Fortschritt bedeutet Maschinen mit Intelligenz auszustatten. Was Anfang des 20. Jahrhunderts der Elektromotor war sind jetzt hochkomplexe Computerchips. Kein modernes, technisches Produkt kommt ohne sie aus.

Zunächst wird unter sehr hoher Temperatur aus Quarzsand das Rohsilizium gewonnen. Dieses enthält noch ca. 1% an Verunreinigungen, für die Chipherstellung notwending sind jedoch weniger als 1ppb (parts per billion).

Daher wird das gewonnene Rohsilizium mit Salzsäure zu Trichlorsilan umgesetzt und anschließend destilliert. Um den sog. “Siliziumbrand” wieder in festes Silizium rückzuführen wird hochreiner Wasserstoff hinzugeführt. Bei diesem Prozess entstehen Dünnstäbe aus ungeordneten Kristallen von Polysilizium.

Um die typischen Halbleiterfähigkeiten zu erhalten, müssen sich die Siliziumatome in ein strenges Gitter einfügen. Dazu wird das gewonnene Polysilizium in einen Quarzbehälter gegeben und geschmolzen. Anschließend wird ein bleistiftdünner Impfkristall in die Schmelze abgesenkt, in Drehung versetzt und langsam hochgezogen. Schließlich entsteht ein schwerer Siliziumeinkristall.

Die so entstandenen Kristalle werden in einem weiteren Prozessschritt mittels Drahtsägen in ca. 0,8mm dünne Scheiben geschnitten - die sog. Wafer. Im Anschluss werden die Kanten rund geschliffen sowie der gesamte Wafer geläppt. Dieser mechanische Prozess stört die Struktur des Wafers, wodurch ein Ätzen des Wafers erforderlich ist. Zurück bleibt eine raue, jedoch fehlerfreie Oberfläche. Abschließend wird der Wafer poliert sowie einer automatisierten Endreinigung unterzogen. Voilà, ein Reinstsiliziumwafer!