Полупроводниковая электроника и следовавшая за ней интегральная микроэлектроника стали важнейшими направлениями деятельности ГКЭТ. Подходы для решения проблемы создания полупроводниковой промышленности во многом были схожи с теми, что были при организации массового производства электровакуумных приборов, и для А.И. были понятны и знакомы. Однако, использование совершенно новых для промышленности материалов, физических принципов и процессов влекло за собой развитие новых технологических направлений, ставило новые, крайне жесткие требования к чистоте и однородности материалов, к точности работы технологического и измерительного оборудования, которое еще предстояло создать.
Зеленоград
А.И. вникал в детали проблем нового направления, ездил на предприятия, беседовал со специалистами, поощрял аналитическую и прогнозную деятельность, внимательно следил за тенденциями развития этого направления.
Весь процесс серийного изготовления транзисторов представлялся весьма сложным. К характерной для электроники необратимости процессов добавилось то, что в отличие от других отраслей машиностроения полупроводниковое производство на протяжении почти всего технологического цикла имеет дело только с одной деталью. Кристаллик германия или кремния, проходя через десятки технологических операций, постепенно превращается в транзистор или диод. В число этих операций входят шлифование, химическое травление, термическая обработка в вакууме (или инертном газе), дозированное введение примесей, соединение p-n-переходов с металлическими выводами, нанесение защитных покрытий и, наконец, механическая сборка и герметизация готового прибора.
Многие технологические операции должны проходить в среде с очень точно дозированным содержанием водорода, аргона, азота и других газов, с чрезвычайно низкой, в буквальном смысле нетерпимой для человека, влажностью воздуха. Вот почему ряд операций, в частности сборку транзисторов, проводился в специальных боксах, изолированных от атмосферы цеха. Технологический регламент надо было выполнять с чрезвычайно высокой точностью. Например, режим диффузии при изготовлении высокочастотных транзисторов должен обеспечить создание области толщиной в несколько микронов. Затем в этой области нужно создать еще один слой толщиной в 1 микрон — коллектор с другим типом проводимости. И, разумеется, к каждой из этих зон надо присоединить вывод — тонкий проводничок, который сквозь "бусинки" изолятора выходит из герметизированного корпуса полупроводникового прибора. Режим одного из процессов так называемой планарной технологии, протекающий при температуре, свыше 1000 °C, нужно выдерживать с точностью до +0,5 градуса.
Сами кристаллы германия, а позднее и кремния должны были быть фантастической чистоты. Для германия допускалось содержание примесей не более 10-8 %, что соответствует одному грамму примеси на 10 тысяч тонн основного вещества! И получение подобных материалов, и контроль их чистоты должны были осуществляться не для каких-либо уникальных лабораторных исследований, а в условиях крупносерийного производства — на заводах, выпускающих многие миллионы полупроводниковых приборов. Ни одна из отраслей техники (разве что атомная промышленность) до этого времени не предъявляла столь жестких технических требований по широкому кругу проблем, необходимых для осуществления поставленных задач и не могла служить достаточной базой для развития полупроводниковой электроники.
Вновь, как и в случае с электровакуумными приборами, требовалось создать массовое производство совершенно нового типа. Нужны были свежие силы. Так как надо было пользоваться методами производства, которые не просто отличались от обычных технологических методов, но во многих отношениях граничили с алхимией, кадровые службы комитета разыскивали блестящих молодых физиков и других ученых, необходимых для того чтобы продвинуть вперед уровень полупроводниковой техники. Молодых специалистов начали посылать учиться, перенимать передовой опыт в науке, организации разработок и производства в США и европейские страны.
А в США 1962 год ознаменовал уже начало массового выпуска интегральных схем, хотя их объем поставок заказчикам и составил всего лишь несколько тысяч. Сильнейшим стимулом для развития приборостроительной и электронной промышленности на новой основе явилась ракетно — космическая техника. В США не имели возможности в ближайшем будущем создать такие же мощные межконтинентальные баллистические ракеты, как советские, и для увеличения заряда были вынуждены пойти на максимальное сокращение массы носителя, прежде всего систем управления, за счет внедрения последних достижений электронной технологии. Фирма Texas Instrument заключила крупный контракт с военными на разработку и изготовление серии из 22 специальных схем для программы создания ракет "Минитмен". Одновременно фирма Fairchild также заключила значительные контракты с НАСА и рядом изготовителей коммерческого оборудования.
Твердотельные интегральные схемы становились теперь главными радиокомпонентами, необходимо было кардинальное развитие полупроводниковой микроэлектроники, а в ГКЭТ на эту тематику было всего два НИИ и несколько КБ. От А.И. требовались экстраординарные меры по расширению научной базы микроэлектроники, концентрации усилий многих людей — ученых, инженеров, рабочих, техников, руководителей. И он их принял.
Основная идея состояла в создании комплексного, замкнутого Научного Центра микроэлектроники из ряда сосредоточенных в одном месте научно-исследовательских институтов с заводами, которые бы работали один на другого, создавая последовательную цепочку для получения интегральных микросхем и аппаратуры на их основе. Сам по себе подход к комплексному решению научно — технических задач большого государственного значения и развития социальной структуры, т. е. строительство закрытых городов, был не нов. В те годы он широко применялся при создании атомной промышленности, ракетного полигона в Тюратаме, где вырос город Ленинск. Этот опыт был хорошо известен А.И., в том числе и как участнику таких работ, и был им теперь творчески использован и блестяще воплощен. Организационная структура управления научными коллективами, передающими свои результаты в производство, должна была быть подвижной, быстро реагировать на изменение требований общества и времени. Нигде в мире подобных комплексов электроники не было тогда, нет их за рубежом и сегодня.
И место, где можно создать такой центр было подобрано.
Еще в марте 1958 года правительством было принято постановление о строительстве под Москвой города-спутника. Идея была взята из мирового опыта, и своим появлением в нашей стране, а тем более реализацией, она связана с активным вмешательством Хрущева в дела архитектуры и градостроительства. Недалеко от Крюкова с шестидесятого года пошло массовое строительство жилых домов, в прессе ярко описывались прелести будущей жизни в этом городе, откуда в центр Москвы на специальной электричке-экспрессе можно будет попасть всего за полчаса. Однако, ясного, обоснованного ответа на вопрос, чем реально будут заняты жители город-спутника, не было.
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});