58
III FƏSİL
İNTEQRAL MİKROSXEMLƏRİN KƏŞFİ.
MİKROELEKTRONİKANIN İNKİŞAF MƏRHƏLƏLƏRİ
Yeni tipli tranzistorların yaranması və onların impuls və
rəqəm texnikasında tətbiqi, eləcədə kiçik ölçülü hesablama
maşınlarının yaradılması, yeni‐yeni kiçik həcmli yarımkeçirici
cihazlarının birləşdirilərək elektron qurğularının yaradılma‐
sında istifadə edilməsi elektronikanın yeni sahəsinin – mikro‐
elektronikanın meydana gəlməsinə zəmin yaratdı.
§3.1. İlk inteqral mikrosxemlər
İnteqral mikrosxemlər. Amerikan mühəndisi C.Kilbinin
rezistorlar, kondensatorlar, tranzistorlar və diodlar kimi bü‐
tün sxemlər üçün bir parça təmiz silisium üzərində ekvivalent
elementləri almaq təklifi elektronikada inteqrallaşmanın baş‐
lanmasına təkan oldu. İlk inteqral yarımkeçirici sxemi Kilbi
1958‐ci ildə yaratdı və artıq 1961‐ci ildə Fairchild Semiconductor
Corp firması EHM üçün mikrosxemlərin ilk kütləvi buraxılışı‐
na başladı.
Mikrosxemlər üçün xam material olaraq adətən emal edil‐
miş təmiz silisiumdan hazırlanmış lövhə götürülürdü. Belə
lövhə nisbətən böyük ölçüyə malik olduğundan onun üzərin‐
də eyni zamanda bir neçə yüz eyni tipli mikrosxem yaratmaq
mümkün olurdu.
1959‐cu ildə Fairchild firmasının əməkdaşı Xorni çoxlu sayda
sınaqlar apararaq oksidləşmə texnologiyasını hazırladı. O, bor
və fosfor atomlarının optimal diffuziya dərinliyini müəyyən
etdi. Xorni hətta gecələr və istirahət günləri də qaranlıq otaqda
59
işləyərək, alüminium oksidli silisium lövhələrinin üzərinə
çoxlu sayda fotorezist ekspozisiya edərək, alüminiumun
optimal aşınma rejimini axtarırdı. Qriniç şəxsən cihazlarla
işləyərək tranzistorların və inteqral mikrosxemlərin xarakte‐
ristikalarını çıxarırdı. Təcrübi məlumatların azlığından ən qısa
çıxış yolu – özün düzəlt kəlamı idi. Bu yolu da – Qriniç, Xorni,
Mur və Noys seçdilər.
İnteqral mikrosxemlərin tətbiqi artıq 1960‐cı ildən həyata
keçirildi. Fairchild firmasından olan Robert Noysın monolit
inteqral sxemin yaradılması ideyası patent qeydiyatından
keçdi (ABŞ‐ın 2981877 nömrəli patenti) və planar texnologiya
tətbiq edilərək ilk monolit silisium inteqral sxemi hazırlandı.
Monolit inteqral sxemdə silisium bipolyar tranzistorlar və
rezistorlar bir‐biri ilə passiv oksid üzərində yerləşən nazik
ensiz alüminium zolaqları ilə birləşirdi. Birləşdirici alüminium
naqilləri fotolitoqrafiya üsulu ilə oksidin bütün səthində toz‐
lanma ilə çökdürülmüş alüminium təbəqəsini aşındırmaqla
hazırlanırdı. Bu cür texnologiya inteqral mikrosxemlərin (İMS)
monolit texnologiyası adlanırdı. Robert Noyslə eyni zamanda
Texas İnstruments firmasından olan Kilbi qızıl naqillərdən
istifadə edərək germanium kristalı üzərində trigger hazırladı.
Bu cür texnologiya isə hibrid inteqral sxem texnologiyası
adlandırıldı. Kilbi və Noys öz ixtiraları haqqında hökumətə
müraciət etdilər. ABŞ‐ın apelyasiya məhkəməsi Kilbinin
ərizəsini rədd edərək, Noysun ixtirasını qəbul etdi. Yəni oksid
üzərindəki alüminium təbəqəsini aşındırmaqla fotolitoqrafiya
üsulu əsasında hazırlanmış birləşdirici naqillərlə elementlər
arasında əlaqə yaradılan monolit texnologiyanı tanıdı.
1960‐cı ilin fevralında isə Fairchild firması silisium kristalı
üzərində 4 ədəd bipolyar tranzistor yerləşən monolit sxem
60
yaratdı və onu mikrologiya adlandırdılar. Xorni və Noysun
monolit texnologiyası 1960‐cı ildə inteqral mikrosxemlərin
əsasını qoydu. Sxemlərdə əvvəlcə bipolyar, sonra isə sahə
tranzistorlarından istifadə edildi. Mikrosxemlərə olan maraq
sürətlə artırdı. Odur ki, artıq onların kütləvi istehsal texnolo‐
giyasının hazırlanması tələbi yaranırdı.
1961‐1962‐ci illərdə qəbul edilən iki təklif silisiumlu
inteqral mikrosxemlərin kütləvi istehsalının inkişafına güclü
təkan verdi:
1) Nyu‐Yorkun İBM firmasına EHM maşınlarında ferro‐
maqnit yaddaş qurğularından deyil, n‐kanallı sahə tranzis‐
torlarından (metal‐oksid‐yarımkeçirici və ya qısa olaraq
MOY) istifadə etmək təklifini verdilər. Bu təklifin nəticəsində
1973‐cü ildə universal MOP ZU‐İBM‐370/158 EHM maşını
yaradıldı;
2) Fairchild firmasına inteqral sxemlər (İS) üçün elmi‐
tədqiqat laboratoriyalarında yarımkeçiricilərin öyrənilməsini
daha da genişləndirmək təklifi verildi.
1961‐ci ildə Mur, Noys və Qriniç (Fairchild firmasının
əməkdaşları) gənc ixtisasçıları bu işlərə cəlb etmək məqsədi
ilə İllinoys Universitetinin (universitetdə Bardinin Yarımkeçi‐
ricilər fizikası kitabından mühazirələr oxuyurdu) magistratu‐
rasını yenicə bitirmiş gəncləri öz qruplarına cəlb edirdilər.
Həmin gənclərdən bir qrupu bərk cisimlər fizikası ixtisasını
alan – Uenless və Snou; kimyaçı – Endryo Qrouv; Berklidə
universiteti bitirən kimyaçı praktik – Dil idi.
Materiallar və cihazlar fizikasının layihəsini Dil, Qrouv və
Snou birlikdə hazırladılar. Sxemlərin tətbiqi layihəsini isə
Uenless təklif etdi. Bu dördlüyün tədqiqatlarından ifrat böyük
inteqral mikrosxemlərin hazırlanmasında hal‐hazırda da
61
geniş istifadə edilir.
Qordon Mur və Robert Noys Fairchild firmasının yarımke‐
çiricilər şöbəsindən çıxaraq 1968‐ci ilin iyun ayında 12 nəfər‐
dən ibarət İntel firmasını təşkil etdilər.
1971‐ci ildə İntel amerikan firması tərəfindən hesab və
məntiqi əməliyyatları icra etmək üçün vahid inteqral sxem‐
lərin – mikroprosessorların yaradılması sahədə fövqəladə də‐
rəcədə əhəmiyyət kəsb edən mühüm nəticələrdən biri oldu.
1997‐ci ildə Endryo Qrouv ilin adamı seçildi. O, Amerikanın
Kaliforniya ştatında planetimizdə istifadə olunan bütün
kompüterlərin 90%‐ni mikroprosessorlarla təmin edirdi. 1998‐
ci ilin 1 yanvar tarixində mövcud olan statistikaya görə
firmanın illik gəliri 5,1, dəyəri isə 15 milyard dollara bərabər
idi. Qrouv direktorlar şurasına sədrlik edirdi. Artıq 1999‐cu
ildə firma
15
10
4
⋅
ədəd tranzistor istehsal edirdi. İntel firması
Pentium I, II, III tipli kompüterlər istehsalında dünyada
qabaqcıl yerlərdən birini tuturdu.
Andryo Qrouv 1936‐cı il 2 sentyabr tarixində Macarıstanda
doğulmuşdu. Onu Androş Qrof kimi çağırırdılar. Sovet
qoşunları 1956‐cı ildə Macarıstanın paytaxtı Budapeştə daxil
olanda o, əvvəlcə Avstriyaya oradan da Nyu‐Yorka qaçır. Siti‐
kollecini əla qiymətlərlə bitirdikdən sonra Kaliforniyadakı
Berkli universitetində doktorluq dissertasiyasını müdafiə edir.
Gənc mütəxəssisi hamı öz firmasına dəvət etsə də, Andryo
Qrouv Fairchild firmasında işləyən Sanın yanına getməyə
üstünlük verir.
1967‐ci ildən elektron yaddaş qurğularının yaradılmasına
olan maraq gündən‐günə artırdı. İBM firmasında işləyən Di‐
nard birtranzistorlu dinamik yaddaş qurğusu yaratdı. Bu ixtira
elektron sənayesində uzun müddət öz təsirini saxladı. Qurğu‐