O que os fabricantes de circuitos integrados fazem:construindo as pequenas potências por trás da eletrônica moderna

Um fabricante de circuitos integrados produz circuitos eletrônicos semicondutores, que são pequenos componentes eletrônicos de estado sólido usados em telefones celulares, televisores e muitos outros dispositivos eletrônicos. Os dispositivos de estado sólido não possuem partes móveis e são feitos de chips baseados em silício que fornecem capacidade de computação e processamento elétrico. Os semicondutores substituíram os tubos de vácuo e os primeiros interruptores mecânicos de computador em meados do século 20, permitindo que os dispositivos se tornassem muito pequenos, mas ainda assim contivessem uma grande quantidade de poder de computação.

A produção de circuitos integrados requer várias etapas e condições de fabricação cuidadosamente controladas para evitar contaminação. O fabricante de circuitos integrados constrói salas limpas que utilizam níveis muito elevados de filtragem de ar para remover poeira e outros contaminantes que podem arruinar um circuito. Os funcionários usam coberturas que impedem a entrada de poeira, pele ou cabelo na área de processo e removerão e substituirão essas coberturas caso precisem sair e entrar novamente na área de produção.

O primeiro passo na produção de circuitos integrados é a criação de wafers de silício usados como base do circuito. Um fabricante de circuitos integrados ou um contratante externo purifica o silício das areias naturais, removendo quaisquer impurezas para criar um cristal em forma de cilindro feito de silício puro. O cilindro é então cortado em wafers finos, que podem ter vários centímetros ou centímetros de diâmetro. Esses wafers são limpos quimicamente e, em seguida, um lado é polido até obter um acabamento espelhado que será a base do circuito integrado.

Os wafers polidos são então expostos ao oxigênio puro em um processo que cria uma camada muito fina de dióxido de silício. O oxigênio reage com o silício puro no wafer, que consome uma pequena quantidade de silício na superfície do wafer. O dióxido de silício resultante está molecularmente ligado ao silício puro abaixo dele e não será removido posteriormente, exceto por processamento químico.

As próximas etapas utilizadas por um fabricante de circuitos integrados são um processo repetido de mascaramento, exposição à luz, gravação e limpeza. Um circuito integrado é um circuito eletrônico formado por finas camadas de material eletricamente condutor separadas por camadas de não condutores. O mascaramento coloca um modelo ou desenho da primeira camada do circuito no wafer de silício.

Primeiro, um material chamado fotorresistente é colocado na superfície do wafer, com a máscara por cima. O fotorresiste é exposto à luz, o que provoca uma reação de cura química em qualquer material exposto. Quando a máscara é removida, o fotorresiste não curado pode ser removido em um processo denominado ataque químico.

Um fabricante de circuito integrado repete essas etapas, adicionando camadas de condutor ou não condutor ao wafer para construir circuitos eletrônicos. Muitos pequenos circuitos integrados são feitos em um wafer de uma só vez e são cortados em etapas posteriores, quando os circuitos são concluídos. As etapas finais são adicionar conexões elétricas aos circuitos individuais para que possam ser colocados em placas de circuito usadas em computadores e outros dispositivos eletrônicos.

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