Como funciona uma fábrica de semicondutores

Descubra como os semicondutores ganham vida em algumas das maiores e mais complexas fábricas do mundo.

O que é necessário para construir uma fábrica?

Uma fábrica de semicondutores da Intel, ou “fab”, é uma maravilha da manufatura. A cada hora, todos os dias, a estrutura de 70 pés de altura produz milhares de chips de computador, os produtos mais complexos da Terra e cada um deles não muito maior do que uma unha.

Uma fábrica típica inclui 1.200 ferramentas multimilionárias e 1.500 peças de equipamentos utilitários. Ela custa cerca de US$ 10 bilhões e leva de três a cinco anos e 6.000 trabalhadores da construção civil para ser concluída. Três dos quatro níveis da fábrica dão suporte à sala limpa, que abriga a produção de chips.

Uma visão interna dos quatro níveis de uma fábrica da Intel

Primeiro nível: Intersticial e deck de ventiladores

O deck de ventiladores abriga sistemas que mantêm o ar na sala limpa livre de partículas e precisamente mantido na temperatura e umidade corretas

Segundo nível: Nível da sala limpa

Uma sala limpa é composta por mais de 1.200 ferramentas de fábrica que pegam wafers de silício do tamanho de uma pizza e os transformam em centenas de chips de computador. Os funcionários da sala limpa usam roupas de coelho para manter os fiapos, cabelos e flocos de pele longe dos wafers.

Fato interessante: As salas limpas geralmente são iluminadas com luzes amarelas. Elas são necessárias na fotolitografia para evitar a exposição indesejada do fotorresiste à luz de comprimentos de onda mais curtos.

Terceiro nível: Nível da sub fábrica limpa

A sub fábrica limpa contém milhares de bombas, transformadores, gabinetes de energia e outros sistemas que dão suporte à sala limpa. Grandes tubulações chamadas “laterais” transportam gases, líquidos, resíduos e exaustão de e para as ferramentas de produção. Os trabalhadores não usam roupas de coelho aqui, mas usam capacetes, óculos de segurança, luvas e protetores de calçados.

Quarto nível: Nível de utilidades

Os painéis elétricos que dão suporte à fábrica estão localizados aqui, juntamente com as “redes” - grandes tubulações de serviços públicos e dutos que alimentam as tubulações laterais na sub fabricação limpa. Os sistemas de resfriadores e compressores também estão localizados aqui. Os trabalhadores que monitoram os equipamentos nesse nível usam roupas de rua, capacetes e óculos de segurança.

O que é necessário para construir uma única fábrica da Intel?

A carga mais pesada são os chillers de 50.000 kg. Isso equivale a 12 elefantes africanos machos de tamanho médio.
São despejados 600.000 metros cúbicos de concreto, além de 75.000 toneladas de reforço de aço. Isso é duas vezes mais do que o que foi usado para construir o Burj Khalifa em Dubai.
Mais de 1 milhão de metros cúbicos de solo e rocha são removidos. Isso é o equivalente a 400 piscinas olímpicas.
Illustration of a blue industrial robotic arm with a yellow cable, positioned over a bench. The robotic arm appears to be designed for manufacturing or assembly tasks.
Serão usadas 35.000 toneladas de aço estrutural. Isso equivale a 5 vezes o peso da Torre Eiffel.
Two construction workers wearing hard hats and yellow vests stand in front of a large board. One worker points at the board while holding a document. The board has lines and squares resembling a project timeline or plan.
Cerca de 6.000 trabalhadores da construção civil contribuem com seus conhecimentos.
A stylized illustration of a 3D printer with a yellow filament feeding into it. The printer has a boxy design with a gray frame, and the yellow filament is entering and exiting the machine, forming a continuous loop.
9 milhões de metros de cabos estão instalados. Essa é uma distância equivalente a 214 maratonas completas.

Onde estão as fábricas da Intel?

A Intel está atualizando ou expandindo novas fábricas em Oregon, Israel, Arizona, Novo México e Irlanda. Novas fábricas estão em construção em Ohio e planejadas para a Alemanha.

Resumo

  • As fábricas de semicondutores, ou “fabs”, produzem alguns dos produtos mais complexos do planeta.
  • As fábricas têm quatro níveistro niveles:
    • o nível intersticial e de ventilador
    • o nível de sala limpa.
    • o nível de sub fábrica limpa.
    • o nível de utilidade - cada um com suas próprias funções exclusivas para dar vida aos semicondutores.
  • Intel tiene fábricas en todo el mundo. Y la empresa está ampliando su huella de fabricación en Estados Unidos y la Unión Europea
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