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 | | Sujet: Actu : Il y a 50 ans, un Suisse contribue à l'invention du circuit intégré Ven 19 Sep 2008 - 7:30 | |
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- Il y a 50 ans, un Suisse contribue de façon décisive à l'invention du circuit intégré
Contrairement à celle, inattendue, du transistor, l'idée du circuit intégré était une évolution naturelle. Mais le coup de génie est à mettre au crédit du physicien suisse Jean Hoerni, qui a conçu une technologie pratique et révolutionnaire.
Christian Piguet, Ingénieur au Centre suisse d'électronique et de microtechnique, professeur à l'EPFL
Vendredi 19 septembre 2008
Contrairement à l'invention du transistor, fin 1947, qui fut vraiment une invention que personne n'attendait, celle du circuit intégré dix ans après, soit en septembre 1958, il y a cinquante ans, n'était en fait qu'une évolution naturelle. En effet, après avoir réussi à fabriquer un transistor, réussir à en fabriquer plusieurs sur la même pastille de silicium ne semble pas si inventif que cela, même si les problèmes techniques n'étaient pas simples.
On peut presque dire que si Jack Kilby, Robert Noyce ou Jean Hoerni et toute l'équipe de Fairchild n'avaient pas inventé le circuit intégré, il aurait nécessairement été inventé par quelqu'un d'autre. Néanmoins, son invention doit être saluée de par la destinée extraordinaire de ce composant, puisqu'aujourd'hui l'électronique est dominée par le circuit intégré.
Un de ses inventeurs, le plus célèbre, l'officiel, celui qui a reçu le Prix Nobel de physique en 2000 pour cette invention, est donc Jack S. Kilby, dit le «gentil géant». Il fut engagé en mai 1957 par la grande compagnie Texas Instruments. L'été, comme nouvel employé, il n'avait pas droit à des vacances, mais aussi pas grand-chose à faire. C'est pourquoi il se posa des questions, et pensa qu'une compagnie de semi-conducteurs devrait proposer des circuits comportant plusieurs transistors sur la même puce de silicium.
C'est ainsi qu'il dessina les plans d'une cellule de mémoire. Plans qu'il montra à son chef à son retour de vacances. Celui-ci manifesta autant d'enthousiasme que de scepticisme. Il fallait donc prouver que cela pouvait marcher. Il construisit deux circuits, l'un étant une cellule mémoire et l'autre un oscillateur. C'était des fils qui reliaient les transistors entre eux, car Kilby n'avait pas résolu le problème de fabrication des fils avec le même procédé de fabrication que celui des transistors. Le 12 septembre 1958, l'oscillateur fonctionna, la cellule mémoire, le 19 septembre 1958. Le circuit intégré était né.
Le second inventeur du circuit intégré est Robert Noyce, dit «Rapid Robert», le futur fondateur de Fairchild et surtout d'Intel. Un jour, en 1956, il reçoit un téléphone de William Shockley, l'inventeur du transistor, lui demandant de le rejoindre dans son département semi-conducteurs. C'était comme prendre son téléphone et avoir Dieu à l'autre bout du fil, comme le rappelait Robert Noyce. Ainsi, il rejoignit l'équipe de William Shockley à Palo Alto ,en Californie, ce qui sera à l'origine de la fameuse «Silicon Valley».
Mais le management dictatorial de Shockley créa un profond mécontentement dans sa jeune équipe, célèbre aujourd'hui sous le nom d'«équipe des huit», et elle quitta le laboratoire de Shockley pour fonder le 19 septembre 1957 sa propre compagnie, appelée Fairchild. Pendant l'année 1959, Robert Noyce mit sur le papier ses idées en matière de circuits intégrés. Mais après avoir noté tout cela dans son livre de bord... il ne fit plus rien! Bien sûr, Robert Noyce découvrit les travaux de Jack Kilby, un circuit intégré avec des fils d'or pour interconnecter les différents transistors. Ceci empêchait toute industrialisation de masse et n'était pas esthétique selon Noyce!
Pour comprendre l'immense différence entre les techniques de fabrication de circuits intégrés de Texas avec J. Kilby (interconnexions avec des fils d'or) et celle de Fairchild avec R. Noyce (procédé planaire de fabrication, permettant de fabriquer simultanément les transistors et les interconnexions), il faut décrire les travaux de Jean Hoerni. Du Suisse Jean Hoerni.
Jean Hoerni est un physicien théoricien, avec deux doctorats - des Universités de Cambridge et de Genève -, il est Suisse, il vient d'une famille de banquiers suisses, il fait partie de l'équipe des «huit» de Fairchild. Le 1er décembre 1957, à 33 ans, Jean Hoerni a l'idée de fabriquer un transistor en déposant ensuite par-dessus un oxyde de silicium pour le protéger. C'était en fait l'invention de la technologie planaire.
Ces transistors dits planaires se montrèrent alors bien plus robustes que les précédents. Et bien sûr, cette technologie planaire permit d'utiliser des conducteurs métalliques isolés par un oxyde des couches inférieures et ainsi de créer facilement des interconnexions entre transistors, ce qui était plus que nécessaire pour inventer le circuit intégré. C'était totalement nouveau, c'était révolutionnaire! En avril 1960, Fairchild vendait son premier transistor planaire.
Quelques mois plus tard, tous les transistors produits par Fairchild étaient des transistors planaires, ce qui rendit célèbre Fairchild et son équipe des «huit».
Jean Hoerni quitta tout de même Fairchild en 1960 pour fonder une division semi-conducteurs chez Amelco. En 1967, il fonda Intersil avec des fonds suisses (de SSIH) et européens pour fabriquer des circuits intégrés CMOS basse tension et basse consommation pour montres électroniques. Intersil sera rachetée par General Electric en 1986.
Cette histoire rejoint donc l'histoire des premières montres à quartz inventées par le CEH (Centre électronique horloger) à Neuchâtel, en 1967. Ainsi, Intersil est financée par le groupe horloger suisse SSIH, qui ne veut pas développer une filière de fabrication de circuits intégrés pour montres, mais qui préfère prendre une participation au capital d'Intersil, entreprise fondée par Jean Hoerni, un ingénieur suisse, donc garantie de sérieux. Autre ironie de l'histoire, Jean Hoerni et Intersil seront ceux qui fabriqueront en 1972 le circuit intégré pour les premières montres électroniques LCD de Seiko, ainsi que pour les montres Microna d'Intel (fondée par R. Noyce et G. Moore).
Les deux inventeurs «officiels» du circuit intégré sont Jack Kilby et Robert Noyce. Mais il faut bien avouer que cette invention n'avait rien de génial: penser, après avoir fabriqué un transistor, à en fabriquer deux ou trois ou davantage sur la même puce de silicium ne constitue pas un exploit inventif extraordinaire. En fait, le point clé de l'invention est bien la technologie qui permet d'interconnecter cet ensemble de transistors sur la même puce de silicium. Et cette technologie, c'est bien Jean Hoerni qui l'a inventée, et cela n'était pas du tout évident à l'époque. Ainsi, finalement, le crédit de l'invention du circuit intégré est de plus en plus au moins partagé avec le physicien suisse.
Une deuxième conclusion que tout le monde connaît mais qu'il est toujours bon de rappeler, c'est l'extraordinaire succès du circuit intégré: actuellement, le nombre de transistors produits chaque année est de 1018 (1 milliard de milliards), de dix à cent fois le nombre de fourmis vivant sur notre planète. Et début 2008, le plus gros microprocesseur démontré par Intel et comportant 4 processeurs travaillant en parallèle compte 2,05 milliards de transistors. Il tourne à la fréquence de 2 GHz, consomme 170 watts, la surface de silicium est de 700 mm2, dans une technologie dont les plus petits éléments sont de 65 nanomètres, soit 1500 fois plus petits que l'épaisseur d'un cheveu de 100 micromètres! Une telle évolution est totalement folle et unique dans l'histoire de l'humanité. http://www.letemps.ch/template/opinions.asp?page=6&article=239973
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Contraria contrariis curantur. (Les contraires se guérissent par les contraires).
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