シリコン チップの歴史

最初のコンピューターは発明前に登場しましたが、シリコン マイクロチップは、現代のコンピューター時代を可能にした進歩です。この半導体から小型化された回路基板を作成する能力により、コンピューターは速度と精度が大幅に向上し、部屋サイズのデバイスから、机や膝の上に置くことができるマシンに変わりました.

初期の回路設計

初期のコンピューターは、回路設計に真空管と呼ばれるデバイスを使用していました。これは、コンピューターの機能を制御し、情報を保存するために、電流のオンとオフを切り替えるゲートとして機能していました。ただし、これらは壊れやすいコンポーネントであり、通常の操作中に頻繁に故障しました。 1947 年にトランジスタが発明され、コンピュータの設計において真空管が置き換えられました。これらの小さなコンポーネントは、機能するために半導体材料を必要としました。初期のトランジスタにはゲルマニウムが含まれていましたが、最終的にはシリコンがコンピュータ アーキテクトに選ばれる半導体になりました。

シリコンの利点

半導体として、シリコンは導体と抵抗器の間にある電気特性を持っています。メーカーは、ベース シリコンを化学的に変更して電気特性を変更し、ユニットの特定のニーズに応じて電気を通すようにすることができます。これにより、コンピュータの設計者は、同じ結果を得るために別のワイヤやその他の材料を必要とする代わりに、同じ材料から多くのコンポーネントを作成できるようになりました.

マイクロチップ

残念なことに、強力なコンピューターに必要な複雑な回路は、依然としてデバイスが非常に大きくなければならないことを意味していました。しかし、1958 年に、Jack Kilby は、コンピューターを構成する回路をミニチュアで作成するというアイデアを思いつきました。これは、単一の半導体ブロックを使用し、個別のワイヤとコンポーネントから回路を作成する代わりに、その上に回路を金属で印刷することです。 6 か月後、Robert Noyce は半導体の上に金属を置き、不要な部分をエッチングで取り除いて集積回路を作成するというアイデアを思いつきました。これらの進歩により、コンピューター回路のサイズが大幅に縮小され、初めて大量生産が可能になりました.

シリコン チップの製造

今日、シリコン チップ製造業者は、強力な紫外線を使用してチップをエッチングしています。シリコンウエハー上に感光性フィルムを配置した後、回路マスクを通して光を照射し、回路設計のイメージでフィルムを焼き付けます。メーカーは、保護されていない領域を切り取ってから、シリコンの別の層を置き、プロセスを繰り返します。最後に、フィルムの最後の 1 層が、チップを覆う金属回路を識別し、電気回路を完成させます。最新のシリコン チップには、コンピュータ設計の電気的ニーズに適合するために、さまざまな電気的特性を持つさまざまな層を含めることができます。