¿Cuál es el proceso de fabricación de los semiconductores?
La fotolitografía es el proceso utilizado para fabricar dispositivos semiconductores. Es un proceso por el que se transfiere un patrón desde una fotomáscara a la superficie de una oblea. Es el proceso que más tiempo requiere y, por regla general, el más complicado.
Los transistores son cada vez más pequeños y los fabricantes no pueden construirlos con métodos normales. Por ello, la fotolitografía resuelve este problema sin necesidad de mover una compleja maquinaria de forma muy precisa utilizando la luz como método de grabado. Esta transferencia de patrones tiene por objeto limitar las zonas o geometrías muy finas o de alta resolución en el circuito integrado que se va a fabricar y se realiza en la sala blanca.
La fotolitografía también se llama litografía óptica o litografía UV, ya que utiliza la luz para modelar partes de una película fina y transferir un patrón geométrico a partir de una fotorresistencia química sensible a la luz.
No hay muchos fabricantes que puedan crear chips tan avanzados. En esencia, un chip es un dispositivo que incorpora en una sola pieza de semiconductor todos los elementos de un circuito impreso. Aunque es cierto que no importa mucho que los transistores se hagan tan pequeños que no funcionen, porque forman el llamado túnel cuántico, es decir, la electricidad sigue pasando aunque se apague.
El proceso de fotolitografía combina varios pasos en secuencia, los pasos de este proceso son:
1. Limpieza de obleas semiconductoras: eliminar cualquier tipo de contaminante de la superficie.
2. Oxidación del silicio: creando una capa de SiO2 que actúa como capa protectora en la superficie y como aislante eléctrico.
3. Aplicación de la fotorresina: la superficie se cubre con una sustancia sensible a la luz, dejando la oblea recubierta con una capa plana y uniforme.
4. Exposición y desarrollo de la fotorresistencia: la oblea se expone a la luz ultravioleta y la fotorresistencia se ilumina a través de las zonas no oscurecidas por el patrón dibujado en la máscara. Posteriormente, la oblea se "ablanda" en las partes iluminadas sometiéndola a un agente químico que elimina las zonas iluminadas.
5. Grabado: proceso de grabado selectivo de la oblea de silicio en aquellas zonas que no han sido protegidas por el fotorresistente.
6. Eliminación de la fotorresina: a través de un proceso de disolución y eliminación cuando ya no es necesario.
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