Головна » 2014 » Вересень » 17 » День без турнікетів - «Мікрон»
17 Сентября 2014 22.16.05

День без турнікетів - «Мікрон»

День без турнікетів - «Мікрон»

Цеху складання карт для метро, чіпів для закордонних паспортів і універсальних електронних карт (УЕК), а також «чисті кімнати», де на кремнієвих пластинах роблять кристали 180-90 нм і готуються запустити лінію 65 нм - все це Зеленоградський завод продемонстрував учасникам відкритою екскурсії «день без турнікетів ». 

Акція привернула не тільки зеленоградци, але і москвичів - студентів, журналістів і навіть шкільних учителів. Крім технологій «Мікрона» обговорювали стан вітчизняної мікроелектроніки, її місце в гонці за світовими лідерами і залежність від імпортної сировини та обладнання. 


Заводська прохідна, один з «кубиків» заводу «Мікрон», які вишикувалися за вежею НДІ МЕ - НДІ молекулярної електроніки. Цей тандем «завод-НДІ» зберігся з радянських часів, один з дуже небагатьох в Зеленограді 


У просторому фойє бюст першого директора НДІ молекулярної електроніки і заводу «Мікрон», академіка Каміля Валієва. Пам'ятник відкрили рік тому, а очолив підприємство Валієв майже 50 років тому, заснувавши також кафедру інтегральних напівпровідникових схем в МІЕТ 
«Серце мікроелектронного виробництва" 
Чисті кімнати розташовані буквально через два коридори від прохідної. Втім, по дорозі до них потрібно минути кілька етапів одягання і багато дверей з застережними написами. Площа чистих приміщень у «Мікрона» - більше 3500 кв.метрів, інфраструктура навколо них займає ще 10-15 тисяч кв.метрів: трубопроводи, кондиціонери, система вентиляції та фільтрів. 


Вхід на виробництво - обов'язкові бахіли і халати, і це ще мінімум пересторог заради чистоти 
«Мікрон» виробляє сьогодні близько 400 найменувань різних мікросхем. Нас ведуть на виробництво кристалів з ​​топологічним рівнем 180-90нм за ліцензією французької компанії STMicroelectronics - лінію офіційно відкрили у 2007 році, на ній використовуються пластини діаметром 200 мм і виробляються чіпи для транспортних квитків, SIM-карт, паспортно-візових документів та універсальних електронних карт (УЕК), а також RFID-мітки. 

Від топології 90нм завод готовий зробити крок до 65нм, цю технологію розробили на «Мікрон» самостійно, включаючи всі бібліотеки елементів проектування (PDK). З опорою на досвід освоєння технологічної лінійки 180-90нм на це пішло два роки і близько 2 мільярдів рублів, переважно власних вкладень «Мікрона», а також державних інвестицій. Тестові запуски лінії 65нм вже йдуть, технологію перевіряють «в залізі» і готуються цього року передати PDK дизайн-центрам для проектування та розміщення замовлень. 


Чисті кімнати - дивитися можна тільки через скла: всередині підтримується постійний мікроклімат - 22 градуси за Цельсієм, вологість 43%. Зміна температури більш ніж на 1 градус або вологості на 3% потребують зупинки виробництва, так як невідповідність клімату - це порушення технології 


Технологи носять пластини в спеціальних SMIF-контейнерах, усередині яких абсолютно чиста середу. Враховуючи нанорозміри елементів чіпа, будь-яка порошинка, яка потрапить на пластину, здатна знищити сотні кристалів, зменшивши найважливіший виробничий показник - «відсоток виходу придатних» 


Контейнер ставиться на установку - наприклад, іонного легування, фотолитографии або травлення - і пластини по одній потрапляють в апарат, який виробляє з ними необхідні дії 
При створенні інтегральних мікросхем з топологією 90нм з пластиною потрібно виробити близько 3500 операцій тривалістю від 15 хвилин до декількох годин. В середньому одна пластина виготовляється два місяці, а цикл розробки чіпа може тривати до року. «Фактично, ми повинні вже сьогодні розробляти продукти, які зможемо випускати в серії року через півтора. У зв'язку з цим в мікроелектроніці дуже важливо розуміти, в яких напрямах розвивається ринок і які мікросхеми будуть затребувані, щоб прорахувати ситуацію і вирішити, що потрібно розробляти », - говорить Олексій Діанов, директор з корпоративних комунікацій« Мікрона ». 

Зліва - цех вимірів виробництва мікросхем 180 нм, апаратура тут дозволяє відстежити правильність виконання різних технологічних етапів. Праворуч - виробництво мікросхем 90 нм, нові верстати. Тут проходить ряд операцій: фотолітографія, травлення, вимірювання. Поверхом вище стоять печі для іонного легування. Чіпи 180 нм йдуть в транспортні картки, УЕК, паспортно-візові документи, кристали 90 нм - це в основному процесори власної розробки «Мікрона». 

Між цехами вузький скляний коридор, в який екскурсантів пускають подивитися на технології ближче. 


З дверей тягне сильним сквозняком - всередині чистих кімнат підтримується підвищений тиск, щоб з відкриваються дверей пил тільки видувати назовні. Усередині коридору повітря і клімат вже відповідають всім вимогам по чистоті 

 

Імпортозаміщення або імпортонезавісімость? 
«Все обладнання імпортне?», - Запитують гості. З'ясовується, що в Росії машинобудування для потреб електроніки закінчилося в 80-х роках. Втім, у «Мікрона» є ще линия для производства стеклопластиковой арматуры і мікросхем силової електроніки на пластинах діаметром 150мм - там використовується одна установка для вимірів від білоруського постачальника, заводу «Планар». А ось на аналогічному виробництві Воронезькому заводу напівпровідникових приладів (ВЗПП) «Мікрон» досі працюють в тому числі і радянські верстати. 

Матеріали і сировина, яким забезпечуються технологічні лінії «Мікрона» в Зеленограді, привозять з-за кордону, за винятком простих газів, кисню та азоту, і деионизованной води, яку «Мікрон» робить сам. Її потрібно дуже багато для промивки пластин і устаткування на різних етапах виробництва - це вода, в якій 1 молекула домішки припадає на 1 трильйон молекул Н2О, щоб сторонні частки не пошкодили пластини. Але навіть при зварюванні трубопроводів для деионизованной води потрібно використовувати тільки найчистіший імпортний аргон, інакше домішки газу залишаються на зварному шві і можуть разом з водою потрапити в установку і її зіпсувати. 

«Теоретично чудово було б побудувати в Росії завод з виробництва чистих газів або матеріалів, але хто споживатиме його продукцію? Два-три заводи мікроелектроніки в країні? Завод вийде нерентабельним. - Міркує Діанов. - Припустимо, такий завод зможе виробляти 50 тисяч тонн на місяць, «Мікрон» візьме 2-3 тисячі, ще хтось 1000, куди подіти все інше? Експортувати не вийде, за кордоном весь ринок давно поділений. Мікроелектронних заводів-споживачів в Росії занадто мало. Ми нічого не можемо з цим зробити і змушені купувати майже всю хімію за кордоном. Це диктує і технологія, і доступність ». 

З кремнієвими пластинами схожа ситуація: пластини діаметром 200 мм на «Мікрон» тільки імпортні - в Зеленограді подібні пластини робить компанія «Епіел», але вони не відповідають певним технологічним параметрам виробничої лінійки «Мікрона». Налагодити випуск в Росії потрібних пластин нереально, завод не виживе при замовленні в 3000 пластин на місяць від єдиного зеленоградского споживача, а інших замовників в країні немає. З пластинами 150 мм дещо простіше - на них працює ВЗПП «Мікрон», у якого є російські постачальники. Але навіть це не ті об'єми: для рентабельності вітчизняного виробництва пластин потрібно продавати їх десятками тисяч щомісяця. 

Для лінії 180-90 нм не існує і вітчизняних фотошаблонів з потрібними характеристиками - «Мікрон» використовує імпортні. «Є кілька компаній в світі, які займаються виробництвом фотошаблонів під замовлення, це нормальне міжнародний розподіл праці», - вважає Діанов. Зеленоградский центр фотошаблонів, який з 2006 року діє при МІЕТ як центр колективного користування, технологічно несумісний з виробництвом «Мікрона». 


Спеціальна «приймальня» для відвідувачів численних екскурсій, які періодично проводить «Мікрон» - від студентів, журналістів та блогерів до найвищих гостей 


На карті - «Мікрон» і його партнери в Росії і за кордоном 
складальне виробництво 
«Мікрон» випускає близько 30 мільйонів транспортних чіпів на місяць - на заводі реалізовано повний цикл від розробки мікросхем до створення кінцевих транспортних карт. На етапі складання пластину, на якій міститься 90 тисяч чіпів, ріжуть на кристали, їх наклеюють на спеціальну плівку і встановлюють в складальний конвеєр. Автомат з вакуумною присоскою бере по одному кристалу і ставить на карту. 

Готові квитки проходять персоналізацію. Саме тому тут не можна фотографувати - за договором із замовниками, зокрема, Мосгортранс, на виробництві має бути забезпечений захист від несанкціонованого доступу до даних квитків. Скандал з підробкою карт і крадіжкою їх кодів в ІТ-службі метрополітену, який стався кілька років тому, вже забутий широкою публікою, але став приводом для жорсткості норм безпеки. 


Двері в складальний цех - фотозйомка заборонена, зате гостей проводять по всіх дільницях з докладною розповіддю про ділянки та операціях 
Поруч знаходиться лінія по зборі чіпмодулей для УЕК і для закордонних паспортів, контроль і герметизація цих чіпсетів. 

Окремо розташоване складальне виробництво банківських карт на імпортних чіпах: там кристал інтегрується в чіпмодуль і встановлюється в банківську карту, на пластик наносять малюнок і магнітну смугу. Екскурсії в цей цех не водять зовсім - доступ сторонніх заборонений, на вході встановлені камери, записи з яких регулярно проглядають спеціальні служби. Несанкціоновані відвідувачі - підстава для відкликання ліцензії у заводу. 

«Вартість обладнання та виробництва дуже висока, в середньому горизонт повернення інвестицій при будівництві мікроелектронного заводу - а сучасні заводи можуть коштувати близько 5 мільярдів доларів - складає більше 10 років при кредиті на будівництво під 3-5%. У Росії такий кредит взяти нереально, тому у нас горизонт дещо далі, і ми повинні шукати більш маржинальні продукти, щоб розплатитися за обладнання », - розповідає Діанов. 

Крім високотехнологічних чіпів 180-90 нм «Мікрон» успішно випускає і продає мікросхеми силової електроніки, елементи для управління живленням - перетворювачі напруги, конвертери - на пластинах 150 мм. Це ще одне виробництво, де немає умов для екскурсій. Воно видає 50 мільйонів мікросхем в місяць на експорт, переважно до країн Південно-Східної Азії, і ще 400 тисяч - на внутрішній ринок. За кордоном такі чіпи корпусіруют і встановлюють, наприклад, в зарядні пристрої: у світі кожен десятий «зарядник» містить мікросхему від «Мікрона». Зрозуміло, написів «Мікрон inside» на них немає - чип доведеться протравить до потрібного шару, щоб виявити маркування заводу-виготовлювача. 

Кожному чіпу - своє місце 
На підприємстві вважають, що технологічний рівень і затребуваність мікроелектронної продукції не визначаються тільки лише нанометрами їх топології - цей нюанс не завжди вловлюють критики «застарілих вітчизняних виробництв». Є широка номенклатура мікросхем, які не потрібно, а іноді й неможливо робити розміром в 20-22 нм або в 15-16 нм, намагаючись наздогнати світових гігантів галузі Samsung або TSMC. Вся автоелектроніка побудована на мікросхемах 180-130 нм, космічна електроніка - на елементній базі 250-350 нм, так як захист від космічної радіації не можна реалізувати на кристалах меншого розміру за фізичними умовами. Неможливо запустити процесор з iPhone на орбіту. 


«Скільки в Росії підприємств займаються виробництвом мікросхем?», - Цікавиться один з найбільш допитливих учасників екскурсії. «Підприємства, які роблять мікросхеми за сучасними технологіями, можна перерахувати по пальцях, - відповідає Діанов. - Є мікросхеми НВЧ, ними займаються заводи Роселектронікі, там теж є чисті приміщення. В Зеленограді працюють «Ангстрем» і «Мікрон». Воронезький ВЗПП «Мікрон» робить силову електроніку по топології 2,5-3 мікрона, це 3000 нм - тим не менш, 18 тисяч пластин на місяць там випускають, попит є. Адже в сучасному телевізорі, наприклад, сотні дві мікросхем різних найменувань, з яких нанометрова топологія потрібна тільки для однієї - для чіпа пам'яті або процесора. Все управління живленням - це чіпи 1-2 мікрона або 0,6-0,8 мікрон, тобто 2000-600 нм, сильні струми просто зруйнують чіп з меншими топологічними розмірами ». 

Серйозних вітчизняних розробників у вітчизняній мікроелектроніці теж небагато. По суті, для лінії 65 нм «Мікрона» поки є один потенційний «клієнт» - московська компанія МЦСТ навесні цього року заявила про завершення розробки чотириядерного мікропроцесора «Ельбрус-4С», який готовий до початку серійного випуску і «вироблятиметься в Росії», як повідомляло РІА Новини. На думку Діанова, поки в країні дуже мало фахівців, які б працювали з топологиями передового рівня, за якими зараз виробляють процесори компанії на зразок Intel або IBM. «Досвіду не вистачає - його нам ніхто не продасть, потрібно напрацьовувати самим, а це час і гроші», - каже представник «Мікрона».

Категорія: Світ | Переглядів: 2273 | Додав: pqpq | Рейтинг: 0.0/0
Всього коментарів: 0
avatar