En el corazón de nuestra vida digital se encuentran los semiconductores, materiales especiales con los que se fabrican los diminutos componentes que hacen posible desde teléfonos móviles hasta vehículos eléctricos y que se suelen denominar chips.

Su fabricación, un proceso increíblemente complejo, requiere niveles de precisión casi inimaginables.

Aquí es donde la tecnología de inspección con ondas de terahercios está empezando a jugar un papel clave, ayudando a garantizar que estos dispositivos funcionen como deben y reduciendo el impacto ambiental de su producción debido a una detección, lo más temprana posible, de cualquier fallo en la compleja cadena de fabricación de estos componentes.

La inspección en los semiconductores

La fabricación de chips implica múltiples etapas de deposición y grabado de materiales entre los que se encuentran metales, semiconductores y aislantes.

La integridad de cada capa de estos materiales y sus propiedades eléctricas debe cumplir estrictos parámetros de calidad, ya que una desviación mínima respecto a lo diseñado, puede generar fallos en los dispositivos finales por lo que serían descartados en la etapa final de test, con el consiguiente coste económico y ambiental.

Hasta ahora, las tecnologías tradicionales de inspección han cumplido esta función de manera eficiente, pero presentan limitaciones en cuanto a la capacidad de analizar materiales complejos de forma no destructiva y a la velocidad requerida. Esto ha abierto la puerta a nuevas soluciones como las ondas de terahercios.

¿Qué son las ondas de terahercios?

Las ondas de terahercios, ubicadas entre la radiación de microondas y los rayos infrarrojos en el espectro electromagnético, tienen una capacidad única: pueden penetrar en muchos materiales y analizar sus propiedades eléctricas sin dañarlos.

Esta tecnología permite inspeccionar y medir capas ultrafinas de manera precisa y rápida, algo que resulta esencial en la fabricación de semiconductores.

Analicemos las ventajas clave de la inspección con terahercios. Primero, medición no destructiva: las ondas de terahercios permiten analizar materiales ultra delicados sin alterarlos, permitiendo la inspección del 100% de la producción.

Segundo, pueden diferenciar entre múltiples capas de materiales, proporcionando datos detallados sobre su espesor y uniformidad.

Y tercero, al integrarse en líneas de producción, esta tecnología reduce tiempos de inspección y permite ajustes en tiempo real, evitando costosos reprocesos.

Un impacto que trasciende la precisión

Además de garantizar la calidad del producto final, la inspección con ondas de terahercios tiene un impacto significativo en la sostenibilidad.

Esta tecnología permite detectar no solo defectos, sino también inhomogeneidades y variaciones en las propiedades eléctricas de los materiales, lo que facilita un control más preciso del proceso.

Al optimizar el uso de materiales y energía, contribuye a reducir desperdicios y a mejorar la eficiencia, un aspecto clave en un sector que enfrenta una creciente demanda global y, al mismo tiempo, la presión de ser más responsable con el medio ambiente.

El futuro de los chips y los terahercios

La adopción de tecnologías avanzadas como las ondas de terahercios está transformando la fabricación de chips, no solo desde el punto de vista técnico, sino también estratégico. En un contexto global donde la demanda de estos componentes sigue creciendo exponencialmente, garantizar su calidad de manera eficiente y sostenible no es una opción, sino una necesidad.

En das-Nano, creemos que las ondas de terahercios son más que una herramienta de inspección: son una pieza clave para llevar la industria de los chips hacia un futuro donde los nuevos materiales permitan diseños más inteligentes y respetuosos con el planeta.

***El profesor Israel Arnedo es director de das-Nano.