Was ist ein silizium-wafer?

Gefragt von: Gerold Sonntag-Ruf  |  Letzte Aktualisierung: 16. April 2022
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Als Wafer werden in der Halbleiterfertigung die Scheiben bezeichnet, auf denen die integrierten Schaltkreise, die Mikrochips, hergestellt werden. Meist bestehen die Wafer aus Silicium, daneben gibt es Scheiben aus Germanium, Siliciumcarbid, Galliumarsenid, Saphir, Glas und andere.

Für was braucht man Silizium Wafer?

Bei größeren Wafern (für Silicium ab 150 mm Durchmesser) werden statt der Flats sogenannte Notches (Kerben) eingesetzt. Sie bieten den Vorteil der genaueren Positionierung und verursachen vor allem weniger Verschnitt.

Warum sind Wafer aus Silizium?

Wafer werden aus hochreinem, nahezu fehlerfreiem monokristallinen Silizium mit einer Reinheit von 99,999999999 % oder höher gebildet. Das gebräuchlichste Verfahren zur Herstellung kristalliner Wafer ist das vom polnischen Chemiker Jan Czochralski erfundene Czochralski-Wachstum.

Wer stellt Silizium Wafer her?

Perfect Silicon Solutions: Siltronic ist einer der weltweit führenden Hersteller für Siliziumwafer mit einem Durchmesser von bis zu 300 mm und Partner vieler führender Chiphersteller sowie der Halbleiterindustrie.

Wie funktioniert ein Wafer?

Zunächst wird eine Oxidschicht erzeugt, indem die Wafer bei etwa 1.000 °C von Wasserdampf überströmt werden. Dadurch wächst eine Siliziumdioxid-Schicht in die Wafer ein. Auf diese thermische Oxidation folgt die Ablagerung von Siliziumnitrid.

Mikrochip-Herstellung - Wie entsteht ein Chip? | Infineon

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Wie wird aus einem Wafer ein Chip?

Grundlage für die Herstellung von Mikrochips bilden sogenannte Wafer. Wafer sind je nach Anwendungsgebiet quadratische oder kreisrunde dünne Scheiben, die aus einem mono- oder polykristallinen Rohling gewonnen werden. Für elektronische Bauelemente bilden Wafer somit die Grundplatte für weitere Arbeitsschritte.

Wie entsteht ein Wafer?

Für die Herstellung der Wafer-Scheiben taucht ein Impfkristall in flüssiges, 1.400 Grad Celsius heißes Silizium. Es entsteht dabei der sogenannte Ingot, ein Silizium-Block mit monokristalliner Struktur.

Welche Firmen stellen Silizium her?

Liste der Siliziumhersteller
  • GCL-Poly Energy Holdings, Hongkong, jährliche Produktion (2016) 69.100 t.
  • Wacker Chemie, jährliche Produktion (2016) 67.500 t. ...
  • OCI Company, jährliche Produktion (2016) 49.043 t.
  • Xinte Energy, jährliche Produktion (2016) 22.800 t.
  • Daqo New Energy, jährliche Produktion (2016) 13.067 t.
  • Elkem Solar.

In welcher Form kommt Silizium vor?

Silicium ist mit einem Anteil von rund 25 % das zweithäufigste Element in der Erdkruste nach Sauerstoff. Es erscheint meistens als Silicat oder Oxid in unterschiedlichsten Gesteinsarten wie Quarz, Feldspat oder Glimmer. In der Natur kommt es nur selten in elementarer Form vor.

Wie stellt man Silizium her?

Im industriellen Maßstab wird elementares Silicium durch die Reduktion von Siliciumdioxid mit Kohlenstoff im Schmelz-Reduktionsofen bei Temperaturen von etwa 2000 °C gewonnen. Ausgangsmaterial ist Quarzsand oder Quarzkies.

Was wird aus Wafern gemacht?

Als Wafer werden in der Halbleiterfertigung die Scheiben bezeichnet, auf denen die integrierten Schaltkreise, die Mikrochips, hergestellt werden. Meist bestehen die Wafer aus Silicium, daneben gibt es Scheiben aus Germanium, Siliciumcarbid, Galliumarsenid, Saphir, Glas und andere.

Wie viele Chips pro Wafer?

bei 25 mm2 (Chipgröße 5 x 5 mm) macht das ohne Berücksichtigung von Verschnitt 2918 Stück.

Wie viel kostet ein Wafer?

Im Einzelnen hat IC Insights ermittelt, dass sich TSMC über einen Durchschnittsumsatz von 1.382 Dollar pro Wafer freuen kann, während Globalfoundries mit 1.014 Dollar und 36 Prozent darunter liegt und UMC nur auf 715 Dollar pro Wafer komme.

In welchem Land wird Silizium abgebaut?

Die Statistik zeigt die Produktionsmenge von Silizium der wichtigsten Produktionsländer im Jahr 2021. Die Produktion von Silizium in Norwegen erreichte im genannten Jahr einen Wert von 350.000 Tonnen. Die weltweite Produktion von Silizium belief sich im Jahr 2021 auf geschätzte 8,5 Millionen Tonnen.

Wann leitet Silizium?

Silicium ist jedoch trotzdem ein Halbleiter, da das Element bei hohen Temperaturen den elektrischen Strom leitet. Die Ursache besteht darin, dass mit zunehmender Temperatur Elektronen aus den Atombindungen beweglich werden und die Leitfähigkeit ansteigen lassen. Anders als Kohlenstoff ist Silicium ein Halbmetall.

Ist Silizium und Kieselerde das gleiche?

Kieselerde besteht zum größten Teil aus Kieselsäure. Diese enthält das Spurenelement Silizium, das als wichtige Bausubstanz für Haare, Nägel und Bindegewebe gilt.

Wo gibt es Silizium?

Silizium gibt es praktisch wie Sand am Meer. Nach Sauerstoff ist es das zweithäufigste Element auf der Erde. Allerdings kommt Silizium überwiegend gebunden vor. Als Siliziumdioxid findet man es vor allem in Sand, Gesteinen und Quarz.

Wer stellt Polysilizium her?

Wacker ist nach wie vor der weltgrößte Hersteller von hochreinem Polysilizium für die Halbleiterindustrie.

Was ist waferbearbeitung?

Es ist ein Mehrschrittsequenz von photographischen und chemischen Bearbeitungsschritte während der elektronischen Schaltungen allmählich auf einem Wafer von reinem Halbleitermaterial hergestellt erstellt.

Wie lange dauert die Herstellung eines Halbleiters?

Die Produktionsdauer für ein Los (i. allg. 25 Wafer) in einer typischen Halbleiter-Fabrik bei kontinuierlicher Fertigung (7 Tage pro Woche, 24 Stunden pro Tag) liegt zwischen einigen Tagen und einigen Monaten, abhängig von der Komplexität des Produktes.

Wie lange dauert es bis ein Chip hergestellt ist?

Lange Lieferfristen, lange Bauzeiten

Je nach Halbleiter-Typ sind für die Herstellung 400 bis 1400 Schritte notwendig. Das dauert zwischen 12 und 20 Wochen. Wer heute bestellt, muss also im besten Fall drei Monate warten.

Wie entstehen Halbleiter?

Halbleiter-Schichtwachstum durch Abscheidungs- / Epitaxieverfahren. Dotierung durch Einbringen von Fremdatomen in die Halbleiterstruktur. Oxidation zur Herstellung isolierender Schichten in Form von Siliziumoxid. Metallisierung zur Herstellung der Kontakte und Leiterbahnen.

Werden Menschen gechipt?

Kaum jemanden wird es überraschen, aber bereits (mindestens) 30 Personen haben einen Chip implantiert. Davon nutzen 28 die Technologie der eher unbekannten Blackrock Neurotech, die jetzt prominente Unterstützung erhält.

Warum gibt es einen Chipmangel?

So wurde eine Fertigungsanlage des Chip-Herstellers Renesas Electronics im März 2021 bei einem Großfeuer beschädigt, wodurch sich die Knappheit von Mikrocontrollern verschärfte. Als wäre das noch nicht genug, trug auch die große Politik zum globalen Chipmangel bei.

Was machen Mikrochips?

Außer als Steuer- und Recheneinheiten dienen Mikrochips auch als Speicherelemente; Industrie und Forschung kennen zudem noch Hunderte von Spezialanwendungen, vor allem in der Mess- und Prozessleittechnik.