eine der zentralen Methoden der Halbleiter- und Mikrosystemtechnik zur Herstellung von integrierten Schaltungen und weiteren Produkten. Es geht darum, in mehreren Schichten die komplette Schaltung z.B. eines Speicher-Schaltkreises auf einer Siliziumplatte (Substrat, grün) aufzubringen. Es wird Schicht für Schicht nach folgendem Verfahren vorgegangen:

Photolithographie: Schritte

Auf dem Substrat oder den bis dahin erzeugten Schichten wird eine Funktionsschicht, z.B. eine Leiterbahn, ein Widerstand oder eine Halbleiter aufgebracht. Darüber kommt ein lichtempfindlicher Fotolack. (1)
Darauf wird mit Hilfe eines Belichtungsprozesses das Bild einer Fotomaske auf den Lack übertragen. (2)
Anschließend werden die belichteten Stellen des Fotolacks aufgelöst (3)
So entsteht eine lithografische Maske, die die weitere Bearbeitung durch chemische und physikalische Prozesse (4) (5) ermöglicht, etwa das Einbringen von Material in die offenen Fenster oder das Ätzen von Vertiefungen unter den offenen Fenstern. (Wikipedia)

So entstehen durch mehrfache Anwendung dieses Prozesses funktionsfähige Schaltungen z.B. mit etwa folgendem Aussehen:

Aufnahme einer Integrierten Schaltung mit einen Zeiss Elektronenmikroskop CC BY-NC-ND 2.0 Deed

Die entstehenden Leiterbahnen sind heute um die 10 nm breit.
1 Nanometer = 0,000000001 Metern = 0,000001 Millimeter)

Integrated Circuit - CC BY-NC-ND 2.0 Deed

So ist es heute möglich, auf einer microSD Karte mit einer Grösse von lediglich 11mm x 15mm x 1mm einen Speicher mit
1 TB ( = 1.000.000.000.000 Bytes)
unterzubringen.

Ohne Lithographie kein Halbleiter.
Ohne Halbleiter kein Internet.
Ohne Simon Schmid keine Lithographie?

Aber:
Vergessen wir nicht die Generationen von Ingenieuren dazwischen