Cos'è wafer?

Wafer di semiconduttore

Un wafer è un sottile disco di materiale semiconduttore cristallino, come il silicio (Si), utilizzato come substrato per la fabbricazione di circuiti integrati (IC). I wafer sono creati tramite un processo chiamato crescita dei cristalli, in cui un singolo cristallo di semiconduttore viene coltivato e poi tagliato in fette sottili.

• Materiali: Il materiale più comune per i wafer è il silicio, ma vengono utilizzati anche altri semiconduttori come l'arseniuro di gallio (GaAs), il carburo di silicio (SiC) e il nitruro di gallio (GaN), a seconda dell'applicazione.

• Processo di fabbricazione: Il processo di fabbricazione dei wafer inizia con la crescita di un lingotto di silicio puro. Esistono diversi metodi per la crescita di lingotti di silicio, tra cui il metodo Czochralski (CZ) e il metodo del Float Zone (FZ). Una volta cresciuto, il lingotto viene tagliato in wafer sottili con una sega a filo diamantato. I wafer vengono quindi levigati, lucidati e puliti per rimuovere eventuali imperfezioni superficiali.

• Dimensioni dei Wafer: I wafer sono disponibili in diverse dimensioni, espresse in termini di diametro. Le dimensioni comuni dei wafer sono 200 mm (8 pollici) e 300 mm (12 pollici). Si sta passando a dimensioni di wafer ancora maggiori, come 450 mm, per aumentare l'efficienza produttiva. Aumentare la dimensione del wafer porta a più chip per wafer, riducendo così il costo per chip.

• Utilizzi: I wafer sono la base per la fabbricazione di circuiti integrati. Sui wafer vengono realizzati microchip attraverso una serie di processi come la fotolitografia, l'incisione, la deposizione e l'impianto ionico. Questi processi creano i transistor e altri componenti elettronici che costituiscono i circuiti integrati.

• Importanza: I wafer sono un componente fondamentale dell'industria dei semiconduttori. La qualità e le proprietà del wafer influenzano direttamente le prestazioni e l'affidabilità dei circuiti integrati realizzati su di esso. L'innovazione nella tecnologia dei wafer continua a guidare i progressi nei dispositivi elettronici. Il costo dei wafer incide notevolmente sul costo finale dei prodotti elettronici.

• Tipi: Esistono diversi tipi di wafer, classificati in base a fattori come il tipo di cristallo (ad esempio, monocristallino o policristallino), la purezza e l'orientamento cristallografico. L'orientamento del cristallo (ad esempio, <100> o <111>) può influenzare le proprietà elettriche e meccaniche dei dispositivi fabbricati sul wafer.