El proceso de fabricación de los semiconductores

El proceso de fabricación de los semiconductores
SEMATECH es una organización única en Estados Unidos, un consorcio colaborador
dedicado a la investigación sobre la industria de los semiconductores. Los
semiconductores son los conductores de los computadores y de otros dispositivos que
necesitan procesadores incorporados de impulsos electrónicos. Los semiconductores, a
los que con frecuencia se hace referencia denominándolos chips informáticos o circuitos
integrados, albergan miles o millones de transistores que permiten procesar mensajes
electrónicos dentro del marco de productos de alta tecnología.
Durante una época, a finales de los setenta y principios de los ochenta, se consideró a
los fabricantes estadounidenses de semiconductores incapaces de competir con los
fabricantes japoneses. SEMATECH representó una parte de la solución, creando una
asociación entre los principales fabricantes de Estados Unidos, que les permitió hacer
un fondo común de sus recursos de investigación y desarrollo. A medida que las
empresas estadounidenses recuperaron su competitividad, sus afiliados también se
extendieron a empresas no estadounidenses. Tal como reza la misión del consorcio: 'Los
miembros de SEMATECH Internacional obtendrán una ventaja en la fabricación
trabajando de forma conjunta en la tecnología de fabricación de los semiconductores'.
Vaya al sitio SEMATECH. En este sitio encontrará más información sobre la
organización, así como sobre sus miembros (haga clic sobre More (“más”)). También
averiguará más sobre el proceso de fabricación relativo a los semiconductores. También
haga clic sobre See how a computer chip is made (“vea cómo se hace un chip
informático”).
El texto y las ilustraciones le llevarán a través de las etapas de la fabricación de un
semiconductor. Si sitúa el cursor sobre cada etapa y mantiene pulsado el botón
izquierdo del ratón, hallará una explicación más detallada de lo que sucede durante cada
una de las etapas. Si desea conocer el tipo de productos que se fabrican de esta forma, y
sus utilizaciones, haga clic sobre chip type (“tipo de chip”), este enlace se encuentra en
la explicación que aparece en la parte superior de la página.
1. ¿Qué tipo de estrategia de proceso se emplea en la fabricación de los
semiconductores?
Es un tipo de enfoque de producto, porque es una fabricación en serie y se
produce una gran cantidad del producto de forma continuada.
2. Es posible que el proceso de los semiconductores que acaba de describir sea
diferente del proceso del fabricante de computadores que utiliza chips. Describa las
diferencias que presenta la estrategia de proceso y el motivo por el cual deberían estar
presentes en esta industria.
Pensamos que en la fabricación de computadores se utiliza un enfoque
repetitivo, ya que trabajamos con distintos módulos que combinados de distinta forma,
obtenemos una variedad de productos.
3. ¿Qué estrategia de organización queda patente en el proceso de fabricación
de los semiconductores?
Se trata una estrategia a largo plazo puesto que desde un principio debemos tener
claro cual va a ser el producto final, a la vez que vamos planificando nuevos proyectos.
El objetivo es obtener una ventaja competitiva. La organización debe responder con
rapidez a las necesidades cambiantes del entorno.
4. ¿Cómo calificaría el diseño de los semiconductores, como una línea de
fabricación, o como una línea de montaje?
Principalmente lo calificaríamos como línea de fabricación, ya que a lo largo del
diseño no vamos ensamblando distintas partes, sino que aplicamos las distintas fases del
proceso secuencialmente para obtener el chip.
5. ¿De qué forma puede ayudar la tecnología de operaciones en este tipo de proceso?
Es posible que se pregunte si este tipo de operación hubiera tenido éxito si se hubiera
ejecutado hace veinte años, y qué adelantos tienen en cuenta el proceso actual que se
refleja en el sitio web.
La tecnología de operaciones permite mejorar la forma en que cada uno de estos
procesos de fabricación, tan dispares entre sí, puedan optimizarse reduciendo el espacio
físico así como la distancia entre las distintas fases. La oblea no puede ser tratada
directamente por los trabajadores en ciertas fases, por lo que debe pasar por brazos
articulados que no deben recorrer distancias muy grandes; en contrapartida, los hornos
de crecimiento tampoco pueden estar muy cerca de las zonas de quemado de la máscara.
La diferencia con hace 20 años estriba en varios aspectos:
 en la calidad de los materiales que se usan, ya que cuanto menjor calidad, más
rendimiento por oblea y más barato el producto;
 tecnologías más precisas, que redundan en lo mismo que el apartado anterior;
 optimización en tiempo y espacio de los procesos.
Este Ejercicio en Internet lleva a los estudiantes al sitio web SEMATECH que contiene
una descripción detallada e ilustrada del proceso de fabricación de los semiconductores.
Esta descripción es lo suficientemente exhaustiva como para permitir a los estudiantes
hacer un recorrido por el proceso y descubrir una información suficiente como para
clasificar las estrategias de proceso y de diseño.
Los profesores pueden utilizar este Ejercicio en Internet para entablar un debate sobre
las estrategias de operaciones. Si todos los fabricantes de semiconductores pudieran
pertenecer a SEMATECH y pudieran tener acceso a la misma información sobre
aquellas operaciones que representan la 'mejor práctica' descubierta por los
investigadores del consorcio, ¿en qué se basarían para competir? En otras palabras, si
todos fabricaran del mismo modo no existiría la ventaja competitiva en las operaciones.
Entonces, ¿cómo se establece la ventaja competitiva en esta industria?
La ventaja competitiva en esta industria se basa sobre todo en la innovación; la
capacidad de los ingenieros en reutilizar partes de los chips en sus diseños, favorecer
una mayor integración, menor tamaño... Son todo medidas tomadas en las fases de
diseño del chip, en cómo va a a funcionar. En esta industria, las evoluciones
tecnológicas se deben realizar en base a esto, puesto que la metodología de fabricación
es común para varios fabricantes, pero aunque no lo fuera, el paso a una capacidad de
integración mayor implica una nueva planta de montaje, l oque supone un enorme
desembolso para las compañías que no siempre es fácil afrontar. Por ello, la innovación
en el desarrollo es vital.