Siliziumwafer-Schneiden für Mikroelektronik und Hochtechnologie

Silizium ist das wichtigste Grundmaterial der modernen Elektronik und bildet die Basis nahezu aller Halbleiter­anwendungen. In Form hochreiner Siliziumwafer dient es als Trägermaterial für Mikroprozessoren, Sensoren, MEMS und photovoltaische Zellen.

Dank seiner hohen Verfügbarkeit in der Erdkruste sowie seiner stabilen physikalischen Eigenschaften ist Silizium der zentrale Werkstoff für hochpräzise, skalierbare Fertigungsprozesse in der Halbleiterindustrie.

Rohstoff Silizium als Schlüsselwerkstoff für Wafer, Elektronik, Sensoren

Was ist Silizium? – Schlüsselwerkstoff der Halbleitertechnik

Silizium ist ein Halbmetall und zählt zu den wichtigsten Elementen der Mikroelektronik. Es kombiniert Eigenschaften von Metallen und Nichtmetallen und eignet sich dadurch ideal als Halbleitermaterial.

Es kommt in großer Menge in der Erdkruste vor (ca. 25,8 %) und wird für die Halbleiterindustrie in hochreiner Form verarbeitet.

Typische Einsatzbereiche von Siliziumwafern:

  • Mikroelektronik und integrierte Schaltungen (ICs) 
  • Leistungselektronik 
  • MEMS- und Sensorsysteme 
  • Photovoltaik/Solarzellen

Eigenschaften von Silizium – ideal für das Wafer-Schneiden

Elektrische/thermische Merkmale

  • Halbleitereigenschaften mit gezielter Leitfähigkeits­steuerung 
  • hohe Wärmeleitfähigkeit für effiziente Wärmeabfuhr 
  • thermisch stabile Material­struktur 

Mechanische Eigenschaften

  • geringe thermische Aus­dehnung 
  • kristalline, spröde Struktur 
  • hohe Maßhaltigkeit in Wafer­form 

Technologische Relevanz

  • Basiswerkstoff der Mikro­elektronik 
  • Schlüsselmaterial für MEMS-Technologien 
  • zentrale Rolle in der Photo­voltaik 

Eine Auswahl von Silizium und verwandten Werkstoffen

Ergänzend zu Siliziumwafern werden in der Hochtechnologie auch weitere siliziumbasierte Werkstoffe eingesetzt. Diese erweitern das Einsatzspektrum als Halbleiterwafer insbesondere in der Hochtemperatur- und Leistungs­elektronik.

  • Silizium (Si)
    Artikelbeispiele

    monokristallines Si
    polykristallines Si
    Si-Wafer monokr.

    Eigenschaften
    • Wärmeleitfähigkeit 150 W/mK
    • elektr. Isolation (1 x 10 - 6 bis 50 Ωm)
    • typ. Einsatztemperatur zwischen -40 und 90 °C
    • kann ein-/ beidseitig mit Filter-/ Schutzschichten versehen werden
    • chemische Beständigkeit: wenig reaktionsfähig, bei sehr hohen Temperaturen Einfluss verschiedenster Gase Umwandlungen möglich
    Herstellerauswahl
    • Hemlock Semiconductor Group
    • Wacker Chemie AG
    • Siltronic AG
    • PV Crystalox Solar Silicon GmbH
    Ausgangsformate (Auswahl)

    Abmaße: Ø 50,8 / 76,2 / 100 / 150 / 200 / 300 mm
    Dicke: 0,12–3,0 mm

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      Keramikbearbeitung
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Anwendungsbereiche von Siliziumwafern

Siliziumwafer und deren Laserbearbeitung, wie das Schneiden, sind essenziell für zahlreiche Hightech-Branchen:

Halbleiterindustrie

  • integrierte Schaltungen (ICs) 
  • Wafer-basierte Chipfertigung 
  • Mikroprozessoren  

Sensorik und MEMS

  • Druck-, Beschleunigungs- und Bewegungssensoren
  • Mikroelektromechanische Systeme

Energie und PV

  • Solarzellen 
  • leistungselektronische Kom­ponenten 
lasergeschnittener, lasergebohrter, laserstrukturierter und laserbeschrifteter Siliziumwafer

Präzise Laserbearbeitung von Siliziumwafern

Die Laserbearbeitung von Siliziumwafern erfordert höchste Präzision, da das Material spröde ist und extrem hohe Reinheitsanforderungen erfüllt. Kontaktfreie, thermisch kontrollierte Laserprozesse sind daher entscheidend für stabile Ergebnisse.

Wir setzen hierfür hochpräzise Laserbearbeitungsverfahren ein, die speziell auf Halbleiter- und Waferprozesse ausgelegt sind.

Laserprozesse für Siliziumwafer

Vorteile der Laserbearbeitung

  • kontaktfreie Bearbeitung ohne mechanische Belastung 
  • minimale thermische Einflusszonen 
  • hohe Kantenqualität und Prozesssicherheit 
  • ideal für hochreine Halbleiterstrukturen

Mit modernsten Lasertechnologien realisieren wir hochpräzise Bearbeitungsprozesse für Siliziumwafer – vom Silizium-Laserschneiden über die Laserstrukturierung, das Laserbohren und das Laserritzen bis hin zum Wafer Dicing. Das Ergebnis sind reproduzierbare Fertigungsprozesse, höchste Präzision und eine exzellente Bearbeitungsqualität für anspruchsvolle Anwendungen in der Halbleiter- und Mikroelektronik.

Mehr Infos zu unseren Materialien

Die konkreten Datenblätter der einzelnen Materialien sind auf Anfrage erhältlich. Bei der Materialauflistung handelt es sich lediglich um eine aktuelle Auswahl ohne Anspruch auf Vollständigkeit. Sie haben besondere Wünsche? Gerne beraten wir Sie persönlich bei Ihren Fragen rund um unsere verfügbaren Materialien, Leistungen und Technologien.

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