A Tecnologia de Semicondutores na TSMC: Descubra os Bastidores!

Tabela de conteúdos:

1. Introdução
2. O que é a Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC)?
3. A liderança da TSMC no setor de foundry
4. As instalações de fabricação da TSMC (fabs)
5. O ambiente no fab e a importância da limpeza
6. O processo de fabricação de circuitos integrados 6.1 Matérias-primas e fabricação de wafers de silício 6.2 Design e layout dos circuitos 6.3 Fotolitografia e transferência dos padrões de circuito 6.4 Implantação por íons e deposição química de vapores 6.5 Etching e conexão dos componentes 6.6 Empacotamento e testes dos chips
7. O transporte automatizado de wafers em fabs de 12 polegadas
8. A importância da automação na eficiência do fab
9. Conclusão
10. Recursos adicionais

A Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC)

A Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) é a pioneira e líder no mercado de-foundry de semicondutores. Com sua trindade de pontos fortes - liderança tecnológica, excelência em manufatura e parceria com os clientes - a TSMC se destaca na indústria. Sua visão é fornecer as melhores instalações de fabricação e equipamentos de última geração. Recentes avanços tecnológicos permitiram que a TSMC aumentasse o tamanho dos wafers de silício de 8 polegadas para 12, reduzindo os custos de fabricação e aumentando a eficiência. Vamos dar uma olhada mais de perto nas instalações de fabricação da TSMC e no processo de fabricação de circuitos integrados (ICs).

As instalações de fabricação da TSMC (fabs)

As instalações de fabricação da TSMC, também conhecidas como fabs, são um exemplo de excelência em tecnologia. Essas instalações são gigantes cleanrooms equipadas com vários tipos de filtros de ar para manter o ambiente de fabricação livre de contaminação. A qualidade do ar da cleanroom é mantida através de filtros que eliminam partículas indesejadas presentes no ar externo. Além disso, a temperatura, a umidade, a descarga eletrostática, a pressão, os campos magnéticos e as vibrações também são rigorosamente controlados na cleanroom. Para a fabricação de circuitos integrados, é fornecida água pura, líquidos especiais e gases através de tubulações que percorrem toda a cleanroom e alimentam diretamente os equipamentos de fabricação.

Antes de entrar na cleanroom, os funcionários devem vestir roupas de cleanroom, como jaquetas, luvas, sapatos e máscaras faciais, para garantir a limpeza e evitar a entrada de partículas suspensas. A cleanroom é fundamental para evitar qualquer tipo de contaminação durante todo o processo de fabricação.

🎯 O processo de fabricação de circuitos integrados

Os circuitos integrados, também conhecidos como chips, são sistemas de componentes e circuitos eletrônicos miniaturizados em um pequeno chip de silício. Se observarmos um chip sob um microscópio, veremos que a superfície aparentemente lisa na verdade é composta por muitos componentes de alturas e formas diferentes. Mas como são fabricados esses componentes?

Vamos começar com a matéria-prima usada para fabricar os circuitos integrados: as wafers de silício. Essas wafers são um tipo de material semicondutor e o material básico usado na fabricação de chips. A dopagem do wafer com elementos como arsênio, fósforo e boro altera a condutividade e as características do material, permitindo a criação de wafers de silício com a planaridade e uniformidade necessárias para a fabricação de chips de Alta qualidade.

O material de silício policristalino bruto é aquecido a altas temperaturas para criar um lingote cilíndrico de silício cristalino. A superfície externa do lingote de silício é então retificada para obter um diâmetro uniforme e fatiado em finas wafers de silício. A borda e a superfície das wafers de silício são retificadas e polidas para obter uma superfície lisa e plana, pronta para o início da fabricação dos circuitos integrados.

Essas são apenas as primeiras etapas do emocionante pro