Версия Нойса

Версия Нойса

Часто разные пути ведут к одним и тем же изобретениям. Нойс и его коллеги по Fairchild пришли к идее создания микрочипа с другой стороны. Все началось с того, что они столкнулись с неприятной проблемой: их транзисторы работали не очень хорошо. Многие выходили из строя, когда на них оседало даже небольшое количество пыли или они попадали под воздействие какого-нибудь газа. Ломались они и при резком встряхивании или толчке.

Джин Хорни — он тоже был из «вероломной восьмерки», работавшей в Fairchild, — вышел с оригинальным предложением. Поверхность кремниевого транзистора следует покрыть тонким слоем окиси кремния — как торт покрывают глазурью. Этот слой будет предохранять кремний. «Создание окисного слоя… на поверхности транзистора, — записал он в своей лабораторной тетради, — защитит переход, подвергающийся в противном случае воздействию загрязнения»^[341].

Назвали этот метод «планарная технология» из-за плоского слоя оксида на поверхности кремния. Однажды утром в январе 1959 года (после того, как Килби сформулировал свои предложения, но еще до того, как был получен патент или о них было объявлено), когда Хорни принимал душ, на него снизошло еще одно «озарение»: в этом защитном слое оксида можно сделать малюсенькие окошечки, чтобы примеси могли диффундировать в необходимые, точно определенные места, гарантируя требуемые полупроводниковые свойства. Нойсу понравилась идея «сделать транзистор внутри кокона». Он сравнил ее с «организацией операционной в джунглях: надо поместить пациента в пластиковый мешок, внутри которого и проводить операцию, и так избавиться от мошкары, слетающейся на рану»^[342].

Роль юристов, занимающихся патентами, состоит в том, что они должны защищать хорошие идеи. Но иногда случается, что они их стимулируют, чему примером служит планарная технология. Чтобы подготовить заявку, Нойс связался с Джоном Ролсом, юристом-патентоведом в Fairchild. А Ролс начал приставать к Хорни, Нойсу и их коллегам с вопросом: как планарную технологию можно использовать на практике? Ролс старался нащупать как можно больше возможностей использования этого устройства, чтобы все они попали в заявку на патент. Нойс вспоминает: «Ролс от нас все время требовал ответить: „Что еще можно с этим сделать, что еще должно быть защищено патентом?“»^[343]

Тогда идея Хорни сводилась только к созданию надежно работающего транзистора. Им еще не пришло в голову, что планарная технология с ее крошечными окошечками, которые можно протравить на одной кремниевой пластинке, позволяет разместить на ней большое количество транзисторов разных типов и другие элементы схемы. Но настойчивые вопросы Ролса заставили Нойса задуматься. Весь январь он вместе с Муром прикидывал разные возможности, рисовал что-то на доске в своем кабинете, а затем делал короткие записи в блокноте.

Сначала Нойс сообразил, что планарная технология позволяет избавиться от торчащих из транзистора проволочек. Вместо них на поверхности слоя окисла можно пропечатать небольшие медные линии. Это ускорит производство транзисторов и сделает их надежнее. Это натолкнуло Нойса на следующую мысль: если пропечатанные медные соединения можно использовать для связи разных мест одного транзистора, ими также можно связать несколько транзисторов, помещенных на одной и той же кремниевой пластинке. Планарная технология с ее окошечками позволяет вводить примеси так, что на одной кремниевой подложке можно разместить большое число транзисторов, а пропечатанные медные проволочки должны объединить их в микросхему. Он пошел в кабинет Мура и изобразил свое предложение на доске.

Про Нойса можно было сказать, что он словоохотливый сгусток энергии, а про Мура — хотя и молчаливый, но быстро ухватывающий главное звукоотражатель. Они хорошо подыгрывали друг другу. Следующий шаг сделать было легко: на одну пластину можно поместить разные элементы, сопротивления и конденсаторы. Нойс изобразил на доске Мура, как небольшой участочек чистого кремния заставить работать как сопротивление, а через несколько дней он нарисовал кремниевый конденсатор. Тонкие металлические линии, пропечатанные на поверхности оксида, могут объединить все эти элементы в микросхему. «Я не помню, чтобы было ощущение: вспыхнула лампочка, и все сразу стало ясно, — признавался Нойс. — Это больше походило на то, что ты каждый день говорил себе: „Ну хорошо, если я могу сделать это, то, наверное, можно сделать и то, а это ведет к тому, что можно сделать и следующее“. Так в конечном итоге ты вырабатываешь стратегию действий»^[344]. После этого приступа активности в январе 1959 года он сделал запись в своем журнале: «Было бы желательно изготавливать разнообразные устройства на одном кусочке кремния»^[345].

Нойс пришел к идее микрочипа независимо от Килби, но на несколько месяцев позже. И пришли они к ней разными путями. Килби пытался решить задачу преодоления тирании чисел, создав схему, где не надо было бы соединять друг с другом большое число элементов. Действия Нойса были продиктованы главным образом попыткой до конца использовать все скрытые возможности планарной технологии Хорни. Было еще одно более важное практическое различие: в версии Нойса не было массы спутанных, напоминающих паутину проволочек.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.