Un circuito integrado (CI) o chip, es una pastilla muy delgada en la que se encuentra una enorme cantidad (del orden de miles o millones) de dispositivos microelectrónicos interconectados, principalmente diodos y transistores, además de componentes pasivos como resistencias o condensadores. Su área es de tamaño reducido, del orden de un cm² o inferior. Algunos de los circuitos integrados más avanzados son los microprocesadores, que son usados en múltiples artefactos, desde computadoras hasta electrodomésticos, pasando por los teléfonos móviles. Otra familia importante de circuitos integrados la constituyen las memorias digitales.
Los circuitos integrados se dividen en dos grupos: los circuitos integrados lineales o análogos y los circuitos integrados lógicos o digitales. -TIPOS DE FAMILIAS LÓGICAS
* DL (Lógic Diodo)
* RTL (Lógica Resistencia-Transistor)
* DTL (Lógica Diodo-Transistor)
* ECL (Lógica de Acoplamiento de Emisor)
* TTL (Lógica Transistor-Transistor)
* MOS (Semiconductor Oxido Metal)
o PMOS (MOS tipo-P)
o NMOS (MOS tipo-N)
o CMOS (MOS Complementario)
o BiCMOS (CMOS Bipolar)
* IIL ó I2L (Lógica Inyección Integrada)
Se identifican generalmente con el número 4000 y posteriores, como 4001, 4002, etc. Esta familia requiere un manejo especial ya que la electricidad estática del cuerpo humano podría dañarlos al tocar sus terminales.
Cada circuito integrado tiene cierto número de pines o terminales. Es muy importante saber a donde va conectado cada terminal, ya que si se conecta en forma errada se puede dañar fácilmente.
Se deben tener en cuenta las siguientes consideraciones:
* La ranura y el punto son para lozalizar el pin #1.
* El terminal o pin #1, esta señalado por el punto que está a la izquierda.
* Los pines están numerados en el sentido contrario a las manecillas del reloj en forma de U. Los circuitos integrados vienen en configuraciones de 8, 14, 16, 18, 20, 24, 40 y 64 pines.
-DENSIDAD DE INTEGRACIÓN
Durante el proceso de fabricación de los circuitos integrados se van acumulando los defectos, de modo que cierto número de componentes del circuito final no funcionan correctamente. Cuando el chip integra un número mayor de componentes, estos componentes defectuosos disminuyen la proporción de chips funcionales. Es por ello que en circuitos de memorias, por ejemplo, donde existen millones de transistores, se fabrican más de los necesarios, de manera que se puede variar la interconexión final para obtener la organización especificada.
-FABRICACIÓN DE UN MOSFET
Proceso de fabricación de un transistor MOS (MOSFET). No es la única forma de hacerlo, pero es un proceso típico:
1. Se parte de la oblea de material semiconductor.
2. Se hace crecer una capa de óxido (zona rayada) que servirá como aislante.
3. Se deposita un dieléctrico como el nitruro (capa roja) que servirá como máscara, también se podía usar simplemente el óxido anterior como máscara, depende del grosor y de los procesos siguientes.
4. Se deposita una capa de resina sensible a la radiación (capa negra), típicamente a la radiación luminosa. Se hace incidir la luz para cambiar las características de la resina en algunas de sus partes. Para ello sirven de ayuda las máscaras hechas antes con herramientas CAD.
5. Mediante procesos de atacado algunas zonas de la resina son eliminadas y otras permanecen.
6. Se vuelve a atacar, esta vez el nitruro. Este paso se podía haber hecho junto al anterior.
7. Implantación iónica a través del óxido.
8. Se crean las zonas que aislarán el dispositivo de otros que pueda haber cerca (zonas azules).
9. Se crece más óxido, con lo que éste empuja las zonas creadas antes hacia el interior de la oblea para conseguir un mejor aislamiento.
10. Eliminación del nitruro y parte del óxido.
11. Se hace crecer una fina capa de óxido de alta calidad que servirá de óxido de puerta al transistor.
12. Deposición de una capa de polisilicio (capa verde oscuro) mediante procesos fotolitográficos análogos a los vistos en los puntos 1 al 5. Este polisilicio será el contacto de puerta del transistor.
13. Atacado del óxido para crear ventanas donde se crearán las zonas del drenador y surtidor. El polisilicio anterior servirá de máscara al óxido de puerta para no ser eliminado.
14. Implantación iónica con dopantes que sirven para definir el drenador y el surtidor. El polisilicio vuelve a hacer de máscara para proteger la zona del canal.
15. Vemos en verde claro las zonas de drenador y surtidor.
16. Se deposita una capa de aislante (zona gris).
17. Mediante procesos fotolitográficos como los vistos antes se ataca parte del óxido.
18. Se deposita una capa metálica que servirá para conectar el dispositivo a otros.
19. Se ataca de la forma ya conocida el metal (capa azul oscuro) para dejar únicamente los contactos. El contacto de puerta no se muestra en la figura porque es posterior al plano que se muestra.
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