Tecnología y Producción de Circuitos Integrados (en español)

Summary

Este video ofrece una visión detallada del proceso de fabricación de chips de silicio, desde la extracción de silicio de la arena hasta la creación de circuitos integrados. Se explica cómo Siemens desarrolla y produce circuitos integrados con millones de funciones controladas por transistores en una placa de silicio diminuta. Se destaca la precisión requerida en los procesos químicos y físicos, la importancia del diseño asistido por ordenador y la logística meticulosa en la fabricación de chips, culminando en la producción de productos microelectrónicos cada vez más pequeños, rápidos y fiables.

Takeaways

• 🔬 Los circuitos integrados son esenciales en nuestra vida diaria, controlando procesos que muchas veces no notamos.
• 📈 Siemens es una empresa líder en el desarrollo y fabricación de circuitos integrados altamente avanzados.
• 🌐 El silicio, que se encuentra en forma de arena, es la materia prima principal utilizada para crear chips de computadora.
• 🔍 El proceso de fabricación de chips requiere una pureza extrema y estructura cristalina precisa, lo que implica procesos químicos y físicos costosos.
• 💡 Los átomos de silicio son semiconductores, y se modifican mediante la adición de otros elementos para crear conductores (tipo n y tipo p).
• 🔗 Los transistores MOS (Metal Óxido Semiconductor) son la base de los circuitos integrados modernos, formando capas conductoras y aislantes.
• 🛠️ El diseño de los chips comienza en el laboratorio, donde se especifican las funciones y se simula el comportamiento lógico del circuito.
• 💻 El diseño asistido por ordenador es crucial para la creación de circuitos integrados, permitiendo la simulación y verificación de diseños complejos.
• 🏭 La fabricación de chips es un proceso meticuloso que incluye múltiples etapas de tratamiento y control de calidad.
• 🌟 Siemens AG en Austria es un ejemplo de una fábrica que cumple con las altas normas de producción de semiconductores.
• 📊 La logística y la precisión son fundamentales en la fabricación de chips, donde se realizan controles de calidad continuos y se optimiza el diseño para maximizar la eficiencia.

Q & A

¿Qué es un circuito integrado y cómo es su importancia en la vida diaria?

Un circuito integrado es una unidad de hardware que contiene millones de transistores en una placa de silicio, controlando procesos esenciales en nuestra vida cotidiana. Son fundamentales en la tecnología moderna, desde teléfonos móviles hasta sistemas de control industriales.

¿Cuál es el lema de Siemens en relación con los circuitos integrados?

El lema de Siemens en relación con los circuitos integrados es 'cada vez más pequeño, cada vez más rápido', enfatizando la tendencia de miniaturización y mejora en la velocidad de los chips.

¿Cómo se prepara el silicio para la fabricación de chips y cuál es su importancia?

El silicio, que se encuentra en forma de arena, se somete a procesos químicos y físicos costosos para alcanzar una alta pureza y estructura cristalina. Es esencial en la fabricación de chips ya que actúa como semiconductor.

¿Qué es un semiconductor y cómo funciona el silicio en este contexto?

Un semiconductor es un material que puede controlar la conductividad eléctrica. El silicio, siendo un semiconductor, no es conductor a temperatura normal, pero se puede hacer conductor al incorporar átomos de otras sustancias como fósforo o voro.

¿Qué son los transistores MOS y cómo son clave en la tecnología de chips?

Los transistores MOS (Metal Óxido Semiconductor) son dispositivos semiconductores que juegan un papel central en la tecnología de chips, permitiendo el control de la corriente eléctrica y la creación de diferentes circuitos electrónicos.

¿Cuál es el proceso para crear un canal conductor en un transistor MOS?

Para crear un canal conductor en un transistor MOS, se aplica tensión a las dos zonas n, lo que permite que los electrones se muevan por la superficie y formen un canal conductor de tipo n, permitiendo que el transistor conduzca.

¿Cómo se realiza la oxidación de la superficie de la oblea de silicio y para qué sirve?

La oxidación de la superficie de la oblea de silicio se realiza exponiendo la oblea a una temperatura aproximada de 1000 grados Celsius. Este proceso convierte la superficie en dióxido de silicio, que actúa como aislante en la fabricación del chip.

¿Qué es el diseño asistido por ordenador y cómo se utiliza en la fabricación de chips?

El diseño asistido por ordenador es un proceso en el que se utilizan programas informáticos para simular y verificar el comportamiento de un circuito. Es fundamental en la fabricación de chips, ya que permite diseñar y probar la arquitectura del circuito antes de la producción física.

¿Cómo se verifica la calidad de los chips durante el proceso de fabricación?

La calidad de los chips se verifica a través de controles de calidad continuos, incluyendo la observación visual, el uso de sensores de medida y la eliminación de chips defectuosos. Esto garantiza que solo los chips que funcionan correctamente se utilicen en productos finales.

¿Qué significa la pureza de clase 10 en la fabricación de chips y cómo se logra?

La pureza de clase 10 significa que en 27 litros de aire no debe haber más de 10 partículas de polvo. Se logra mediante la filtración del aire y el mantenimiento de un ambiente controlado, evitando la presencia de polvo y otros contaminantes en la zona de fabricación.

Outlines

00:00

🔬 Fabricación de chips: Desde el silicio a la microelectrónica

Este párrafo introduce el proceso de fabricación de chips a través de circuitos integrados controlados por transistores en placas de silicio. Se explica que los chips son minúsculos y rápidos, y se menciona que Siemens es una de las empresas que desarrolla y fabrica estos circuitos integrados. El silicio, como material abundante y de fácil obtención, requiere procesos químicos y físicos costosos para alcanzar la pureza y estructura cristalina necesarias. La producción final es una barra monocristalina de silicio, de la cual se cortan las obleas para fabricar chips. Se describe la adición de átomos de otros elementos como fósforo para crear portadores de carga y hacer conductores el silicio, y cómo se forman los transistores, que son el núcleo de los chips.

05:01

💡 Diseño de circuitos integrados: De la idea al chip

Este párrafo detalla el proceso de diseño de circuitos integrados, que comienza en el laboratorio de diseño y requiere la colaboración entre ingenieros y ordenadores. Se describe cómo se especifica el circuito, se crean bloques de funciones y se simula su comportamiento lógico. Se destaca la importancia de la creación de celdas lógicas y su conexión, así como la utilización de bibliotecas de celdas preexistentes. El diseño asistido por ordenador permite verificar la consistencia y realizar simulaciones que imitan el funcionamiento del circuito. Finalmente, se traduce la descripción del circuito en estructuras geométricas para su fabricación, creando el layout que define los contornos de las máscaras utilizadas en la fabricación del chip.

10:02

🏭 Fabricación del chip: Proceso detallado y control de calidad

Este párrafo se centra en la fabricación del chip en una fábrica de Siemens AG en Austria. Se describen las estrictas normas de limpieza y la infraestructura necesaria para producir chips de alta calidad. Se menciona el uso de agua desionizada, aire filtrado y vestimenta especial para evitar la contaminación. El proceso incluye la oxidación de las obleas, la aplicación de barniz fotosensible, la iluminación a través de máscaras, y la corrosión para formar capas y estructuras. Se resalta la precisión requerida en cada etapa y el control de calidad constante, que incluye la verificación de ajustes y la eliminación de chips defectuosos. Se describen las fases de tratamiento, como la implantación de iones y la producción de polisilicio, y cómo se van construyendo las estructuras del chip.

15:03

🔧 Procesos finales de fabricación y control de calidad

Este párrafo cubre los últimos pasos en la fabricación de chips, incluyendo la aplicación de aluminio para el conexionado interno y la protección de la oblea con una capa. Se describe cómo se verifica el buen funcionamiento de cada chip y cómo se marcan los defectuosos. Se explica el proceso de corte de la oblea para separar los chips y cómo se seleccionan y rechazan los chips defectuosos. Finalmente, se describe cómo los chips funcionan correctamente son pegados en sus carcasa y cómo se conectan con las entradas y salidas mediante conexiones de oro.

20:06

🌟 Evolución y futuro de la microelectrónica

Este último párrafo reflexiona sobre la evolución de la microelectrónica y cómo西门子, como una de las pocas empresas con los recursos y capital necesarios, continúa liderando en esta tecnología avanzada. Se destaca la reducción de tamaño y aumento de velocidad y potencia de los chips, así como la fiabilidad de los productos. El vídeo concluye con la idea de que la transformación de la arena en chips es un viaje que refleja el avance tecnológico y la capacidad de西门子 para innovar en el campo de la microelectrónica.

Keywords

💡Circuitos integrados

Los circuitos integrados son componentes electrónicos miniaturizados que contienen cientos de miles de transistores en una sola unidad. Son fundamentales en la tecnología moderna, permitiendo la creación de dispositivos electrónicos más pequeños, rápidos y eficientes. En el vídeo, se menciona que Siemens desarrolla y fabrica estos circuitos integrados, los cuales son controlados por millones de transistores en una placa de silicio diminuta.

💡Transistores

Los transistores son dispositivos semiconductores que controlan el flujo de electricidad. Son la base de la mayoría de los circuitos electrónicos modernos y se mencionan en el vídeo como los controladores de funciones en los circuitos integrados. El vídeo también explica cómo los transistores, al unirse, forman el núcleo de un transistor MOS (Metal Oxido Semiconductor), que es esencial para la operación de los chips.

💡Silicio

El silicio es un elemento químico y semiconductor utilizado en la fabricación de chips de computadora y otros dispositivos electrónicos. En el vídeo, se describe cómo el silicio, obtenidos de la arena, es purificado y transformado en barras monocristalinas para luego ser cortado en obleas que se utilizan en la fabricación de chips.

💡Dopado

El dopado es el proceso de añadir impurezas a un semiconductor para cambiar sus propiedades eléctricas. En el vídeo se menciona que el dopado con fósforo o boro altera la estructura cristalina del silicio, creando portadores de carga que hacen que el silicio sea conductor y así se pueden formar los transistores.

💡Monocristal de silicio

Un monocristal de silicio es una barra de silicio puro con una estructura cristalina uniforme. Es crucial para la fabricación de chips ya que permite una mayor eficiencia y menor consumo de energía en los dispositivos electrónicos. En el vídeo, se detalla cómo se producen estas barras monocristalinas y cómo se cortan en obleas para la fabricación de chips.

💡Oxidación del silicio

La oxidación del silicio es un proceso químico que se utiliza en la fabricación de chips para crear una capa de dióxido de silicio sobre la superficie del silicio. Este aislante se menciona en el vídeo como una parte esencial en la construcción de los transistores y la creación de capas que separan los componentes del circuito integrado.

💡Barniz fotosensible

El barniz fotosensible es una capa que se aplica sobre la oblea de silicio y que se utiliza en el proceso de photolithografía para transferir patrones en la oblea. El vídeo describe cómo se ilumina a través de máscaras y cómo se eliminan las partes expuestas al barniz, preparando así la oblea para el siguiente paso en la fabricación del chip.

💡Máscara

Las máscaras son placas con patrones que se utilizan en la photolithografía para proteger partes de la oblea de silicio mientras se aplican procesos químicos o físicos. En el vídeo se menciona cómo se usan máscaras para definir las áreas donde se realizarán las oxidaciones, dopados o metalizaciones en la fabricación del chip.

💡Simulación del circuito

La simulación del circuito es un proceso de modelado del comportamiento eléctrico de un circuito integrado antes de su fabricación. Permite a los ingenieros verificar que el diseño cumple con las especificaciones requeridas. En el vídeo, se indica que los ordenadores son utilizados para simular matemáticamente la interacción de los elementos en el circuito y así asegurar su funcionamiento correcto.

💡Layout

El layout es la representación gráfica detallada de un circuito integrado, mostrando exactamente cómo se distribuyen los componentes y las conexiones en la oblea de silicio. El vídeo describe cómo se crea el layout a partir de los diseños y se traduce en estructuras geométricas que se utilizan para la fabricación del chip.

Highlights

Los circuitos integrados están controlando procesos diariamente, a menudo sin que nos demos cuenta.

Los chips se ven en microscopio electrónico de retículo, mostrando su complejidad a cinco veces por segundo.

Siemens desarrolla y fabrica circuitos integrados con millones de funciones controladas por transistores.

Los chips están hechos de silicio, un material abundante que requiere procesos químicos y físicos costosos para su preparación.

La pureza del silicio en los chips es extrema, con un átomo de impureza por cada 10 millones de átomos de silicio.

El silicio es un semiconductor cuyo comportamiento eléctrico se modifica mediante la adición de otros elementos como el fósforo o el boro.

Los transistores MOS (Metal Óxido Semiconductor) son la base de los circuitos integrados modernos.

El proceso de fabricación de chips incluye la oxidación, la aplicación de barniz fotosensible, y la iluminación a través de máscaras.

Las obleas de silicio se someten a una serie de procesos como la corrosión con ácido y la oxidación para formar estructuras precisas.

La implantación de iones altera las propiedades eléctricas del silicio en áreas específicas del chip.

El proceso de fabricación de chips es altamente repetitivo y requiere una logística meticulosa.

La calidad de los chips se verifica constantemente a lo largo del proceso de fabricación.

Los chips defectuosos son identificados y rechazados, mientras que los correctos son ensamblados en sus carcasa.

El diseño de los chips comienza en el laboratorio de diseño y utiliza técnicas de diseño asistido por ordenador.

El diseño final del circuito se traduce en un layout que define las estructuras geométricas utilizadas en la fabricación.

La fabricación de chips es un proceso altamente controlado que requiere una infraestructura costosa y un entorno de alta limpieza.

Siemens es una de las pocas empresas en el mundo que cuenta con los recursos para seguir avanzando en la tecnología de microelectrónica.

Transcripts

[Música]

cada uno de nosotros vive a diario

consciente o inconscientemente procesos

controlados por circuitos integrados

pero casi nadie ha visto cómo trabaja un

chip lo que aquí en el microscopio

electrónico de retículo cambia cinco

veces por segundo cambia en realidad

cinco veces en una millonésima de

segundo el lema es cada vez más pequeño

cada vez más

rápido siemens desarrolla y fabrica

circuitos integrados con millones de

funciones controladas por transistores

en una plaquita de silicio no mayor que

un pequeño trozo de un sello de correos

[Música]

Esta es la materia prima a partir de la

cual se hacen los chips arena se compone

en gran parte de silicio un material

inagotable presente por todas partes en

el mundo pero para preparar a partir de

tan económica materia prima silicio que

cumpla las altas exigencias de pureza y

estructura cristalina requeridas son

necesarios costosos procesos químicos y

físicos el producto final es una barra

monocristalina de silicio con un único

átomo de impureza por cada 10 millones

de átomos de silicio de ella se cortan

las obleas para los

[Música]

chips el silicio es un semiconductor su

estructura atómica es la

siguiente cada átomo de silicio tiene

cuatro electrones exteriores no hay

ningún portador libre de carga el

monocristal puro de silicio no es por

tanto conductor a la temperatura normal

para hacer conductor hay que

incorporarle átomos de otras sustancias

Como por ejemplo fósforo los átomos de

fósforo Tienen cinco electrones

exteriores una vez incorporado el átomo

a la red cristalina de silicio uno de

los cinco electrones puede moverse

libremente estas partículas eléctricas

cargadas negativamente hacen al cristal

conductor de tipo

n los átomos de voro por el contrario

solo tienen tres electrones exteriores

si se incorporan átomos de voro a la

redes silicio entonces falta un electrón

se forman huecos por falta de electrones

estos huecos se mueven por el cristal

como partículas eléctricas cargadas

positivamente el cristal es entonces

conductor de tipo

p las capas conductoras p y n forman el

núcleo del transistor otras compuestas

de óxido de silicio se encargan del

aislamiento y otras de metal sirven como

conductores mos metal óxido silicio es

el nombre en clave de este tipo de

transistores si se aplica tensión a las

dos zonas n no pasa corriente el

transistor está cortado aplicando una

tensión positiva al electrodo central

los electrones se mueven por la

superficie entre las dos zonas n se

forma un canal conductor de tipo n el

transistor

conduce los diferentes pasos del proceso

de fabricación de este microscópico

producto pueden verse claramente en el

presente modelo una diminuta sección de

una oblea de silicio de solo una

centésima de milímetro de longitud en

los bordes la superficie de la oblea se

oxida su metiéndola a una temperatura

aproximada de 1000 gr c se aplica una

película de barniz fotosensible y se

deja secar las obleas cubiertas con este

barniz se iluminan a través de una

máscara el barniz iluminado se elimina

por disolución el no iluminado queda

como

está la capa de óxido se corroe con

ácido a través de las ventanas así

formadas tras disolver y limpiar los

restos de barniz se realiza una nueva

oxidación esta vez es una capa muy

fina sobre esta capa islante se separa

polisilicio eléctricamente

conductor después otra vez el barniz

fotosensible máscara iluminación

disolución del barniz iluminado ahora se

corroe parcialmente tanto el polisilicio

como la fina capa de óxido permaneciendo

solo en el centro bajo la protección del

barniz en el silicio que ha quedado

ahora descubierto se implantan átomos de

impurezas

una vez eliminados los restos de barniz

se cubre todo de nuevo con una capa de

óxido y otra vez barniz fotosensible

iluminación

disolución mediante corrosión se forman

los agujeros de contacto con las pistas

conductoras de

aluminio más barniz fotosensible y otra

nueva máscara las bandas no iluminadas

permiten conocer ya el recorrido de las

pistas de aluminio que han quedado

después de la corrosión y que

establecerán el contacto con las zonas

más profundas y con otros

transistores así se ha formado la

estructura de un transistor mos en una

sección microscópicamente pequeña de la

oblea de

silicio un circuito integrado un chip se

compone de muchos millares de Tales

microelementos sean transistores diodos

resistencias o

condensadores y todo el circuito el

microchip no es mayor

de un sello de

correos pregunta cómo es posible

desarrollar esta clase de microcircuitos

compactos El bosquejo del circuito

empieza en el laboratorio de

diseño cada vez más funciones en un chip

est complejidad ha hecho que los

circuitos solo puedar con auda de

ordenadores

trabo creativo del ingeniero definido

por los conceptos c computer design y

computer

engineering todos los pasos del

desarrollo desde la especificación del

circuito hasta el layout se realizan en

estones de trabajo microc

[Música]

computarizadas partiendo de la

especificación del circuito convenida

con el cliente elor delecto emprende el

desarrollo de la arquitectura del

circuito primero piensa en bloques de

funciones y subsistemas que han de

unirse entre sí de acuerdo con el

planteamiento del

problema el objetivo de quien desarrolla

el circuito es construir los distintos

bloques de funciones en forma de celdas

y enlaces

lógicos señales de entrada y salida

quedan de este modo

especificadas cada elemento lógico se

compone a su vez de varios transistores

Unidos el ordenador comprueba la

consistencia de cada fase del desarrollo

y almacena los datos

correspondientes aparte de las celdas de

nuevo diseño que han de desarrollarse

existen también celdas estndar de uso

frecuente ya acabadas que se pueden

extraer de una biblioteca de celdas

así se forman en diferentes puestos de

trabajo planes de circuitos eléctricos Y

listas de conexiones para los

subsistemas del chip a desarrollar los

valores quedan almacenados en el

ordenador para poder llamarlos de nuevo

cuando se necesiten en otras fases de

[Música]

desarrollo una gran ventaja del computer

design diseño asistido por ordenador es

la posibilidad de simular el

comportamiento lógico del circuito

ordenador Recibe toda la información

necesaria para simular matemáticamente

la interacción de los elementos

utilizados en el

circuito los programas del ordenador

permiten verificar para cada combinación

deseada de señales de entrada las

correspondientes señales de salida y

compararlas con valores

nominales en los programas de simulación

ha de imitarse también la secuencia

cronológica de las señales para hacer

reconocibles los procesos del circuito

planificado en muchos casos esto

equivale a una prueba de funcionamiento

el ordenador no puede sin embargo suplir

al ingeniero de desarrollo en la tarea

de enjuiciar los resultados de la

simulación en Casos aislados la

simulación de las partes del circuito ha

de realizarse incluso a nivel de

componente solo así es posible comprobar

ya en la fase de

ensayo funcionamiento del circuito mucho

antes de que el chip esté listo después

de superar las numerosas etapas

tecnológicas del

proceso finalmente toda la descripción

del circuito almacenada hasta ese

momento se traduce en estructuras

geométricas se crea el

layout los elementos de menor tamaño de

estas estructuras no son otros que los

contornos de aquellas máscaras a través

de cuya abertura vimos que se ilumina la

oblea de silicio los colores muestran la

representación geométrica de las

distintas máscaras empleadas para la

oxidación el dopado con impurezas o

[Música]

metalización aquí ya se distinguen las

pistas y taladros de

contacto este por ejemplo mide 6

milésimas de milímetro

frecuentemente la arquitectura se

optimiza a mano mediante diálogo entre

persona y

ordenador al final siempre las mismas

Preguntas dónde se puede empaquetar de

manera más compacta se mantienen a pesar

de todo las separaciones mínimas no se

ve perturbada con ello la función

eléctrica

es muy importante comprobar que se

cumplen las especificaciones de

ensayo Aquí vemos el resultado final del

trabajo de desarrollo el layout del

circuito

terminado los trazadores gráficos

dibujan ahora para documentación y

control el layout a Diferentes escalas

[Música]

el layout contiene todos los elementos

que han de alojarse en una superficie no

mayor que un pequeño trozo de un sello

de

[Música]

correos partiendo de lo aquí

representado en varios niveles de color

superpuestos se originan bandas de

control para el trazador de hace

electrónico que contienen las

instrucciones para cada nivel de máscara

[Música]

las placas de cristal recubiertas de

cromo que vemos comprobar aquí por

última vez están recubiertas con un

mariz en el que se ilumina el haz de

electrones siguiendo el trazado de las

estructuras de la banda de

control después del revelado la capa de

cromo se elimina parcialmente con ácido

y de este modo se obtienen las máscaras

para el proceso de fabricación

[Música]

muchos cientos de chips por oblea lo que

significa muchos cientos de veces las

mismas estructuras por cada

máscara en la memoria de

256k por ejemplo se dibujan en los siete

niveles necesarios 13 millones de

figuras con esto dejamos a un lado el

diseño y la producción de la máscara

para centrarnos en la fabricación del

chip propiamente dicha

una fábrica de circuitos integrados de

siemens ag en Austria la fábrica de

villag cumple de un modo especialmente

satisfactorio las altas exigencias de la

moderna producción de

semiconductores para fabricar chips

según las normas internacionales se

requiere una costosa

infraestructura las instalaciones

técnicas de la periferia ocupan tanto

espacio como la propia zona de

fabricación el agua para los procesos

químicos por ejemplo tiene que ser más

pura que el agua

destilada una corriente continua de aire

filtrado que fluye en un solo sentido

garantiza un alto grado de ausencia de

polvo en la nave de fabricación

totalmente climatizada en la exclusa

queda retenido todo lo que podría

desprender partículas respecto a la

vestimenta para zonas de máxima limpieza

existe una norma

internacional y aquí tenemos por fin la

celda cuidadosamente aislada del

exterior aquí con ayuda de ordenadores

los planos desarrollados para los

circuitos se convierten en productos

para el mercado aquí es donde se

originan los chips a

millones de acuerdo con las técnicas de

fabricación más

modernas en todas partes se observan las

mismas y exigentes normas de limpieza la

fabricación de memorias de

256k exige la clase de pureza 10 que

significa que en 27 l de aire no debe

haber más de 10 diminutas partículas de

polvo en el aire ambiental sin filtrar

hay aproximadamente

10.000 y aquí están las obleas de

silicio que se cortaron de la barra

monocristalina El cuidadoso tratamiento

de la superficie con agua desionizada

evita que se cuelen las partículas de

polvo

adicionalmente las obleas se limpian con

una mezcla especial de

ácidos una instalación controlada por

microprocesador filtra y dosifica los

productos

[Música]

químicos las obleas cuya pza

garantizada primera fase de tratamiento

apiladas en cargas de 100 unidades cada

una se introducen en hornos de alta

temperatura expuestas a una temperatura

constante de aproximadamente 1000 gr c

las obleas se oxidan la superficie del

silicio se convierte en dióxido de

silicio que actúa como

aislante más tarde tienen lugar en estos

hornos otros procesos Como por ejemplo

la producción de polisilicio

[Música]

para no entorpecer los ulteriores

procesos fotoquímicos se trabaja con luz

[Música]

amarilla Ahora se aplica por primera vez

el barniz fotosensible

un paso que se repite muchas veces por

cada

[Música]

oblea en el wer steper se encuentra el

retículo la máscara con las estructuras

para un determinado nivel de

construcción por la ventana de la capa

de cromo de la máscara se ilumina el

barniz fotosensible de la oblea de

silicio en los lugares que tiene que

limpiar el ácido para la siguiente etapa

de tratamiento

el ajuste exacto de la máscara con una

precisión de unas pocas 10z milésimas de

milímetro se realiza

automáticamente igual que en un

laboratorio fotográfico se revelan las

partes expuestas iluminadas del barniz

se lavan con agua y se secan las obleas

en la centrifugadora

[Música]

[Música]

corrosión por plasma en los puntos donde

las ventanas del barniz fotosensible

dejan libre el paso al gas ionizado se

quita con ácido la capa de óxido

aislante la corrosión por plasma se

practica en las estructuras más finas en

lugar de la corrosión química por vía

húmeda utilizada

[Música]

antiguamente implantación de iones a

través de la ventana producida por el

ácido en la de óxido se bombardea con

átomos exteriores la red cristalina de

silicio de esta forma se alteran las

propiedades eléctricas del silicio en

zonas exactamente definidas de solo unas

pocas milésimas de milímetro la cantidad

y profundidad de penetración de los

átomos exteriores están dosificadas con

exactitud una de las numerosas fases de

tratamiento siguientes es la producción

de polisilicio conductor esta cubre de

nuevo con barniz fotosensible se ilumina

y se corroe con ácido en su mayor parte

de manera que solo quedan algunas

pistas aquí vemos al microscopio

electrónico las estrechas pistas de

polisilicio en las que está aún muy alto

el barniz fotosensible que las Ha

protegido del plasma

ácido la estructura de la oblea de

silicio va aumentando así

progresivamente

[Música]

entre etapa y etapa de tratamiento se

comprueba siempre si el ajuste es Exacto

si las distancias y separaciones

corresponden a lo

previsto incluso a simple vista Se

aprecia ahora que la oblea ya no está

Lisa sino dividida en chips individuales

las estructuras contenidas en el chip

son tan pequeñas que solo pueden verse

al

microscopio todos los procesos de

trabajo Se repiten varias veces con

estructuras distintas cada

vez por eso aparte del knowhow

tecnológico es necesaria una logística

meticulosa ya que hay que llevar de un

lado a otro muchas cargas de obleas en

diferentes estados de fabricación entre

distintos puestos de

tratamiento Aproximadamente un tercio de

los costes de fabricación corresponden

exclusivamente a los controles de

calidad

continuamente se está pintando

iluminando revelando corroyendo

recubriendo

se ajustan nuevas máscaras y se

construyen nuevas estructuras hasta que

se consigue el circuito integrado

deseado partiendo del

silicio como último nivel de la

estructura se deposita aluminio

necesario para el conexionado interno de

los chips

[Música]

finalmente se recubre la oblea con una

capa que la protege de los agentes

[Música]

externos cuando la oblea ha pasado por

todas las etapas de fabricación se

comprueba el buen funcionamiento de cada

chip con sensor

de

medida los chips defectuosos se marcan

con un

punto a continuación empieza el trabajo

de precisión de cortar la

oblea antes de separar los chips se pega

a las obleas una película de

plástico la hoja de sierra recubierta de

diamante tiene una anchura de 25

milésimas de

milímetro sin agua de refrigeración la

oblea se pondría al rojo dado que gira a

30.000 revoluciones por minuto la

profundidad del corte está calculada

con exactitud que se separa la oblea

pero no la película sobre la que están

los

chips un dispositivo automático visual

reconoce los chips marcados es decir

defectuosos y los rechaza

los chips que funcionan correctamente

son elevados por una pipeta de succión y

pegados en su carcasa pegar chip fuera

pegar chip

[Música]

fuera la última etapa antes de pulir la

carcasa y los de oro más delgados que un

cabello unen las entradas y salidas unen

el chip con las conexiones de la carcasa

el largo camino desde la arena al chip

ha llegado a su

[Música]

fin cada vez más pequeños más rápidos

más potentes más fiables productos punta

de la

[Música]

microelectrónica pocas empresas en el

mundo disponen de los recursos

y capital necesarios para seguir

avanzando en esta tecnología punta

siemens es una de ellas

[Música]