Wafergrößen

Wafergrößen bezeichnen den Durchmesser der Halbleiterwafer, die als Substrat für integrierte Schaltungen und andere Mikrofertigungsschritte dienen. Die Größenangabe erfolgt meist in Zoll (Durchmesser in Inch) oder in Millimetern. Die Wahl der Wafergröße beeinflusst Produktivität, Kosten und Werkzeugkompatibilität.

Die heute verbreiteten Standardgrößen sind 300 mm (12 Zoll), 200 mm (8 Zoll) und 150 mm (6 Zoll). 100 mm (4 Zoll) und 75 mm (3 Zoll) werden noch in bestimmten Anwendungen oder älteren Fertigungen genutzt. Größere Wafer ermöglichen mehr Chips pro Wafer und damit eine höhere potenzielle Ausbeute, erfordern aber mit teurerer Ausrüstung, erhöhter Prozesskomplexität und strengeren Qualitätskontrollen größere Investitionen. Historisch dominierten 150 mm und 200 mm, während die Halbleiterindustrie inzwischen weitgehend auf 300 mm umgestellt ist.

Zusatzelektrische Eigenschaften der Wafer wie Dicke, Planheit, Biegeschwung (Bow/ Warp) und Oberflächenqualität sind entscheidend für die Fertigungsprozesse. Die Dicke liegt typischerweise im Bereich von mehreren hundert Mikrometern, und Werkzeuge wie Lithografieanlagen, Abscheidung, CMP und Reinigungsanlagen müssen auf den jeweiligen Durchmesser abgestimmt sein. Die Kompatibilität von Transport- und Handhabungssystemen, Oberflächennotches und Orientierungspunkten (Notches) spielt ebenfalls eine Rolle.

Zukunftsperspektiven umfassen Gespräche über 450 mm (18 Zoll) als potenzielle neue Standardgröße. Diese Entwicklung ist jedoch wirtschaftlich umstritten und durch hohe Investitionskosten gekennzeichnet; bislang sind 450 mm-Projekte vornehmlich in Pilotlinien oder Planungsstufen vorhanden. Branchenstandards und Lieferketten bleiben wichtige Einflussfaktoren für die Wahl der Wafergröße.