Семидесятые годы положили начало третьему этапу, когда успехи в создании схем с высокой и сверхвысокой степенью интеграции, сделали возможным на одном и том же кристалле одновременно размещать элементы логики и памяти, и в конце 1973 года в зарубежной печати появились первые сообщения о создании микропроцессоров — больших интегральных схем, которые выполняли функции пока простейших вычислительных устройств. Тем самым для вычислительной техники и приборостроения были открыты совершенно новые, тогда еще труднопредсказуемые, возможности, роль электроники в развитии оборонной и экономической мощи становилась решающей.
В каждом из периодов время жизненного цикла новых полупроводниковых изделий сокращалось: если из всех внедренных в течение 50-х годов транзисторов более половины морально устаревали через два года, то к концу семидесятых это время сократилось вдвое. Темпы старения продукции обусловливали и короткий (от трех до пяти лет) жизненный цикл производящего ее оборудования.
От электронной промышленности СССР в ее соревновании с мировым уровнем требовалось сочетание быстрого количественного увеличения выпуска изделий электронной техники с радикальным их качественным совершенствованием, что на фоне общего замедления развития народного хозяйства страны и его качественного состояния представлялось совершенно невероятным (вспомните историю с переходом от паровозов к современным локомотивам). Несмотря на жесткость правил соревнования и несоответствие им производств сопутствующих материалов и оборудования в остальной промышленности, эта задача решалась МЭПом в целом успешно, и к середине семидесятых годов электронная промышленность СССР превратилась в одну из самых мощных в стране и продолжала бурно развиваться, увеличивая каждую пятилетку выпуск продукции в два-три раза.
В результате эффективной технической и экономической политики министерства, полупроводниковая промышленность, включая микроэлектронику, быстро превращалась в крупнейшее направление деятельности МЭП. В 1970 году в стране было выпущено 3,6 миллиона ИС 69-и серий: 30 серий было гибридными (толстопленочными и тонкопленочными), 7 серий полупроводниковые по технологии "металл-окисел-полупроводник" (МОП), 32 серии — полупроводниковые на основе p-n перехода и с диэлектрической изоляцией. Для выпуска новых поколений черно-белых и цветных телевизоров и радиоприемников была создана серия толстопленочных гибридных ИС (К-224). Разработкой и производством интегральных схем занимались уже около двадцати предприятий: НИИ, КБ, опытные и серийные заводы. На первые роли в развитии микроэлектроники с первых ее шагов вышел Воронежский завод полупроводниковых приборов (ВЗПП, директор Гарденин Н. И., главный инженер Колесников В. Г.). В КБ этого завода в 1964 году началась активная работа по созданию ИС.
Группа молодых специалистов (Никишин В. И., Толстых Б. Л., Удовик А. П., Петров Л. Н., Булгаков С. С., Завальский Ю. П., Хорошков Ю. И., Черников А. И., Горлов М. И.; многие из них стали потом крупными руководителями в электронной промышленности страны) в короткие сроки разработали образцы полупроводниковых ИС, которые к концу 1966 года были переданы в серийное производство. Разработка и организация массового производства на ВЗПП, а затем и на других заводах серии этих ИС, внесли большой вклад в развитие отрасли и сыграли огромную роль в создании важнейших оборонных комплексов страны.
Довольно скоро в МЭПе определились с тем, что основными для отрасли должны стать твердые схемы на кремнии, а гибридную технологию постепенно стали сворачивать, оставляя это поле деятельности создателям аппаратуры. НИИ "Пульсар", НИИМЭ, Воронежское КБ разработали базовые маршруты планарной технологии для производства ИС и планарных транзисторов. По их техническому заданию НИИТМ (директор Савин В. В.), Минское Конструкторское бюро точного электронного машиностроения (КБТЭМ, директор И. М. Глазков), НИИ технологии и организации производства в Горьком (НИИТОП, директор А. Г. Салин), НИИ полупроводникового машиностроения в Воронеже (НИИПМ, директор Лаврентьев К. А.), НИИ "Электронстандарт" (директор Гаген) разработали комплект технологического оборудования "Корунд", обеспечивающий массовый выпуск ИС и полупроводниковых приборов по планарной технологии.
Планарная технология построена на многократном повторении фотолитографического процесса, в результате которого на кремниевой пластине создаются защищенные и незащищенные фоторезистом области. Последние подвергаются соответствующей технологической обработке, после которой вновь поступают на следующий цикл фотолитографии. При этом точности совмещения изображений в последующих циклах должны быть много меньше технологических минимальных размеров создаваемого на кремниевой пластине элемента. В 1968 году они составляли 8 мкм, а в 1970 — уже 2 мкм. Естественно, что оптико — механическое оборудование, в частности фотоштампы, установки совмещения и экспонирования пластин, обеспечивающее фотолитографические процессы с такой точностью, попадало под торговое эмбарго западных стран. Отечественные же оптики-механики из Министерства оборонной промышленности (ГОИ и ЛОМО) под любыми предлогами отказывались от разработки нужных систем.
Разработка оптико-механического оборудования была поручена созданному в Минске Конструкторскому бюро точного электронного машиностроения (КБТЭМ). Первым его директором И. М. Глазковым был создан замечательный коллектив, прекрасное оптическое и механическое производство. К созданию оптико-механического оборудования была привлечена также широко известная фирма "Карл Цейс Йена" (ГДР).
Чтобы сделать микросхемы действительно доступными, массовыми нужно было переходить на кремниевые пластины повышенного диаметра. Так поступали во всем мире: ведь удвоение диаметра пластин позволяло разместить на ней вчетверо больше кристаллов. Это вело к повышению производительности труда, резкому снижению стоимости приборов, но одновременно повышало требования к оборудованию. Без улучшения технологии выход годных кристаллов с больших пластин не вырос бы, если бы даже не стал ниже. Накопленный опыт эксплуатации первых линий "Корунд" позволил поставить задачу по разработке новых высокопроизводительных автоматизированных линий на пластинах повышенного диаметра (до 75 мм), предназначенных для оснащения предприятий в следующей пятилетке (1971 — 1975 гг.). Задача эта была очень сложная для всех предприятий, поскольку даже самые передовые НИИМЭ с заводом "Микрон" в 1968 году еще работали на пластинах диаметром 25 мм, и только что перешли на пластины диаметром 40 мм. Ответственность за создание необходимых материалов, и в первую очередь пластин кремния повышенного диаметра, была возложена на НИИМВ (директор А. Ю. Малинин).
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});