English    Русский

Розвиток мiкроелектронiки

Старт промислової мiкроелектронiки
Вперше в Європi
Ветерани мiкроелектронiки
Партнерство, яке не вiдбулося
Вiтчизняним мiкроелектронним технологiям - бути!
Iлюстрацiї. Додатковi матерiали

Старт промислової мiкроелектронiки.

У 1962 роцi уряд колишнього Радянського Союзу прийняв постанову про розвиток мiкроелектронної промисловостi та створення у Зеленоградi пiд Москвою Наукового центру мiкроелектронiки з фiлiями у Києвi, Мiнську, Ризi, Вiльнюсi, Тбiлiсi i рядi iнших мiст. Уже через декiлька рокiв невелике мiстечко пiд Москвою перетворилося у столицю мiкроелектронiки - радянську "кремнiєву долину", на зразок створеної у США. Зеленоград був вiдбудований практично заново.

Не була залишена без уваги й Україна. З iнiцiативи i за допомогою Олександра Iвановича Шокiна (голова Державного комiтету СРСР з електронної технiки - згодом мiнiстр електронної промисловостi) в Києвi на початку 1962 р. вiдкрилася виставка засобiв мiкроелектронiки, якi випускалися пiдприємствами Комiтету. На неї були запрошенi керiвники київських приладобудiвних пiдприємств. У аргументованому виступi при вiдкриттi виставки О.I.Шокiн переконливо показав переваги мiкроелектронiки i необхiднiсть її розвитку в Українi.

Першим на заклик голови Держкомiтету вiдгукнувся Iван Васильович Кудрявцев, директор Київського НДI радiоелектронiки, що давно мрiяв перевести громiздкi корабельнi радiоелектроннi системи на нову технiчну базу. Вiдразу пiсля виставки вiн доручив групi молодих iнженерiв на чолi iз Станiславом Олексiйовичем Моральовим, ознайомитися iз станом справ в СРСР i за кордоном i пiдготувати пропозицiї щодо розвитку мiкроелектронiки в iнститутi.

Пiвроку потому, коли з'явилася урядова постанова про розвиток мiкроелектронної промисловостi було створене Київське конструкторське бюро з мiкроелектронiки КБ-3 Державного комiтету РМ СРСР з електронної технiки. Його керiвником призначили С.О.Моральова. За згодою I.В.Кудрявцева в нову органiзацiю перейшли ряд спiвробiтникiв КНДIРЕ - В.Д.Борисенко, В.I.Кибальчич, Г.П.Апреленко та iн. Спецiалiзацiя КБ-3 - мiкромiнiатюризацiя радiолокацiйної апаратури, вiдповiдала iнтересам I.В.Кудрявцева, i тому спочатку нова органiзацiя розмiщалася в КНДIРЕ.

Колектив КБ-3 до кiнця 1963 р. приступив до роботи в новому примiщеннi. Його "фундатори" - Моральов, Борисенко, Корнєв, Белевський та iн. розпочали розробку гiбридних iнтегральних схем (IС) iз використанням тонких плiвок тантала.

Цей матерiал, мав високу стабiльнiсть своїх фiзичних властивостей, радiацiйну стiйкiсть, унiкальнi технологiчнi властивостi, що дозволяли одержати в єдиному технологiчному процесi тонкоплiвочнi резистори, конденсатори, дiелектричнi прошарки для пасивної частини гiбридної IС. Це спрощувало технологiчний цикл i пiдвищувало якiсть схем.

Проте, тантал виявився "мiцним горiшком" - для одержання плiвок потрiбно було створити принципово новi типи електронно-променевих гармат великої потужностi, складне вакуумне устаткування, установки контролю параметрiв схем. Все це зайняло достатньо багато часу, i серiйний випуск IС на танталi почався лише в 1968 р., коли уже два роки iснував НДI "Мiкроприлад", створений на базi КБ-3. (НДI "Мiкроприлад" Мiнiстерства електронної промисловостi СРСР був органiзований у 1966 роцi).

Згiдно технiчних завдань, узгоджених з генеральними конструкторами бортової апаратури для лiтакiв, космiчної бортової технiки (Сергєєв, "Хартрон", Харкiв) був розроблений ряд гiбридних тонкоплiвочних IС на танталi (система "Пенал"), а для побутової радiоелектронної апаратури, що випускалася Мiнiстерством радiопромисловостi СРСР, - система "Кулон".

Розробленi гiбриднi IС i апаратура на їхнiй основi успiшно пройшли iспити i показали високi технiко-економiчнi характеристики. Використання IС "Пенал" у бортовiй навiгацiйнiй апаратурi дозволило зменшити її вагу в 2,5 рази, об'єм у 3 рази, збiльшити надiйнiсть у декiлька разiв. Застосування IС "Кулон" у радiоприймачi "Меридiан" Київського ВО iм.С.П.Корольова зменшило його габарити, збiльшило термiн служби, знизило трудомiсткiсть складальних операцiй i собiвартiсть. "Меридiан" став першим радiоприймачем на iнтегральних схемах, випущеним на заводах України.

За пропозицiєю Олега Констянтиновича Антонова - головного конструктора Київського авiазаводу були проведенi спiльнi роботи з визначення оптимальних шляхiв мiкромiнiатюризацiї бортової лiтакової апаратури для керування польотом. Познайомившись у цi роки з Олегом Костянтиновичем С.О.Моральов зберiг дружбу з видатним конструктором i вченим на багато рокiв i багато разiв обговорював iз ним перспективи розвитку мiкроелектронiки стосовно до задач лiтакобудування.

У короткi термiни сiмейства гiбридних IС "Пенал" i "Кулон" одержали широке впровадження в радiоелектроннiй апаратурi. Їх серiйне виробництво було органiзовано на дослiдному заводi iнституту i його фiлiї в м.Свєтловодську. Технологiя виготовлення гiбридних IС на танталi була передана на пiдприємства Ленiнграда, Харкова, Москви й iн., лiцензiя на неї була продана в Угорську народну республiку.

Великий внесок в органiзацiю серiйного виробництва IС зробив Олександр Iванович Корнєв, головний iнженер дослiдного заводу "Мiкроприлад", вихованець Київського державного унiверситету, де вiн працював у лабораторiї вiдомого українського фiзика Находкiна Миколи Григоровича.

Розроблена вперше в колишньому СРСР технологiя виробництва тонкоплiвочних резисторних i ємнiсних мiкросхем на основi тантала дозволила пiдвищити продуктивнiсть при виготовленнi гiбридних IС у 5-10 разiв i збiльшити вiдсоток виходу придатних IС до 90%. Про складнiсть вирiшеної в КБ-3 - НДI "Мiкроприлад" задачi, свiдчить той факт, що на той час таку технологiю мали лише три фiрми у свiтi, причому тiльки одна з них (BM Laboratories, США) розробила її самостiйно.

З iнiцiативи Моральова, директора НДI "Мiкроприлад", i його заступника з науки Костянтина Михайловича Кролевца було прийняте рiшення про поступовий перехiд до розробки твердотiльних IС на МОП транзисторах.

Основною особливiстю цих схем є те, що всi їхнi компоненти (транзистори, дiоди, резистори i конденсатори) виконуються на однiй монокристалiчнiй пластинцi напiвпровiдника (скорочено МОП вiдображує структурний склад транзистора - метал, окисел, напiвпровiдник (росiйською - полупроводник)).

Пропозицiї НДI "Мiкроприлад" по спецiалiзацiї в галузi МОП-iнтегральних схем були розглянутi на засiданнi колегiї Зеленоградського Наукового центру. Колегiя затвердила запропонований С.О.Моральовим план робiт iнституту.

Наступив новий етап у роботi "Мiкроприладу". Фiзико-технологiчнi питання розробки МОП-IС очолили Кролевец та Петiн, схемотехнiки - Молчанов та Кобилiнський, машинне проектування топологiї - Таборний. Наукове керiвництво роботами здiйснювали Моральов та Кролевец.

Спочатку була розроблена серiя iнтегральних схем "Кобра" iз рiвнем iнтеграцiї до 30 елементiв на кристалi. У 1968 р. було розпочато її серiйне виробництво на дослiдному заводi НДI. Вона одержала широке застосування у виробах цифрової технiки Мiнприлада.

За завданням Мiнiстерства електронної промисловостi в 1970 р. було створено перший у колишньому СРСР i Європi мiкрокалькулятор на 4-х великих iнтегральних схемах МОП-ВIС iз ступенем iнтеграцiї до 500 транзисторiв на кристалi. Великi iнтегральнi схеми (ВIС) виготовлялися на дослiдному заводi НДI "Мiкроприлад". Виготовлення мiкрокалькуляторiв проводилося в м.Свєтловодську, де знаходилася фiлiя дослiдного заводу.

Вперше в Європi

У груднi 1970 р. наказом мiнiстра електронної промисловостi було створене науково-виробниче об'єднання "Кристал" (НВО "Кристал"). До його складу ввiйшли: НДI "Мiкроприлад", Київський завод напiвпровiдникових приладiв, дослiдний завод "Мiкроприладу". Об'єднання стало головною органiзацiєю МЕП з розробки та виробництва великих iнтегральних схем на МОП-транзисторах, спочатку зi ступенем iнтеграцiї бiльш 1000 транзисторiв (для регулярних структур до 20 000 i вище), а на наступному етапi до 100 тис. i бiльше (розмiри елементiв зменшувалися до 1 мiкрона).

"Ручнi" методи проектування великих iнтегальних схем (ВIС) i створена в 1969-1970 р. примiтивна система автоматизованого проектування для цього не годилися. У 1972-1973 р. в НДI "Мiкроприлад" була розгорнута система машинного проектування на базi "БЭСМ-6" та iнших електронних обчислювальних машин (ЕОМ), що дозволила проектувати ВIС iз високим ступенем iнтеграцiї. Час розробки ВIС скоротився до 50-70 днiв.

Необхiдно було розробити складний комплекс програм, що забезпечував процес проектування ВIС. Сотнi тисяч компонентiв, якi входили до ВIС, Необхiдно було з'єднати мiж собою вiдповiдно до функцiонального призначення ВIС i при цьому не зробити жодної помилки, iнакше величезна праця, витрачена на їх виготовлення не принесе користi. Таку роботу могла виконати лише машина.

Монтаж устаткування, пiдготовка i налагодження програм вимагали напруженої тризмiнної роботи колективу вiддiлу машинного проектування топологiї (керiвник Таборний) на протязi декiлькох мiсяцiв.

З 1973 р. основним напрямком в Об'єднаннi стає розробка та виробництво великих iнтегральних схем на МОП-приладах. Першими були спроектованi декiлька типiв ВIС для рiзноманiтних типiв калькуляторiв, ВIС пам'ятi й iн.

Для випуску нових ВIС потрiбно було розробити бiльш прогресивнi технологiчнi процеси, що забезпечують ступiнь iнтеграцiї бiльше 100 тис. транзисторiв на кристалi i швидкiсть переключення до десяткiв мегагерц.

За короткий час були змонтованi сучаснi "чистi" кiмнати зi складним технологiчним i вимiрювально-складальним устаткуванням, розроблено i впроваджено технологiю виготовлення дешевих пластмасових корпусiв ВIС й iн..

В 1974 р. на заводi напiвпровiдникових приладiв НВО "Кристал" було цiлком освоєно технологiчний процес виготовлення ВIС на МОП-приладах, i розпочато масове виробництво ВIС - вперше в Українi, колишньому СРСР та Європi.

НВО "Кристал" виконав з успiхом цю не просту задачу. Органiзацiя безупинного циклу робiт вiд проектування до виробництва ВIС, здiйснена в об'єднаннi, дозволила скоротити термiни створення нових ВIС i засобiв мiкропроцесорної технiки, пiдвищити їх якiсть, знизити вартiсть.

В 1974 р. було випущено: 200 тис. ВIС, 100 тис. калькуляторiв, 200 тис. клавiшних ЕОМ.

У НВО успiшно вирiшувалися задачi збiльшення обсягiв випуску виробiв, зниження собiвартостi, освоєння нових виробiв i нарощування потужностей.

Проте становлення НВО проходило не просто. В 1974 р. Моральов залишив НВО i повернувся до "Кванту".

Таким чином, з урахуванням наявностi iнших пiдприємств галузi в рiзних мiстах України, у республiцi була створена могутня база мiкроелектронної промисловостi, найбiльша в СРСР i Європi.

В наступнi роки нарощування виробничих потужностей продовжувалося. У 1991 р. в Українi розробляли i виробляли продукцiю мiкроелектронiки кiлька десяткiв науково-дослiдних iнститутiв i промислових пiдприємств ("Кристал", "Мiкропроцесор", "Родон", "Гравiтон", "Днiпро", "Полярон", "Жовтень", "Орiон", "Сатурн", "Гелiй", "Карат" i iн.). Було виготовлено i реалiзовано понад 300 мiльйонiв iнтегральних схем на суму майже пiвмiльярда доларiв. Держава регулярно видiляла ресурси на розвиток мiкроелектронної промисловостi. Прийнята в 1988 р. постанова передбачала будiвництво в Українi ще 14 пiдприємств (Бориспiль, Iвано-Франкiвськ, Київ, Запорiжжя, Чернiвцi, Херсон) з метою виробництва виробiв на рiвнi вищих свiтових досягнень (клас чистоти 1-10, мiльйони елементiв на кристалi, до 70-80% виходу придатних). На перших двох пiдприємствах до 1991 р. завдання були виконанi на 35-65%.

Ветерани мiкроелектронiки

Розповiсти про всiх ветеранiв неможливо. Вiдзначимо лише декiлькох.

Дванадцять рокiв становлення промислової мiкроелектронiки в Українi (1962-1974) пов'язанi, у першу чергу, з iм'ям Станiслава Олексiйовича Моральова. Розпочавши з посади директора скромного КБ-3, вiн через чотири роки перетворив його в могутнiй iнститут НДI "Мiкроприлад". У 1970 р, було органiзовано науково-виробниче об'єднання НВО "Кристал". НДI "Мiкроприлад" став головною органiзацiєю об'єднання. На плечi С.О.Моральова, генерального директора НВО "Кристал", лягла величезна органiзаторська робота, пов'язана з вибором наукового напрямку, пiдбором колективу спiвробiтникiв, координацiєю науково-дослiдних i дослiдно-конструкторських робiт з наступною передачею результатiв у велико - серiйне виробництво.

С.О.Моральов народився в 1929 р. у Молотовську Кiровської областi. У серпнi 1944 р. родина переїжджає до Києва, за мiсцем служби батька. Капiтан-лейтенант Моральов Олексiй Iванович у той час керував роботами з вiдновлення зруйнованих мостiв на Днiпрi. Пiсля закiнчення школи в 1947 р. Станiслав вступив на радiофакультет Київського полiтехнiчного iнституту. Пiсля закiнчення був направлений на роботу в Москву в iнститут, де директором був син Берiї. Працював iнженером по випробуванням пристроїв телеметрiї. У 1954 р. iнститут було розформовано, i Моральова перевели в київський "Арсенал" на посаду iнженера-конструктора з розробки фотоекспонометрiв. В Києвi вiн познайомився з В.Є.Лашкарьовим, дослiдження якого виявилися дуже корисними при розробцi напiвпровiдникового фотоекспонометра. Так доля звела його з людиною втiленню головного наукового результату якого в реальнi засоби мiкроелектронiки вiн вiддав кращi роки свого життя.

З 1955 р. по 1962 р. Моральов працював у "Квантi". Саме тут вiн зумiв одержати тi навички i досвiд, що допомогли йому згодом, коли за пропозицiєю I.В.Кудрявцева, його висунули керiвником КБ-3, яке стало основою майбутнього НДI "Мiкроприлад" i НВО "Кристал".

Iван Васильович не помилився у своєму виборi. М'який, повний високої людської чарiвностi, тактовний у поводженнi з людьми й у той же час дуже органiзований i цiлеспрямований С.О.Моральов справлявся з роботою не гiрше свого суворого вчителя. Його високо цiнували в Мiнiстерствi електронної промисловостi СРСР. Мiнiстр Шокiн неодноразово приїздив до Києва i завжди вiдгукувався на прохання Моральова. У НДI "Мiкроприлад" була вiдсутня черга на квартири, а зарплата у спiвробiтникiв була значно вища, нiж в iнших органiзацiях.

У 1970 р. Станiслав Олексiйович успiшно захистив кандидатську дисертацiю "Моделювання i статистичний аналiз МОП-IС за допомогою ЕОМ" за фахом "мiкроелектронiка". В 1974 р. перейшов на роботу в НВО "Квант".

Найближчим помiчником С.О.Моральова в тi роки був Костянтин Михайлович Кролевець, заступник директора, науковий керiвник робiт, виконуваних у "Мiкроприладi", а потiм у "Кристалi". Вiн народився 1932 року. Закiнчив Київський полiтехнiчний iнститут, iнженерно-фiзичний факультет, за фахом технiчна електронiка. У НДI "Мiкроприлад" працював з 1966 по 1986 р. на посадi спочатку начальника вiддiлу, потiм, основний час - заступника директора НДI з наукової роботи. Пiд його керiвництвом i за особистою участю за двадцять рокiв були виконанi дослiдження, пов'язанi з розробкою i виробництвом ВIС на МОП i бiполярних структурах, розробленi принципи побудови засобiв мiкроелектронiки, запропонований i реалiзований технологiчний комплекс для випуску мiкропроцесорних ВIС для апаратури народногосподарського i спецiального призначення.

Обидва керiвники НДI "Мiкроприлад" за рисами характеру були дуже схожi один на одного. Костянтин Михайлович довго працював в iнститутi i пiсля Моральова. В останнi роки своєї дiяльностi вiн займався розробкою так званих комплементарних ВIС на МОП структурах (КМОП-ВIС) - одним iз самих перспективних напрямкiв розвитку мiкроелектронної технiки. Однак незабаром його не стало. Йому було всього 54 роки. Двадцять рокiв самовiдданої i дуже вiдповiдальної працi пiдiрвали здоров'я цього чудового вченого.

В 1978 р. НВО "Кристал", НВО iм.С.П.Корольова i Iнститут кiбернетики АН України домовилися про спiльну роботу зi створення i випуску на базi серiї ВIС К1810 мiкроЕОМ i засобiв налагодження програм для потреб Мiнiстерства промисловостi засобiв зв'язку (МПЗЗ). Через два роки вони уже випускалися в НВО iм.С.П.Корольова (за цю роботу спiвробiтники Iнституту кiбернетики i МПЗЗ одержали премiю Ради мiнiстрiв СРСР 1982 року).

У зв'язку з цим необхiдно сказати добрi слова на адресу Альфреда Вiтольдовича Кобилiнського - керiвника робiт зi створення багатьох ВIС, у тому числi ВIС К1810 - шiстнадцятирозрядного мiкропроцесора, аналога американського Intel X86.

Фанатично вiдданий роботi вiн вiддавав їй усi свої сили, не зважаючи на стан свого здоров'я. А воно було серйозно пiдiрване пiд час служби в армiї: йому випала доля брати участь в випробуваннi першої атомної бомби, i це не залишилося без наслiдкiв, його постiйно допiкав сильний бiль в спинi i суглобах. Вiн був значно молодший за Моральова i Кролевця, але через скутiсть рухiв i напiвзiгнуту спину здавався старше своїх керiвникiв.

У 1962 р. вiн закiнчив Київський полiтехнiчний iнститут за фахом математичнi i лiчильно-розв'язувальнi прилади i пристрої i з 1969 р. почав працювати в НДI "Мiкроприлад" на посадi начальника вiддiлу.

У 70-х роках ХХ ст. Кобилiнського призначили головним конструктором по напрямку МОП ВIС у Мiнiстерствi електронної промисловостi. Вiн зробив великий внесок у розробку теоретичних питань створення мiкропроцесорних надвеликих iнтегральних схем (НВIС) i мiкропроцесорних засобiв обчислювальної технiки на їх основi, в органiзацiю їхньої розробки i серiйного виробництва. Пiд його науковим керiвництвом i при особистiй участi вiдбулося становлення i розвиток важливого напрямку наукових дослiджень у вiтчизнянiй мiкроелектронiцi - розробка ВIС мiкропроцесорних комплектiв i мiкро ЕОМ на МОП-транзисторах. По цiй тематицi їм отримано 8 авторських свiдоцтв. За цикл робiт "Розробка i застосування мiкропроцесорної технiки" Президiя АН УРСР у 1983 роцi присудила Кобилiнському премiю iм.С.О.Лебедєва.

Пiд керiвництвом Кобилiнського були розробленi i впровадженi в серiйне виробництво 30 типiв ВIС восьмирозрядного мiкропроцесорного комплексу (МПК) серiї К-580, високопродуктивнi 16 розряднi мiкропроцесорнi комплекти серiї К1810 i сiмейство однокристальних ЕОМ серiї К1810. Вони стали першими у вiтчизнянiй мiкроелектронiцi.

Понад тридцять рокiв у "Кристалi" працює Володимир Павлович Сидоренко, вiдомий вчений в галузi твердотiльної електронiки. Пiд його керiвництвом i особистою участю сформувався науково-технiчний напрямок енергонезалежних запам'ятовуючих пристроїв (ЗП) на основi МОП-структур.

Понад 20 рокiв В.П.Сидоренко був головним конструктором напрямку напiвпровiдникових ЗП Мiнiстерства електронної промисловостi СРСР. Пiд його керiвництвом вперше в СРСР були розробленi i впровадженi в багатосерiйне виробництво 90 типiв ВIС i НВIС, що широко використовувалися в обчислювальнiй технiцi, у тому числi спецiалiзованiй, у засобах радiотехнiки i мiкроелектронiки. Їм отримано 74 авторськi свiдоцтва на винаходи i 6 патентiв iноземних держав (США, Нiмеччина, Англiя й iн.).

Значний внесок у розвиток КБ-3, НДI "Мiкроприлад", а потiм НВО "Кристал" зробив Володимир Петрович Бєлевський, доктор технiчних наук (1977 р.), професор (1981 р.). При його активнiй участi створювалося вакуумне устаткування i тонкоплiвкова технологiя, цехи i цiлi пiдприємства з випуску IС у Києвi, Зеленоградi, Iвано-Франкiвську, Вiнницi, Свєтловодську. Виконанi пiд його керiвництвом конструкторсько-технологiчнi розробки впроваджувалися на пiдприємствах України, Росiї, Бєлорусiї, а також по лiцензiї в Угорщинi. Результати науково-виробничої дiяльностi лягли в основу дисертацiйних робiт Бєлевського i його учнiв з України i Росiї.

Пiсля того як С.О.Моральов залишив "Кристал", пiдприємство продовжувало успiшно розвиватися, цьому багато в чому сприяв К.М.Кролевець. Виникали i вирiшувались новi проблеми, пов'язанi зi створенням i випуском бiльш сучасних ВIС. Але чим бiльше зменшувалися розмiри транзисторiв, тим складнiше ставали технологiчнi процеси для їхнього виготовлення й усе бiльше пiдвищувалися вимоги до устаткування для промислового випуску не тiльки ВIС, але i НВIС.

Для переходу на новi технологiї й устаткування знадобилися великi капiталовкладення, яких у "Кристала" не було. Це привело до того, що в 90-х роках ХХ ст. розробки i продукцiя об'єднання стали вiдставати вiд свiтового рiвня. З розпадом СРСР i через економiчну кризу в Українi "Кристал" позбавився ринкiв збуту своєї продукцiї i необхiдної фiнансової пiдтримки вiд держави.

Але вiдзначена багатьма досягненнями бiльш нiж тридцятирiчна iсторiя розвитку "Кристала" не закiнчилася.

Наприкiнцi 90-х рокiв ХХ ст. мiкроелектроннi технологiї отримали другий подих.

Партнерство, яке не вiдбулося.

Одним iз важливих чинникiв уповiльнення науково-технiчного прогресу в рядi галузей народного господарства колишнього СРСР, у тому числi в електроннiй промисловостi, була вiдсутнiсть ефективного механiзму взаємодiї мiж академiчною i галузевою науками. Фундаментальнi дослiдження не могли швидко перетворюватися в практичнi результати, оскiльки наука не мала достатньої технологiчної бази. Галузева наука, яка була зорiєнтована на розробку i виробництво рiзноманiтних приладiв, машин i iнших технiчних засобiв, створювала їх без належного урахування досягнень фундаментальної науки, так як вони з'являлися з великим запiзненням.

Особливостi стосункiв Мiнiстерства електронної промисловостi (МЕП) з академiчною наукою можна показати на прикладi Iнституту кiбернетики АН України. Високий авторитет Iнституту кiбернетики АН України i його керiвника В.М.Глушкова допомагали успiшно спiвробiтничати з багатьма мiнiстерствами, вiдомствами та окремими органiзацiями всього колишнього Радянського Союзу.

Належного спiвробiтництва з Мiнiстерством електронної промисловостi не утворилося. Академiчнi установи, навiть такi значнi, як Iнститут кiбернетики АН України, в очах мiнiстерства - цього гiгантського електронного Гулiвера, були мабуть, лiлiпутами, якi не заслуговували великої уваги.

З iншого боку, в Iнститутi кiбернетики в 60-i та 70-i рр. ХХ ст. не було вiддiлу, який би цiлеспрямовано та глибоко займався мiкроелектронiкою. Дослiдженнями в цiй областi займалися рiзнi вiддiли, але вони не координувалися мiж собою i, як правило, проводилися з iнiцiативи завiдуючих вiддiлiв, зацiкавлених у фiнансовiй пiдтримцi з боку МЕП. В числi таких вiддiлiв були: фiзико-технологiчних основ кiбернетики (В.П.Деркач), арифметичних i запам'ятовуючих пристроїв, (Г.О.Михайлов), керуючих машин (Б.М.Малиновський), цифрових автоматiв (В.М.Глушков), цифрових обчислювальних машин (З.Л.Рабинович). Ряд дослiджень виконувалися в СКБ Iнституту (О.О.Морозов та iн.).

Дуже цiкавi i вагомi результати були отриманi у вiддiлi фiзико-технологiчних основ кiбернетики пiд керiвництвом д.т.н. Вiталiя Павловича Деркача. В результатi вивчення процесiв взаємодiї електронного променя з однорiдними i багатошаровими мiшенями в процесi виробництва iнтегральних схем у 1967 р. була створена i впроваджена на рядi пiдприємств МЕП перша вiтчизняна цифрова спецiалiзована машина "Київ-67", використана для виробництва напiвпровiдникових приладiв iз рекордними для того часу параметрами. В машинi вперше були реалiзованi високий рiвень мови спiлкування i звуковий супровiд технологiчних процесiв iз метою їх контролю.

Разом iз НДI "Пульсар" - головним пiдприємством МЕП по електроннiй лiтографiї, вперше в колишньому СРСР були розробленi i здiйсненi процеси електронної лiтографiї. Для цього у вiддiлi була створена машина "Київ-70", яка дозволила одержувати найбiльш високi на той час точностi позицiонування променю. У НДI "Пульсар" в 1972 роцi за допомогою цiєї машини були створенi напiвпровiдниковi мiкроструктури розмiром 0,5-0,7 мкм., що вiдповiдало кращим свiтовим досягненням на той час. В Iнститутi кiбернетики за допомогою "Київ-70" були записанi тексти з щiльнiстю 110000 лiтер/мм кв. (при такiй щiльностi 30 томiв Великої радянської енциклопедiї розмiстилися б на площi циферблата ручного годинника). Розробленi в Iнститутi методи автоматизацiї проектування ЕОМ (вiддiл Глушкова, тема "Проект") i процеси електронної лiтографiї знайшли широке застосування. У 1977 р. за цi роботи В.М.Глушков, Ю.В.Капiтонова та В.П.Деркач одержали Державну премiю.

Вiддiл (керiвник В.П.Деркач) виконав комплекс дослiджень, спрямованих на пiдвищення параметрiв надвеликих iнтегральних схем (НВIС). Була вивчена можливiсть використання для цiєї цiлi силiцидiв тугоплавких металiв перехiдної групи. Виявлено невiдомi ранiше фiзичнi закономiрностi, знайденi i переданi в промисловiсть оригiнальнi конструктивно-технологiчнi рiшення. Наприклад, дослiджувана твердофазна реакцiя дисилiцида кобальту як матерiалу для формування схованих високопровiдних прошаркiв ВIС, побудована та вивчена математична модель силiцидоутворення для випадку переважної дифузiї кремнiю в метал, розроблена технологiя самозмiщених затворiв КМОП-структур на основi силiциду кобальту.

Розробленi вiддiлом першi в країнi iнтегральнi дiоднi лiнiйки та матрицi знайшли застосування в космiчнiй технiцi i випускалися промисловiстю.

Варто сказати, що В.М.Глушков прекрасно розумiв, як важливо при переходi до четвертого поколiння ЕОМ на ВIС i НВIС не загубити завойованих позицiй, i для цього потрiбно опанувати технологiю проектування i виготовлення ВIС, що потребувало величезних коштiв. В Академiї наук України їх не було. Мiнiстерство електронної промисловостi не поспiшало допомогти. Щось удалося створити власними силами - iнженерний центр мiкроелектронiки, ЕОМ "Київ-67" та "Київ-70". Були розгорнутi роботи з автоматизацiї проектування ЕОМ (тема "Проект"). Але повного комплексу програмних i технiчних засобiв для переходу на нову елементну базу створити не вдалося...

У вiддiлi запам'ятовуючих пристроїв, пiд керiвництвом Геннадiя Олександровича Михайлова в 70-х рр. ХХ ст. був розроблений оперативний запам'ятовуючий пристрiй, на тонких магнiтних плiвках, переданий для впровадження в одну з установ МЕП в Воронежi. Велися дослiдження з використання ефекту Джозефсона в обчислювальнiй технiцi (I.Д.Войтович). У останнiх брав участь також Харкiвський НДI низьких температур (Б.I.Веркин). Результати були використанi при створеннi унiкальних надчуттєвих медичних приладiв (магнiтокардiограф та iн.).

В 1970 р. при Iнститутi кiбернетики були створенi двi лабораторiї, що фiнансувалися Обчислювальним центром Зеленоградського Наукового центру мiкроелектронiки МЕП. Перед лабораторiєю (керiвник З.Л.Рабинович) була поставлена задача розробити разом з ОЦ проект спецiалiзованої супер ЕОМ, перед iншою (керiвник Б.М.Малиновський) - мiнi-ЕОМ.

Приблизно за два роки обидвi задачi були успiшно виконанi. Бiльше того, силами другої лабораторiї була пiдготовлена концепцiя розробки нормального ряду ВIС та мiкро ЕОМ на їх основi (Глушков, Малиновський та iн.). Вона була передана в МЕП.

Разом iз Конструкторським бюро (КБ) при Ленiнградському виробничому об'єднаннi "Свiтлана" спiвробiтники лабораторiї Iнституту кiбернетики (керiвник Б.М.Малиновський) брали участь у розробцi першої в колишньому Радянському Союзi мiкро ЕОМ "Електронiка С5". Працювалося з ленiнградцями легко та успiшно. З 1974 р. мiкро ЕОМ стала випускатися серiйно. Це була перша в Радянському Союзi мiкро ЕОМ широкого призначення. Разом iз ленiнградцями були розробленi двi наступнi, бiльш досконалi модифiкацiї мiкро ЕОМ - "Електронiка С5-11" та "Електронiка С5-21" (О.В.Палагiн, В.А.Iванов, А.Ф.Кургаєв). Обидвi пiшли в серiйне виробництво. Ми сподiвалися на подальше спiвробiтництво. I раптом - наказ мiнiстра про перепрофiлювання тематики КБ на розробку цифро-аналогових перетворювачiв. Вiтчизняний напрямок розвитку мiкро ЕОМ, запропонований Iнститутом кiбернетики, припинив своє iснування.

Коли В.М.Глушков висунув iдею макроконвейєрної супер ЕОМ, йому вдалося домовитися з мiнiстром МЕП про постачання елементної бази для дослiдного зразка машини. Це був останнiй найбiльше щедрий "подарунок" МЕП Iнституту кiбернетики.

У 1987 роцi в Iнститутi кiбернетики iм.В.М.Глушкова АН України (В.С.Михалевич, О.В.Палагiн) i Київському НВО "Сатурн" (Л.Г.Гассанов, В.Г.Шермаревич) народилася оригiнальна iдея створення багатопроцесорної обчислювальної системи з безпроводним радiозв'язком мiж процесорами на основi НВЧ радiоканалу зi надширокою смугою (понад 5000 мгц).

Коли виникла iдея створення суперкомп'ютера на основi розробок "Сатурна", директор Iнституту кiбернетики В.С.Михалевич, що змiнив В.М.Глушкова, написав про таку можливiсть М.С.Горбачову. Лист потрапив мiнiстру електронної промисловостi. Вiн викликав винахiдникiв i запропонував розповiсти iдею при провiдних учених:

- Якщо вас не пошматують, я допоможу! - iдея була схвалена, але на цьому усе скiнчилося, - наступив розпад СРСР.

Коли створювалося Мiнiстерство електронної промисловостi, то однiєю з головних задач для нього ставилася розробка та виробництво елементної бази для забезпечення мiнiстерств, якi випускають засоби обчислювальної технiки. Проте, ставши монополiстом у цiй галузi, мiнiстерство стало розроблювачем унiверсальних ЕОМ, не маючи на те нi завдань вiд уряду, нi належного досвiду.

В результатi Мiнiстерство електронної промисловостi було змушено пiти на повторення американських мiнi, мiкро i навiть супер ЕОМ, заздалегiдь прирiкаючи себе на вiдставання. Винятком були розробленi i випущенi в МЕП бортовi спецiалiзованi ЕОМ для ракет, космiчних об'єктiв, засобiв вiйськової технiки, що мали оригiнальну структуру та архiтектуру, вiдрiзнялися дуже високою надiйнiстю, невеличкими габаритами та вагою, високою продуктивнiстю i не уступали кращим захiдним зразкам такого класу.

Iнститут кiбернетики АН України i ряд iнших органiзацiй в АН СРСР, в Мiнрадiопромi та Мiнприладпром (останнiм ставився в обов'язок промисловий випуск унiверсальних ЕОМ), не зумiли, залишившись без належної допомоги МЕП, своєчасно перейти до розробки та випуску засобiв обчислювальної технiки нових поколiнь.

Вiтчизняним мiкроелектронним технологiям - бути!

За даними часопису "Future Horizons" засоби мiкроелектронiки якi випускалися в 1989 р. промисловiстю колишнього СРСР, у тому числi України по своїх якiсних показниках наближалися до аналогiчних виробiв на Заходi; серiйний випуск ВIС пам'ятi 64кбiт та 1Мбiт; серiйний випуск ВIС процесорiв 8086 i 80286 вiдповiдно.

Пiдприємства України забезпечували значну частину потреб вiтчизняної приладобудiвної та iнших галузей промисловостi в мiкроелектронiцi.

Мiкроелектронiка сьогоднi визначає рiвень розвитку приладобудування, машинобудування, систем i засобiв вiйськового призначення та бiльшостi iнших напрямкiв технiки. Примiром, iнформацiйнi технологiї без розвитку яких Україна не зможе стати адекватним партнером країн Європи, на 90% залежать вiд стану мiкроелектронiки, засобiв зв'язку - на 80%. Електронне устаткування сучасного лiтака складає вiд 50 до 80% його вартостi. Приблизно тi ж цифри характернi для суднобудування, ракетобудування й iн.

У 1986 р. була прийнята постанова уряду колишнього СРСР про прискорений розвиток електронної промисловостi в 1988-2000 рр. з метою зменшення вiдставання вiд США i Японiї. Постанова передбачала будiвництво 80-ти об'єктiв по розробцi та випуску засобiв мiкроелектронiки на рiвнi кращих свiтових досягнень. Чотирнадцять iз них - в Українi (Київ, Бориспiль, Iвано-Франкiвськ, Запорiжжя, Чернiвцi, Херсон). У Борисполi та Iвано-Франкiвську вже до 1991 р. був виконаний значний обсяг робiт.

Перебудова та розпад Радянського Союзу призвели до майже повного припинення мiкроелектронної промисловостi України. Спад виробництва засобiв мiкроелектронiки за перiод iз 1992 по 1997 р. склав 90% в порiвняннi з рiвнем 1991 р. Якщо в 1991 р. було випущено 316,4 млн. штук IС на суму 500 млн. дол., то в 1996 р. їх випуск склав 8,1 млн. штук на суму 8,7 млн.дол. (за матерiалами Мiнiстерства промислової полiтики).

Перед Україною стає питання: бути або не бути вiтчизнянiй мiкроелектронiцi?

Захiднi країни охоче вiзьмуться постачати (i вже постачають!) Україну електронним устаткуванням, оскiльки самi вони роблять основну ставку саме на цей напрямок науки i технiки, що обiцяє швидке зростання економiки, вiйськової могутностi та величезнi прибули.

З огляду на стан у якому знаходиться Україна, можна тимчасово, поки не вiдновиться економiка, пiти на мiжнародну кооперацiю в областi елементної бази, щоб зберегти приладобудування та iншi галузi промисловостi, якi використовують мiкроелектронiку. Якщо ж пiти далi i розраховувати на постiйну закупiвлю не тiльки елементiв, але i широкого спектру готових виробiв, то в результатi це буде мати важкi наслiдки.

По-перше, буде остаточно перетворений у руїни накопичений майже за пiвстолiття працею старшого поколiння науковий i промисловий потенцiал, що пiдняв Україну до рiвня розвинутих країн. По-друге, доведеться рiзко обмежити розвиток процесу iнформатизацiї в науцi, освiтi, промисловостi, вiйськовiй справi й iнших напрямках через явну нестачу коштiв на закупiвлю дорогого устаткування. По-третє, вiдбудеться (i уже вiдбувається!) значне скорочення робочих мiсць для громадян України. Можна було б зазначити ще цiлий ряд важливих наслiдкiв наступаючого колапсу української мiкроелектронiки.

Невже Україна одержавши самостiйнiсть прийде до такого фiналу?

Використовуючи минулий досвiд i ще збереженi кадри спецiалiстiв у наукових та промислових органiзацiях ще можна повернути процес помирання мiкроелектронiки назад, пiдтримати i розвинути саме цiнне з того, що було в Українi, що вiдповiдає її потребам, її престижу, новому положенню у свiтi.

Першi кроки уже зробленi.

Газета "Свiт" (№27-28, липень 1998 р.), повiдомила:


"Президент України Леонiд Кучма вiдвiдав Iнститут фiзики напiвпровiдникiв Нацiональної академiї наук України, зустрiвся з провiдними науковцями Iнституту. У зустрiчi взяли участь мiнiстри Кабiнету Мiнiстрiв, представники мiнiстерств, президент Нацiональної академiї наук Борис Патон, члени Президiї нацiональної академiї наук, працiвники Адмiнiстрацiї Президента України представники установ та органiзацiй, з якими спiвпрацює Iнститут фiзики напiвпровiдникiв.

Присутнi ознайомились з розробками Iнституту останнiх рокiв та вiдвiдали ряд лабораторiй. Вони переконались, незважаючи на всi труднощi та недостатнє фiнансування, колектив Iнституту працює iнтенсивно, на основi результативних фундаментальних дослiджень з фiзики напiвпровiдникiв здiйснює вагомi науково-технологiчнi розробки в галузi напiвпровiдникового приладобудування, опто- та мiкроелектронiки, електронного матерiалознавства.

Розробленi в Iнститутi прилади та елементи опто- та мiкроелектронної технiки мають свiтовий рiвень, а деякi i перевершують за своїми характеристиками вiдомi аналоги. Особливий iнтерес викликали розробки з бiосенсорики, термометрiї, екологiчного та оптичного приладобудування, принципово нових засобiв вiдображення iнформацiї, сонячної енергетики.

Вiдбулась розмова Президента України з дирекцiєю та провiдними науковцями Iнституту, членами президiї НАН України, змiст якої вийшов далеко за межi суто iнститутських проблем. На думку директора Iнституту Сергiя Свєчнiкова, поширенi твердження про безперспективнiсть розвитку нацiональної електронної промисловостi внаслiдок значного технологiчного вiдставання вiд передових країн свiту позбавленi достатнiх пiдстав.

Таке твердження, додав академiк НАН України, справедливе лише для одного напрямку мiкроелектронiки - розробки надвеликих iнтегральних схем з рiвнем технологiчного роздiлення менше 1 мiкрометра (обсяг завдань з такими вимогами складає не бiльше 20 вiдсоткiв).

У той же час ряд вiтчизняних розробок, у тому числi IФН НАН України, конкурентоспроможнi на свiтовому ринку. Їх масове освоєння промисловiстю могло б дати країнi вагоме збiльшення валютних надходжень, зiграло б значну роль у перетвореннi України у високотехнологiчну державу.

За результатами зустрiчi Президент України дав вiдповiднi доручення уряду. Зокрема, розглянути на урядовому рiвнi запропонованi Iнститутом фiзики напiвпровiдникiв перспективнi напрямки виробництва в державi високотехнологiчних напiвпровiдникових матерiалiв, приладiв i обладнання, розробити заходи для пiдтримки органiзацiї їх серiйного випуску i виходу на свiтовий ринок..."

Символiчно, що першим на захист мiкроелектронiки став iнститут, який носить iм'я його засновника - Вадима Євгеновича Лашкарьова, який першим у свiтi виявив явище p-n переходу в напiвпровiдниках, покладене згодом в основу мiкроелектронiки, яка зароджувалася.

Илюстрацiї

      
      
      
      
      
      

Доповнення:

  1. ЕЛЕКТРОННА ГОТОВНIСТЬ УКРАЇНИ: НОВI МОЖЛИВОСТI СТАРИХ IДЕЙ
    Дзеркало тижня, № 36 (461) Субота, 20 - 26 Вересня 2003 року
М.М.Амосов - основоположник бiокiбернетичних технологiй