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Si -Wafer

1. Vom Quarzsand zum Reinst-Silicium für Si-Wafer

Vorkommen von Silicium
An der von Wasserstoff und Helium dominierten sichtbaren Materie im Universum macht Silizium weniger als 0,1 % aus. Die gesamte Erdkugel enthält ca. 17 % Silizium. In der ca. 40 km dicken Erdkruste kommt Silizium mit etwa 26 % als nach Sauerstoff zweithäufigstes Element in Form silikatischer Minerale oder als reines SiO₂ vor.

Herstellung von Roh-Silicium
Quarzsand (SiO₂) wird in Lichtbogenöfen bei ca. 2000°C mit Kohlenstoff zu Rohsilicium (Reinheit ca. 98%) reduziert. Der größte Teil der Weltproduktion (2008: ca. 6 Mio. Tonnen) findet als Legierungsbestandteil und Desoxidant für Stähle Verwendung, nur ein geringer Teil dient zur Herstellung von Si-Wafern.

Aufbereitung zu Reinst-Silicium
Für die Herstellung von Kristallen für Silizium-Wafer ist die Konzentration von Verunreinigungen im Roh-Silizium noch um viele Größenordnungen zu hoch. Das für die Wafer-Herstellung angedachte Rohsilizium wird mit HCl in Trichlorsilan (HSiCl₃) überführt und durch mehrfache Destillation auf einen Reinheitsgrad bis 99,9999999 % gebracht und anschließend thermisch zu polykristallinem Si zersetzt. Aus diesem Silizium können Einkristalle als Ausgangsmaterial für Si-Wafer hergestellt werden.

2. Herstellung von Si-Einkristallen

Czochralski-Verfahren
Beim Czochralski-Verfahren zieht ein einkristalliner Si-Impfkristall auseingeschmolzenem Poly-Si einen Einkristall, dessen Kristallorientierung (z. B. <100>, <110> oder <111>) mit der des Impflings übereinstimmt. Die Ziehgeschwindigkeit (einige mm ...cm/Stunde) bestimmt den Durchmesser des Si-Zylinders, Zugaben zur Schmelze die Dotierung der späteren Si-Wafer. Die Vorteile dieses Herstellungsverfahrens sind große mögliche Kristalldurchmesser sowie vergleichsweise geringe Kosten, die Nachteile Verunreinigungen durch die Tiegelwand und eine ungleichmäßige Dotierung.

Float-Zone-Verfahren
Beim Float-Zone-Verfahren (FZ) wird ein einkristalliner Si-Impfkristall mit einem polykristallinem Si-Zylinder in Berührung gebracht. Von dieser Stelle ausgehend bringt eine Induktionsspuledas Poly-Silizium zum Schmelzen, welches beim Abkühlen die Kristallorientierung (z. B. <100>, <110> oder <111>) des Impflings annimmt. Die Dotierung erfolgt über die Gasphase. Die Vorteile dieses Verfahrens sind die Vermeidung von Verunreinigungen durch den Tiegel sowie eine gleichmäßige Dotierung des Kristalls (besonders hochohmige Si-Wafer können nur aus über das FZ-Verfahren hergestellt werden), die Nachteile rel. hohe Kosten sowie ein begrenzter Durchmesser des Einkristalls.

3. Vom Si-Ingot zum Si-Wafer

Der Silizium-Einkristall wird auf einen Zylinder mit definiertem Durchmesser gefräst und gesägt, der Flat eingeschliffen. Die gesägten Si-Scheiben werden an den Kanten angerundet, mechanisch geschliffen, und mechanisch/chemisch poliert. Im letzten Schritt wird die beim Polieren zerstörte Kristallschicht geätzt, die Vorderseite (einseitig polierte Si Wafer) bzw. beide Seiten (beidseitig polierte Si Wafer) im „Semi-Contact“ Verfahren poliert, zum Schluß der Wafer endgereinigt.

Weitere mögliche Verfahrensschritte der Si-Wafer sind eine thermische oder nasschemische Oxidation der Wafer-Oberfläche (SiO₂-Wafer) oder eine Beschichtung mit Silizium-Nitrit (Si₃N₄ Wafer).

4. Unsere Wafer

Seit 2010 können wir dank eines Netzwerks aus Herstellern und Großhändlern kostengünstig Halbleiter-Wafer anbieten, wie

• Si Wafer unterschiedlicher Größe, Dotierung, Oberflächenbehandlung und Kristallorientierung
• SiO₂- und Si₃N₄ beschichtete Si Wafer
• Stückzahlen ab Einzelwafern

5. Unsere Lager-Liste verfügbarer Si-Wafer: Verfügbare Si-Wafer

Hier finden Sie Si Wafer unterschiedlicher Größe (2, 3, 4, 6 und 8 Zoll), Orientierung (100, 110 oder 111) und Oberfläche (einseitig oder beidseitig poliert, optional mit SiO₂ oder Si₃N₄ beschichtet). Falls darunter keine sofort verfügbaren Wafer gelistet sind:

6. Ihre Anfrage (Angebot) zu unseren Si-Wafern
Wenn Sie Interesse an einer Anfrage oder einem Angebot unserer Si-Wafer haben können Sie das gerne mit folgendem Formular tun.
Die Formularfelder mit * sind obligatorisch. Sie können das Formular am Ende Ihres Eintrages mit "Abschicken" an uns versenden. Vielen Dank für Ihre Mühe.