Povijest silikonskog čipa

Dok su prva računala nastala prije njihovog izuma, silicijski mikročip je napredak koji je omogućio moderno računalnu eru. Sposobnost stvaranja minijaturizirane pločice od ovog poluvodiča bila je ono što je dalo računalima goleme napredak u brzini i točnosti, pretvarajući ih iz uređaja veličine sobe u strojeve koji mogu sjediti na stolu ili tvoje krilo.

Rana računala koristila su uređaje zvane vakuumske cijevi u svojim dizajnima strujnih kola, koje su služile kao kapije za uključivanje i isključivanje struja za usmjeravanje funkcije računala i pohranjivanje informacija. Međutim, to su bile krhke komponente i često su otkazivale tijekom normalnog rada. Godine 1947. izum tranzistora zamijenio je vakuumsku cijev u dizajnu računala, a ove male komponente zahtijevale su poluvodljivi materijal za funkcioniranje. Rani tranzistori sadržavali su germanij, ali je na kraju silicij postao poluvodič izbora za računalne arhitekte.

Kao poluvodič, silicij ima električna svojstva koja se nalaze između vodiča i otpornika. Proizvođači mogu kemijski mijenjati osnovni silicij kako bi promijenili njegova električna svojstva, čineći da provodi električnu energiju ovisno o specifičnim potrebama jedinice. To je omogućilo dizajnerima računala da stvore mnoge svoje komponente od istog materijala, umjesto da zahtijevaju odvojene žice i druge materijale za postizanje istih rezultata.

Nažalost, složeni sklopovi potrebni za moćna računala i dalje su značili da uređaji moraju biti iznimno veliki. Međutim, 1958. Jack Kilby je došao na ideju da stvori sklop koji je činio računalo u malom, koristeći jedan blok poluvodiča i ispis kruga na vrhu u metalu umjesto stvaranja kruga od zasebnih žica i komponente. Šest mjeseci kasnije, Robert Noyce došao je na ideju da se metal položi preko poluvodiča, a zatim urezuje nepotrebne dijelove kako bi se stvorio integrirani krug. Ovaj napredak uvelike je smanjio veličinu računalnih sklopova i omogućio njihovu masovnu proizvodnju po prvi put.

Danas proizvođači silikonskih čipova koriste ultraljubičasto svjetlo velike snage za urezivanje svojih čipova. Nakon postavljanja fotoosjetljivog filma na silicijsku pločicu, svjetlost svijetli kroz masku kruga i brendira film prema slici dizajna sklopa. Proizvođač izrezuje nezaštićena područja, a zatim postavlja još jedan sloj silicija i ponavlja postupak. Konačno, posljednji sloj filma identificira metalni krug koji zatvara čip, dovršavajući električni krug. Moderni silikonski čipovi mogu sadržavati mnogo različitih slojeva s različitim električnim svojstvima, kako bi zadovoljili električne potrebe dizajna računala.