На распутье

Дмитриев Павел В.

Для начала, технология в образце использовалась на 6 мкм. И это мне еще жутко повезло, позже я понял, что встретить чип «хуже 1 мкм» в две тысячи десятом году почти невозможно. Оборудование «Пульсара» позволяло использовать чипы только на 10 мкм, но тут, по крайней мере, все казалось вполне «земным», не возникало особых вопросов по поводу происхождения часов.

Главное, мои представления о послойной «шлифовке» для понимания химсостава оказались несколько… примитивными, если не сказать больше. Дело в том, что сам полупроводник, по сути, простой легированный материал. Состав веществ давно известен, необходимо всего-то узнать трехмерную структуру, по которой все это распределялось. Для понимания устройства затвора, к примеру, нужно в микроскопе выбрать точку,

где имеется нужная «конструкция», и испарять все слои, пока остается подозрение, что они там вообще есть. В идеале — насквозь. В процессе масс-спектрометром смотреть, из чего состоит слой. Причем все это в глубоком вакууме. И так — во многих точках.

Но образец-то один! А надо хотя бы несколько десятков, лучше сотен. В общем, что-то, конечно, из артефакта выкачали. Даже спорили между собой, что важнее смотреть, потом — почему так получилось. Многие уже не знали, куда складывать заявки на авторские свидетельства из-за подобных мини-открытий.

Но основным драйвером прорыва все же стало обычное человеческое упрямство. В шестидесятых это еще играло роль, ученые считали себя как минимум «не хуже американцев». И грызли «задачки» едва ли не зубами.

Следующей проблемой сделалось совмещение слоев. Возможно, это оказалось самым сложным на данном этапе, если не считать подбора химии всяческих паст и порошков. Засвечивать фоторезист на пластине кремния нужно было далеко не один раз. Тут не увеличенный масштаб шаблона, а натуральный. Так что точность совмещения — единицы микронов. Все делалось без автоматики, руками не слишком квалифицированных сотрудниц. Но ничего, после написания инструкции на два десятка страниц даже это стало получаться [220] .

220

Современный «Степпер» (машина для фотолитографии) с разрешением в 20 нм стоит более $100 млн, и это примерно 1/3 стоимости всего «чистого цеха».

Сейчас молодые топы «Пульсара» удивлялись своей наглости, полученным результатам и присматривали новые костюмы для выхода на церемонию торжественного награждения. Без этого не обойдется, они добились немалого за удивительно короткий срок.

Ребята сидели в курилке и сплетничали на производственные темы. Меня давно не стеснялись, привыкли, как продавщицы из супермаркета к видеокамере над кассой.

— Нинка-то, прикинь, температуру на загонке фосфора держит, точно как робот.

— Которая новенькая, в очках?

— Не, ту дуру даже вскрывать контактные площадки ставить нельзя. Рыженькая, еще хвостик делает смешной…

— Да под капюшоном не видно ни хрена, симпатичная хоть?

— Не, ребят, все ж Наташка поинтереснее будет.

— Замужем она, а то…

— Плевать! Зато в комбезе такая попа!

— Она третьего дня этой задницей так проявитель пихнула, что чуть едкий калий не выплеснула.

— Запорола много пластин?

— Да мелочи, все вам недостатки искать. Зато девушка — огонь!

— Давай ее на разгонку бора переведем, там тигель с трудом последнюю сотню градусов набирает…

Против существующих в СССР серийных образцов даже полученные с грехом пополам квадратики были потрясающим прорывом, это как карету с «фордом-Т» сравнивать. Что у нас производилось? Ведь не зря ЭВМ до сих пор собирали на транзисторах, микросхемы шли чуть ли не исключительно в оборонку. Да и можно ли их было так называть — «микросхемы»?

Резисторно-транзисторная «Тропа», двадцать пять элементов на квадратный сантиметр или даже на кубический, поскольку выглядело это чудо как металлический кубик с толстыми ножками внизу. По сути, там несколько кристаллов транзисторов в одном корпусе. Плюс два десятка пленочных резисторов. Работал этот плезиозавр микроэлектроники медленно и грелся прилично. Более современным изделием стал диодно-транзисторный «Посол», до пятидесяти элементов в том же форм-факторе, чуть побыстрее и похолоднее. Пока дефицит и топ-секрет. Еще

военные использовали какие-то микросборки, но это совсем трилобиты раннего кембрия. По документации все это веселое хозяйство проходило как «интегральные схемы», но сами разработчики уже давно так не говорили.

Впрочем, не надо кривляться, даже мысленно. В этой победе «Пульсара» имелась и моя малая заслуга. Только очень скромная, скучная и неинтересная. Ох, совсем не так я себе представлял полупроводниково-процессорные свершения. Какие были планы девять месяцев назад! Быстрый переворот в промышленности, персоналка на стол каждому инженеру, члену ЦК по ноутбуку, всем советским детям по «Денди», студентам набор почтой «Синклер-сделай-сам». Ну и мне — премию в мильен баксов, чтобы хватило нам с Катей до старости на отдых в Ницце или, на худой конец, в каком-нибудь Мужане.

Тьфу! Вот сидел, как некурящий дурак, в курилке и радовался двум квадратикам кремния на бумажке посередь стола. Один на двести пятьдесят элементов (не транзисторов, а всего, включая тривиальные сопротивления), второй на четыреста пятьдесят. Технология неслыханно передовая, 10 мкм! В целых четыре раза тоньше человеческого волоса. И это совершенно, ну ни капли не смешно [221] .

Зато какое море задач впереди! Одна другой забавнее и чудесатее. Сомнений в том, что уже к лету ребята добьют наконец счетчик-дешифратор из парктроника RAVчика, у меня не имелось. Конечно, там не сотни, а несколько тысяч элементов, но процесс пошел, и его даже не нужно было подправлять — мэнээсы, эсэнэсы и прочие завлабы сами горы своротят в порыве энтузиазма. Далее несложно разработать десятка два типов логических элементов, или сколько там требуется для полной нирваны электронщиков. Но это уже пусть Шокин сдвигает на другие советские НИИ, их уровень тоже надо срочно подтягивать.

221

Процессоры Core i7 изготавливаются по технологии 32 нм, что почти в 1000 раз меньше.

А дымящие, как подмосковные торфяники, передовики еще не знали, какой подарочек лежал у меня в заначке. Микросхемы DRAMа на 64 килобайта — вот что я нашел на старых мегабайтных плашках из маршрутизатора Cisco. Очень удачный ретроподарок от фанероделательного завода Н-Петровска, который остался в далеком две тысячи десятом году. Корпус был не больше ногтя, но байтов вмещал в три раза больше, чем тридцатикилограммовый блок ферритовой памяти БЭСМ-4 [222] . Если повторят — первым попрошу Шелепина выдать на «Пульсар» полдюжины популярных значков в форме звезды с серпом и молотом [223] .

222

DRAM была изобретена в 1966 году в IBM. В ноябре 66-го такой вид был использован в Toshiba «Toscal» BC-1411 Desktop Calculator, но на дискретных компонентах. Четырехкилобайтные микросхемы DRAM коммерчески доступны с 1973 года.

223

Золотая медаль «Серп и Молот» — атрибут Героя Социалистического Труда, высшая трудовая награда СССР.

И пусть партийный вождь скорее разворачивает серийный выпуск, на патенты в этом мире не было никакой надежды. Хвастался Александр Николаевич, что под это дело где-то строятся аж три завода по производству интегральных схем, первый уйдет под крышу уже в конце лета. Это хорошо. Плохо то, что ученые в СССР — ну чисто как дети. В высшей степени любопытные, изобретательные и оригинально мыслящие. Но как доходило до производства с его вечным срывом графиков, утомляющей текучкой, строжайшей дисциплиной, ошибками слесарей, уборщиц, кладовщиков и последующим поиском виноватых, высоколобые гении становились бесполезным балластом.