Fabricacion de Circuitos integrados
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CIRCUITOS INTEGRADOS
Un circuito integrado (CI), también conocido como chip o microchip, es una estructura de pequeñas dimensiones de materia semiconductor, de algunos milímetros cuadrados de área, sobre la que se fabrican circuitos electrónicos generalmente mediante fotolitografía y que está protegida dentro de un encapsulado de plástico o cerámica.
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PROCESO DE FABRICACION DE CIRCUITOS INTEGRADOS Fabricación de la oblea
Se lleva a cabo en 3 pasos:
Refinado del silicio:
Crecimiento del cristal(Método de Czochralski)
Formación de la oblea
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OXIDACÓN TÉRMICA Al exponer silicio en presencia de un oxidante a
elevadas temperaturas se formara una capa delgada de óxido de silicio(SiO2)sobre toda la superficie expuesta.
La oblea de silicio se expone en presencia de un gas oxidante a altas temperaturas (900-1200º)
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DOPADO Introducción controlada de impurezas dopantes en el
silicio
Dopantes de tipo N:P,As,Sb
Dopante de tipo P: B
La difusión era el método tradicional de dopado. La difusión de impurezas que se obtiene es directamente proporcional al gradiente de la concentración de dopantes presentes y a la energía térmica del proceso.
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DOPADO: IMPOLANTACIÓN IÓNICA Los átomos/moléculas de dopantes son ionizados, se
aceleran a través de un campo electromagnético alto(del orden de pocos kv a MegV9) para dirigirlos hacia la oblea. Los iones altamente energéticos que bombardean la oblea se implantan en su superficie.
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La implantación iónica daña la red cristalina del silicio que debe ser reparada. Para ello, la oblea se somete a un recocido a altas temperaturas que produce una agitación de las impurezas dopantes, logrando que éstas se recoloquen en la red cristalina.
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FOTOLITOGRAFIA Proceso usado para seleccionar las zonas de una oblea
que deben ser afectadas por un proceso de fabricación determinado.
Un polímero sensible a la luz, denominado fotorresina, se utiliza como máscara para seleccionar las zonas necesarias en la implantación iónica y para otras máscaras de grabado
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ELIMINACIÓN DE LA PELICULA DELGADA Procesos para eliminar películas delgadas:
Húmedo: Una solución química elimina el material sobrante.
Seco: La oblea es bombardeada con iones cargados que al golpear la superficie arrancan los átomos/moléculas del material que se quiere eliminar.
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DEPOSICIÓN DE LA PELICULA DELGADA Son los métodos utilizados para depositar películas
delgadas de materiales como aislante, conductor o semiconductor en la superficie de oblea.
Physical Vapor Deposition(PVD). Átomos/moléculas atraviesan un gas a baja presión que se condensan posteriormente en la superficie del sustrato
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Chemical Vapor Deposición(CVD). Gases reactivos se introducen en una cámara donde se producen reacciones químicas de los gases con la superficie del sustrato que generan la capa de material deseada.
A presión atmosférica y a bajas temperaturas CVD se aplica en un reactor similar al horno utilizado para el proceso de oxidación térmica.
A baja presión, el proceso puede producir mejores películas de material pero a expensas de una mayor temperatura durante el proceso de deposición.