Introdução
A Intel tem várias instalações em Israel, incluindo duas fábricas de chips. Nós tivemos a chance de visitar a Fab18, localizada em Kiryat Gat, que fabrica processadores Pentium 4 no processo de 90 nm e também chipsets e memórias flash. Nesta cobertura você terá uma melhor noção onde as fábricas da Intel estão localizadas, qual é a relação entre elas e, é claro, como a Fab18 se parece por dentro e como uma fábrica de chips funciona.
Na Figura 1 você pode ver onde as fábricas e centros de desenvolvimento da Intel estão localizados ao redor do mundo.
Figura 1: Localização das fábricas e centros de desenvolvimento da Intel ao redor do mundo.
Nas chamadas “fabs” é onde os wafers são processados, isto é, o wafer entra “virgem” e sai cheio de chips em cima. Então os wafers são enviados para outro tipo de fábrica, chamada “montagem e teste” (“assemby and testing”), onde os wafers são cortados e os dispositivos (processadores, chipsets, etc) são encapsulados (os terminais e o corpo são adicionados).
Como você pode ver na Figura 1, a Intel só tem fábricas de chips em três países: Estados Unidos, Irlanda e Israel. Fábricas de montagem e teste são encontradas perto dos mercados consumidores.
Dessa forma, o produto final da Fab18 é wafer, que é enviado para as fábricas de montagem e teste. É por isso que você nunca vê no corpo dos processadores “Israel”, mas sim “Costa Rica”, “Malaysia” ou “Philippines”, por exemplo.
Além das duas fábricas de chips (a outra, Fab8, está localizada em Jerusalém e é mais antiga, fundada em 1985 e a primeira fábrica de chips da Intel fora dos EUA), a Intel tem vários centros de pesquisa e desenvolvimento em Israel, como você pode ver na Figura 2. Como já mencionamos na nossa cobertura do IDF de TelAviv, a equipe de Haifa é a responsável pela criação do processador Penitum M e todos os demais processadores baseados em sua arquitetura, como o Yonah (Pentium M de núcleo duplo) e os futuros Merom, Conroe e Woodcrest.
A equipe de Petach Tikva é a responsável pelo desenvolvimento de todos os processadores Intel para celulares e também pela tecnologia Wi-Max, depois que a Intel comprou uma empresa chamada Envara em 2004. Este ano a Intel comprou uma empresa chaamda Oplus, localizada em Yokneam, que desenvolve chips decodificadores de HDTV. A equipe de Yakum está sob responsabilidade do centro de Haifa e também desenvolve processadores e chipsets para a plataforma móvel.
Figura 2: Fábricas e centros de desenvolvimento da Intel em Israel.
A história da Intel em Israel é bem antiga. O centro de desenvolvimento de Haifa foi fundado em 1974 (apenas cinco anos após a Intel ter sido fundada) contanto com cinco engenheiros, liderados por Dov Frohman, o homem que criou a EPROM.
Agora que já demos uma olhada geral nas atividades da Intel em Israel, vamos até a Fab18.
A Fab18 foi fundada em 1999 e nesta época produzia wafers de processadores Pentium III. Ela foi atualizada para o processo de 90 nm e agora fabrica wafers para processadores Pentium 4, chipsets e memórias flash. Há 3.700 pessoas trabalhando nesta fábrica.
Figura 3: Fab18 da Intel em Kiryat Gat, Israel.
Antes de continuar, sugerimos que você leia o nosso tutorial Como Chips são Fabricados, para uma melhor compreensão do que vamos falar de agora em diante.
Devido ao seu enorme tamanho – a Fab18 tem o tamanho de dois campos de futebol – e ao enorme custo de se construir e manter uma sala limpa, em vez de a fábrica toda ser uma enorme sala limpa, somente as partes que necessitam operar em um ambiente limpo usam salas limpas. Desta forma, a fábrica tem várias salas limpas. A área atrás das áreas limpas são chamadas de “chase” e é onde o maquinário, eletricidade, exaustão, etc estão localizados.
O chão das salas limpas e dos “chases” não é sólido. Ele usa uma grade para permitir a circulação do ar. O ar é totalmente renovado a cada quatro minutos. Além disso, embaixo da fábrica é onde estão localizados os tanques com os produtos químicos necessários para o processo de fabricação.
Na Figura 4 você pode ver uma das salas limpas. Preste atenção no chão. É claro que dentro das salas limpas todo mundo tem de vestir as chamadas “roupas de coelhinho” (“bunny suits”) para evitar a contaminação dos wafers (como os transistores criados são microscópicos, até mesmo a menor partícula de poeira pode destruir o chip que está sendo fabricado).
Figura 4: Uma das salas limpas.
Nesta foto podemos ver um técnico manuseando uma caixa preta (chamada “lote”), que tem wafers em seu interior. Ele está colocando o lote dentro de uma máquina (também chamada “ferramenta”). Apenas a “entrada” da máquina está localizada dentro da sala limpa; seu corpo está localizado no “chase”, para a redução de custos, como já mencionamos.
Na Figura 5 você vê um “chase” (preste atenção no chão). Estas são as máquinas que processam o wafer e que o técnico estava colocando o lote na Figura 4.
Figure 5: Um “chase”.
O número de salas limpas e máquinas é impressionante, por causa do número de passos necessários para se fabricar um wafer. Um processador Pentium 4 usa 26 máscaras fotolitográficas. Para cada máscara podem ser necessárias várias etapas para processar o wafer, mais as etapas de dopagem e aplicação da camada metálica. Desta forma, o processo de fabricação de processadores pode tomar centenas de etapas.
Vamos dar um exemplo para clarificar. Para processar a primeira camada de fabricação de um chip usando o exemplo que postamos em nosso tutorial Como Chips são Fabricados, os seguintes passos são necessários:
* Criar dióxido de silício no wafer.
* Aplicar uma camada de material fotossensível.
* Aplicar a primeira máscara.
* Expor o wafer à luz ultravioleta.
* Remover a parte “mole” do material fotossensível usando solvente.
* Remover as partes expostas do dióxido de silício (“etching”).
* Remover o resto do material fotossensível.
Como você pode ver, neste exemplo seriam necessárias sete etapas só para processar a primeira camada do chip, sendo que cada etapa ocorre em um local diferente usando um maquinário diferente. Em um chip de verdade mais etapas podem ser necessárias. Imagine um processador como o Pentium 4 que usa 26 máscaras.
Nas etapas em que luz ultravioleta é aplicada, a sala limpa usa iluminação laranja e não branca como nas demais salas limpas, como você pode ver na Figura 6. Isso ocorre porque o material fotossensível reage à luz branca.
Figura 6: Sala limpa responsável pelo processo fotolitográfico (as lâmpadas são laranjas).
Como mencionamos, os técnicos não lidam diretamente com os wafers. Os wafers são acondicionados em caixas quadradas chamadas lotes, que armazenam 25 wafers cada. Na fábrica da Intel, lotes contendo wafers que usam alumínio em suas camadas metálicas são pretos, enquanto que lotes contendo wafers que usam cobre em suas camadas metálicas são laranjas.
Figura 7: Um lote (este é um modelo antigo que estava localizado no pequeno museu da Fab18).
Quando um técnico insere um lote em uma máquina, ela vai abri-lo, pegar cada wafer, processá-lo e então colocar o wafer de volta dentro do lote.
De uma sala limpa para outra os lotes são transportados de forma automática usando uma série de trilhos. Na Figura 6 você pode ver uma trilha (que lembra uma trilha de um trem monotrilho) no teto. É por ali que os lotes são transportados.
Em alguns casos o sistema de trilhos coloca o lote diretamente dentro de uma máquina, fazendo com que não seja necessário um empregado para pegar o lote e colocá-lo dentro da máquina.
Em cada máquina há uma tela onde o técnico pode ver o que aquela máquina está fazendo e quais wafers estão sendo processados.
Como explicamos, o produto final da Fab18 não são processadores prontos para serem usados, mas wafers contendo vários chips. Estes wafers após serem fabricados são enviados para as fábricas de montagem e teste localizados em países como Malásia, Costa Rica e Filipinas, onde os wafers são cortados, terminais e um corpo são adicionados aos chips, os chips são testados, rotulados e então enviados ao mercado consumidor.
FONTE: http://www.clubedohardware.com.br/artigos/1141
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