Fabricación de circuitos integrados
Páginas: 8 (1917 palabras)
Publicado: 19 de noviembre de 2011
Fabricación de circuitos integrados
La fabricación de circuitos integrados es un proceso complejo y en el que intervienen numerosas etapas. Cada fabricante de circuitos integrados tiene sus propias técnicas que guardan como secreto de empresa, aunque las técnicas son parecidas.
Los dispositivos integrados pueden ser tanto analógicos como digitales, aunque todos tienen como base un materialsemiconductor, normalmente el silicio.
Tecnología de Fabricación
La fabricación de circuitos integrados a grande escala se explica a través de un procedimiento VLSI (por sus siglas en inglés) con silicio estándar. Se presentan las características de los dispositivos disponibles en tecnologías de la fabricación CMOS y BiCMOS, donde se analizarán los aspectos de diseño de los circuitosintegrados que son distintos a los del diseño de circuitos discretos. Por consiguiente, entender las características del dispositivo es esencial al diseñar buenos VLSI a la medida o circuitos integrados para aplicaciones específicas. Este método considera solo tecnologías que se basan en el silicio; ya que es el material más popular, gracias a que posee una amplia variedad de compromisos costo desempeño.Desarrollos recientes en tecnologías de SiGe y silicio, sometido a esfuerzo, reforzarán aún más la posición de los procesos de fabricación que se basan en este elemento en la industria microelectrónica en los años venideros.
El silicio es un elemento abundante que existe naturalmente en forma de arena. Puede ser refinado por medio de técnicas bien establecidas de purificación y crecimiento decristales. El silicio también exhibe propiedades físicas apropiadas para la fabricación de dispositivos activos con buenas características eléctricas, además es fácil de oxidar para formar un excelente aislante SiO2 (vidrio). Este óxido nativo es útil para construir condensadores y MOSFET. También sirve como barrera de protección contra la difusión de impurezas indeseables hacia el mineraladyacente de silicio de alta pureza. Esta propiedad de protección del oxido de silicio permite que sus propiedades eléctricas sean fáciles de modificar en áreas predefinidas. Por consiguiente, se pueden construir elementos activos y pasivos en la misma pieza material (o sustrato). Entonces los componentes pueden interconectarse con capas de metal (similares a las que se utilizan en las tarjetas decircuito impreso) para formar el llamado circuito integrado monolítico, que es en esencia una pieza única de metal.
Pasos Generales de Fabricación de un Circuito Integrado formado por Silicio como componente activo
Los pasos de fabricación básica se pueden realizar muchas veces, en diferentes combinaciones y en diferentes condiciones de procedimiento durante un turno de fabricación completo.Preparación de la oblea
El material inicial para los circuitos integrados modernos es el Silicio de muy alta pureza, donde adquiere la forma de un cilindro sólido de color gris acero de 10 a 30 cm de diámetro y puede ser de 1m a 2m de longitud (Figura 1). Este cristal se rebana para producir obleas circulares de 400um a 600um de espesor, (1um es igual a 1x10-6 metros). Después, se alisa la piezahasta obtener un acabado de espejo, a partir de técnicas de pulimento químicas y mecánicas. Las propiedades eléctricas y mecánicas de la oblea dependen de la orientación de los planos cristalinos, concentración e impurezas existentes. Para aumentar la resistividad eléctrica del semiconductor, se necesita alterar las propiedades eléctricas del Silicio a partir de un proceso conocido como dopaje.Una oblea de silicio tipo n excesivamente impurificado (baja resistividad) sería designada como material n+, mientras que una región levemente impurificada se designaría n-.
Oxidación
Se refiere al proceso químico de reacción del Silicio con el Oxígeno para formar Dióxido de Silicio (SiO2). Para acelerar dicha reacción se necesitan de hornos ultralimpios especiales de alta temperatura. El...
La fabricación de circuitos integrados es un proceso complejo y en el que intervienen numerosas etapas. Cada fabricante de circuitos integrados tiene sus propias técnicas que guardan como secreto de empresa, aunque las técnicas son parecidas.
Los dispositivos integrados pueden ser tanto analógicos como digitales, aunque todos tienen como base un materialsemiconductor, normalmente el silicio.
Tecnología de Fabricación
La fabricación de circuitos integrados a grande escala se explica a través de un procedimiento VLSI (por sus siglas en inglés) con silicio estándar. Se presentan las características de los dispositivos disponibles en tecnologías de la fabricación CMOS y BiCMOS, donde se analizarán los aspectos de diseño de los circuitosintegrados que son distintos a los del diseño de circuitos discretos. Por consiguiente, entender las características del dispositivo es esencial al diseñar buenos VLSI a la medida o circuitos integrados para aplicaciones específicas. Este método considera solo tecnologías que se basan en el silicio; ya que es el material más popular, gracias a que posee una amplia variedad de compromisos costo desempeño.Desarrollos recientes en tecnologías de SiGe y silicio, sometido a esfuerzo, reforzarán aún más la posición de los procesos de fabricación que se basan en este elemento en la industria microelectrónica en los años venideros.
El silicio es un elemento abundante que existe naturalmente en forma de arena. Puede ser refinado por medio de técnicas bien establecidas de purificación y crecimiento decristales. El silicio también exhibe propiedades físicas apropiadas para la fabricación de dispositivos activos con buenas características eléctricas, además es fácil de oxidar para formar un excelente aislante SiO2 (vidrio). Este óxido nativo es útil para construir condensadores y MOSFET. También sirve como barrera de protección contra la difusión de impurezas indeseables hacia el mineraladyacente de silicio de alta pureza. Esta propiedad de protección del oxido de silicio permite que sus propiedades eléctricas sean fáciles de modificar en áreas predefinidas. Por consiguiente, se pueden construir elementos activos y pasivos en la misma pieza material (o sustrato). Entonces los componentes pueden interconectarse con capas de metal (similares a las que se utilizan en las tarjetas decircuito impreso) para formar el llamado circuito integrado monolítico, que es en esencia una pieza única de metal.
Pasos Generales de Fabricación de un Circuito Integrado formado por Silicio como componente activo
Los pasos de fabricación básica se pueden realizar muchas veces, en diferentes combinaciones y en diferentes condiciones de procedimiento durante un turno de fabricación completo.Preparación de la oblea
El material inicial para los circuitos integrados modernos es el Silicio de muy alta pureza, donde adquiere la forma de un cilindro sólido de color gris acero de 10 a 30 cm de diámetro y puede ser de 1m a 2m de longitud (Figura 1). Este cristal se rebana para producir obleas circulares de 400um a 600um de espesor, (1um es igual a 1x10-6 metros). Después, se alisa la piezahasta obtener un acabado de espejo, a partir de técnicas de pulimento químicas y mecánicas. Las propiedades eléctricas y mecánicas de la oblea dependen de la orientación de los planos cristalinos, concentración e impurezas existentes. Para aumentar la resistividad eléctrica del semiconductor, se necesita alterar las propiedades eléctricas del Silicio a partir de un proceso conocido como dopaje.Una oblea de silicio tipo n excesivamente impurificado (baja resistividad) sería designada como material n+, mientras que una región levemente impurificada se designaría n-.
Oxidación
Se refiere al proceso químico de reacción del Silicio con el Oxígeno para formar Dióxido de Silicio (SiO2). Para acelerar dicha reacción se necesitan de hornos ultralimpios especiales de alta temperatura. El...
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