Farkettiniz mi bilmiyorum ama etrafımız son 50 yılın en büyük ve en önemli icadı ile çevrili Televizyonların, Mp3 Çalarların, saatlerin, arabaların , telefonların, trafik ışıklarının ve neredeyse mutfağınızdaki bütün cihazların içinde. Aslında günümüzde eğer bir cihaz elektrikle çalışıyorsa mutlaka içinde bir tane bulunur minik aygıtın adı tabiki silikon çip tir. Bu olağan üstü minyatür elektronik beyinleri yapmak bugüne kadar kalkışılan en karmaşık üretim tekniklerinden biridir peki ama bu nasıl yapılır?.
Amerika birleşik devletleri teksas büyüklerin vatanı büyük sığırlar büyük çizmeler büyük şapkalar büyük bıyıklar ama teksas aynı zamanda minyatür mucize silikon çiplerinde doğum yeri Dallas'ın 30 km kuzeyinde bulunan Sharman kasabasında MEMC fabrikası yer alır bu garip ve çağın ötesinde görünen fabrikada bütün modern mikroçiplerin temelini oluşturan silikon plakalar üretiliyor silikon özelliğinden ötürü yaro iletken olarak adlandırılır bunun anlamı kullanım şekline göre silikon ya iletkendir ya da elektrik akımını kesen bir maddedir. bu özelliği sayesinde modern bilgisayar işlemcileri için gerekli milyonlarca minik transistörü mükemmel bir biçimde destekler.
asıl sorun bu transistörler o kadar küçüktür ki üzerine yerleştirilen silikon zeminin kesinlikle mükemmel olması gerekir mükemmel bir tek kristalli yapıda silikon üretim işlemi geliştirmek 10 yılarca sürmüştür tam poli silikon yada pori denilen maddeyi özel fırınlarda 1420 santigratlık derecede pişirerek işleme başlanır. kullanılan argon gazı sayesinde içerdeki hava tamamen boşaltılır oluşan erimiş silikon daha sonra potada karıştırılır ve bir kalem boyutundaki silikon kristalli tohumu ters yönde dönen bir kol yardımıyla potanın içine indirilir erimiş polisilikon soğumuşken kristal tohumu yavaşça dakikada 1,5 milimetre yukarı çekilir sonuç yaklaşık 200 kg ağırlığında ve 20 santimetre çapında tek kristalli silikondur.
Kristal o kadar güçlüdür ki bütün ağırlığı 3 milimetrelik tek bir iplikle kaldırılabilir ama şuanda kırılgandır ve çatlamadan küçük parçalara kesilmesi gerekir bu yüzden moleküler yapısı ve saflığı kimyasallar ve röntgen ışığı yardımıyla test edilir ve sonrasında silikon dilimleme makinesine yüklenir.
bu 10 tonluk del testeresi ultra incelikteki hızlı hareket eden tel yardımıyla silikonu milimetrenin 3 de 2'si kalınlığında ve 99.99999999999 saflıkta silikon plaklar halinde dilimler. istedikten sonra plaka üzerinde mikroskopla görülebilen izler kalır bu yüzden tesfiye denilen temizleme işlemine geçilir ama bu yüksek hızlı cilalama aletinde işlendikten sonra bile hala yeterince pürüssüz değildir dolayısıyla kimyasal cilalama işlemi de uygulanır sonuç sıfır nokta 1 metrenin milyarda birinden daha az pürüze sahip yüzeyli silikon plakalardır. ayna gibi parlatıldıktan sonra sonunda devre tasarımında kullanıma hazırdır.
Bu minik plakalar üzerinde milyonlarca transistörü yerleştirme işi Teksas Instruments gibi şirketlerin işidir. 1958 yılında entegre devrinin mucidi Jack Kilby tasarıma tek bir transistörü sıkıştırmayı başarmıştı günümüzde ise yeni nesil devrelerde neredeyse 1 milyar transistör bulunuyor bu sayı her 2 yılda bir 2'ye katlanarak artacaktır. Tasarıma daha çok transistör sıkıştırmak demek transistörün o kadar küçülmesi gerektiği anlamına gelir.
Bu mikroskobik ölçekte çalışan çiğ üreticilerin önemli bir sorunu vardır transistörün boyu sadece milimetrenin 10 binde biri kadar olduğu göz önünde tutulduğunda en küçük bir toz zerresi bile elektronik düzenin harap olmasına yeter. Bu yüzden çalışanlar favrikada işlerine koyulmadan önce özel kıyafetleri giyerler 1800 metre karelik kapalı alanıyla bu fabrika birinci sınıf temizliğe sahiptir. 12000 tonluk havalandırma sistemi sayesinde içerdeki hava bir hastaneden 1000 kat daha temizdir.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder