Qué hacen los fabricantes de circuitos integrados:construir las pequeñas centrales eléctricas detrás de la electrónica moderna

Un fabricante de circuitos integrados produce circuitos electrónicos semiconductores, que son pequeños componentes electrónicos de estado sólido que se utilizan en teléfonos móviles, televisores y muchos otros dispositivos electrónicos. Los dispositivos de estado sólido no tienen partes móviles y están hechos de chips basados ​​en silicio que brindan capacidad de procesamiento eléctrico y computacional. Los semiconductores reemplazaron a los tubos de vacío y a los primeros interruptores mecánicos de computadora a mediados del siglo XX, lo que permitió que los dispositivos se volvieran muy pequeños, pero contuvieran una gran cantidad de potencia informática.

La producción de circuitos integrados requiere varios pasos y condiciones de fabricación cuidadosamente controladas para evitar la contaminación. El fabricante de circuitos integrados construye salas blancas que utilizan niveles muy altos de filtración de aire para eliminar el polvo y otros contaminantes que pueden arruinar un circuito. Los empleados usan cubiertas que evitan que el polvo, la piel o el cabello entren al área de proceso, y se quitarán y reemplazarán estas cubiertas si deben salir y volver a ingresar al área de producción.

El primer paso en la producción de circuitos integrados es la creación de obleas de silicio que se utilizan como base del circuito. Un fabricante de circuitos integrados o un contratista externo purifica el silicio de las arenas naturales, eliminando cualquier impureza para crear un cristal en forma de cilindro hecho de silicio puro. Luego, el cilindro se corta en finas obleas, que pueden tener varias pulgadas o centímetros de ancho. Estas obleas se limpian químicamente y luego se pule un lado hasta obtener un acabado similar a un espejo que será la base del circuito integrado.

Luego, las obleas pulidas se exponen a oxígeno puro en un proceso que crea una capa muy fina de dióxido de silicio. El oxígeno reacciona con el silicio puro de la oblea, que consume una pequeña cantidad de silicio de la superficie de la oblea. El dióxido de silicio resultante está molecularmente unido al silicio puro que se encuentra debajo y no se eliminará posteriormente excepto mediante un procesamiento químico.

Los siguientes pasos utilizados por un fabricante de circuitos integrados son un proceso repetido de enmascaramiento, exposición a la luz, grabado y limpieza. Un circuito integrado es un circuito electrónico formado por finas capas de material eléctricamente conductor separadas por capas de no conductores. El enmascaramiento coloca una plantilla o diseño de la primera capa del circuito sobre la oblea de silicio.

Primero, se coloca un material llamado fotorresistente sobre la superficie de la oblea, con la máscara encima. El fotorresistente se expone a la luz, lo que provoca una reacción de curado químico de cualquier material expuesto. Cuando se retira la máscara, el fotorresistente sin curar se puede eliminar mediante un proceso llamado grabado.

Un fabricante de circuitos integrados repite estos pasos, agregando capas de conductor o no conductor a la oblea para construir circuitos electrónicos. Muchos circuitos integrados pequeños se fabrican en una oblea al mismo tiempo y se cortan en pasos posteriores una vez que se han completado los circuitos. Los pasos finales son agregar conexiones eléctricas a los circuitos individuales para que puedan colocarse en placas de circuito utilizadas en computadoras y otros dispositivos electrónicos.

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