Die: Unterschied zwischen den Versionen
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Auf diesem kleinen Chip befinden sich alle elektronischen Bauelemente wie Transistoren, Widerstände, Kondensatoren sowie die metallischen Verbindungen zwischen ihnen. | |||
== Warum heißt ein Die „Die“? == | |||
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Beim Zertrennen des Wafers werden die einzelnen Chips wie kleine ausgestanzte Stücke gewonnen, daher nennt man jeden einzelnen Siliziumchip ein '''Die''' (Plural: '''Dice'''). | |||
== Wafer == | |||
Ein '''Wafer''' ist eine dünne, kreisförmige Scheibe aus hochreinem Silizium. | |||
Auf ihm werden durch Fotolithografie, Dotierung und Metallisierung hunderte Halbleiter-Dies gleichzeitig gefertigt. | |||
Nach der Herstellung wird der Wafer in einzelne Chips (''Dies'') zerschnitten und weiterverarbeitet (''Packaging''). | |||
== Aufbau eines Die == | |||
Ein Die besteht aus mehreren Schichten, die während der Fertigung nacheinander aufgebaut werden: | Ein Die besteht aus mehreren Schichten, die während der Fertigung nacheinander aufgebaut werden: | ||
* '''Siliziumsubstrat''' – Grundlage des Chips | * '''Siliziumsubstrat''' – Grundlage des Chips | ||
* '''Dotierte Transistorbereiche''' – bilden N- und P-Zonen | * '''Dotierte Transistorbereiche''' – bilden N- und P-Zonen ([[Dotierung von Halbleitern]]) | ||
* '''Metallisierungsebenen''' – leiten Signale und Energie | * '''Metallisierungsebenen''' – leiten Signale und Energie | ||
* '''Passivierungsschicht''' – schützt den Chip | * '''Passivierungsschicht''' – schützt den Chip | ||
* '''Bondpads''' – Kontaktflächen zum Gehäuse | * '''Bondpads''' – Kontaktflächen zum Gehäuse | ||
== Herstellung == | |||
Ein Die entsteht auf einem Siliziumwafer durch viele aufeinanderfolgende Prozessschritte: | Ein Die entsteht auf einem Siliziumwafer durch viele aufeinanderfolgende Prozessschritte: | ||
# Fotolithografie (Strukturierung durch Masken) | # Fotolithografie (Strukturierung durch Masken) | ||
# Dotierung (eingebrachte Ladungsträger) | # [[Dotierung von Halbleitern|Dotierung]] (eingebrachte Ladungsträger) | ||
# Oxidation und Schichtabscheidung | # Oxidation und Schichtabscheidung | ||
# Metallisierung (Leitbahnen) | # Metallisierung (Leitbahnen) | ||
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# Verbau in ein Gehäuse (''Packaging'') | # Verbau in ein Gehäuse (''Packaging'') | ||
== Anwendungen == | |||
Halbleiter-Dies werden in nahezu allen elektronischen Geräten verwendet: | Halbleiter-Dies werden in nahezu allen elektronischen Geräten verwendet: | ||
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* Leistungshalbleiter (MOSFET-Module, IGBTs) | * Leistungshalbleiter (MOSFET-Module, IGBTs) | ||
== Chiplets == | |||
Moderne Prozessoren nutzen oft mehrere kleine Dies, sogenannte '''Chiplets'''. | Moderne Prozessoren nutzen oft mehrere kleine Dies, sogenannte '''Chiplets'''. | ||
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Beispiele: AMD Ryzen (CCD + IOD), Intel Foveros/EMIB. | Beispiele: AMD Ryzen (CCD + IOD), Intel Foveros/EMIB. | ||
== Kurzmerksatz == | |||
Ein '''Die''' ist der eigentliche Siliziumchip. Alles, was ein IC tut, passiert '''auf dem Die'''. | |||
Aktuelle Version vom 28. Januar 2026, 14:35 Uhr
Ein Halbleiter-Die (kurz Die) ist der eigentliche, aktive Siliziumkern eines integrierten Schaltkreises (IC). Auf diesem kleinen Chip befinden sich alle elektronischen Bauelemente wie Transistoren, Widerstände, Kondensatoren sowie die metallischen Verbindungen zwischen ihnen.
Warum heißt ein Die „Die“?
Der Begriff Die stammt aus der Fertigungstechnik und bedeutet „ausgestanztes Einzelteil“. Beim Zertrennen des Wafers werden die einzelnen Chips wie kleine ausgestanzte Stücke gewonnen, daher nennt man jeden einzelnen Siliziumchip ein Die (Plural: Dice).
Wafer
Ein Wafer ist eine dünne, kreisförmige Scheibe aus hochreinem Silizium. Auf ihm werden durch Fotolithografie, Dotierung und Metallisierung hunderte Halbleiter-Dies gleichzeitig gefertigt. Nach der Herstellung wird der Wafer in einzelne Chips (Dies) zerschnitten und weiterverarbeitet (Packaging).
Aufbau eines Die
Ein Die besteht aus mehreren Schichten, die während der Fertigung nacheinander aufgebaut werden:
- Siliziumsubstrat – Grundlage des Chips
- Dotierte Transistorbereiche – bilden N- und P-Zonen (Dotierung von Halbleitern)
- Metallisierungsebenen – leiten Signale und Energie
- Passivierungsschicht – schützt den Chip
- Bondpads – Kontaktflächen zum Gehäuse
Herstellung
Ein Die entsteht auf einem Siliziumwafer durch viele aufeinanderfolgende Prozessschritte:
- Fotolithografie (Strukturierung durch Masken)
- Dotierung (eingebrachte Ladungsträger)
- Oxidation und Schichtabscheidung
- Metallisierung (Leitbahnen)
- Vereinzelung der Chips (Dicing)
- Verbau in ein Gehäuse (Packaging)
Anwendungen
Halbleiter-Dies werden in nahezu allen elektronischen Geräten verwendet:
- CPUs und GPUs
- DRAM-, SRAM- und NAND-Speicher
- Controller-ICs
- Mixed-Signal-ICs
- Leistungshalbleiter (MOSFET-Module, IGBTs)
Chiplets
Moderne Prozessoren nutzen oft mehrere kleine Dies, sogenannte Chiplets. Vorteile:
- höhere Ausbeute
- geringere Produktionskosten
- flexible Kombination verschiedener Funktionsblöcke
Beispiele: AMD Ryzen (CCD + IOD), Intel Foveros/EMIB.
Kurzmerksatz
Ein Die ist der eigentliche Siliziumchip. Alles, was ein IC tut, passiert auf dem Die.
