Az ötlet, hogy sok szabványos elektronikus komponenst egy monolit félvezető kristályba integráljanak , először 1952 -ben vetette fel Jeffrey Dummer brit rádiómérnök . Egy évvel később Harvick Johnson benyújtotta az első szabadalmi kérelmet egy prototípus integrált áramkörre (IC) . Ezen javaslatok megvalósítása azokban az években a technológiák elégtelen fejlettsége miatt nem valósulhatott meg .
1958 végén és 1959 első felében áttörés következett be a félvezetőiparban . Három amerikai magánvállalat képviseletében három ember oldott meg három alapvető problémát, amelyek megakadályozták az integrált áramkörök létrehozását . Jack Kilby , a Texas Instruments -től szabadalmaztatta az integráció elvét , megalkotta az első tökéletlen IC prototípusokat, és sorozatgyártásba hozta őket . Kurt Lehovec , a Sprague Electric Company munkatársa feltalált egy módszert egyetlen félvezető chipen kialakított alkatrészek elektromos szigetelésére . Robert Noyce , a Fairchild Semiconductor feltalált egy módszert az IC alkatrészek elektromos összekapcsolására ( alumínium bevonat ) , és javasolta az alkatrész-leválasztás továbbfejlesztett változatát, amely Jean Ernie legújabb síktechnológiáján alapul . 1960. szeptember 27-én Jay Last csoportja megalkotta az első működőképes félvezető IC -t a Fairchild Semiconductornál Noyce és Ernie ötletei alapján. A Kilby találmányának szabadalmát birtokló Texas Instruments szabadalmi háborút indított a versenytársak ellen, amely 1966-ban egy technológiai keresztlicenc- egyezségi megállapodással zárult .
Nincs egyetértés abban, hogy pontosan ki az IP feltalálója . Az 1960-as évek amerikai sajtója négy embert ismert el az IP feltalálóiként: Kilbyt, Legovetst, Noyce-t és Ernie-t. Az 1970-es években a feltalálók listája két névre szűkült: Kilby és Noyce, a népszerű irodalomban pedig egy Kilby névre . Kilby volt az, aki 2000 -ben fizikai Nobel-díjat kapott "az integrált áramkör feltalálásához való személyes hozzájárulásáért" [1] . A 21. században az ipartörténészek Leslie Berlin [kb. 1] , Bo Loek [kb. 2] , Arjun Saxena [kb. 3] visszatért ahhoz az állásponthoz, hogy az IC-feltalálók köre lényegesen szélesebb, és felülvizsgálta Kilby hozzájárulásának jelentőségét .
A második világháború alatt és a háború utáni első években egy olyan jelenség jelei jelentek meg az elektronikában, amelyet az Egyesült Államokban „a számok zsarnokságának” neveztek ( eng. The Tyranny of numbers ): egyedi minták a fedélzetről és a számítógépes berendezések elérték a komplexitás plafonját, majd a meghibásodásokból és az állásidőből származó veszteségek meghaladták a várt hasznot [2] . Minden Boeing B-29-es (1944-ben üzembe helyezve) különböző források szerint háromszáztól csaknem ezerig terjedő vákuumcsövet és több tízezer passzív alkatrészt szállított [kb. 4] . A helyhez kötött számítógépekben a lámpák száma több ezerre rúgott, az ENIAC számítógépben (1946) több mint tizenhétezer [kb. 5] . Minden további ellenállás , minden további forrasztás rontotta a megbízhatóságot és meghosszabbította a hibaelhárítási időt [2] .
A hagyományos elektronika zsákutcába került: az elektronikai eszközök további bonyolítása szükségessé tette alkatrészeik számának csökkentését .
A tranzisztor 1948 nyarán nyilvánosságra hozott feltalálása a fejlett országok társadalmában egy új technológiai forradalom reményét keltette [3] . A fantasták és az újságírók előrevetítették az " intelligens gépek " küszöbön álló megjelenését és az élet minden területén – a tűzhelytől a bolygóközi repülésig – a tömeges robotizálást [3] . A valódi tranzisztorizáció eredményei sokkal szerényebbnek bizonyultak. A vákuumcsövek félvezető eszközökre cseréje lehetővé tette az elektronikai eszközök méretének és energiafogyasztásának csökkentését, de nem tudta megoldani az összetett rendszerek megbízhatóságának problémáját. A miniatürizálás részben súlyosbította a helyzetet: az elfogadható teljesítmény eléréséhez szükséges alkatrészek sűrű pakolása a táblákon megnehezítette a hibakeresést és rontotta a karbantarthatóságot [2] . A diszkrét komponensek megbízhatóságát az 1950-es években az elméleti határra hozták, de a komponensek közötti kapcsolatok megbízhatósága alapvetően nem változott [4] . Az 1960-as évek elejének legösszetettebb rendszerei akár 200 ezer különálló alkatrészt is tartalmaztak [4] – nem sokkal többet, mint egy csöves ENIAC [kb. 5] .
1952. május 7-én Geoffrey Dummer brit rádiómérnök beszédet mondott Washingtonban , amelyben megfogalmazta az integráció gondolatát:
A tranzisztor megjelenésével és általában a félvezetők fejlődésével lehetségesnek tűnik elektronikus eszközök létrehozása tömbben [félvezetőben] térkapcsolatok használata nélkül. A [Semiconductor] blokk vezető, szigetelő, egyenirányító, erősítő rétegekből állhat. [E rétegek] egyes funkcionális komponensei a megfelelő rétegekben lévő kivágásokon keresztül kapcsolódnak egymáshoz.
Eredeti szöveg (angol)[ showelrejt] A tranzisztorok megjelenésével és általában a félvezetők terén végzett munkával úgy tűnik, hogy most már elképzelhető az elektronikus berendezés egy tömör blokkban, összekötő vezetékek nélkül. A blokk szigetelő, vezető, egyenirányító és erősítő anyagok rétegeiből állhat, az elektromos funkciókat a különböző rétegek területeinek kivágásával kapcsolják össze. [5]Dummer, aki később az "integrált áramkörök prófétájaként" vált híressé (de nem feltalálójuk!), sikertelenül próbált otthon finanszírozást találni. Csak 1956-ban tudta elkészíteni saját IC prototípusát, melt-nrowth módszerrel; tapasztalata sikertelen volt [6] . 1957-ben a brit védelmi minisztérium végül kilátástalannak ismerte el munkáját. Az illetékesek a meghibásodást a magas költségekkel és a diszkrét eszközöknél rosszabb paraméterekkel indokolták, a még meg nem készült IC-k paramétereivel [7] . Az elektronikus technológia fejlődése az Egyesült Államokban összpontosult.
1952 októberében Bernard Oliver szabadalmi kérelmet nyújtott be egy kompozit tranzisztor (három elektromosan kapcsolt sík tranzisztorból álló szerkezet) közös félvezető lapkán történő előállítására [8] [9] . 1953 májusában Harvick Johnson szabadalmi kérelmet nyújtott be egy eljárásra, amellyel különböző elektronikus alkatrészeket – tranzisztorokat, ellenállásokat, csomózott és elosztott kapacitásokat – alakíthatnak ki vezetőkristályban [10] . Johnson három lehetséges módot írt le egy integrált egytranzisztoros oszcillátor előállítására [10] . Az áramkör minden változatban keskeny félvezető rúd volt, melynek egyik végén ötvözött bipoláris tranzisztort alakítottak ki [kb. 6] . A rúdtest elektromosan összekapcsolt ellenállások láncának funkcióját látta el [10] . A csomósított kapacitások fúzióval, míg az elosztott kapacitások kiterjesztett fordított előfeszítésű pn átmenetek formájában jöttek létre [10] . Nem tudni, hogy Johnson képes volt-e a gyakorlatba ültetni javaslatát, de hat évvel később a Johnson-séma egyik változatát Jack Kilby megvalósította és szabadalmaztatta [8] .
Amerikai nagyvállalatok ( Bell Labs , IBM , RCA , General Electric ) a „nagy számok” problémájára keresték a megoldást az időben tesztelt funkcionális elektronikában – olyan egyedi fizikai tulajdonságokkal rendelkező diszkrét komponensek (funkcionális eszközök) fejlesztésére, amelyek megvalósítják a adott funkció minimális számú body kit komponenssel [11] . A csőkorszakban ez a megközelítés lehetővé tette az áramköri alkatrészek számának hatékony csökkentését a sebessége árán. Például egy , az 1940-es évekből származó, tipikus komponenseken alapuló memóriacella két vákuumtriódából és körülbelül egy tucat passzív komponensből állt, és 200 kHz -ig terjedő órajel-frekvencián működött [kb. 7] . A triódákon lévő cellát egyetlen aktív komponenssel - kis teljesítményű tiratronnal - lehetett helyettesíteni terhelő ellenállással és bemeneti kapacitással, azonban egy ilyen cella működési frekvenciája nem haladta meg a néhány kHz-et [kb. 8] . Tíz sorba kapcsolt tiratronra lehetne építeni egy gyűrűs tíznapos számlálót [kb. 8] , de lehetett használni az egyetlen gáztöltésű lámpaszámlálót - a dekatront (a számlálási sebesség körülbelül több tíz kHz [9. megjegyzés] ). A memória katódsugárcsövek és higanykésleltetési vonalak több ezer információ tárolását tették lehetővé [12] .
1952-ben Jewel Ebers a Bell Labs-ban kifejlesztette a tiratron kísérleti szilárdtest analógját - a "négyrétegű tranzisztort" vagy tirisztort [13] . William Shockley leegyszerűsítette a tirisztor tervezését egy kétpólusú "négyrétegű diódává" (dinistor), és a dinisztor ipari termelésbe való bevezetésére összpontosított [14] . Shockley abban reménykedett, hogy az új készülék kiválthatja a telefonközpontok polarizált relékét [15] , azonban az 1956-ban megkezdett munka 1960-ig elhúzódott [16] , a "Shockley-diódák" megbízhatósága elfogadhatatlanul alacsonynak bizonyult, és a Shockley-féle vállalkozás pusztulásba esett [kb. 10] . A telefonhálózatok az Egyesült Államokban és világszerte az 1936 óta ismert reed reléken alapuló modernizációt részesítették előnyben [15] [17] .
Shockleyvel egy időben a Bell Labs, az IBM és az RCA mérnökei dolgoztak a tirisztoros témán. Ian Ross és David D'Azaro (Bell Labs) memóriacellákkal ("léptetőcellák") kísérletezett tirisztorokon [18] . Joe Logue és Rick Dill (IBM) unijunction tranzisztorok segítségével számlálókat épített [19] . A Torkle Walmark és Harvick Johnson (RCA) tirisztorokkal és FET -ekkel is dolgozott [20] . Az 1955-1958-as germánium tirisztoros szerkezetekkel végzett munka nem hozott eredményt. 1958 márciusában az RCA idő előtt bejelentette a Walmark 10 bites shift regisztert, mint "új koncepciót az elektronikai technológiában", de a tényleges germánium tirisztor áramkörök nem működtek [20] . Csak 1959 nyarán, Kilby, Legovets és Ernie találmányainak bejelentése után, D'Azaro bemutatott egy működőképes, tirisztorokra épülő szilícium váltóregisztert. Egy d'Azaro áramköri chip (négy tirisztor) nyolc tranzisztorból, 26 diódából és 27 ellenállásból álló áramkört váltott fel. Az egyes tirisztorok területe 0,2-0,4 mm 2 volt, vastagsága körülbelül 0,1 mm, az áramköri elemeket mély hornyok maratásával izolálták [18] [21] .
A funkcionális elektronika hívei szempontjából a félvezető korszakban különösen előnyös volt a megközelítésük, amely lehetővé tette számukra a félvezetőtechnika alapvető, még megoldatlan problémáinak megkerülését [18] . Shockley, Ross és Walmark kudarcai igazolták ennek a megközelítésnek a tévedését: a funkcionális eszközök sorozatgyártása csak a technológiai akadályok elhárítása után kezdődhetett meg [19] .
A korai sorozatú tranzisztorok kizárólag germániumból készültek . A viszonylag alacsony olvadáspont és a viszonylag alacsony reakcióképesség a germániumot kényelmes, előállítható anyaggá tette. A germánium tranzisztorok eredendő hátránya a szűk működési hőmérséklet-tartomány volt, így már az 1950-es évek közepén a mérnökök visszatértek a "kényelmetlen", de magas hőmérsékletű szilíciumhoz . 1954 nyarán Gordon Teal kifejlesztette az első szilícium tranzisztor szerkezetet a Texas Instrumentsnél (TI), majd 1955-ben sorozatba kerültek a szilícium tranzisztorok [22] . Ezzel egyidejűleg, 1954-ben Fuller és Ditzenberger publikálták a szilícium diffúziós folyamatáról szóló alapvető tanulmány eredményeit , Shockley pedig a Fuller-diffúzió alkalmazását javasolta adott szennyezőanyag-koncentrációs profilú pn átmenetek kialakítására [23] .
1955 elején Karl Frosch , a Bell Labs felfedezte a szilícium nedves oxidációjának jelenségét , majd a következő két évben Frosch, Moll , Fuller és Holonyak tömeggyártásba vitte [24] [25] . A diffúziós kemencében a hidrogén véletlenszerű felvillanása miatti felfedezés feltárta a szilícium második alapvető előnyét a germániummal szemben [24] . A germánium-oxidokkal ellentétben a "nedves" szilícium-dioxid fizikailag erős és kémiailag semleges elektromos szigetelő (Robert Noyce a nedves oxidot "az ember által ismert egyik legjobb szigetelőnek" [26] ) nevezte. 1957-ben Frosch javasolta az oxidréteg használatát litográfiai maszkként a szilícium nehéz ötvözőelemekkel történő szelektív ötvözetében , de arra a téves következtetésre jutott, hogy az oxid nem zavarja a foszfor diffúzióját . 1959-ben Attala leírta a pn csomópontok oxidréteg általi passziválásának jelenségét . Az átmenet fölé növesztett oxid megbízhatóan megvédi a külső hatásoktól (passzivál) - mind a gyártás, mind az üzemelés során. Hasonló tulajdonságú germániumvegyületek egyszerűen nem léteznek.
1957. december 1-jén Jean Ernie először javasolt síkbeli technológiát bipoláris tranzisztorok gyártására. Ernie síkbeli folyamatában a tranzisztor összes pn-átmenete a kristály felső felületére került egy védő oxidréteg alatt, aminek jelentősen meg kellett volna növelnie a megbízhatóságot. 1957-ben azonban Ernie javaslatát technikailag lehetetlennek ítélték [27] . Az NPN tranzisztor emitterének létrehozásához foszfordiffúziót kellett végrehajtani, de Frosch munkája szerint a foszfor és az oxidmaszk nem kompatibilis [27] . 1959 márciusának elején Chi-Tang Sa (Ernie korábbi kollégája Shockleynél , aki nem vett részt a Treacherous Eight -ban ) felhívta Ernie-t és Noyce -t a Frosch következtetéseinek hibájára [27] . Frosch túl vékony oxidrétegeket használt, és általános következtetést vont le egy konkrét esetből [27] . Az 1957-1958 fordulóján végzett Ca-kísérletek kimutatták, hogy egy kellően vastag oxidréteg képes a foszforatomok visszatartására [kb. 11] . Ezzel a tudással felvértezve Ernie 1959. március 12-én elkészítette az első kísérleti sík tranzisztort [28] , majd 1959. május 1-jén szabadalmi kérelmet nyújtott be a síkbeli eljárás [27] feltalálására . 1960 áprilisában Fairchild piacra dobta az első sorozatban gyártott sík tranzisztorokat (2N1613) [29] , 1960 októberében pedig bejelentette a mesa tranzisztorok teljes megszüntetését [30] . Az 1960-as évek közepére a planáris eljárás vált a tranzisztorok gyártásának fő módszerévé és a monolitikus integrált áramkörök gyártásának egyetlen lehetőségévé [31] .
Három alapvető probléma maradt az integrált áramkör létrehozása felé vezető úton. Ezeket a legvilágosabban a „funkcionális elektronika” támogatója, Thorkle Walmark fogalmazta meg 1958-ban [32] :
Ennek a három problémának a tömeggyártásra alkalmas módon történő megoldása és a gyártás elindítása jelentette az integrált áramkör feltalálását . Mindhárom megoldás kombinációja - integráció, leválasztás és kapcsolatok - félvezető (sík és monolit) integrált áramkörként vált ismertté :
A félvezető IC olyan IC, amelyben az összes aktív és passzív elem (tranzisztorok, diódák, ellenállások stb.) közös egykristályos félvezető hordozón van kialakítva. Az elemek kölcsönös összekapcsolása a félvezető felületét védő szigetelőrétegre lerakott fémréteg segítségével történik. A félvezető anyagon áthaladó egyenáram kapcsolatának kizárása érdekében az áramkör minden elemét el kell szigetelni egymástól [33] .
Csak az integráció, az elkülönítés, az alkatrészek összekapcsolása és a síkbeli folyamat titkainak elsajátítása tette lehetővé a félvezető IC teljes értékű prototípusának létrehozását. A történelem úgy rendelkezett, hogy mindhárom döntésnek megvan a maga szerzője, és a találmányok szabadalmai három vállalat kezébe kerültek. Egyikük (Sprague Electric Company) nem mert integrált témát kidolgozni, a másik (Texas Instruments) tudatosan hiányos technológiai halmazra támaszkodott, és egyedül a Fairchild Semiconductor, minden szükségeset kombinálva került közel a monolit IC-k sorozatgyártásához. .
| Feltalálói szabadalom tulajdonosa |
Szabadalmi bejelentés dátuma Amerikai szabadalom száma |
A találmány tárgya és értelme |
|---|---|---|
| Jack Kilby Texas Instruments |
1959. február 6. (vitatható) 3 138 743 |
Eljárás több aktív és passzív komponens kialakítására egy félvezető chipen. Az integráció elvének első gyakorlati megvalósítása. |
| Kurt Lehovec Sprague Electric Company |
1959. április 22. 3 029 366 |
Pn-átmenet leválasztása . Az első gyakorlati megoldás az IC komponensek leválasztásának problémájára. |
| Robert Noyce Fairchild félvezető |
1959. július 30. 2 981 877 |
Az IC alkatrészek csatlakoztatásának módja (alumínium bevonat). Az első gyakorlati megoldás az IC alkatrészek csatlakoztatásának problémájára. A kapcsolatok létrehozásának fő módja az összes sík IC-ben. |
| Robert Noyce Fairchild félvezető |
1959. szeptember 11. 3.150.299 |
A pn átmenet izolálása egy síkbeli IC-ben. A sík IC-k leválasztási problémájának megoldása. A bipoláris tranzisztorok IC komponenseinek leválasztásának fő módszere. |
1958 májusában egy tapasztalt rádiótechnikus, a második világháborús veterán, Jack Kilby a Texas Instruments-hez (TI) érkezett [34] . A TI-nél végzett munka első hónapjaiban Kilbynek nem voltak konkrét feladatai – a „mikrominiatürizálás” általános irányába kellett munkát találnia [35] . Vagy valami radikálisan újat kellett volna kitalálnia, vagy a TI több millió dolláros és sikertelen katonai mikromodul projektjének fogaskerekévé kellett volna válnia [36] . 1958 nyarán, amikor a tanszéki személyzet nagy része szabadságra ment, Kilby három tézist fogalmazott meg az integrációról:
1958. augusztus 28-án Kilby összeállította a jövőbeli IC első elrendezését különálló, csomagolatlan alkatrészekből, és megkapta az engedélyt a kísérlet megismétlésére „monolitban” [36] . A TI technológiák lehetővé tették Kilby számára, hogy germánium (de nem szilícium) lapkában pn átmeneteken mesa tranzisztorokat, mesa diódákat, kondenzátorokat alakítson ki, és maga a lapka térfogati ellenállása is az ellenállások funkcióját töltötte be [36] . A szabványos TI lapka (25 mesa tranzisztorhoz való üres) mindössze 10 x 10 mm méretű volt. Kilby 10 mm x 1,6 mm-es lemezből vágott csíkokat használt, amelyek egy öt tranzisztorból álló sornak felelnek meg [38] (ebből Kilby legfeljebb kettőt használt). Szeptember 12-én Kilby bemutatta az első IC prototípust [36] - egy egytranzisztoros oszcillátort elosztott RC visszacsatoló áramkörrel, teljesen megismételve Johnson 1953-as szabadalmának [39] sémáját és gondolatát . Szeptember 19-én Kilby elkészítette a második prototípust, egy kéttranzisztoros flip- flopot [40] . Mindkét prototípus leírása (beleértve a Johnson szabadalmára való hivatkozást is) szerepel Kilby fő szabadalmi bejelentésében (US 3,138,743 [41] ).
1959 februárjában-májusában Kilby egy sor kérelmet nyújtott be kapcsolódó találmányokra, amelyeket a 3 072 832, 3 138 743, 3 138 744, 3 115 581, 3 261 081 amerikai egyesült államokbeli szabadalmak testesítettek meg [42] . A sorozatszámok eltérései a szabadalmak megadásának időpontjainak eltéréseiből adódnak. Az elsőt 1963. január 8-án adták ki a 3 072 832, az utolsónak 1966. július 19-én a 3 261 081 számú szabadalmat [42] . Arjun Saxena szerint a 3 138 743 számú kulcsszabadalom bejelentési dátuma vitatott. A közzétett szabadalomban és Kilby emlékirataiban [43] a dátum 1959. február 6., de ezt nem erősíti meg a Szövetségi Szabadalmi Hivatalhoz benyújtott kérelmek archívuma [44] . Lehetséges, hogy Kilby eredeti, később elveszett bejelentése valójában február 6-án kelt, de a legkorábbi fennmaradt bejelentés 1959. május 6-án érkezett be a Szabadalmi Hivatalhoz, ugyanazon a napon, mint a 3 072 832 és 3 138 744 szabadalommá vált bejelentések [44] . A TI egyébként 1959. március 6-án nyilvánosan bemutatta Kilby találmányát [45] .
Kilby egyik szabadalmi bejelentése sem oldotta meg az alkatrészek elkülönítésének és összekapcsolásának problémáját [46] . Az egyetlen izolációs eszköz egy légrés volt – a kristály teljes mélységében történő átvágás [46] . Kilby egyetlen eszköze az alkatrészek összekapcsolására az aranyhuzalos felületi szerelés volt [46] – ettől a Kilby áramkörei inkább hibridek , mint monolitok [47] . Kilby találmányának jelentősége más volt: Kilby elsőként bizonyította a gyakorlatban, hogy félvezető tömbben minden szükséges áramköri komponens kialakítható: aktív eszközök, ellenállások, kondenzátorok, sőt kis induktivitások is [46] .
Kereskedelmi forgalomba hozatali kísérlet1958 őszén a TI megkezdte Kilby még szabadalmazatlan ötletének értékesítését katonai ügyfelek számára [36] . Kilby javaslata ellentétes volt mind a légierő , mind az amerikai hadsereg elfogadott fejlesztési koncepcióival [48] . A Signal Corps és az amerikai haditengerészet elutasította a TI javaslatát, és a légierő fellángolt, hogy Kilby "szilárdtest-áramköre" ( eng. Solid Circuit ) beleillik-e a repülésben már elfogadott "molekuláris elektronikai" programba ( engl . Molekuláris elektronika ) [36 ] ? Ennek eredményeként 1959-ben a TI megrendelést kapott a légierőtől a soros IC-k prototípusainak fejlesztésére. Kilby benyújtásával ezeket a termékeket "funkcionális elektronikai blokkok"-nak ( angolulfunctional electronic block , rövidítve FEB , szleng feebs [49] ) nevezték el. Westinghouse kiegészítette a TI technológiát epitaxiával , és 1960 januárjában katonai parancsot kapott [50] .
1961 októberében a TI demonstrációs "molekuláris számítógépet" épített a légierő számára 587 Kilby áramkörök felhasználásával, amely a cég szerint 8500 különálló alkatrészt helyettesített [51] [52] . A TI mérnöke, Harvey Craigon egy 300 bit memóriát tartalmazó számítógépet valamivel több mint 100 cm3 térfogatba csomagolt [ 51] . 1961 decemberében az ügyfél elfogadta az első analóg eszközt, amelyet a "molekuláris" program részeként hoztak létre - egy fedélzeti rádiót [50] . A felhasznált IC-k legfeljebb 10-12 elemet tartalmaztak, a hozam rendkívül alacsony volt, a darabgyártás magas költsége pedig azt a véleményt adta a szakmai környezetben, hogy az analóg IC -k csak a repülőgépiparban indokoltak [53] . Ez az iparág azonban nem volt hajlandó "molekuláris elektronikát" helyezni a harci rakétákra a mesa tranzisztorok alacsony sugárzásállósága miatt [49] .
1960 áprilisában a TI bejelentette a Model 502 "polgári" multivibrátort , a világ első integrált áramkörét, amely a nyílt piacon elérhető [49] . A hirdetés azt állította, hogy a versenytársak "papír" ajánlataival ellentétben "az 502-es multivibrátor annyira valóságos, hogy van egy ára : 450 dollár darabonként 100 darabig, 300 dollár nagyobb megrendelés esetén." [54] Az 502-es eladások csak a 1961 nyarán, és az ár még magasabb volt [55] . Az 502 "majdnem" monolitikus volt, de a tranzisztorok egymástól való elválasztása és a csatlakozó vezetékek bevonása nélkül. A kapcsolási rajz (két tranzisztor, négy dióda, hat ellenállás és két kondenzátor) a hagyományos diszkrét kapcsolási elrendezést követte [56] . A fém-kerámia tok belsejében két kristályt helyeztek el - keskeny, körülbelül 5 mm hosszú szilíciumcsíkokat [56] . Az egyik kristályon bemeneti kondenzátorokat, a másodikon diffúziós mesa tranzisztorokat és mesa diódákat alakítottak ki [57] . A második kristály teste hat ellenállásként szolgált [57] . Ezen ellenállások közül négyet fizikailag elválasztottak a kristály testén lévő hosszirányú vágással [57] . A testlábakat közvetlenül a kristályok alsó felületére forrasztották, a fennmaradó elektromos csatlakozásokat (összesen tíz jumpert) aranyhuzallal készítették el [57] .
A TI menedzsmentjének a "molekuláris elektronika" iránti rajongása végül egy-két évvel a technológia terén Fairchild és Sylvania mögött hagyta a TI-t [51] . 1962-ben a TI, amely még nem kezdte meg a Kilby-áramkörök sorozatgyártását , átállt a ma már "közönséges" sík monolit IC-k gyártására.
1958 végén a Sprague Electric Company mérnök fizikusa, Kurt Lehovec részt vett egy szemináriumon Princetonban , ahol Thorkle Walmark felvázolta elképzelését a mikroelektronika alapvető problémáiról. Hazatérve Massachusettsbe , Legovets egyszerű megoldást talált arra a problémára, hogy a pn-csomóponttal ellátott chip-szigetelésen lévő alkatrészeket le kell választani [58] :
Köztudott, hogy a p-n átmenet nagy ellenállással rendelkezik, különösen akkor, ha a csomópontra lekapcsolási feszültséget kapcsolnak, vagy ha nincs előfeszítés. Ezért elegendő számú soros pn átmenet elhelyezésével két félvezető elem között lehetséges ezeknek az elemeknek bármilyen szükséges fokú elektromos leválasztása elérni. A legtöbb áramkörnél egy-három csomópont is elegendő... – Kurt Lehovec, 3 029 366 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalom [59]
Eredeti szöveg (angol)[ showelrejt] Jól ismert, hogy a pn átmenet nagy impedanciával rendelkezik az elektromos árammal szemben, különösen akkor, ha az úgynevezett blokkoló irányba van előfeszítve, vagy nincs előfeszítés. Ezért az ugyanarra a szeletre szerelt két alkatrész közötti elektromos szigetelés tetszőleges foka elérhető, ha kellően nagy számú pn átmenet van sorba kapcsolva két olyan félvezető tartomány között, amelyekre az említett komponensek össze vannak szerelve. A legtöbb áramkörhöz egy-három csomópont is elegendő...Ötletének tesztelésére Lehovec kihasználta a Sprague-ben elérhető technológiákat a csomópontokon termesztett tranzisztorok és az ötvözött tranzisztorok gyártására. A Legovets kísérleti áramköre, valamint a Kilby első áramköre egy lineáris, egydimenziós szerkezet volt - egy keskeny, 2,2 × 0,5 × 0,1 mm méretű rúd, amelyet keskeny n-típusú cellákra (a jövőbeli tranzisztorok alapjaira) osztottak. „csomagok” szigetelő pn-átmenetek [59] . A lemezben lévő rétegek és átmenetek olvadéknövekedéssel jöttek létre [59] . A réteg vezetőképességének típusát ( n-típusú vagy p-típusú ) a kristályhúzási sebesség határozta meg: lassú sebességgel p-típusú ( indiummal dúsított ) réteg keletkezett a kristályban, nagy sebességgel egy n- típusú réteg ( arzénnel dúsított ) [59] . Ezután indium gyöngyöket hegesztettek az ötvözött tranzisztorok lemezkollektoraira és emittereire [59] . Valamennyi elektromos bekötés kézzel, aranyhuzallal történt [59] .
Sprague vállalati háborúkkal elfoglalt vezetőségét nem érdekelte Lehovec találmánya. A vezetés hozzáállásán csalódott Lehovets önállóan, saját költségén szabadalmi bejelentést állított össze, 1959. április 22-én benyújtotta a szabadalmi hivatalhoz, majd két évre elhagyta az Egyesült Államokat. Lehovec önfelszámolása egy döntő pillanatban okot adott Gordon Moore -nak arra, hogy kijelentse, hogy „Legovec az integrált áramkör feltalálója csak a szabadalmi hivatal szemszögéből... Úgy gondolom, hogy a mérnöki közösség nem ismeri el őt feltalálóként az IC, mert nem tett mást, mint szabadalmat. Egy sikeres vállalkozásnak mindig sok apja van” [60] .
Robert Noyce döntése1959. január közepén két finom esemény történt a Fairchild Semiconductornál. Január 14-én Jean Ernie tájékoztatta Robert Noyce-t és John Ralls szabadalmi ügyvivőt síkbeli eljárásának legújabb verziójáról [61] [kb. 13] . Ernie feljegyzése szolgált alapul a síkbeli eljárás feltalálására vonatkozó szabadalmi bejelentéshez, amelyet 1959 májusában nyújtottak be, és amelyet a 3 025 589 (maga a síkbeli eljárás) és a 3 064 167 (síktranzisztor) amerikai egyesült államokbeli szabadalmak tartalmaznak [kb. 14] . 1959. január 20-án a Fairchild vezetősége találkozott az Atlas repülési számítógép-tervezőjével, Edward Keonjiannal , hogy megvitassák a hibrid digitális összeadó IC-k közös fejlesztését Keonjian számítógépéhez . Valószínűleg ezek az események késztették Robert Noyce-t arra, hogy visszatérjen az integráció gondolatához [63] .
1959. január 23-án Noyce papírra vetette a planáris integrált áramkörről alkotott elképzelését, lényegében Kilby és Lehovec ötleteit "újra feltalálta" Ernie síkbeli folyamata alapján [64] . Noyce 1976-ban azt állította, hogy 1959 januárjában nem tudott Lehovec munkásságáról [65] . Noyce életrajzírója, Leslie Berlin szerint [kb. 1] , éppen ellenkezőleg, Noyce Lehovets [66] munkájára támaszkodott .
Példaként Noyce egy diódatömb integrált összeadó felépítését írta le, ugyanazt az áramkört, amelyet Keondzhannal tárgyalt [64] [67] . Ennek a feltételezett áramkörnek a tranzisztorait, diódáit és ellenállásait pn átmenet választja el egymástól, de Noyce megoldása alapvetően különbözött Lehovec megoldásától. Noyce szerint az áramkör gyártását egy vékony, nagy ellenállású natív (adalékolatlan) szilíciumlappal kellett volna kezdeni, amelyet védőoxidréteggel vontak be [68] . Az első fotolitográfia során ebben a rétegben nyitották meg a leendő izolált eszközöknek megfelelő ablakokat, majd a szennyeződések diffúziójával kis ellenállású "kutak" keletkeztek a lemez teljes vastagságában [68] . A kutak belsejében „hétköznapi” síkbeli eszközöket alakítottak ki [68] . Noyce megközelítése alapvetően különbözött Lehovets megközelítésétől abban, hogy lehetővé tette kétdimenziós struktúrák létrehozását potenciálisan korlátlan számú eszközzel egy chipen.
Miután leírta elképzeléseit, Noyce néhány hónapra felhagyott az integráció témájával. Maga Noyce szerint is volt elég más, fontosabb tennivaló a küszködő társaságban, Ernie síkbeli folyamata pedig csak papíron létezett [69] . 1959 márciusában a planáris folyamat valósággá vált, ugyanakkor a cégben vezetési válság tört ki: Ed Baldwin vezérigazgató és egy csoport technológus versenytársakhoz távozott, helyére Noyce-t nevezték ki [70] . Noyce azonban márciusban tért vissza az integráció témájához. Ennek oka az egyik változat szerint a TI sajtótájékoztatója Ernie találmányáról, a másik szerint a Fairchild szabadalmi ügyvivők ajánlása, hogy "találjanak ki új alkalmazásokat" Ernie síkbeli eljárására [71] . A bejelentés benyújtása hat hónapig tartott, és kiderült, hogy Noyce késett: az Egyesült Államok Szabadalmi Hivatala elutasította, mivel ekkorra már elfogadta Lehovec kérelmét [72] . Noyce-nak fel kellett adnia kérelmének számos rendelkezésével kapcsolatos jogait, de végül bebizonyította a tisztviselők számára javaslata független értékét, és 1964-ben 3 150 299 amerikai szabadalmat kapott a "Semiconductor Circuit with Isolators" és 3 117 260 szabadalmat a "Komplexusok Félvezető eszközök" [73] [68] .
Egy másik probléma, amelyet Noyce megoldott 1959 januárjában és márciusában, a csatlakozási probléma volt. Noyce kezdettől fogva egy kereskedelmi termék létrehozására összpontosított [74] , és a vegyületek problémájának megoldása nélkül a sorozatgyártás lehetetlen volt [75] . Noyce szerint megszületett a fémezési rétegen keresztüli kapcsolatok feltalálása
nem muszájból, hanem lustaságból... elkerülendő az alkatrészek manuális csatlakoztatását [76]
Noyce ötlete az „ áruló nyolcas ” munkatársai szemszögéből magától értetődő volt: természetesen a passziváló oxidréteg természetes gátat képez a kristály és a fémréteg között [77] . Turner Hastie szerint, aki Kilbyvel és Noyce-szal is együtt dolgozott, Noyce azt tervezte, hogy a Fairchild mikroelektronikai szabadalmait a licenciavevők széles köre számára elérhetővé teszi, ahogy a Bell Labs 1951-1952-ben mindenki számára megnyitotta a tranzisztortechnológiát [78] .
A fémezés feltalálása iránti kérelmet 1959. július 30-án nyújtották be a Szabadalmi Hivatalhoz, és (ellentétben a pn-csatlakozás szigetelésére vonatkozó kérelemmel) minden panasz nélkül letette a szabadalmi vizsgát - a 2 981 877 számú amerikai szabadalmat 1961. április 25-én adták ki Noyce számára. . A szabadalom szerint Noyce találmányának lényege egyrészt a fémezési réteget a félvezető tömbtől elválasztó oxidréteg megőrzésében (kivéve azokat az érintkezési ablakokat, amelyekben a fémezés a félvezetőt érintette), másodsorban a lerakásban ( deposition ) a fémezési réteget az oxid tetején oly módon, hogy a fém szilárdan kötődjön ( angol adherent ) az oxidhoz. A fém felvitelének módja még nem volt ismert. Noyce csak példákat hozott a lehetséges, de nem bizonyított technológiákra: vagy az alumínium vákuumból történő szelektív leválasztása sablonon keresztül, vagy egy folytonos réteg felhordása, majd az illesztési mintázat fotolitográfiája és a felesleges fém maratása. Arjun Saxena szerint Noyce szabadalma minden hiányossága ellenére pontosan tükrözi a mikroelektronikai technológia alapjait : így készülnek a modern IC-k, vagy valami ehhez hasonló [79] .
Valószínűleg Kilby is hasonló megoldáson gondolkodott: szabadalma egy lehetséges, de még nem megvalósított fémezési rétegen keresztüli csatlakozási módszert említ. Kilby azonban a különböző fémek (alumínium, réz , antimonnal ötvözött arany ) vastagrétegű rétegeinek alkalmazását helyezte előtérbe , és az elektronikai technológiákban szokásos szilícium-dioxid helyett a szilícium-monoxid használatát javasolta . Egyik ötlet sem vált be a gyakorlatban, és nem kompatibilis a félvezető IC modern definíciójával [80] .
1959 augusztusában Noyce munkacsoportot alapított a Fairchildnél az integrált áramkörök tervezésére [81] . 1960. május 26-án ez a csoport Jay Last vezetésével megalkotta az első kísérleti négytranzisztoros sík integrált áramkört [82] . Ez a prototípus azonban nem volt monolitikus – két tranzisztorpárt a kristály fizikai levágásával [82] elkülönítettek egymástól a Last szabadalma [83] szerint . A gyártás kezdeti szakaszai megismételték Ernie szokásos "tranzisztoros" síkbeli folyamatát [84] . Ezután egy 80 mikron vastag kristályt az elülső oldalával egy üveghordozóra ragasztottak, és a hátoldalról további fotolitográfiát végeztek az elválasztó horony mintázatáról [84] . A mélymaratással a kristályt teljes vastagságában az elülső oxidrétegig vágták [84] . A hátoldalt epoxigyantával töltötték ki, és amikor megszilárdult, az áramkört leválasztották az üveghordozóról [84] .
1960 augusztusában a Last elindított egy második prototípust, ezúttal a Noyce-féle pn-átmenet izolációt használva [82] . Robert Norman egy négy tranzisztoros és öt ellenállásos flip-flop áramkört hibázott, Easy Haas és Lionel Kuttner pedig kifejlesztette a bór diffúziós műveletet , amely szigetelő csomópontokat képez [82] . Az első működő minta 1960. szeptember 27-én készült el és tesztelték – ez volt az első teljes értékű félvezető (sík és monolit) integrált áramkör [82] .
A Fairchild Semiconductor nem tudta megfelelően kezelni az elért eredményeket. A cég marketingért felelős alelnöke azzal vádolta Last-ot, hogy visszaélt a cég pénzével, és követelte az "integrált" projekt leállítását . 1961 januárjában Last, Ernie és Treacherous Eight Kleiner és Roberts elhagyta a Fairchildot, hogy átvegyék az Amelcót . David Allison, Lionel Kuttner és más technológusok megalapították a Fairchild közvetlen versenytársát , a Signeticset .
A vezető fizikusok és technológusok távozása ellenére Fairchild 1961 márciusában bejelentette a Micrologic sorozat első kereskedelmi IC-inek kiadását, majd egy egész évet töltött a logikai IC -k családjának létrehozásával [82] , mire a versenytársak is elsajátították a hasonló IC-k gyártása. A Kilby integrált áramköreit elhagyó TI 51-es sorozatú planáris IC-kre kapott szerződést bolygóközi műholdakhoz, később pedig Minuteman ballisztikus rakétákra [ 52 ] . Az Apollo űrszonda fedélzeti számítógépes IC -it a Fairchildben fejlesztették ki, de a Raytheon és a Philco Ford [87] megkapta a legtöbb állami megrendelést a gyártásukra . Minden Apollo számítógép körülbelül 5000 szabványos logikai IC-t tartalmazott [88] , és e számítógépek gyártása során a katonai minőségű IC-k ára 1000 dollárról darabonként 20-30 dollárra csökkent – így a NASA és a Pentagon megteremtette a terepet egy polgári IC piac [89] .
A Fairchild és TI IC-k első sorozatának ellenállás-tranzisztor logikája érzékenynek bizonyult az elektromágneses interferenciára, és 1964-ben mindkét cég áttért az 53-as és 930-as család dióda-tranzisztor logikájára [90] . A Signetics már 1962-ben kiadta az Utilogic dióda-tranzisztor családot, de a bővítéssel lemaradt a Fairchild és a TI mögött [91] . 1961-1965 között a Fairchild lett a vezető az eladott IC-k számában, de bevétel tekintetében a TI megelőzte (1964-ben az IC-piac 32%-a, szemben a Fairchild 18%-ával) [90] .
Az említett sorozat összes logikai IC-je szó szerint szabványos komponensekből épült fel, amelyek méretét és konfigurációját a technológiai folyamat szabta meg. Azok az áramkörmérnökök, akik egy adott családba tartozó logikai IC-ket terveztek, ugyanazokkal a tipikus diódákkal és tranzisztorokkal működtek [92] . Egy új tervezési megközelítést - a tranzisztorok különböző konfigurációinak felhasználását egy IC-ben az áramkörben betöltött funkcióiktól függően - először a Sylvania fejlesztője, Tom Longo javasolta 1961-1962-ben. 1962 végén a Sylvania piacra dobta a Longo első tranzisztor-tranzisztor logika (TTL) családját, amely történelmileg az első olyan integrált logika volt, amelynek sikerült tartósan megvívnia a lábát a piacon [93] . Az analóg áramkörökben a Fairchild műveleti erősítők tervezője, Bob Widlar [94] 1964-1965-ben egy ilyen szintű áttörést ért el .
1959 és 1961 között, amikor a TI és a Westinghouse párhuzamosan az űrhajózási „molekuláris elektronikán” dolgozott, a TI vezetése könnyedén vette a versenyt. 1962-ben a hozzáállás megváltozott, és a TI kegyetlenül üldözni kezdte szabadalmainak valódi és állítólagos bitorlóit. A vállalat beceneve " The Dallas jogi cég " [95] és "Semiconductor cowboys" [ 96 ] volt . TI tisztességtelen cselekedetei sok későbbi utánzó modelljévé váltak [97] . Az 1960-as évek körülményei között azonban a TI perei nem sérthették jelentősen a versenytársakat – az iparág úgy fejlődött, hogy nem figyelt a szabadalmi vitákra [98] .
T.I. vs. Westinghouse . 1962-1963-ban, amikor a TI és a Westinghouse a piaci nyomás hatására síkbeli folyamatra tért át, a Westinghouse mérnöke, Hong-Chan Ling feltalálta az oldaltranzisztort [99] . Egy hagyományos síkbeli eljárásban minden tranzisztor azonos típusú vezetőképességgel rendelkezik (általában NPN), és Lin megoldása lehetővé tette PNP típusú tranzisztorok létrehozását ugyanazon a chipen [99] . Azok a katonai parancsok, amelyekkel a TI már számolt, Westinghouse-ba került – és a TI pert indított korábbi partnerei ellen [100] . Az ügyet peren kívül rendezték [100] .
T.I. kontra Sprague . 1962. április 10-én Kurt Lehovec szabadalmat kapott a pn-csomópont-szigetelés találmányára. Közvetlenül a szabadalom közzététele után a TI azt állította, hogy Lehovec szabadalma sérti Jack Kilby és TI jogait [101] . A TI szerint Kilby 1959-es szabadalmi bejelentéseiben már minden elszigetelési problémát megoldottak [101] . A Sprague alapítója, Robert Sprague előre elveszettnek ítélte az ügyet, és fel akarta adni a szabadalomhoz fűződő jogokat, de Lehovets meggyőzte a cég vezetőségét és az ügyvédeket, hogy igaza van [101] . Négy évvel később a TI választottbírósági tárgyalást rendezett Dallasban, Kilby találmányainak vizuális bemutatásával és szakértői előadásokkal [102] . Lehovets meggyőzően tudta bizonyítani, hogy Kilby munkái nem tartalmaztak említést az alkatrészek elkülönítéséről, és 1966 áprilisában a szabadalmi választottbíróság Legovetsnek ítélte elsőbbséget a találmányban [103] .
Raytheon vs. Fairchild . 1962. május 20-án Jean Ernie (aki ekkor már elhagyta Fairchildot) megkapta az első szabadalmat a síktechnológia feltalálására [104] . Raytheon úgy vélte, hogy Ernie szabadalma megismétli Raytheon Jules Andrews szabadalmának főbb rendelkezéseit, és beperelte Fairchildet [105] . A külső hasonlóság (fotolitográfia, diffúzió, maratás) mellett az Andrews-eljárásnak volt egy alapvető hátránya: minden diffúzió után biztosította az oxidréteg teljes eltávolítását, míg az Ernie-eljárás során a "piszkos" oxid megmaradt [105] . Raytheon hamar rájött, hogy lehetetlen nyerni a bíróságon. A vállalat visszavonta a keresetet, és engedélyt szerzett a Fairchildtől Ernie eljárására [105] .
Hughes vs. Fairchild . A Hughes Aircraft beperelte Fairchildet, azt állítva, hogy a Hughes-kutatók ugyanazokra a következtetésekre jutottak, mint Ernie, és ezt Ernie előtt tették [105] . Hughes álláspontjának a Fairchild ügyvédei szerint esélye sem volt a bíróságon, de a pereskedés évekig eltart, ami alatt Fairchild nem tudna legálisan eladni az Ernie eljárására vonatkozó licenceket [105] . Fairchild úgy döntött, hogy peren kívül tárgyal Hughes-szal [105] . Hughes megszerezte Ernie tizenhét szabadalmi pontjának egyikének jogát, majd elcserélte azt Fairchild jövőbeni licencbevételének egy kis részére [105] .
T.I. vs. Fairchild . A TI fő csapása legnagyobb és technológiailag legfejlettebb versenytársára, a Fairchild Semiconductorra esett. A TI perei nem akadályozták meg a Fairchild saját gyártását, de megnehezítették a technológiájára vonatkozó licenceladást. 1965-re a Fairchild sík technológiája iparági szabvány lett, de Ernie és Noyce szabadalmait legfeljebb tíz gyártó engedélyezte . Az engedély nélküli termelésre akkor még nem voltak befolyási karok [98] . A TI maga is ugyanebben a helyzetben találta magát: legfontosabb eszköze - Kilby szabadalmai - nem termelt bevételt. 1964-ben a választottbíróság a vitatott szabadalmak öt kulcsfontosságú rendelkezése közül négyre TI-jogokat ítélt meg [106] . Mindkét vállalat a „mindent vagy semmit” elv alapján megtámadta a határozatot [107] . A pereskedés hosszú évekig folytatódhatott volna, ha nem a TI vereséget szenved a Sprague-val folytatott vitában 1966 áprilisában. A TI vezetése rájött, hogy a továbbiakban nem tudják a teljes mikroelektronikai szabadalomcsomagot a kezükbe gyűjteni, és elvesztette érdeklődését a konfliktus folytatása iránt [108] . 1966 nyarán [107] a TI és a Fairchild egyezséget kötött a szabadalmi jogok kölcsönös elismeréséről és a kulcsfontosságú szabadalmak keresztlicencéről, 1967-ben Sprague [108] csatlakozott hozzájuk .
Japán vs. Fairchild . Mind a Fairchild, mind a TI már az 1960-as évek elején megpróbálta beállítani a termelést Japánban, de a Japán Ipari és Kereskedelmi Minisztérium (MITI) heves ellenállásába ütközött [109] . 1962-ben a MITI megtiltotta a Fairchildnek, hogy egy már Japánban vásárolt gyárba fektessen be, a tapasztalatlan Noyce pedig a NEC -en keresztül próbált bejutni a japán piacra [109] . 1963-ban az NEC vezetése – állítólag a MITI nyomására – rendkívül kedvező engedélyezési feltételeket szerzett a Fairchildtől Japán számára, ami ezt követően bezárta a Fairchild azon képességét, hogy önállóan kereskedjen a japán piacon [110] . Noyce csak a megállapodás megkötése után tudta meg, hogy az NEC elnöke a MITI-bizottságot is vezeti, amely blokkolta a Fairchild üzleteit és nyomást gyakorolt az NEC -re .
Japán kontra T.I. A TI 1963-ban megpróbálta elindítani a termelést Japánban, mivel már negatív tapasztalatai voltak a NEC-vel és a Sony -val folytatott tárgyalások során [112] . A MITI két évig nem volt hajlandó végleges választ adni a TI kérelmére, és 1965-ben az USA visszavágott, és a TI szabadalmait sértő elektronikai termékek behozatalára vonatkozó embargóval fenyegette meg a japánokat [113] . A Sony 1966-ban, a Sharp 1967 -ben érte el a sikert [113] . A MITI felismerte a fenyegetést, és titokban elkezdte keresni a TI "általános partnerét" a japán vállalatoktól. A MITI ragaszkodott a TI és a Mitsubishi (a Sharp tulajdonosa) között már megkötött megállapodás felbomlásához , és rávette Akio Moritát , hogy kössön alkut a TI-vel "a japán ipar jövője érdekében" [114] . A titkos protokollok ellenére, amelyek az amerikaiaknak részesedést garantáltak a Sony-ban, az 1967-1968 közötti megállapodás rendkívül hátrányos volt a TI számára [115] . Csaknem harminc éven át a japán vállalatok IC-ket gyártottak anélkül, hogy jogdíjat fizettek volna a TI-nek, és csak 1989-ben ismerte el egy japán bíróság a TI jogait Kilby találmányára [116] . Ennek következtében az 1990-es években minden japán IC-gyártó kénytelen volt fizetni a TI-nek egy harminc éves szabadalmi megoldásért, vagy keresztlicenc-megállapodásokat kötni. 1993-ban a TI 520 millió dollárt keresett a licencdíjakból, és ennek a pénznek a nagy részét Japánban gyűjtötték [117] .
Az 1960-as évek szabadalmi háborúja során az amerikai sajtó és szakmai közösség felismerte, hogy az IC-feltalálók köre meglehetősen széles lehet. A Time-Life Books [118] gondozásában megjelent Golden Age of Entrepreneurship című könyvben négy embert neveztek meg feltalálóként: Kilbyt, Legovetst, Noyce-t és Ernie-t [119] . Sorab Gandhi The Theory and Practice of Microelectronics (1968) azt írta, hogy a Lehovec és Ernie szabadalom a félvezető technológia csúcspontja volt az 1950-es években, és megnyitotta az utat az IC-k tömeggyártása előtt [120] .
1966 októberében Kilby és Noyce megkapta a Franklin Institute Ballantyne-érmét "az integrált áramkörökhöz való hozzájárulásukért" [121] . Így kezdett kialakulni a kanonikus "két feltaláló változata". Kilby jelölése ellenérzéseket váltott ki a kortársak részéről, akik nem ismerték fel Kilby prototípusait „valódi” (félvezető) IC-nek [107] . Noyce jelölése még ellentmondásosabbnak tűnt: a mérnöki közösség jól ismerte Last, Moore, Ernie és más feltalálók, fizikusok és technológusok szerepét az első félvezető IC-k kifejlesztése mögött [107] . Azt is tudta, hogy Noyce, aki 1959 márciusában lett a Fairchild vezérigazgatója, nem vett részt közvetlenül az első IS létrehozásában [107] . Noyce ezt nem titkolta: szabadalmairól azt mondta, hogy „egy gyártási problémát oldottam meg. Nem próbáltam integrált áramkört készíteni." [122] .
Noyce életrajzírója, Leslie Berlin szerint Noyce kizárólag a TI-perek miatt lett "az integrált áramkör atyja" [107] . Megkérdőjelezve Noyce feltalálói prioritását, a TI „kinevezte” a teljes Fairchild fejlesztőcsapat egyedüli képviselőjévé [123] . Fairchild válaszul minden erőforrást mozgósított Noyce prioritásának megvédésére, és a vállalati PR [124] nehéztüzérsége akcióba lendült . Kilby személyesen vett részt a TI PR-kampányaiban, Noyce kevésbé volt látható, de sikeresen leváltotta Gordon Moore [125] . Az 1970-es évek közepére a TI, a Fairchild és az Intel PR által táplálva a „két feltalálós verziót” fogadták el egyedüli igazságként . Kilby és Lehovets között a szakmai folyóiratok oldalain kirobbant vita (1976-1978) nem változtatott a helyzeten. Ernie, Last, Lehovets feledésbe merült – nem álltak mögöttük nagyvállalatok, és ők maguk sem voltak hajlandók nyilvános vitákra [126] .
Az 1980-as évek tudományos cikkeiben a „mikroelektronika történetének rövid kurzusa” ezt a formát öltötte (példa a témát „Intel szemével” szemlélő szerzőkre):
Miközben a Fairchildnél dolgozott, Noyce megtervezte az integrált áramkört. Jack Kilby, a Texas Instruments-től néhány hónappal korábban Dallasban találta ki ugyanezt a koncepciót. 1959 júliusában Noyce szabadalmat nyújtott be integrált áramköri koncepciójára. A Texas Instruments beperelte Noyce-t és Fairchildet szabadalmai megsértése miatt, a per több évig húzódott. Ma általában Noyce-t és Kilbyt ismerik el az integrált áramkör társfeltalálóiként, bár csak Kilby került be a Feltalálók Hírességek Csarnokába. Bármi is volt, Noyce érdeme az integrált áramkör továbbfejlesztése , amely lehetővé tette a gyakorlatban történő használatát ...
Eredeti szöveg (angol)[ showelrejt] A Fairchildnél Noyce kifejlesztette az integrált áramkört. Ugyanezt a koncepciót néhány hónappal korábban Jack Kilby találta ki a dallasi Texas Instruments-től. 1959 júliusában Noyce szabadalmat nyújtott be az integrált áramkör koncepciójára. A Texas Instruments szabadalmi beavatkozás miatt pert indított Noyce és Fairchild ellen, és az ügy néhány évig elhúzódott. Ma Noyce-t és Kilbyt általában az integrált áramkör társfeltalálóinak tekintik, bár Kilby feltalálóként bekerült a Feltalálók Hírességek Csarnokába. Mindenesetre a Noyce nevéhez fűződik az integrált áramkör fejlesztése a mikroelektronika területén alkalmazott számos alkalmazáshoz. [127]1984-ben a "két feltaláló változatát" Thomas Reed könyve foglalta el " The Chip: How Two Americans Invented the Microchip and Launched a Revolution [128]] címmel . Reed könyvét többször is újranyomták, legutóbb 2008-ban [129] . Robert Wright, a The New York Times munkatársa kritizálta Reedet a találmányban részt vevő kisebb szereplőkről szóló hosszas leírásai miatt ,130 de Legovets és Last neve és munkája még csak nem is szerepel a könyvben. Reid tanácsadója, Jean Ernie csak a nagy Noyce tanácsadójaként szerepel a könyvben .
Az A Modern History of Computing (2003) szerzője és a Smithsonian Air and Space Museum kurátora, Paul Ceruzzi szintén a „két feltalálós verziót” visszhangozta azzal a figyelmeztetéssel, hogy „találmányuk... csak egy újabb lépés” a az 1950-es évek katonai miniatürizálási programjai által meghatározott irány [132] . A "többség véleményére" hivatkozva Cerruzzi Noyce azon döntését helyezte előtérbe, hogy Ernie síkbeli eljárását alkalmazza [133] . Ernie Ceruzzi szerint "kikövezte az utat" az IC-k tömeggyártása előtt, de nem szerepel az IC-feltalálók listáján [134] . Ceruzzi könyve nem foglalkozott az alkatrészek elkülönítésének feltalálásával.
2000-ben a Nobel-bizottság fizikai Nobel-díjat adományozott Zhores Alferovnak és Herbert Kroemernek „a nagyfrekvenciás és optoelektronikában használt félvezető heterostruktúrák kifejlesztéséért”, Jack Kilbynek pedig „az integrált áramkör feltalálásában nyújtott hozzájárulásáért” . ] . A statútum szerint a Nobel-díjat csak élőknek ítélik oda, így Robert Noyce posztumusz odaítélése lehetetlen volt (Noyce maga válaszolt a Nobel-díj kilátásaival kapcsolatos kérdésekre még életében: „A Nobelt nem találmányokért adják. dolgozni is.” [135] ). Nem ismert, hogy a Nobel-bizottság figyelembe vette -e a találmány további, 2000-ig fennmaradt társszerzőit, a bizottság döntéshozatali folyamata nem tartozik nyilvánosságra [136] . Arjun Saxena [kb. 3] kritikusan azzal érvelt, hogy Kilby hozzájárulása (ellentétben Alferov és Kroemer hozzájárulásával) tisztán mérnöki, feltalálói jellegű, és nem tartozik az alaptudományok területei közé – ezért Kilby díját Alfred Nobel akaratának megsértésével adták [137]. .
A „két feltaláló változatát” a 2010-es években továbbra is reprodukálja az amerikai sajtó [138] . Létezik egy olyan változat is, amelyben Kilbyt egyedül ismerik el a „fő forradalmárnak”, Noyce-t pedig „egy másik mérnök” szerepével ruházzák fel, aki továbbfejlesztette Kilby találmányát [139] . Fred Kaplan 1959: The Year That Changed Everything (2010) című népszerű könyvében , amely nyolc oldalon keresztül foglalkozik az IC feltalálásával 140] , a feltalálók listája egy vezetéknévre szűkül: Kilby. Kaplan szerint az IC-t "nem egy hatalmas fizikuscsapat találta ki, hanem egyetlen ember, egy magányos, és ráadásul nem egy fizikus, hanem egy mérnök". [141] Noyce neve csak a könyv végén található jegyzetekben szerepel: "Meg kell jegyezni, hogy a mikrochipnek véletlenül is volt egy társszerzője - Robert Noyce, aki 1959 januárjában előterjesztette verzióját, majd elhagyta - a TI 1959 márciusi bemutatójáig ... [142] Kaplan könyve nem említi sem Ernie-t, sem Lastot, sem azokat, akik Kilby Lathrop-pal és Barnes-szal dolgoztak [kb. 15] .
Az 1990-es évek végén és a 2000-es években számos könyv jelent meg az Egyesült Államokban a félvezetőipar történetéről, amelyek szerzői megpróbálták visszaállítani az IC feltalálásának teljes képét, és újragondolni a „két feltaláló változatát” . 1998-ban Michael Riordan és Lillian Hoddson kiadta a Crystal Fire : The Birth of the Information Age -t, amely részletesen bemutatta a Kilby találmányához vezető eseményeket és a történelemben részt vevők szerepét. Riordan és Hoddeson azonban befejezték Kilby találmányáról szóló könyvüket, és nem adtak kritikai elemzést a találmányról [143] . Leslie Berlin [kb. 1] Robert Noyce (2005) életrajzában részletesen megvizsgálta a találmányt a Fairchild-i események szemszögéből, és bírálta Kilby hozzájárulását: „A vezetékes kapcsolatok kizárták a tömeggyártást, és Kilby nem tudta ezt . Azonban a [prototípusa] még mindig... valami hasonló volt, mint egy integrált áramkör. [75]
2007-ben Bo Loek [kb. 2] kiadta a History of Semiconductor Engineering -et, amelyben teljes átdolgozást végzett a „két feltalálós verzióban”: „A történészek Jack Kilbynek és Robert Noyce-nak tulajdonították az IC feltalálását. Ebben a könyvben azt állítom, hogy a feltalálók köre sokkal szélesebb volt.” [144] . Loek áttekintette Ernie és Last hozzájárulását a Fairchild első félvezető IC-jéhez, és bírálta Kilby munkáját: „Kilby IC ötlete annyira nem volt praktikus, hogy még a TI is elvetette. Kilby szabadalma csak kényelmes és jövedelmező alkuként volt értékes. Ha Kilby nem a TI-nek, hanem bármely más cégnek dolgozott volna, az ötleteit egyáltalán nem szabadalmaztatták volna." [145]
2009-ben Arjun Saxena [kb. 3] kiadta az " Invention of Integrált áramkörök : elmondhatatlan fontos tények " című kiadványt, amelyben részletesen elemezte a Dummer, Johnson, Stewart, Kilby, Noyce, Legovets és Ernie találmányairól szóló okirati bizonyítékokat. Loeckhez hasonlóan Saxena is amellett érvelt, hogy „az uralkodó közvélemény [Kilby és Noyce kizárólagos szerepéről] immár négy évtizede téves… úgy tűnik, szinte mindenki a mikroelektronikában (beleértve a fizikusokat, vegyészeket, mérnököket és így tovább) elfogadta ezt a téves véleményt az egyetlen igazságnak - és nem tett semmit a helyzet javítására. [146]