Para a produção dos microchips atuais, algumas estruturas utilizadas são medidas na faixa nanométrica. As menores partículas de poeira e até mesmo as moléculas de gases não podem interferir. O vácuo é necessário para mantê-las afastadas.
Atualmente, (quase) nada funciona sem microchips. De carros até instalações de produção, passando por smartphones e até mesmo máquinas de café, estes minúsculos computadores estão instalados em todo o canto. São eles que tornam possível as diversas funções disponibilizadas com o simples aperto de um botão ou toque em uma tela. Até mesmo por trás das menores unidades está um enorme poder de computação. Atualmente, os fabricantes de chips utilizam principalmente a tecnologia de 14 nm, o que significa que as menores unidades funcionais têm apenas 14 nanômetros de tamanho. Como comparação, o diâmetro de uma cabeça de alfinete é de cerca de um milhão de nanômetros.
Mandris e
travas a vácuo Com esse tamanho, uma partícula de poeira atua como uma rocha gigante. Consequentemente, a produção é feita em salas limpas com ar filtrado, onde as pessoas e as mercadorias só entram após passarem por uma limpeza minuciosa, através de uma antecâmara. As bombas de vácuo também são utilizadas para a aspirar as partículas de poeira das superfícies utilizando pressão negativa.
Existe uma pequena sobrepressão na sala limpa, o que significa que nada consegue entrar, mesmo em caso de vazamentos. O fluxo de ar constante necessário é fornecido pela parte de cima. A unidade de extração correspondente está localizada no piso duplo da sala limpa. As pastilhas de silício, que servem de material base para os chips, são fixadas por um dispositivo de suspensão a vácuo (mandril) em várias etapas da produção para proteger o material.
Moléculas e íons
Até este ponto, temos lidado com vácuo industrial. Mas quando se trata de construir estruturas microscopicamente pequenas, é necessário alto vácuo. Isso se aplica, por exemplo, à deposição de metal nas pastilhas de silício. Por um lado, os metais utilizados atingem seu ponto de ebulição a temperaturas relativamente baixas. Por outro lado, até mesmo as menores inclusões, mesmo das moléculas gasosas de ar, prejudicariam a condutividade das camadas das pastilhas finas. O mesmo se aplica à implantação de íons. Neste caso, os íons são acelerados em um campo elétrico, direcionados para as pastilhas e colocados na rede cristalina.
A litografia UVE (raios ultravioletas extremos) seria impossível sem vácuo. Este processo relativamente novo utiliza raios ultravioletas extremos com um comprimento de onda muito curto para expor as estruturas particularmente pequenas na superfície da pastilha. A luz EUV seria totalmente absorvida pelo ar após apenas alguns milímetros. Ela só se espalha livremente se o nível de vácuo for muito alto. Esta tecnologia e os métodos semelhantes são pré-requisitos, por exemplo, para que os nossos smartphones se tornem cada vez mais finos, mas com um desempenho cada vez melhor.
Cura de emagrecimento para smartphone
Cavacos cada vez menores possíveis apenas com vácuo
O que é um nó de tecnologia?
No mundo dos semicondutores, o nó de tecnologia refere-se ao tamanho mínimo de fabricação do caminho condutor de um microchip – e este tamanho tem sido constantemente reduzido ao longo do tempo.
O primeiro nó tinha um tamanho de 10 micrômetros – segundo os padrões atuais, tão grosso quanto uma mangueira de jardim. Na produção em massa, é utilizado atualmente um tamanho de 14 nanômetros. No entanto, já existem chips que utilizam a tecnologia de 10 e até mesmo de 7 nm. O Quadro de Referência de Tecnologia Internacional para Semicondutores (International Technology Roadmap for Semiconductors – ITRS) prevê que será possível alcançar os 5 nanômetros por volta de 2020.
A área do chip é reduzida pela metade aproximadamente com cada novo nó de tecnologia. O desenvolvimento do desempenho dos circuitos microeletrônicos segue a lei de Moore. Depois disso, a complexidade dos circuitos integrados duplica a cada 12 a 24 meses, com custos de componentes mínimos.
No mundo dos semicondutores, o nó de tecnologia refere-se ao tamanho mínimo de fabricação do caminho condutor de um microchip – e este tamanho tem sido constantemente reduzido ao longo do tempo.
O primeiro nó tinha um tamanho de 10 micrômetros – segundo os padrões atuais, tão grosso quanto uma mangueira de jardim. Na produção em massa, é utilizado atualmente um tamanho de 14 nanômetros. No entanto, já existem chips que utilizam a tecnologia de 10 e até mesmo de 7 nm. O Quadro de Referência de Tecnologia Internacional para Semicondutores (International Technology Roadmap for Semiconductors – ITRS) prevê que será possível alcançar os 5 nanômetros por volta de 2020.
A área do chip é reduzida pela metade aproximadamente com cada novo nó de tecnologia. O desenvolvimento do desempenho dos circuitos microeletrônicos segue a lei de Moore. Depois disso, a complexidade dos circuitos integrados duplica a cada 12 a 24 meses, com custos de componentes mínimos.