Полупроводниковая компания, пришедшая из другого мира: история Siliconix, часть 1

May 12, 2023

Начиная с 1940-х годов Билл Хьюгл и Фрэнсис Сарнат Хьюгл основали технологические компании, которые все дальше и дальше вовлекали их в полупроводниковый бизнес. Вместе они положили начало разработке прецизионных оптических энкодеров, основали производителей полупроводников Siliconix и Stewart-Warner Microcircuits, а также разработали оборудование для производства полупроводников как на восточном, так и на западном побережьях США. По пути пара пережила множество неудач в бизнесе и столько юридических и политических интриг, что их хватило бы на несколько жизней, но их история по сути нерассказана. До настоящего времени.

Если вы посмотрите на знаменитую диаграмму первых производителей полупроводников, созданную Доном Хефлером для SEMI, первоначально известного как Институт полупроводникового оборудования и материалов, вы заметите два отклонения в истории производства транзисторов и интегральных схем. (Хефлер, как известно, придумал термин «Силиконовая долина», когда в 1971 году написал серию статей для Electronic News под названием «Силиконовая долина США».) Этими двумя производителями полупроводников являются микросхемы Siliconix и Stewart-Warner. На диаграмме Хефлера эти компании, кажется, появляются из ниоткуда, а не выходят из состава Fairchild Semiconductor, как это сделали 24 другие полупроводниковые компании на диаграмме. Однако эти два производителя полупроводников не появились на пустом месте. Они существуют благодаря параллельной вселенной производства чипов, в которой Fairchild не сыграла столь важную роль в их создании.

В генеалогии стартапов Кремниевой долины микросхемы Siliconix и Stewart-Warner фигурируют отдельно. Несмотря на то, что написано на диаграмме, оба были основаны Биллом и Фрэнсис Хьюгл. Изображение предоставлено: ПОЛУ

Эта история начинается в Чикаго, ближе к концу Второй мировой войны, а не в Кремниевой долине. Билл Хьюгл и Фрэнсис Сарнат были возлюбленными в средней школе, и Билл сделал ей предложение за несколько месяцев до того, как они окончили школу в 1944 году. Они вместе учились в Чикагском университете. Билл окончил университет в марте 1946 года, а Фрэнсис — три месяца спустя. Оба получили степени доктора философии (бакалавра философии) по химии. Они поженились в июне 1947 года, примерно в то же время, когда Уолтер Браттейн и Джон Бардин в Bell Labs создали первый транзистор с точечным контактом. Билл начал работать химиком в компании Linde Air Products в Южном Чикаго через месяц после свадьбы.

В то время компания Linde занималась производством неокрашенных искусственных сапфиров. Компания развила этот бизнес во время войны, поскольку драгоценные камни использовались в качестве подшипников во всех видах механических инструментов, циферблатов и часов. Начиная с 1940 года правительство Соединенных Штатов поощряло развитие внутреннего производства искусственных драгоценных камней, поскольку международная цепочка поставок натуральных драгоценных камней становилась сомнительной по мере разрастания войны в Европе. Линде потратил два года на совершенствование процесса производства искусственных сапфиров, при котором природные кристаллы корунда (оксида алюминия) плавятся при высоких температурах в водородно-кислородной печи для получения слитка или були драгоценного камня.

Линде разместил рекламу в журнале еще в феврале 1943 года с заголовком, гласившим: «… и мы сделали сапфир». В основном тексте объявления описывался процесс изготовления сапфиров и объяснялось, как компания потратила два года на его разработку. На основном изображении в рекламе была изображена светящаяся була расплавленного корунда внутри водородно-кислородной печи и обещание появления в будущем драгоценных камней ювелирного качества. В конце объявления появился слоган, призывающий читателя покупать военные облигации и марки США. Эта реклама появилась более чем на четыре года раньше, чем Билл Хьюгл был принят на работу в компанию.

Линде изготавливал искусственные сапфиры, используя процесс, разработанный в 1800-х годах, называемый процессом пламенной плавки Вернейля, в котором для плавления кристаллического материала используется контролируемая водородно-кислородная печь. Введение правильного количества химических примесей – диоксида титана и железа для производства голубых звездчатых сапфиров или хрома для создания рубинов – придает драгоценным камням цвет и характер. Цвет и характер не имеют особого значения, если вы делаете драгоценные камни для подшипников приборов; на самом деле в рекламе Линде утверждается, что бесцветные сапфиры делают подшипники более твердыми, но эти характеристики чрезвычайно важны при изготовлении искусственных драгоценных камней для ювелирных изделий.