El chip del teléfono móvil es el componente central de un teléfono inteligente, que realiza varias funciones integrando un procesador, memoria y otros circuitos necesarios. La fabricación de un chip de teléfono móvil debe pasar por varios pasos. Echemos un vistazo a los pasos que se requieren.

1. Deposición

El paso de deposición comienza con la oblea, que se corta de un lingote de silicio al 99,99 % y se pule para que sea extremadamente suave, y luego deposita una película delgada de material conductor, aislante o semiconductor sobre la oblea, para que pueda usarse en la primera capa está impresa en la parte superior. Este importante paso a menudo se denomina "deposición".

A medida que los chips se hacen más pequeños, la impresión de patrones en obleas se vuelve más compleja. Los avances en la deposición, el grabado y la litografía son clave para hacer chips cada vez más pequeños y, por lo tanto, impulsar la continuación de la Ley de Moore.

2. Recubrimiento fotorresistente

Después de la deposición, la oblea se recubre con un material sensible a la luz llamado "fotoprotector", que viene en dos variedades: "tono positivo" y "tono negativo". La principal diferencia entre los fotorresistores de trabajo positivos y negativos es la estructura química del material y cómo reacciona el fotorresistor a la luz. Con una fotoprotección positiva, las áreas expuestas a la luz ultravioleta cambian la estructura, volviéndose más solubles y listas para el grabado y la deposición. Los fotoprotectores de tono negativo hacen lo contrario y las áreas expuestas a la luz se polimerizan, lo que las hace más difíciles de disolver.

3.Fotolitografía

La fotolitografía es la tecnología más crítica para fabricar chips, que determina cómo se pueden fabricar pequeños transistores en un chip. En esta etapa, la oblea se coloca en una máquina de fotolitografía y se expone a luz ultravioleta profunda (DUV). En muchos casos, su finura es miles de veces menor que un grano de arena.

La luz emitida por la máquina de fotolitografía se utiliza para exponer la película recubierta con fotoprotector a través de la fotomáscara con patrones. Esto es litografía, y el proceso es similar a tomar fotografías con una cámara. La foto tomada por la cámara se imprime en el negativo, y la litografía no imprime la foto sino el diagrama del circuito y otros componentes electrónicos.

4. Grabado

El siguiente paso en la fotolitografía es eliminar la fotoprotección degradada para revelar el patrón deseado. Durante el "grabado", la oblea se hornea y revela, y parte de la fotoprotección se elimina por lavado, revelando un patrón 3D de canales abiertos. El proceso de grabado debe formar características conductoras de manera precisa y consistente sin comprometer la integridad y estabilidad general de la estructura del chip.

Al igual que la fotoprotección, el grabado también se divide en dos categorías: "grabado en seco" y "grabado en húmedo". El grabado en seco utiliza gases para definir el patrón expuesto en la oblea. El grabado húmedo limpia químicamente la oblea. Un chip tiene docenas de capas, por lo que el grabado debe controlarse cuidadosamente para no dañar la capa inferior de la estructura del chip multicapa.

5. Implantación de iones

Una vez que el patrón está grabado en la oblea, la oblea se golpea con iones positivos o negativos para ajustar las propiedades conductoras de partes del patrón. El silicio crudo es el material de la oblea y no es un aislante perfecto, ni es un conductor perfecto, y la conductividad del silicio está entre los dos.

Dirigir iones al cristal de silicio para que el flujo de electricidad pueda controlarse para crear los interruptores electrónicos que son los componentes básicos del chip, el transistor, es "ionización", también conocida como "implantación de iones". Después de ionizar esta capa, se eliminará el fotorresistente restante que se usa para proteger las áreas sin grabar.

6.Encapsulación

La fabricación de chips en una oblea requiere miles de procesos. Para retirar las virutas de la oblea, se cortan en virutas individuales con una sierra de diamante. Estos chips se cortan a partir de obleas de 12 pulgadas, el tamaño más común utilizado en la fabricación de semiconductores, y debido a que los chips varían en tamaño, algunas obleas pueden contener varios miles de chips, mientras que otras contienen solo unas pocas docenas.

Los pasos involucrados en la fabricación de semiconductores son mucho más que estos. Los chips deben pasar por más pasos, como la inspección de medición, la galvanoplastia y las pruebas. Cada chip tiene que pasar por cientos de estos procesos antes de convertirse en parte de un dispositivo electrónico.

Los chips son solo del tamaño de su pulgar, pero un chip puede contener miles de millones de transistores. Por ejemplo, el chip A15 Bionic de Apple contiene 15 mil millones de transistores y puede realizar 15,8 billones de operaciones por segundo. Después de todos los pasos, el producto que lleva el chip llega a usted, y ahora (el chip) ya es parte de su teléfono móvil, computadora y otros productos electrónicos.

Acerca de Oriwhiz

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