Александр Иванович Шокин. Портрет на фоне эпохи

Смотр новой техники на полигоне в Кубинке. Слева направо: Калмыков, Колесников, Шокин, Устинов, Гречко, (?), Брежнев, Дементьев,(?), (?), Зверев и др. 1972 или 1973 г.

Для выпуска ИС первых типов в нужных количествах были подключены серийные полупроводниковые заводы министерства в Минске, Фрязине, Павловском Посаде, Новгороде. Скоро и этих мощностей стало не хватать, и к освоению технологии ИС были подключены ПО «Светлана», Новосибирский электроламповый завод, тбилисский «Мион», новые полупроводниковые заводы в Баку и Кишиневе, а потом еще и еще…

Когда говорится о подключении завода к выпуску ИС, это означает в первую очередь его переоснащение соответствующим оборудованием. Если для ИС начала 70-х годов характерные размеры элементов составляли 20 мкм, то к середине десятилетия их размеры уменьшились вдвое. Более того, начинался новый этап – переход к субмикронным размерам. Это требовало оптико-механического оборудования с более высокой разрешающей способностью и очередного переоснащения предприятий.

Годные приборы могут получиться, только если весь цикл их изготовления будет идти в чистейшей среде, исключающей загрязнение поверхности кристалла, поэтому производство ИС немыслимо без «чистых комнат». В первых «чистых комнатах», появившихся на предприятиях в конце шестидесятых годов, в 1 м³ воздуха оставалось где-то не более 3,5 тыс. частичек, но для производства сверхбольших интегральных схем такой воздух был уже слишком пыльным и не годился. Все необходимые компоненты «чистых комнат»: фильтры грубой и тонкой очистки с малошумными вентиляторами, создающими ламинарный (безвихревой) поток воздуха в зоне обработки кристалла – были разработаны и выпускались серийно предприятиями МЭП. Такие же требования по чистоте есть и к жидким средам обработки. Если кислоты и другие химические материалы закупались у химической промышленности, с постоянной борьбой за их немыслимую для химиков чистоту, то чистейшая вода для промывки пластин, которая требуется в огромных количествах, вырабатывалась на самих полупроводниковых предприятиях. Их нужно было оснастить системами подготовки деионизованной воды с двойной дистилляцией, замкнутыми контурами ее оборота в трубах из нержавеющей стали, механическими и ионными фильтрами для очистки от примесей, ультрафиолетовой очисткой от бактерий и другой органики, поселяющейся в трубах и пр.

После разделения пластины на отдельные кристаллы трудоемкость изготовления в расчете на отдельный прибор резко возрастает. Нужны совершеннейшие автоматы для посадки кристаллов в корпус, соединения проволокой контактной площадки с выводной рамкой, герметизации и формообразования выводов. Работа такого автомата, по сути являющегося миниатюрным роботом, производит на непосвященного человека фантастическое впечатление.

Последняя стадия полупроводникового производства – технический контроль продукта – для сложной интегральной схемы не могла уже обойтись без дорогостоящего измерительного оборудования с использованием ЭВМ. А.И., прекрасно зная возможности и обязанности МРП, довольно долго упрямо требовал от радистов обеспечения МЭП измерительными системами для интегральных схем, а те под разными предлогами уклонялись. Во всех других подобных случаях А.И. давно махнул бы рукой и взял это на свое министерство, а здесь долго не хотел уступать Калмыкову. Но измерительные комплексы все равно пришлось делать самим, или заказывать за рубежом, в частности в Венгрии. От МРП получали большие ЭВМ, а производство мини-компьютеров, необходимых и для проектирования и для управления производственными линиями, было налажено у себя, в шестом (машиностроительном) главке.

К 1975 году выпуск микросхем вырос по отношению к 1970 в 15,5 раза. Только заводом «Микрон» вместе с «Ангстремом», научившимся делать на кристалле по двадцать тысяч транзисторов, в 1975 году было выпущено 18 млн ИС, половина из которых была с военной приемкой. В 1976 году предприятия министерства выпустили уже почти 300 млн ИС, из которых более 85 % были полупроводниковыми. Они стали основной базой создания всех радиотехнических систем в стране, и каждый год число заявок на новые разработки увеличивалось.

При взаимодействии с заказчиками приборов стали переходить к построению комплексно-целевых программ (КЦП), в которых помимо создания собственно параметрического ряда ИС стали включать разработку базовой технологии, необходимого состава и единиц оборудования, нужных материалов, корпусов, оснастки и т. д. К 1974 году отрасль микроэлектроники развивалась уже главным образом с использованием КЦП. Одна из главнейших называлась «Микропроцессор» и была ориентирована на наиболее важные для текущего момента направления: бортовые ЭВМ для авиации, ракетостроения, кораблестроения, управления станками и технологическим оборудованием.

Среди результатов 1975 года министр отметил в первую очередь именно создание микропроцессора. Из других проблем: «Закончилась организационная перестройка отрасли, аппарат МЭПне будет расширен. Отрасль должна быть гибкой, скомплексированной, самоуправляемой. Производство товаров народного потребления выросло в 3раза, часы, калькуляторы, стереосистемы, квадро-[системы], видеомагнитофоны. Электроника для медицины» [329].

Дальнейший рост сложности аппаратуры, увеличение объема решаемых ею задач, потребовали перехода от комплексно-целевых программ к разработке аппаратурно-ориентированных программ (АОП) – созданию именно тех ИС, которые были необходимы для разработки данной системы. Надо думать, что для разработчиков аппаратных систем появление больших, затем сверхбольших интегральных схем, наконец, микропроцессоров, каждый раз сопровождалось все теми же психологическими кризисами. Хотя уже сама разработка КЦП являлась средством их преодоления, но для лечения применялись и более старые проверенные лекарства – в конце 1975 г. вышел совместный приказ А.И. и нового министра радиопромышленности П.С. Плешакова о разработке и применении микропроцессоров в важнейшей аппаратуре МРП.

Сверхответственные задачи перед электронной промышленностью были поставлены противоракетной обороной страны. Решение задач обнаружения целей и наведения противоракет было возможно только при использовании высокопроизводительных сверхбыстродействующих вычислительных комплексов. Такой супер-ЭВМ был «Эльбрус», разрабатывавшийся в ИТМиВТ под руководством В.С. Бурцева. Для ее построения были необходимы сверхбыстродействующих ИМС ЭСЛ-типа со временем задержки не более 2,0–2,5 нс. По решению Совмина и ВПК в 70-м году МЭП СССР было поручено начать разработку ИС серий 100, 500 и 700. Их ближайшим зарубежным аналогом были ИС фирмы «Motorola» серии МС10000. Один из разработчиков этой серии Н.М. Луканов вспоминал:

«Уже через квартал были изготовлены на сверхтонких слоях 6 типов ИМС, точно скопированных по топологии с ИМС США МС10000.

Наши ИМС в пластмассовых корпусах Валиев К.А. и Колесников В.Г. повезли на фирму «Моторола» в США.

Вернувшись из загранпоездки, Валиев К.А. рассказал:

– По ходу разговора чувствовалось, что американцы не верят, что мы владеем технологией изготовления ИМС высокого быстродействия. В какой-то момент я достал из портфеля большую упаковку с ИС серии 500, высыпал их на стол и заявил, что они могут их испытать.

Мы почувствовали их недоумение.

На следующее утро ИС были тщательно проанализированы по статическим и динамическим параметрам, а также были сделаны фотографии кристаллов, сняты профили и Ожеспектры.

– Ваши схемы действительно имеют более высокое быстродействие по сравнению с МС10000, у Вас хорошая технология. Но топология Ваших схем похожа один к одному на топологию наших схем, – с видимым удовольствием подвел итог представитель фирмы.