L'entreprise de semi-conducteurs d'un autre monde : l'histoire de Siliconix, partie 5

Frances et Bill Hugle ont fondé le fabricant d'équipements pour semi-conducteurs Hugle Industries en 1966. Ils avaient décidé d'utiliser les connaissances qu'ils avaient accumulées dans l'industrie des semi-conducteurs, en commençant par Westinghouse dans les années 1950 et en fondant Siliconix en 1962 et Stewart-Warner Microcircuits. en 1963, pour consulter d'autres sociétés de semi-conducteurs et construire des équipements de fabrication de semi-conducteurs. À l’époque, la fabrication de semi-conducteurs était si nouvelle qu’il n’existait aucun écosystème d’équipements sur lequel s’appuyer. Les grands fabricants de semi-conducteurs, notamment Bell Labs et Western Electric, Fairchild Semiconductor, IBM, Motorola et Texas Instruments, avaient tous développé des ressources internes pour développer des lignes de traitement de semi-conducteurs et fabriquer l'équipement nécessaire.

Cependant, à la fin des années 1960, la situation évolue rapidement. De nouvelles startups de semi-conducteurs surgissaient partout dans la Silicon Valley, et ces entreprises étaient trop petites pour construire leur propre équipement de fabrication. Ils avaient besoin d’équipements prêts à l’emploi et d’aide pour mettre en place leurs lignes de fabrication. Ils avaient besoin d’un écosystème. Les Hugle ont constaté que leur expérience était très demandée.

Comme d'habitude, Bill Hugle s'est occupé des aspects commerciaux de la nouvelle entreprise et Frances Hugle a conçu l'équipement. En juin 1966, l'année même de la création de Hugle Industries, la société a annoncé son réacteur épitaxial HIER, qui permettait de faire croître des couches de semi-conducteurs sur jusqu'à 25 tranches de 1 pouce en même temps. L'épitaxie est une étape essentielle du processus pour de nombreux types de processus de semi-conducteurs, y compris le processus de fabrication de structures MOS à grille de silicium. L'un des brevets déposés par Frances Hugle lorsqu'elle travaillait chez Siliconix concernait la croissance épitaxiale dans la fabrication de transistors. Selon une histoire orale enregistrée par le fondateur d'Applied Materials, Mike McNeilly, pour le Computer History Museum, seuls Hugle Industries et Echo Labs du New Jersey étaient à ce stade dans le secteur de la fabrication de semi-conducteurs.

Toujours en 1966, Frances Hugle a développé puis breveté l'idée pour laquelle elle est peut-être la plus célèbre : l'emballage TAB (tape automation bonding). Avant l'emballage TAB, les fabricants de circuits intégrés connectaient leur puce semi-conductrice à la grille de connexion et aux broches du circuit intégré à l'aide de fils d'or liés manuellement. Ce processus manuel était sujet à des défauts de fabrication. Des soudeuses automatiques guidées par vision seraient finalement inventées pour contourner le facteur humain, mais l'emballage TAB était encore plus efficace.

L'idée de Francis Hugle était de remplacer les fils de liaison en or par des grilles de connexion métalliques gravées chimiquement attachées à une bande continue de film plastique (initialement Mylar mais finalement Kapton). Ces grilles de connexion métalliques auraient soulevé des bosses aux extrémités afin que l'ensemble de la grille de connexion puisse être lié à la puce semi-conductrice avec une opération rapide et automatisée qui éliminait les facteurs humains associés à la liaison des fils et réduisait considérablement les coûts d'emballage. Cette innovation a marqué le début de l’interconnexion à puce retournée et a constitué une innovation majeure dans le conditionnement des semi-conducteurs qui est devenue largement utilisée.

En 1968, Hugle Industries diffusait des publicités pleine page dans des magazines tels que Electronics et Electronic Design. Ces annonces contenaient une longue liste d’équipements de fabrication de semi-conducteurs disponibles, notamment :

Réacteur épitaxial HIER de Hugle Industries tel qu'annoncé en 1968. Crédit d'image : Hugle Industries

Malheureusement, Frances Hugle est décédée le 24 mai 1968 à l'âge de 40 ans après six mois de maladie. Bill Hugle et Hugle Industries ont survécu. En 1969, une branche de Hugle Industries appelée Hugle Electronics a démarré au Japon et continue de fonctionner jusqu'à ce jour.

En 1970, Bill Hugle estimait que les fabricants d’équipements semi-conducteurs ne recevaient pas suffisamment d’attention de la part des grands salons de l’électronique tels que Wescon, Nepcon et la conférence IEEE Electro à New York. Les vendeurs d'équipements à semi-conducteurs ont constaté que leurs stands d'exposition étaient coincés entre des représentants d'entreprises indépendantes, et le trafic vers ces vendeurs d'équipements à semi-conducteurs en a souffert. Par conséquent, Bill Hugle et Fred Kulicke du fournisseur d'équipements Kulicke and Soffa ont décidé de créer une association professionnelle spécifiquement pour soutenir l'écosystème croissant des équipements de fabrication de semi-conducteurs. Ils ont appelé l’organisation qu’ils ont fondée le Semiconductor Equipment and Materials Institute, ou SEMI. Ils ont également créé un salon dédié aux vendeurs d'équipements semi-conducteurs et l'ont appelé SEMICON. Depuis, l'organisation SEMI et le salon SEMICON se sont développés et continuent de fonctionner aujourd'hui.