1 µm
Der 1-µm-Prozess bezieht sich auf die Fertigungstechnologie, die ab der zweiten Hälfte der 1980er Jahre bei den führenden Halbleiterherstellern zum Einsatz kam. Er ist der letzte Knoten, dessen Bezeichnung noch in Mikrometern geschrieben wird.
In der Belichtung wird von der g-Linie bei 435,83 nm auf die i-Linie der Quecksilberdampflampe bei 365,01 nm umgestellt. Kürzere Wellenlänge bedeutet nach dem Rayleigh-Kriterium unmittelbar höhere Auflösung, ohne dass die Optik geändert werden müsste — der Preis ist eine geringere Lichtausbeute und damit längere Belichtungszeiten.
Bei etwa einem Mikrometer Kanallänge wird der Heißladungsträger-Effekt zum Problem: die elektrische Feldstärke am Drain wird so groß, dass einzelne Elektronen genug Energie aufnehmen, um in das Gate-Oxid einzudringen. Dort bleiben sie hängen, verschieben die Schwellspannung und lassen den Transistor über die Betriebsdauer driften. Die Antwort ist der schwach dotierte Drain (LDD, lightly doped drain): ein zusätzliches, geringer dotiertes Gebiet zwischen Kanal und Drain, das das Feld über eine größere Strecke abbaut. Es entsteht mithilfe von Abstandshaltern aus Oxid oder Nitrid an den Gate-Flanken.
CMOS ist an diesem Knoten die Regel, nicht mehr die Ausnahme. Der Waferdurchmesser wächst auf 150 mm.
Prozessoren in 1 µm (Auswahl):
- Intel 80386 (spätere Fertigungsstufen)
- Intel 80486 (1989), erstmals über eine Million Transistoren