EPIC

Un EPIC es un circuito integrado construido mediante deposición epitaxial, un proceso en el que capas monocristalinas de material semiconductor se cultivan atómicamente sobre un sustrato. A diferencia de los circuitos integrados estándar formados por grabado y difusión, los EPIC se construyen depositando capas sucesivas de composición y espesor controlados directamente sobre una oblea base, típicamente de silicio. Este método de crecimiento de abajo hacia arriba permite un control preciso sobre los perfiles de dopaje y el espesor de las capas hasta micras o mejor, lo que hizo que los EPIC fueran valiosos para aplicaciones de alta frecuencia y alta potencia donde los métodos de fabricación convencionales se quedaban cortos.

El crecimiento epitaxial ocurre en una cámara de reactor, generalmente a temperatura elevada y bajo un flujo de gas cuidadosamente gestionado. Para los EPIC de silicio, el precursor más común es el gas silano o diclorosilano; para semiconductores compuestos como el arseniuro de galio, se utilizan vapores organometálicos. Cada capa puede tener un tipo de conductividad diferente (n o p) y una concentración de dopante diferente, lo que permite al diseñador incorporar campos eléctricos y uniones dentro de la matriz de cristal sólido en lugar de mediante pasos de implantación o difusión. Esto hizo que los EPIC fueran especialmente adecuados para dispositivos de potencia y circuitos de RF donde las uniones nítidas y la baja resistencia en serie eran críticas.

Dónde se situaban los EPIC en el mercado

Los EPIC florecieron en las décadas de 1960 y 1970 para aplicaciones especializadas: rectificadores de potencia, diodos Schottky y amplificadores de RF. Empresas como Varian y RCA produjeron notables dispositivos de potencia EPIC. Sin embargo, a medida que mejoraron la implantación iónica y la fotolitografía, los procesos de circuitos integrados planares convencionales se volvieron competitivos para la mayoría de las aplicaciones. La fabricación de EPIC era costosa y difícil de escalar, por lo que el término cayó en gran medida en desuso comercial en la década de 1980. Las técnicas epitaxiales siguen siendo fundamentales para la producción de semiconductores hoy en día (todas las obleas modernas comienzan con capas epitaxiales), pero el término EPIC en sí mismo es ahora principalmente histórico.

La fortaleza de los EPIC residía en su capacidad para crear transiciones de dopaje abruptas y capas gruesas de baja resistividad sin ciclos térmicos que degradarían las capas anteriores. Para los semiconductores de potencia, esto significaba una menor caída de voltaje directo y una mejor estabilidad térmica. La debilidad era la complejidad del proceso, la reducción del rendimiento y la dificultad para integrar funciones lógicas y analógicas en el mismo chip. Una vez que la litografía pudo modelar características por debajo de una micra, el proceso planar más simple pudo lograr resultados similares o mejores con un mayor volumen de producción y un menor costo.