KUNSTSTOFFE Kunststoffe = Plastik = Polymere = Makromoleküle Monomere

Präsentation zum Thema: "KUNSTSTOFFE Kunststoffe = Plastik = Polymere = Makromoleküle Monomere"—  Präsentation transkript:

1 KUNSTSTOFFE Kunststoffe = Plastik = Polymere = Makromoleküle Monomere
Perle (Baustein) Polymer Perlenkette n > 1000 Makromolekulare Chemie

2 DIE VERSUCHE 1. Solarzellen Wie funktioniert eine
organische Solarzelle? 2. Photoresists Wie stelle ich winzig kleine Transistoren her? Makromolekulare Chemie

3 C#Nat-Fortbildung, Bayreuth, 04. Dezember 2002
PHOTOLITHOGRAPHIE - MIT LICHT SCHREIBEN - P. Strohriegl Makromolekulare Chemie I Universität Bayreuth

4 PHOTOLITOGRAPHIE Lithographie: mit dem Stein schreiben
Photoresist Kunststoffplatte Cu-Schicht Lithographie: mit dem Stein schreiben Photolithographie: mit Licht schreiben Photoresist: Material, das beim Belichten seine Löslichkeit ändert Makromolekulare Chemie

5 PHOTOLITOGRAPHIE Photoresist Cu-Schicht Kunststoffplatte
Makromolekulare Chemie

6 PHOTOLITOGRAPHIE löslich unlöslich HCl/H2O2 Natronlauge Aceton
Makromolekulare Chemie

7 POSITIV-PHOTORESIST - DIE CHEMIE -
Der Photoresist besteht aus 2 Komponenten Komponente 1: Polymer (Novolac) Makromolekulare Chemie

8 POSITIV-PHOTORESIST - DIE CHEMIE
Komponente 2: Photoaktives Material UV-Licht Molekül I Molekül II unpolar polar in Natronlauge unlöslich in Natronlauge löslich Makromolekulare Chemie

9 VOM EINKRISTALL ZUR SCHEIBE (WAFER)
Arbeitsschritte Sägen Kanten verrunden Schleifen/Läppen Ätzen Polieren Reinigen Wacker Siltronic Makromolekulare Chemie

10 VOM SILICIUM - WAFER ZUM MIKROPROZESSOR
Hoechst High Chem Magazin Ein Silicium Wafer enthält mehrere hundert Mikroprozessoren! Jeder Prozessor enthält eine unvorstellbar große Zahl an Bauelementen! Makromolekulare Chemie

11 MIKROPROZESSOREN ... Der Mikroprozessor ist das Herzstück eines PC
... extrem hohe Rechenleistung durch Miniaturisierung ... Pentium 4: 42 Millionen Transistoren Makromolekulare Chemie

12 RASTERELEKTRONENMIKROSKOPIE
(Meter) 1000 X kleiner 1mm = 10-3m (Millimeter) 1000 X kleiner 1m = 10-6 m (Mikrometer) 1000 X kleiner 1nm = 10-9 m Nanometer Clarissa Drummer, Universität Bayreuth Makromolekulare Chemie

13 MINIATURISIERUNG 10 mm Makromolekulare Chemie

14 VOM SILICIUM-WAFER ZUM CHIP
... Miniaturisierung Transistoren ... Photolithographie ‚mit Licht schreiben‘ ... Arbeiten in winzigen Dimensionen (m) ... jede Strukturierung beruht auf einem Photolitographieschritt ... ca. 250 Prozesschritte zum Chip Makromolekulare Chemie

15 ERSATZFOLIEN Makromolekulare Chemie

16 MINIATURISIERUNG 42.000.000 3.100.000 120.000 2250 Quelle: Intel
Makromolekulare Chemie

17 FELDEFFEKT-TRANSISTOR – DIE ERSTEN 3 SCHRITTE
Hoechst High-Chem Magazin Makromolekulare Chemie

18 FELDEFFEKT-TRANSISTOR – SCHRITTE 4-6
Hoechst High-Chem Magazin Makromolekulare Chemie

19 FELDEFFEKT-TRANSISTOR – SCHRITTE 7-9
Hoechst High-Chem Magazin Makromolekulare Chemie

20 FELDEFFEKTTRANSISTOR
... ca. 250 Prozesschritte auf dem Weg vom Wafer zum Chip Hoechst High-Chem Magazin Makromolekulare Chemie

21 Base Technology CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)
Makromolekulare Chemie

22 DANKE SCHÖN ... für die Idee zum Photoresistversuch: Reiner Giesa
... für die Ausarbeitung: Klaus Kreger, Rudolf Bauersachs ... für die Rasterelektronenmikroskopie: Clarissa Drummer ... für die Silicium – Exponate: Wacker-Siltronic ... für Informationen und Bilder zur Chipfertigung: C. Hohle, Infineon Makromolekulare Chemie

23 WIE KLEIN SIND DIE TRANSISTOREN IN MIKROCHIPS?
Der Chip enthält viele Strukturen, die kleiner als 1m sind kleinste Struktur in aktuellen Mikrochips 0.13 m (130 nm) Infineon Technologies 3 m Makromolekulare Chemie