Micro Chip පැටිකිරිය, නිෂ්පාධනය, නිෂ්පාධනාගාර සියල්ල සැකෙවින්

වර්ථමාන ලෝකයෙහි බහුලව භාවිත කරන මයික්‍රො චිප්  ගැන ඔබට දැනගතයුතිමයි. මේ ගැන ඔබ නොදන්නවා ඇති. අමරිකාවේ බෙල් ලැබ්ස් Bell Labs ආයතනය විසින් විලියම් ෂොක්ලි, ජෝන් ජාඩීන් සහ වෝල්ටර් බ්‍රැටන් මූලිකත්වයෙන් 1947 දෙසැම්බර් මස 16 වැනි දින ට්‍රාන්සිස්ටරය සෙයාගැනිණි. මේ සමගින් මීට පෙර පැවති රික්තන නල හෙවත් වැකුයුම් ටිටුබ් වෙනුවට ට්රාන්සිස්ටර් ආදේෂ කෙරුණි. රික්තන නලයක් ක්‍රියාකාරීත්වය සදහා විශාල විදුලියන් අවශ්‍ය වෙනවා. ඒ වගේම මෙය ප්‍රමාණයෙන් විශාලය. මෙම වැකියුම් ටියුබ් වෙනුවට ට්රාන්සිස්ටර් ආදේෂවිමත් සමගම අතේ ගෙන යා හැකි රේඩියෝව. ජංගම දුරකථනය ලෝකයට දායාද වුණි.  මෙය සොයා ගැනීම නිසා එවකට Bell Labs හි සේවය කල විද්‍යඥයින් තිදෙනාට 1956 දී භෞතික විද්‍යාව සදහා වූ නෙබොල් ත්‍යාගය ලැබුණි.

වෑල් තිබු පරිගණක පලමු පරම්පරාවේ පරිගණක විය.  දෙනව පරම්පරාවේ පරිගණක තුල ට්‍රාන්සිස්ටර් භාවිතයට ගැණිනි. මෙම ට්‍රාන්සිස්ටර් තෙනව පරම්පරාවේ පරිගණක සදහා ගැලපෙන අයුරින් සකස් කර ගැනුනේ ජැක් කිල්බි සහ රොබට් නොයින් යන දෙපල විසිනි.

අමරිකාවේ ටෙක්සාස් ඉන්ස්ට්රුමන්ට්ස් Texas Instrument හි ජැක් කිල්බි වැඩ කල අතර රොබට් නොයිස් ෆෙයා චයිල්ඩ් සෙමිකන්ඩක්ටර් (Fairchild Semiconductor) ආයතනයෙහි වැඩ කලේය. මේ දෙදෙනාගෙ එකිනෙකට සම්බන්ධයක් නොමැතිව තනි තනිව සොයා ගත්තේ : කලින් වෙන් වෙන් උපාංග ලෙස පරිපත පුවරුවලට අමිණූ ට්රාන්සිස්ටර්, රෙසිස්ටර්, කැපැසිටර් සහ ඒවා සම්බන්ධ කෙරෙන වයර් යනදී සියල්ල තනි අර්ධ සන්නායක (Semiconductor) කැබැල්ලක හෙවත් චිපයක Chip ප්‍රතිනිර්මාණය පුළුවන් බවය.

ගැක් කිලිබි විසින් මේ සදහා අර්ධ සංනායක ලෙස තෝරාගත්තේ ජර්මේනියම්ය. ඔහු එය යොදාගෙන අතේ ගෙන යා හැකි කැල්කියුලේටර් එක ලෝකයට නිර්මාණය කර දුන්නේය. එසේම 1962 දී අමරිකාවේ ගුවන් හමුදා පරිගණක වලට මේ චිප් යෙදූ අතර මිනිට්මන්ට් මිසයිලය (Minuteman Missile) තැනුවේද මෙම් චිප් යොදාගෙනය. මේ වැඩ නිසා ඔහුටද වසර 2000 දී භෞතික විද්‍යාව වෙනුවෙන් නොබෙල් තෑග්ග ලැබුනේය.

අර්ධ සංනායක වශයෙන් සිලිකන් තෝරාගත් රොබට් නොයිස් විසිනි. මේ ක්‍රමයෙන් සාලා ලොව ප්‍රථම වතාවට 1961 දී අනුකලිත පරිපතයක් හෙවත් අයි.සී එකක්  (IC - Intergrated Circuit) වෙළද පොලට එවනු ලැබුයේ ෆෙයාවයිල්ඩ් සෙමිකන්ටක්ටර් සමාගමයි. එක් ට්‍රාන්සිස්ටරයක් රෙසිස්ටර් තුනක් සහ කැපැසිටරයක් සිහිත මෙය සැළැගිලි පුරුකක් තරම් කුඩා එකක් වුණි.

තනි ට්‍රාන්සිස්ටර් පරිපතයක් වුවත් අර්ධ සන්නායක කැබැල්ලක තනා තිබේනම් එය චිපයකි. එහෙත් මෙසේ කුඩා අර්ධ සන්නායක කැබැල්ලක සකසන පරිපත ගණන වේගයෙන් වැඩි වුණේය. 1961 දී ඇගුලි පුරුකක් තරම් කුඩා අර්ධ සන්නායක කැබැල්ලක එක් ට්රාන්සිස්ටර් පරිපථයක් සැකසූ වත් අද එවැනි ඉඩක ට්රාන්සිස්ටර් පරිපත කෝටි ගණනක් සකස්සට පුළුවන.

මෙසේ ට්‍රාන්සිස්ටර් ගණනාවක් ඇති චිපයක් හදුන්වන්නේ මයික්‍රොචිපයක් ලෙසටය. මයික්‍රෝචිප් ඇති පරිගණක හතර වන පරම්පරාවේ පරිගණක වේ. තුන්වැනි පරම්පරාවෙන් හතරවන පරම්පරාවට පරිගණක කැදවා ගෙන ආයේ ඉන්ටෙල් සමාගම විසිනි. ඒ 1971 දී ලොව ප්‍රථම මයික්‍රොචිපය වන ඉන්ටෙල් 4004 වෙලදපොලට එවමිනි. එහි ට්‍රාන්සිස්ටර් පරිපත 2300 ක් තිබුණි.

1968 දී ඉන්ටෙල් සමාගම බිහිවූයේ, ලොව ප්‍රථම චිපය වෙලඳපොලට එවූ ෆෙයාවයිල්ඩ් සමාගමේ රොබට් නොයිස්, ගොඩන් මූවර්, සහ ඇන්ඩි ග්රෝ යන තිදෙනාගෙ එකතුවෙනි.

ලෝකයේ මයික්‍රෝචිප් දියුණු වෙන වේගය ගැන එදා උපකල්පනය කළ ගෝඩන් මූවර් 1965 අප්‍රේල් 19 දා අමරිකාවේ පළවන "ඉලොක්ට්‍රොනික්ස් මැගසින් (Electronic Magazine)" සඟරාවේ ලිපියක් පලියන් ලිවීය. එමගින් ඔහු පෙන්වා දුන්නේ චිපයකට අඩුංගු කල හැකි ට්‍රරාන්සිස්ටර් ගණන හැම අවුරුදු දෙකකටම වරක් දෙගුණ වන්ණේය කියාය.

මේ කියමව අද වන විට පරම සථ්‍යයක් බවට පත්ව තිබේ. ගෝඩන් මූවර්ගේ මේ අදහස අද සැලකෙන්නේ "මුවර්ගේ නීතිය (Moor's Law) කියාය.

ට්‍රාන්සිස්ටරය සොයා ගෙන හැට තුන් වසරක් ගෙවී ගිය යන වේලාවෙහි මීට වසර හතලිස් තුනකට කලින් මයික්‍රොචිප්වල අනාගතය විනිවිද දුටු අද 77 වැයි වියේ සිටින ගෝඩන් මූවර් ජනමාධ්යන්ට කතා කොට තිබුණේය.

"ඉන්ටෙල් සමාගම" පටන් ගන්නා කාලේ - මීට අවුරුදු හතලින් තුනකට විතර කලින් - අර්ධ සන්නායක වලට සම්බන්ධ මුළු ලෝක වෙලදාම ඩෝලර් කෝටි සියයක් වුණේ නැහැ. අද අය ඩොලර් කෝටි තිස්දාහකට වැඩියි. ගෝඩන් මූවර් කතාව ආරම්භ කොට තිබුනේ වෙළෙදාම ගැන කියමිනි

"ඒ කාලයේ  මිලිටරි කොම්පියුටර් තිබුණා මිසක්, පීසී කියලා දෙයක් අහන්නවත් තිබුනෙ නැහැ. එහෙත් මං ඒ කාලේ දැන සිටියා කොහොමටත් පරිගණක මහජනයා අතට යන වග. මං ඒ කාලේ ලියපු ලිපි ආයෙත් කියවන කොට මට හරි පුදුමයි. ඒ වගේ ම ආඩම්බරයි. දෙවියනේ ! අද තියෙන හැම දෙයක්ම මං ඒ කාලේ දැකලා තියෙනවනේ" බීබීසී (BBC) පුවත් සේවයට කතා කරමින් ගෝඩන් මූවර් කියා තිබුණි.

"තමන්ගේ මේ දුරකත්නා ඇද පහළවූයේ තමන්ගේ සිත තුල බව හේ කියයි" අර්ධ සන්නායකවල ගති-ගුණ ගැන මං කල්පනා කළා. ඒ කාලේය පටන් මං දුටු දේ තමයි අර්ථ සන්නායක තුළ නිර්මාණය කරන පරිපත කුඩා වෙන්නට වෙන්නට ට්‍රාන්සිස්ටර් වේගවත් වෙන බව. ඒ නිසා චිප් ගණන වේඟයෙන් වැඩි වෙනවා. තනි චිපයක් ගුළ අඩංගු  කළ හැකි ට්‍රාන්සිස්ටර් ගණන වැඩි කරන්න පුළුවන් වුණේ ඒ නිසයි"

දැන් ලෝයේ කුඩාම ඉඩක වැඩිම ට්‍රාන්සිස්ටර් ගණනක් අඩංගු චිපය තනා තිබෙන්නේ ගෝඩන් මූවර් විසින් එදා බිහිකල ඉන්ටෙල් සමාගමය. පෙන්රින් යන කේත නාමයෙන් හදුන්වන මේ මයික්‍රොචිප පරිපත කෝතරම් සියුම්දයත් එහි ඇල්පෙනෙත්ති තුඩක් තරම් වන සිලිකන් කැබැල්ලක් තුළ ට්‍රාන්සින්ටර් කෝලි තුනක් සකසා තිබේ.

කොම්පියුටරයක තිබෙන ඉලොක්ට්‍රොනික මොලය ලෙස හදුන්වන්නේ චිපය හෙවත් මයික්‍රොප්‍රොසෙසරයයි. චිපයක් සැදීමේදී කරන්නේ හැකි තරම් කුඩා ඉඩක වැඩිපුර ට්‍රාන්සිස්ටර් පරිපථ සංඛ්‍යාවක් නිර්මාණය කිරීමටය. එය හරියට අකුරු කුඩා කරමින් කඩදාසියක චවන ලියනවා වැනිය.

කුඩා අකුරු මුද්‍රණය කිරීමේ තාක්ෂණය දියුණු කරන්නට, එකම තරමේ කඩදාසි කැබැල්ලක වැඩියෙන් වචන මුද්‍රණය කළ හැකිවාක් මෙන් චිපයක ට්‍රාන්සිස්ටර් පරිපථ සීරීමේ ‍උපක්‍රමයද සියුම් වෙන්නට වඩා ප්‍රබල චිප නිර්මාණය කිරීමේ පුළුවන් කල බැබේ.

ට්‍රාන්සිස්ටර් යනු චිපයක ඇති මූලික ඉලොක්ට්‍රොනික ස්විචයයි. හැම මයික්‍රොචිපයක්ම තැනී තිබෙන්නේ මෙවැනි චිප ගණනාවකිනි. එනිසා ට්‍රාන්සිස්ටර් ගණන වැඩි වෙන්නට, වැඩි වෙන්නට මයික්‍රොචිපයේ කාර්යක්ෂමතාවය වැඩි වේ.

මයික්‍රොචිපයක් සාදාන්නට විශේෂයෙන් සකස් කළ සිලිකන් පතුරු මතුපිට, මෙම සිලිකන් පතුරු මතුපිට මෙම ට්‍රාන්සිස්ටර් පරිපථ සීරීමේදී මතු වෙන ලොකුම බාධාව වන්නේ පරිපථ තවදුරටත් කුලා කළ නොහැකි වෙලාවක් එළැබීමයි. පසුගිය අවුරුදු දහයක කාලය පුරාම මයික්‍රොචිප තනන්නෝ මේ බාධකයේ සිර වී සිටියහ. එනමු ඔහුනට තැනිය හැකි වූයේ නැනෝමීටර් 65 ක පළලක් ඇති ට්‍රාන්සිස්ටර් පරිපථ පමණි. (නැනෝ මීටරයක් යනු සෙන්ටි මීටරයක් යනු සෙන්ටි මීටරයෙන් කෝටියෙන් පංගුවකි) පරිපත ඊට වඩා කුඩා කළවිට එවා ඇත විදුලි කාන්දු වී, මයික්‍රොචිප් ආක්ර්යක්ෂම වේ එනිසා පසුකිය දශකයක කාලය තින්සේම මයික්‍රොචිප්වල කාර්යක්ෂමතාව දියුනු වූයේ වෙනත් තාක්ෂණික උපක්‍රම වලින් මිස පරිපත කුඩා කිරීමකින් නොවේ.

එහෙත් ඉන්ටෙල් සමාගම ට්‍රාන්සිස්ටර් පරිපථවල පළල අඩුකිරීමේ තාක්ෂණය සොයා ගෙන හමාරය. ඔවුන් කියන්නේ නැනෝමීටර් 45 ක් පළල ට්‍රාන්සිස්ටර් යොතා තනන මයික්‍රොචිප නම් කොට ඇත්තේ පෙන්රින් (Penryn) යන කේත නාමයෙනි. තැපැල් මුද්දරයකින් භාගයක් තුරම් කුලා පෙන්රින් චිපයක් කුල ට්‍රාන්සිස්ටර් කෝටි හතලිහක් අසුරා තිබේ.

පරිගණක වේගවත් කරන්නට එහි චිපයක් වෙනුවට චිප් කිහිපයක් තබා ප්‍රොසෙසර් සැකීම අතින්ද ඉදිරියේ සිටින්නේ ඉන්ටෙල් සමාගමයි. ප්‍රොසෙසරයක මෙවැනි චිප් එකකට වඩා ඇති විට ඒවා මලිටි-කෝර් ප්‍රොසෙසෙරය.

ප්‍රොසෙසරයක චිප් දෙකක් ඇති විට ඒවා ඩුවල්කෝර් ප්‍රොසෙසර්ය. චිප් හතරක් ඇති විට ඒවා ක්වාඩ් කෝර් ප්‍රොසෙසර කියා හදුන්වයි.

එයිට් කොර් ප්‍රොසෙසරය තනා ඇත්තේ චිප් 80ක් එකිනෙකට ලඟින්-ලඟින් ඇසිරීමේනි. එනම් කොයස් 8 x 10 ඒකකයත් තැනෙන සේ චිප් "ටයිල්" කිරීමෙනි. මෙහි ඇති අසූවෙන් හැම එකක්ම දත්ත සැකසීමේ උපදෙස් සහිත ගණන ඒකකයක් (Compute Element) හා එක් චිපය අතර තොරතුරු හුවමාරු සම්බන්ධය ලබා දෙමින් ඒවා මතකයට ප්‍රෙව්ශ කරවීමට (Access to Memory) රවුටරයක් (Router) තිබේ.

වර්ග මිලිමීයර් 275 ක් වල මේ එක් චිප් කැබැල්ලක ට්‍රාන්සිස්ටර් පරිපථ කෝටි දහයක් තිබේ. ඒ අනුව මුළු එයිට් කෝර් චිපයකම ගන් විට එහි ට්‍රාන්සිස්ටර් පරිපත කෝටි අටසීයක් තිබේ.

කුඩා ඉඩක් මත වැටියෙන් මයික්‍රො පරිපත නිර්මාණය කරන්නට යන විට ඒ පරිපථයේ සීරුම් පථ කුඩා විය යුතුය. පෙන්රින්වල මේ පථය නැනෝමීටර් 45 කි. එහෙත් මීටත් කුඩා පථයක් තනන්නට අයි.බී.එම් (IBM) පර්යේෂකයෝ සමත්ව සිටිති.

කැලිෆෝනියාවේ සැන් ජෝස් නුවර පිහිටුවා තිබෙන අයි.බී.එම් අල්මඩන් පර්යේෂණ මධ්‍යස්ථානයේ පර්යේෂකයින් යෙසා ගෙන තිබෙන මේ ක්‍රමයෙන් නැනෝමීටර් 29.9 කු පළල ලැති විද්‍යුත් පරිපත අදින්නට පුළුවන.

මයික්‍රොචිප් නිර්මාණය කිරීමට යොදා ගන්නා පරිපත සීරීමේ සාමාන්‍ය ක්‍රමය හදුන්වන්නේ පාරජම්බුල ප්‍රකාශ ලිතෝග්‍රැෆි ක්‍රමය (Deep Ultraviolet Lithography) වශයෙනි. අවුරුත් යොදා ගන්නා මේ ක්‍රමය දියුණු කොල අයි.බී.එම් පර්යේෂකයෝ කුඩා නමුත් මෙතාක් ලෝයා නිර්මාණය කළ බලසම්පන්නම මයික්‍රොචිපය නිර්මාණය කොට සිටිති.

අයි.බී.එම් සමාගම මෙසේ සිය චිප් වෙළදාම දියුණු කිරීමට වෙනමම ව්‍යාපෘතියක් දියත් කොට තිබේ. ඊළඟ පරම්පරාවට ගැලපෙන කුඩා උපාංගවල බල සම්පන්න බව වැඩි කරන්නට ඕනෑ කරන චිප් නිර්මාණය කිරීමේ මේ ව්‍යාපෘතිය නම් කොට තිබෙන්නේ ක්වේසාර් (QUASAR) කියාය.

මේ ආකාරයට විවිධ තාක්ෂණික උපක්‍රම යොදා ගෙන චිපයක සැකසිය හැකි පරිපත කුඩා කර ගෙය යාමේදී එය තවදුරටත් කරන්නට බැරි වේලාවක් එලඹෙයි. ඒ මෙම පථ පරමාණුක මට්ටම් පැමැණි විටය. දැන් මෙතැනදී මූවර්ගේ නීතියේ වලංගුකම නැතිය යන්නේ ද? තමන්ගේ "නීතිය" තවදුරටත් ක්‍රියාත්මක කරන්න බැරි නම් ඉම මෙතැනයි කියා ඒ නීතිය ඉදිරිපත් කල කෝඩන් මූවර් දනීද? ඒ දින වකවුනා ගැන මූවර්ගෙන් ඇසූ විට ඔහුගේ උත්තරය වී තිබුනේ "මට ඒ ගැන හිතාගන්නට බැහැ" යන්නයි.

අර්ධ සන්නායක ත්‍රව්‍ය මත ට්‍රාන්සිස්ටර් පරිපත සැකසීම පරමාණුක මට්ටමට ආ විට දැන් තිබෙන ක්‍රමය වෙනස් කොට වෙනස්ම තාලයකට පරිගණක පරිපත සාදන්නට පුළුවන්ය කිරා අයි.බී.එම් සමාගමේ පර්යේෂකයින් පිරිසක් විසින් පෙන්වාදී තිබේ. මහාචාර්ය ජෝර්ජ් ඇපෙන්සෙලයර් ඇතුළු පර්යේෂකයින් "සයන්ස්" (Science) නම් ජාත්‍යන්තර විද්‍යා සඟරාවට ඉදිරිපත් කළ පර්යේෂණ ලිපියකින් පෙන්වා දී තිබුනේ තැනි කාබන්  නැනෝ ටියුපයක් මත පරිගණක පද්ධතියක් තනන්නට පුළුවන් බවය. එය සාමාන්‍ය කෙන් ගසකින් පහෙන් එකක් තරම් කුඩා වන අතර දැකිය හැක්කේ ඉලෙක්ට්‍රොන අන්වීක්ෂයකින් පමණි.

මේ පරිපථය තුළ ට්‍රාස්සිස්ටර් 12 ක් තිබෙන අතර "මුදු දෝල - නේක්ෂය" (Ring Oscillator) කියා නැනෝ තාක්ෂණයේදී හදුන්වන කාබන් පරමුණු සමූහය කුල රදවා තිබේ. මෙවැනි කාබන් පරමාණු සමූහයක් යනු එම පරමාණු තට්ටුවක් මත තනා තිබෙන නලයක් හෙවත් නැනෝ ටියුබයකි.

නැනෝ ටියුබ් මත පරිගණක පරිපථ ඇසිරීමේ ක්‍රමය නිසා කුඩා ඉඩක් තුල රැදවිය හැකි ට්‍රාන්සිස්ටර් පරිපථ ගණන තන තවත් වැඩි කරන්නට පුළුවන. මෙයින් කියවෙන්නේ කුමක්ද? පරමාණුක මට්ටමේදීත් මුවර්ගේ කීතියට තියෙව තිත තැබෙන තවත් තැනක් සොයා ගන්නට සැහෙන කාලයක් යන බවයි. දැන් පර්යේෂකයින් කියන්නේ අවුරුදු හතලිස් තුන පුරාවට මූවර්ගේ නීතිය අනුව හැම අවුරුදු දෙකකටම වරක් චිපයක රැදවිය හැකි ට්‍රාන්සිස්ටර් ගණන දෙගුණ වූවාක් සේ ඉදිරි අවුරුදු හතලිහේදීත් මූවර්ගේ නීතිය ජීවමානව පවතින බවයි.

========================================================================

මයික්‍රොචිප් සාදන හැටි

මයික්‍රොචිප් සෑදීමට යෙදා ගන්නේ මුහුදු වැලිය. මුහුදුවැලි උණු කොට 99.9999% ක්ම සිලිකන් තිබෙන තරම් ඒවා පිරිසිදු කරයිත දැන් මින් විවිධ විෂ්කම්භ ඇති සිලිකන් දඬු සාදන අතර ඉන්ගොට් (Ingot) කියා හ්වා හදුන්වයි.

දැන් මේ ඉන්ගොට් කැබැල්ලෙන් අඟලෙන් 1/30 ක් තරම් තුනී තීරු කපා ගන්නා අතර හ්වා මුහුණ පෙනන තරමට ඔපදැමනු ලබයි. මෙවැනි සිලිකන් තහඩුවක් හදුන්වන්නේ මදිත ලද වේෆරයක් (Polished Wafer) කියාය.

දැන් මේ වේෆරය මත විදුලිය ගමන් නොකරන වර්ගයේ සිලිකන් ඩයොක්සයිඩ් (SiO2) තට්ටුවක් අලේප කරයි. ඉන්පසු මේ තට්ටුව මත අලෝකයට සංවේදී රසායන ද්‍රව්‍යක් (Photoresist) ආලේප කරයි.

දැන් මේ ආලේපය මතට පරජම්බුල කිරණ ධාරාවක් එවනු ලබයිත මේ ආලෝක ධාරාව එවනු ලබන්නේ මයික්‍රොචිප් පරිපථයේ විවිධ කොටස් වලට අනුරූප වන සේ සකස් කළ ස්ටෙන්සිල් එකක් වැනි සැකැස්ම හරහාය. මෙය මාස්ක් (Mask) එකක් ලෙස හදුන්වයි.

සිලිකන් තීරුව මතුපිට අලේප කරන ලද ආලෝකයට සංවේදී රසායන ද්‍රව්‍ය සමඟ පාරජම්බුල කිරණ ගැටුණු විට ඒ ප්‍රෙද්ශ ඝණ වී යයි. දැන් මේ වේෆරය මතට වේගවත් වේගවත් වායු ධාරාවක් එවූ විට, ඝණ වූ ආලෝක සංවේදී රසායන ද්‍රව්‍ය කොටස් ඉතිරි වෙමින් අනෙක් ඒවා ඉවත් වෙයි. මේ කටයුතු සම්පූර්ණ වීමත් සමඟ වේෆරය මත නැනෝමීටර්වලින් මිනුම් කළ යුතු තරම් කුඩා පරිපථයක් සැකසී තිබේ.

මේ පරිපථය තවදුරටත් දියුණු කරන්නට නම් එයට තවත් පරිපථ එක් කළ යුතුය. සිලිකන් යනු අර්ධ සන්නායකයක් නිසා එය ඇතැම් තත්ව යටතේ විදුලිය ගමන් කිරීමට ඉඩ දෙන අතර ඇතැම් තත්ව යටතේ විදුලි ගමනය බාධා කරයි. ඉදින් මෙසේ විදුලිය ගමන් කරන හා නොකරන තැන් රටාවක් අනුව සකස් කළ විට එතැන තැනී ඇත්තේ විදුලි පරිපථයකි. විශේෂයෙන්ම සිලිකන් නොවන නොයෙක් සේ එක් කිරීමෙන් මෙය කළ හැක. එය හදුන්වන්නේ මාත්‍රා කිරීම හෙවත් ඩ්‍රොපිං (Doping) කියාය.

එසේම මේ පරිපථයේ සමහර තැන් ඔසොවා සකස් කළ යුතුයත එය හදුන්වන්නේ ඔත් කිරීම හෙවත් ඩිපොසිෂන් (Deposition) කියාය. ඒ සමගම පරිපථයේ යම් යම් තැන් සීරිය (Etching) යුතුය. මේ සියල්ල කරන්නේ නැවත නැවත විවිධ ක්‍රමයට වාර සිය ගණනක් මාස්ක් කිරීමෙනි.

මේ සියල්ලෙන් පසුව වේෆරය අලුමිනියම් තට්ටුවකින් ආවරණය කරයි. දැන් චිපය මත සැකසූ පරිපථ එකිනෙකට සම්බන්ධ වෙමින් විදුලිය ගමන් කළ හැකි සේ සැකිසිය යුතුයි. ඒ සදහා අවශ්‍ය අලුමිනීයම් හැර අනෙක් සියල්ල දැන් ඉවත් කෙරේ.

අවසාන වශයෙන් කරන්නේ වේෆරය තත්ව පරික්ෂාවට ලක් කිරීමයි. එසේම මුද්දරයක් තරම් වන එක් එක් චිපය ලැබෙන සේ විශේෂ යන්ත්‍රයක් මඟින් එය කොටස්වලට වෙන් කරයි. හොද චිප් පරිපතපුවරුවලට සම්බන්ධ කෙරෙන අතර අනෙක් හ්වා ඉවත දමයි.

========================================================================

මයික්‍රොචිප් නිෂ්පාදනාගාරයක වැඩ නටයුතු කෙරෙන හැටි

ලෝකයේ දැනට තියෙන ඉතාම පිරිසිදු ස්ථාන වන්නේ ෆැබ් (Fab) කියා හදන්වන මයික්‍රොචිප් නිෂ්පාධනාගාරයි. මේ නිෂ්පාදනාගාරයක ඝන මීටරයක් තුළ ඉතා කුඩා අංශු  20000 ක් පමණ තිබේ.

ෆැබ් එකක් තනා තිබෙන්නේ සුදු පාට බිත්ති, වාතයට ගමන් කළ නොහැකි අඟුළු, දූවිලි හෝ ක්ෂුතු ජීවීන් වැනි ආගන්තුක දුව්‍ය සම්පූර්ණයෙන්ම වාගේ ඉවත් කල යාතයෙන් හා උපකරණවලිනි.

චිප් නිෂ්පාධනාගාරයක මිනිසුන් අතින් කෙරෙන වැඩ කොටස ඉතා අල්පය. ඒ වෙත යන්නන් තමන් ඇඳ, පැළඳ සිටින කණකර ඇතුළු සියලු දේ කාමර කීපයක් පසුකර යමින් ඉවත් කළ යුතුයි. එසේම ඒ ගමනේදී විටින් විට අත්මේස්, මුහුණු ආවරණ හා ලෝගුවක් පළදා ගත යුතුය. ඒ කටයුතු අතරතුර සිරුරෙහි එක ගැලවුණු ලෝ කැබැල්ලක් වත් නොතිබෙන කරමට වැකුම් හෙවත් රික්ත කෙරේ.

මෙතරම් දූවිලි හා වෙනත් අංශුවලින් තොර කලාපයක් තුළ මයික්‍රොචිප් සාදන්නේ, එක් ධූලි අංශුවකින් පවා චිපයේ පරිපත සහමුලින්ම විනාශ වී යන්නට පුළුවන් නිසාය.

මයික්‍රොචිප් සාදන විට එහි වැදගත් වැඩ කොටස කරන්නේ පාරජම්බුල කිරණ මගින් නිසා ඒ කිරණ නිකුත් වල විට බාධාවක් නොවෙන්නට කහපාට ආලෝකය පමණක් ෆැබ් එකක් තුළදී යොදා ගැනේ.

ඉන්ගොට් කියා හදුන්වන සිලිකන් දඬු මේ කර්මාන්ත ශාලා වෙත සපයන විශේෂඥ සමාගම් තිබේ. බොහෝ විට මේ දඬුවලින් සිලිකන් පතුරු කපා ඔපදමා දෙන්නේද මේ සමාගම් අයයිත ඩොලර් සියයක් - හමාරක් වටිනා මේ ලිසිකන් පතුරක්, ෆැක් එකක් තුල තිබෙන චිප් සාදන රොබෝ යන්ත්‍ර සමූහයේ එක් කෙලවරකින් ඇතුළු කළ විට සතියකට දෙකකට පසු අනෙක් කෙළවරින් එළියට එන්නේ ඩොලර් දස දහස් ගණනක් වටිනා, ට්‍රාන්සිස්ටර් පරිපථ කෝටි සිය ගණනක් ඇති, සිලිකන් පතුරකි.

නිකම්ම නිකන් වැලිවලට ඩොලර් මිලියන ගණනක වටිනාකමක් එක් කරන ෆැබ් එකක් සෑදීමටත් ඩොලර් මිලියන ගණනක් වැය වේ. එය නඩත්තු කිරීමට ගතවන මුදලත් එසේමය. මේ නිසා ෆැබ් එකක් ආරම්භ කළ දා පටන් එය නොනැවතී වැඩ කරයි. ඒ වැඩවල ප්‍රතිඵලය සාමාන්‍යෙයන් මාසෙකට චිප් පරිපත සහිත වේෆර් ලක්ෂයකට වැඩිය. මයික්‍රොචිප් කෝටියකට වැඩිය.

තාක්ෂණය දකින්න එන්න ඇපිත් එක්ක ඇවිත් එකතු වෙන්න. මීට පෙර බ්ලොග් එකෙහි සුළු සුළු ප්‍රශ්ණ තිබුණි. ඒ සියල්ල නිවැරදි කරමින් අලුත් රටාවකට වැඩ ආරම්භ කිරීමට සූදානම්. ලිපිය කියවූ ඔබ ඔබේ අදහස් පල කර යන මෙන් ඉල්ලා සිටිමි. බ්ලොග් එකේ පැවැත්මට දායකත්වයක් ලෙස Follow පාරක් දමා යන ලෙසටත් ඉල්ලා සිටිමි. Facebook Page එකෙත් බ්ලොග් එකෙහි සිදුවෙන වෙනස්කම් දැනගැනීමට අවශ්‍ය අය. Fan Page එකට Like එකක් දමා යන්නත් අමතක කරන්න එපා. මෙවන් ලිපි එකතු කරගෙන ඉදිරියේදී මුනගැහෙමු. ස්තූතියි! ඔබ සැමට. සුබ දවසක් !!!