El primer chip de circuito integrado (IC) monolítico plano se demostró en 1960. La idea de integrar circuitos electrónicos en un solo dispositivo nació cuando el físico e ingeniero alemán Werner Jacobi desarrolló y patentó el primer amplificador de transistores integrado conocido en 1949 y la radio británica El ingeniero Geoffrey Dummer propuso integrar una variedad de componentes electrónicos estándar en un cristal semiconductor monolítico en 1952. Un año después, Harwick Johnson presentó una patente para un prototipo de CI. Entre 1953 y 1957, Sidney Darlington y Yasuo Tarui ( Laboratorio electrotécnico) propuso diseños de chips similares en los que varios transistores podían compartir un área activa común, pero no había aislamiento eléctrico para separarlos entre sí.
Estas ideas no pudieron ser implementadas por la industria hasta que se produjo un gran avance a fines de 1958. Tres personas de tres empresas estadounidenses resolvieron tres problemas fundamentales que obstaculizaban la producción de circuitos integrados. Jack Kilby de Texas Instruments patentó el principio de integración, creó los primeros circuitos integrados prototipo y los comercializó. La invención de Kilby fue un circuito integrado híbrido (IC híbrido), en lugar de un chip de circuito integrado monolítico (IC monolítico). [1] Entre finales de 1958 y principios de 1959, Kurt Lehovec de Sprague Electric Company desarrolló una forma de aislar eléctricamente componentes en un cristal semiconductor, utilizando aislamiento de unión p – n .
El primer chip IC monolítico fue inventado por Robert Noyce de Fairchild Semiconductor . [2] [3] Inventó una forma de conectar los componentes IC (metalización de aluminio) y propuso una versión mejorada de aislamiento basada en la tecnología de proceso planar desarrollada por Jean Hoerni . El 27 de septiembre de 1960, utilizando las ideas de Noyce y Hoerni, un grupo de Jay Last en Fairchild Semiconductor creó el primer circuito integrado de semiconductores operativo. Texas Instruments, que tenía la patente de la invención de Kilby, inició una guerra de patentes, que se resolvió en 1966 mediante el acuerdo de licencias cruzadas.
No hay consenso sobre quién inventó el CI. La prensa estadounidense de la década de 1960 nombró a cuatro personas: Kilby, Lehovec, Noyce y Hoerni; en la década de 1970, la lista se redujo a Kilby y Noyce. Kilby fue galardonado con el Premio Nobel de Física 2000 "por su participación en la invención del circuito integrado". [4] En la década de 2000, los historiadores Leslie Berlin , [notas 1] Bo Lojek [notas 2] y Arjun Saxena [notas 3] restablecieron la idea de múltiples inventores de CI y revisaron la contribución de Kilby. Los chips IC modernos se basan en el IC monolítico de Noyce, [2] [3] en lugar del IC híbrido de Kilby. [1]
Prerrequisitos
Esperando un gran avance
Durante e inmediatamente después de la Segunda Guerra Mundial se notó un fenómeno denominado "la tiranía de los números", es decir, algunos dispositivos computacionales alcanzaron un nivel de complejidad en el que las pérdidas por fallas y tiempos de inactividad excedieron los beneficios esperados. [5] Cada Boeing B-29 (puesto en servicio en 1944) llevaba entre 300 y 1000 tubos de vacío y decenas de miles de componentes pasivos. [notas 4] El número de tubos de vacío llegó a miles en las computadoras avanzadas ya más de 17.000 en la ENIAC (1946). [notas 5] Cada componente adicional redujo la confiabilidad de un dispositivo y alargó el tiempo de resolución de problemas. [5] La electrónica tradicional llegó a un punto muerto y un mayor desarrollo de los dispositivos electrónicos requirió reducir el número de sus componentes.
La invención del primer transistor en 1947 generó la expectativa de una nueva revolución tecnológica. Los escritores y periodistas de ficción anunciaron la inminente aparición de "máquinas inteligentes" y la robotización de todos los aspectos de la vida. [6] Aunque los transistores redujeron el tamaño y el consumo de energía, no pudieron resolver el problema de confiabilidad de los dispositivos electrónicos complejos. Por el contrario, el embalaje denso de componentes en dispositivos pequeños dificultaba su reparación. [5] Si bien la confiabilidad de los componentes discretos se llevó al límite teórico en la década de 1950, no hubo mejoras en las conexiones entre los componentes. [7]
Idea de integración
Los primeros desarrollos del circuito integrado se remontan a 1949, cuando el ingeniero alemán Werner Jacobi ( Siemens AG ) [8] presentó una patente para un dispositivo amplificador semiconductor similar a un circuito integrado [9] que muestra cinco transistores en un sustrato común en un 3 -Disposición de amplificador de etapa con dos transistores que funcionan "al revés" como convertidor de impedancia. Jacobi dio a conocer los audífonos pequeños y baratos como aplicaciones industriales típicas de su patente. No se ha informado de un uso comercial inmediato de su patente.
El 7 de mayo de 1952, el ingeniero de radio británico Geoffrey Dummer formuló la idea de la integración en un discurso público en Washington:
Con la llegada del transistor y el trabajo de los semiconductores en general, ahora parece posible concebir equipos electrónicos en un bloque sólido sin cables de conexión. El bloque puede consistir en capas de materiales aislantes, conductores, rectificadores y amplificadores, estando conectadas las funciones eléctricas cortando áreas de las diversas capas. [10] [11]
Más tarde, Dummer se hizo famoso como "el profeta de los circuitos integrados", pero no como su inventor. En 1956 produjo un prototipo de CI por crecimiento a partir de la fusión, pero el Ministerio de Defensa del Reino Unido consideró su trabajo poco práctico, [11] debido al alto costo y los parámetros inferiores del CI en comparación con los dispositivos discretos. [12]
En mayo de 1952, Sidney Darlington presentó una solicitud de patente en los Estados Unidos para una estructura con dos o tres transistores integrados en un solo chip en varias configuraciones; en octubre de 1952, Bernard Oliver presentó una solicitud de patente para un método de fabricación de tres transistores planos conectados eléctricamente en un cristal semiconductor. [13] [14]
El 21 de mayo de 1953, Harwick Johnson presentó una solicitud de patente para un método de formar varios componentes electrónicos (transistores, resistencias, capacitancias agrupadas y distribuidas) en un solo chip. Johnson describió tres formas de producir un oscilador de un transistor integrado. Todos ellos usaron una tira estrecha de un semiconductor con un transistor bipolar en un extremo y diferían en los métodos de producción del transistor. La tira actuó como una serie de resistencias; los condensadores agrupados se formaron por fusión, mientras que las uniones pn polarizadas inversamente actuaron como condensadores distribuidos. [15] Johnson no ofreció un procedimiento tecnológico y no se sabe si produjo un dispositivo real. En 1959, Jack Kilby implementó y patentó una variante de su propuesta. [13]
En 1957, Yasuo Tarui, en el Laboratorio Electrotécnico de MITI cerca de Tokio , fabricó un transistor " cuadripolar ", una forma de transistor unipolar ( transistor de efecto de campo ) y un transistor de unión bipolar en el mismo chip. Estos primeros dispositivos presentaban diseños en los que varios transistores podían compartir un área activa común, pero no había aislamiento eléctrico para separarlos entre sí. [dieciséis]
Electrónica funcional
Las principales empresas de electrónica de Estados Unidos ( Bell Labs , IBM , RCA y General Electric ) buscaron una solución a "la tiranía de los números" en el desarrollo de componentes discretos que implementaran una función determinada con un número mínimo de elementos pasivos adjuntos. [17] Durante la era del tubo de vacío, este enfoque permitió reducir el costo de un circuito a expensas de su frecuencia de operación. Por ejemplo, una celda de memoria de la década de 1940 constaba de dos triodos y una docena de componentes pasivos y funcionaba a frecuencias de hasta 200 kHz. Se podría lograr una respuesta en MHz con dos pentodos y seis diodos por celda. Esta celda podría ser reemplazada por un tiratrón con una resistencia de carga y un capacitor de entrada, pero la frecuencia de operación de dicho circuito no excedió unos pocos kHz. [18]
En 1952, Jewell James Ebers de Bell Labs desarrolló un prototipo de análogo de estado sólido de thyratron: un transistor de cuatro capas o tiristor . [19] William Shockley simplificó su diseño a un "diodo de cuatro capas" de dos terminales ( diodo Shockley ) e intentó su producción industrial. [20] Shockley esperaba que el nuevo dispositivo reemplazara el relé polarizado en las centrales telefónicas ; [21] sin embargo, la fiabilidad de los diodos Shockley era inaceptablemente baja y su empresa entró en declive.
Al mismo tiempo, se llevaron a cabo trabajos en circuitos de tiristores en Bell Labs, IBM y RCA. Ian Munro Ross y David D'Azaro (Bell Labs) experimentaron con células de memoria basadas en tiristores. [22] Joe Logue y Rick Dill (IBM) estaban construyendo contadores usando transistores monounión. [23] J. Torkel Wallmark y Harwick Johnson (RCA) utilizaron tanto los tiristores como los transistores de efecto de campo . Las obras de 1955-1958 que utilizaron tiristores de germanio fueron infructuosas. [24] Sólo en el verano de 1959, después de que los inventos de Kilby, Lehovec y Hoerni se hicieran públicos, D'Azaro informó sobre un registro de desplazamiento operativo basado en tiristores de silicio. En este registro, un cristal que contiene cuatro tiristores reemplazó a ocho transistores, 26 diodos y 27 resistencias. El área de cada tiristor osciló entre 0,2 y 0,4 mm 2 , con un grosor de aproximadamente 0,1 mm. Los elementos del circuito se aislaron grabando surcos profundos. [22] [25]
Desde el punto de vista de los partidarios de la electrónica funcional, la era de los semiconductores, su enfoque permitió sortear los problemas fundamentales de la tecnología de semiconductores. [22] Los fracasos de Shockley, Ross y Wallmark demostraron la falacia de este enfoque: la producción en masa de dispositivos funcionales se vio obstaculizada por barreras tecnológicas. [23]
Tecnología de silicio
Los primeros transistores estaban hechos de germanio . A mediados de la década de 1950 fue reemplazado por silicio que podía funcionar a temperaturas más altas. En 1954, Gordon Kidd Teal de Texas Instruments produjo el primer transistor de silicio, que se comercializó en 1955. [26] También en 1954, Fuller y Dittsenberger publicaron un estudio fundamental de difusión en silicio, y Shockley sugirió usar esta tecnología para formar uniones pn. con un perfil dado de concentración de impurezas. [27]
A principios de 1955, Carl Frosch de Bell Labs desarrolló la oxidación húmeda del silicio y, en los dos años siguientes, Frosch, Moll, Fuller y Holonyak hicieron más investigaciones al respecto. [28] [29] Más tarde en 1958, Frosch y Lincoln Derick propusieron que las capas de óxido de silicio podrían proteger las superficies de silicio durante los procesos de difusión y podrían usarse para enmascaramiento de difusión. [30] [31] Este descubrimiento accidental reveló la segunda ventaja fundamental del silicio sobre el germanio: a diferencia de los óxidos de germanio, la sílice "húmeda" es un aislante eléctrico físicamente fuerte y químicamente inerte.
Pasivación superficial
La pasivación de la superficie , el proceso mediante el cual una superficie semiconductora se vuelve inerte y no cambia las propiedades de los semiconductores como resultado de la interacción con el aire u otros materiales en contacto con la superficie o el borde del cristal, fue desarrollado por primera vez por Mohamed Atalla en Bell Labs. , [32] [33] en 1957. [34] [35] Atalla descubrió que la formación de una capa de dióxido de silicio (SiO 2 ) crecida térmicamente redujo en gran medida la concentración de estados electrónicos en la superficie del silicio , [33] y descubrió el calidad importante de las películas de SiO 2 para preservar las características eléctricas de las uniones p – n y evitar que estas características eléctricas se deterioren por el ambiente gaseoso. [36] Descubrió que las capas de óxido de silicio podrían usarse para estabilizar eléctricamente superficies de silicio . [30] Desarrolló el proceso de pasivación de la superficie, un nuevo método de fabricación de dispositivos semiconductores que implica recubrir una oblea de silicio con una capa aislante de óxido de silicio para que la electricidad pueda penetrar de forma fiable en el silicio conductor que se encuentra debajo. Al hacer crecer una capa de dióxido de silicio sobre una oblea de silicio, Atalla pudo superar los estados de la superficie que impedían que la electricidad llegara a la capa semiconductora. [32] [37]
En una reunión de la Sociedad Electroquímica de 1958 , Atalla presentó un artículo sobre la pasivación superficial de las uniones pn por oxidación térmica , basado en sus memorandos de 1957, [38] y demostró el efecto pasivante del dióxido de silicio sobre una superficie de silicio. [35] Esta fue la primera demostración que mostró que las películas aislantes de dióxido de silicio de alta calidad se podían cultivar térmicamente en la superficie del silicio para proteger los transistores y diodos de unión pn de silicio subyacentes . [39] A mediados de la década de 1960, el proceso de Atalla para superficies de silicio oxidado se utilizó para fabricar prácticamente todos los circuitos integrados y dispositivos de silicio. [40]
Proceso planar
Jean Hoerni asistió a la misma reunión de la Sociedad Electroquímica de 1958 y quedó intrigado por la presentación de Mohamed Atalla del proceso de pasivación de superficies. A Hoerni se le ocurrió la "idea planar" una mañana mientras pensaba en el dispositivo de Atalla. [38] Aprovechando el efecto pasivante del dióxido de silicio sobre la superficie del silicio, Hoerni propuso fabricar transistores que estuvieran protegidos por una capa de dióxido de silicio. [38] Esto condujo a la primera implementación exitosa del producto de la técnica de pasivación del transistor de silicio Atalla-Tannenbaum-Scheibner por óxido térmico. [41]
Jean Hoerni propuso por primera vez una tecnología plana de transistores bipolares. En este proceso, todas las uniones pn fueron cubiertas por una capa protectora, lo que debería mejorar significativamente la confiabilidad. Sin embargo, en ese momento, esta propuesta se consideró técnicamente imposible. La formación del emisor de un transistor npn requirió la difusión de fósforo, y el trabajo de Frosch sugirió que el SiO 2 no bloquea dicha difusión. [42] En marzo de 1959, Chih-Tang Sah , un ex colega de Hoerni, señaló a Hoerni y Noyce un error en las conclusiones de Frosch. Frosch utilizó una fina capa de óxido, mientras que los experimentos de 1957-1958 demostraron que una capa gruesa de óxido puede detener la difusión del fósforo. [43]
Armado con el conocimiento anterior, el 12 de marzo de 1959, Hoerni hizo el primer prototipo de un transistor plano , [44] y el 1 de mayo de 1959 presentó una solicitud de patente para la invención del proceso plano. [42] En abril de 1960, Fairchild lanzó el transistor plano 2N1613, [45] y en octubre de 1960 abandonó por completo la tecnología del transistor mesa. [46] A mediados de la década de 1960, el proceso plano se ha convertido en la principal tecnología de producción de transistores y circuitos integrados monolíticos. [47]
Tres problemas de la microelectrónica
La creación del circuito integrado se vio obstaculizada por tres problemas fundamentales, que fueron formulados por Wallmark en 1958: [48]
- Integración. En 1958, no había forma de formar muchos componentes electrónicos diferentes en un cristal semiconductor. La aleación no era adecuada para el CI y la última tecnología mesa tenía serios problemas de confiabilidad.
- Aislamiento. No existía ninguna tecnología para aislar eléctricamente componentes en un cristal semiconductor.
- Conexión. No había una forma eficaz de crear conexiones eléctricas entre los componentes de un circuito integrado, a excepción de la conexión extremadamente costosa y que requería mucho tiempo que utilizaba cables de oro.
Sucedió que tres empresas diferentes poseían las patentes clave para cada uno de estos problemas. Sprague Electric Company decidió no desarrollar circuitos integrados, Texas Instruments se limitó a un conjunto incompleto de tecnologías y solo Fairchild Semiconductor combinó todas las técnicas necesarias para una producción comercial de circuitos integrados monolíticos.
Integración de Jack Kilby
CI híbrido de Kilby
En mayo de 1958, Jack Kilby, un experimentado ingeniero de radio y veterano de la Segunda Guerra Mundial, comenzó a trabajar en Texas Instruments. [49] [50] [51] Al principio, no tenía tareas específicas y tuvo que encontrar un tema adecuado en la dirección general de "miniaturización". [50] Tenía la oportunidad de encontrar una dirección de investigación radicalmente nueva o integrarse en un proyecto multimillonario sobre la producción de circuitos militares. [49] En el verano de 1958, Kilby formuló tres características de integración:
- Lo único que una empresa de semiconductores puede producir con éxito son semiconductores.
- Todos los elementos del circuito, incluidas las resistencias y los condensadores, pueden estar hechos de un semiconductor.
- Todos los componentes del circuito se pueden formar en un cristal semiconductor, agregando solo las interconexiones.
El 28 de agosto de 1958, Kilby ensambló el primer prototipo de un CI utilizando componentes discretos y recibió la aprobación para implementarlo en un chip. Tenía acceso a tecnologías que podían formar transistores mesa, diodos mesa y condensadores basados en uniones pn en un chip de germanio (pero no de silicio), y el material a granel del chip podía usarse para resistencias. [49] El chip estándar de Texas Instruments para la producción de 25 transistores mesa (5 × 5) tenía un tamaño de 10 × 10 mm. Kilby lo cortó en tiras de cinco transistores de 10 × 1,6 mm, pero luego no usó más de dos de ellas. [52] [53] El 12 de septiembre, presentó el primer prototipo de IC, [49] que era un oscilador de un solo transistor con una retroalimentación RC distribuida, repitiendo la idea y el circuito de la patente de 1953 de Johnson. [10] El 19 de septiembre, hizo el segundo prototipo, un disparador de dos transistores. [54] Describió estos circuitos integrados, haciendo referencia a la patente de Johnson, en su patente estadounidense 3.138.743 .
Entre febrero y mayo de 1959, Kilby presentó una serie de solicitudes: patente estadounidense 3.072.832 , patente estadounidense 3.138.743 , patente estadounidense 3.138.744 , patente estadounidense 3.115.581 y patente estadounidense 3.261.081 . [55] Según Arjun Saxena, la fecha de solicitud de la patente clave 3.138.743 es incierta: mientras que la patente y el libro de Kilby la fijaron para el 6 de febrero de 1959, [56] no pudo ser confirmada por los archivos de solicitud de la agencia federal. oficina de Patentes. Sugirió que la solicitud inicial se presentó el 6 de febrero y se perdió, y la oficina de patentes recibió la nueva presentación (conservada) el 6 de mayo de 1959, la misma fecha que las solicitudes de las patentes 3.072.832 y 3.138.744. [57] Texas Instruments presentó al público las invenciones de Kilby el 6 de marzo de 1959. [58]
Ninguna de estas patentes resolvió el problema del aislamiento y la interconexión: los componentes se separaron cortando ranuras en el chip y se conectaron mediante cables de oro. [52] Por lo tanto, estos CI eran de tipo híbrido en lugar de monolítico. [59] Sin embargo, Kilby demostró que varios elementos del circuito: componentes activos, resistencias, condensadores e incluso pequeñas inductancias se pueden formar en un chip. [52]
Intentos de comercialización
En otoño de 1958, Texas Instruments presentó la idea aún no patentada de Kilby a los clientes militares. [49] Si bien la mayoría de las divisiones lo rechazaron por no ser apto para los conceptos existentes, la Fuerza Aérea de EE. UU. Decidió que esta tecnología cumple con su programa de electrónica molecular, [49] [61] y ordenó la producción de prototipos de CI, que Kilby denominó "bloques electrónicos funcionales ". [62] Westinghouse agregó epitaxia a la tecnología de Texas Instruments y recibió una orden separada del ejército estadounidense en enero de 1960. [63]
En octubre de 1961, Texas Instruments construyó para la Fuerza Aérea una "computadora molecular" de demostración con una memoria de 300 bits basada en los circuitos integrados # 587 de Kilby. [64] [65] Harvey Kreygon empaquetó esta computadora en un volumen de poco más de 100 cm 3 . [64] En diciembre de 1961, la Fuerza Aérea aceptó el primer dispositivo analógico creado dentro del programa de electrónica molecular: un receptor de radio. [63] Utiliza circuitos integrados costosos, que tenían menos de 10 a 12 componentes y un alto porcentaje de dispositivos fallidos. Esto generó la opinión de que los circuitos integrados solo pueden justificarse para aplicaciones aeroespaciales. [66] Sin embargo, la industria aeroespacial rechazó esos circuitos integrados por la baja dureza de radiación de sus transistores mesa. [62]
En abril de 1960, Texas Instruments anunció el multivibrador # 502 como el primer circuito integrado del mundo disponible en el mercado. La empresa aseguró que contrariamente a los competidores venden su producto, a un precio de US $ 450 la unidad o de US $ 300 para cantidades superiores a 100 unidades. [62] Sin embargo, las ventas no comenzaron hasta el verano de 1961 y el precio fue más alto de lo anunciado. [67] El esquema # 502 contenía dos transistores, cuatro diodos, seis resistencias y dos condensadores, y repetía los circuitos discretos tradicionales. [68] El dispositivo contenía dos tiras de Si de 5 mm de longitud dentro de una carcasa de metal-cerámica. [68] Una tira contenía condensadores de entrada; el otro acomodaba transistores mesa y diodos, y su cuerpo ranurado se usó como seis resistencias. Los cables de oro actuaron como interconexiones. [69]
Aislamiento por unión pn
Solución de Kurt Lehovec
A finales de 1958, Kurt Lehovec, un científico que trabajaba en Sprague Electric Company, asistió a un seminario en Princeton donde Wallmark describió su visión de los problemas fundamentales de la microelectrónica. En su camino de regreso a Massachusetts, Lehovec encontró una solución simple al problema de aislamiento que usaba la unión pn: [70]
Es bien sabido que una unión pn tiene una alta impedancia a la corriente eléctrica, particularmente si está polarizada en la denominada dirección de bloqueo, o sin polarización aplicada. Por lo tanto, se puede lograr cualquier grado deseado de aislamiento eléctrico entre dos componentes ensamblados en el mismo corte teniendo un número suficientemente grande de uniones pn en serie entre dos regiones semiconductoras en las que se ensamblan dichos componentes. Para la mayoría de los circuitos, de una a tres uniones serán suficientes ...
Lehovec probó su idea utilizando las tecnologías de fabricación de transistores que estaban disponibles en Sprague. Su dispositivo era una estructura lineal de 2,2 × 0,5 × 0,1 mm de tamaño, que se dividía en celdas de tipo n aisladas (bases de los futuros transistores) mediante uniones pn. Las capas y las transiciones se formaron por crecimiento a partir de la masa fundida. El tipo de conductividad se determinó por la velocidad de tracción del cristal: se formó una capa de tipo p rica en indio a una velocidad lenta, mientras que se produjo una capa de tipo n rica en arsénico a una velocidad alta. Los colectores y emisores de los transistores se crearon soldando perlas de indio. Todas las conexiones eléctricas se realizaron a mano, utilizando cables de oro. [71]
La dirección de Sprague no mostró interés por la invención de Lehovec. Sin embargo, el 22 de abril de 1959 presentó una solicitud de patente por cuenta propia y luego abandonó los Estados Unidos por dos años. Debido a esta desvinculación, Gordon Moore concluyó que Lehovec no debería ser considerado un inventor del circuito integrado. [72]
Solución de Robert Noyce
El 14 de enero de 1959, Jean Hoerni presentó su última versión del proceso planar a Robert Noyce y al abogado de patentes John Rallza en Fairchild Semiconductor. [73] [74] Un memorando de este evento por Hoerni fue la base de una solicitud de patente para la invención de un proceso plano , presentada en mayo de 1959, e implementada en la Patente de los Estados Unidos 3.025.589 (el proceso plano) y la Patente de los Estados Unidos 3.064.167 (el transistor plano). [75] El 20 de enero de 1959, los gerentes de Fairchild se reunieron con Edward Keonjian, el desarrollador de la computadora a bordo del cohete "Atlas", para discutir el desarrollo conjunto de circuitos integrados digitales híbridos para su computadora. [76] Estos eventos probablemente llevaron a Robert Noyce a volver a la idea de integración. [77]
El 23 de enero de 1959, Noyce documentó su visión del circuito integrado plano, reinventando esencialmente las ideas de Kilby y Lehovec sobre la base del proceso plano de Hoerni. [78] Noyce afirmó en 1976 que en enero de 1959 no conocía el trabajo de Lehovec. [79]
Como ejemplo, Noyce describió un integrador que discutió con Keonjian. [78] [80] Los transistores, diodos y resistencias de ese hipotético dispositivo se aislaron entre sí mediante uniones pn, pero de una manera diferente a la solución de Lehovec. Noyce consideró el proceso de fabricación de circuitos integrados de la siguiente manera. Debe comenzar con un chip de silicio intrínseco (sin dopar) altamente resistivo pasivado con una capa de óxido. El primer paso de fotolitografía tiene como objetivo abrir las ventanas correspondientes a los dispositivos planificados y difundir las impurezas para crear "pozos" de baja resistencia en todo el espesor del chip. Luego, se forman dispositivos planos tradicionales dentro de esos pozos. [81] Al contrario de la solución de Lehovec, este enfoque creó estructuras bidimensionales y encajó un número potencialmente ilimitado de dispositivos en un chip.
Después de formular su idea, Noyce la archivó durante varios meses debido a asuntos urgentes de la empresa, y volvió a ella solo en marzo de 1959. [82] Le tomó seis meses preparar una solicitud de patente, que luego fue rechazada por la Oficina de Patentes de los Estados Unidos porque ya recibieron la solicitud de Lehovec. [83] Noyce revisó su solicitud y en 1964 recibió la patente estadounidense 3.150.299 y la patente estadounidense 3.117.260 . [84] [81]
Invención de la metalización
A principios de 1959, Noyce resolvió otro problema importante, el problema de las interconexiones que obstaculizaba la producción en masa de circuitos integrados. [85] Según los colegas de los ocho traidores, su idea era evidente: por supuesto, la capa de óxido pasivante forma una barrera natural entre el chip y la capa de metalización. [86] Según Turner Hasty, que trabajó con Kilby y Noyce, Noyce planeó hacer accesibles las patentes microelectrónicas de Fairchild a una amplia gama de empresas, similar a Bell Labs que en 1951-1952 lanzó sus tecnologías de transistores. [87]
Noyce presentó su solicitud el 30 de julio de 1959 y el 25 de abril de 1961 recibió la patente estadounidense 2.981.877 . Según la patente, la invención consistió en preservar la capa de óxido, que separaba la capa de metalización del chip (excepto las zonas de la ventana de contacto), y en depositar la capa de metal de manera que se adhiera firmemente al óxido. El método de deposición aún no se conocía, y las propuestas de Noyce incluían la deposición al vacío de aluminio a través de una máscara y la deposición de una capa continua, seguida de fotolitografía y grabado del exceso de metal. Según Saxena, la patente de Noyce, con todos sus inconvenientes, refleja con precisión los fundamentos de las tecnologías modernas de CI. [88]
En su patente, Kilby también menciona el uso de una capa de metalización. Sin embargo, Kilby prefirió capas de recubrimiento gruesas de diferentes metales (aluminio, cobre o oro dopado con antimonio) y monóxido de silicio en lugar del dióxido. Estas ideas no se adoptaron en la producción de circuitos integrados. [89]
Primeros circuitos integrados monolíticos
En agosto de 1959, Noyce formó en Fairchild un grupo para desarrollar circuitos integrados. [90] El 26 de mayo de 1960, este grupo, dirigido por Jay Last, produjo el primer circuito integrado plano. Este prototipo no era monolítico: se aislaron dos pares de sus transistores cortando una ranura en el chip, [91] según la patente de Last. [92] Las etapas iniciales de producción repitieron el proceso plano de Hoerni. Luego, el cristal de 80 micrones de espesor se pegó, boca abajo, al sustrato de vidrio, y se realizó fotolitografía adicional en la superficie posterior. El grabado profundo creó un surco hasta la superficie frontal. Luego, la superficie posterior se cubrió con una resina epoxi y el chip se separó del sustrato de vidrio. [93]
En agosto de 1960, Last comenzó a trabajar en el segundo prototipo, utilizando el aislamiento por unión pn propuesto por Noyce. Robert Norman desarrolló un circuito de activación en cuatro transistores y cinco resistencias, mientras que Isy Haas y Lionel Kattner desarrollaron el proceso de difusión de boro para formar las regiones aislantes. El primer dispositivo operativo se probó el 27 de septiembre de 1960: este fue el primer circuito integrado plano y monolítico. [91]
Fairchild Semiconductor no se dio cuenta de la importancia de este trabajo. El vicepresidente de marketing creía que Last estaba desperdiciando los recursos de la empresa y que el proyecto debía darse por terminado. [94] En enero de 1961, Last, Hoerni y sus colegas de los "ocho traidores" Kleiner y Roberts dejaron Fairchild y encabezaron Amelco. David Allison, Lionel Kattner y algunos otros tecnólogos dejaron Fairchild para establecer un competidor directo, la empresa Signetics . [95]
La primera orden de compra de circuitos integrados fue por 64 elementos lógicos a $ 1000 cada uno, con muestras del empaque propuesto entregadas al MIT en 1960 y los 64 circuitos integrados de Texas Instruments en 1962. [96]
A pesar de la partida de sus principales científicos e ingenieros, en marzo de 1961 Fairchild anunció su primera serie comercial de circuitos integrados, denominada "Micrologic", y luego pasó un año creando una familia de circuitos integrados lógicos. [91] Para entonces, sus competidores ya producían circuitos integrados. Texas Instruments abandonó los diseños de circuitos integrados de Kilby y recibió un contrato para una serie de circuitos integrados planos para satélites espaciales, y luego para los misiles balísticos LGM-30 Minuteman . [sesenta y cinco]
El Programa Apolo de la NASA fue el mayor consumidor de circuitos integrados entre 1961 y 1965. [96]
Mientras que los circuitos integrados para las computadoras a bordo de la nave espacial Apollo fueron diseñados por Fairchild, la mayoría de ellos fueron producidos por Raytheon y Philco Ford . [97] [65] Cada una de estas computadoras contenía alrededor de 5.000 circuitos integrados lógicos estándar, [97] y durante su fabricación, el precio de un circuito integrado bajó de 1.000 dólares EE.UU. a 20-30 dólares EE.UU. De esta manera, la NASA y el Pentágono prepararon el terreno para el mercado de CI no militar. [98]
Los primeros circuitos integrados monolíticos, incluidos todos los circuitos integrados de la computadora de guía Apollo , eran puertas NOR lógicas resistor-transistor de 3 entradas .
La lógica resistor-transistor de los primeros circuitos integrados de Fairchild y Texas Instruments era vulnerable a la interferencia electromagnética y, por lo tanto, en 1964 ambas compañías la reemplazaron por la lógica diodo-transistor [91]. Signetics lanzó la familia de transistores de diodos Utilogic en 1962, pero se quedó atrás de Fairchild y Texas Instruments con la expansión de la producción. Fairchild fue el líder en el número de circuitos integrados vendidos en 1961-1965, pero Texas Instruments estaba por delante en ingresos: 32% del mercado de circuitos integrados en 1964 en comparación con el 18% de Fairchild. [99]
Circuitos integrados TTL
Los circuitos integrados lógicos anteriores se construyeron a partir de componentes estándar, con tamaños y configuraciones definidos por el proceso tecnológico, y todos los diodos y transistores en un circuito integrado eran del mismo tipo. [100] El uso de diferentes tipos de transistores fue propuesto por primera vez por Tom Long en Sylvania durante 1961-1962.
En 1961, James L. Buie inventó la lógica transistor-transistor (TTL) . [101] A finales de 1962, Sylvania lanzó la primera familia de circuitos integrados de lógica transistor-transistor (TTL), que se convirtió en un éxito comercial. [102] Bob Widlar de Fairchild hizo un avance similar en 1964-1965 en circuitos integrados analógicos (amplificadores operacionales). [103] TTL se convirtió en la tecnología IC dominante durante la década de 1970 hasta principios de la de 1980. [101]
Circuito integrado MOS
El MOSFET (transistor de efecto de campo de óxido de metal-silicio), también conocido como transistor MOS, fue inventado por Mohamed Atalla y Dawon Kahng en Bell Labs en 1959. [104] El MOSFET hizo posible construir circuitos integrados de alta densidad . [105] Casi todos los circuitos integrados modernos son circuitos integrados de semiconductores de óxido de metal (MOS), construidos a partir de MOSFET (transistores de efecto de campo de óxido de metal y silicio). [106] El primer MOS IC experimental que se fabricó fue un chip de 16 transistores construido por Fred Heiman y Steven Hofstein en RCA en 1962. [107]
General Microelectronics introdujo más tarde el primer circuito integrado MOS comercial en 1964, [108] un registro de desplazamiento de 120 transistores desarrollado por Robert Norman. [107] El MOSFET se ha convertido desde entonces en el componente de dispositivo más crítico en los circuitos integrados modernos. [106]
Guerras de patentes de 1962-1966
En los años 1959-1961, cuando Texas Instruments y Westinghouse trabajaron en paralelo en la "electrónica molecular" de la aviación, su competencia tenía un carácter amistoso. La situación cambió en 1962 cuando Texas Instruments comenzó a perseguir con celo a los infractores reales e imaginarios de sus patentes y recibió los apodos de "El bufete de abogados de Dallas" [109] y "vaqueros de semiconductores". [110] Este ejemplo fue seguido por otras empresas. [109] No obstante, la industria de los circuitos integrados siguió desarrollándose independientemente de las controversias sobre patentes. [111] A principios de la década de 1960, la Corte de Apelaciones de EE. UU. Dictaminó que Noyce fue el inventor del chip de circuito integrado monolítico basado en tecnologías de aislamiento de unión y óxido adherente . [112]
- Texas Instruments contra Westinghouse
- En 1962-1963, cuando estas empresas adoptaron el proceso plano, el ingeniero de Westinghouse Hung-Chang Lin inventó el transistor lateral. En el proceso plano habitual, todos los transistores tienen el mismo tipo de conductividad, normalmente npn, mientras que la invención de Lin permitió la creación de transistores npn y pnp en un chip. [113] Las órdenes militares que fueron anticipadas por Texas Instruments fueron a Westinghouse. TI presentó un caso, que se resolvió extrajudicialmente. [114]
- Texas Instruments contra Sprague
- El 10 de abril de 1962, Lehovec recibió una patente para aislamiento por unión pn. Texas Instruments presentó de inmediato un caso judicial alegando que el problema de aislamiento se resolvió en su patente anterior presentada por Kilby. Robert Sprague, el fundador de Sprague, consideró que el caso era desesperado y que iba a renunciar a los derechos de patente, fue convencido de lo contrario por Lehovec. Cuatro años más tarde, Texas Instruments organizó en Dallas una audiencia de arbitraje con demostraciones de los inventos y declaraciones de Kilby por parte de expertos. Sin embargo, Lehovec demostró de manera concluyente que Kilby no mencionó el aislamiento de componentes. Su prioridad en la patente de aislamiento fue finalmente reconocida en abril de 1966. [115]
- Raytheon contra Fairchild
- El 20 de mayo de 1962, Jean Hoerni, que ya había dejado Fairchild, recibió la primera patente de la tecnología plana. Raytheon creía que Hoerni repitió la patente de Jules Andrews y Raytheon y presentó un caso judicial. Si bien parece similar en los procesos de fotolitografía, difusión y grabado, el enfoque de Andrews tuvo un defecto fundamental: implicó la eliminación completa de la capa de óxido después de cada difusión. Por el contrario, en el proceso de Hoerni se mantuvo el óxido "sucio". Raytheon retiró su reclamo y obtuvo una licencia de Fairchild. [75]
- Hughes contra Fairchild
- Hughes Aircraft demandó a Fairchild argumentando que sus investigadores desarrollaron el proceso de Hoerni antes. Según los abogados de Fairchild, este caso carecía de fundamento, pero podría llevar algunos años, durante los cuales Fairchild no pudo vender la licencia al proceso de Hoerni. Por lo tanto, Fairchild decidió llegar a un acuerdo con Hughes fuera de los tribunales. Hughes adquirió los derechos de uno de los diecisiete puntos de la patente de Hoerni y luego lo cambió por un pequeño porcentaje de los ingresos futuros por licencias de Fairchild. [75]
- Texas Instruments contra Fairchild
- En sus guerras legales, Texas Instruments se centró en su competidor más grande y tecnológicamente avanzado, Fairchild Semiconductor. Sus casos obstaculizaron no la producción en Fairchild, sino la venta de licencias para sus tecnologías. En 1965, la tecnología plana de Fairchild se convirtió en el estándar de la industria, pero la licencia de las patentes de Hoerni y Noyce fue comprada por menos de diez fabricantes, y no había mecanismos para perseguir la producción sin licencia. [111] De manera similar, las patentes clave de Kilby no reportaban ingresos a Texas Instruments. En 1964, el arbitraje de patentes otorgó a Texas Instruments los derechos sobre cuatro de las cinco disposiciones clave de las patentes impugnadas [116], pero ambas empresas apelaron la decisión. [117] El litigio podría continuar durante años, si no fuera por la derrota de Texas Instruments en la disputa con Sprague en abril de 1966. Texas Instruments se dio cuenta de que no podía reclamar prioridad para todo el conjunto de patentes clave de CI, y perdió interés en el guerra de patentes. [118] En el verano de 1966, [117] Texas Instruments y Fairchild acordaron el reconocimiento mutuo de patentes y la concesión de licencias cruzadas de patentes clave; en 1967 se les unió Sprague. [118]
- Japón contra Fairchild
- A principios de la década de 1960, tanto Fairchild como Texas Instruments intentaron establecer la producción de circuitos integrados en Japón, pero el Ministerio de Comercio Internacional e Industria de Japón (MITI) se opuso. En 1962, MITI prohibió a Fairchild realizar más inversiones en la fábrica que ya habían comprado en Japón, y Noyce intentó ingresar al mercado japonés a través de la corporación NEC. [119] En 1963, la dirección de NEC llevó a Fairchild a condiciones de licencia extremadamente ventajosas para Japón, limitando fuertemente las ventas de Fairchild en el mercado japonés. [120] Solo después de concluir el trato, Noyce se enteró de que el presidente de NEC también presidía el comité MITI que bloqueaba los acuerdos de Fairchild. [121]
- Japón contra Texas Instruments
- En 1963, a pesar de la experiencia negativa con NEC y Sony, Texas Instruments intentó establecer su producción en Japón. [122] Durante dos años, el MITI no dio una respuesta definitiva a la solicitud, y en 1965 Texas Instruments tomó represalias amenazando con embargar la importación de equipos electrónicos que infringieran sus patentes. Esta acción golpeó a Sony en 1966 y a Sharp en 1967, [123] lo que llevó al MITI a buscar en secreto un socio japonés para Texas Instruments. MITI bloqueó las negociaciones entre Texas Instruments y Mitsubishi (el propietario de Sharp) y convenció a Akio Morita para que hiciera un trato con Texas Instruments "para el futuro de la industria japonesa". [124] A pesar de los protocolos secretos que garantizaban a los estadounidenses una participación en Sony, el acuerdo de 1967-1968 fue extremadamente desventajoso para Texas Instruments. [125] Durante casi treinta años, las empresas japonesas produjeron circuitos integrados sin pagar regalías a Texas Instruments, y solo en 1989 el tribunal japonés reconoció los derechos de patente de la invención de Kilby. [126] Como resultado, en la década de 1990, todos los fabricantes japoneses de circuitos integrados tuvieron que pagar por la patente de 30 años o celebrar acuerdos de licencia cruzada. En 1993, Texas Instruments ganó 520 millones de dólares en derechos de licencia, principalmente de empresas japonesas. [127]
Historiografía de la invención
Dos inventores: Kilby y Noyce
Durante las guerras de patentes de la década de 1960, la prensa y la comunidad profesional en los Estados Unidos reconocieron que el número de inventores de CI podría ser bastante grande. El libro "Edad de oro del espíritu empresarial" nombró a cuatro personas: Kilby, Lehovec, Noyce y Hoerni. [128] Sorab Ghandhi en "Theory and Practice of Microelectronics" (1968) escribió que las patentes de Lehovec y Hoerni fueron el punto culminante de la tecnología de semiconductores de la década de 1950 y abrieron el camino para la producción masiva de circuitos integrados. [129]
En octubre de 1966, Kilby y Noyce recibieron la Medalla Ballantine del Instituto Franklin "por su contribución significativa y esencial al desarrollo de circuitos integrados". [117] Este evento inició la idea de dos inventores. La nominación de Kilby fue criticada por contemporáneos que no reconocieron sus prototipos como circuitos integrados de semiconductores "reales". Aún más controvertida fue la nominación de Noyce: la comunidad de ingenieros era muy consciente del papel de Moore, Hoerni y otros inventores clave, mientras que Noyce en el momento de su invención era CEO de Fairchild y no participó directamente en la creación del primer IC. [117] El mismo Noyce admitió: "Estaba tratando de resolver un problema de producción. No estaba tratando de hacer un circuito integrado". [130]
Según Leslie Berlin, Noyce se convirtió en el "padre del circuito integrado" debido a las guerras de patentes. Texas Instruments eligió su nombre porque se mantuvo en la patente que impugnaron y, por lo tanto, lo "nombró" como único representante de todo el trabajo de desarrollo en Fairchild. [131] A su vez, Fairchild movilizó todos sus recursos para proteger a la empresa y, por tanto, la prioridad de Noyce. [132] Mientras Kilby estuvo personalmente involucrado en las campañas de relaciones públicas de Texas Instruments, Noyce se mantuvo alejado de la publicidad y fue sustituido por Gordon Moore. [133]
A mediados de la década de 1970, la versión de dos inventores fue ampliamente aceptada, y los debates entre Kilby y Lehovec en revistas profesionales en 1976-1978 no cambiaron la situación. Hoerni, Last y Lehovec fueron considerados jugadores menores; no representaban a las grandes corporaciones y no estaban interesados en los debates públicos prioritarios. [134]
En los artículos científicos de la década de 1980, la historia de la invención de CI se presentaba a menudo de la siguiente manera
Mientras estuvo en Fairchild, Noyce desarrolló el circuito integrado. El mismo concepto fue inventado por Jack Kilby en Texas Instruments en Dallas unos meses antes. En julio de 1959, Noyce presentó una patente por su concepción del circuito integrado. Texas Instruments presentó una demanda por interferencia de patentes contra Noyce y Fairchild, y el caso se prolongó durante algunos años. Hoy en día, Noyce y Kilby suelen ser considerados co-inventores del circuito integrado, aunque Kilby fue incluido en el Salón de la Fama de los Inventores como inventor. En cualquier caso, a Noyce se le atribuye la mejora del circuito integrado para sus múltiples aplicaciones en el campo de la microelectrónica. [135]
En 1984, la versión de dos inventores recibió más apoyo de Thomas Reid en "El chip: cómo dos estadounidenses inventaron el microchip y lanzaron una revolución". [136] El libro se reimprimió hasta 2008. [137] Robert Wright de The New York Times criticó a Reid por una extensa descripción de los personajes secundarios involucrados en la invención, [138] sin embargo, las contribuciones de Lehovec y Last no fueron mencionadas. y Jean Hoerni aparece en el libro sólo como un teórico que consultó a Noyce. [136] : 76
Paul Ceruzzi en "A History of Modern Computing" (2003) también repitió la historia de los dos inventores y estipuló que "Su invento, bautizado al principio como Micrologic, luego el Circuito Integrado por Fairchild, fue simplemente un paso más en este camino" (de miniaturización exigido por los programas militares de la década de 1950). [139] Refiriéndose a la opinión predominante en la literatura, presentó la decisión de Noyce de utilizar el proceso plano de Hoerni, quien allanó el camino para la producción masiva de CI, pero no fue incluido en la lista de inventores de CI. [140] Ceruzzi no cubrió la invención del aislamiento de componentes de CI.
En 2000, el Comité Nobel otorgó el Premio Nobel de Física a Kilby "por su participación en la invención del circuito integrado". [4] Noyce murió en 1990 y, por lo tanto, no pudo ser nominado; cuando se le preguntó durante su vida sobre las perspectivas del premio Nobel, respondió: "No dan premios Nobel por ingeniería o trabajo real". [141] Debido a la confidencialidad del procedimiento de nominación al Nobel, no se sabe si se han tenido en cuenta otros inventores de CI. Saxena argumentó que la contribución de Kilby fue pura ingeniería en lugar de ciencia básica y, por lo tanto, su nominación violó la voluntad de Alfred Nobel. [142]
La versión de dos inventores persistió durante la década de 2010. [143] Su variación pone a Kilby al frente y considera a Noyce como un ingeniero que mejoró el invento de Kilby. [144] Fred Kaplan en su popular libro "1959: El año en que todo cambió" (2010) dedica ocho páginas a la invención de CI y se las asigna a Kilby, [145] mencionando a Noyce solo en una nota al pie [146] y descuidando a Hoerni y Last .
Revisión de la versión canónica
Desde finales de la década de 1980, varios académicos han hecho hincapié en las contribuciones de otros pioneros de los semiconductores que llevaron a la invención del circuito integrado. En 1988, el ingeniero de Fairchild Semiconductor , Chih-Tang Sah, describió el proceso de pasivación superficial por oxidación térmica de Mohamed Atalla a fines de la década de 1950 como "el avance tecnológico más importante y significativo, que abrió el camino" que condujo al circuito integrado de silicio; [147] [148]
A finales de la década de 1990 y 2000, una serie de libros presentó la invención de IC más allá de la historia simplificada de dos personas:
En 1998, Michael Riordan y Lillian Hoddson describieron en detalle los eventos que llevaron a la invención de Kilby en su libro "Crystal Fire: El nacimiento de la era de la información". Sin embargo, se detuvieron en esa invención. [149]
Leslie Berlin en su biografía de Robert Noyce (2005) incluyó los eventos que se desarrollaron en Fairchild y evaluó críticamente la contribución de Kilby. Según Berlin, los cables de conexión "impedían que el dispositivo se fabricara en cualquier cantidad" que "Kilby conocía bien". [150] [85]
En 2007, Bo Lojek se opuso a la versión de dos inventores; [151] describió las contribuciones de Hoerni y Last, y criticó a Kilby. [152]
En 2009, Saxena describió el trabajo de Lehovec y Hoerni. También restó importancia al papel de Kilby y Noyce. [153]
Notas
- ^ Leslie Berlin es historiadora profesional, directora del programa de la Universidad de Stanford sobre la historia de Silicon Valley, autora de la biografía de Robert Noyce y asesora de la Institución Smithsonian.
- ^ Bo Lojek es un físico de estado sólido especializado en difusión de silicio; escribió un libro sobre la historia de la industria de los semiconductores.
- ^ Arjun Saxena es un físico indio-americano que estudió semiconductores desde la década de 1960; escribió un libro sobre la historia de la invención de CI.
- ↑ En su conferencia del Premio Nobel, Kilby (Kilby, 2000, p. 474) dijo que "Incluso el B-29, probablemente el equipo más complejo utilizado en la guerra, tenía sólo alrededor de 300 tubos de vacío", pero en un artículo de 1976 ( Kilby 1976, p. 648) mencionó un número de casi mil, lo que concuerda con Berry, C. (1993). Inventar el futuro: cómo la ciencia y la tecnología transforman nuestro mundo . Brassey's. pag. 8 . ISBN 9780028810294.
- ^ ENIAC fue mantenido por seis ingenieros en cualquier momento, sin embargo, su tiempo medio de funcionamiento continuo se limitó a 5,6 horas. Weik, MH, ed. (1955). "Computadoras con nombres que comienzan con E hasta H" . Estudio de los sistemas informáticos digitales electrónicos domésticos . Departamento de Comercio de Estados Unidos. Oficina de Servicios Técnicos.
Ver también
- Historia del circuito integrado
Referencias
- ↑ a b Saxena , 2009 , p. 140.
- ^ a b "1959: Práctico concepto de circuito integrado monolítico patentado" . Museo de Historia de la Computación . Consultado el 13 de agosto de 2019 .
- ^ a b "Circuitos integrados" . NASA . Consultado el 13 de agosto de 2019 .
- ^ a b "El Premio Nobel de Física 2000. Zhores I. Alferov, Herbert Kroemer, Jack S. Kilby" . Nobel Media AB. 2000 . Consultado el 1 de mayo de 2012 .
- ↑ a b c Kaplan , 2010 , p. 78.
- ^ Kaplan 2010 , p. 77.
- ^ Braun, E .; MacDonald, S. (1982). Revolución en miniatura: la historia y el impacto de la electrónica de semiconductores (2ª ed.). Prensa de la Universidad de Cambridge. ISBN 9780521289030.
- ^ "Los circuitos integrados ayudan a la invención" . Integratedcircuithelp.com. Archivado desde el original el 11 de octubre de 2012 . Consultado el 13 de agosto de 2012 .
- ^ DE 833366 W. Jacobi / SIEMENS AG: Presentación prioritaria de „Halbleiterverstärker“ el 14 de abril de 1949, publicada el 15 de mayo de 1952.
- ↑ a b Lojek , 2007 , págs. 2-3. error sfn: múltiples objetivos (3 ×): CITEREFLojek2007 ( ayuda )
- ^ a b Kilby, J. (1976). "Invención del circuito integrado" (PDF) . Transacciones IEEE en dispositivos electrónicos . ED23 (7): 648–654 (especialmente 648–60). doi : 10.1109 / t-ed.1976.18467 . S2CID 19598101 .
- ^ "El infeliz cuento de Geoffrey Dummer" . Noticias de productos electrónicos. 2005. Archivado desde el original el 18 de agosto de 2012 . Consultado el 1 de mayo de 2011 .
- ↑ a b Lojek , 2007 , p. 3. error sfn: múltiples objetivos (3 ×): CITEREFLojek2007 ( ayuda )
- ↑ US 2663830 , Oliver, Bernard M., "Semiconductor Signal Translates Device", publicado el 22 de octubre de 1952, publicado el 22 de diciembre de 1953
- ^ US 2816228 , Johnson, H., "Semiconductor Phase Shift Oscillator", publicado en 1957
- ^ "¿Quién inventó el CI?" . Museo de Historia de la Computación . 20 de agosto de 2014 . Consultado el 20 de agosto de 2019 .
- ^ Brock 2010 , p. 36.
- ^ Bonch-Bruyevich, М. А. (1956).Применение электронных ламп в экспериментальной физике[ Aplicación de tubos de electrones en física experimental ] (en ruso) (4ª ed.). Moscú: Государственное editor технико-теоретической литературы. págs. 497–502.
- ^ Hubner 1998 , p. 100.
- ^ Hubner 1998 , págs. 99-109.
- ^ Hubner 1998 , p. 107.
- ↑ a b c Brock , 2010 , págs. 36–37.
- ^ a b "1958 - Se demuestra todo el" circuito sólido "de semiconductores" . Museo de Historia de la Computación. Archivado desde el original el 20 de febrero de 2011 . Consultado el 1 de mayo de 2012 .CS1 maint: URL no apta ( enlace )
- ^ Bassett, RK (2007). "RCA y la búsqueda de un cambio tecnológico radical". Hacia la era digital: laboratorios de investigación, empresas emergentes y el auge de la tecnología MOS . Prensa JHU. ISBN 9780801886393.
- ^ D'Asaro, LA (1959). "Un elemento transistor escalonado" (PDF) .
- ^ Morris, PR (1990). Una historia de la industria mundial de semiconductores . Serie Historia de la tecnología. 12 . IET. págs. 34, 36. ISBN 9780863412271.
- ^ Lojek 2007 , págs. 52, 54. error sfn: múltiples objetivos (3 ×): CITEREFLojek2007 ( ayuda )
- ^ Huff, Howard R. (2003). "Del laboratorio a la fábrica: transistores a circuitos integrados" . En Claeys, Cor L. (ed.). Integración del proceso ULSI III: actas del simposio internacional . Actas de la Sociedad Electroquímica. La Sociedad Electroquímica. págs. 12–67 (reimpresión). ISBN 978-1-56677-376-8.Reimpresión: Pt. 1 , Pt. 2 , Pt. 3 .
- ^ Lojek 2007 , p. 82. error sfn: múltiples objetivos (3 ×): CITEREFLojek2007 ( ayuda )
- ^ a b Lécuyer, Christophe; Brock, David C. (2010). Creadores del microchip: una historia documental de Fairchild Semiconductor . Prensa del MIT . pag. 111. ISBN 9780262294324.
- ↑ Saxena , 2009 , p. 97.
- ^ a b "Martin Atalla en el Salón de la Fama de los Inventores, 2009" . Consultado el 21 de junio de 2013 .
- ^ a b Negro, Lachlan E. (2016). Nuevas perspectivas sobre la pasivación de superficies: comprensión de la interfaz Si-Al2O3 . Springer . pag. 17. ISBN 9783319325217.
- ^ Lojek, Bo (2007). Historia de la Ingeniería de Semiconductores . Springer Science & Business Media . págs. 120 y 321–323. ISBN 9783540342588.
- ^ a b Bassett, Ross Knox (2007). Hacia la era digital: laboratorios de investigación, empresas emergentes y el auge de la tecnología MOS . Prensa de la Universidad Johns Hopkins . pag. 46. ISBN 9780801886393.
- ↑ Saxena , 2009 , p. 96.
- ^ "Dawon Kahng" . Salón de la Fama de los Inventores Nacionales . Consultado el 27 de junio de 2019 .
- ^ a b c Lojek, Bo (2007). Historia de la Ingeniería de Semiconductores . Springer Science & Business Media . pag. 120 . ISBN 9783540342588.
- ^ Saxena 2009 , págs. 96-7.
- ^ Donovan, RP (noviembre de 1966). "La interfaz óxido-silicio". Quinto Simposio Anual sobre Física de Fallas en Electrónica : 199-231. doi : 10.1109 / IRPS.1966.362364 .
- ^ Sah, Chih-Tang (octubre de 1988). "Evolución del transistor MOS-desde su concepción hasta VLSI" (PDF) . Actas del IEEE . 76 (10): 1280-1326 (1291). doi : 10.1109 / 5.16328 . ISSN 0018-9219 .
- ↑ a b Saxena , 2009 , págs. 100-101.
- ↑ Saxena , 2009 , p. 100.
- ^ Brock 2010 , págs. 30–31.
- ^ "1959 - Invención del proceso de fabricación" plano " . Museo de Historia de la Computación. 2007 . Consultado el 29 de marzo de 2012 .
- ^ Lojek 2007 , p. 126. error sfn: múltiples objetivos (3 ×): CITEREFLojek2007 ( ayuda )
- ^ "1959 - Práctico concepto de circuito integrado monolítico patentado" . Museo de Historia de la Computación. 2007 . Consultado el 29 de marzo de 2012 .
- ^ Lojek 2007 , págs. 200–201. error sfn: múltiples objetivos (3 ×): CITEREFLojek2007 ( ayuda )
- ↑ a b c d e f Kilby , 1976 , pág. 650.
- ↑ a b Lojek , 2007 , p. 188. Error sfn: múltiples objetivos (3 ×): CITEREFLojek2007 ( ayuda )
- ^ Ceruzzi 2003 , págs. 182-183.
- ↑ a b c Lojek , 2007 , p. 191. Error sfn: múltiples objetivos (3 ×): CITEREFLojek2007 ( ayuda )
- ^ Ceruzzi 2003 , p. 183.
- ^ Kilby 1976 , págs. 650–651.
- ^ Saxena 2009 , págs. 78-79.
- ^ Kilby 1976 , p. 651.
- ^ Saxena 2009 , págs. 82–83.
- ^ Kilby 1976 , p. 652.
- ^ Saxena 2009 , págs. 59–67.
- ^ Lojek 2007 , p. 237-238. error sfn: múltiples objetivos (3 ×): CITEREFLojek2007 ( ayuda )
- ^ "ARTÍCULOS: Electrónica molecular - Introducción" (PDF) . Informática y Automatización . XI (3): 10-12, 14. Marzo de 1962 . Consultado el 5 de septiembre de 2020 .
- ↑ a b c Lojek , 2007 , p. 235. Error sfn: múltiples objetivos (3 ×): CITEREFLojek2007 ( ayuda )
- ↑ a b Lojek , 2007 , p. 230. Error sfn: múltiples objetivos (3 ×): CITEREFLojek2007 ( ayuda )
- ↑ a b Lojek , 2007 , págs. 192-193. error sfn: múltiples objetivos (3 ×): CITEREFLojek2007 ( ayuda )
- ^ a b c "1962 - Los sistemas aeroespaciales son las primeras aplicaciones de los circuitos integrados en las computadoras" . Museo de Historia de la Computación. Archivado desde el original el 18 de agosto de 2012 . Consultado el 1 de mayo de 2012 .
- ^ Lojek 2007 , p. 231. Error de sfn: varios objetivos (3 ×): CITEREFLojek2007 ( ayuda )
- ^ Lojek 2007 , p. 236. Error sfn: múltiples objetivos (3 ×): CITEREFLojek2007 ( ayuda )
- ↑ a b Lojek , 2007 , p. 237. Error sfn: múltiples objetivos (3 ×): CITEREFLojek2007 ( ayuda )
- ^ Lojek 2007 , p. 238. Error sfn: múltiples objetivos (3 ×): CITEREFLojek2007 ( ayuda )
- ^ Lojek 2007 , p. 201. Error sfn: múltiples objetivos (3 ×): CITEREFLojek2007 ( ayuda )
- ^ US 3029366 , Lehovec, K., "Ensamblaje de semiconductores múltiples", publicado en 1962
- ^ "Entrevista con Gordon Moore" . IEEE. 1976-03-04. Archivado desde el original el 19 de septiembre de 2012 . Consultado el 22 de abril de 2012 .
Wolff: ¿Es Lehovec técnicamente un inventor del CI? Moore: Según la Oficina de Patentes. Es una de las cosas importantes que se necesitaba. Creo que en la comunidad técnica, debido a que todo lo que hizo fue presentar una solicitud de patente en papel, no se le reconoce como inventor. El éxito tiene muchos padres y todo ese tipo de cosas.
- ^ Berlín 2005 , págs. 103-104.
- ^ Brock 2010 , págs. 141-147.
- ↑ a b c Brock , 2010 , págs. 144-145.
- ^ Brock 2010 , págs. 157, 166-167.
- ^ Brock 2010 , p. 157.
- ↑ a b Brock , 2010 , p. 158.
- ^ "Entrevista con Robert Noyce, 1975-1976" . IEEE. Archivado desde el original el 19 de septiembre de 2012 . Consultado el 22 de abril de 2012 .
- ^ Berlín 2005 , p. 104.
- ^ a b US 3150299 , Noyce, Robert N. , "Complejo de circuitos de semiconductores con medios de aislamiento", publicado el 11 de septiembre de 1959, publicado el 22 de septiembre de 1964
- ^ Berlín 2005 , p. 104-105.
- ^ Brock 2010 , p. 39, 160-161.
- ^ Brock 2010 , págs.39, 161.
- ↑ a b Saxena , 2009 , págs. 135-136.
- ^ Berlín 2005 , p. 105.
- ^ Seitz, F .; Einspruch, N. (1998). Genio electrónico: la enredada historia del silicio . Prensa de la Universidad de Illinois. pag. 214. ISBN 9780252023835.
- ^ Saxena 2009 , págs.237.
- ^ Saxena 2009 , págs.139, 165.
- ^ Berlín 2005 , p. 111.
- ^ a b c "1960 - Se fabrica el primer circuito integrado plano" . Museo de Historia de la Computación. Archivado desde el original el 20 de julio de 2011 . Consultado el 1 de mayo de 2012 .
- ^ Berlín 2005 , p. 111-112.
- ^ Lojek, B. (2006). "Historia de la ingeniería de semiconductores (sinopsis)" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 18 de agosto de 2012 . Consultado el 1 de mayo de 2012 .
- ^ Lojek 2007 , págs. 133, 138. error sfn: múltiples objetivos (3 ×): CITEREFLojek2007 ( ayuda )
- ^ Lojek 2007 , págs. 180-181. error sfn: múltiples objetivos (3 ×): CITEREFLojek2007 ( ayuda )
- ^ a b Eldon C. Hall. "Viaje a la luna: la historia de la computadora de orientación Apolo" . 1996. p. 18-19.
- ↑ a b Ceruzzi , 2003 , p. 188.
- ^ Ceruzzi 2003 , p. 189.
- ^ Swain, P .; Gill, J. (1993). Visión corporativa y cambio tecnológico rápido: la evolución de la estructura del mercado . Routledge. pp. 140 -143. ISBN 9780415091350.
- ^ Lojek , 2011 , p. 210.
- ^ a b "Pioneros de la informática - James L. Buie" . Sociedad de Informática IEEE . Consultado el 25 de mayo de 2020 .
- ^ Lojek 2007 , p. 211. Error sfn: múltiples objetivos (3 ×): CITEREFLojek2007 ( ayuda )
- ^ Lojek 2007 , págs. 260–263. error sfn: múltiples objetivos (3 ×): CITEREFLojek2007 ( ayuda )
- ^ "1960: Transistor de semiconductor de óxido de metal (MOS) demostrado" . Museo de Historia de la Computación .
- ^ "¿Quién inventó el transistor?" . Museo de Historia de la Computación . 4 de diciembre de 2013 . Consultado el 20 de julio de 2019 .
- ^ a b Kuo, Yue (1 de enero de 2013). "Tecnología de transistores de película fina: pasado, presente y futuro" (PDF) . La interfaz de la sociedad electroquímica . 22 (1): 55–61. doi : 10.1149 / 2.F06131if . ISSN 1064-8208 .
- ^ a b "Tortuga de transistores gana la carrera - Revolución CHM" . Museo de Historia de la Computación . Consultado el 22 de julio de 2019 .
- ^ "1964 - Se introduce el primer IC MOS comercial" . Museo de Historia de la Computación .
- ↑ a b Lojek , 2007 , p. 195. Error sfn: múltiples objetivos (3 ×): CITEREFLojek2007 ( ayuda )
- ^ Lojek 2007 , p. 239. Error sfn: múltiples objetivos (3 ×): CITEREFLojek2007 ( ayuda )
- ↑ a b Lojek , 2007 , p. 176. error sfn: múltiples objetivos (3 ×): CITEREFLojek2007 ( ayuda )
- ^ Sah, Chih-Tang (octubre de 1988). "Evolución del transistor MOS-desde su concepción hasta VLSI" (PDF) . Actas del IEEE . 76 (10): 1280-1326 (1292). doi : 10.1109 / 5.16328 . ISSN 0018-9219 .
- ^ Lojek 2007 , p. 240. Error sfn: múltiples objetivos (3 ×): CITEREFLojek2007 ( ayuda )
- ^ Lojek 2007 , p. 241. Error sfn: varios objetivos (3 ×): CITEREFLojek2007 ( ayuda )
- ^ Lojek 2007 , págs. 202-204. error sfn: múltiples objetivos (3 ×): CITEREFLojek2007 ( ayuda )
- ^ Berlín 2005 , p. 139.
- ↑ a b c d Berlín , 2005 , p. 140.
- ↑ a b Lojek , 2008 , p. 206.
- ^ Flamm 1996 , p. 56.
- ^ Flamm 1996 , págs. 56–57.
- ^ Flamm 1996 , p. 57.
- ^ Flamm 1996 , p. 58.
- ^ Flamm 1996 , p. 68.
- ^ Flamm 1996 , págs. 69–70.
- ^ Flamm 1996 , p. 70.
- ^ Hayers, Thomas (24 de noviembre de 1989). "Japón agarre todavía visto en patentes" . The New York Times .
- ^ Andrews, Edmund (1 de septiembre de 1994). "Texas Instruments pierde en sentencia japonesa" . The New York Times .
El año pasado, la compañía obtuvo $ 520 millones en ingresos por regalías de patentes, frente a menos de $ 200 millones al año a fines de la década de 1980, y los analistas dicen que gran parte de ese dinero proviene de acuerdos de licencia japoneses
- ^ Lojek 2007 , p. 1. Error sfn: múltiples objetivos (3 ×): CITEREFLojek2007 ( ayuda )
- ^ Ghandhi, S. (1968). Teoría y práctica de la microelectrónica . Wiley.
- ^ Berlín 2005 , p. 109.
- ^ Berlín 2005 , págs. 140-141.
- ^ Berlín 2005 , p. 141.
- ^ Lojek 2007 , p. 194. Error sfn: múltiples objetivos (3 ×): CITEREFLojek2007 ( ayuda )
- ^ Lojek 2007 , p. 2. error sfn: múltiples objetivos (3 ×): CITEREFLojek2007 ( ayuda )
- ^ Rogers, Everett M .; Rafaeli, Sheizaf (1985). "Informática y Comunicación" . En Ruben, Brent D. (ed.). Información y comportamiento . New Brunswick, Nueva Jersey: Transaction Publishers. págs. 95–112. ISBN 9780887380075. ISSN 0740-5502 .
- ^ a b Reid, TR (1984). El chip: cómo dos estadounidenses inventaron el microchip y lanzaron una revolución . Simon y Schuster. pag. 76 . ISBN 9780671453930.
Un día de 1958, Jean Hoerni llegó a Noyce con una solución teórica ...
- ^ Reid, TR (2008). El chip: cómo dos estadounidenses inventaron el microchip y lanzaron una revolución . Simon y Schuster / Paw Prints. ISBN 9781439548882.
- ^ Wright, R. (3 de marzo de 1985). "El micromonolito y cómo creció" . The New York Times .
El Sr. Reid está un poco inclinado a encontrar fascinantes a todas las personas que encontró durante el curso de su investigación ... Al deshacerse de algunos perfiles tangenciales en miniatura, el Sr. Reid podría haber dado un mayor impulso a su historia, particularmente si hubiera explorado las personalidades de sus personajes centrales más profundamente.
- ^ Ceruzzi 2003 , p. 179.
- ^ Ceruzzi 2003 , p. 186.
- ^ Berlín 2005 , p. 110.
- ^ Saxena 2009 , págs. 335-340, 488.
- ^ Por ejemplo, Markoff, J. (4 de mayo de 2011). "Intel aumenta la velocidad del transistor construyendo hacia arriba" . The New York Times .
1959 cuando Robert Noyce, cofundador de Intel, y Jack Kilby de Texas Instruments inventaron de forma independiente los primeros circuitos integrados ...
; Hayers, Thomas (24 de noviembre de 1989). "Japón agarre todavía visto en patentes" . The New York Times .El semiconductor básico fue co-inventado en 1958 por un ingeniero de Texas Instruments, Jack Kilby, y el Dr. Robert N. Noyce, cofundador de Intel ...
- ^ Das, S. (19 de septiembre de 2008). "El chip que cambió el mundo" . The New York Times .
La idea revolucionaria de Kilby ... Seis meses después, en California, otro ingeniero, Robert Noyce ...
- ^ Kaplan 2010 , p. 76: "No fue inventado por un vasto equipo de físicos, sino por un hombre que trabajaba solo, que se describe a sí mismo como un manitas, ni siquiera un físico, sino un ingeniero, John St. Clair Kilby".
- ^ Kaplan 2010 , p. 266: "el microchip tuvo un coinventor coincidente, Robert Noyce ... a quien se le ocurrió su propia versión de la idea en enero de 1959, pero la dejó a un lado. Solo cuando se enteró de la presentación de TI en la feria comercial de marzo de 1959, echó otro vistazo ... ".
- ^ Sah, Chih-Tang (octubre de 1988). "Evolución del transistor MOS-desde su concepción hasta VLSI" (PDF) . Actas del IEEE . 76 (10): 1280-1326 (1290). Código bibliográfico : 1988IEEEP..76.1280S . doi : 10.1109 / 5.16328 . ISSN 0018-9219 .
Aquellos de nosotros activos en la investigación de dispositivos y materiales de silicio durante 1956-1960 consideramos este exitoso esfuerzo del grupo Bell Labs dirigido por Atalla para estabilizar la superficie de silicio como el avance tecnológico más importante y significativo, que abrió el camino que condujo a la tecnología de circuitos integrados de silicio. desarrollos en la segunda fase y producción en volumen en la tercera fase.
- ^ Wolf, Stanley (marzo de 1992). "Una revisión de las tecnologías de aislamiento de IC" . Tecnología de estado sólido : 63.
- ↑ Saxena , 2009 , p. 59.
- ^ Berlín 2005 , p. 109: "Los cables impidieron que el dispositivo se fabricara en cualquier cantidad, un hecho del que Kilby era muy consciente, pero el suyo era indudablemente un circuito integrado ... de algún tipo".
- ^ Lojek 2007 , p. 15: "Los historiadores asignaron la invención del circuito integrado a Jack Kilby y Robert N. Noyce. En este libro estoy argumentando que el grupo de inventores era mucho más grande". error sfn: múltiples objetivos (3 ×): CITEREFLojek2007 ( ayuda )
- ^ Lojek 2007 , p. 194: "La idea de Kilby del circuito integrado era tan poco práctica que incluso Texas Instruments la descartó. La patente de Kilby se usó solo como material comercial muy conveniente y rentable. Lo más probable es que si Jack Kilby trabajaba para cualquier empresa que no fuera Texas Instruments, su idea nunca habría sido patentada. ". error sfn: múltiples objetivos (3 ×): CITEREFLojek2007 ( ayuda )
- ↑ Saxena , 2009 , p. ix: "... la visión predominante ha sido engañosa y ha durado mucho tiempo, por ejemplo, durante más de cuatro décadas en este caso de la invención de los circuitos integrados ... Casi todo el mundo en el campo de la microelectrónica que involucra la física, química, ingeniería, etc. Parece que el mundo entero ha aceptado la información errónea de la invención del CI durante más de cuatro décadas porque hasta ahora no han hecho nada para corregirla ".
Bibliografía
- Berlín, L. (2005). El hombre detrás del microchip: Robert Noyce y la invención de Silicon Valley . Nueva York: Oxford University Press. ISBN 9780199839773.
- Brock, D .; Lécuyer, C. (2010). Lécuyer, C .; et al. (eds.). Creadores del microchip: una historia documental de Fairchild Semiconductor . Prensa del MIT. ISBN 9780262014243.
- Ceruzzi, PE (2003). Una historia de la informática moderna . Prensa del MIT. ISBN 9780262532037.
- Flamm, K (1996). Comercio mal gestionado: política estratégica e industria de semiconductores . Prensa de la Institución Brookings. ISBN 9780815728467.
- Hubner, Kurt (1998). "El diodo de cuatro capas en la cuna de Silicon Valley" . En Tsuya, H .; Huff, Howard R .; GöSele, U. (eds.). Ciencia y tecnología de materiales de silicio: Actas del octavo simposio internacional sobre ciencia y tecnología de materiales de silicio . La Sociedad Electroquímica. págs. 99-115. ISBN 978-1-56677-193-1.
- Kaplan, F (2010). 1959: el año en que todo cambió . John Wiley e hijos. ISBN 9780470602034.
- Lojek, B (2007). Historia de la ingeniería de semiconductores . Saltador. ISBN 9783540342571.
- Saxena, A (2009). Invención de circuitos integrados: hechos importantes no contados . Serie internacional sobre avances en electrónica y tecnología de estado sólido. World Scientific. ISBN 9789812814456.