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【转】仙童(Fairchild)让你感慨半导体业的历史

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SkyCode
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高级工程师
  • 2018-6-13 13:15:26
历史永远让你感慨万千,在梳理集成电路发展史的过程中,看到了仙童的发展,深感企业的沉浮难以把握。事实上,我更愿意称 Fairchild 为仙童而非飞兆,因为“仙童”这个名字代表着一段传奇。  

许 多电脑史学家都认为,要想了解美国硅谷的发展史,就必须了解早期的仙童半导体公司(Fairchild Semiconductor)。这家公司,曾经是世界上最大、最富创新精神和最令人振奋的半导体生产企业,为硅谷的成长奠定了坚实的基础。更重要的是,这 家公司还为硅谷孕育了成千上万的技术人才和管理人才,它不愧是电子、电脑业界的“西点军校”,是名符其实的“人才摇篮”。一批又一批精英人才从这里出走和 创业,书写了硅谷一段辉煌的历史;然而,正因为人才的大量流失,也造成了这家公司历经坎坷的商海沉浮。

仙童半导体创立于 1957年,这段史实必须从两条线索讲起。

1955 年,成就了“本世纪最伟大发明”的“晶体管之父”的肖克利(W.Shockley)博士,离开贝尔实验室返回故乡圣克拉拉,创建“肖克利半导体实验室”。 这一喜讯,正中特曼教授为硅谷网罗天下英才之下怀: 有了肖克利这棵“梧桐树” ,何愁引不到成群的“凤凰”来?

电子电脑界焦急地关注 着肖克利的行踪。 据说,300 年前当牛顿宣布准备在他的故乡建一所工厂时,全世界的物理学界也是如此心态。不久,因仰慕“晶体管之父”的大名,求职信像雪片般飞到肖克利办公桌上。第二 年,八位年轻的科学家从美国东部陆续到达硅谷,加盟肖克利实验室。他们是:诺依斯(N. Noyce)、摩尔(R.Moore)、布兰克(J.Blank)、克莱尔(E.Kliner)、赫尔尼(J.Hoerni)、拉斯特(J.Last)、 罗伯茨(S.Boberts)和格里尼克(V.Grinich)。他们的年龄都在 30 岁以下,风华正茂,学有所成,处在创造能力的巅峰。他们之中,有获得过双博士学位者,有来自大公司的工程师,有著名大学的研究员和教授,这是当年美国西部 从未有过的英才大集合。

29 岁的诺依斯是八人之中的长者,是“投奔”肖克利最坚定的一位。当他飞抵旧金山后所做的第一件事,就是倾囊为自己购下一所住所,决定永久性定居,根本就没有 考虑到工作环境、条件和待遇。其他七位青年,来硅谷的经历与诺依斯大抵相似。可惜,肖克利是天才的科学家,却缺乏经营能力;他雄心勃勃,但对管理一窍不 通。特曼曾评论说:“肖克利在才华横溢的年轻人眼里是非常有吸引力的人物,但他们又很难跟他共事。”一年之中,实验室没有研制出任何象样的产品。

八 位青年瞒着肖克利开始计划出走。在诺依斯带领下,他们向肖克利递交了辞职书。肖克利怒不可遏地骂他们是“八叛逆”(The Traitorous Eight)。青年人面面相觑,但还是义无反顾离开了他们的“伯乐”。不过,后来就连肖克利本人也改口把他们称为“八个天才的叛逆”。在硅谷许多著作中, “八叛逆”的照片与惠普的车库照片,具有同样的历史价值。
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SkyCode
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高级工程师
  • 2018-6-13 13:16:50
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“八 叛逆”找到了一家地处美国纽约的摄影器材公司来支持他们创业,这家公司名称为Fairchild,音译“费尔柴尔德”,但通常意译为“仙童”。仙童摄影器 材公司的前身是谢尔曼·费尔柴尔德(S. Fairchild)1920年创办的航空摄影公司。费尔柴尔德不仅是企业家,也是发明家。他的发明主要在航空领域,包括密封舱飞机、折叠机翼等等。由于 产品非常畅销,他在 1936年将公司一分为二,其中,生产照相机和电子设备的就是仙童摄影器材公司。

当“八叛逆”向他寻求合作的时候,已经 60多岁的费尔柴尔德先生仅仅提供了 3600 美元的种子基金, 要求他们开发和生产商业半导体器件, 并享有两年的购买特权。于是,“八叛逆”创办的企业被正式命名为仙童半导体公司,“仙童”之首自然是诺依斯。

1957 年 10月,仙童半导体公司仍然在硅谷嘹望山查尔斯顿路租下一间小屋,距离肖克利实验室和距离当初惠普公司的汽车库差不多远。“仙童”们商议要制造一种双扩散 基型晶体管,以便用硅来取代传统的锗材料,这是他们在肖克利实验室尚未完成却又不受肖克利重视的项目。 费尔柴尔德摄影器材公司答应提供财力,总额为 150万美元。诺依斯给伙伴们分了工,由赫尔尼和摩尔负责研究新的扩散工艺,而他自己则与拉斯特一起专攻平面照相技术。

1958年 1月, IBM公司给了他们第一张订单,订购100 个硅晶体管,用于该公司电脑的存储器。 到1958年底,“八叛逆”的小小公司已经拥有 50 万销售额和100名员工,依靠技术创新优势,一举成为硅谷成长最快的公司。

仙 童半导体公司在诺依斯精心运筹下,业务迅速地发展,同时,一整套制造晶体管的平面处理技术也日趋成熟。天才科学家赫尔尼是众“仙童”中的佼佼者,他像变魔 术一般把硅表面的氧化层挤压到最大限度。仙童公司制造晶体管的方法也与众不同,他们首先把具有半导体性质的杂质扩散到高纯度硅片上,然而在掩模上绘好晶体 管结构,用照相制版的方法缩小,将结构显影在硅片表面氧化层,再用光刻法去掉不需要的部分。

扩散、掩模、照相、光刻……,整个过程叫做 平面处理技术,它标志着硅晶体管批量生产的一大飞跃,也仿佛为“仙童”们打开了一扇奇妙的大门,使他们看到了一个无底的深渊:用这种方法既然能做一个晶体 管,为什么不能做它几十个、几百个,乃至成千上万呢?1959年 1月 23日,诺依斯在日记里详细地记录了这一闪光的设想。

1959 年 2月,德克萨斯仪器公司(TI)工程师基尔比(J.kilby)申请第一个集成电路发明专利的消息传来,诺依斯十分震惊。他当即召集“八叛逆”商议对策。 基尔比在 TI 公司面临的难题,比如在硅片上进行两次扩散和导线互相连接等等,正是仙童半导体公司的拿手好戏。诺依斯提出:可以用蒸发沉积金属的方法代替热焊接导线,这 是解决元件相互连接的最好途径。仙童半导体公司开始奋起疾追。 1959 年7 月 30 日,他们也向美国专利局申请了专利。为争夺集成电路的发明权,两家公司开始旷日持久的争执。1966 年,基尔比和诺依斯同时被富兰克林学会授予巴兰丁奖章,基尔比被誉为“第一块集成电路的发明家”而诺依斯被誉为“提出了适合于工业生产的集成电路理论”的 人。1969 年,法院最后的判决下达,也从法律上实际承认了集成电路是一项同时的发明。

1960年,仙童半导体公司取得进一步的发展 和成功。由于发明集成电路使它的名声大振, 母公司费尔柴尔德摄影器材公司决定以 300万美元购买其股权,“八叛逆”每人拥有了价值25 万美元的股票。1964年,仙童半导体公司创始人之一摩尔博士,以三页纸的短小篇幅,发表了一个奇特的定律。摩尔天才地预言说道,集成电路上能被集成的晶 体管数目,将会以每 18个月翻一番的速度稳定增长,并在今后数十年内保持着这种势头。摩尔所作的这个预言,因后来集成电路的发展而得以证明,并在较长时期保持了它的有效性, 被人誉为“摩尔定律”,成为新兴电子电脑产业的“第一定律”。

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