Ideen om at integrere mange standard elektroniske komponenter i en monolitisk halvlederkrystal blev først foreslået i 1952 af den britiske radioingeniør Jeffrey Dummer . Et år senere indgav Harvick Johnson den første patentansøgning nogensinde for en prototype integreret kredsløb (IC) . Gennemførelsen af disse forslag i disse år kunne ikke finde sted på grund af utilstrækkelig udvikling af teknologier .
I slutningen af 1958 og i første halvdel af 1959 skete et gennembrud i halvlederindustrien . Tre personer, der repræsenterede tre private amerikanske virksomheder, løste tre grundlæggende problemer, der forhindrede skabelsen af integrerede kredsløb . Jack Kilby fra Texas Instruments patenterede princippet om integration , skabte de første uperfekte IC-prototyper og bragte dem til serieproduktion . Kurt Lehovec fra Sprague Electric Company opfandt en metode til elektrisk isolering af komponenter dannet på en enkelt halvlederchip . Robert Noyce fra Fairchild Semiconductor opfandt en metode til elektrisk at forbinde IC-komponenter ( aluminiumsplettering ) [ ⇨ og foreslog en forbedret version af komponentisolering baseret på den nyeste planar-teknologi fra Jean Ernie . Den 27. september 1960 skabte Jay Lasts gruppe den første brugbare halvleder IC hos Fairchild Semiconductor baseret på ideerne fra Noyce og Ernie. Texas Instruments, som ejede patentet for Kilbys opfindelse, lancerede en patentkrig mod konkurrenter, som endte i 1966 med en teknologisk krydslicenseringsaftale [ ⇨ .
Der er ingen konsensus om, hvem der præcist er opfinderen af IP. Den amerikanske presse i 1960'erne anerkendte fire personer som opfinderne af IP: Kilby, Legovets, Noyce og Ernie. I 1970'erne blev listen over opfindere reduceret til to navne: Kilby og Noyce, og i populærlitteraturen - til et Kilby . Det var Kilby, der blev tildelt Nobelprisen i fysik i 2000 "for sit personlige bidrag til opfindelsen af det integrerede kredsløb" [1] . I det 21. århundrede var industrihistorikerne Leslie Berlin [ca. 1] , Bo Loek [ca. 2] , Arjun Saxena [ca. 3] vendte tilbage til det synspunkt, at kredsen af IC-opfindere var betydeligt bredere, og reviderede betydningen af Kilbys bidrag .
Under Anden Verdenskrig og i de første efterkrigsår dukkede tegn på et fænomen op i elektronikken, som i USA blev kaldt "the tyrany of numbers" ( eng. The tyranny of numbers ): individuelle prøver af ombord og computerudstyr nåede kompleksitetsloftet, efterfulgt af tab som følge af fejl og nedetid oversteg alle forventede fordele [2] . Hver Boeing B-29 (sat i drift i 1944) medbragte ifølge forskellige kilder fra tre hundrede til næsten tusinde vakuumrør og titusindvis af passive komponenter [ca. 4] . I stationære computere gik antallet af lamper i tusindvis, i ENIAC computeren (1946) var der mere end sytten tusinde [ca. 5] . Hver ekstra modstand , hver ekstra lodning forværrede pålideligheden og forlængede fejlfindingstiden [2] .
Traditionel elektronik befandt sig i en blindgyde: den yderligere komplikation af elektroniske enheder krævede en reduktion i antallet af deres komponenter.
Opfindelsen af transistoren , der blev offentliggjort i sommeren 1948, gav anledning til forventningen om en ny teknologisk revolution i samfundet i de udviklede lande [3] . Fantasister og journalister varslede den forestående fremkomst af " intelligente maskiner " og masserobotisering af alle aspekter af livet - fra komfuret til interplanetariske flyvninger [3] . Resultaterne af reel transistorisering viste sig at være meget mere beskedne. Udskiftning af vakuumrør med halvlederenheder gjorde det muligt at reducere størrelsen og strømforbruget af elektroniske enheder, men kunne ikke løse problemet med pålidelighed af komplekse systemer. Miniaturisering forværrede det delvist: den tætte pakning af komponenter på pladerne , der var nødvendige for at opnå acceptabel ydeevne, gjorde det vanskeligt at finde fejl og forværrede vedligeholdelsesevnen [2] . Pålideligheden af diskrete komponenter blev bragt til den teoretiske grænse i 1950'erne, men pålideligheden af forbindelser mellem komponenter ændrede sig ikke fundamentalt [4] . De mest komplekse systemer i begyndelsen af 1960'erne indeholdt op til 200 tusinde diskrete komponenter [4] - ikke meget mere end et rør ENIAC [ca. 5] .
Den 7. maj 1952 holdt den britiske radioingeniør Geoffrey Dummer en offentlig tale i Washington , hvori han formulerede ideen om integration:
Med fremkomsten af transistoren og med udviklingen af halvledere generelt, synes det muligt at skabe elektroniske enheder i et array [halvleder] uden brug af feltforbindelser. [Halvleder] blok kan være sammensat af ledende, isolerende, ensretter, forstærkende lag. De enkelte funktionelle komponenter [af disse lag] er forbundet med hinanden gennem udskæringer i de respektive lag.
Originaltekst (engelsk)[ Visskjule] Med fremkomsten af transistoren og arbejdet med halvledere generelt, synes det nu at være muligt at forestille sig elektronisk udstyr i en solid blok uden forbindelsesledninger. Blokken kan bestå af lag af isolerende, ledende, ensretter og forstærkende materialer, idet de elektriske funktioner forbindes ved at udskære områder af de forskellige lag. [5]Dummer, der senere blev berømt som "profeten for integrerede kredsløb" (men ikke deres opfinder!), forsøgte uden held at finde finansiering derhjemme. Det var først i 1956, at han var i stand til at lave en prototype af sin egen IC ved hjælp af smeltevækst-metoden; oplevelsen var mislykket [6] . I 1957 anerkendte det britiske forsvarsministerium endelig hans arbejde som lovende. Embedsmænd motiverede fejlen med de høje omkostninger og dårligere parametre end dem for diskrete enheder, parametrene for IC'er, der endnu ikke er blevet oprettet [7] . Udviklingen af elektronisk teknologi har koncentreret sig om USA.
I oktober 1952 indgav Bernard Oliver en patentansøgning på en metode til fremstilling af en sammensat transistor (en struktur af tre elektrisk koblede plane transistorer) på en fælles halvlederchip [8] [9] . I maj 1953 indgav Harvick Johnson en patentansøgning på en metode til dannelse af forskellige elektroniske komponenter i en lederkrystal - transistorer, modstande, klumpede og distribuerede kapacitanser [10] . Johnson beskrev tre mulige måder at fremstille en integreret enkelt-transistor oscillator på [10] . I alle varianter var kredsløbet en smal halvlederstang, i den ene ende af hvilken en legeret bipolær transistor var dannet [ca. 6] . Stanglegemet udførte funktionen af en kæde af elektrisk forbundne modstande [10] . Klumpede kapacitanser blev dannet ved fusion, mens distribuerede kapacitanser blev dannet i form af udvidede omvendte forspændte pn-forbindelser [10] . Det vides ikke, om Johnson var i stand til at føre sit forslag ud i livet, men seks år senere blev en af varianterne af Johnsons plan implementeret og patenteret af Jack Kilby [8] .
Store amerikanske virksomheder ( Bell Labs , IBM , RCA , General Electric ) ledte efter en løsning på problemet med "store tal" inden for tidstestet funktionel elektronik - udviklingen af diskrete komponenter (funktionelle enheder) med unikke fysiske egenskaber, der implementerer en givet funktion med et minimum antal body kit-komponenter [11] . I rørets æra gjorde denne tilgang det muligt effektivt at reducere antallet af kredsløbskomponenter på bekostning af dets hastighed. For eksempel bestod en hukommelsescelle baseret på typiske komponenter fra 1940'erne af to vakuumtrioder og omkring et dusin passive komponenter og fungerede ved clockfrekvenser op til 200 kHz [ca. 7] . En celle på trioder kunne erstattes af en enkelt aktiv komponent - en laveffektthyratron - med en belastningsmodstand og en indgangskapacitet, dog oversteg en sådan celles driftsfrekvens ikke nogle få kHz [ca. 8] . En 10-dages ringtæller kunne bygges på ti serieforbundne thyratroner [ ca. 8] , men det var muligt at bruge den eneste gasfyldte lampetæller - dekatronen (tællehastigheden er ca. titusinder af kHz [note 9] ). Hukommelseskatodestrålerør og kviksølvforsinkelseslinjer gjorde det muligt at lagre tusindvis af informationer [12] .
I 1952 udviklede Jewel Ebers på Bell Labs en eksperimentel solid-state analog af thyratronen - "fire-lags transistoren" eller tyristor [13] . William Shockley forenklede designet af tyristoren til en to-terminal "firelags diode" (dinistor) og fokuserede på at bringe dinistoren til industriel produktion [14] . Shockley håbede, at den nye enhed kunne erstatte de polariserede relæer på telefoncentraler [15] , men arbejdet påbegyndt i 1956 trak ud indtil 1960 [16] , pålideligheden af "Shockley-dioderne" viste sig at være uacceptabel lav, og Shockleys virksomhed faldt i forfald [ca. 10] . Telefonnetværk i USA og rundt om i verden foretrak modernisering baseret på reed - relæer kendt siden 1936 [15] [17] .
Samtidig med Shockley arbejdede ingeniører fra Bell Labs, IBM og RCA med tyristor-emnet. Ian Ross og David D'Azaro (Bell Labs) eksperimenterede med hukommelsesceller ("stepping celler") på tyristorer [18] . Joe Logue og Rick Dill (IBM) byggede tællere ved hjælp af unijunction transistorer [19] . Torkle Walmark og Harvick Johnson (RCA) har arbejdet med både tyristorer og FET'er [20] . Arbejdet i 1955-1958 med germanium -tyristorstrukturer gav ikke resultater. I marts 1958 annoncerede RCA for tidligt Walmark 10-bit skifteregister som "et nyt koncept inden for elektronisk teknologi", men faktiske germanium tyristorkredsløb var ubrugelige [20] . Først i sommeren 1959, efter annonceringen af opfindelserne af Kilby, Legovets og Ernie, præsenterede D'Azaro et brugbart siliciumskifteregister baseret på tyristorer. En d'Azaro-kredsløbschip (fire tyristorer) erstattede et kredsløb med otte transistorer, 26 dioder og 27 modstande. Arealet af hver tyristor var fra 0,2 til 0,4 mm 2 med en tykkelse på omkring 0,1 mm, kredsløbselementerne blev isoleret ved at ætse dybe riller [18] [21] .
Set fra tilhængere af funktionel elektronik, i halvleder-æraen, var deres tilgang særligt fordelagtig, da den tillod dem at omgå grundlæggende, men uløste problemer med halvlederteknologi [18] . Fejlene fra Shockley, Ross og Walmark beviste fejlen i denne tilgang: serieproduktionen af funktionelle enheder kunne først begynde efter fjernelse af teknologiske forhindringer [19] .
Tidlige serie transistorer blev udelukkende bygget af germanium . Det relativt lave smeltepunkt og relativt lave reaktivitet gjorde germanium til et bekvemt, fremstilleligt materiale. Den iboende ulempe ved germaniumtransistorer var et snævert driftstemperaturområde, så allerede i midten af 1950'erne vendte ingeniører tilbage til "ubekvem", men højtemperatur silicium . I sommeren 1954 dyrkede Gordon Teal den første siliciumtransistorstruktur hos Texas Instruments (TI), og i 1955 gik siliciumtransistorer i serie [22] . På samme tid, i 1954, offentliggjorde Fuller og Ditzenberger resultaterne af en grundlæggende undersøgelse af diffusionsprocessen i silicium , og Shockley foreslog at bruge Fuller diffusion til at danne pn-forbindelser med en given urenhedskoncentrationsprofil [23] .
I begyndelsen af 1955 opdagede Karl Frosch fra Bell Labs fænomenet våd oxidation af silicium , og i de næste to år bragte Frosch, Moll , Fuller og Holonyak det til masseproduktion [24] [25] . Opdagelsen, på grund af et utilsigtet brintglimt i en diffusionsovn, afslørede en anden fundamental fordel ved silicium i forhold til germanium [24] . I modsætning til germaniumoxider er "våd" siliciumdioxid en fysisk stærk og kemisk inert elektrisk isolator (Robert Noyce kaldte vådoxid "en af de fineste isolatorer, man kender til" [26] ). I 1957 foreslog Frosch at bruge oxidlaget som en litografisk maske i den selektive legering af silicium med tunge legeringselementer, men kom til den fejlagtige konklusion, at oxidet ikke forstyrrer diffusionen af fosfor . I 1959 beskrev Attala fænomenet passivering af pn-forbindelser med et oxidlag. Oxidet, der vokser over overgangen, beskytter det pålideligt mod ydre påvirkninger (passiverer) - både under produktion og i drift. Germaniumforbindelser med lignende egenskaber eksisterer simpelthen ikke.
Den 1. december 1957 foreslog Jean Ernie først en plan teknologi til fremstilling af bipolære transistorer. I Ernies plane proces gik alle transistorens pn-forbindelser til den øvre overflade af krystallen under et beskyttende oxidlag, hvilket burde have øget pålideligheden betydeligt. Men i 1957 blev Ernies forslag anset for at være teknisk umuligt [27] . For at skabe emitteren af en NPN-transistor skulle der udføres fosfordiffusion - men ifølge Froschs arbejde var fosfor- og oxidmasken uforenelige [27] . I begyndelsen af marts 1959 påpegede Chi-Tang Sa (Ernies tidligere kollega hos Shockley 's, som ikke var involveret i de Forræderiske Otte ) over for Ernie og Noyce fejlen i Froschs konklusioner [27] . Frosch brugte for tynde oxidlag og trak en generel konklusion ud fra et bestemt tilfælde [27] . Ca-forsøg ved årsskiftet 1957-1958 viste, at et tilstrækkeligt tykt oxidlag er i stand til at tilbageholde phosphoratomer [ca. 11] . Bevæbnet med denne viden producerede Ernie den 12. marts 1959 den første eksperimentelle plane transistor [28] , og den 1. maj 1959 indgav han en patentansøgning for opfindelsen af den plane proces [27] . I april 1960 lancerede Fairchild de første masseproducerede plane transistorer (2N1613) [29] , og i oktober 1960 annoncerede den fuldstændige eliminering af mesa-transistorer [30] . I midten af 1960'erne var den plane proces blevet den vigtigste måde at fremstille transistorer på og den eneste måde at fremstille monolitiske integrerede kredsløb [31] .
Tre grundlæggende problemer forblev på vejen til skabelsen af et integreret kredsløb. De blev tydeligst formuleret i 1958 af tilhængeren af "funktionel elektronik" Thorkle Walmark [32] :
Løsningen af disse tre problemer på måder, der er egnede til masseproduktion, og lanceringen af en sådan produktion, udgjorde opfindelsen af det integrerede kredsløb . Kombinationen af alle tre løsninger - integration, isolation og forbindelser - blev kendt som et halvleder (plan og monolitisk) integreret kredsløb :
En halvleder IC er en IC, hvor alle aktive og passive elementer (transistorer, dioder, modstande osv.) er dannet på et fælles enkrystal halvledersubstrat. Elementernes indbyrdes forbindelser udføres ved hjælp af et metalliseringslag afsat på et isolerende lag, der beskytter overfladen af halvlederen. For at udelukke forholdet mellem jævnstrøm gennem halvledermaterialet er alle elementer i kredsløbet isoleret fra hinanden [33] .
Kun beherskelse af hemmelighederne ved integration, isolering, forbindelse af komponenter og den plane proces gjorde det muligt at skabe en fuldgyldig prototype af en halvleder-IC. Historien dekreterede, at hver af de tre beslutninger havde sin egen forfatter, og patenterne for deres opfindelser endte i hænderne på tre selskaber. En af dem (Sprague Electric Company) turde ikke udvikle et integreret tema, den anden (Texas Instruments) var afhængig af et bevidst ufuldstændigt sæt teknologier, og kun Fairchild Semiconductor, der kombinerede alt nødvendigt, kom tæt på serieproduktionen af monolitiske IC'er .
| Inventor Patentholder |
Patentansøgningsdato U.S. Patent Number |
Genstand og betydning af opfindelsen |
|---|---|---|
| Jack Kilby Texas Instruments |
6. februar 1959 (diskutabel) 3.138.743 |
Fremgangsmåde til dannelse af en flerhed af aktive og passive komponenter på en halvlederchip. Den første praktiske implementering af princippet om integration. |
| Kurt Lehovec Sprague Electric Company |
22. april 1959 3.029.366 |
Isolation pn-kryds . Den første praktiske løsning på problemet med at isolere IC-komponenter. |
| Robert Noyce Fairchild Semiconductor |
30. juli 1959 2.981.877 |
Metode til tilslutning af IC-komponenter (aluminiumsplettering). Den første praktiske løsning på problemet med at forbinde IC-komponenter. Den vigtigste måde at skabe forbindelser i alle plane IC'er. |
| Robert Noyce Fairchild Semiconductor |
11. september 1959 3.150.299 |
Isolation pn junction i en plan IC. Løsning af isolationsproblemet for plane IC'er. Den vigtigste metode til isolering af IC-komponenter på bipolære transistorer. |
I maj 1958 kom en erfaren radiotekniker, 2. verdenskrigsveteran Jack Kilby til at arbejde hos Texas Instruments (TI) [34] . I de første måneder af arbejdet på TI havde Kilby ingen specifikke opgaver - han skulle finde sig et job i den generelle retning af "mikrominiaturisering" [35] . Han skulle enten have fundet på noget radikalt nyt eller blive et tandhjul i TI's multimillion-dollar og mislykkede militære mikromodulprojekt [36] . I sommeren 1958, da de fleste af hans afdelings personale tog på ferie, formulerede Kilby tre teser om integration:
Den 28. august 1958 samlede Kilby det første layout af den fremtidige IC fra diskrete, upakkede komponenter og fik grønt lys til at gentage eksperimentet "i en monolit" [36] . TI teknologier gjorde det muligt for Kilby at danne mesa transistorer, mesa dioder, kondensatorer på pn junctions i en germanium (men ikke silicium) wafer, og selve waferens volumenmodstand udførte funktionen som modstande [36] . Standard TI waferen (et emne til 25 mesa transistorer) havde en størrelse på kun 10 gange 10 mm. Kilby brugte 10 mm gange 1,6 mm strimler skåret fra en plade, svarende til en række af fem transistorer [38] (hvoraf Kilby ikke brugte mere end to). Den 12. september præsenterede Kilby den første prototype IC [36] - en enkelt-transistor oscillator med et distribueret RC-feedback-kredsløb, der fuldstændigt gentog skemaet og ideen fra Johnsons patent fra 1953 [39] . Den 19. september producerede Kilby den anden prototype, en to-transistor flip- flop [40] . Beskrivelser af begge prototyper (herunder en henvisning til Johnsons patent) er inkluderet i Kilbys hovedpatentansøgning (US patent nr. 3.138.743 [41] ).
I februar-maj 1959 indgav Kilby en række ansøgninger om relaterede opfindelser, som var inkorporeret i amerikanske patenter 3.072.832, 3.138.743, 3.138.744, 3.115.581, 3.261.081 [42] . Forskelle i serienumre skyldes forskelle i patenttildelingsdatoer. Den første, den 8. januar 1963, blev udstedt patent 3.072.832, den sidste den 19. juli 1966, patent 3.261.081 [42] . Indleveringsdatoen for nøglepatent 3.138.743 er omstridt, ifølge Arjun Saxena. I det offentliggjorte patent og i Kilbys erindringer [43] er datoen den 6. februar 1959, men dette er ikke bekræftet af arkivet over ansøgninger til Federal Patent Office [44] . Det er muligt, at Kilbys oprindelige ansøgning, der efterfølgende var tabt, faktisk var dateret den 6. februar, men den tidligste bevarede ansøgning blev modtaget af Patentstyrelsen den 6. maj 1959, samme dato som de ansøgninger, der blev til patenterne 3.072.832 og 3.138.744 [44] . I hvert fald præsenterede TI offentligt Kilbys opfindelse den 6. marts 1959 [45] .
Ingen af Kilbys patentansøgninger løste problemet med at isolere og forbinde komponenter [46] . Det eneste middel til isolation var et luftgab - et snit gennem hele krystallens dybde [46] . Kilbys eneste måde at forbinde komponenter på var overflademontering med guldtråd [46] - dette gjorde Kilbys kredsløb hybride snarere end monolitiske [47] . Betydningen af Kilbys opfindelse var anderledes: Kilby var den første til at bevise i praksis, at alle de nødvendige kredsløbskomponenter kan dannes i et halvlederarray: aktive enheder, modstande, kondensatorer og endda små induktanser [46] .
Forsøg på kommercialiseringI efteråret 1958 begyndte TI at markedsføre Kilbys endnu ikke patenterede idé til militærkunder [36] . Kilbys forslag var i modstrid med de accepterede udviklingskoncepter fra både luftvåbnet og den amerikanske hær [48] . Signal Corps og den amerikanske flåde afviste TI-forslaget, og luftvåbnet blussede op om, hvorvidt Kilbys "solid-state circuit" ( eng. Solid Circuit ) passer ind i det "molekylære elektronik"-program, der allerede er vedtaget i luftfarten ( eng . Molekylær elektronik ) [36 ] ? Som et resultat modtog TI i 1959 en ordre fra luftvåbnet om at udvikle prototyper af serielle IC'er. Med indsendelsen af Kilby blev disse produkter kaldt "funktionelle elektroniske blokke" ( engelsk functional electronic block , forkortet FEB , slangfeebs [49] ). Westinghouse supplerede TI-teknologien med epitaksi og modtog en militærordre i januar 1960 [50] .
I oktober 1961 byggede TI en demonstrations "molekylær computer" til luftvåbnet ved hjælp af 587 Kilby-kredsløb, der erstattede, hvad virksomheden sagde var 8.500 diskrete komponenter [51] [52] . TI-ingeniør Harvey Craigon pakkede en computer med 300 bits hukommelse i et volumen på lidt over 100 cm3 [ 51] . I december 1961 accepterede kunden den første analoge enhed skabt som en del af det "molekylære" program - en indbygget radio [50] . De brugte IC'er indeholdt ikke mere end 10-12 elementer, udbyttet var uoverkommeligt lavt, og de høje omkostninger ved stykproduktion gav anledning til en opfattelse i det professionelle miljø, at analoge IC'er kun kan retfærdiggøres i rumfartsindustrien [53] . Det var imidlertid denne industri, der nægtede at sætte "molekylær elektronik" på kampmissiler på grund af den lave strålingsmodstand af mesa-transistorer [49] .
I april 1960 annoncerede TI Model 502 "civile" multivibrator , verdens første integrerede kredsløb tilgængelig på det åbne marked [49] . Annoncen hævdede, at i modsætning til konkurrenternes "papir"-bud, "er 502 multivibratoren så ægte, at den har et prisskilt : $450 pr. styk for ordrer op til 100 styk, $300 for større ordrer" [54] 502-salget begyndte først i sommeren 1961, og prisen var endnu højere [55] . 502 var "næsten" monolitisk, men uden at isolere transistorerne fra hinanden og uden at plettere forbindelseslederne. Kredsløbsdiagrammet (to transistorer, fire dioder, seks modstande og to kondensatorer) fulgte det traditionelle diskrete kredsløbsdesign [56] . To krystaller blev placeret inde i den metalkeramiske kasse - smalle strimler af silicium omkring 5 mm lange [56] . Indgangskondensatorer blev dannet på den ene krystal, og diffusions-mesa-transistorer og mesa-dioder blev dannet på den anden [57] . Kroppen af den anden krystal tjente som seks modstande [57] . Fire af disse modstande var fysisk adskilt af langsgående snit i krystallens krop [57] . Kropsbenene blev loddet direkte til den nederste overflade af krystallerne, de resterende elektriske forbindelser (ti jumpere i alt) blev lavet med guldtråd [57] .
TI's ledelses fascination af "molekylær elektronik" førte til sidst TI til et eller to år bagud i forhold til Fairchild og Sylvania med hensyn til teknologi [51] . I 1962 skiftede TI, som ikke var påbegyndt masseproduktion af Kilby-kredsløb, til produktionen af de nu "almindelige" plane monolitiske IC'er.
I slutningen af 1958 deltog Sprague Electric Companys ingeniørfysiker Kurt Lehovec i et seminar i Princeton , hvor Thorkle Walmark skitserede sin vision om mikroelektronikkens grundlæggende problemer. Da han vendte hjem til Massachusetts , fandt Legovets en simpel løsning på problemet med at isolere komponenter på en chip-isolering med et pn-kryds [58] :
Det er velkendt, at en p-n-forbindelse har en høj modstand, især når der påføres en afbrydelsesspænding til krydset, eller i fravær af forspænding. Ved at placere et tilstrækkeligt stort antal serie-pn-forbindelser mellem to halvlederelementer er det derfor muligt at opnå enhver påkrævet grad af elektrisk isolation af disse elementer. For de fleste kredsløb vil et til tre kryds være tilstrækkeligt... — Kurt Lehovec, US Patent 3.029.366 [59]
Originaltekst (engelsk)[ Visskjule] Det er velkendt, at en pn-forbindelse har en høj impedans over for elektrisk strøm, især hvis den er forspændt i den såkaldte blokeringsretning eller uden nogen forspænding. Derfor kan enhver ønsket grad af elektrisk isolering mellem to komponenter samlet på den samme skive opnås ved at have et tilstrækkeligt stort antal pn-forbindelser i serie mellem to halvledende områder, hvorpå nævnte komponenter er samlet. For de fleste kredsløb vil et til tre kryds være tilstrækkeligt...For at teste sin idé benyttede Lehovec sig af de teknologier, der var tilgængelige hos Sprague til produktion af transistorer dyrket på kryds og legerede transistorer. Det eksperimentelle kredsløb af Legovets, såvel som det første kredsløb i Kilby, var en lineær, endimensionel struktur - en smal stang, der måler 2,2 × 0,5 × 0,1 mm, opdelt i isolerede n-type celler (baser af fremtidige transistorer) efter smalle "pakker" isolerende pn-kryds [59] . Lag og overgange i pladen blev dannet ved smeltevækst [59] . Typen af lagledningsevne ( n-type eller p-type ) blev bestemt af krystaltrækhastigheden: ved en langsom hastighed blev et p-type lag (beriget med indium ) dannet i krystallen, ved høj hastighed, en n- typelag (beriget med arsen ) [59] . Derefter blev indiumperler svejset til pladesamlere og emittere af legerede transistorer [59] . Alle elektriske forbindelser blev lavet i hånden med guldtråd [59] .
Spragues ledelse, der var optaget af virksomhedskrige, var ikke interesseret i Lehovecs opfindelse. Frustreret over ledelsens holdning udarbejdede Lehovets uafhængigt på egen regning en patentansøgning, indgav den til patentkontoret den 22. april 1959 og forlod derefter USA i to år. Lehovecs selveliminering på et afgørende tidspunkt gav Gordon Moore grund til at hævde, at "Legovec er opfinderen af det integrerede kredsløb kun fra patentkontorets synspunkt ... Jeg tror, at ingeniørsamfundet ikke anerkender ham som opfinderen af IC, fordi han ikke gjorde andet end at ansøge om patent. En succesrig virksomhed har altid mange fædre” [60] .
Robert Noyces beslutningI midten af januar 1959 fandt to subtile begivenheder sted på Fairchild Semiconductor. Den 14. januar orienterede Jean Ernie Robert Noyce og patentadvokat John Ralls om den seneste version af hans planproces [61] [ca. 13] . Ernies notat tjente som grundlag for en patentansøgning for opfindelsen af den plane proces, indleveret i maj 1959 og inkorporeret i US patenterne 3.025.589 (selve den plane proces) og 3.064.167 (plan transistor) [ca. 14] . Den 20. januar 1959 mødtes Fairchild-ledelsen med Atlas flycomputerdesigner Edward Keonjian for at diskutere fælles udvikling af hybride digitale adder -IC'er til Keonjians computer . Sandsynligvis var det disse begivenheder, der fik Robert Noyce til at vende tilbage til ideen om integration [63] .
Den 23. januar 1959 satte Noyce sin vision om det plane integrerede kredsløb på papir, idet han i det væsentlige "genopfandt" Kilbys og Lehovecs ideer på grundlag af Ernies plane proces [64] . Noyce hævdede i 1976, at han i januar 1959 var uvidende om Lehovecs arbejde [65] . Ifølge Noyces biograf Leslie Berlin [ca. 1] , tværtimod stolede Noyce på Lehovets' værk [66] .
Som et eksempel beskrev Noyce konstruktionen af en integreret diode array adder, det samme kredsløb, som han diskuterede med Keondzhan [64] [67] . Transistorerne, dioder og modstande i dette hypotetiske kredsløb var isoleret fra hinanden af et pn-kryds, men Noyces løsning var fundamentalt forskellig fra Lehovecs. Produktionen af kredsløbet, begrundede Noyce, burde være begyndt med et emne af en tynd plade af højmodstandsdygtigt (udopet) silicium belagt med et beskyttende oxidlag [68] . I løbet af den første fotolitografi blev vinduer svarende til fremtidige isolerede enheder åbnet i dette lag, og derefter blev diffusionen af urenheder udført for at skabe lavmodstands "brønde" i hele pladens tykkelse [68] . Inde i brøndene blev der dannet "almindelige" plane anordninger [68] . Noyces tilgang adskilte sig fundamentalt fra Lehovets' tilgang, idet den tillod skabelsen af todimensionelle strukturer med et potentielt ubegrænset antal enheder på en chip.
Efter at have skrevet sine ideer ned, opgav Noyce emnet integration i flere måneder. Ifølge Noyce selv var der nok andre, vigtigere ting at gøre i det kæmpende selskab, og Ernies plane proces eksisterede kun på papiret [69] . I marts 1959 blev den plane proces en realitet, men samtidig brød en ledelseskrise ud i virksomheden: CEO Ed Baldwin og en gruppe teknologer tog afsted til konkurrenterne, og det blev Noyce, der blev udnævnt i hans sted [70] . Det var dog i marts, at Noyce vendte tilbage til temaet integration. Ifølge en version var årsagen til dette en TI-pressekonference om Ernies opfindelse, ifølge en anden anbefaling fra Fairchild-patentadvokater om at "opfinde nye applikationer" til Ernies plane proces [71] . Indleveringen af ansøgningen tog seks måneder, og det viste sig, at Noyce var forsinket: US Patent Office afviste ham, da det på det tidspunkt allerede havde accepteret Lehovecs ansøgning [72] . Noyce måtte opgive rettighederne til en række bestemmelser i sin ansøgning, men til sidst beviste han over for embedsmænd den uafhængige værdi af sit forslag og modtog i 1964 amerikanske patenter 3.150.299 for "Semiconductor Circuit with Isolators" og 3.117.260 for "Complexes of Halvlederenheder" [73] [68] .
Et andet problem løst af Noyce i januar og marts 1959 var forbindelsesproblemet. Noyce fokuserede lige fra begyndelsen på at skabe et kommercielt produkt [74] , og uden at løse problemet med forbindelser var serieproduktion umulig [75] . Ifølge Noyce blev opfindelsen af forbindelser gennem et metalliseringslag født
ikke af nødvendighed, men af dovenskab... for at undgå manuel tilslutning af komponenter [76]
Noyces idé var fra sine kollegers synspunkt i de " forræderiske otte " selvindlysende: selvfølgelig er det passiverende oxidlag en naturlig barriere mellem krystallen og metalliseringslaget [77] . Ifølge Turner Hastie, der arbejdede med både Kilby og Noyce, planlagde Noyce at gøre Fairchilds mikroelektroniske patenter tilgængelige for en lang række licenstagere, ligesom Bell Labs åbnede transistorteknologi for alle i 1951-1952 [78] .
Ansøgningen om opfindelsen af metallisering blev indsendt til patentkontoret den 30. juli 1959, og (i modsætning til ansøgningen om pn-junction isolering) bestod patenteksamenen uden nogen klager - US patent 2.981.877 blev udstedt til Noyce den 25. april 1961 . Ifølge patentet bestod essensen af Noyces opfindelse for det første i bevarelsen af oxidlaget, der adskiller metalliseringslaget fra halvlederarrayet (eksklusive kontaktvinduerne, hvor metalliseringen rørte halvlederen), og for det andet i aflejring ( aflejring ). ) af metalliseringslaget oven på oxidet på en sådan måde, at metallet er fast bundet ( engelsk adherent ) til oxidet. Metoden til at påføre metallet var endnu ikke kendt. Noyce gav kun eksempler på mulige, men ikke gennemprøvede teknologier: enten selektiv aflejring af aluminium fra et vakuum gennem en stencil, eller aflejring af et kontinuerligt lag, efterfulgt af fotolitografi af fugemønsteret og ætsning af overskydende metal. Ifølge Arjun Saxena afspejler Noyces patent, på trods af alle dets mangler, nøjagtigt det grundlæggende i mikroelektronisk teknologi : det er sådan moderne IC'er er lavet, eller noget i stil med dette [79] .
Det er sandsynligt, at Kilby også tænkte på en lignende løsning: hans patent nævner en mulig, men ikke implementeret, metode til at forbinde gennem et metalliseringslag. Kilby satte dog i første omgang anvendelsen af tykfilmlag af forskellige metaller (aluminium, kobber , guld legeret med antimon ), og i stedet for den sædvanlige siliciumdioxid i elektroniske teknologier anbefalede han at bruge siliciummonoxid . Ingen af ideerne fangede i praksis og er ikke forenelige med den moderne definition af en halvleder-IC [80] .
I august 1959 grundlagde Noyce en arbejdsgruppe på Fairchild for at designe integrerede kredsløb [81] . Den 26. maj 1960 skabte denne gruppe, ledet af Jay Last , det første eksperimentelle fire-transistor plane integrerede kredsløb [82] . Denne prototype var dog ikke monolitisk - to par af dens transistorer blev isoleret fra hinanden ved fysisk udskæring af krystallen [82] ifølge Lasts patent [83] . De indledende stadier af produktionen gentog Ernies sædvanlige "transistor" plane proces [84] . Derefter blev en 80 mikron tyk krystal limet med sin forside til et glassubstrat, og en yderligere fotolitografi af separationsrillemønsteret blev udført fra bagsiden [84] . Dyb ætsning skar krystallen gennem hele dens tykkelse til det forreste oxidlag [84] . Bagsiden var fyldt med epoxyharpiks, og da den satte sig, blev kredsløbet adskilt fra glassubstratet [84] .
I august 1960 startede Last en anden prototype, denne gang ved hjælp af Noyces pn-junction isolation [82] . Robert Norman debuggede et flip-flop-kredsløb med fire transistorer og fem modstande, og Easy Haas og Lionel Kuttner udviklede bor -diffusionsoperationen , som danner isolerende kryds [82] . Den første arbejdsprøve blev færdiggjort og testet den 27. september 1960 - dette var det første fuldgyldige halvleder (plan og monolitisk) integreret kredsløb [82] .
Fairchild Semiconductor har undladt at bortskaffe det, der er opnået, korrekt. Virksomhedens vicepræsident for marketing anklagede Last for at have misbrugt virksomhedens penge og krævede, at det "integrerede" projekt blev lukket ned . I januar 1961 forlod Last, Ernie og andre Treacherous Eight Kleiner og Roberts Fairchild for at overtage Amelco . David Allison, Lionel Kuttner og andre teknologer forlod for at grundlægge Fairchilds direkte konkurrent , Signetics .
På trods af førende fysikere og teknologers afgang annoncerede Fairchild udgivelsen af de første kommercielle IC'er i Micrologic-serien i marts 1961, og brugte derefter et helt år på at skabe en familie af logiske IC'er [82] , på hvilket tidspunkt konkurrenterne også havde mestret produktion af sammenlignelige IC'er. TI, som havde forladt Kilbys integrerede kredsløb, modtog en kontrakt på 51-serie planar IC'er til interplanetære satellitter og senere for Minuteman ballistiske missiler [ 52 ] . On-board computer IC'erne til Apollo rumfartøjet blev udviklet på Fairchild, men Raytheon og Philco Ford [87] modtog det meste af regeringens ordre til deres produktion . Hver Apollo-computer indeholdt omkring 5.000 standard logiske IC'er [88] , og under produktionen af disse computere faldt prisen på IC'er af militær kvalitet fra $1.000 til $20-30 stykket - således satte NASA og Pentagon scenen for fremkomsten af en civilt IC-marked [89] .
Modstand-transistor-logikken i den første serie af Fairchild- og TI-IC'er viste sig at være modtagelig for elektromagnetisk interferens, og i 1964 skiftede begge virksomheder til diode-transistor-logik i 53- og 930-familierne [90] . Signetics frigav Utilogic diode-transistor-familien allerede i 1962, men faldt bagud Fairchild og TI med udvidelsen [91] . Fairchild blev førende i antallet af solgte IC'er i 1961-1965, men TI var foran det med hensyn til omsætning (32% af IC-markedet i 1964 mod 18% for Fairchild) [90] .
Alle logiske IC'er i den nævnte serie blev bogstaveligt talt bygget af standardkomponenter , hvis størrelser og konfigurationer blev fastsat af den teknologiske proces. Kredsløbsingeniører, der designede logiske IC'er af en bestemt familie, drev med de samme typiske dioder og transistorer [92] . En ny designtilgang - ved hjælp af forskellige konfigurationer af transistorer i en IC afhængig af deres funktioner i kredsløbet - blev først foreslået af Sylvania-udvikleren Tom Longo i 1961-1962. I slutningen af 1962 lancerede Sylvania Longos første familie af transistor-transistor-logik (TTL), historisk set den første type integreret logik, der formåede at få permanent fodfæste på markedet [93] . Inden for analoge kredsløb blev et gennembrud på dette niveau lavet i 1964-1965 af designeren af Fairchild operationsforstærkere , Bob Widlar [94] .
Mellem 1959 og 1961, da TI og Westinghouse arbejdede med "molekylær elektronik" i luftfarten sideløbende, tog TI's ledelse let på konkurrencen. I 1962 ændrede holdningerne sig, og TI begyndte ondskabsfuldt at retsforfølge reelle og påståede krænkere af deres patenter. Selskabet fik tilnavnet " The Dallas advokatfirma " [95] og "Semiconductor cowboys" [ 96 ] . TI's uærlige handlinger blev en model for mange senere imitatorer [97] . Men under forholdene i 1960'erne kunne TI's retssager ikke skade konkurrenterne væsentligt - industrien udviklede sig uden at være opmærksom på patenttvister [98] .
T.I. mod Westinghouse . I 1962-1963, da TI og Westinghouse skiftede til en plan proces under markedspres, opfandt Westinghouse-ingeniøren Hong-Chan Ling sidetransistoren [99] . I en konventionel plan proces har alle transistorer den samme type ledningsevne (normalt NPN), og Lins løsning gjorde det muligt at skabe PNP-type transistorer på den samme chip [99] . Militære ordrer, som TI allerede havde regnet med, gik til Westinghouse - og TI anlagde en retssag mod tidligere partnere [100] . Sagen blev afgjort uden for retten [100] .
T.I. mod Sprague . Den 10. april 1962 modtog Kurt Lehovec patent på sin opfindelse af pn-junction isolation. Umiddelbart efter offentliggørelsen af patentet hævdede TI, at Lehovecs patent krænkede Jack Kilbys og TI's rettigheder [101] . Ifølge TI var alle isolationsproblemer allerede blevet løst i Kilbys patentansøgninger fra 1959 [101] . Grundlæggeren af Sprague, Robert Sprague, betragtede sagen som tabt på forhånd og ville opgive rettighederne til patentet, men Lehovets overbeviste virksomhedens ledelse og advokater om, at han havde ret [101] . Fire år senere var TI vært for en voldgiftshøring i Dallas med visuelle demonstrationer af Kilbys opfindelser og ekspertpræsentationer [102] . Lehovets var i stand til overbevisende at bevise, at Kilbys værker ikke indeholdt nogen omtale af isolering af komponenter, og i april 1966 tildelte en patentvoldgift Legovets prioritet i opfindelsen [103] .
Raytheon vs. Fairchild . Den 20. maj 1962 modtog Jean Ernie (som allerede havde forladt Fairchild på dette tidspunkt) det første patent på opfindelsen af planteknologi [104] . Raytheon mente, at Ernies patent gentog hovedbestemmelserne i Raytheons Jules Andrews patent, og sagsøgte Fairchild [105] . Med ekstern lighed (fotolitografi, diffusion, ætsning) havde Andrews-processen en grundlæggende ulempe: den sørgede for fuldstændig fjernelse af oxidlaget efter hver diffusion, mens det "beskidte" oxid blev bevaret i Ernie-processen [105] . Raytheon indså hurtigt, at det var umuligt at vinde i retten. Selskabet trak sagen tilbage og erhvervede en licens fra Fairchild til Ernies proces [105] .
Hughes vs. Fairchild . Hughes Aircraft sagsøgte Fairchild og hævdede, at Hughes-forskerne kom til de samme konklusioner som Ernie og gjorde det før Ernie [105] . Hughes' stilling havde ifølge Fairchilds advokater ingen chance i retten, men retssagen ville tage år, hvor Fairchild ikke ville være i stand til lovligt at sælge licenser til Ernies proces [105] . Fairchild valgte at forhandle med Hughes uden for retten [105] . Hughes opnåede rettighederne til et af Ernies sytten patentpunkter og byttede det derefter for en lille del af Fairchilds fremtidige licensindtægt [105] .
T.I. vs. Fairchild . TI's største slag faldt på dens største og mest teknologisk avancerede konkurrent, Fairchild Semiconductor. TI's retssager forhindrede ikke Fairchilds egen produktion, men gjorde det vanskeligt at sælge licenser til sin teknologi. I 1965 var Fairchilds planteknologi blevet industristandarden, men Ernie og Noyces patenter blev licenseret af højst ti producenter . Der var ingen indflydelse på ulicenseret produktion på det tidspunkt [98] . TI selv befandt sig i samme situation: dets vigtigste aktiv - Kilbys patenter - genererede ikke indtægter. I 1964 tildelte voldgift TI rettigheder til fire af de fem centrale bestemmelser i de anfægtede patenter [106] . Begge virksomheder, der handlede på et alt-eller-intet-grundlag, anfægtede beslutningen [107] . Retssagen kunne have fortsat i mange år, hvis ikke for TI's nederlag i en tvist med Sprague i april 1966. TI-ledelsen indså, at de ikke længere ville være i stand til at samle hele pakken af mikroelektroniske patenter i deres hænder, og mistede interessen for at fortsætte konflikten [108] . I sommeren 1966 [107] indgik TI og Fairchild en forligsaftale om gensidig anerkendelse af patentrettigheder og krydslicensering af nøglepatenter, i 1967 sluttede Sprague [108] sig til dem .
Japan mod Fairchild . Både Fairchild og TI forsøgte at etablere produktion i Japan allerede i begyndelsen af 1960'erne, men stødte på hård modstand fra det japanske industri- og handelsministerium (MITI) [109] . I 1962 forbød MITI Fairchild at investere i en fabrik, som den allerede havde købt i Japan, og den uerfarne Noyce forsøgte at komme ind på det japanske marked gennem NEC [109] . I 1963 opnåede NEC-ledelsen, som angiveligt handlede under pres fra MITI, fra Fairchild ekstremt gunstige licensbetingelser for Japan, hvilket efterfølgende lukkede Fairchilds mulighed for selvstændig handel på det japanske marked [110] . Det var først efter aftalen blev indgået, at Noyce erfarede, at NECs præsident også var formand for MITI-udvalget, der blokerede Fairchilds aftaler og lagde pres på NEC .
Japan vs. T.I. TI forsøgte at etablere produktion i Japan i 1963, efter at have allerede haft negative erfaringer med at forhandle med NEC og Sony [112] . MITI nægtede at give et endeligt svar på TI's ansøgning i to år, og i 1965 slog USA tilbage og truede japanerne med en embargo på import af elektronik, der krænkede TI's patenter [113] . Sony blev ramt i 1966, Sharp i 1967 [113] . MITI indså truslen og begyndte i al hemmelighed at lede efter TI's "generelle partner" fra japanske virksomheder. MITI insisterede på at bryde en allerede planlagt aftale mellem TI og Mitsubishi (ejer af Sharp) og overtalte Akio Morita til at indgå en aftale med TI "af hensyn til den japanske industris fremtid" [114] . På trods af hemmelige protokoller, der garanterede amerikanerne en andel i Sony, var aftalen fra 1967-1968 yderst ufordelagtig for TI [115] . I næsten tredive år producerede japanske virksomheder IC'er uden at betale royalties til TI, og det var først i 1989, at en japansk domstol anerkendte TI's rettigheder til Kilbys opfindelse [116] . Som en konsekvens heraf blev alle japanske IC-producenter i 1990'erne tvunget til at betale TI for en tredive år gammel patentløsning eller indgå krydslicensaftaler. I 1993 tjente TI 520 millioner dollars i licensafgifter, og de fleste af disse penge blev rejst i Japan [117] .
Under patentkrigen i 1960'erne erkendte den amerikanske presse og det professionelle samfund, at kredsen af IC-opfindere kunne være ret bred. I bogen Golden Age of Entrepreneurship , udgivet af Time-Life Books [118] , blev fire personer navngivet som opfindere: Kilby, Legovets, Noyce og Ernie [119] . Sorab Gandhi i The Theory and Practice of Microelectronics (1968) skrev, at Lehovec- og Ernie-patenterne var højdepunktet for halvlederteknologien i 1950'erne og banede vejen for masseproduktion af IC'er [120] .
I oktober 1966 blev Kilby og Noyce tildelt Franklin Institute 's Ballantyne Medal "for deres bidrag til integrerede kredsløb" [121] . Sådan begyndte den kanoniske "version af to opfindere" at tage form. Kilbys nominering fremkaldte indvendinger fra samtidige, som ikke anerkendte Kilbys prototyper som "rigtige" (halvleder) IC'er [107] . Noyces nominering virkede endnu mere kontroversiel: Ingeniørsamfundet var godt klar over rollen som Last, Moore, Ernie og andre opfindere, fysikere og teknologer bag udviklingen af de første halvleder-IC'er [107] . Den vidste også, at Noyce, der blev administrerende direktør for Fairchild i marts 1959, ikke var direkte involveret i skabelsen af det første IS [107] . Noyce lagde ikke skjul på dette: om hans patenter sagde han, at "Jeg løste et produktionsproblem. Jeg prøvede ikke at lave et integreret kredsløb." [122] .
Ifølge Noyces biograf Leslie Berlin blev Noyce "faderen til det integrerede kredsløb" udelukkende på grund af TI-sagerne [107] . TI udfordrede Noyces prioritet som opfinder og "udnævnte" ham til den eneste repræsentant for hele Fairchilds udviklingsteam [123] . Fairchild reagerede ved at mobilisere alle ressourcer for at forsvare Noyces prioritet, og det tunge artilleri af corporate PR [124] gik i gang . Kilby deltog personligt i TI's PR-kampagner, Noyce var mindre synlig, men han blev med succes erstattet af Gordon Moore [125] . I midten af 1970'erne, drevet af TI, Fairchild og Intel PR, blev "to-opfinderversionen" accepteret som den eneste sandhed . Udbruddet af kontrovers mellem Kilby og Lehovets på siderne af fagblade (1976-1978) ændrede ikke situationen. Ernie, Last, Lehovets blev glemt - der var ingen store virksomheder bag dem, og de selv var ikke tilbøjelige til offentlige stridigheder [126] .
I videnskabelige artikler fra 1980'erne tog "kortkurset i mikroelektronikkens historie" form (et eksempel på forfattere, der overvejede emnet "gennem Intels øjne"):
Mens han arbejdede for Fairchild, designede Noyce det integrerede kredsløb. Jack Kilby fra Texas Instruments havde opfundet det samme koncept et par måneder tidligere i Dallas. I juli 1959 indgav Noyce patent på sit integrerede kredsløbskoncept. Texas Instruments sagsøgte Noyce og Fairchild for krænkelse af deres patenter, en retssag, der trak ud i flere år. I dag er Noyce og Kilby som regel anerkendt som medopfindere af det integrerede kredsløb, selvom kun Kilby blev optaget i Inventors Hall of Fame. Uanset hvad det var, er Noyces fortjeneste forbedringen af det integrerede kredsløb, som gjorde det muligt at bruge det i praksis ...
Originaltekst (engelsk)[ Visskjule] Mens han var hos Fairchild, udviklede Noyce det integrerede kredsløb. Det samme koncept er blevet opfundet af Jack Kilby på Texas Instruments i Dallas et par måneder tidligere. I juli 1959 indgav Noyce patent på sin opfattelse af det integrerede kredsløb. Texas Instruments anlagde en retssag for patentindblanding mod Noyce og Fairchild, og sagen trak ud i nogle år. I dag betragtes Noyce og Kilby normalt som medopfindere af det integrerede kredsløb, selvom Kilby blev optaget i Opfinderens Hall of Fame som opfinderen. Under alle omstændigheder er Noyce krediteret for at forbedre det integrerede kredsløb til dets mange anvendelser inden for mikroelektronik. [127]I 1984 blev "versionen af to opfindere" nedfældet i en bog af Thomas Reed med titlen " The Chip: How Two Americans Invented the Microchip and Launched a Revolution [128] ] . Reeds bog er blevet genoptrykt flere gange, senest i 2008 [129] . Robert Wright fra The New York Times kritiserede Reed for hans lange beskrivelser af mindre karakterer involveret i opfindelsen ,130 men navnene og værkerne af Legovets og Last er ikke engang nævnt i bogen. Reids rådgiver, Jean Ernie, optræder i bogen kun som en teoretiker, der rådgav den store Noyce .
Forfatteren til A Modern History of Computing (2003) og kurator for Smithsonian Air and Space Museum, Paul Ceruzzi gentog også "to-opfinderversionen" med det forbehold, at "deres opfindelse ... bare var endnu et skridt" i retning sat af de militære miniaturiseringsprogrammer i 1950'erne [132] . Med henvisning til "flertallets mening" prioriterede Cerruzzi Noyces beslutning om at bruge Ernies plane proces [133] . Ernie, ifølge Ceruzzi, "banede vejen" for masseproduktion af IC'er, men er ikke inkluderet på listen over IC-opfindere [134] . Spørgsmålene om at opfinde isoleringen af komponenter blev ikke overvejet i Ceruzzis bog.
I 2000 tildelte Nobelkomiteen Nobelprisen i fysik til Zhores Alferov og Herbert Kroemer "for udviklingen af halvlederheterostrukturer brugt i højfrekvens- og optoelektronik" og Jack Kilby "for hans bidrag til opfindelsen af det integrerede kredsløb" [1 ] . Ifølge statutten tildeles Nobelprisen kun til de levende, så den posthume tildeling af Robert Noyce var umulig (Noyce svarede selv på spørgsmål om udsigterne til Nobelprisen i løbet af hans levetid: "Nobel gives ikke for opfindelser. For rigtigt arbejde også.” [135] ). Hvorvidt Nobelkomiteen overvejede andre medforfattere til opfindelsen, som overlevede indtil 2000, er ukendt, komiteens beslutningsproces er ikke genstand for offentliggørelse [136] . Arjun Saxena [ca. 3] argumenterede kritisk for, at Kilbys bidrag (i modsætning til Alferovs og Kroemers bidrag) var rent ingeniørmæssigt, opfindsomt og ikke hørte til områderne for grundlæggende videnskab - derfor blev Kilbys pris givet i strid med Alfred Nobels vilje [137] .
"To opfinders version" bliver fortsat gengivet i den amerikanske presse i 2010'erne [138] . Der er også en variant, hvor Kilby alene anerkendes som den "hovedrevolutionære", og Noyce tildeles rollen som "en anden ingeniør", der forbedrede Kilbys opfindelse [139] . I Fred Kaplans populære bog 1959: The Year That Changed Everything (2010), som dækker opfindelsen af IC i otte sider 140] , er listen over opfindere reduceret til et efternavn: Kilby. Ifølge Kaplan blev IC opfundet "ikke af et kæmpe hold af fysikere, men af en enkelt person, en enspænder, og desuden ikke en fysiker, men en ingeniør." [141] Noyces navn optræder kun i noterne i slutningen af bogen: "Det skal bemærkes, at mikrochippen også havde en tilfældig medforfatter - Robert Noyce, som fremlagde sin version i januar 1959, og derefter opgav den - indtil præsentationen af TI i marts 1959 ... [142] Ernie, Last, eller dem, der arbejdede med Kilby Lathrop og Barnes er nævnt i Kaplans bog [ca. 15] .
I slutningen af 1990'erne og 2000'erne blev der udgivet en række bøger om halvlederindustriens historie i USA, hvis forfattere forsøgte at genskabe det fulde billede af opfindelsen af IC og genoverveje "to opfinders version" . I 1998 udgav Michael Riordan og Lillian Hoddson Crystal Fire : The Birth of the Information Age , som detaljerede begivenhederne, der førte op til Kilbys opfindelse, og rollerne for de involverede i historien. Imidlertid afsluttede Riordan og Hoddeson deres bog om Kilbys opfindelse og gav ikke en kritisk analyse af denne opfindelse [143] . Leslie Berlin [ca. 1] i en biografi om Robert Noyce (2005) tog et detaljeret kig på opfindelsen ud fra et synspunkt om begivenhederne på Fairchild og var kritisk over for Kilbys bidrag: "Trådforbindelser udelukkede masseproduktion, og Kilby kunne ikke have været uvidende om dette . Men dens [prototype] var stadig ... noget der ligner et integreret kredsløb. [75]
I 2007 blev Bo Loek [ca. 2] udgav History of Semiconductor Engineering , hvori han lavede en komplet revision af "to opfinders version": "Historikere har tilskrevet opfindelsen af IC til Jack Kilby og Robert Noyce. I denne bog argumenterer jeg for, at kredsen af opfindere var meget bredere." [144] . Loek gennemgik Ernie og Lasts bidrag til Fairchilds første halvleder-IC og var kritisk over for Kilbys arbejde: "Kilbys IC-idé var så upraktisk, at selv TI opgav den. Kilbys patent havde kun værdi som en bekvem og rentabel handel. Hvis Kilby ikke havde arbejdet for TI, men for enhver anden virksomhed, ville hans ideer slet ikke være blevet patenteret." [145]
I 2009 blev Arjun Saxena [ca. 3] udgivet " Opfindelse af integrerede kredsløb : utallige vigtige fakta ", hvori han lavede en detaljeret analyse af dokumentariske beviser om opfindelserne af Dummer, Johnson, Stewart, Kilby, Noyce, Legovets og Ernie. Ligesom Loeck hævdede Saxena, at "den fremherskende offentlige mening [om den eksklusive rolle som Kilby og Noyce] har været forkert i fire årtier nu ... næsten alle inden for mikroelektronik (inklusive fysikere, kemikere, ingeniører og så videre) ser ud til at accepterede denne fejlagtige opfattelse som den eneste sandhed - og gjorde intet for at rette op på situationen. [146]