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1.Cómo hacer una oblea monocristalina

El primer paso es la purificación metalúrgica, que implica agregar carbono y convertir el óxido de silicio en silicio con una pureza del 98% o más mediante redox.La mayoría de los metales, como el hierro o el cobre, se refinan de esta manera para obtener un metal suficientemente puro.Sin embargo, el 98% todavía no es suficiente para la fabricación de chips y se necesitan más mejoras.Por lo tanto, se utilizará el proceso Siemens para una mayor purificación para obtener el polisilicio de alta pureza necesario para el proceso de semiconductores.
El siguiente paso es sacar los cristales.En primer lugar, el polisilicio de alta pureza obtenido anteriormente se funde para formar silicio líquido.Luego, un monocristal de silicio semilla se pone en contacto con la superficie del líquido y se tira lentamente hacia arriba mientras gira.La razón de la necesidad de una semilla de cristal único es que, al igual que una persona se alinea, los átomos de silicio deben alinearse para que los que vienen detrás de ellos sepan cómo alinearse correctamente.Finalmente, cuando los átomos de silicio abandonan la superficie del líquido y se solidifican, la columna de silicio monocristalino cuidadosamente dispuesta está completa.
Pero ¿qué representan los de 8" y 12"?Se refiere al diámetro del pilar que producimos, la parte que parece el mango de un lápiz después de que la superficie ha sido tratada y cortada en finas obleas.¿Cuál es la dificultad para hacer obleas grandes?Como se mencionó anteriormente, el proceso de hacer obleas es como hacer malvaviscos, girándolos y dándoles forma sobre la marcha.Cualquiera que haya hecho malvaviscos antes sabrá que es muy difícil hacer malvaviscos grandes y sólidos, y lo mismo ocurre con el proceso de extracción de la oblea, donde la velocidad de rotación y el control de la temperatura afectan la calidad de la oblea.Como resultado, cuanto mayor es el tamaño, mayores son los requisitos de velocidad y temperatura, lo que hace aún más difícil producir una oblea de 12" de alta calidad que una oblea de 8".

Para producir una oblea, se utiliza un cortador de diamante para cortar la oblea horizontalmente en obleas, que luego se pulen para formar las obleas necesarias para la fabricación de chips.El siguiente paso es el apilamiento de casas o la fabricación de chips.¿Cómo se hace un chip?
2. Habiendo conocido lo que son las obleas de silicio, también está claro que fabricar chips IC es como construir una casa con bloques de Lego, apilándolos capa sobre capa para crear la forma deseada.Sin embargo, hay bastantes pasos para construir una casa, y lo mismo ocurre con la fabricación de circuitos integrados.¿Cuáles son los pasos involucrados en la fabricación de un IC?La siguiente sección describe el proceso de fabricación de chips IC.

Antes de comenzar, debemos entender qué es un chip IC: un IC, o circuito integrado, como se le llama, es una pila de circuitos diseñados que se ensamblan de forma apilada.Al hacer esto, podemos reducir la cantidad de área requerida para conectar los circuitos.El siguiente diagrama muestra un diagrama 3D de un circuito IC, que puede verse estructurado como las vigas y columnas de una casa, apiladas una encima de otra, razón por la cual la fabricación de IC se compara con la construcción de una casa.

De la sección 3D del chip IC que se muestra arriba, la parte azul oscuro en la parte inferior es la oblea introducida en la sección anterior.Las partes rojas y de color tierra son donde se fabrica el CI.

En primer lugar, la parte roja se puede comparar con el vestíbulo de la planta baja de un edificio alto.El vestíbulo de la planta baja es la puerta de entrada al edificio, por donde se accede, y suele ser más funcional en términos de control del tráfico.Por tanto, es más complejo de construir que otros pisos y requiere más escalones.En el circuito IC, esta sala es la capa de puerta lógica, que es la parte más importante de todo el IC, y combina varias puertas lógicas para crear un chip IC completamente funcional.

La parte amarilla es como un suelo normal.En comparación con la planta baja, no es demasiado compleja y no cambia mucho de un piso a otro.El propósito de este piso es conectar las puertas lógicas en la sección roja entre sí.La razón de la necesidad de tantas capas es que hay demasiados circuitos para conectar entre sí y si una sola capa no puede acomodar todos los circuitos, se deben apilar varias capas para lograr este objetivo.En este caso, las diferentes capas se conectan hacia arriba y hacia abajo para cumplir con los requisitos de cableado.