Lịch sử hình thành và phát triển của IC

Lịch sử hình thành và quá trình phát triển mạch điện tử tích hợp (IC)
Năm 1947 (được coi là năm gốc - năm 0 của ngành bán dẫn) khi
Shockley, Brattain và Bardeen thuộc phòng thí nghiệm Bell của Mỹ
đã phát minh ra Transistor. Bởi phát minh quan trọng này ba nhà
khoa học đã đạt giải Nobel Vật lý năm 1956.
Năm 1952, đơn tinh thể silicon được sản xuất; nhà khoa học người
Anh Geoffrey W.A Dummer công bố khái niệm về mạch tích hợp
(IC) ngày 7 tháng 5 năm 1952 tại Washington D.C, nhưng vào năm
1956 Dummer đã không thành công khi thử nghiệm xây dựng mạch
tích hợp.
Năm 1958, mạch tổ hợp được phát minh. Tháng 7 năm 1958 Jack
Kilby vào làm tại Texas Instruments, ngày 24 tháng 7, Kibly có một
ghi chú quan trọng là “các linh kiện như điện trở, tụ điện và
transistor nếu được làm từ cùng một vật liệu thì hoàn toàn có thể
tạo ra các mạch điện trên cùng một phiến đế gọi là chip”. Vào ngày
12 tháng 12 năm 1958 Kibly đã xây dựng một IC dao động đơn
giản gồm 5 linh kiện được tích hợp và đăng ký phát minh mang tên
“Miniaturied electronic circuit” vào năm 1959, với đóng góp
quan trọng này Kibly đã nhận giải Nobel Vật lý cùng hai nhà khoa
học khác.
Năm 1959, công nghệ Planar ra đời, cho phép tích hợp các linh
kiện trên một phiến bán dẫn với tỷ lệ tích hợp cao. Phát minh của
Kibly có hạn chế là các thành phần mạch riêng lẻ được nối với nhau
bằng dây vàng do vậy rất khó linh hoạt về tỷ lệ tích hợp khi IC có
độ phức tạp cao. Năm 1958 nhà vật lý người Thụy Sỹ, Jean Hoerni
đã phát triển cấu trúc chuyển tiếp PN trên đế silicon, tromg đó, một
lớp mỏng oxit silic được dùng để cách ly và được ăn mòn tạo điểm
tiếp xúc có thể nối ra ngoài. Nhà vật lý người Czech, Kurt Lehovec
đã phát triển công nghệ sử dụng lớp chuyển tiếp PN để cách điện.
Robert Noyce đã có ý tưởng chế tạo mạch tích hợp bằng cách kết
hợp các công nghệ của Hoerni và Lehovec, làm bay hơi một lớp kim

loại mỏng lên trên các lớp oxit silic, lớp kim loại này sẽ nối các điểm
mạch và được ăn mòn theo các đường mạch định trước.
Chip IC (Intergrated Circuit) hay mạch tích hợp là một thiết bị điện
tử có kích thước hình học nhỏ, được làm từ vật liệu bán dẫn, nó bao
gồm một số lượng lớn các transistor và các linh kiện khác được chế
tạo trên cùng một đế silic. Ngày nay người ta phân loại các mạch
tích hợp dựa theo tiêu chí về tỷ lệ mật độ tích hợp như sau:
SSI: (Small-Scale Integration): Độ tích hợp cỡ nhỏ gồm khoảng
100 linh kiện điện tử trên một chip.
MSI (Medium-Scale Integration): Gồm từ 100 đến 3000 linh kiện