Hi there! Our project relies on ads or donation to keep the site free to use. Please sending a donation . Thanks!
Подождите, пожалуйста, выполняется поиск в заданном разделе

История производства микросхем в России

Предпосылки создания – наличие производства биполярных и униполярных транзисторов, теория расчёта таких транзисторов Шокли, Десея и Росса, Теснера. Разработки головного транзисторного института – НИИ-35 (НИИ "Пульсар"). В отечественной технологии разработки и производства транзисторов период до начала 60-х годов характерен использованием монокристаллов германия в качестве исходного материала и выпуск только биполярных транзисторов. Униполярные транзисторы не выпускались. Техника интегральных схем требовала наличия обоих типов транзисторов в качестве активных элементов микроэлектронных схем различного функционального назначения и внедрения технологии монокристаллов кремния. В период 1957–1961 гг. автором были разработаны германиевые униполярные транзисторы серии 339, и на основе этих работ была защищена диссертация.

Концепции миниатюризации и развития микроэлектроники – микромодульная техника и американский проект "Тинкертой" Армии США, освоенный в КБ-1. Одновременно с развитием производства биполярных транзисторов и их использования в оборонной и космической технике Головным транзисторным НИИ-35 развивалась техника и технология их схемотехнического применения, в первую очередь, в качестве стандартных конструктивных схемных элементов по программе микромодулей – основные разработчики Барканов (КБ-1) и Невежин (НИИ-35). В основе лежали принципы миниатюризации транзисторов и радиодеталей, а также принципы автоматизации сборки из миниатюрных стандартных деталей набора стандартных блоков различных схем (по типу проекта "Тинкертой" Армии США).

Освоение критической технологии на кремнии – планарная технология кремния. МЭП. Стратегическим прорывом в США в области создания транзисторов и интегральных схем надо считать разработку и производственное внедрение технологии на кремнии, особенно такой критической технологии как планарная. В отечественной производственной практике освоение планарной технологии практически было начато только в 1962 году с нулевого уровня.

Существенным толчком к развитию работ явилось изобретение кремниевых интегральных схем в 1959 году в США Джеком Килби и их производство американской фирмой "Тексас" для использования в системе наведения ракеты "Минитмен". Попытки создания объёмных интегральных отечественных схем на германии осуществлялись автором в НИИ-35 в 1959–1962 годах. С 1959 года разработки отечественных кремниевых интегральных схем, по сути дела, представляли собой непрерывный процесс конкурентной заочной борьбы с Джеком Килби.

Рис. 1 Визит Н.С. Хрущева в СКБ-2.
На переднем плане слева направо: Филипп Георгиевич Старос, Александр Иванович Шокин, Георгий Александрович Титов, Никита Сергеевич Хрущев, Евгений Иванович Жуков… Фотография М.С. Лихачева из семейного архива И.Г. Титовой.

Действовали концепции повторения и копирования американского технологического опыта – методы так называемой "обратной инженерии" МЭП. Образцы-прототипы и производственные образцы кремниевых интегральных схем для воспроизводства были получены из США, и их копирование было строго регламентировано приказами МЭП (министр Шокин). Концепция копирования жёстко контролировалась министром на протяжении более 19 лет, в течение которых автор работал в системе МЭП, вплоть до 1974 года.

Это относилось не только к разработкам микроэлектроники, но и к созданию на её основе компьютерной техники, например, при воспроизводстве компьютеров серии IВМ-360 – (отечественная серия "РЯД 1-2"). Наибольшую технологическую помощь оказывал процесс копирования реальных действующих американских образцов кремниевых интегральных схем. Копирование осуществлялось после разгерметизации и снятия крышки с образца, копирования плоского (планарного) рисунка транзисторов и резисторов в схеме, а также после исследования под микроскопом структуры всех функциональных областей. Результаты копирования выпускались в виде рабочих чертежей и технологической документации.

Рис. 2 Создатели Центра микроэлектроники в Зеленограде у входа в НИИ ТТ и завод “Ангстрем”.
Слева на право: Л. С. Гарба (директор завода “Элма” при НИИ МВ), Б. В. Тарабрин (директор ЦБ ПИМС), К. А. Валиев (директор НИИ МЭ), А. Ю. Малинин (директор НИИ МВ), В. Ф. Лукин (директор НЦ), Д. И. Юдицкий (директор СВЦ), А. К. Катман (гл. инженер НИИ ТТ), В. В. Савин (директор НИИ ТМ), Г. В. Бечин (директор завода “Ангстрем” при НИИ ТТ), В. С. Сергеев (директор НИИ ТТ).

Создание первой отечественной кремниевой интегральной схемы было сконцентрировано на разработке и производстве с военной приёмкой серии интегральных кремниевых схем ТС-100 (37 элементов – эквивалент схемотехнической сложности триггера, аналога американских ИС серии SN-51 фирмы Texas Instruments). Работы проводились НИИ-35 (директор Трутко) и Фрязинским заводом (директор Колмогоров) по оборонному заказу для использования в автономном высотомере системы наведения баллистической ракеты.

Разработка включала шесть типовых интегральных кремниевых планарных схем серии ТС-100 и с организацией опытного производства заняла в НИИ-35 три года (с 1962 по 1965 год). Ещё два года ушло на освоение заводского производства с военной приёмкой во Фрязино (1967 год). Анализ внедрения цикла планарной технологии (свыше 300 технологических операций) в отечественной практике показал, что эту критическую технологию пришлось осваивать с нулевого уровня и практически самостоятельно, без помощи извне, в том числе, и по технологическому оборудованию. Над решением этой проблемы работал коллектив в 250 человек научно-технологического отдела НИИ-35 и опытного цеха, специально созданного при отделе. Одновременно отдел служил полигоном для обучения специалистов многих предприятий МЭП, осваивавших эту технологию. Например, специалисты полупроводникового завода 2-го Главного управления МЭП в Воронеже (директор Колесников, ведущий – Никишин), обучались именно в этом отделе.

Основное внимание при разработке планарной технологии было уделено производственному освоению техники промышленной фотолитографии с высоким оптическим разрешением, вплоть до 1000–2000 линий на миллиметр. Эти работы велись в тесном взаимодействии со специалистами-оптиками из ЛИТМО (Капустина) и ГОИ (Ленинград).

Большую роль сыграли также разработки отдела по автоматизации планарной технологии и конструированию специального технологического оборудования (ведущий конструктор Захаров). Разрабатывались автоматизированные агрегаты пооперационной обработки кремниевых технологических пластин (отмывка, нанесение фоторезиста, конвейерное окисление и т.п.) на основе использования пневмоавтоматики и пневмоники.

В 1964 году научно-технологический отдел НИИ-35 по разработке интегральных схем посетил Председатель ВПК Смирнов. После этого визита отдел получил японское научное оборудование, которое было использовано в перспективных разработках. Весной 1965 года состоялся визит в опытный цех научно-технологического отдела НИИ-35 по разработке кремниевых интегральных схем Председателя Совета Министров Косыгина. За период разработки с 1962 по 1967 год автору, как начальнику отдела, приходилось неоднократно докладывать о ходе работ Председателю ГКНТ и зам. председателя СМ Рудневу, Президенту АН Келдышу, а также быть в постоянном контакте с отделом науки ВПК и оборонным отделом ЦК, в то время отделом авиационной техники Министерства обороны, руководившим организацией военной приёмки.

Создание Зеленограда. Зеленоград – центр микроэлектроники в составе 6 предприятий с опытными заводами, отечественный аналог Кремниевой долины в Калифорнии. Автор в начале 1963 года читал курс лекций действующему директору Зеленограда, зам. Министра МЭП Ф. В. Лукину, на основе которых составлялись технические предложения по развитию полупроводникового машиностроения для Зеленограда, в частности, по термическим процессам и фотолитографии (для директора Савина), для закупок технологического оборудования по импорту (группы Назарьяна и Стружинского), в том числе, для опытно-показательного завода во Фрязино.

Результаты разработок автора зафиксированы и подтверждаются рядом научно-технологических отчётов НИИ-35, авторскими свидетельствами, рядом статей, опубликованных в сборниках "Полупроводниковые приборы и их применение", "Микроэлектроника" и изданными книгами и брошюрами за период до 1974 года.

Первые результаты

ЦМ сразу приступил к созданию принципиально новой продукции. Уже в мае 1963 года в НИИТМ были разработаны первые образцы вакуумного напылительного оборудования. Во второй половине 1963 года в НИИМП уже были получены первые результаты по тонкопленочной технологии. Необходимо было проверить их на реальном изделии и публично продемонстрировать возможности микроэлектроники. Решили использовать уже опробованную Старосом идею — сделать микроприемник. Вспоминает И.Н. Букреев: “Первая модель — «Микро» — был приемник прямого усиления, а второй чуть больше по размерам, уже супергетеродинный. У него была очень острая настройка и, так как в СССР радиостанций было тогда на средних и длинных волнах совсем мало, это казалось недостатком. Но когда я в 1964 году привез этот приемник в США на съезд радиоинженеров, он произвел там мировую сенсацию! Статьи в газетах, фотографии: как СССР смог нас обогнать?… в Нью-Йорке, где было около 30 местных радиостанций острая настройка нашего приемника пришлась в самый раз. «Микро» продавали потом за валюту также во Франции, Англии, и везде там за ним в 60-е годы очереди стояли. В общем, «Микро» стал первой сенсацией для руководства. Хрущев брал их с собой за границу как сувениры, дарил Г. Насеру, королеве Елизавете…” [9].


Рис. 3 М 1:1 М 2:1 Первое в СССР изделие микроэлектроники — радиоприемник “Микро” (фотография приемника в натуральную величину). Размер приемника 43в30 в 7,5 мм (без выступающих органов управления). Прослушивалась радиопередача через телефон для слухового аппарата, вставляемый в ухо (третий слева).

Рис. 4. Первые серии ИС в СССР, “Тропа”, толстопленочная, верхний ряд, “Посол”, тонкопленочная, нижний ряд. (Слева и в центре — в двукратном размере, справа -в натуральную величину).

Радиоприемник “Микро” (рис.3), выполненный по тонкопленочной технологии, стал первым в стране серийным изделием микроэлектроники. Он был разработан во второй половине 1963 года в НИИМП. А в 1964 г. его производство освоил выпустив около 80 тыс. штук, после чего передал заводу МРП в Минске. До середины семидесятых годов этот микроприемник можно было купить в магазинах СССР и Франции.

В 1964 году НИИП приступил к созданию серии толстопленочных ГИС “Тропа” (рис.4) (главный конструктор (ГК) А.К. Катман), а затем и тонкопленочных ГИС “Посол”. Первый директор НИИП В.С. Сергеев вспоминает: “Никаких технических материалов и литературы по этому направлению не было, мы имели только фотографию микросхем, выпускаемых фирмой IBM. Особенно в большом секрете за рубежом держалась технология изготовления резистивных, проводниковых и изоляционных паст. Всю работу мы начали с нуля: разработку конструкции, материалов, технологии и оборудования… Уже с первых дней существования предприятия, помимо работ непосредственно по технологии ГИС, велись значительные работы по созданию и применению стекла, керамики, полимеров, клеев, изоляционных материалов, гальванических процессов, сварки, пайки, получению прецизионного инструмента (штампов, пресс-форм) химической фрезеровки, многослойных полимерных и керамических плат и многим другим процессам, необходимым в перспективах развития техники …” [11].

Некоторые вспоминают фразу А. Эйнштейна: “Самый большой секрет атомной бомбы состоит в том, что ее можно сделать”, — намекая тем самым, что ничего сложного в создании “Тропы” не было. Но не случайно в мире популярно понятие “know how” (“знаю, как”), а не “know what” (“знаю, что”). Главная проблема современных технологий именно в “как”, и ее НИИП пришлось решать самостоятельно. В частности, в НИИТТ впервые в мире для подгонки параметров резисторов был применен лазер, в то время как зарубежные фирмы применяли пескоструйную технологию.

Рис. 5. Первая в НЦ полупроводниковой ИС “Иртыш”. Фотография топологии кристалла.

В 1965 году “Микрон” начал выпуск первой в Зеленограде полупроводниковой ИС “Иртыш” (рис.5) (ГК — А. П. Голубев). ИС была разработана в НИИМЭ на основе планарной технологии, созданной в НИИ-35 и поставленной на “Микроне”.

В 1966 году “Элма” выпускает уже 15 видов разработанных в НИИМВ специальных материалов, а “Элион” — 20 типов созданного в НИИТМ технологического и контрольно-измерительного оборудования. В 1969 году “Ангстрем” и “Микрон” производят более 200 типов ИС, а к 1975 году в НЦ было разработано 1020 типов ИС. Все разработки передавались на серийные заводы подотрасли. И это было только начало…

В 1970 году правительственная комиссия провела комплексную проверку работы НЦ, включающего на тот момент 9 научно-исследовательских организаций, 5 опытных заводов, вуз и др. По состоянию на 1 июня 1970 года в институтах и КБ Центра работало 12 924 человека, в том числе 9 докторов наук и 214 кандидатов. На заводах трудилось 16 154 человека. для размещения предприятий Центра было построено 240 тыс. м? промышленных площадей. Комиссия положительно оценила результаты деятельности НЦ и отметила его огромную роль в развитии отечественной микроэлектроники. Были указаны и недостатки. За достигнутые успехи в деле создания отечественной микроэлектроники НЦ был награжден орденом Ленина, а его директор Ф.В. Лукин — орденом Октябрьской Революции.

За восемь лет работы в Центре микроэлектроники Ф.В. Лукин был в отпуске только два раза. Напряженная работа сказалась на его здоровье. В октябре 1970 года он решает взять отпуск и поехать в санаторий. При прохождении медицинской комиссии врачи обнаружили тяжелую запущенную болезнь, оказавшуюся неизлечимой. 18 июля 1971 года Федор Викторович Лукин скончался.

Расцвет

Следует учитывать, что отечественная микроэлектроника создавалась и развивалась в особых условиях — практически в полной изоляции от передовых зарубежных стран. Специальный международный комитет КоКом установил систему правил, запрещающих поставку в СССР и его союзникам все передовые продукты и технологии. Конечно, спецслужбам частично удавалось пробивать окружающую нас стену КоКома и окольными путями добывать кое-какие изделия, документацию, материалы и оборудование. Но добывалось далеко не все и в крайне малых количествах. Вести разработки и тиражировать изделия в нужных объемах отечественная микроэлектроника вынуждена была самостоятельно. Иногда полученные образцы копировались, но точную копию сделать было невозможно из-за различий в материалах, технологиях, оборудовании и т.п. Иногда делали функциональные аналоги, иногда — целиком собственные разработки. Но всегда разрабатывали и тиражировали сами.

Изоляция наблюдалась и внутри страны. Профильные ведомства (Минрадиопром, Минприбор, Минмаш, Минстанкопром, Минхимпром и прочие) требовали от Минэлектронпрома продукцию микроэлектроники. Однако сами всячески уклонялись от своего вклада — от поставок соответствующих требованиям микроэлектроники приборов, оборудования и материалов. Необходимо отметить и финансовую составляющую. Финансировали МЭП, как и все оборонные отрасли, по советским нормам хорошо. Но капиталовложения в отечественную микроэлектронику не шли ни в какое сравнение с вложениями в США или Японии. В таких условиях единый инновационный центр микроэлектроники позволял максимально сконцентрировать имеющиеся ресурсы, что являлось единственной возможностью добиться успехов. Результаты не заставили себя ждать.

Рис. 6. Фрагмент платы ЭВМ “Аргон”. Часть ИС демонтировано для исследования результатов длительного воздействия на них открытого космоса.

Благодаря такой концентрации ресурсов результаты Минэлектронпрома, и в первую очередь его НЦ, многие годы неплохо смотрелись на уровне мировой микроэлектроники. Уже первое изделие — радиоприемник “Микро” — не имело равных в мире. Первые гибридные ИС соответствовали мировому уровню [11]. Кстати, первыми в мире ИС, облетевшими Луну (в 1969 г.) и вернувшимися обратно, были ангстремовские “Тропы” (рис. 6). В 1972 г. в НИИП было освоено новое направление — многослойные ИС “Талисман”. Технология создания этих ИС тогда не имела мировых аналогов. Она резко снижала габариты, повышала быстродействие и надежность ИС. В полупроводниковых ИС мы сначала заметно отставали, но вскоре догнали мировых лидеров. В 1970-е годы наиболее преуспевающей полупроводниковой компанией была Intel. По сравнению с ней НИИТТ и “Ангстрем” на ведущих направлениях сначала имели некоторое отставание.

Например, динамическое ОЗУ емкостью 4 Кбит Intel выпустила в 1974 г . — “Ангстрем” в 1975-м, 16 Кбит — соответственно в 1977-м и начале 1978 г., а 64 Кбит обе фирмы представили на рынок практически одновременно в 1979 году [12].

Аналогичная ситуация имела место и в НИИМЭ с заводом “Микрон”. В начале 1970-х годов директор НИИМЭ К.А. Валиев, находясь в США в компании Motorola, показал ИС серии 500 (аналог МСIОООО Motorola). Исследовав образцы, специалисты фирмы констатировали: “Ваши схемы действительно имеют более высокое быстродействие по сравнению с MC 10000, у вас хорошая технология” [13].

В начале пятилетки [1976] американцы писали, что в микроэлектронике мы отстаем от них на 8 лет. И, надо думать, радовались этому. Однако к концу 70-х годов радости у них, видимо, поубавилось. Изучив в 1979 году несколько образцов наших схем, американцы оценили это отставание в 2-2,5 года. Переданные образцы были взяты из серийного выпуска. В январском номере американского журнала “Электроникс” а он очень авторитетен в этой области, уже отмечается, цитирую: “Технологическая база и квалификация технологов позволяют Советскому Союзу изготавливать интегральные схемы почти такого же качества, что и в США”. И далее резюме: “Вероятно, полученные схемы не отражают наивысший технический уровень Советского Союза в этой области. Интегральные схемы, применяемые в СССР для собственных нужд, могут быть технически более совершенны” [8]. В последнем они оказались правы: были проанализированы ИС микропроцессора серии К587 (разработка 1975 г.) и ОЗУ 16 Кбит (начало 1978 года).

Рис. 7 К1801ВЕ1 в корпусе (в натуральную величину) и топология. Фото автора.

Кульминацией этого соревнования стал 1979 год, когда в НИИТТ была разработана однокристальная 16-разрядная ЭВМ К1801ВЕ1 (рис.7) с архитектурой “Электроника НЦ” (в нынешней терминологии — микроконтроллер). По заключению межведомственной госкомиссии, принимавшей разработку, такой ЭВМ за рубежом тогда еще не было. В целом в период с 1964 по 1980 год отставание разработок в НЦ по различным типам ИС по сравнению с зарубежным уровнем колебалось в пределах от нуля до трех лет. Иногда вырывались вперед. Но примерно такая же динамика была и у ведущих зарубежных фирм — они то немного отставали от конкурентов, то опережали их. Таким образом, можно утверждать, что разработки зеленоградского НЦ в те годы в целом соответствовали мировому уровню. Его выходы на международные выставки вызывали, как правило, удивление зарубежных специалистов и ужесточение ограничений КоКом. В целом же “…в 1978-1980 годах отечественная микроэлектроника, и особенно усилиями предприятий Зеленограда, была очень близка по своим возможностям и полученным результатам к уровню, имевшемуся в США” [4]. Аппаратурные разработки предприятий НЦ также в основном не уступали мировому уровню. Производительность модулярной супер-ЭВМ 5Э53, разработанной в СВЦ Д.И. Юдицкого, превосходила всё известное тогда в мире. Не уступала своим современникам и разработанная там же мини-ЭВМ “Электроника НЦ-1” То же было и в НИИМП Г.Я. Гуськова: “…разработанная ими аппаратура превосходила соответствующие американские аналоги” [4].

Необходимо отметить, что конкурентными были оригинальные разработки ИС и ЭВМ, не имеющие прямых зарубежных аналогов.

Закат

Однако по объемам выпуска интегральных схем Минэлектронпром значительно отставал от зарубежного уровня. Не удовлетворял он и потребности страны — средств для развития производственных мощностей серийных заводов (а они в микроэлектронике очень дороги) не хватало. В результате резко возросла нагрузка на зеленоградские опытные заводы. Создавшееся положение, когда опытные заводы НЦ в основном оказались загруженными серийным производством интегральных схем, начало пагубным образом сказываться на дальнейших перспективах развития микро- электроники [14]. Возможности отработки на опытных заводах новых материалов, процессов, технологических маршрутов, оборудования и изделий оказались резко ограничены.

Примерно с 1980 года началось прогрессирующее отставание. Причин тому немало, но к главным можно отнести следующие:

  • навязанная заказчиками политика и практика воспроизводства зарубежных образцов, заведомо программирующая отставание;
  • нежелание других отраслей народного хозяйства разрабатывать и производить материалы и спецоборудование для электронной промышленности с соответствующими характеристиками по чистоте и точности;
  • загрузка опытных заводов серийной продукцией;
  • отвлечение ресурсов отрасли на разработку и массовое производство непрофильной продукции: товаров народного потребления, видеотехники, вычислительной техники.

Остановимся на последней, чисто внутренней причине — на коренном изменении специализации Минэлектронпрома, противоречащем его изначальному назначению. Об этом публично объявил министр МЭП В.Г. Колесников в конце 80-х годов на заседании расширенной Коллегии МЭП, в подготовке и проведении которой участвовал автор. Коллегия была посвящена программе развития микропроцессорных средств вычислительной техники (МСВТ): микропроцессоры, ЭВМ, периферийные устройства и прикладные системы. Во вступительном слове министр сказал: У Минэлектронпрома имеется три главных направления: микроэлектроника, МСВТ и видеотехника. И это были не просто слова. Ранее, сначала в качестве первого заместителя министра, а с 1985 года уже в роли министра, В.Г. Колесников фактически взял курс на превращение МЭП в аппаратостроительную отрасль. А.И. Шокин тоже развивал машиностроение и вычислительную технику, но для нужд отрасли, не обеспечиваемых специализированными ведомствами.

Вообще-то фирмы, проектирующие ИС, особенно сложные, типа микропроцессоров, обречены на разработку устройств, в которых эти ИС применяются, например ЭВМ. Это необходимо, во-первых, для отработки и подтверждения правильности проекта ИС, во-вторых, для создания их первичного рынка. Но для этого не требуется организации собственного массового производства аппаратуры, а постановлением о создании ЦМ такие проекты полагалось передавать на серийзаводы страны.

Но В.Г. Колесников начал конкурировать с Минрадиопромом и Минприбором на их поле — МЭП выпустил больше персональных ЭВМ, чем все другие ведомства вместе а видеомагнитофоны выпускались только в МЭП. В.Г. Колесников обладал мощными организационными способностями. Этот бы талант, его бы энергию — да на развитие микроэлектроники. Но значительная часть ресурсов и министра, и министерства была направлена на создание в МЭП огромной аппаратостроительной индустрии: десятки НИИ, КБ и заводов, создававших и тиражировавших МСВТ, видеотехнику, бытовую электронную аппаратуру. А необходимые для этого интеллект, людские, материальные и финансовые ресурсы брались, естественно, за счет микроэлектроники. Ведь ресурсы министерства были ограничены, их остро недоставало для развития необходимых мощностей серийного производства микросхем.

Приведем пример. В 1983 году в НИИП началась работа над динамическим ОЗУ емкостью 1 Мбит. По тем временам — огромный прорыв и огромный потенциальный рынок. ИС была разработана, однако выпускать ее было не на чем — для производства требовалась технология уровня 1 мкм, но имеющиеся на чистые помещения и оборудование такой точности тогда не обеспечивали. Вот как вспоминает об этом директор НИИП и завода в 1981-1987 годы А.Т. Яковлев: Возникшие в 1983 году первые опасения за темпы развития … вылились в обращение, которое было направлено первому заместителю министра МЭП [В.Г. Колесникову]. Однако руководству МЭПа потребовалось пять лет, чтобы прийти к решению о строительстве нового завода. В 1988 году строительство началось. Оно затянулось на много лет [15].

Рис. 8 Новый производственный корпус в Зеленограде. Кажется, 15 лет ожиданий были не напрасны —
в 2006 г. возобновились работы по его освоению. Фото автора.

Таким образом, на своевременно поставленный вопрос о необходимости создания принципиально нового производства с микронными и субмикронными топологическими нормами руководство министерства не отреагировало — не хватало средств. Но в это время в Зеленограде строились непрофильные для МЭПа серийные заводы — Квант для персональных ЭВМ и Элакс — для накопителей на магнитных дисках. А средств на новые производства для и Микрона не нашлось. Аналогичная ситуация сложилась в Воронеже (там был построен завод ЭВМ Процессор) и в других регионах. В результате оптимальный момент для перевооружения отрасли был упущен, что и привело к неуклонному, все возрастающему отставанию. А начатое в 1988 году совместно с германской фирмой Meissner&Wurst строительство нового производственного корпуса, ориентированного на субмикронные технологии, затянулось — и вновь из-за дефицита средств. Между тем немцы брались построить завод «под ключ» за три года« [15]. В конце концов, его построили и оснастили всем инженерным оборудованием, но запустить в строй помешали проходившие в стране реформы. Так и стоит, как немой укор, новый технологический модуль, готовый принять спецоборудование и приступить к серийному производству современных ИС (рис.8).

После смены в 1985 году министра в Минэлектронпроме была популярна шуточка: »Не успели оправиться от Шока, как попали под Колесо«. Но если »под Шоком« отечественная микроэлектроника создавалась, стремительно развивалась и достигла в результате мирового уровня, то »под Колесом она от этого уровня постоянно отставала.

Производство микрочипов в 21 веке в России

Все микрочипы, используемые в России, рождаются в одном месте — на зеленоградском заводе «НИИМЭ и Микрон», входящему в группу компаний «СИТРОНИКС Микроэлектроника».

Сердце микроэлектронного производства – чистая комната. Производственный процесс в ней идет круглосуточно, не останавливаясь даже ночью. Почти весь процесс изготовления микрочипов автоматизирован, что сокращается потребность в людских ресурсах.

Важнейшим и основообразующим элементом на заводе является чистота. Для микрочипа любая пылинка — то же, что и булыжник для человека. Работать можно только в специальном костюме, пронизанном углеродной нитью и обладающим пылеотталкивающими свойствами. Сотрудникам, работающим в чистой комнате, запрещено пользоваться косметикой. Количество микрочастиц в воздухе контролируется при помощи четырехуровневой системы фильтрации.

  • Чистая комната (участок фотолитографии)

Чистая комната (участок фотолитографии)

На заводе существует два технологических процесса производства микросхемы: 90 нанометров и 180. Это означает, что минимальный размер элемента на чипе составляет 90 нанометров. Один нанометр равен одной миллиардной метра. Структура 90нм является более быстродейственной, энергоемкой и надежной. Ее запустили в феврале этого года при содействии «Роснано». Загруженность линии 90нм пока всего лишь 25%, тогда как 180 — 80%.

В проекте разработки производства чипов 90 и 180 нанометров приняло участие более 70 компаний из 17 стран мира. Все оборудование, все материалы поставляются на завод из-за рубежа.

Компании, сотрудничающие с «СИТРОНИКС Микроэлектроника»

На момент запуска производства 90нм лишь 7 стран в мире обладало схожей технологией. Однако в Европе уже идет выпуск структур 65, 43 и 32 нм, тогда как у нас пока лишь 90. Но и это, безусловно, прорыв. Запустив производство чипов с топологическим уровнем 90нм, мы сократили отставание от мировых лидеров на 5 технологических поколений, что равняется десяти обычным годам. Также СИТРОНИКС Микроэлектроника с 2013 года планирует приступить в разработке отечественных технологий уровня 65нм.


Производство для России действительно важное и одно из немногих, где мы можем составить конкуренцию западным производителям на внутреннем рынке. Однако, как признаются сотрудники завода, процесс разработки новых технологий сильно зависит от государственной поддержки, поэтому остается надеяться на лучшее и ждать.

Комментарии (0)


avatar

Чтобы оставить комментарий войдите или зарегистрируйтесь



История компьютерной техники и IT технологий

Термины: История компьютерной техники и IT технологий