Milhões de ciclos por dia e precisão microscópica revelam como chips são fabricados

Os chips são fabricados em um dos processos mais complexos da engenharia moderna, onde máquinas de altíssima tecnologia esculpem componentes menores que um vírus. Essa produção ocorre em ambientes ultra limpos, pois qualquer partícula de poeira pode destruir o funcionamento de um processador que opera bilhões de ciclos por segundo.

Do que são feitos os processadores modernos?

A base de quase toda a tecnologia atual utiliza o Silício, um elemento extraído da areia que possui propriedades semicondutoras ideais. Primeiramente, as fábricas derretem esse material para criar grandes cilindros puríssimos chamados de lingotes, que depois as máquinas cortam em discos finos conhecidos como wafers.

Esses discos servem como o “papel” onde os circuitos serão desenhados. Consequentemente, a Intel e a TSMC investem bilhões de dólares em infraestrutura para garantir que esses discos não sofram contaminação durante o manuseio, já que a escala de produção atinge o nível atômico.

Como funciona o processo de litografia?

A mágica acontece quando a máquina de litografia utiliza luz ultravioleta para projetar o design do circuito sobre o disco de Silício. Esse processo funciona como uma fotografia de alta precisão: a luz atravessa uma máscara com o desenho do chip e atinge uma camada de produto químico sensível sobre o wafer.

Dessa forma, os engenheiros conseguem “imprimir” bilhões de transistores em um espaço minúsculo. Atualmente, empresas como a ASML produzem as máquinas mais avançadas do mundo, capazes de desenhar circuitos em escalas de 3 nanômetros ou 5 nanômetros, o que define a potência do seu smartphone.

Quais são as etapas finais da produção?

Após a impressão dos circuitos, o disco passa por banhos químicos e processos de deposição de metais para criar as conexões elétricas. Logo depois, as máquinas cortam o wafer em pequenos quadrados individuais, que são os chips que conhecemos, mas eles ainda não estão prontos para o uso.

Nessa fase, cada peça passa por testes rigorosos de funcionamento e recebe uma proteção externa de cerâmica ou plástico. Veja abaixo os principais componentes que fazem parte da estrutura de um chip moderno:

Leia também: Com moagem ultrafina e mistura em alta rotação, pigmentos minerais se tornam as tintas que colorem cidades

Por que as fábricas precisam de pureza total?

As chamadas Clean Rooms (Salas Limpas) da Samsung e da Nvidia são milhares de vezes mais limpas que um centro cirúrgico de hospital. Isso acontece porque um grão de poeira é gigantesco se comparado aos transistores de um chip, podendo causar um curto-circuito fatal na peça.

Portanto, os funcionários vestem roupas especiais que cobrem todo o corpo para evitar que fios de cabelo ou células da pele caiam na linha de produção. Com essa organização impecável, a indústria consegue entregar a tecnologia que move desde carros autônomos até a inteligência artificial.

O post Milhões de ciclos por dia e precisão microscópica revelam como chips são fabricados apareceu primeiro em Monitor do Mercado.