A História do Chip de Silício

Enquanto os primeiros computadores surgiram antes de sua invenção, o microchip de silício é o avanço que tornou possível a era do computador moderno. A capacidade de criar uma placa de circuito miniaturizada a partir deste semicondutor foi o que deu aos computadores uma vasta avanços em velocidade e precisão, transformando-os de dispositivos do tamanho de uma sala em máquinas que poderiam ficar em uma mesa ou seu colo.

Os primeiros computadores usavam dispositivos chamados tubos de vácuo em seus projetos de circuito, que serviam como portas para ligar e desligar as correntes para direcionar a função do computador e armazenar informações. Esses eram componentes frágeis, entretanto, e freqüentemente falhavam durante a operação normal. Em 1947, a invenção do transistor substituiu a válvula de vácuo no projeto do computador, e esses pequenos componentes exigiam um material semicondutor para funcionar. Os primeiros transistores continham germânio, mas com o tempo o silício se tornou o semicondutor preferido dos arquitetos de computadores.

Como um semicondutor, o silício tem propriedades elétricas que ficam entre os condutores e os resistores. Os fabricantes podem alterar quimicamente o silício básico para alterar suas propriedades elétricas, fazendo com que ele conduza eletricidade de acordo com as necessidades específicas da unidade. Isso permitiu que os designers de computador criassem muitos de seus componentes com o mesmo material, em vez de exigir fios separados e outros materiais para obter os mesmos resultados.

Infelizmente, o circuito complexo necessário para computadores poderosos ainda significava que os dispositivos tinham que ser extremamente grandes. Em 1958, no entanto, Jack Kilby teve a ideia de criar o circuito que formava um computador em miniatura, usando um único bloco de semicondutor e imprimir o circuito no topo em metal em vez de criar o circuito de fios separados e componentes. Seis meses depois, Robert Noyce teve a ideia de colocar o metal sobre o semicondutor e, em seguida, remover as partes desnecessárias para criar o circuito integrado. Esses avanços reduziram muito o tamanho dos circuitos de computador e tornaram possível produzi-los em massa pela primeira vez.

Hoje, os fabricantes de chips de silício usam luz ultravioleta de alta potência para gravar seus chips. Depois de colocar um filme fotossensível em um wafer de silício, a luz brilha através de uma máscara de circuito e marca o filme na imagem do design do circuito. O fabricante corta as áreas desprotegidas e, em seguida, coloca outra camada de silício e repete o processo. Finalmente, uma última camada de filme identifica o circuito de metal que cobre o chip, completando o circuito elétrico. Os chips de silício modernos podem conter muitas camadas diferentes com propriedades elétricas diferentes, a fim de atender às necessidades elétricas do projeto do computador.