Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC), el mayor productor de semiconductores del mundo, con mil millones de dólares de capitalización del mercado de valores, no solo lidera el mercado global, también mantiene celosamente el corazón de su poder tecnológico. Entrar en una de sus fábricas es ingresar a un entorno donde la precisión atómica y la limpieza absoluta son la ley.

Una fábrica de TSMC es, sobre todo, una inmensa sala limpia. Allí, cualquier motocicleta de polvo es un enemigo del progreso. Los pocos trabajadores autorizados para operar en estas áreas altamente automatizadas deben Trajes protectores de puerto, guantes, máscaras y calzado especial. Antes de cruzar el umbral del área de producción, pasan a través de una sala de aire a presión que elimina cualquier partícula microscópica unida a su ropa. Solo de esta manera es posible garantizar el proceso de fabricación de los cerebros de nuestros dispositivos electrónicos.

Todo en estas instalaciones es rigurosamente controladoO: humedad, electricidad estática, presión e incluso campos magnéticos. Y es que producir un semiconductor implica manipular estructuras del tamaño de los átomos. Estos pequeños componentes contienen millones, o incluso cientos de millones, de transistores en una sola oblea (oblea, en inglés), lo que permite ejecutar una increíble variedad de funciones con un nivel de complejidad creciente.

El proceso comienza mucho antes del contacto físico con el silicio. Los ingenieros usan herramientas sofisticadas Diseño asistido por computadora para crear patrones de circuitos integrados. Estos se traducen en Photomáscaras, cada uno correspondiente a una capa del chip. Cuanto más complejo sea el diseño, mayor es el número de capas necesarias y, por lo tanto, de Photomáscaras.

La base física del semiconductor es una oblea de silicio, Fabricado a partir de polisilicio calentado que luego cristaliza y corta en sábanas finas. Estas obleas pasan por una cadena de procesos de fabricación que requieren la máxima precisión y condiciones estables. En la etapa de difusión, los hornos de alta temperatura se utilizan para formar películas delgadas que proporcionan a la oblea propiedades aislantes. Luego, en la fase de deposición de vapor químico, los gases reaccionan en la superficie y se convierten en capas sólidas delgadas.

A continuación, las obleas se envían al área de fotolitografía donde se aplica una capa de fluido fotosensible conocido como fotorers. Se coloca un fotomáscara en la oblea e, iluminándolo, se transfiere el patrón deseado. Después de un proceso de desarrollo, este patrón se registra químicamente en la superficie. Luego, el área de implementación de iones se modifica la conductividad de ciertas áreas de la oblea mediante átomos controlados, lo que le da las propiedades necesarias para funcionar como un componente electrónico.

Para que el circuito integrado alcance las funciones dadas por el diseño, estos componentes electrónicos deben estar conectados con el cableado de metal. Por lo tanto, más tarde se deposita una capa de metal en la oblea por medio de aerosol catódico o deposición de vapor químico que permitirá conectar todos los elementos del circuito entre sí. Este cableado también debe grabarse y definirse exactamente. Una vez que se han completado todas las capas, es el pulido mecánico químico, una etapa clave para suavizar la superficie y dejarla lista para el próximo ciclo de procesamiento o envasado.

Cuando el diseño se implementa completamente, la oblea pasa una serie rigurosa de controles de calidad. Luego se corta en pequeñas chips individuales, se encapsulan y se prueban antes de enviar. Cada uno de esos chips, invisibles a simple vista, puede ser la pieza fundamental de un teléfono, un automóvil eléctrico o un súper tanque. Todos estos detalles se pueden conocer en el Museo Corporativo TSMC, ubicado en la ciudad taiwanesa de Hsinchu, donde nació la compañía y tiene su sede corporativa. TSMC repite esta coreografía las 24 horas del día 365 días al año para generar 17 millones de obleas anuales, consolidando su liderazgo mundial desde sus laboratorios silenciosos y herméticos.