English    Русский

Розвиток мiкроелектронiки

Старт промислової мікроелектроніки
Вперше в Європі
Ветерани мікроелектроніки
Партнерство, яке не відбулося
Вітчизняним мікроелектронним технологіям - бути!
Ілюстрації. Додаткові матеріали

Старт промислової мікроелектроніки.

У 1962 році уряд колишнього Радянського Союзу прийняв постанову про розвиток мікроелектронної промисловості та створення у Зеленограді під Москвою Наукового центру мікроелектроніки з філіями у Києві, Мінську, Ризі, Вільнюсі, Тбілісі і ряді інших міст. Уже через декілька років невелике містечко під Москвою перетворилося у столицю мікроелектроніки - радянську "кремнієву долину", на зразок створеної у США. Зеленоград був відбудований практично заново.

Не була залишена без уваги й Україна. З ініціативи і за допомогою Олександра Івановича Шокіна (голова Державного комітету СРСР з електронної техніки - згодом міністр електронної промисловості) в Києві на початку 1962 р. відкрилася виставка засобів мікроелектроніки, які випускалися підприємствами Комітету. На неї були запрошені керівники київських приладобудівних підприємств. У аргументованому виступі при відкритті виставки О.І.Шокін переконливо показав переваги мікроелектроніки і необхідність її розвитку в Україні.

Першим на заклик голови Держкомітету відгукнувся Іван Васильович Кудрявцев, директор Київського НДІ радіоелектроніки, що давно мріяв перевести громіздкі корабельні радіоелектронні системи на нову технічну базу. Відразу після виставки він доручив групі молодих інженерів на чолі із Станіславом Олексійовичем Моральовим, ознайомитися із станом справ в СРСР і за кордоном і підготувати пропозиції щодо розвитку мікроелектроніки в інституті.

Півроку потому, коли з'явилася урядова постанова про розвиток мікроелектронної промисловості було створене Київське конструкторське бюро з мікроелектроніки КБ-3 Державного комітету РМ СРСР з електронної техніки. Його керівником призначили С.О.Моральова. За згодою І.В.Кудрявцева в нову організацію перейшли ряд співробітників КНДІРЕ - В.Д.Борисенко, В.І.Кибальчич, Г.П.Апреленко та ін. Спеціалізація КБ-3 - мікромініатюризація радіолокаційної апаратури, відповідала інтересам І.В.Кудрявцева, і тому спочатку нова організація розміщалася в КНДІРЕ.

Колектив КБ-3 до кінця 1963 р. приступив до роботи в новому приміщенні. Його "фундатори" - Моральов, Борисенко, Корнєв, Белевський та ін. розпочали розробку гібридних інтегральних схем (ІС) із використанням тонких плівок тантала.

Цей матеріал, мав високу стабільність своїх фізичних властивостей, радіаційну стійкість, унікальні технологічні властивості, що дозволяли одержати в єдиному технологічному процесі тонкоплівочні резистори, конденсатори, діелектричні прошарки для пасивної частини гібридної ІС. Це спрощувало технологічний цикл і підвищувало якість схем.

Проте, тантал виявився "міцним горішком" - для одержання плівок потрібно було створити принципово нові типи електронно-променевих гармат великої потужності, складне вакуумне устаткування, установки контролю параметрів схем. Все це зайняло достатньо багато часу, і серійний випуск ІС на танталі почався лише в 1968 р., коли уже два роки існував НДІ "Мікроприлад", створений на базі КБ-3. (НДІ "Мікроприлад" Міністерства електронної промисловості СРСР був організований у 1966 році).

Згідно технічних завдань, узгоджених з генеральними конструкторами бортової апаратури для літаків, космічної бортової техніки (Сергєєв, "Хартрон", Харків) був розроблений ряд гібридних тонкоплівочних ІС на танталі (система "Пенал"), а для побутової радіоелектронної апаратури, що випускалася Міністерством радіопромисловості СРСР, - система "Кулон".

Розроблені гібридні ІС і апаратура на їхній основі успішно пройшли іспити і показали високі техніко-економічні характеристики. Використання ІС "Пенал" у бортовій навігаційній апаратурі дозволило зменшити її вагу в 2,5 рази, об'єм у 3 рази, збільшити надійність у декілька разів. Застосування ІС "Кулон" у радіоприймачі "Меридіан" Київського ВО ім.С.П.Корольова зменшило його габарити, збільшило термін служби, знизило трудомісткість складальних операцій і собівартість. "Меридіан" став першим радіоприймачем на інтегральних схемах, випущеним на заводах України.

За пропозицією Олега Констянтиновича Антонова - головного конструктора Київського авіазаводу були проведені спільні роботи з визначення оптимальних шляхів мікромініатюризації бортової літакової апаратури для керування польотом. Познайомившись у ці роки з Олегом Костянтиновичем С.О.Моральов зберіг дружбу з видатним конструктором і вченим на багато років і багато разів обговорював із ним перспективи розвитку мікроелектроніки стосовно до задач літакобудування.

У короткі терміни сімейства гібридних ІС "Пенал" і "Кулон" одержали широке впровадження в радіоелектронній апаратурі. Їх серійне виробництво було організовано на дослідному заводі інституту і його філії в м.Свєтловодську. Технологія виготовлення гібридних ІС на танталі була передана на підприємства Ленінграда, Харкова, Москви й ін., ліцензія на неї була продана в Угорську народну республіку.

Великий внесок в організацію серійного виробництва ІС зробив Олександр Іванович Корнєв, головний інженер дослідного заводу "Мікроприлад", вихованець Київського державного університету, де він працював у лабораторії відомого українського фізика Находкіна Миколи Григоровича.

Розроблена вперше в колишньому СРСР технологія виробництва тонкоплівочних резисторних і ємнісних мікросхем на основі тантала дозволила підвищити продуктивність при виготовленні гібридних ІС у 5-10 разів і збільшити відсоток виходу придатних ІС до 90%. Про складність вирішеної в КБ-3 - НДІ "Мікроприлад" задачі, свідчить той факт, що на той час таку технологію мали лише три фірми у світі, причому тільки одна з них (BM Laboratorіes, США) розробила її самостійно.

З ініціативи Моральова, директора НДІ "Мікроприлад", і його заступника з науки Костянтина Михайловича Кролевца було прийняте рішення про поступовий перехід до розробки твердотільних ІС на МОП транзисторах.

Основною особливістю цих схем є те, що всі їхні компоненти (транзистори, діоди, резистори і конденсатори) виконуються на одній монокристалічній пластинці напівпровідника (скорочено МОП відображує структурний склад транзистора - метал, окисел, напівпровідник (російською - полупроводник)).

Пропозиції НДІ "Мікроприлад" по спеціалізації в галузі МОП-інтегральних схем були розглянуті на засіданні колегії Зеленоградського Наукового центру. Колегія затвердила запропонований С.О.Моральовим план робіт інституту.

Наступив новий етап у роботі "Мікроприладу". Фізико-технологічні питання розробки МОП-ІС очолили Кролевец та Петін, схемотехніки - Молчанов та Кобилінський, машинне проектування топології - Таборний. Наукове керівництво роботами здійснювали Моральов та Кролевец.

Спочатку була розроблена серія інтегральних схем "Кобра" із рівнем інтеграції до 30 елементів на кристалі. У 1968 р. було розпочато її серійне виробництво на дослідному заводі НДІ. Вона одержала широке застосування у виробах цифрової техніки Мінприлада.

За завданням Міністерства електронної промисловості в 1970 р. було створено перший у колишньому СРСР і Європі мікрокалькулятор на 4-х великих інтегральних схемах МОП-ВІС із ступенем інтеграції до 500 транзисторів на кристалі. Великі інтегральні схеми (ВІС) виготовлялися на дослідному заводі НДІ "Мікроприлад". Виготовлення мікрокалькуляторів проводилося в м.Свєтловодську, де знаходилася філія дослідного заводу.

Вперше в Європі

У грудні 1970 р. наказом міністра електронної промисловості було створене науково-виробниче об'єднання "Кристал" (НВО "Кристал"). До його складу ввійшли: НДІ "Мікроприлад", Київський завод напівпровідникових приладів, дослідний завод "Мікроприладу". Об'єднання стало головною організацією МЕП з розробки та виробництва великих інтегральних схем на МОП-транзисторах, спочатку зі ступенем інтеграції більш 1000 транзисторів (для регулярних структур до 20 000 і вище), а на наступному етапі до 100 тис. і більше (розміри елементів зменшувалися до 1 мікрона).

"Ручні" методи проектування великих інтегальних схем (ВІС) і створена в 1969-1970 р. примітивна система автоматизованого проектування для цього не годилися. У 1972-1973 р. в НДІ "Мікроприлад" була розгорнута система машинного проектування на базі "БЭСМ-6" та інших електронних обчислювальних машин (ЕОМ), що дозволила проектувати ВІС із високим ступенем інтеграції. Час розробки ВІС скоротився до 50-70 днів.

Необхідно було розробити складний комплекс програм, що забезпечував процес проектування ВІС. Сотні тисяч компонентів, які входили до ВІС, Необхідно було з'єднати між собою відповідно до функціонального призначення ВІС і при цьому не зробити жодної помилки, інакше величезна праця, витрачена на їх виготовлення не принесе користі. Таку роботу могла виконати лише машина.

Монтаж устаткування, підготовка і налагодження програм вимагали напруженої тризмінної роботи колективу відділу машинного проектування топології (керівник Таборний) на протязі декількох місяців.

З 1973 р. основним напрямком в Об'єднанні стає розробка та виробництво великих інтегральних схем на МОП-приладах. Першими були спроектовані декілька типів ВІС для різноманітних типів калькуляторів, ВІС пам'яті й ін.

Для випуску нових ВІС потрібно було розробити більш прогресивні технологічні процеси, що забезпечують ступінь інтеграції більше 100 тис. транзисторів на кристалі і швидкість переключення до десятків мегагерц.

За короткий час були змонтовані сучасні "чисті" кімнати зі складним технологічним і вимірювально-складальним устаткуванням, розроблено і впроваджено технологію виготовлення дешевих пластмасових корпусів ВІС й ін..

В 1974 р. на заводі напівпровідникових приладів НВО "Кристал" було цілком освоєно технологічний процес виготовлення ВІС на МОП-приладах, і розпочато масове виробництво ВІС - вперше в Україні, колишньому СРСР та Європі.

НВО "Кристал" виконав з успіхом цю не просту задачу. Організація безупинного циклу робіт від проектування до виробництва ВІС, здійснена в об'єднанні, дозволила скоротити терміни створення нових ВІС і засобів мікропроцесорної техніки, підвищити їх якість, знизити вартість.

В 1974 р. було випущено: 200 тис. ВІС, 100 тис. калькуляторів, 200 тис. клавішних ЕОМ.

У НВО успішно вирішувалися задачі збільшення обсягів випуску виробів, зниження собівартості, освоєння нових виробів і нарощування потужностей.

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

Таким чином, з урахуванням наявності інших підприємств галузі в різних містах України, у республіці була створена могутня база мікроелектронної промисловості, найбільша в СРСР і Європі.

В наступні роки нарощування виробничих потужностей продовжувалося. У 1991 р. в Україні розробляли і виробляли продукцію мікроелектроніки кілька десятків науково-дослідних інститутів і промислових підприємств ("Кристал", "Мікропроцесор", "Родон", "Гравітон", "Дніпро", "Полярон", "Жовтень", "Оріон", "Сатурн", "Гелій", "Карат" і ін.). Було виготовлено і реалізовано понад 300 мільйонів інтегральних схем на суму майже півмільярда доларів. Держава регулярно виділяла ресурси на розвиток мікроелектронної промисловості. Прийнята в 1988 р. постанова передбачала будівництво в Україні ще 14 підприємств (Бориспіль, Івано-Франківськ, Київ, Запоріжжя, Чернівці, Херсон) з метою виробництва виробів на рівні вищих світових досягнень (клас чистоти 1-10, мільйони елементів на кристалі, до 70-80% виходу придатних). На перших двох підприємствах до 1991 р. завдання були виконані на 35-65%.

Ветерани мікроелектроніки

Розповісти про всіх ветеранів неможливо. Відзначимо лише декількох.

Дванадцять років становлення промислової мікроелектроніки в Україні (1962-1974) пов'язані, у першу чергу, з ім'ям Станіслава Олексійовича Моральова. Розпочавши з посади директора скромного КБ-3, він через чотири роки перетворив його в могутній інститут НДІ "Мікроприлад". У 1970 р, було організовано науково-виробниче об'єднання НВО "Кристал". НДІ "Мікроприлад" став головною організацією об'єднання. На плечі С.О.Моральова, генерального директора НВО "Кристал", лягла величезна організаторська робота, пов'язана з вибором наукового напрямку, підбором колективу співробітників, координацією науково-дослідних і дослідно-конструкторських робіт з наступною передачею результатів у велико - серійне виробництво.

С.О.Моральов народився в 1929 р. у Молотовську Кіровської області. У серпні 1944 р. родина переїжджає до Києва, за місцем служби батька. Капітан-лейтенант Моральов Олексій Іванович у той час керував роботами з відновлення зруйнованих мостів на Дніпрі. Після закінчення школи в 1947 р. Станіслав вступив на радіофакультет Київського політехнічного інституту. Після закінчення був направлений на роботу в Москву в інститут, де директором був син Берії. Працював інженером по випробуванням пристроїв телеметрії. У 1954 р. інститут було розформовано, і Моральова перевели в київський "Арсенал" на посаду інженера-конструктора з розробки фотоекспонометрів. В Києві він познайомився з В.Є.Лашкарьовим, дослідження якого виявилися дуже корисними при розробці напівпровідникового фотоекспонометра. Так доля звела його з людиною втіленню головного наукового результату якого в реальні засоби мікроелектроніки він віддав кращі роки свого життя.

З 1955 р. по 1962 р. Моральов працював у "Кванті". Саме тут він зумів одержати ті навички і досвід, що допомогли йому згодом, коли за пропозицією І.В.Кудрявцева, його висунули керівником КБ-3, яке стало основою майбутнього НДІ "Мікроприлад" і НВО "Кристал".

Іван Васильович не помилився у своєму виборі. М'який, повний високої людської чарівності, тактовний у поводженні з людьми й у той же час дуже організований і цілеспрямований С.О.Моральов справлявся з роботою не гірше свого суворого вчителя. Його високо цінували в Міністерстві електронної промисловості СРСР. Міністр Шокін неодноразово приїздив до Києва і завжди відгукувався на прохання Моральова. У НДІ "Мікроприлад" була відсутня черга на квартири, а зарплата у співробітників була значно вища, ніж в інших організаціях.

У 1970 р. Станіслав Олексійович успішно захистив кандидатську дисертацію "Моделювання і статистичний аналіз МОП-ІС за допомогою ЕОМ" за фахом "мікроелектроніка". В 1974 р. перейшов на роботу в НВО "Квант".

Найближчим помічником С.О.Моральова в ті роки був Костянтин Михайлович Кролевець, заступник директора, науковий керівник робіт, виконуваних у "Мікроприладі", а потім у "Кристалі". Він народився 1932 року. Закінчив Київський політехнічний інститут, інженерно-фізичний факультет, за фахом технічна електроніка. У НДІ "Мікроприлад" працював з 1966 по 1986 р. на посаді спочатку начальника відділу, потім, основний час - заступника директора НДІ з наукової роботи. Під його керівництвом і за особистою участю за двадцять років були виконані дослідження, пов'язані з розробкою і виробництвом ВІС на МОП і біполярних структурах, розроблені принципи побудови засобів мікроелектроніки, запропонований і реалізований технологічний комплекс для випуску мікропроцесорних ВІС для апаратури народногосподарського і спеціального призначення.

Обидва керівники НДІ "Мікроприлад" за рисами характеру були дуже схожі один на одного. Костянтин Михайлович довго працював в інституті і після Моральова. В останні роки своєї діяльності він займався розробкою так званих комплементарних ВІС на МОП структурах (КМОП-ВІС) - одним із самих перспективних напрямків розвитку мікроелектронної техніки. Однак незабаром його не стало. Йому було всього 54 роки. Двадцять років самовідданої і дуже відповідальної праці підірвали здоров'я цього чудового вченого.

В 1978 р. НВО "Кристал", НВО ім.С.П.Корольова і Інститут кібернетики АН України домовилися про спільну роботу зі створення і випуску на базі серії ВІС К1810 мікроЕОМ і засобів налагодження програм для потреб Міністерства промисловості засобів зв'язку (МПЗЗ). Через два роки вони уже випускалися в НВО ім.С.П.Корольова (за цю роботу співробітники Інституту кібернетики і МПЗЗ одержали премію Ради міністрів СРСР 1982 року).

У зв'язку з цим необхідно сказати добрі слова на адресу Альфреда Вітольдовича Кобилінського - керівника робіт зі створення багатьох ВІС, у тому числі ВІС К1810 - шістнадцятирозрядного мікропроцесора, аналога американського Іntel X86.

Фанатично відданий роботі він віддавав їй усі свої сили, не зважаючи на стан свого здоров'я. А воно було серйозно підірване під час служби в армії: йому випала доля брати участь в випробуванні першої атомної бомби, і це не залишилося без наслідків, його постійно допікав сильний біль в спині і суглобах. Він був значно молодший за Моральова і Кролевця, але через скутість рухів і напівзігнуту спину здавався старше своїх керівників.

У 1962 р. він закінчив Київський політехнічний інститут за фахом математичні і лічильно-розв'язувальні прилади і пристрої і з 1969 р. почав працювати в НДІ "Мікроприлад" на посаді начальника відділу.

У 70-х роках ХХ ст. Кобилінського призначили головним конструктором по напрямку МОП ВІС у Міністерстві електронної промисловості. Він зробив великий внесок у розробку теоретичних питань створення мікропроцесорних надвеликих інтегральних схем (НВІС) і мікропроцесорних засобів обчислювальної техніки на їх основі, в організацію їхньої розробки і серійного виробництва. Під його науковим керівництвом і при особистій участі відбулося становлення і розвиток важливого напрямку наукових досліджень у вітчизняній мікроелектроніці - розробка ВІС мікропроцесорних комплектів і мікро ЕОМ на МОП-транзисторах. По цій тематиці їм отримано 8 авторських свідоцтв. За цикл робіт "Розробка і застосування мікропроцесорної техніки" Президія АН УРСР у 1983 році присудила Кобилінському премію ім.С.О.Лебедєва.

Під керівництвом Кобилінського були розроблені і впроваджені в серійне виробництво 30 типів ВІС восьмирозрядного мікропроцесорного комплексу (МПК) серії К-580, високопродуктивні 16 розрядні мікропроцесорні комплекти серії К1810 і сімейство однокристальних ЕОМ серії К1810. Вони стали першими у вітчизняній мікроелектроніці.

Понад тридцять років у "Кристалі" працює Володимир Павлович Сидоренко, відомий вчений в галузі твердотільної електроніки. Під його керівництвом і особистою участю сформувався науково-технічний напрямок енергонезалежних запам'ятовуючих пристроїв (ЗП) на основі МОП-структур.

Понад 20 років В.П.Сидоренко був головним конструктором напрямку напівпровідникових ЗП Міністерства електронної промисловості СРСР. Під його керівництвом вперше в СРСР були розроблені і впроваджені в багатосерійне виробництво 90 типів ВІС і НВІС, що широко використовувалися в обчислювальній техніці, у тому числі спеціалізованій, у засобах радіотехніки і мікроелектроніки. Їм отримано 74 авторські свідоцтва на винаходи і 6 патентів іноземних держав (США, Німеччина, Англія й ін.).

Значний внесок у розвиток КБ-3, НДІ "Мікроприлад", а потім НВО "Кристал" зробив Володимир Петрович Бєлевський, доктор технічних наук (1977 р.), професор (1981 р.). При його активній участі створювалося вакуумне устаткування і тонкоплівкова технологія, цехи і цілі підприємства з випуску ІС у Києві, Зеленограді, Івано-Франківську, Вінниці, Свєтловодську. Виконані під його керівництвом конструкторсько-технологічні розробки впроваджувалися на підприємствах України, Росії, Бєлорусії, а також по ліцензії в Угорщині. Результати науково-виробничої діяльності лягли в основу дисертаційних робіт Бєлевського і його учнів з України і Росії.

Після того як С.О.Моральов залишив "Кристал", підприємство продовжувало успішно розвиватися, цьому багато в чому сприяв К.М.Кролевець. Виникали і вирішувались нові проблеми, пов'язані зі створенням і випуском більш сучасних ВІС. Але чим більше зменшувалися розміри транзисторів, тим складніше ставали технологічні процеси для їхнього виготовлення й усе більше підвищувалися вимоги до устаткування для промислового випуску не тільки ВІС, але і НВІС.

Для переходу на нові технології й устаткування знадобилися великі капіталовкладення, яких у "Кристала" не було. Це привело до того, що в 90-х роках ХХ ст. розробки і продукція об'єднання стали відставати від світового рівня. З розпадом СРСР і через економічну кризу в Україні "Кристал" позбавився ринків збуту своєї продукції і необхідної фінансової підтримки від держави.

Але відзначена багатьма досягненнями більш ніж тридцятирічна історія розвитку "Кристала" не закінчилася.

Наприкінці 90-х років ХХ ст. мікроелектронні технології отримали другий подих.

Партнерство, яке не відбулося.

Одним із важливих чинників уповільнення науково-технічного прогресу в ряді галузей народного господарства колишнього СРСР, у тому числі в електронній промисловості, була відсутність ефективного механізму взаємодії між академічною і галузевою науками. Фундаментальні дослідження не могли швидко перетворюватися в практичні результати, оскільки наука не мала достатньої технологічної бази. Галузева наука, яка була зорієнтована на розробку і виробництво різноманітних приладів, машин і інших технічних засобів, створювала їх без належного урахування досягнень фундаментальної науки, так як вони з'являлися з великим запізненням.

Особливості стосунків Міністерства електронної промисловості (МЕП) з академічною наукою можна показати на прикладі Інституту кібернетики АН України. Високий авторитет Інституту кібернетики АН України і його керівника В.М.Глушкова допомагали успішно співробітничати з багатьма міністерствами, відомствами та окремими організаціями всього колишнього Радянського Союзу.

Належного співробітництва з Міністерством електронної промисловості не утворилося. Академічні установи, навіть такі значні, як Інститут кібернетики АН України, в очах міністерства - цього гігантського електронного Гулівера, були мабуть, ліліпутами, які не заслуговували великої уваги.

З іншого боку, в Інституті кібернетики в 60-і та 70-і рр. ХХ ст. не було відділу, який би цілеспрямовано та глибоко займався мікроелектронікою. Дослідженнями в цій області займалися різні відділи, але вони не координувалися між собою і, як правило, проводилися з ініціативи завідуючих відділів, зацікавлених у фінансовій підтримці з боку МЕП. В числі таких відділів були: фізико-технологічних основ кібернетики (В.П.Деркач), арифметичних і запам'ятовуючих пристроїв, (Г.О.Михайлов), керуючих машин (Б.М.Малиновський), цифрових автоматів (В.М.Глушков), цифрових обчислювальних машин (З.Л.Рабинович). Ряд досліджень виконувалися в СКБ Інституту (О.О.Морозов та ін.).

Дуже цікаві і вагомі результати були отримані у відділі фізико-технологічних основ кібернетики під керівництвом д.т.н. Віталія Павловича Деркача. В результаті вивчення процесів взаємодії електронного променя з однорідними і багатошаровими мішенями в процесі виробництва інтегральних схем у 1967 р. була створена і впроваджена на ряді підприємств МЕП перша вітчизняна цифрова спеціалізована машина "Київ-67", використана для виробництва напівпровідникових приладів із рекордними для того часу параметрами. В машині вперше були реалізовані високий рівень мови спілкування і звуковий супровід технологічних процесів із метою їх контролю.

Разом із НДІ "Пульсар" - головним підприємством МЕП по електронній літографії, вперше в колишньому СРСР були розроблені і здійснені процеси електронної літографії. Для цього у відділі була створена машина "Київ-70", яка дозволила одержувати найбільш високі на той час точності позиціонування променю. У НДІ "Пульсар" в 1972 році за допомогою цієї машини були створені напівпровідникові мікроструктури розміром 0,5-0,7 мкм., що відповідало кращим світовим досягненням на той час. В Інституті кібернетики за допомогою "Київ-70" були записані тексти з щільністю 110000 літер/мм кв. (при такій щільності 30 томів Великої радянської енциклопедії розмістилися б на площі циферблата ручного годинника). Розроблені в Інституті методи автоматизації проектування ЕОМ (відділ Глушкова, тема "Проект") і процеси електронної літографії знайшли широке застосування. У 1977 р. за ці роботи В.М.Глушков, Ю.В.Капітонова та В.П.Деркач одержали Державну премію.

Відділ (керівник В.П.Деркач) виконав комплекс досліджень, спрямованих на підвищення параметрів надвеликих інтегральних схем (НВІС). Була вивчена можливість використання для цієї цілі силіцидів тугоплавких металів перехідної групи. Виявлено невідомі раніше фізичні закономірності, знайдені і передані в промисловість оригінальні конструктивно-технологічні рішення. Наприклад, досліджувана твердофазна реакція дисиліцида кобальту як матеріалу для формування схованих високопровідних прошарків ВІС, побудована та вивчена математична модель силіцидоутворення для випадку переважної дифузії кремнію в метал, розроблена технологія самозміщених затворів КМОП-структур на основі силіциду кобальту.

Розроблені відділом перші в країні інтегральні діодні лінійки та матриці знайшли застосування в космічній техніці і випускалися промисловістю.

Варто сказати, що В.М.Глушков прекрасно розумів, як важливо при переході до четвертого покоління ЕОМ на ВІС і НВІС не загубити завойованих позицій, і для цього потрібно опанувати технологію проектування і виготовлення ВІС, що потребувало величезних коштів. В Академії наук України їх не було. Міністерство електронної промисловості не поспішало допомогти. Щось удалося створити власними силами - інженерний центр мікроелектроніки, ЕОМ "Київ-67" та "Київ-70". Були розгорнуті роботи з автоматизації проектування ЕОМ (тема "Проект"). Але повного комплексу програмних і технічних засобів для переходу на нову елементну базу створити не вдалося...

У відділі запам'ятовуючих пристроїв, під керівництвом Геннадія Олександровича Михайлова в 70-х рр. ХХ ст. був розроблений оперативний запам'ятовуючий пристрій, на тонких магнітних плівках, переданий для впровадження в одну з установ МЕП в Воронежі. Велися дослідження з використання ефекту Джозефсона в обчислювальній техніці (І.Д.Войтович). У останніх брав участь також Харківський НДІ низьких температур (Б.І.Веркин). Результати були використані при створенні унікальних надчуттєвих медичних приладів (магнітокардіограф та ін.).

В 1970 р. при Інституті кібернетики були створені дві лабораторії, що фінансувалися Обчислювальним центром Зеленоградського Наукового центру мікроелектроніки МЕП. Перед лабораторією (керівник З.Л.Рабинович) була поставлена задача розробити разом з ОЦ проект спеціалізованої супер ЕОМ, перед іншою (керівник Б.М.Малиновський) - міні-ЕОМ.

Приблизно за два роки обидві задачі були успішно виконані. Більше того, силами другої лабораторії була підготовлена концепція розробки нормального ряду ВІС та мікро ЕОМ на їх основі (Глушков, Малиновський та ін.). Вона була передана в МЕП.

Разом із Конструкторським бюро (КБ) при Ленінградському виробничому об'єднанні "Світлана" співробітники лабораторії Інституту кібернетики (керівник Б.М.Малиновський) брали участь у розробці першої в колишньому Радянському Союзі мікро ЕОМ "Електроніка С5". Працювалося з ленінградцями легко та успішно. З 1974 р. мікро ЕОМ стала випускатися серійно. Це була перша в Радянському Союзі мікро ЕОМ широкого призначення. Разом із ленінградцями були розроблені дві наступні, більш досконалі модифікації мікро ЕОМ - "Електроніка С5-11" та "Електроніка С5-21" (О.В.Палагін, В.А.Іванов, А.Ф.Кургаєв). Обидві пішли в серійне виробництво. Ми сподівалися на подальше співробітництво. І раптом - наказ міністра про перепрофілювання тематики КБ на розробку цифро-аналогових перетворювачів. Вітчизняний напрямок розвитку мікро ЕОМ, запропонований Інститутом кібернетики, припинив своє існування.

Коли В.М.Глушков висунув ідею макроконвейєрної супер ЕОМ, йому вдалося домовитися з міністром МЕП про постачання елементної бази для дослідного зразка машини. Це був останній найбільше щедрий "подарунок" МЕП Інституту кібернетики.

У 1987 році в Інституті кібернетики ім.В.М.Глушкова АН України (В.С.Михалевич, О.В.Палагін) і Київському НВО "Сатурн" (Л.Г.Гассанов, В.Г.Шермаревич) народилася оригінальна ідея створення багатопроцесорної обчислювальної системи з безпроводним радіозв'язком між процесорами на основі НВЧ радіоканалу зі надширокою смугою (понад 5000 мгц).

Коли виникла ідея створення суперкомп'ютера на основі розробок "Сатурна", директор Інституту кібернетики В.С.Михалевич, що змінив В.М.Глушкова, написав про таку можливість М.С.Горбачову. Лист потрапив міністру електронної промисловості. Він викликав винахідників і запропонував розповісти ідею при провідних учених:

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

Коли створювалося Міністерство електронної промисловості, то однією з головних задач для нього ставилася розробка та виробництво елементної бази для забезпечення міністерств, які випускають засоби обчислювальної техніки. Проте, ставши монополістом у цій галузі, міністерство стало розроблювачем універсальних ЕОМ, не маючи на те ні завдань від уряду, ні належного досвіду.

В результаті Міністерство електронної промисловості було змушено піти на повторення американських міні, мікро і навіть супер ЕОМ, заздалегідь прирікаючи себе на відставання. Винятком були розроблені і випущені в МЕП бортові спеціалізовані ЕОМ для ракет, космічних об'єктів, засобів військової техніки, що мали оригінальну структуру та архітектуру, відрізнялися дуже високою надійністю, невеличкими габаритами та вагою, високою продуктивністю і не уступали кращим західним зразкам такого класу.

Інститут кібернетики АН України і ряд інших організацій в АН СРСР, в Мінрадіопромі та Мінприладпром (останнім ставився в обов'язок промисловий випуск універсальних ЕОМ), не зуміли, залишившись без належної допомоги МЕП, своєчасно перейти до розробки та випуску засобів обчислювальної техніки нових поколінь.

Вітчизняним мікроелектронним технологіям - бути!

За даними часопису "Future Horizons" засоби мікроелектроніки які випускалися в 1989 р. промисловістю колишнього СРСР, у тому числі України по своїх якісних показниках наближалися до аналогічних виробів на Заході; серійний випуск ВІС пам'яті 64кбіт та 1Мбіт; серійний випуск ВІС процесорів 8086 і 80286 відповідно.

Підприємства України забезпечували значну частину потреб вітчизняної приладобудівної та інших галузей промисловості в мікроелектроніці.

Мікроелектроніка сьогодні визначає рівень розвитку приладобудування, машинобудування, систем і засобів військового призначення та більшості інших напрямків техніки. Приміром, інформаційні технології без розвитку яких Україна не зможе стати адекватним партнером країн Європи, на 90% залежать від стану мікроелектроніки, засобів зв'язку - на 80%. Електронне устаткування сучасного літака складає від 50 до 80% його вартості. Приблизно ті ж цифри характерні для суднобудування, ракетобудування й ін.

У 1986 р. була прийнята постанова уряду колишнього СРСР про прискорений розвиток електронної промисловості в 1988-2000 рр. з метою зменшення відставання від США і Японії. Постанова передбачала будівництво 80-ти об'єктів по розробці та випуску засобів мікроелектроніки на рівні кращих світових досягнень. Чотирнадцять із них - в Україні (Київ, Бориспіль, Івано-Франківськ, Запоріжжя, Чернівці, Херсон). У Борисполі та Івано-Франківську вже до 1991 р. був виконаний значний обсяг робіт.

Перебудова та розпад Радянського Союзу призвели до майже повного припинення мікроелектронної промисловості України. Спад виробництва засобів мікроелектроніки за період із 1992 по 1997 р. склав 90% в порівнянні з рівнем 1991 р. Якщо в 1991 р. було випущено 316,4 млн. штук ІС на суму 500 млн. дол., то в 1996 р. їх випуск склав 8,1 млн. штук на суму 8,7 млн.дол. (за матеріалами Міністерства промислової політики).

Перед Україною стає питання: бути або не бути вітчизняній мікроелектроніці?

Західні країни охоче візьмуться постачати (і вже постачають!) Україну електронним устаткуванням, оскільки самі вони роблять основну ставку саме на цей напрямок науки і техніки, що обіцяє швидке зростання економіки, військової могутності та величезні прибули.

З огляду на стан у якому знаходиться Україна, можна тимчасово, поки не відновиться економіка, піти на міжнародну кооперацію в області елементної бази, щоб зберегти приладобудування та інші галузі промисловості, які використовують мікроелектроніку. Якщо ж піти далі і розраховувати на постійну закупівлю не тільки елементів, але і широкого спектру готових виробів, то в результаті це буде мати важкі наслідки.

По-перше, буде остаточно перетворений у руїни накопичений майже за півстоліття працею старшого покоління науковий і промисловий потенціал, що підняв Україну до рівня розвинутих країн. По-друге, доведеться різко обмежити розвиток процесу інформатизації в науці, освіті, промисловості, військовій справі й інших напрямках через явну нестачу коштів на закупівлю дорогого устаткування. По-третє, відбудеться (і уже відбувається!) значне скорочення робочих місць для громадян України. Можна було б зазначити ще цілий ряд важливих наслідків наступаючого колапсу української мікроелектроніки.

Невже Україна одержавши самостійність прийде до такого фіналу?

Використовуючи минулий досвід і ще збережені кадри спеціалістів у наукових та промислових організаціях ще можна повернути процес помирання мікроелектроніки назад, підтримати і розвинути саме цінне з того, що було в Україні, що відповідає її потребам, її престижу, новому положенню у світі.

Перші кроки уже зроблені.

Газета "Світ" (№27-28, липень 1998 р.), повідомила:


"Президент України Леонід Кучма відвідав Інститут фізики напівпровідників Національної академії наук України, зустрівся з провідними науковцями Інституту. У зустрічі взяли участь міністри Кабінету Міністрів, представники міністерств, президент Національної академії наук Борис Патон, члени Президії національної академії наук, працівники Адміністрації Президента України представники установ та організацій, з якими співпрацює Інститут фізики напівпровідників.

Присутні ознайомились з розробками Інституту останніх років та відвідали ряд лабораторій. Вони переконались, незважаючи на всі труднощі та недостатнє фінансування, колектив Інституту працює інтенсивно, на основі результативних фундаментальних досліджень з фізики напівпровідників здійснює вагомі науково-технологічні розробки в галузі напівпровідникового приладобудування, опто- та мікроелектроніки, електронного матеріалознавства.

Розроблені в Інституті прилади та елементи опто- та мікроелектронної техніки мають світовий рівень, а деякі і перевершують за своїми характеристиками відомі аналоги. Особливий інтерес викликали розробки з біосенсорики, термометрії, екологічного та оптичного приладобудування, принципово нових засобів відображення інформації, сонячної енергетики.

Відбулась розмова Президента України з дирекцією та провідними науковцями Інституту, членами президії НАН України, зміст якої вийшов далеко за межі суто інститутських проблем. На думку директора Інституту Сергія Свєчнікова, поширені твердження про безперспективність розвитку національної електронної промисловості внаслідок значного технологічного відставання від передових країн світу позбавлені достатніх підстав.

Таке твердження, додав академік НАН України, справедливе лише для одного напрямку мікроелектроніки - розробки надвеликих інтегральних схем з рівнем технологічного розділення менше 1 мікрометра (обсяг завдань з такими вимогами складає не більше 20 відсотків).

У той же час ряд вітчизняних розробок, у тому числі ІФН НАН України, конкурентоспроможні на світовому ринку. Їх масове освоєння промисловістю могло б дати країні вагоме збільшення валютних надходжень, зіграло б значну роль у перетворенні України у високотехнологічну державу.

За результатами зустрічі Президент України дав відповідні доручення уряду. Зокрема, розглянути на урядовому рівні запропоновані Інститутом фізики напівпровідників перспективні напрямки виробництва в державі високотехнологічних напівпровідникових матеріалів, приладів і обладнання, розробити заходи для підтримки організації їх серійного випуску і виходу на світовий ринок..."

Символічно, що першим на захист мікроелектроніки став інститут, який носить ім'я його засновника - Вадима Євгеновича Лашкарьова, який першим у світі виявив явище p-n переходу в напівпровідниках, покладене згодом в основу мікроелектроніки, яка зароджувалася.

Ілюстрації

      
      
      
      
      
      

Доповнення:

  1. ЕЛЕКТРОННА ГОТОВНІСТЬ УКРАЇНИ: НОВІ МОЖЛИВОСТІ СТАРИХ ІДЕЙ
    Дзеркало тижня, № 36 (461) Субота, 20 - 26 Вересня 2003 року
М.М.Амосов - основоположник біокібернетичних технологій