La fabricación de obleas es un procedimiento compuesto de muchos procesos secuenciales repetidos para producir circuitos eléctricos o fotónicos completos en obleas semiconductoras en el proceso de fabricación de dispositivos semiconductores . Los ejemplos incluyen la producción de amplificadores de radiofrecuencia ( RF ), LED , componentes ópticos para computadoras y microprocesadores para computadoras . La fabricación de obleas se utiliza para construir componentes con las estructuras eléctricas necesarias.
El proceso principal comienza cuando los ingenieros eléctricos diseñan el circuito y definen sus funciones, y especifican las señales, entradas/salidas y voltajes necesarios. Estas especificaciones de circuitos eléctricos se ingresan en un software de diseño de circuitos eléctricos, como SPICE , y luego se importan a programas de diseño de circuitos, que son similares a los que se utilizan para el diseño asistido por computadora . Esto es necesario para definir las capas para la producción de fotomáscaras . La resolución de los circuitos aumenta rápidamente con cada paso del diseño, ya que la escala de los circuitos al inicio del proceso de diseño ya se mide en fracciones de micrómetros. Por lo tanto, cada paso aumenta la densidad del circuito para un área determinada.
Las obleas de silicio comienzan en blanco y puras. Los circuitos se construyen por capas en salas blancas . En primer lugar, los patrones fotorresistentes se fotoenmascaran con detalles micrométricos en la superficie de las obleas. Luego, las obleas se exponen a luz ultravioleta de onda corta y las áreas no expuestas se eliminan y limpian . Los vapores químicos calientes se depositan en las zonas deseadas y se cuecen a fuego alto , que impregna los vapores en las zonas deseadas. En algunos casos, los iones, como O 2 + u O + , se implantan en patrones precisos y a una profundidad específica mediante el uso de fuentes de iones impulsadas por RF.
Estos pasos suelen repetirse cientos de veces, dependiendo de la complejidad del circuito deseado y sus conexiones.
Cada año surgen nuevos procesos para lograr cada uno de estos pasos con mejor resolución y de manera mejorada, como resultado de una tecnología en constante cambio en la industria de fabricación de obleas. Las nuevas tecnologías dan como resultado un empaquetado más denso de características superficiales minúsculas, como transistores y sistemas microelectromecánicos (MEMS). Este aumento de densidad continúa la tendencia citada a menudo como Ley de Moore .
Una fábrica es un término común para referirse al lugar donde se llevan a cabo estos procesos. A menudo, la fábrica es propiedad de la empresa que vende los chips, como Intel , Texas Instruments o Freescale . Una fundición es una fábrica en la que se fabrican chips u obleas semiconductores por encargo para empresas de terceros que venden el chip, como las fábricas propiedad de Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC), United Microelectronics Corporation (UMC), GlobalFoundries y Semiconductor Manufacturing International Corporation. (SMIC).
En 2013, el coste de construcción de la fábrica de obleas de próxima generación superó los 10.000 millones de dólares. [1]
Conocido respectivamente como mercado de equipos de fabricación de obleas [2] o de front-end de obleas [3] (equipos), ambos con el acrónimo WFE, el mercado es el de los fabricantes de máquinas que, a su vez, fabrican semiconductores. El enlace apexresearch en 2020 identificó a Applied Materials , ASML , KLA-Tencor , Lam Research , TEL y Dainippon Screen Manufacturing como participantes del mercado [2] , mientras que el informe de electronicsweekly.com de 2019 , que cita al presidente de The Information Network, Robert Castellano, se centró en el mercado respectivo. acciones comandadas por los dos líderes, Applied Materials y ASML. [3]