Fundición (electrónica)

Este artículo hace referencia a las fábricas en que se fabrican circuitos integrados. Para otros usos del término Fundición ver Fundición_(desambiguación)

En la industria microelectrónica, una fundición (foundry en inglés, también llamada fab por fabrication plant o planta de fabricación) designa a una unidad de fabricación de circuitos integrados o chips

El corazón de una fab es la sala blanca o cuarto limpio, una zona donde el entorno está controlado para evitar la menor partícula de polvo y donde la menor micro-vibración ha sido eliminada. La sala blanca está repleta de equipamiento muy costoso necesario en las numerosas etapas de fabricación de un circuito integrado a partir de obleas de semiconductores (generalmente de silicio), llamadas wafer (oblea en inglés). Estas etapas son la fotolitografía, la grabación, el dopaje, la difusión y la metalización.

Una vez concluidas todas las etapas, se procede al testeo de todos los núcleos de chip de la oblea, para detectar defectos, mediante una maquinaria especial. Posteriormente la oblea es troceada en cada uno de los núcleos de chip, y estos son montados en encapsulados, generalmente plásticos o de cerámica. Esta última etapa no suele realizarse en las fabs, sino en otras unidades especializadas, llamadas plantas de Back-End.

El motivo de ello es que, dada la altísima especialización y precisión de las máquinas utilizadas en una sala blanca, se estima el coste de poner una nueva en funcionamiento en unos mil millones de USD. Las plantas de ensamblado final son muchísimo menos costosas.

Evolución

Al principio el coste de poner en marcha una fab no era tan costoso, y por ello cada fabricante de circuitos integrados solía contar con una propia, o si realizaba pequeñas tiradas (como los custom chips usados en muchos ordenadores de 8 bits) encargaba su fabricación a otra sociedad. Pero con el paso del tiempo y la miniaturización cada vez mayor de los circuitos, el coste de la nuevas plantas se disparó. Esto provocó dos fenómenos :

• Por un lado comienzan a aparecer las llamadas sociedades fabless, es decir, fabricantes de circuitos que se especializan sólo en la parte de diseño, mientras que confían todo el proceso de fabricación a grandes compañías de fundición (que nunca comercializan chips, sino obleas de silicio ya finalizadas), o a empresas mayores que cuentan con sus propias fabs.
• Por el otro surge el problema de qué hacer con las viejas fabs que van quedándose obsoletas. Las compañías mayores suelen dedicarlas a fabricar diseños para mercados únicos como Memoria flash, microcontroladores y sistemas embebidos, mientras que las de menor tamaño se ven forzadas a venderlas o alquilarlas a terceros o cerrarlas.

El panorama actual es de tres tipos de sociedades :

• Grandes compañías de fundición, que sólo fabrican obleas finalizadas a partir de los diseños de sus clientes. Debido a ello no suelen aparecer en las listas de mayores fabricantes, pero la mayoría de chips de un PC ha pasado por sus plantas. Las mayores son asiáticas :
  • Las taiwanesas TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. Ltd.) y UMC (United Microelectronics Corp.) son las más importantes.
  • Las chinas como Chartered Semiconductor Manufacturing o SMIC (Semiconductor Manufacturing International Corp.)
• Compañías fabless que encargan la fabricación de obleas a las anteriores y realizan ellos el proceso de diseño, montaje final y comercialización. Las más conocidas son NVIDIA, ATI Technologies o Xilinx.
• Fabricantes de circuitos integrados que realizan todas las etapas de diseño, fabricación y comercialización, como las estadounidenses Intel, Texas Instruments y AMD, las europeas STMicroelectronics e Infineon o la japonesa Renesas.

Además es corriente ver cómo los fabricantes de circuitos integrados subcontratan una parte de su producción a las sociedades de fundición. Es el caso de Freescale, Philips o AMD, que lo hacen a compañías como TSMC. A la inversa, ciertos fabricantes de circuitos integrados (como IBM Microelectronics) ofrecen servicios de fundición a compañías fabless.

Véase también

• Fabricación de circuitos integrados
• Crecimiento epitaxial
• Oxidación en semiconductores
• Implantación iónica
• Difusión en estado sólido
• Deposición en semiconductores
• Litografía