EL ASOMBROSO PROCESO DE FABRICAR UN MICROCHIP

Debian Iván Torvalds Kantero
29 Nov 201526:22

Summary

TLDREl script detalla el avance de la electrónica moderna con el desarrollo de circuitos integrados, que son la base de la microelectrónica, las comunicaciones y los ordenadores. Se describe el proceso de fabricación de estos dispositivos a partir del crecimiento de cristales de silicio puro, su refinamiento y posterior transformación en láminas delgadas y uniformes. La importancia del control de impurezas y la adición de elementos como el arsénico o el boro para crear semiconductores se destaca. El video también explica el funcionamiento de transistores tipo n y p, y cómo se utilizan en la creación de circuitos electrónicos. Finalmente, se abarca la complejidad del diseño y la fabricación de chips, incluyendo técnicas como la fotolitografía, la implantación de iones y la deposición de materiales, culminando en la realización de circuitos altamente densos y eficientes.

Takeaways

  • 📈 La electrónica moderna se ha desarrollado gracias a la integración de miles de transistores y otros componentes en láminas de silicio.
  • 💾 Los circuitos integrados son fundamentales en las industrias de microelectrónica, comunicaciones y ordenadores.
  • 🌐 El silicio, que constituye el 20% de la corteza terrestre, es el elemento básico utilizado en la fabricación de los circuitos integrados.
  • 🔬 El crecimiento de cristales de silicio puro es un proceso meticuloso que implica la fusión y enfriamiento controlado del silicio.
  • 🔋 El silicio en su estado puro es un semiconductor, lo que significa que su conductividad eléctrica puede ser controlada mediante la adición de impurezas.
  • 🔩 Los transistores son los componentes básicos de los circuitos integrados, capaz de amplificar señales o representar información digital.
  • 🔠 La información en las computadoras se representa mediante el código binario, compuesto por dígitos 0 y 1.
  • 🛠️ La fabricación de circuitos integrados requiere de tecnología avanzada y un entorno controlado para minimizar la contaminación.
  • 🛑 La limpieza de las obleas de silicio es un paso crítico en el proceso de fabricación, repetido a lo largo del proceso para garantizar la calidad.
  • 📏 La precisión en la colocación y construcción de los componentes es esencial, utilizando técnicas como la fotolitografía para definir patrones.
  • 🔵⚪ Los transistores de canal N y P son creados mediante la implantación de iones en el silicio, lo que define sus propiedades eléctricas.
  • 🔋 Los electrodos y la conexión de los transistores se realizan mediante la deposición de materiales conductores como el aluminio.

Q & A

  • ¿Qué es un circuito integrado y cuáles son sus aplicaciones principales?

    -Un circuito integrado es una pequeña lámina de material cristalino que contiene miles de transistores y otros componentes electrónicos integrados. Sus aplicaciones principales son las industrias de microelectrónica, comunicaciones y ordenadores.

  • ¿Cómo se produce el crecimiento de un cristal de silicio para los circuitos integrados?

    -El crecimiento de un cristal de silicio comienza con la fusión de silicio purificado. Luego, un trozo de cristal, conocido como semilla, es colocado en una tina rotatoria de silicio fundido. Utilizando la estructura atómica cúbica de la semilla como pauta, se forma un nuevo cristal con una extensión simétrica de la semilla original.

  • ¿Por qué el silicio es un elemento común y por qué es importante en la fabricación de circuitos integrados?

    -El silicio es un elemento común que se encuentra en la arena y constituye el 20 por ciento de la corteza terrestre. Es importante en la fabricación de circuitos integrados debido a su estructura atómica y su capacidad para ser un buen semiconductor, lo que permite el control preciso de la conductividad eléctrica.

  • ¿Cómo se logra la conductividad en el cristal de silicio y cómo se puede aumentar?

    -El cristal de silicio a temperatura ambiente tiene energía térmica suficiente para liberar un pequeño número de electrones, lo que proporciona conductividad. Esta conductividad se puede aumentar añadiendo impurezas llamadas dopantes, que son elementos similares al silicio en estructura atómica y pueden ser de dos tipos: tipo N (como el arsénico o el fósforo) o tipo P (como el boro).

  • ¿Cuáles son las dos formas principales de dopantes utilizados en la fabricación de semiconductores y cómo afectan el cristal de silicio?

    -Las dos formas principales de dopantes son el dopante de tipo N, como el arsénico o el fósforo, que añaden un electrón de valencia más que el silicio, y el dopante de tipo P, como el boro, que tiene un electrón menos. Cuando se reemplazan algunos átomos de silicio por estos dopantes, el cristal se vuelve tipo N o tipo P, respectivamente, afectando la conductividad eléctrica.

  • ¿Cómo se fabrican los transistores en los circuitos integrados y cuál es su función?

    -Los transistores se fabrican en los circuitos integrados a través de un proceso que involucra la creación de regiones de tipo N y P en la oblea de silicio. Estos transistores se activan y desactivan millones de veces por segundo, amplificando las señales eléctricas de entrada o representando información en forma de dígitos 0 o 1, que son los estados básicos de la lógica utilizada en las comunicaciones electrónicas modernas.

  • ¿Qué es la fotolitografía y cómo se utiliza en la fabricación de circuitos integrados?

    -La fotolitografía es una técnica fotográfica que se utiliza para transferir una pauta a la oblea de silicio mediante el uso de fotosensibles. Se extiende un resistente fotosensible uniformemente sobre la oblea y luego se expone a la luz ultravioleta a través de una máscara. Esto permite aislar regiones microscópicas de la oblea y construir en ellas componentes del circuito electrónico.

  • ¿Cómo se crean las regiones del canal en los transistores y cómo son importantes?

    -Las regiones del canal en los transistores se crean a través de la implantación de iones, que pueden ser de tipo N o P dependiendo del substrato. Estas regiones son importantes porque definen las áreas donde se activará o desactivará el transistor, controlando así el flujo de electrones y la conductancia eléctrica.

  • ¿Qué es el efecto de las máscaras en la fabricación de circuitos integrados y cuántas máscaras son comunes en el proceso?

    -Las máscaras son placas de vidrio o similares que contienen las patrones para la fabricación de los circuitos integrados. Se utilizan para transferir estas patrones a la oblea de silicio a través de la fotolitografía. La mayoría de los circuitos integrados utilizan entre 8 y 15 máscaras según la complejidad del circuito y el tipo de proceso.

  • ¿Por qué es crucial el control de la contaminación durante la fabricación de circuitos integrados?

    -El control de la contaminación es extremadamente importante ya que la mayoría de la contaminación proviene del cuerpo humano y puede ser tan minúscula como unas pocas partículas de polvo. Estos contaminantes pueden drásticamente reducir el rendimiento de los dispositivos semiconductores, por lo que se realizan medidas para mantener el entorno de fabricación lo más limpio posible.

  • ¿Cómo se realizan las pruebas eléctricas al final del proceso de fabricación de un circuito integrado?

    -Después de que las obleas están libres de resistente y el proceso de fabricación se ha completado, se realizan pruebas eléctricas para verificar el correcto funcionamiento de los circuitos integrados. Estas pruebas garantizan que los dispositivos cumplen con los estándares de rendimiento y calidad antes del embalaje y la distribución al mercado.

  • ¿Cuál es el propósito de las capas delgadas de dióxido de silicio en la fabricación de circuitos integrados?

    -Las capas delgadas de dióxido de silicio sirven como un buen aislante que protege el substrato de silicio de reacciones no deseadas. Además, se utilizan para definir y electrically aislar las regiones específicas de la oblea donde se construirán los componentes del circuito electrónico.

Outlines

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📚 Fundamentos de los circuitos integrados

Este párrafo introduce la importancia de los circuitos integrados en las industrias de microelectrónica, comunicaciones y ordenadores. Se describe cómo los miles de transistores y otros componentes electrónicos se integran en láminas de silicio, dando lugar a la base de la tecnología moderna. El silicio, elemento común en la arena y abundante en la corteza terrestre, es transformado en cristal puro y utilizado para crear estos dispositivos. La conductividad del silicio se controla mediante la adición de impurezas para crear semiconductores, que son esenciales para el funcionamiento de los circuitos integrados.

05:00

🤖 Funcionamiento de los transistores

Se profundiza en cómo operan los transistores, componentes clave en los circuitos integrados. Los transistores se activan y desactivan millones de veces por segundo, amplificando señales o representando información binaria (0 o 1). El párrafo explica el funcionamiento de los transistores de canal N y P, y cómo se complementan para permitir la conmutación de corrientes. La descripción incluye detalles sobre la creación de las regiones del emisor y colector, así como la aplicación de voltajes para controlar el flujo de electrones y portadores positivos.

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🛠️ Proceso de fabricación de circuitos integrados

Este párrafo detalla el proceso de fabricación de un circuito integrado, que incluye la selección de la oblea de silicio, la creación de capas delgadas de dióxido de silicio, la introducción de átomos de impurezas y la deposición de materiales conductores y aislantes. Se menciona la importancia del control de la contaminación en el proceso, y cómo se utilizan técnicas como la fotolitografía para transferir diseños precisos a las obleas. Además, se describen los pasos para crear los electrodos y definir las regiones de los transistores.

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🔬 Tecnologías de implantación y grabado

Se exploran las técnicas avanzadas utilizadas en la fabricación de circuitos integrados, incluyendo la implantación de iones para crear regiones de tipo n y p, y el grabado de plasma para definir las regiones del circuito con precisión. El párrafo cubre el uso de diferentes tipos de fotos resistentes, la creación de capas de dióxido de silicio como aislantes y el desarrollo de técnicas para evitar pérdidas eléctricas entre dispositivos. La descripción también incluye el proceso de eliminación de capas no deseadas y la preparación de la oblea para la siguiente fase de producción.

20:04

🔩 Conexión y protección de los circuitos integrados

El último párrafo se enfoca en la creación de los electrodos umbral y la conexión de los transistores mediante alambres de aluminio silicio. Se describe cómo se definen los contactos eléctricos y se establecen las conexiones para formar el circuito completo. Además, se menciona el uso de capas de vidrio para proteger las interconexiones y los pasos finales de limpieza y preparación para las pruebas eléctricas y el embalaje. El párrafo concluye con la mención de los puntos de contacto para la integración en los sistemas finales.

Mindmap

Keywords

💡Circuitos integrados

Los circuitos integrados son dispositivos electrónicos minúsculos que contienen miles de transistores y otros componentes electrónicos integrados en una lámina de silicio. Son fundamentales en las industrias de microelectrónica, comunicaciones y computadoras, y permiten almacenar información y realizar operaciones a millones de operaciones por segundo. En el video, se discute cómo los circuitos integrados han evolucionado desde los tubos de vacío voluminosos y cómo son fabricados en centros tecnológicos como Silicon Valley.

💡Silicio

El silicio es un elemento común encontrado en la arena, constituye el 20% de la corteza terrestre y es el material básico utilizado en la fabricación de los circuitos integrados. Se menciona en el video que el silicio se refina, se purifica y se calienta hasta el estado de fusión para formar cristales de silicio que sirven de base para los circuitos integrados.

💡Impurezas

Las impurezas, también conocidas como dopantes, son elementos químicos que se añaden al silicio para aumentar su conductividad eléctrica. Existen dos tipos principales: el dopante de tipo N (como el arsénico o el fósforo), que proporciona un electrón adicional, y el dopante de tipo P (como el boro), que falta un electrón. Estas impurezas son cruciales para la creación de transistores y otros componentes en los circuitos integrados.

💡Transistores

Los transistores son componentes electrónicos que actúan como conmutadores放大器, amplificadores o interruptores en los circuitos integrados. Se activan y desactivan millones de veces por segundo, amplificando señales eléctricas de entrada o representando información en forma de dígitos 0 o 1. En el video, se describe cómo los transistores son fabricados y cómo funcionan en los circuitos integrados.

💡Fotolitografía

La fotolitografía es un proceso utilizado en la fabricación de circuitos integrados que implica la exposición de una lámina de silicio a través de una máscara con un patrón deseado. Este proceso permite transferir el diseño del circuito a la lámina de silicio, creando las regiones específicas para los componentes electrónicos. Es una técnica clave en la creación de los patrones microscópicos en los circuitos integrados.

💡Implantación de iones

La implantación de iones es un proceso en el que se aceleran iones (como iones de fósforo para crear regiones de tipo N) hacia la lámina de silicio a altas velocidades en un campo eléctrico. Esto permite crear regiones específicas en el silicio con propiedades eléctricas deseadas, como regiones ricas en electrones o pobre en electrones, que son esenciales para la formación de transistores.

💡Polisilicio

El polisilicio es una forma de silicio que contiene muchos granos pequeños y se utiliza en la fabricación de electrodos en los transistores. Es mencionado en el video que el polisilicio se deposita sobre la lámina de silicio y se enlaza con fósforo para aumentar su capacidad para conducir la electricidad, lo que es esencial para la función de los electrodos en los transistores.

💡Máscaras

Las máscaras son piezas de vidrio o metal que contienen los diseños que se utilizan en la fotolitografía para transferir los patrones del circuito a la lámina de silicio. En el video, se describe cómo se utilizan varias máscaras a lo largo del proceso de fabricación para definir las diferentes regiones y componentes del circuito integrado.

💡Aluminio

El aluminio se utiliza en la fabricación de circuitos integrados como material para crear las conexiones eléctricas entre los transistores y otros componentes. Se menciona en el video que se deposita una capa de aleación de aluminio y silicio para establecer los contactos eléctricos y formar los alambres que conectan el conjunto del circuito.

💡Ambiente ultra limpio

Un ambiente ultra limpio es un entorno controlado que tiene niveles extremadamente bajos de partículas de polvo y contaminación. Es esencial en la fabricación de circuitos integrados para evitar que la contaminación, que puede provenir del cuerpo humano o del entorno, afecte el rendimiento de los dispositivos semiconductores. El video destaca la importancia de este tipo de ambientes en la producción de circuitos integrados.

💡Desarrollo de chips

El desarrollo de chips se refiere al proceso de fabricación de los circuitos integrados en una lámina de silicio. El video describe cómo, a partir de un único cristal de silicio, se crean múltiples chips utilizando técnicas de fotolitografía y máscaras. El diámetro del cristal original y la precisión en el proceso de desarrollo determinan el número de chips que se pueden obtener y su tamaño.

Highlights

La electrónica moderna ha prosperado con la integración de miles de transistores y otros componentes en láminas de silicio.

Los circuitos integrados son fundamentales en las industrias de microelectrónica, comunicaciones y ordenadores.

Los ordenadores contienen hileras de circuitos integrados capaces de realizar millones de operaciones por segundo.

El crecimiento de cristales de silicio puro es el inicio del proceso para crear circuitos integrados.

El silicio es el segundo elemento más abundante en la corteza terrestre.

El silicio líquido se solidifica en contacto con una semilla, formando un cristal que se usará en circuitos integrados.

La estructura atómica del silicio permite la creación de semiconductores a través del control de impurezas.

Los semiconductores son materiales que pueden ser buenos o malos conductores de electricidad.

El proceso de fabricación de un único cristal de silicio tarda 20 horas y resulta en lingotes lisos y uniformes.

Las obleas de silicio se pulen y limpian para obtener una superficie libre de arañazos y contaminación.

Los ingenieros diseñan circuitos en las obleas que luego se transforman en transistores.

Los transistores son componentes electrónicos que amplifican o representan la información digital 0 o 1.

El transistor de canal N y P son dispositivos clave en la creación de circuitos integrados.

Los transistores se activan y desactivan millones de veces por segundo, controlando la corriente.

Los sistemas de diseño asistido por ordenador (EDA) son esenciales para crear los complejos circuitos integrados.

La fabricación de circuitos integrados requiere de un ambiente ultra limpio para evitar la contaminación.

La limpieza de las obleas es un proceso repetitivo que asegura la calidad del silicio.

La fotolitografía es una técnica fundamental para transferir diseños precisos en las obleas de silicio.

Las máscaras son herramientas clave que definen las regiones de los transistores en la oblea.

El aluminio se utiliza para crear conexiones eléctricas entre los transistores individuales.

El vidrio aislante protege y sella los circuitos integrados antes de las pruebas eléctricas y el embalaje.

Transcripts

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la electrónica moderna prosperó cuando

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miles de transistores y otros

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componentes eléctricos fueron integrados

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en pequeñas láminas de material

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cristalino

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hoy los circuitos integrados son la base

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de las industrias de microelectrónica

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comunicaciones y ordenadores

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dentro de un ordenador hay hileras de

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estos pequeños dispositivos cada uno

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capaz de almacenar información o de

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ejecutar en millones de operaciones por

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segundo

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los circuitos integrados han

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evolucionado a partir de los voluminosos

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tubos de vacío y los transistores y son

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fabricados en centros tecnológicos como

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silicon valley

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todo empezó con el crecimiento de

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cristales de silicio puro el silicio es

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el elemento común que se encuentra en la

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arena constituye el 20 por ciento de la

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corteza terrestre y ocupa el segundo

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lugar detrás del oxígeno en abundancia

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el servicio procedente de la arena es

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refinado purificado y calentado hasta el

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estado de fusión

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un pequeño trozo de simple cristal

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llamado semilla es colocado suavemente

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en una tina rotatoria de silicio fundido

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utilizando la estructura atómica cúbica

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de la semilla como pauta se formará un

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nuevo cristal extensión simétrica de la

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semilla original

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el silicio y líquido caliente en

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contacto con la semilla empieza a

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enfriarse y solidificarse mientras es

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extraído cuidadosamente de la región

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fundida

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la estructura atómica pública del

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silicio está formada por átomos con 4

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electrones en su caparazón exterior

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en un cristal perfecto y a bajas

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temperaturas cada átomo de silicio

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enlaza con sus cuatro vecinos

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no hay electrones libres para conducir

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la corriente

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a temperatura ambiente no obstante el

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cristal de silicio tiene energía térmica

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suficiente para liberar un pequeño

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número de electrones

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estos electrones libres conducen

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corriente como los huecos donde han

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estado los electrones esta conductividad

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puede ser aumentada añadiendo impurezas

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llamadas impure y picantes que son

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elementos similares al silicio en

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estructura atómica y los hay de dos

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tipos lo simplifican test tipo n como el

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arsénico o el fósforo que tienen un

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electrón de valencia más que el silicio

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y lo simplifican test tipo p como el

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boro que tienen un números cuando

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algunos átomos de silicio son

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reemplazados por arsénico o fósforo el

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cristal se llama tipo n debido a los

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electrones adicionales o portadores

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libres cargados negativamente si se usa

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el boro el electrón perdido se comporta

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de forma parecida a un portador positivo

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el cristal se llama de tipo p estos

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electrones libres y huecos circulan a

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través del cristal conduciendo corriente

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eléctrica en respuesta a campos

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eléctricos aplicados

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la capacidad del silicio te será mal o

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buen conductor mediante el preciso

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control de la concentración de impure y

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fi cantes lo hace miembro de la clase de

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materiales conocidos como

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semiconductores

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después de 20 horas de crecimiento un

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único cristal resulta del líquido de

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infusión en forma de lingotes lisos y

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uniformes

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que se cortan en obleas lo más delgadas

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posible sin que sean demasiado frágiles

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ni difíciles de manejar

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con las obleas se realizan se pulen y se

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limpia

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el pulimento final se hace es solo en

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uno de sus caras el característico

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brillo de espejo está libre de arañazos

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y contaminación

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y las obleas son examinadas y medidas u

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resistividad que es una función de

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concentración de impunity cantes son

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empaquetadas y enviadas a las áreas de

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fabricación donde se convertirán en

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circuitos integrados

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mientras los ingenieros diseñan

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cuidadosamente circuitos que serán

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fabricados sobre la superficie de estas

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obleas el diseño se convertirá en un

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laberinto de conmutadores microscópicos

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interconectados conocidos como

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transistores estos transistores se

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activan y desactivan millones de veces

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por segundo y en el proceso o se

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amplifique las señales eléctricas de

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entrada o se representa esta información

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con un dígito 0 o 1

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estos dos estados componen el código

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utilizado en las comunicaciones

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electrónicas modernas son la lógica o

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lenguaje que comprenden los ordenadores

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para ver cómo funcionan los transistores

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vamos a examinar un par de ellos tipo c

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+ complementario metal óxido

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semiconductor

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el transistor de canal n tiene dos

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regiones de tipo n ricas en electrones

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fuertemente purificadas y separadas por

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un substrato tipo p pobre en electrones

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las regiones ricas en electrones

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llamadas emisor y colector se convierten

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en los finales de un conmutador

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electrónico normalmente desconectado el

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electrodo umbral está próximo pero

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eléctricamente aislado de la región tipo

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p la aplicación de un pequeño voltaje

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positivo crea una carga positiva neta

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sobre la compuerta esta carga repele a

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los portadores cargados positivamente y

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atrae a los electrones de las regiones

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colector y emisión conectando el

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conmutador

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cuando el voltaje de la compuerta vuelve

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a cero el transmisor está otra vez en

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off

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en un transistor el canal que

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normalmente ojo las regiones tipo

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pensamiento y purificados están

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separadas por un substrato tipo n

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ligeramente impure y fijado la

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aplicación de un pequeño voltaje

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negativo repele los electrones pero

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atrae los portadores positivos y pone el

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conmutador en orden

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es posible fabricar transistores canal

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n&p sobre la misma oblea implicando

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secciones de esta ellos se conoce como

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mos complementaria justo que un voltaje

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umbral que pone un transistor canal p en

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el pone un transistor el canal n en off

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para ilustrar esta conmutación

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complementaria una imagen muestra la

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corriente subiendo por el transistor

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canal p en la parte superior izquierda

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una señal de voltaje que entra en el

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electrodo umbral conecta el transistor

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canal n complementario permitiendo

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cargas a consumo a través del circuito

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éste a su vez abre el conjunto de

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transistores canal p inferiores de modo

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que la corriente subía a través de ellos

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en las señales eléctricas que

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representan on y off o información o 0 y

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1 se propagan a través de un laberinto

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de conmutadores los sistemas de diseño

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asistido por ordenador

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seade se utilizan para crear estos

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circuitos

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una vez especificado la función global

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del chip los ingenieros dividen el

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conjunto en bloques de circuitos

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fácilmente manejables después de que

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cada bloque ha sido cuidadosamente

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diseñado un ordenador verifica la

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precisión del diseño y genera esquemas

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maestros

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estos dibujos son normalmente 400 o 500

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veces mayores que el tamaño real del

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chip lo que permite a los ingenieros

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verificar visualmente los errores

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entonces el ordenador produce una cinta

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con el diseño final que ha sido dividido

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en series de tramas esta cinta alimenta

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una máquina ansiedad electrónico

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controlada por ordenador

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en un ambiente ultra limpio un rayo

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electrónico fino grabará las tramas

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sobre una serie de placas de vidrio

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cromado

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una vez grabadas las placas se

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convierten en las máscaras que se usan

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para transferir las tramas del circuito

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a otra oblea

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la secuencia siguiente demuestra cómo se

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usa en las máscaras para fabricar en

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transistores paso a paso primero se crea

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un receptáculo de substrato implicado

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para proporcionar los sustratos tipo n y

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tipo p adyacentes en la misma oblea las

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regiones de canal

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n&p están especificadas y eléctricamente

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aisladas por la dilatación de dióxido de

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silicio aislante

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a continuación se crean los electrodos

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hombre al que ponen los transistores el

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watch

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las máscaras 4 y 5 definen las regiones

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fuente y consumo de los transistores de

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canal

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n&p la sexta traza los huecos de

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contacto que contendrán el cableado del

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aluminio utilizado para interconectar

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los transistores individuales la mayor

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parte de los circuitos integrados pulsan

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de 8 a 15 máscaras según la complejidad

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del circuito y el tipo de proceso

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ahora vamos a pasar al laboratorio para

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seguir una versión simplificada de la

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fabricación de un c2

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este proceso dura unos 8 días trabajando

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día y noche para obtener un buen

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resultado del control de la

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contaminación es extremadamente

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importante

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la mayor parte de la contaminación

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proviene del cuerpo humano hasta en unas

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pocas partículas microscópicas de polvo

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para reducir drásticamente el

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rendimiento de los dispositivos

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semiconductores

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6

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para empezar la fabricación de los se

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seleccionan la oblea es tipo p con una

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resistencia específica

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todos los tipos de circuitos integrados

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incluidos los remos se fabrican usando

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cuatro técnicas básicas

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formación de capas delgadas de dióxido

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de silicio introducción de átomos in

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purificantes deposición de varios

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materiales conductores y aislantes y

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pautado de precisión de todos estos

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materiales

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empezamos sintiendo las obleas con

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nacidos calientes ácido clorhídrico

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ácido sulfúrico peróxido de hidrógeno

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hidróxido de amonio

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esto es lo que elimina todos los

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contaminantes orgánicos y metálicos

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este procedimiento de limpieza se repite

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a lo largo del proceso para asegurarse

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de que la superficie de las obleas

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permanece absolutamente limpia

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las obliga se enjuagan con agua de sión

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izada y son centrifugar las en gas

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nitrógeno filtrado

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en un horno de oxidación de alta

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temperatura se forma en la oblea una

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capa de dióxido de silicio un buen

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aislante que protege el substrato de

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silicio que está debajo del de

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reacciones no deseadas

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en el horno caliente el oxígeno puro

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reacciona con la superficie del silicio

play13:01

formando una fina capa de dióxido de

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silicio

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este proceso es parecido a como el calor

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del sol y el oxígeno del aire convierten

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el brillante color de la pintura de un

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coche nuevo en una capa deslustrada con

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el paso de los años el dióxido de

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silicio será grabado y usado como

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exterior para implicar regiones

play13:23

específicas de la oblea

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pero primero la pauta para el starter sr

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se aplica al dióxido de silicio por

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medio de una técnica fotográfica llamada

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fotolitografía la primera pauta de la

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máscara será transferida a la oblea

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usando fotos resistente un material

play13:43

sensible a la luz

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por medio de la cámara lenta podemos ver

play13:47

el grueso foto resistente que es una

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resina diluida en disolventes y

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extendida de modo uniforme sobre la

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superficie

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cuando se endurece a bajas temperaturas

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los disolventes se evaporan dejando una

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fina capa de resistencia

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esta máquina controlada por ordenador y

play14:24

llamada a lanzador posiciona la oblea

play14:27

bajo la pauta de máscara seleccionada

play14:37

y la luz ultravioleta expone la pauta

play14:39

por la superficie de la oblea

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de este modo pueden hacerse muchos chips

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de una sola oblea pero aumentando el

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diámetro del cristal original pueden

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cortarse obleas más grandes y obtener

play14:53

más chips de cada una

play14:58

entonces las obleas son desarrolladas

play15:03

hay dos clases de fotos resistentes

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negativos y positivos un resistente

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negativo se endurece al ser expuesto a

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la luz y permanece en la oblea al ser

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desarrollada en este caso se usó un

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resistente positivo al ser expuesto a la

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luz el resistente cambia químicamente y

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se disuelve

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en ácido fluorhídrico las regiones de

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bióxido de silicio ahora desprotegidas

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por foto resistencia resultan grabadas

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entonces el resistente endurecido es

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eliminado con ácidos calientes dejando

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una capa de dióxido de silicio estarcido

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como aislante

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la foto litografía se usará en cada una

play15:48

de las ocho máscaras esta técnica

play15:50

permite aislar regiones microscópicas de

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la oblea y construir en ellas

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componentes del circuito electrónico

play16:09

en la implantación de millones y los

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sillones y purificantes bombardearan las

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obleas para crear solas tipo n

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los sillones y purificantes son

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separados de sus elementos y acelerados

play16:24

a altas velocidades en un potente campo

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eléctrico los iones son entonces

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impulsados hacia las orejas

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la profundidad de la implantación de

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iones depende de la cantidad de energía

play16:47

utilizada puesto que estas obras son de

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pivote los iones de fósforo que son

play16:53

importantes tipo n resulten implantados

play16:56

la exposición de las obleas a altas

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temperaturas difunden los iones

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profundamente en el substrato de silicio

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esto crea una cavidad de sustrato tipo n

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donde será construido el transistor de

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canal pero si las obleas fueran de tipo

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m entonces debería implantarse oro para

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crear huecos que se fueron migrado a una

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nueva capa de dióxido de silicio más

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fina

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en un horno de residuos una delgada capa

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de nitruro de silicio es depositado

play17:33

sobre el dióxido de silicio la capa de

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micro evita un crecimiento adicional de

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la capa de dióxido de silicio y protege

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la región donde se construirán los

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transistores

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el foto resistente es extendido otra vez

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uniformemente sobre la oblea y pre

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horneado en preparación de la segunda

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máscara

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utilizando un ordenador que de nuevo más

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queréis perfectamente ajustado a la

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pauta que ya está en la oblea

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y la segunda más cara es también

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expuesta en la superficie de la oblea

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las obleas son desarrolladas para

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retirar en la foto resistente expuesto y

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después enjuagadas y horneadas

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entonces la oblea se graba en seco

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aquí los átomos libres de flúor

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reaccionan con el nitruro expuesto en un

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proceso llamado grabado de plasma

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el grabado en seco deja agudas paredes

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verticales estas fotografías de gran

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ampliación muestran la precisión de las

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regiones elevadas

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después de haber sido retirado del photo

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resistente con ácidos calientes las

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obleas vuelven al horno de oxidación una

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gruesa y aislante capa de dióxido de

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silicio conocida como campo de óxido se

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desarrollará donde el título ha sido

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grabado

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para obtener estas gruesas capas de

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óxido se introduce en las obleas oxígeno

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combinado con hidrógeno en forma de

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vapor el aislamiento reduce los campos

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eléctricos entre la superficie y las

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regiones subyacentes al microscopio el

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campo de óxido es como unos linderos

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blancos que evitarán pérdidas entre los

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dispositivos y permitirán a miles de

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transistores coexistir en un área

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pequeña

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por eso los ordenadores modernos son tan

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rápidos y la distancia que ha de

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recorrer una señal no es grande

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entonces la capa de nitrilo restante se

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elimina por medio del grabado húmedo

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las obleas son implantados con millones

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de boro que penetran en el substrato de

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silicio solo a través de la delegada

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capa del óxido esto proporciona unas

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características eléctricas uniformes

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donde se construirán los transistores

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formar los electrodos umbral es el

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próximo paso se deposita sobre la oblea

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una capa de polisilicio él pone silicio

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está formado por muchos granos pequeños

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de silicio que serán implicados con

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fósforo para hacerlos más conductores

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con foto litografía y la máscara número

play20:38

3 en la capa de polisilicio será grabada

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para crear los electrodos umbral que

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ponen los transistores en tu voz

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todos delgados alambres recorren los

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circuitos conectando diferentes

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transistores

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según el proceso de polisilicio puede

play21:01

ser grabado en seco o en húmedo

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el foto resistente sobrante se elimina

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con ácidos

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ah

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y la máscara número 4 permite la

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implantación de regiones de canal n con

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una alta concentración de impure y

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picantes tipo n

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la máscara número 5 exponen las regiones

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entre el canal p que han sido

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implantadas con una alta concentración

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de boro un importante tipo pp esto

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establece las regiones fuente y consumo

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de cada tipo de transistor y una vez más

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las obreras son limpiadas

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a continuación se transfieren a un horno

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de oxidación para desarrollar una

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delgada capa de dióxido de silicio y

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para recoger o reparar defectos

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originados por la implantación de iones

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en un horno algo más frío se coloca una

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capa de vidrio aislante conocida como

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óxido de baja temperatura

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en la foto litografía y la máscara

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número 6 definen los huecos a través de

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los cuales se produce el contacto

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eléctrico al grabar el plasma del

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dióxido de silicio sin máscara se crean

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los huecos de contacto a través del

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microscopio estos huecos se ven como

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pequeños puntos

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sobre la oblea se deposita en una capa

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de una aleación aluminio silicio que

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proporciona conexiones eléctricas el

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aluminio y en la cada web con el

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contacto y cubre la oblea encerado

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la máscara el número 7 establece el

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conjunto de circuitos se retire el

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exceso de aluminio por medio del grabado

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en seco o húmedo esto deja tiras de

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metal que llenan los contactos y se

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extienden como alambres conectando el

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conjunto del circuito

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a bajas temperaturas se deposita una

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capa final de vidrio para proteger las

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frágiles interconexiones aluminio

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silicio

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en el último paso de fotolitografía solo

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el vidrio de la parte superior de los

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terminales es desechado

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los terminales blancos de aluminio están

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a lo largo de los bordes exteriores del

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chip

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hay puntos de contacto entre los

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alambres exteriores y los circuitos

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integrados

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entonces las obleas son liberadas de

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foto resistente y el recorrido se ha

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completado finalmente están preparadas

play24:40

para las pruebas eléctricas y el

play24:43

embalaje

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