Щука А.А. Электроника (2005) (1152091), страница 41
Текст из файла (страница 41)
Этот термин отражает идею лгикроминиатюризации, Интегральные транзисторы стали основными изделиями микроэлектроники. Сначала успешно развивались биполярные транзисторы. Иаряду с традиционными структурами для дискретной полупроводниковой электроники в семействе инте1ральных транзисторов появились уникальные. Речь идет о многоэмитгерных и многоколлекгорных транзисторах, транзисторах с барьеролг В1оттки идр. Именно с их помощью удалось создать эффективные схемные решения. В последние годы интерес проявлен к униполярным транзисторам 1'ехнология их изготовления более прос~ая. К этому типу относятся и-МОП и р-МОП транзисторьь имеющие структуру "мшииги — оклсея- лолунрооодяггк".
Особенно перспективны кзиямтомяторнью или взаимодополняющие зранзисторы (КМОП). В этих структурах используются одновременно два транзистора с каналами проводимости р- и п-типов, они отличаются высокой экономичностью и надежностью. Однако на пути развития традиционных транзисторных структур стоят физические, техноло гическис, экономические и другие ограничения. Примерно те же, о которых волновались еш ще в 60-е голы.
Л что у нас в стране? В 1рб2 году в ИИИ-35 (НИИ "Пульсар" ) приступили к разработке первой серии интеграла ных кремниевых схем ТС-100. Руковолитслем разработки были Борис Владимирович Мал ии (начальник отдела) и Анатолий Фетгоровнч Трутко (директор инсгггтуга). цикл планерно иой технологии включал более чем 000 операций, который был освоен самостошельно с нулев оь1 го уровня. !'ыли созданы опытный цех, научно-технологический отдел, ставший полигоне для обучения специалистов в области планарной технологии. Бьши сконструированы авто ! )ь)икровлекгроннка вчера и сегодня 199 атизировапные агрегаты пооперационной ооработки кремниевых пластин, разработано спец пециальное технологическое оборудование.
Работа по серии ТС-100 длилась до 19Г>5 года, а атем еще два года шло освоение заводского производства с военной приемкой. ))ля ведущей мировой державы, каким бьш СССР, масштабы производства ИС оыли явно недостаточньь 5 августа 1962 года было подписано Постановление ЦК КПСС и СМ СССР о создании Научного центра микроэлектроники в подмосковном городе Крюкове.
В соответствии с ним в осгав Цею.ра вошли вновь созданные НИИ теоретических основ мнкроэлекгрониьи, НИИ микросхемотехники, НИИ технологии микроэлектроники, НИИ машиностроения, 11ИИ специальных материалов и три опытных завода при этих институтах. Началось интенсивное д.роительство Центра и города со сложной инфраструктурой, обслуживающей Центр. Сегодня этот город носит название Зеленоград, ныне ставший районом Москвы и являющийся в неком отношении аналогом Кремниевой долины ГСША). Научный Цеюр должен был охватывать все аспекты микроэлектроники, весь цикл "исследование — производство".
Постановление было документом де-юре. Де-факто все сложилось по-другому, более масштабно. И это только благодаря усилиям Министра электронной пролзышленности Алексанлра Ивановича Шокина. В 1962 году был введен в строй НИИ микроприборов (директор Букреев И. Н.) с опытным заводом "Компонент" и институт по разработке специального технологического оборудования — НИИ точного машиностроения (директор Иванов Е. Х.) с заводом электронного машиностроения "Элион". В 1963 году был организован НИИ точной технологии !директор Сергеев В. С.), которому через некоторое время был придан завод "Ангстрем", НИИ материаловедения !директор Малинин А. )О.) с заводом "Элма".
Год спустя вошел в строй НИИ молекулярной электроники (и. о. директора Гуреев И. А.) с заводом "Микрон". Одновременно было организовано Центральное бюро применения интегральных схем (1!БПИМС). Поисковыми исследованиями должен был заниматься НИИ физических проблем (директор Лукин Ф. В.). Было решено готовить кадры на месте, в зоне Научного центра, В 1965 году оыл образован институт электронной техники (МИЭТ), которому был придан собственный опытный завод.
А пока кадры подрастали, целые коллективы воспитывались в Москве. Так практически коллектив оудушего НИИ МЭ воспитывался в отделе Малина Б. В. в НИИ "Пульсар". этому времени в НИИ "Пульсар" было развито не только полупроводниковое производство, но и реально разрабатывались первые ИС. В 1965 году НИИ МЭ возглавил Камиль Ахметович Валиев, ныне академик, директор физико-технологического института РАН. На основе технологии, близкой к технологии производства планарпых транзисторов Плоскость", коллективом НИИ МЭ под руководством К. А.
Валиева уже в 1966 году были Разработаны ИС типов "Иртыш", "Микроватт", "Логика", днодно-транзисторные логи"еские схсмы. К концу этого года их было выпущено около 100 ~ысяч штук. .труктура предприятий Научного центра менялась в соответствии с задачами промышленности. Со временем на базе НИИ микроприборов и завода "Компонент" было создано научно-производственное объединение "Элас", тесно связанное с космической отраслью. момента зарождения квантовой электроники возникли предприятия этого профиля: , ")О "Зенит", КБ высокоинтенсивных источников света с заводом "Фотон", филиал НИИ Фонон". П"Раллельно с развитием Научного центра в Зеленограде полупроводниковое н микрозл лектронное производсзво развивалось в подмосковном Томилино и Воронеже на заводах Часть П.
Микроэлектроника гоо полупроводниковых приборов, в Ленинграде на НПО "Светлана", в Минске на заводе полупроводниковых приборов (впоследствии НПО "Интеграл" ), в Вильнюсе в НИИ "Венга", в Кишиневе на заводе "Мезон", в Тбилиси в НИИ "Миан", в Баку на заводе "Азон", а также в Риге, Новосибирске, Павловском Г!осаде, Фрязино. Это позволило уже к 1970 году выпустить 3,6 миллионов ИС 69 серии. В США закже вырастали новые фирмы, Так только в Кремниевой долине в !966 — 67 годах бьщо создано три новые фирмы, в 1968 — тринадцать, в 1969 — восемь.
Росла номенклатура микроэлектронных приборов и интегральных схем на основе использования различных технологических процессов. Г!оявилнсь запоминающие устройства (ЗУ) с произвольной выборкой, перепрограммируемые ЗУ, разработаны ИС с инжекционной и эмиттерно-связанной логикой, приборы с зарядовой связью, комплемевтарные МОП- приборы. Микроэлектронная технология позволила создать ЗУ на цилиндрических маги|нных доменах. В 70-х годах прошлого века ежегодный объем продаж полупроводниковых приборов и ИС превысил 6 млрд долларов. Начиналась эра сверхбольших кньтееразьных гхеш (СБИС).
В 1973 году появились первые микропроцессоры, представляющие собой большие инте.Ральные схемы с функциями вычислительных устройств. Начался новый виток развития иикроэлектроники. В С(1!А фирма!п1е! захватила мировое лидерство, которое удержива.т до сегодняшнего дня.
3 Советском Союзе с 1975 года разрабатывались микропроцессоры в Зеленоградском )лучном центре (НИИ ТТ. НИИ МЭ) в Воронеже (ВЗПП, позже объелинеиие "Электрошка"), в Ленинграде (НПО "Светлана" ). В 1976 году предприятия МЭП выпустили 00 миллионов интегральных схем, среди которых бьщи микропроцессоры и микропро!ессорные комплекты. Американская пресса в те годы писала, что отставание уровня ~азвития советской электроники резко сократилось с !О до 2 — 3 лет. К концу 70-х по всей тране выпускалось 700 миллионов ИС.
)то позволило наладить выпуск компьютеров отечественного производства, обеспечить ортовыми ЭВМ все военные объекты от космических аппаратов до подводных лодок. 1течественная электроника и микроэлектроника была практически уничтожена экономиескими реформами, начатыми в 1991 году. Ныне уровень развития отечественной ми«- оэлектроники отстает уже не на год, и не два. Навсегда. Кое-где предприятия отрасли зхранились, и наметилась тенденция к их возрождению в новых экономических и полиических условиях. И как писал бывший начальник Главного научно-технического травления МЭП СССР Пролейко В. М.
"Неужели нужно событие, аналогичное Отечегвенной войне, чтобы руководители страны наконец-то осознали, что значит электрониз сегодня7 Или чтобы тс, кто нс хочет это осознать, не могли быть Руководителями". .1.5. Грядет ли новая транзисторная революция? жизнь в микроэлектронике продолжается, За 40 лез. Развития ИС плотность размещения ~анзисторов на кристалле ежегодно увеличивается примерно на 50ь4. Это первым заме щ 1 оРлон Мур, один из основателей фирмы 1п1е1, основного разработчика серий микр~ юцессоров. За четыре десятилетия степень интеграции возросла в 10 000 раз! згодия разработчики интегральных схем считают, что экспоненциальный рост сгепени ~теграции будет сопровождаться экспонсициальным ростом потребляемой энергии 1 ь1икроэлекгроника вчера и сегодня Масштабирование элементов транзистора, выход на субмикронные размеры порождае~ труднорешаемых проблем.
Например, металлические токоведушие дорожки могут ~~рать свойство проводников и превратиться в емкостные и индуктивные элементы. И масштабированные транзисторы уже не просто транзисторы. Так по мере уменьшения ины каналов МОП транзисторов уменьшаемся толщина за~верного окисла. а значит, и „меньшается пороговое напряжение. Чем меньше пороговое напряжение транзистора, тем больший ток требуется для переключения транзистора. Рас~ут и токи утечки транзисторных структур. Подсчитано, что КМОП ИС с 0,09 мкм элементами и напряжением питания 1 2 В потребляет ток на два порядка больше, «ем МОП микросхема с 0,25 мкм и напряжением питания 2,5 В были предложены новые конструкции транзисюров, использующие баллистические электроны в полупроводниках.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
