Wafer

Ein Wafer ist eine dünne, meist kreisrunde Scheibe aus Halbleitermaterial, die als Grundlage für die Herstellung von Mikroprozessoren, Speicherchips und anderen integrierten Schaltkreisen dient. In der modernen Halbleiterindustrie bestehen Wafer überwiegend aus hochreinem Silizium.

Zur Herstellung wird zunächst ein großer, möglichst fehlerfreier Silizium-Einkristall gezüchtet. Dieser wird anschließend mit speziellen Sägen in dünne Scheiben geschnitten. Danach werden die Oberflächen geschliffen, gereinigt und poliert, bis sie die für die Chipproduktion erforderliche hohe Ebenheit und Reinheit erreichen.

Auf einem Wafer werden mithilfe verschiedener Fertigungsverfahren zahlreiche elektronische Schaltungen gleichzeitig hergestellt. Dazu gehören unter anderem die Fotolithografie, das Aufbringen dünner Materialschichten, das Ätzen und die Dotierung des Halbleitermaterials. Durch die wiederholte Anwendung dieser Verfahren entstehen winzige Strukturen, aus denen später Transistoren und andere elektronische Bauelemente bestehen.

Moderne Siliziumwafer besitzen häufig einen Durchmesser von 300 Millimetern. Früher waren auch kleinere Durchmesser wie 100, 150 oder 200 Millimeter üblich. Je größer ein Wafer ist, desto mehr Chips können grundsätzlich auf seiner Oberfläche hergestellt werden. Die tatsächlich mögliche Anzahl hängt jedoch auch von der Größe der einzelnen Chips ab.

Nach Abschluss der Fertigung werden die einzelnen Schaltungen auf ihre Funktionsfähigkeit geprüft. Anschließend wird der Wafer in einzelne rechteckige Halbleiterchips, sogenannte Dies, zerteilt. Die funktionsfähigen Chips werden danach meist in schützende Gehäuse eingebaut und mit elektrischen Anschlüssen versehen.

Wafer sind ein zentraler Bestandteil der modernen Halbleiterfertigung. Ohne sie wäre die wirtschaftliche Massenproduktion leistungsfähiger Mikroprozessoren, Speicherbausteine und vieler weiterer elektronischer Komponenten kaum möglich.