¿Qué hace un fabricante de circuitos integrados?
Un fabricante de circuitos integrados produce circuitos electrónicos de semiconductores, que son pequeños componentes electrónicos de estado sólido utilizados en teléfonos móviles, televisores y muchos otros dispositivos electrónicos. Los dispositivos de estado sólido no tienen partes móviles, y están hechos de chips basados en silicio que brindan capacidad de procesamiento eléctrico y de computación. Los semiconductores reemplazaron los tubos de vacío y los primeros interruptores mecánicos de la computadora a mediados del siglo XX, lo que permitió que los dispositivos se volvieran muy pequeños, pero que contengan una gran cantidad de potencia informática.
La producción de circuitos integrados requiere varios pasos y condiciones de fabricación cuidadosamente controladas para evitar la contaminación. El fabricante del circuito integrado construye salas limpias que utilizan niveles muy altos de filtración de aire para eliminar el polvo y otros contaminantes que pueden arruinar un circuito. Los empleados usan coberturas que evitan que el polvo, la piel o el cabello ingresen al área de proceso, y quitarán y reemplazarán estas coberturas si deben salir y volver a ingresar al área de producción.
El primer paso para producir circuitos integrados es crear obleas de silicio utilizadas como base del circuito. Un fabricante de circuitos integrados o un contratista externo purifica el silicio de las arenas naturales, eliminando cualquier impureza para crear un cristal en forma de cilindro hecho de silicio puro. Luego, el cilindro se corta en obleas delgadas, que pueden tener varias pulgadas o centímetros de ancho. Estas obleas se limpian químicamente, y luego un lado se pule a un acabado tipo espejo que será la base del circuito integrado.
Las obleas pulidas se exponen al oxígeno puro en un proceso que crea una capa muy delgada de dióxido de silicio. El oxígeno reacciona con el silicio puro en la oblea, que consume una pequeña cantidad de silicio en la superficie de la oblea. El dióxido de silicio resultante está unido molecularmente al silicio puro debajo de él, y no se eliminará más tarde, excepto por procesamiento químico.
Los siguientes pasos utilizados por un fabricante de circuitos integrados son un proceso repetido de enmascaramiento, exposición a la luz, grabado y limpieza. Un circuito integrado es un circuito electrónico formado por delgadas capas de material eléctricamente conductor separadas por capas de no conductores. El enmascaramiento coloca una plantilla o diseño de la primera capa de circuito en la oblea de silicio.
Primero, se coloca un material llamado fotorresistencia en la superficie de la oblea, con la máscara sobre ella. El fotorresistente está expuesto a la luz, lo que provoca una reacción de curado químico de cualquier material expuesto. Cuando se quita la máscara, la fotorresistencia no curada se puede quitar en un proceso llamado grabado.
Un fabricante de circuitos integrados repite estos pasos, agregando capas de conductor o no conductor en la oblea para construir circuitos electrónicos. Muchos pequeños circuitos integrados se hacen en una oblea a la vez, y se cortan en pasos posteriores una vez que se han completado los circuitos. Los pasos finales son agregar conexiones eléctricas a los circuitos individuales para que puedan colocarse en placas de circuitos utilizadas en computadoras y otros dispositivos electrónicos.