Sekrety fabryk Intela. Jak się produkuje procesory?

1. lat temu Gordon Moore, współzałożyciel Intela, sformułował prawo Moore’a - przewidział, że tranzystory będą tanieć w postępie wykładniczym i jednocześnie zwiększać swą wydajność. Moore nie zdawał sobie sprawy z tego, że jego obserwacja stanie się motorem napędowym zmian w technologiach – począwszy od półprzewodników, poprzez sprzęt komputerowy i rozwiązania komunikacyjne, na Internecie skończywszy. Jego prawo definiuje niemal całe otoczenie, w którym dziś żyjemy. Najłatwiej dostrzec jego działanie przyglądając się ciągłej ewolucji procesu produkcji mikroprocesorów.

Płytki krzemowe –. najważniejsze elementy procesorów, wycinane są z okrągłych wafli o średnicy ok. 30 cm. Wafle przechowywane są w pojemnikach mieszczących 25 sztuk. By pracownicy nie musieli dźwigać ciężarów, fabryka wykorzystuje specjalny zautomatyzowany system transportu. Mamy tu do czynienia z prawdopodobnie najbardziej zautomatyzowanym procesem produkcyjnym na świecie, przypominającym żywy organizm.

Z jednego wafla krzemowego można wyciąć ok. tysiąca procesorów, jednak część z nich może być niesprawna, co wykrywane jest podczas rygorystycznych testów. Szereg naukowców w fabrykach Intela poszukuje każdego dnia metody stworzenia takiego wafla, z którego będzie można otrzymać wyłącznie układy najwyższej jakości.

Tworzenie układów złożonych z tranzystorów o wielkości 3. atomów (w obecnym 14-nanomentrowym procesie technologicznym) wymaga specjalnego środowiska. Dlatego jednym z najważniejszych miejsc fabryki procesorów jest specjalne, sterylne pomieszczenie zwane „clean roomem”. Czystość tego miejsca 1000-krotnie przekracza czystość sal operacyjnych w szpitalach. Tylko w takich warunkach można tworzyć najbardziej zaawansowane układy scalone.

Fabryka procesorów to olbrzymi ekosystem, w którym współpracują ze sobą tysiące zaawansowanych maszyn. Na powierzchni wielkości 4 boisk piłkarskich rozmieszczone są maszyny o wielkości budynków mieszkalnych. Niby proste, lecz muszą być rozmieszczone z precyzją do 2 cm. Tylko perfekcyjne dopasowanie mniejszych i większych elementów umożliwia produkcję.

W zawansowanym procesie produkcyjnym woda to istotny czynnik. Fabryki potrzebują znacznych jej ilości do czyszczenia wafli krzemowych, z których wycinane są procesory. Aby nie marnować tej wody, uzdatnia się ją w specjalnych stacjach filtrujących, a następnie wykorzystuje do picia lub do chłodzenia urządzeń.

Jedno opakowanie z 2. waflami krzemowymi, z których wycinane są dziesiątki tysięcy procesorów, może być warte nawet kilka milionów dolarów. Dlatego Intel zatrudnia inżynierów, których jedynym zadaniem jest poszukiwanie jak najbardziej bezpiecznych metod transportowania tych delikatnych materiałów.