O que o modelo contém
Uma fab não termina quando o prédio termina. Ela termina quando os equipamentos estão qualificados e as lâminas rodam, e tudo entre esses dois pontos é governado por um protocolo. O modelo segue essa transição:
- Terreno, licenças e obra de base, Levantamento sísmico e de vibração, licenciamento ambiental junto ao órgão ambiental estadual e a licença para manuseio de produtos perigosos, a outorga de captação e o acordo de lançamento de efluentes, o congelamento da lista de equipamentos de que todo o resto é dimensionado, equipamentos de utilidade de prazo longo, estaqueamento e laje. Marcos: lista de equipamentos congelada, LI emitida.
- Estrutura e envoltória da sala limpa, Estrutura metálica e fechamento, subfab e furações na laje, estanqueidade, e então o grid de paredes e forro da sala limpa, piso elevado e as unidades de filtragem. Marco: prédio estanque.
- Utilidades e sistemas de abatimento, Planta de água ultrapura e lavagem do anel, central de gases a granel e especiais, painéis de válvulas e teste de estanqueidade, exaustão e lavadores de gases, e energização da subestação, todos levados até os pontos de hook-up, e não até um "concluído" genérico. Marco: utilidades disponíveis no ponto de conexão.
- Certificação da sala limpa e virada de protocolo, A mudança do protocolo de obra para o protocolo de sala limpa, paramentação e antecâmaras, procedimento de entrada de materiais, balanceamento de ar e fluxo laminar, contagem de partículas e certificação de classe ISO, e o levantamento de vibração e de interferência eletromagnética. Marco: sala limpa certificada.
- Entrada, conexão e qualificação dos equipamentos, Plano de içamento e sequência de entrega, ondas de litografia, corrosão, deposição e metrologia, conexão a gases, exaustão e água ultrapura, e a qualificação de instalação e a qualificação operacional feitas pelo fornecedor. Marco: qualificação de equipamentos concluída.
- Qualificação de processo e primeiro silício, Integração do MES e da automação, carga de receitas, a primeira lâmina por um módulo único, o lote piloto de fluxo completo, aprendizado de rendimento e qualificação junto ao cliente. Marcos: primeiro silício, liberação para produção em volume.
Quem usa este modelo
Gerentes de construção de fábricas de chips, engenheiros de instalações e equipes de operações de semicondutores usam isto para a longa obra da estrutura ao primeiro silício. Ele sequencia a transição de protocolo da sala limpa, a prontidão de água e gases ultrapuros, a conexão dos equipamentos e a qualificação, para que o enorme investimento de capital chegue à produção sem que um sistema predial atrase o início da produção de wafers.
Como adaptar
- Congele a lista de equipamentos cedo e marque isso como marco. Todo dimensionamento de utilidade, toda furação e todo desenho de conexão derivam dela, e uma troca tardia de equipamento se propaga por todo o projeto de instalações.
- Reordene as ondas de equipamentos pela sua disponibilidade de utilidades, e não pelas datas de entrega dos fornecedores. Equipamento que chega antes de gás e exaustão estarem vivos ocupa área e não qualifica nada.
- Dê à água ultrapura uma barra própria de lavagem e qualificação de resistividade depois da instalação. A planta construída não é a mesma coisa que o anel limpo o bastante para conectar um equipamento.
- Separe a qualificação de instalação da qualificação operacional. O fornecedor provando que o equipamento liga é um evento diferente, com gente diferente, da sua equipe de processo provando que ele sustenta uma linha de base estatística.
- Coloque barras explícitas para a virada de protocolo, os procedimentos de paramentação e a entrada de materiais. São atividades com duração, e não um comunicado interno.
- Ponha o levantamento de vibração, EMI e ruído antes da entrada dos equipamentos de litografia. Descobrir problema de vibração depois de um stepper posicionado é a descoberta mais cara deste cronograma.
- Some barras de segurança de processo para os gases especiais, silano, arsina e amônia puxam análise de risco, plano de resposta a emergência e treinamento conforme as normas regulamentadoras aplicáveis, e nada disso cabe dentro da barra de comissionamento mecânico.
Dicas de cronograma
- O marco real é a conexão, não a entrega. Acompanhe os equipamentos pela data em que estão ligados a utilidades vivas e energizados, porque um galpão cheio de equipamentos entregues não vale nada para o cronograma de qualificação.
- Construa as utilidades contra uma data de ponto de conexão. "Planta de água ultrapura concluída" e "água ultrapura disponível no ponto de conexão da litografia, na resistividade especificada" estão a meses de distância, e só a segunda destrava um equipamento.
- Proteja o cronograma do abatimento. Exaustão e lavadores de gases não têm glamour e são despriorizados por hábito, e nenhum equipamento que usa gás é qualificado sem eles, ficam silenciosamente no caminho crítico do primeiro silício.
- Faça o levantamento de vibração em condição real. Um levantamento feito antes de ventiladores e bombas estarem rodando não representa o ambiente em que os equipamentos de litografia vão viver.
- Não planeje o aprendizado de rendimento como barra fixa. A densidade de defeitos cai numa curva que é em parte experimental; dê a ela uma janela realista e uma contingência, em vez da data que o plano de negócios gostaria.
- Comece a integração do MES e da automação durante a instalação, e não depois. Receita e movimentação de material são software com ciclo de defeitos próprio, e viram bloqueio surpresa no primeiro lote de fluxo completo com frequência incômoda.
Modelos relacionados
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Este modelo está em português. Páginas relacionadas ainda não traduzidas abrem em inglês.
Perguntas frequentes
Quanto tempo leva para construir uma fábrica de semicondutores?
Uma fab nova costuma levar de 28 a 36 meses das licenças à produção em volume, que é aproximadamente o intervalo do modelo. Estrutura e utilidades são previsíveis; a variação se concentra na qualificação dos equipamentos e no aprendizado de rendimento.
O que é a virada de protocolo da sala limpa?
O ponto em que o local deixa de ser canteiro de obras e passa a ser ambiente controlado. Paramentação, antecâmaras, limpeza de materiais na entrada e restrição de ferramentas começam todos ali, e a produtividade de qualquer serviço remanescente cai bastante.
Por que a conexão do equipamento está no caminho crítico, e não a entrega?
Porque um equipamento não é qualificado enquanto não estiver ligado a água ultrapura, gases de processo, exaustão e energia dentro da especificação. Entrega é evento de logística; a conexão depende de as utilidades estarem completas naquele ponto específico da fab.
Quais licenças brasileiras comandam o começo?
O licenciamento ambiental junto ao órgão ambiental estadual, com LP, LI e depois LO, mais as autorizações específicas para armazenamento e uso de gases e produtos químicos perigosos, a outorga de captação de água e o acordo de lançamento de efluentes com a concessionária. O AVCB do Corpo de Bombeiros entra perto da ocupação. Os prazos variam por estado e pelo porte do empreendimento, então cada um vira barra com responsável em vez de um bloco único.
Quanta contingência devo guardar para o aprendizado de rendimento?
O suficiente para que a curva de densidade de defeitos seja experimental, e não programada. A maioria dos projetos subestima essa fase porque é a única em que a resposta não é conhecida de antemão; uma barra separada e visível funciona melhor do que engordar as anteriores.
O modelo de cronograma de fábrica de semicondutores é gratuito?
Sim. Downloads gratuitos em Excel, PowerPoint e CSV, e edição online gratuita, sem cadastro.