☝️ La industria de los SEMICONDUCTORES | Fabricación - FOUNDRY y FABLITE | PT3

Summary

El video describe el proceso de fabricación de microchips, comenzando con la purificación del silicio para obtener obleas que se procesan en ambientes extremadamente limpios. Se explica cómo las obleas son tratadas capa por capa, utilizando técnicas como fotolitografía y grabado con plasma, para crear los circuitos. También se menciona cómo se clasifican los chips según su rendimiento, y las principales empresas que fabrican microchips a nivel mundial, como TSMC y SMIC. Finalmente, se destaca el papel clave de Asia en la capacidad de manufactura de microchips.

Takeaways

• 🔬 La arena de silicio se purifica para obtener silicio metalúrgico o de grado electrónico, con una pureza del 99.99% o más, conocido como silicio 9N o 10N.
• 🧱 El silicio purificado se derrite y se forma en lingotes que pueden pesar hasta 200 kilos. Estos se cortan en discos llamados obleas, que son pulidos para obtener una superficie lisa.
• 🏭 Las instalaciones donde se fabrican microchips son extremadamente limpias, con niveles de limpieza mil veces superiores a los de un quirófano.
• 💡 Se aplica una capa fotorresistente a las obleas, que luego se expone a luz ultravioleta para crear patrones de circuitos en un proceso conocido como fotolitografía.
• ⚙️ El proceso de fabricación de chips implica la construcción capa por capa, utilizando tratamientos químicos y plasma para definir los circuitos.
• 🔗 Se añaden aleaciones metálicas para las interconexiones en la oblea, utilizando máquinas especializadas como sputters, seguidas de un pulido preciso.
• 📏 Las obleas se cortan en pastillas, que se prueban y clasifican. Las pastillas que cumplen con los estándares avanzan al siguiente proceso, mientras que las defectuosas se desechan.
• 💻 Los chips se agrupan según su rendimiento: los mejores para procesadores de alta gama (como Intel i9) y los de menor rendimiento para gamas inferiores (como Intel i7).
• 🌍 Las fundiciones puras, que no diseñan pero fabrican chips, dominan el mercado, con TSMC y SMIC entre las más grandes del mundo.
• 🇯🇵 Japón también tiene una presencia significativa en la fabricación de microchips a través de empresas fabless y fabricantes de dispositivos integrados, que se enfocan en la optimización de costos y tecnologías específicas.

Q & A

¿Qué es el silicio 9M mencionado en el proceso de fabricación de microchips?

El silicio 9M es un tipo de silicio ultra puro con una pureza de 99.9999999%, lo que significa que tiene varios nueves después del punto decimal, por lo cual recibe esta denominación.

¿Qué importancia tienen las instalaciones ultra limpias en la fabricación de microchips?

Las instalaciones ultra limpias son esenciales para evitar que las partículas de polvo interfieran con el proceso de fabricación de microchips, ya que estas partículas pueden afectar la precisión y la calidad de los chips.

¿Qué máquina se utiliza para crear los patrones de circuitos en las obleas de silicio?

Para crear los patrones de circuitos en las obleas de silicio se utiliza una máquina llamada 'stepper', que expone una capa fotoresistente a la luz ultravioleta con máscaras específicas.

¿Cómo se construye el diseño de los chips en las obleas?

El diseño de los chips se construye capa por capa, aplicando una capa fotoresistente, revelando el patrón con luz ultravioleta y luego eliminando la capa fotoresistente mediante ataques químicos o plasma. Este proceso se repite múltiples veces.

¿Qué se hace con las obleas después de fabricar los chips?

Después de fabricar los chips, las obleas se cortan en pastillas, y aquellas que pasan las pruebas de calidad se utilizan para crear procesadores completos. Las pastillas que fallan se desechan.

¿Qué determina si un procesador será clasificado como i3, i5, i7 o i9?

La clasificación de los procesadores (i3, i5, i7, i9) se basa en el rendimiento y las características que presentan durante las pruebas de calidad. Los mejores chips se clasifican como i9, mientras que los de menor rendimiento como i7 o i5.

¿Qué empresas son las principales fundiciones de chips según los ingresos de 2020?

Las principales fundiciones de chips según los ingresos de 2020 son TSMC con 47,693 millones de dólares, UMC con 6,297 millones, y GlobalFoundries con 4,851 millones.

¿Qué ventajas ofrece el modelo de negocio fabless para la fabricación de microchips?

El modelo de negocio fabless ofrece ventajas como la reducción de costos al no invertir en la construcción de fábricas avanzadas, lo que permite optimizar la producción en tecnologías más específicas y menos avanzadas.

¿Qué empresas utilizan el modelo de negocio fabless?

Algunas empresas que utilizan el modelo de negocio fabless incluyen Sony, Panasonic, Fujitsu y Renesas Electronics, todas ellas fabricantes de productos electrónicos de consumo y tecnologías de información.

¿Qué papel desempeñan las fundiciones puras en la industria de los microchips?

Las fundiciones puras son fábricas especializadas en la fabricación de microchips para terceros, sin diseñar ni fabricar sus propios chips. Producen para clientes como Apple, Qualcomm, Nvidia, y otras grandes compañías tecnológicas.