Új Szó - Vasárnapi kiadás, 1983. január-június (16. évfolyam, 1-25. szám)
1983-03-18 / 11. szám
«• TECHNIKA Az áramköröknek van azonban egy közös vonásuk is, mégpedig az áramfogyasztás. A parányi szilíciumlapkán elhelyezett elemek mindegyikének van bizonyos mértékű fogyasztása. Igaz ugyan, hogy egy-egy áramköri elem mindössze ötszázadrésznyi wattal egyenlő, vagy ennél is kisebb teljesítményt vesz fel, de mivel egy 5x5 mm-es morzsán (chipen) körülbelül hétezer ilyen elem van, így az egész integrált áramkör teljesítményfelvételét wattokban kell számolni. Ennek az a következménye, hogy az áramkör működés közben erősen felmelegszik, belső hőmérséklete néha a 150 Celsius- fokot is eléri, ami már megközelíti a tűréshatár szintjét. Ezért a gyártók olyan új technológiai eljárásokat kerestek, amelyekkel ezerszeres mértékben lehet csökkenteni az integrált elemek áramfogyasztását. Több ilyen eljárást fejlesztettek ki, amelyek közül a CMOS technológia terjedt el a legjobban 0 j 220 (Complementary Metal Oxide Semiconductor, vagyis Komplementer fémoxid alapú félvezető), s világszerte minden gyártó ezzel az 1983. III. 18. TUDOMÁNY A napokban a prágai A. S. Popov Híradástechnikai Kutatóintézet munkahelyeinek meglátogatása után azonnal írógéphez ültem, hogy frissen papírra rögzítsem nem mindennapi tapasztalataimat, s a fejemben kavargó gondolatokat. Mert bizony kevesen jutnak hozzá, hogy közvetlenül megismerkedhessenek a nagy integrált- ságú áramkörök gyártási technológiájával, az itt alkalmazott különleges eljárásokkal. A CMOS és a SiMOS áramköröket egy nemrég befejezett emeletes épületszárnyban készítik Akik most itt bent dolgoznak, három éve még társadalmi munkában segítettek a kőműveseknek és a szakipari munkát végző építőknek, hogy mielőbb elkészüljön az új épületszárny, s elkezdődhessen az integrált áramkörök különleges feltételeket és berendezéseket igénylő gyártása. Csengetésemre ajtó nyílik, s az előszobában vendéglátóim kérésére nemcsak a kabátomat és sapkámat akasztom fogasra, hanem még a cipőmet is levetem, aztán zokniban teszek néhány lépést, hogy az előkészített tiszta papucsba bújtassam lábamat. Mindent az előszobában hagyok, ami por forrását képezhetné, csupán a fényképezőgépet, s a kíváncsiságomat viszem magammal. eljárással készíti termékeinek egy részét. A 102-ES ÁLLAMI FELADAT Az első emeleten a zakómat is levetem, s tisztaságtól ragyogó, hófehér köpenyt és sapkát veszek fel. Úgy festek ebben az öltözékben, mint egy szívműtétre induló sebész. De őszintén bevallom, valamilyen hasonló feszültség, szorongó érzés tölt el belülről. Itt, ahol a zakómat letettem, még normális a levegő portartalma, vagyis minden liternyi levegő néhány tízezer porszemcsét tartalmaz. A munkacsarnokba két ajtóval ellátott bejárati fülke vezet, ezeket nem szabad egyszerre kinyitni. A fülkébe lépve először gondosan bezárjuk magunk mögött az ajtót, s úgy lépünk a tiszta, pormentesített helyiségbe. A 102-es állami feladat végrehajtását 1979-ben határozták el. Az elektronikai ipar fejlődése folyamán világossá vált, hogy a CMOS technológia nagy jövő előtt áll. valamint az is, hogy iparunk nem nélkülözheti az ilyen jellegű áramköröket. A 102-es ála fejlesztésre szánt időt. Ezt a munkahelyet, ahová most beléptünk, akkoriban kezdték építeni. Még vakolat sem volt a falakon, de a tervezők asztalain már készültek az áramkörök tervrajzai. Abban nem kételkedtek, hogy a feladatot sikerül teljesíteni, de senki sem volt benne biztos, hogy elegendő lesz-e a három év. SIKERÜLT A helyiségekben három fehérköpenyes dolgozó nagy figyelemmel végzi a munkáját. Minél kevesebben dolgoznak itt, annál kevesebb port vernek fel, s ez így van rendjén. Egy ilyen integrált áramköri elem a milliméter miíiiomodré- szével mérhető, vagyis mikroszkopikus méretű, szabad szemmel nem is látható. Gyártásuk ún. fotolitográfiai eljárással, vagyis fénysugarak alkalmazásával történik, s ha porszem kerülne afénysu- garak útjába, az integrált áramkörök lapkáin ez a beárnyékolás helyrehozhatatlan hibákat okozna. Ezért kell itt pormentesíteni a levegőt, amiről nagy teljesítményű légFEJLESZTÉSI SZEMPONTOK Az integrált áramköröket jelenleg mintegy 60 féle eljárással szűrő berendezések is gondoskodnak. Különböző műszerek és berendezések találhatók itt, az egyszerű mikroszkópoktól kezdve a Szovjetunióból behozott nagy égetöke- mencékig, s a drága, speciális berendezések a világ különböző részeiből származnak. Különböző vegyi eljárásokat is alkalmaznak az integrált áramkörök gyártásánál. Az itt alkalmazott vegyszerek azonban rendkívül drágák, nehezen szerezhetők be, mert tisztaságukkal szemben rendkívül szigorúak a követelmények. • A csipesszel tartott. kerámialapkán jól kivehetők az integrált áramkörök négyzetes morzsái, a sokezer áramköri egységet tartalmazó chipek küldöttségek, sem alkalmi látogatók, jóllehet ez a munkahely minden félvezetőket gyártó intézmény büszkesége. A különleges műszereket szemlélve elsősorban arra gondolok, hogy milyen gyakran képezi vita tárgyát az elektronikai alkatrészek fejlesztésének és gyártásának gazdaságossága. Ebből a szempontból csak a szocialista országokkal folytatott együttműködés jelenthet számunkra megoldást. Egyelőre a kijevi Krystal félvezetőgyártó vállalattal sikerült a legszorosabb kapcsolatokat kiépíteni, melynek igazgatója, Siba elvtárs lelkes híve a munkamegosztás kiszélesítésének. Ezt az is bizonyítja, hogy különleges tiszta vegyszereket bocsátott a prágai kutatók rendelkezésére, habár ők sem bővelkednek ezekből. Tőlünk elsősorban műszereket és speciális berendezéseket igényelnek, A kutatókra azonban további igényes feladatok várnak. A tervrajzokon már megjelentek az első csehszlovák egychipes mikroszámítógép ábrái. Ez az áramkör csaknem 30 ezer alkatrészt tartalmaz. De ez csupán a sorozat egyik tagja, hiszen az egychipes mikroszámítógépekből 4,8, 16 és 32 bites egységek lesznek forgalomban. Mi a 8 bites verzió kifejlesztését vállaltuk, a többi hármat a Szovjetunióból hozzuk be kooperáció keretében. Nem egészen két év alatt kell elkészülni a munkával. Ez is nagyon fontos, mert ha nem tudjuk a tervezett időben szállítani a nyolcbites példányokat, a szovjet fél rákényszerül azok kifejlesztésére, s könnyen elveszíthetjük a kooperációból származó előnyöket. A munka azonban sikeresen halad, s minden jel arra mutat, hogy nem fenyeget ilyen veszély. MILAN ADÁMEK lami feladat ezért célul tűzte a CMOS áramkörök komplett sorozatának kifejlesztését és gyártásának bevezetését, mégpedig a külföldön gyártott termékek műszaki paramétereivel azonos szinten. Először négy és fél évet szántak a feladat teljesítésére, Milan Kubát elektrotechnikai miniszter azonban javaslatot tett a fejlesztés idejének lényeges lerövidítésére, így aztán három évre rövidítették A FEJLESZTÉSI KÖZPONT SZIVÉBEN A munkacsarnok közepén egy elkülönített kisebb helyiség is van, ahol a levegő tisztaságával szemben még nagyobbak a követelmények. Itt legfeljebb három porszem lehet egy liter levegőben. Itt végzik a legigényesebb munkaműveleteket. A dolgozók az egész testüket borító speciális fehér öltözéken kívül még csuklyát is viselnek. Ide újabb kettős ajtó vezet, amely ezt a különlegesen tiszta térséget elhatárolja a „csak“ tiszta helyiség levegőjétől. Engedélyt kapok rá, hogy fényképezés céljából egy pillanatra ide is belépjek. Kísérőm kívül marad, hogy ezzel is kisebb legyen a forgalom. Ide bizony nem járnak sem gyártják a világon, attól függően, hogy milyen célra készítik azokat milyenek a gyártó adottságai, s melyek az egyes cégek fejlesztési irányzatai. A kutatók az elmúlt év végén a CMOS integrált áramkörök 25 alaptípusának a fejlesztését fejezték be. Addig mintegy 50 millió koronát fordítottak a fejlesztési költségekre, Az itt látható technológiai berendezések értéke azonban ettől is nagyobb, de mivel más fejlesztési célokra is szolgálnak, az integrált áramkörök fejlesztési költségeit ennek az összegnek csak egy része terheli. A 102-es állami feladatot hivatalosan 1982. november 30-án fejezték be. Az eredeti határidőnél másfél évvel korábban. A gyártásra vonatkozó dokumentációs anyagot fokozatosan a Tesla Piest'any vállalatba küldik, ahol már berendezkedtek a kifejlesztett áramkörök széria- gyártására. i A szilíciumlapkákat vegyi úton maratják a felvételen látható erendezésben .. ........ (A szerző fe vete ei) • A szilíciumlapkán fotolitográfiai úton kialakított áramköri rendszert mikroszkóppal kombinált ipari televízió segítségével ellenőrzik amelyek a gyártás számára nélkülözhetetlenek, de beszerzésük túl körülményes és nagyon drágák. Ilyen műszerek fejlesztése nálunk folyamatban van, s egyesek gyártása már el is kezdődött. Mint már említettük, a CMOS áramkörök fejlesztése eddig 50 millió koronába került. Mivel a kísérleti gyártás nem folyamatos, hiszen az elkészített mintapéldányokat alapos vizsgálatoknak vetik alá, ezért arról is gondoskodtak, hogy a drága berendezések ilyenkor ne maradjanak kihasználatlanul. Ezért az ilyen alkalmi időközökben a már kifejlesztett áramkörök gyártásával is foglalkoznak, ami egyrészt lehetővé teszi, hogy a felhasználók hamarabb megismerkedhessenek az első mintapéldányokkal, másrészt pedig a fejlesztési költségek egy része is megtérül az eladott alkatrészek arányában. Ilyen értelemben eddig 5 millió koronát takarítottak meg, vagyis a teljes fejlesztési költségeknek a tizedrészét. Nagyobb arányú megtakarítást jelent azonban az a tény, hogy kevesebb CMOS áramkört kellett behozni külföldről. Ez a megtakarítás csupán az idén mintegy 20 millió devizakoronát tesz ki. Ez a példa is bizonyítja, milyen nagy gazdasági haszonnal jár a tudomány és a termelés szoros egybekapcsolásra. • A diffúziós kemence kezelése közben Szupertiszta környezetben <■
