Wie werden elektronische chips hergestellt?

Gefragt von: Herr Dr. Ignaz Fricke  |  Letzte Aktualisierung: 16. April 2022
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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.

Wo werden Computerchips hergestellt?

Allerdings gibt es nur drei Hersteller, die so winzige Strukturen in Stückzahlen beherrschen: Intel in den USA, TSMC in Taiwan und Samsung in Südkorea.

Was braucht man für Chip Herstellung?

Chipherstellung
  1. Siliziumstäbe oder -zylinder: Ausgangsmaterial für die Chipherstellung ist ein gezüchteter Halbleiterzylinder aus Silizium oder einem anderen Halbleitermaterial.
  2. Wafer: Die Ingots werden lasertechnisch in extrem dünne Scheiben geschnitten.

Warum werden Chips nicht in Deutschland hergestellt?

Zum anderen gab es in der vergangenen Zeit Versorgungsengpässe bei Rohstofflieferanten und geopolitische Spannungen zwischen China und den USA. Während der Rohstoff also knapper wurde, brachte die Corona-Pandemie den Chip-Markt durcheinander und trug zusätzlich zum weltweiten Halbleitermangel bei.

Wie lange dauert es einen Mikrochip herzustellen?

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.

Mikrochip-Herstellung - Wie entsteht ein Chip? | Infineon

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Wie werden Mikrochips produziert?

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 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.

Warum gibt es keine Chips mehr?

Der Automobilindustrie fehlen die Chips, weil die Herstellung der Halbleiter in den Fabs den Bedarf nicht decken kann und sich so als Nadelöhr erweist.

Warum haben wir einen Chipmangel?

"Angeblich haben chinesische Firmen zu Beginn der Pandemie massenhaft Chips aufgekauft und ihre Lager gefüllt." Tatsächlich kurbelte der Digitalisierungsschub - getrieben durch Homeoffice und Homeschooling - dann die Nachfrage nach Elektronikgeräten wie Laptops und Monitoren stark an.

Warum gibt es Lieferengpässe bei Chips?

Das Chipgeschäft boomt und die Kapazitäten sind weltweit voll ausgelastet. München Ein Eissturm, Feuer und das Virus: Der Chipindustrie blieb 2021 nichts erspart. Erst verhinderte ein Wintereinbruch in Texas den Betrieb mehrerer Halbleiterwerke, dann zerstörte ein Brand Reinräume in einer Fabrik in Japan.

Welche Rohstoffe braucht man für Chips?

So komplex die winzigen Plättchen auch aufgebaut sind, ihr Rohstoff ist - ganz vereinfacht gesagt - Sand. Konkret Quarzsand, der das für die Mikrochip-Produktion benötigte Silizium in Form von Siliziumdioxid enthält.

Was braucht man um Halbleiter herzustellen?

Für die Herstellung von (mikro-)elektronischen Schaltungen werden die Verfahren der Halbleitertechnik in einer bestimmten Folge auf einem Substrat angewendet. Als Substrat dient hierbei meist eine weniger als ein Millimeter dünne Scheibe eines Halbleiter-Einkristalls (meist Silizium), ein sogenannter Wafer.

Wie ist ein Chip aufgebaut?

Moderne Chips bestehen aus Dutzenden verschiedenen Ebenen, die übereinander geschichtet werden wie eine Torte. Ein Ausschnitt von sechs Transistoren und ihren Leiterbahnen auf einem Chip. Oberhalb der Transistoren werden etwa winzige Leiterbahnen aus Metall verlegt, um die Transistoren untereinander zu verbinden.

Wer produziert Computerchips?

Micron Technologies auf Platz fünf ist ein US-Unternehmen, das seine Chips weltweit produziert. Es hat sich vor allem auf Computer-Chips spezialisiert. Auch hier ändert sich nichts an der Platzierung. Ebenfalls aus den USA stammen Qualcomm, Nvidia und Broadcom.

Wer produziert Computer-Chips?

Die größten Chiphersteller kommen dabei aus den USA und aus Asien. Intel steht seit 24 Jahren an der Spitze, gefolgt von Samsung Electronics und Qualcomm (Stand 2018).

Wo werden in Deutschland Mikrochips hergestellt?

Europas Chip-Metropole ist Dresden

Zuletzt haben Bosch und Infineon die europäische Chip-Produktion ausgebaut - in Dresden. Die sächsische Metropole entwickelt sich zum führenden europäischen Halbleiter-Standort. Globalfoundries betreibt in "Silicon Saxony" das bislang größte Chipwerk Europas mit gut 3000 Mitarbeitern.

Wann endet der Chipmangel?

Die deutsche Industrie sei massiv darauf angewiesen, dass die Lieferengpässe behoben werden. „Jeder Chip, der fehlt, kann bedeuten, dass eine Lenkung und in der Folge ein ganzes Auto nicht gebaut werden kann. Das wird uns das ganze Jahr 2022 noch viel Kraft kosten. “

Wie lange dauert der Chipmangel noch?

Schon seit Monaten sorgt ein Mangel an Halbleitern für Probleme in vielen Branchen, etwa bei den Autobauern. Die Chipkrise wird nach Einschätzung von Experten auch im neuen Jahr anhalten. Die Gründe sind vielfältig. Der Chipmangel wird die Industrie auch im kommenden Jahr hart treffen.

Wie produziert man einen Halbleiter?

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

Kann man Halbleiter herstellen?

Halbleiter-Bauelemente werden in vielen Bereichen wie Mikrochips oder Solarzellen eingesetzt. In den letzten Jahren wurden verstärkt auch organische Halbleitermaterialien untersucht und weiterentwickelt.

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 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.

Wie wird ein Prozessor hergestellt?

Die Herstellung einer CPU

Das Silizium wird durch Hitze aus dem Sand extrahiert und wird zu einem Block gegossen was sich Ingot nennt. Danach wird der Block in Scheiben beziehungsweise in Wafer aufgeschnitten. Die Wafer werden daraufhin aufpoliert und auf Fehlproduktion getestet.

Was ist in einem Chip?

Ein Chip ist ein kleines Stück Halbleiter-Trägermaterial - mit vielen darauf aufgebrachten Schichten -, das eine dezidierte digitale Funktion oder eine Reihe von Funktionen realisiert. Daher spricht man auch von integriertem Schaltkreis.

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.