Übergabe eines Siliziumeinkristalls

300 mm Durchmesser

Das Arithmeum kann als erstes Museum eine Weltneuheit in der Halbleitertechnologie präsentieren: einen 300 mm Siliziumeinkristall.

Siliziumeinkristalle stellen das Grundelement in der Chipherstellung dar. Nach Sauerstoff ist Silizium das zweithäufigste Element der Erde. In einer Abfolge von hochentwickelten und optimal aufeinander abgestimmten Fertigungsschritten entsteht aus Sand eine Siliziumscheibe, ein Wafer. Um dieses Silizium für die Halbleitertechnologie nutzbar zu machen, müssen folgende Voraussetzungen erfüllt sein: extreme Reinheit im Volumen, nahezu perfekte Kristallqualität und eine geometrisch makellose Oberfläche der Siliziumscheiben, die aus einem Einkristall geschnitten werden.

Am Anfang steht Quarzsand, der in einer elektrothermischen Reaktion zu Rohsilizium umgesetzt wird. Über den Zwischenschritt Trichlorsilan wird Polysilizium zurückgewonnen. Dieses wird schließlich bei 1400 °C eingeschmolzen und an einem in die Schmelze eingetauchten monokristallinem Impfling wächst der Einkristall.

Bisher wurden Einkristalle nur mit einem Durchmesser bis zu 200 mm produziert. Durch ein neues, weitaus ausgeklügelteres Produktionsverfahren lassen sich jetzt erstmals Einkristalle mit 300 mm Durchmesser züchten. Dadurch vergrößert sich der Ertrag um den Faktor 2,24 und auf einem Wafer können in der Mikroprozessortechnologie somit auf ca. 260 Chips insgesamt etwa 10 Milliarden Transistoren platziert werden.

Wacker Siltronic hat mit freundlicher Unterstützung der SolarWorld AG dem Arithmeum diesen 155 cm großen, 216 kg schweren 300 mm Einkristall geschenkt. Er ließe sich in ca. 1000 Wafer zerschneiden, woraus sich ein Gesamtwert von ca. 1,5 Mio. Dollar ergibt.