microfabricación

La microfabricación es el conjunto de procesos y técnicas destinados a crear estructuras y dispositivos con características de tamaño micrométrico o menor sobre sustratos, principalmente en la industria de los semiconductores. Los sustratos más comunes son obleas de silicio y, en algunas áreas, vidrio u otros semiconductores. Su finalidad es reproducir patrones a alta resolución y con alta reproducibilidad para aplicaciones en electrónica, MEMS, fotónica y microfluídica.

Los procesos clave incluyen la litografía, que define las formas en una capa fotosensible mediante una máscara; la deposición de capas, que añade materiales (CVD, PVD, ALD); y el grabado, que elimina selectivamente material mediante procesos químicos o plasma. Después de patterning, se realizan operaciones de dopado, oxidación y aplanamiento de superficies (CMP). Estas etapas se repiten para crear múltiples capas interconectadas y estructuras tridimensionales.

El flujo típico de fabricación comienza con diseño y máscara, seguido de limpieza y preparación del sustrato, deposición de capas, patrón mediante litografía y grabado, y terminando con interconexiones metálicas, pruebas y encapsulado. La microfabricación utiliza una combinación de tecnologías para silicio, óxidos, metales y, cada vez más, polímeros y materiales avanzados.

Aplicaciones relevantes incluyen microchips y circuitos integrados, sensores MEMS (acelerómetros, micromotores), dispositivos microfluídicos para diagnóstico y biotecnología, y soluciones ópticas integradas.

Desafíos actuales incluyen variabilidad de procesos, control de contaminación, costos de equipo y requisitos de salas limpias. Las tendencias buscan ampliar la nanoescala, mejorar la integración 3D y explorar métodos como la nanoimpresión, manteniendo la fiabilidad y la compatibilidad con la manufactura industrial.