O que um fabricante de circuitos integrados faz?
Um fabricante de circuitos integrados produz circuitos eletrônicos semicondutores, que são pequenos componentes eletrônicos de estado sólido usados em telefones celulares, televisões e muitos outros dispositivos eletrônicos. Os dispositivos de estado sólido não têm partes móveis e são feitos de chips à base de silício que fornecem capacidade de computação e processamento elétrico. Os semicondutores substituíram os tubos de vácuo e os primeiros interruptores mecânicos de computador em meados do século XX, permitindo que os dispositivos se tornassem muito pequenos, mas que contêm grande poder de computação.
A produção de circuitos integrados requer várias etapas e condições de fabricação cuidadosamente controladas para evitar a contaminação. O fabricante do circuito integrado cria salas limpas que usam níveis muito altos de filtragem de ar para remover poeira e outros contaminantes que podem arruinar um circuito. Os funcionários usam coberturas que impedem a entrada de poeira, pele ou cabelo na área de processo e removerão e substituirão essas coberturas se tiverem que sair e entrar novamente na área de produção.
O primeiro passo na produção de circuitos integrados é a criação de pastilhas de silício usadas como base do circuito. Um fabricante de circuitos integrados ou um contratado externo purifica o silício das areias naturais, removendo as impurezas para criar um cristal em forma de cilindro feito de silício puro. O cilindro é então cortado em bolachas finas, que podem ter vários centímetros ou centímetros de diâmetro. Essas bolachas são limpas quimicamente e, em seguida, um lado é polido para um acabamento espelhado que será a base do circuito integrado.
As bolachas polidas são então expostas ao oxigênio puro em um processo que cria uma camada muito fina de dióxido de silício. O oxigênio reage com o silício puro na bolacha, que consome uma pequena quantidade de silício na superfície da bolacha. O dióxido de silício resultante é ligado molecularmente ao silício puro abaixo dele e não será removido posteriormente, exceto por processamento químico.
Os próximos passos usados por um fabricante de circuitos integrados são um processo repetido de mascaramento, exposição à luz, gravação e limpeza. Um circuito integrado é um circuito eletrônico formado por finas camadas de material eletricamente condutor, separadas por camadas de não condutores. A máscara coloca um modelo ou design da primeira camada de circuito na pastilha de silicone.
Primeiro, um material chamado fotorresiste é colocado na superfície da bolacha, com a máscara sobre ela. O fotorresistente é exposto à luz, o que causa uma reação química de cura de qualquer material exposto. Quando a máscara é removida, o fotorresiste não curado pode ser removido em um processo chamado gravação.
Um fabricante de circuitos integrados repete essas etapas, adicionando camadas de condutor ou não condutor à pastilha para criar circuitos eletrônicos. Muitos pequenos circuitos integrados são feitos em uma bolacha ao mesmo tempo e são separados em etapas posteriores, uma vez que os circuitos foram concluídos. As etapas finais são adicionar conexões elétricas aos circuitos individuais, para que possam ser colocadas em placas de circuitos usadas em computadores e outros dispositivos eletrônicos.