MÉTODO DE PRODUÇÃO DE CIRCUITOS INTEGRADOS: A ERA DO SILÍCIO

MÉTODO DE PRODUÇÃO DE CIRCUITOS INTEGRADOS:

A ERA DO SILÍCIO

João Francisco de Oliveira Neto, João Vitor Constante, Ledenir Augusto, Lucas Pasin∗

Resumo: Neste artigo apresentamos de forma reduzida o processo de produção de micro condutores, trazendo informações sobre os métodos atuais de fabricação e tecnologias utilizadas para a construção dos circuitos integrados.

Palavras-chave: Silício. Produção. Processador. Circuitos Integrado.

1 Circuitos Integrados

Com a necessidade de evolução, os Circuitos integrados surgiram para substituir os componentes à válvula pela necessidade de economia de espaço e energia, nas seções a seguir veremos resumidamente esse processo.

1.1 Silício

Com a descoberta do silício, foram abertas diversas portas tecnológicas, no qual permitiu a construção de micro condutores com uma performance superior ao que era possível alcançar com a tecnologia dos computadores a válvula, pois devido a sua pureza, é possível alcançar uma maior velocidade de dados, devido a menor interferência seja ela de distância ou devido a impurezas que causem perturbações que gerem perca de dados.

Inclusive a região da baía de São Francisco – CA leva esse nome em sua homenagem.

1. Preparação do silício

O Silício com alto grau de pureza é preparado em uma forma cilíndrica, chamada de tarugo, onde ele toma uma forma sólida (cristalizada) de 10 a 30cm de diâmetro por 1 Metro de comprimento, esses cristais são cortados em discos para servir de base para a construção de micro condutores.

1. Construção de Circuitos Integrados

Os discos de silício passam por um processo de polimento mecânico-químico para levar aos subsequentes processos de construção.

1. Oxidação

A oxidação é obtida através do processo químico da reação do silício obtida através de um processo que causa o aceleramento da oxidação aonde o silício é exposto a temperaturas de 1000ºC a 1200ºC e entrando em contato com oxigênio para formar o dióxido de silício.

1. Implantação de íons

A implantação de íons é um dos métodos utilizados para introduzir impurezas no silício, para polarizar a corrente e tirar os elétrons da inercia.

1. Metalização e Fotolitografia

A metalização ocorre através do aquecimento a vácuo (em grande parte do alumínio) para que ele seja vaporizado, com a vaporização e em contato com a superfície do silício ocorre a condensação, aonde ocorre a metalização e então é delineado o traçado da interconexão.

        Após o processo da metalização o silício é exposto a uma camada de um material fotossensível, onde uma placa fotográfica contendo o traçado mestre é posicionada sobre o silício e exposta a luz, para produzir o traçado desejado sobre a lâmina.

1. Encapsulamento

A lâmina de silício acabada em forma de pastilhas pode conter centenas de circuitos tendo em cada pastilha entre 10 e 109 transistores e tem forma retangular, tipicamente entre 1mm e 10mm, os circuitos ainda são testados ainda na forma de pastilhas para remoção dos defeituosos. Na próxima etapa ocorre a separação dos circuitos individuais através do corte da lamina de silício originando as pastilhas, as pastilhas são montadas em suportes, onde o suporte é selado sob vácuo em uma atmosfera inerte.

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