반도체 집적 회로를 만들겠다는 생각은 초기에 레이더 연구에 종사하는 영국 과학자 다머가 내놓은 것이다. 그는 1952 년 5 월 발표한 한 논문에서 "트랜지스터의 출현과 반도체 방면의 연구 성과로 인해 연결선이 없는 단일 모양의 전자장치를 만들 수 있게 되었다" 고 밝혔다. 이 장치는 다층 절연 재료, 전도성 재료, 정류 재료 및 증폭 재료로 구성됩니다. 각 레이어의 일부를 제거하면 장치에 특정 전기적 기능이 있을 수 있습니다. "
다머의 상술한 생각은 매우 의미가 있지만, 아쉽게도 그 자신은 실천에 옮기지 못했다. 1950 년대 이후 군사공업과 항공우주공업이 급속히 발전함에 따라 다양한 기능이 강하고 기능이 복잡한 반도체 부품이 절실히 필요하며, 장치가 작을수록 좋기를 바란다.
사회적 요구의 자극으로 실리콘 밸리에 일찍 와서 전자업계를 개척한 젊은 마이크로전자 엔지니어들은 당연히 연구 목표를 겨냥했다. 그들은 단순히 함께 맞추는 것이 아니라, 새로운 형태로 트랜지스터와 일부 구성요소를 더 복잡한 회로로 결합하는 것을 상상한다. 이 회로를 집적 회로라고 합니다. 외관상으로는 작은 실리콘이기 때문에 사람들은 칩이라고도 부른다. 지금까지 이 칩은 각종 컴퓨터, 계산기, 각종 전기 설비 곳곳에서 볼 수 있다. 일찍이 제 2 차 세계 대전 당시, 세라믹 기판에 잉크 모양의 저항재와 은도금 금속판을 인쇄하여 저항기와 연결선의 조합체를 만들려고 시도했다. 인쇄 회로 기술의 발전과 트랜지스터의 발명은 집적 회로의 발명에 필요한 기술 준비를 하였다.
현재 세계 최초의 집적 회로는 미국 물리학자 킬비와 노이스가 1958 년 독립 연구에서 발명한 것으로 생각된다. 이 발명의 특허권을 확정하기 위해서 그들 회사 간에 장기적인 논쟁이 있었다. 따라서 각자의 발명 과정을 되돌아보는 것은 매우 흥미롭다.
킬비 1923 은 미국 미주리 주 제퍼슨에서 태어나 1947 은 일리노이 대학을 졸업하고 1950 은 위스콘신 대학에서 석사 학위를 받았습니다.
1958 년 5 월, 킬비는 텍사스 기기 회사에 입사한 지 불과 3 개월 만에 전자 장비의 소형화를 연구하도록 배정되었다. 당시 전자설비는 전자관을 사용했고, 나중에는 트랜지스터를 점차 사용했지만 부피가 크다.
국방부의 요구에 따르면, 키르비의 임무는 더 작은 구성요소와 정교한 배선을 사용하여 전자 장비를 더 작고, 더 작고, 민첩하게 만드는 방법을 연구하는 것이다.
올여름, kilby 의 모든 동료들이 휴가를 갔을 때, 그는 조용한 환경의 책상 앞에 앉아 소형화 문제에 대한 해결책을 고민했다. 그가 새로운 방법을 생각해 내기 전에, 그는 여러 차례 벽에 부딪쳤다. 나중에 그는 트랜지스터, 저항, 커패시턴스를 포함하여 필요한 모든 회로 구성 요소가 동일한 반도체 재료로 만들어질 수 있다는 것을 깨달았습니다. 이러한 회로 구성 요소는 서로 간섭하지 않고 독립적으로 작동하기 위해 절연되어야 합니다. 모든 회로 구성 요소는 반도체 칩의 기판 또는 그 근처에 용접되어 있으므로 첨단 반도체 기술을 사용하여 구성 요소 연결의 단락 회로에 대해 걱정할 필요 없이 회로를 서로 연결할 수 있습니다. 당시 킬비는 이 회로를 고체 회로 (현재 마이크로회로라고도 함) 라고 불렀다. 1958 년 9 월 키르비의 첫 회로' 위상 시프트 발진기' 가 성공했다.
노이스 1927 은 미국 아이오와 주의 한 작은 마을에서 태어났다. 그는 현실 세계에 대한 호기심으로 가득 찼다. 열두 살 때, 그와 둘째 형은 연이어 거대한 글라이더를 만들어 차 한 대를 조립했다. 그는 대학에서 물리학과 수학을 동시에 공부하고 트랜지스터와 그 응용에 관심이 많아 트랜지스터 방면에 탄탄한 이론적 토대를 마련했다. 1949 박사후 과정에 합격했지만, 나는 여전히 트랜지스터 기초 연구에 도움이 되는 과정을 선택해서, 학술 행사에서 쇼클리 등 트랜지스터 분야의 저명한 전문가를 만날 수 있는 기회를 갖게 되었다.
노이스는 1953 에서 박사 학위를 받은 후 소기업에서 일하는 것을 선호하며 월급이 매우 낮다. 그는 "작은 곳일수록 다방면의 단련을 받을 수 있어 역할을 하는 데 도움이 된다" 고 생각한다. 이렇게 하면 적당한 과제를 선택해서 연구할 수 있을 뿐만 아니라 기업가가 될 수 있다.
쇼클리 1955 실리콘 밸리에 쇼클리 반도체 회사를 설립했을 때 노이스는 초빙된 우수한 과학기술 인재 중 하나였다. 쇼클리 반도체 연구소 설립 첫해에 노이스와 그의 동료들은 쇼클리가 실리콘 트랜지스터에 초점을 맞추도록 장려하기 위해 최선을 다했지만 쇼클리는 4 층 다이오드 연구를 고수했다. 인식의 차이로 노이스는 1957 년 다른 7 명의 젊은이들과 함께 쇼클리를 떠나 비조 반도체 회사를 설립하여 실리콘 밸리 최초의 실리콘 트랜지스터 개발 회사가 되었다. 이런 의미에서, 노이스는 일찍 기업가가 되고 싶다는 소망이 정말로 실현되었다.
당시 비행조 반도체는 트랜지스터 생산에서 처음으로' 평면공예' 를 사용했다. 기술 업무는 당시 실리콘 밸리에서 가장 재능 있는 과학자 중 한 명인 Henny 가 주관했다. 그가 제시한 평면 공예 방법은 여러 가지 조치를 통해 실리콘 표면의 산화층을 가능한 한 많이 압착하여 평평한 모양으로 눌려 장치의 전극이 같은 평면에 놓이도록 하는 것이다. 따라서 트랜지스터의 전극 구조도를 미리 설계하여 사진제판으로 농축하면 3 차원 트랜지스터를 평면 트랜지스터로 만들 수 있다. 따라서 구조가 아무리 복잡하고 정교해도 트랜지스터는 이 평면 공정을 통해 작은 반도체 실리콘 조각에 압축할 수 있습니다.
평면 공예 방법의 도입으로 비조 과학자들의 생각이 확연히 밝아지자, 그들은 갑자기 흥미진진한 응용 전망을 보았다. 그들은 실리콘 한 개에 트랜지스터를 몇 개 넣을 수 있을 뿐만 아니라 실리콘 한 개에 수십 개, 수백 개, 심지어 수백만 개의 트랜지스터를 넣을 수 있다는 것을 깨달았다.
평면 기술은 집적 회로 제조에 빠르게 적용되었다. Flight Company 의 과학자들은 리소그래피 기술을 사용하여 실리콘 표면에 일정한 규칙에 따라 동일한 트랜지스터를 반복 배열할 수 있으며 이러한 트랜지스터는 서로 연결될 수 있음을 발견했습니다. 선동회사 부사장인 노이스 등은 집적 회로 제조를 위한 평면 기술 방법을 제안하고 세계 최초의 반도체 실리콘으로 만든 집적 회로 제조를 주재했다.
텍사스 기기의 Kilby 도 당연히 항공기 기술의 엄청난 가치를 인식하고 있다. 노이스 6 개월 전, 그는' 위상 시프트 발진기' 를 만들 때 전자회로를 게르마늄 칩에 배치한다는 생각을 성공적으로 실현했다. 하지만 노이스가 제조한 실리콘 집적 회로는 키르비에서 제조한 게르마늄 집적 회로보다 실용적이고 생산하기 쉽다.
그가 나중에 자신이 32 살 때 집적 회로를 발명했다는 것을 회상했을 때, 노이스는 유머러스하게 말했다. "내가 집적 회로를 발명한 것은 게으른 사람이기 때문이다." 당시 전선으로 전자 부품을 연결하는 것은 너무 번거롭다고 생각했다. 나는 간단할수록 좋기를 바란다. ""
키르비는 텍사스 기기 회사에서 집적 회로로 불리게 된' 솔리드 회로' 를 발명한 직후 회사 책임자의 관심을 받았다. 그들은 이 새로운 전자 장비의 중요성을 인식하고 널리 응용될 것이라고 예측했기 때문에 적극적으로 홍보해야 한다. (윌리엄 셰익스피어, 윈스턴, 전자기기, 전자기기, 전자기기, 전자기기, 전자기기, 전자기기, 전자기기명언)
1959 년 2 월, 킬비는 자신의' 솔리드 스테이트 회로' 에 대한 특허를 출원했다. 얼마 지나지 않아 텍사스 기구는 성냥개비보다 작은 반도체 고체 회로를 만들었다고 발표했다. 비조사의 노이스는 이전에도 평면 기술로 반도체 실리콘 집적 회로를 제조했지만 제때 특허를 신청하지 않았다. 7 월 1959 까지 노이스는 특허 출원 절차를 밟을 생각을 하지 않았지만, 키르비보다 6 개월 늦었다.
이후 두 회사는 집적 회로의 발명권에 대해 오랫동안 논쟁을 벌였다. Kirby Noyce 가 특허를 더 일찍 신청했기 때문이다. 킬비는 먼저 특허를 받았지만, 그의 디자인 아이디어는 실현되지 못했다. 노이스의 평면 기술은 나중에 마이크로 일렉트로닉스 혁명의 기초가 되었지만, 그는 킬비 이후에야 특허를 신청했는데, 하물며 이 기술은 그가 비조회사에서 혼자 발견하고 완성한 것이 아니다.
결국 법원은 집적 회로 발명 특허가 키르비, 집적 회로 상호 연결 기술의 핵심 특허가 노이스라고 판결했다. 196 1 부터 그들의 특허는 각 회사에 막대한 경제적 이익을 가져다 주었고, 둘 다 국내외 유명 마이크로일렉트로닉스 발명가이자 창시자가 되었으며, 미국 과학자와 기술자가 가장 모이기를 원하는' 발렌틴 훈장' 을 받았다.