Нойс, в подтверждение своего однозначного лидерского таланта, разделил Fairchild на две технические команды – под руководством Мура и Хоурни, – чтобы разработать альтернативные версии для транзисторов IBM. Пять месяцев спустя, опережая итоговый срок сдачи заказа, Fairchild доставила устройства. Компания была настолько неопытна в простых деловых задачах, что Ласту пришлось пойти в местный магазин и купить картонные коробки Brillo, чтобы перевезти в них транзисторы.
В IBM были довольны, и чуть ли не на следующий день компании Fairchild предложили целый ряд престижных контрактов. К началу 1958 года компания выиграла (среди прочих крупных конкурентов, включая Texas Instruments) правительственный контракт США на поставку транзисторов для систем наведения баллистических ядерных ракет «Минитмэн». У компании быстро появились планы на то, чтобы разбогатеть и стать лидирующим поставщиком транзисторов для военных и NASA. Fairchild начала высоко летать, но вскоре ее вернули на землю.
Как принято, Fairchild должна была поставить государственной инспекции прототипы новых чипов для того, чтобы она проверила их соответствие военным спецификациям, то есть подвергла их температурным нагрузкам, давлению и перегрузкам. И результаты были катастрофическими. Проверка показала, что в случае со многими транзисторами Fairchild было достаточно лишь дотронуться до устройства ластиком на конце карандаша, чтобы вызвать его поломку.
Ласт: «Ни с того ни с сего оказалось, что у нас не было надежного устройства. Мы поняли, что, когда мы их запаивали, внутрь попадали маленькие металлические пылинки, которые иногда вызывали замыкание устройства. Мы действительно запаниковали. Это могло быть концом компании. Нам нужно было решить проблему».[8]
Нойс, как всегда, оставался спокоен. Снова его решением было разделить технический персонал на две группы под руководством Мура и Хоурни и заставить их посоревноваться друг с другом в том, чтобы придумать новый процесс производства. Команда Хоурни не только выиграла соревнование. Хоурни в ходе этого соревнования самолично пришел к одному из самых сильных технологических скачков в истории.
Он назвал это планарной технологией. Уже почти год он тихо работал над ней. У нее были корни в технологии фотолитографии, используемой в печати брошюр, постеров и дешевых художественных иллюстраций (сегодня находящихся в массовом производстве). По сути, устройство транзистора рисовалось вручную в большом, почти во всю стену, формате, затем фотографировалось и затем уменьшалось до маленького диапозитива. В те дни обычно создавались два или три слайда, каждый из которых показывал один из слоев схемы.
Затем кремниевая пластина – цилиндрический кремниевый кристалл, разрезанный как колбаска, – покрывалась, как и в фотографии, фоточувствительным химикатом. Под воздействием сильного света (впоследствии ультрафиолета и лазера), направленного через слайд на поверхность, темные области и линии на слайде оставляли не засвеченные следы на пластине. Эти не засвеченные области затем стравливали при помощи кислоты и потом либо добавляли полупроводниковые примеси («диффузия»), либо накладывали на металлический проводник или изоляционный материал. Процесс повторялся с каждым слайдом.
Прототип Хоурни, который он постарался сделать простым, напоминал линзу, выгнутую наружу с одной стороны в каплеобразную форму. Это стало одним из символов цифровой эпохи. Хоурни пытался найти более эффективный способ производства транзисторов; то, что он создал, было бесконечно более ценным: он трансформировал то, как люди видят эту реальность.
До этого момента произведенные объекты были почти всегда трехмерными: автомобили, телефоны, бутылки с кока-колой и даже транзисторы. С планарной технологией Хоурни превратил мир в двухмерную плоскость. Он соединил очень разные миры печати и электроники и таким образом создал производственный процесс, который не только помог создавать транзисторы еще меньших размеров (вам нужно было только уменьшить размер слайдов и использовать свет большей длины волны), но также смог производить их практически в неограниченных количествах, так же, как вы бы печатали больше копий страницы книги. Кроме того, вы могли увеличить объем произведенных транзисторов в каждом отпечатке, просто увеличив их количество на слайде – как с большими листами почтовых марок.
Так Хоурни с его планарной технологией определил то, как выглядит современный мир, в котором триллионы транзисторов – как мы увидим впоследствии, внедренных в более крупные чипы, – производятся каждый день. К сожалению, из-за беспокойной личности, сделавшей его одним из первых серийных предпринимателей Кремниевой долины (часто покидающих компании прямо перед их крупным успехом, как в случае с Fairchild), он стал наименее известным из пионеров высоких технологий.
С планарным процессом компания Fairchild Semiconductor заполучила прорывную технологию, необходимую для того, чтобы стать не только крупным игроком в индустрии транзисторов, но, возможно, ее лидером. Новый планарный транзистор Fairchild не только решил проблему надежности с проектом «Минитмэн», но также мгновенно сделал все другие транзисторы в индустрии устаревшими.
Все другие компании, занимающиеся производством полупроводников, были раздавлены. Их самые разумные представители приходили в Fairchild и смиренно просили лицензию на изобретение Хоурни. Остальные пытались ее скопировать, что приводило к годам судебных разбирательств.
Теперь Fairchild получала доходы не только от создания транзисторов (IBM, например, вскоре вернулась с новым крупным заказом на новые устройства), но также от продажи лицензий. Это было готовым рецептом для печати денег. А компания отсылала большую часть денег обратно на запад – в казну головной компании. Если у Шермана Фэйрчайлда и были какие-то сомнения насчет своих инвестиций, то теперь они испарились, и он стал строить планы выкупа компании, как только это станет возможным.
Не вызывает сомнений то, что руководство Fairchild и группа сбыта были достаточно высокомерны, когда в марте 1959 года прибыли на коммерческий просмотр в Нью-Йорке, самую большую выставку индустрии в году. У них был новаторский продукт в индустрии, а кроме того, новейший – планарный транзистор 2N697.
Но их ухмылки скоро сошли с их лиц. Подойдя к выставочному стенду Texas Instruments, они увидели объявление о заявке, по которой принято решение о выдаче патента на совершенно новое устройство из множества транзисторов – полная схема в едином чипе, которая угрожала сделать их транзистор устаревшим, как когда-то Fairchild угрожал остальным компаниям.
Как со временем узнают члены Fairchild, заявка на патент TI была основана на работе, проделанной девятью месяцами ранее молодым инженером по имени Джек Килби. Будучи новым сотрудником, Килби еще не заработал летний отпуск и должен был торчать в эти месяцы в жарком помещении головного офиса TI, в то время как старший персонал отдыхал. Ему было нечего делать, так что он проводил время, машинально рисуя новые проекты в записной книжке. Один из проектов, использующий маленькие проводки для соединения нескольких транзисторов на единой полупроводниковой подложке, внезапно показался Килби неимоверно важным, и в сентябре он показал его руководству. Руководители Килби признали не только важность проекта, но, что не менее важно, еще и то, что время этой идеи пришло. Она должна была решить растущую проблему бизнеса транзисторов в том, чтобы сделать их не только меньше, но и надежнее.
