Глава 17.
"Грузовой хлам"
Когда японский "джаггернаут" пронесся по американской индустрии высоких технологий, в затруднительном положении оказались не только компании, производящие микросхемы DRAM. Пострадали и многие их поставщики. В 1981 г. корпорация GCA была отмечена как одна из "самых горячих высокотехнологичных корпораций" Америки, быстро растущая за счет продажи оборудования, которое позволило реализовать закон Мура. За два десятилетия, прошедшие с тех пор, как физик Джей Лэтроп впервые перевернул свой микроскоп, чтобы посветить на химические вещества фоторезиста и "напечатать" узоры на полупроводниковых пластинах, процесс фотолитографии значительно усложнился. Давно прошли те времена, когда Боб Нойс ездил по калифорнийскому шоссе 101 на своем стареньком драндулете в поисках объективов для кинокамер для самодельного фотолитографического оборудования Fairchild. Теперь литография была большим бизнесом, и в начале 1980-х годов компания GCA находилась на вершине.
Хотя фотолитография стала гораздо более точной, чем во времена перевернутого микроскопа Джея Латропа, принципы остались прежними. Свет проникал через маски и линзы, проецируя сфокусированные формы на кремниевую пластину, покрытую химическими веществами фоторезиста. В местах попадания света химические вещества вступали в реакцию со светом, что позволяло смывать их, обнажая микроскопические углубления в верхней части кремниевой пластины. В эти углубления добавлялись новые материалы, создавая на кремнии микросхемы. Специальные химикаты вытравливают фоторезист, оставляя после себя идеально сформированные формы. Для изготовления интегральной схемы часто требовалось пять, десять или двадцать итераций литографии, осаждения, травления и полировки, в результате чего результат получался многослойным, как геометрический свадебный торт. По мере миниатюризации транзисторов каждая часть процесса литографии - от химикатов до линз и лазеров, идеально выравнивающих кремниевые пластины относительно источника света, - становилась все сложнее.
Ведущими мировыми производителями объективов были немецкая компания Carl Zeiss и японская Nikon, хотя в США тоже было несколько специализированных производителей. Небольшая компания Perkin Elmer, расположенная в городе Норуолк (штат Коннектикут), производила бомбовые прицелы для американских военных во время Второй мировой войны, а также объективы для спутников и самолетов-шпионов времен "холодной войны". Компания поняла, что эта технология может быть использована в литографии полупроводников, и разработала сканер микросхем, который позволял выравнивать кремниевую пластину и источник литографического света с практически идеальной точностью, что было крайне важно для того, чтобы свет попадал на кремний точно по назначению. Машина перемещала свет по пластине, как копировальный аппарат, экспонируя покрытую фоторезистом пластину так, как будто на ней рисовали световые линии. Сканер компании Perkin Elmer позволяет создавать микросхемы с элементами, ширина которых приближается к одному микрону - миллионной доле метра.
Сканер Perkin Elmer доминировал на рынке литографии в конце 1970-х годов, но к 1980-м его вытеснила компания GCA, возглавляемая офицером ВВС, ставшим геофизиком, по имени Милт Гринберг, амбициозным, упрямым и нецензурным гением. Гринберг и его приятель по ВВС основали компанию GCA после Второй мировой войны, получив начальный капитал от Рокфеллеров. Получив образование военного метеоролога, Гринберг использовал свои знания об атмосфере и связи в ВВС для работы в качестве оборонного подрядчика, производя такие приборы, как высотные аэростаты, которые проводили измерения и делали фотографии Советского Союза.
Вскоре амбиции Гринберга взлетели еще выше. Рост полупроводниковой промышленности показал, что настоящие деньги лежат на массовом рынке, а не в специализированных военных контрактах. Гринберг считал, что разработанные его компанией высокотехнологичные оптические системы , полезные для военной разведки, могут быть применены в гражданских чипах. На одной из отраслевых конференций в конце 1970-х годов, где GCA рекламировала свои системы для производителей микросхем, представитель Texas Instruments Моррис Чанг подошел к стенду GCA, стал рассматривать оборудование компании и поинтересовался, нельзя ли вместо сканирования света по всей длине пластины сделать так, чтобы оборудование компании двигалось шаг за шагом, освещая каждый чип на кремниевой пластине. Такой "степпер" был бы гораздо точнее существующих сканеров. Несмотря на то, что шаговое устройство еще не было разработано, инженеры GCA полагали, что смогут создать его, обеспечив более высокое разрешение изображения и, соответственно, меньший размер транзисторов.