Historia de VLSI

En la década de 1920, algunos inventores intentaron dominar formas de controlar la corriente en diodos de estado sólido, y sus ideas se implementaron más tarde en el transistor bipolar. Sin embargo, su visión no se hizo realidad hasta después de la Segunda Guerra Mundial. Durante la guerra, la gente se centró en la fabricación de radares y otros productos militares, por lo que el desarrollo de la industria electrónica no fue tan rápido como más tarde. Sin embargo, la comprensión de la gente sobre la física de los semiconductores mejoró gradualmente y el nivel de la tecnología de fabricación también mejoró gradualmente. Después de la guerra, muchos científicos volvieron a estudiar la electrónica de estado sólido. En 1947, los famosos laboratorios Bell desarrollaron con éxito el transistor. Desde entonces, la dirección de la investigación en electrónica ha pasado de los tubos de vacío a los dispositivos electrónicos de estado sólido.

En aquel entonces, los transistores parecían pequeños y eficientes. En la década de 1950, hubo una gran expectación entre algunos ingenieros electrónicos que querían desarrollar circuitos más avanzados y complejos basados ​​en transistores. Sin embargo, a medida que aumenta la complejidad de los circuitos, el impacto de los problemas técnicos en el rendimiento del dispositivo ha atraído gradualmente la atención de la gente.

Los circuitos complejos, como las placas base de los ordenadores, suelen requerir altas velocidades de respuesta. Si los componentes de una computadora son demasiado grandes o los cables entre los diferentes componentes son demasiado largos, las señales eléctricas no pueden propagarse lo suficientemente rápido en el circuito, lo que hace que la computadora funcione lenta, ineficientemente o incluso tenga errores lógicos.

En 1958, Jack Kilby de Texas Instruments encontró una solución al problema anterior. Propuso que todos los componentes y chips de un circuito podrían fabricarse a partir del mismo bloque de material semiconductor. En ese momento, su colega estaba de vacaciones. Inmediatamente después de las vacaciones, Kilby mostró sus nuevos diseños. Posteriormente desarrolló una versión de prueba de este nuevo circuito. En septiembre de 1958 se desarrolló con éxito el primer circuito integrado. Aunque este circuito integrado todavía es muy tosco y tiene algunos problemas, de hecho es un concepto innovador en la historia de la electrónica. Al integrar todos los componentes en el mismo bloque de material y conectar todo a través de capas de metalización superiores, no se requieren componentes independientes separados, eliminando así los pasos de ensamblar componentes y cables manualmente. Además, el tamaño característico del circuito se reduce considerablemente. Con el desarrollo gradual de la automatización del diseño electrónico, muchos procesos del proceso de fabricación se pueden controlar automáticamente. Desde entonces, se hizo realidad la idea de integrar todos los componentes en una única oblea de silicio. La era de la integración a pequeña escala (ISE) comenzó a principios de los años 1960, y luego pasó por la integración a mediana escala (IMS, finales de los años 1960), la integración a gran escala y la integración a muy gran escala (principios de los años 1960). El número de transistores en VLSI puede llegar a 10.000.