הגדרה ויישומים של רקיק סיליקון

אלא אם כן אתה כימאי, פיזיקאי או איש מקצוע בתחום ה- IT, ייתכן שאתה לא מכיר כל כך רקיק סיליקון. נראה ששתי המילים משונות לשלב יחד. וכדי להבין זאת טוב יותר, זה דורש הרבה כימיה ופיזיקה.

דרוש עיבוד רקיק זהיר

על פי הגדרתו הטכנית, רקיק סיליקון הוא פרוסת חומר עגולה ודקה המשמשת בדרך כלל לייצור מעגלים משולבים והתקני מוליכים למחצה. סוגים אחרים של רקיק כוללים רקיק סיליקון על בידוד (SOI) ופלים גליום ארסניד (GaAs). ופלים אלו הם חומרים שימושיים באלקטרוניקה הדורשים עיבוד רקיק זהיר לצורך יעילות טובה יותר.

בהתחשב בכך שרק סיליקון הוא רק חומר זעיר, התהליך שנעשה לייצורו אינו פשוט. לפני שניתן לייצר רקיק יחיד, יש צורך בעבודה מקיפה רבה. סיליקון מושלמת פרוסות עוברת השלבים הבאים הללו לפני שהוא יכול לשמש לייצור:

1. ייצור גביש סיליקון מושלם - גביש סיליקון טהור צריך להיות שקוע לאט לאט במיכל עם חול מותך, ואז למשוך אותו בזהירות לאחר מכן. התוצאה נקראת מטיל, גליל סיליקון טהור.
2. חיתוך רקיק - לאחר הכנת המטיל, הוא נחתך לפרוסות רקיק דקיקות בעזרת מסור יהלום.
3. מיון עובי - לאחר פרוסת המטילים, יש למיין את הוופלים כראוי בהתאם לעובי שלהם. במהלך עיבוד רקיק זה, פגמים העלולים להיגרם כתוצאה מתהליך החיתוך נראים על ידי היצרנים.
4. תהליכי הקפצה ותחריט - הקפצה היא הסרת משטח סיליקון סדוק או פגום לאחר תהליך החיתוך. מצד שני, תחריט הוא הסרת נזק כלשהו לקריסטל.
5. מיון עובי ובדיקת שטחות - רקיקי הסיליקון נמדדים לשטחות כדי לראות טוב יותר את כל הפגמים הנגרמים מתהליך ההחלפה והתחריט. לאחר מכן, הוופלים עוברים מיון עובי דרך מכונה אוטומטית.
6. תהליך ליטוש - כל משטח לא אחיד בפלאי הסיליקון מובטח להחלקה ולרידוד לשלמות.
7. הסמכה סופית - הספק מבצע בדיקה אחרונה מבחינת עובי, חלקות ומפרט צרכני אחר לפני שהמוצרים מוכנים לייצור. בהתאם לאיכות הוופלים ולעובים, המחירים נקבעים.

סיליקון בלבד הוא סוג ייחודי מאוד של אלמנט בגלל יכולתו להוביל חום וחשמל בצורה מבוקרת מאוד, ולכן נקרא מוליך למחצה. כאשר רקיקי סיליקון עוברים מספר תהליכים אחרים כמו ייצור רקיקים ופוטוליתוגרפיה, הם הופכים לחומרים אלקטרוניים שימושיים.

יצרן שבבי הסיליקון דואג

בדרך כלל, רקיקי סיליקון משמשים לייצור מעגלים משולבים או מיקרו-שבבים בתעשיית המיקרו-אלקטרוניקה. יצרן שבבי סיליקון דואג להרבה תהליכים, כולל בחירת ספק רקיק אמין וייצור רקיק כדי להיות מסוגל להמציא מכשירים יעילים. למעשה, יצרניות מובילות כמו יבמ ואינטל השתמשו בפלאי SOI בייצור המיקרו-מעבדים שלהן. מלבד זאת, רקיק סיליקון, SOI ו- GaAs מיוצרים כדי להפוך לתאים סולאריים לטכנולוגיית אנרגיה סולארית.

באמת, רקיק סיליקון עובר תהליך מייגע של יצירה, המצאות ועוד הרבה לפני שאתה מרגיש את היתרון שלו. כך שבפעם הבאה שתשמעו על רקיקי סיליקון תוכלו בקלות לאתר בראשכם שזה משהו שהמיקרו אלקטרוניקה לא יכולה לחיות בלעדיו.