Роман Арилин "Нанотехнологии"
Роман Арилин, R&D център "Микрон"
Средностатистическият жител на Москва използва продуктите на завода Mikron няколко пъти на ден, без да го подозира. Заводът произвежда микрочипове за различни предмети, които ни заобикалят в ежедневието: билети за пътуване, карти Тройка, SIM карти, електронни паспорти. Всяка такава верига е микроскопична слоеста торта, където на площ от 0,2 квадратни милиметра има няколко десетки слоя, насложени един върху друг и свързани с най-тънките проводници. Кореспондентът на RR разговаря с Роман Арилин, служител на Центъра за научноизследователска и развойна дейност на Mikron, и се опита да си представи от какви „слоеве“ би се състоял този човек, ако беше микросхема.
Слой 1. Професия
— Кой си ти — учен, бизнесмен, новатор? Как бихте се нарекли?
Не съм новатор или учен. Аз съм инженер.
- Какво работиш?
— Работя в научноизследователска и развойна дейност, изследвания и дизайн. Не правя фундаментални открития и не правя иновации в класическия смисъл – това не са ми задачи. Занимавам се с разработването на нови технологии и внедряването им в производството. Как си с електрониката?
- Добре, нека се опитаме да го обясним по-прост начин ... Да речем, че искате да сготвите паста. Имате пакет макарони, тенджера, котлон и кран с вода. Но не знаете колко вода да налеете, да посолите или не, колко да варите пастата, на какъв огън, кога да я извадите и с какво. За да направите това, имате нужда от някои насоки. Но тази инструкция ще опише само един, "специален" случай. И ако обемът на водата се промени или няма да имате една опаковка паста, а две? Това ще промени останалите "условия". Колко сол трябва да се добави тогава? Каква температура да сложа на котлона и колко време? Всичко това трябва да бъде точно изчислено.въз основа на известни данни и физика на процесите, за да не се развали ястието. Моят отдел разглежда всички тези зависимости и предоставя „набор от инструкции“ за разработка и производство.
— Има ли разлика в технологиите за различните карти? За Тройка или електронни баджове за Олимпиадата в Сочи и ски карта за ски курортите?
- Със сигурност. Вземете карта за метро. Ако това е билет за две пътувания, там просто се записват две пътувания: прекарах го два пъти - те бяха отписани. Карта, например "Тройка" или "90 минути" - там микросхемата вече е много по-сложна. Отчита времето, може да се използва в различни валидатори - в метрото, тролейбуса или автобуса. Точно както един автомобилен завод не може да произведе пътнически автомобил, мотоциклет или велосипед на една и съща линия, така са необходими различни технологии за различни интегрални схеми. Сега произвеждаме около 400 вида микросхеми, които имат различни приложения.
Коя беше най-интересната задача, която трябваше да решите?
— Овладяване на технологията от 90 нанометра. Ние не разработихме тази технология сами, а купихме лиценз от френска компания.
Какво ще кажете за 90 нанометра? Какво е 90 нанометра?
- Това е размерът на най-малкия елемент от един транзистор. Транзисторът, най-общо казано, е като кран за вода: има вход, където се подава вода, има изход, където изтича, и има клапан. И вие го контролирате: или го отваряте, тогава получавате „1“, или го затваряте, след което получавате „0“ на машинния език. Ето транзистор - това е такъв мини-кран, само в микросхема. И цялата микросхема е комбинация от различни транзистори. Съответно, колкото по-малък е размерът на клапана, толкова повече такива „кранове“ можете да натъпчете в микросхемата, до няколко милиарда
— Защо ви хареса да работите с тази технология?толкова интересно?
„По онова време нямахме нищо по-модерно. В България ние първи работихме по тази технология специално в производствено отношение. Беше интересно да усетим с ръцете си нещо, което никой друг не е правил с нас.
— Вие се занимавате с нанотехнологии в най-чистата им форма, нали?
- О, това е "нано"! Думата е някак скучна.
– „Занимавах се с нанотехнологии, преди да станат мейнстрийм“ – това за вас ли е?
Слой 2. Поглед в бъдещето
- Има тенденция: размерът на микросхемите става все по-малък. Как ще изглеждат след 15 години?
— Какви области на знанието са включени във вашите разработки? Какво трябва да научи добре един ученик, за да ги разбере?
- Физиката на първо място. В училищния учебник има раздел "Проводници", има "Транзистори", това са основни знания, общият принцип на работа. Също така би било хубаво да знаете химия, материалознание. Завършил съм МИЕТ - там се преподаваше специален курс "Физика на полупроводниците".
— Защо например материалознанието?
- Когато имаше друг процес на намаляване на топологията - преходът от 180 към 130 нанометра, се оказа, че електроните вече не могат да се задържат на такъв тънък "мост" и започнаха да изскачат произволно от проводниците. Тоест, представете си, сякаш на Московския околовръстен път колите започнаха да летят извън границите на пътя, да изскочат в насрещното платно - какъв хаос възниква. Тогава учените решиха, че е необходимо да сменят алуминия, който се използва за проводници, с друг материал, който ще има по-добра проводимост и ще се изразходва по-малко енергия за преминаването на електрони през него. Това е мед.
— Преди колко време беше това?
— Светът стигна до тази технология в началото на 2000-те години.
— Сега сме 2014 г., какъв размер произвеждате?
- НиеСега произвеждаме продукти по 90 нанометрова технология, подготвяме се за 65 нанометра, там също ще трябва да се направи корекция според използваните материали.
- Какво ще се случи след това? Когато нанометрите свършат, коя ще бъде следващата мерна единица?
- Няма да свършат. Сега световните лидери създават технологии на ниво 15–20 nm. Ограничението, което съществува за използваната технология, е 5–7 nm. Познанията по физика и материалознание, с които човечеството разполага сега, не ни позволяват чисто физически да преодолеем тази бариера.
- Просто невъзможно ли е?
„Може би, но по различен начин. На други технологии, на други принципи - още не се знае какви. Квантовите компютри са само един от обсъжданите технологични скокове. Може би ще има някакви фотонни или кваркови... Четете научна фантастика.
Слой 3. Творчество
Говорейки за фантазия. Обичате ли да четете изобщо?
- Стругацки ми повлияха - четях много на младини. Под впечатлението дори се опита да напише нещо.
Да, имаше две книги.
- Какво имаше в тях от науката?
- Бях по-склонен към приказките. Е, имаше някои технически джаджи, които все още ги няма.
- Случвало ли ви се е да седнете така и да си помислите: „Защо правя всичко това?“
Задавам си тези въпроси веднъж месечно.
- Да? И какъв е отговорът?
- Ако говорим за работа - първо ми е интересно. Второ, виждам, че носи конкретни ползи. Тоест не абстрактна полза, а под формата на работещ продукт или технология. И удоволствието тук е съвсем друго, отколкото ако бях управител в автокъща и щях да продавам колата.
Слой 4. Престиж
- Какво мислите, ако изградите скала от най-престижната професия в света до най-непрестижно, тогава къде ти е дейността?
„Честно казано, не смятам работата си за „престижна“.
За мен това не е въпрос на престиж. Избрах това, защото ми е интересно. Ако се сравни в световен мащаб, тогава лекарите или учителите, мисля, носят по-важни ползи.
Какво мислят хората около Вас за Вашата професия? Приятели, роднини?
- Просто си мислят: "Вие правите някакви боклуци."
По-добре ли е да отидете в автокъща?
- Микроелектрониката в България като цяло е неразбираема индустрия за мнозина, затова, когато отговарям на въпроса: „С какво се занимавате?“ Отговарям, че микроелектрониката, всички веднага казват: „Ааа: запоявате микросхеми, нали?“ Тук нивото на разбиране е толкова диво.
Опитвате ли се да го надстроите?
- За какво? Не ме интересува - правя това, което ми харесва. Вярваме, че е много по-готино да работиш в някоя нефтена и газова индустрия - просто така се случи.
Какво е възприятието в света?
- Различно. Например във Франция, когато заговориш за работа в някой нощен клуб, изведнъж: „Уау! Готино! Микроелектроника!" Има разбиране какво е, какво е важно, има разбиране за сложността на този въпрос.
— Говорите ли чужди езици?
— Да, английски. Опитах се да науча и френски, но не се получи. Имаме приятелски отношения със STMicroelectronics, така че често общуваме с колеги от там. Така че, като цяло, те приемат работата си леко: ако не им харесва, те просто напускат. И аз също нямам чувство за някакъв патос на професията. Е, никога не знаеш какво ще се случи - добре, ще си тръгна, за да направя нещо друго. Да, и не толкова приказно парична нашата микроелектроника, за да бъда честен. Тоест, нямам мерцедес, нямам вила.
IC пакет: типичен инженер
— Инженерите имат ли своиподкултура? Кажете, всички без изключение гледат The Big Bang Theory и са недоволни от Interstellar?
„Сега ми се струва, че културната среда е разрушена. Тоест, имаше някакви пътувания, да ... Все още имаме по-старото поколение с китара, излиза на двора и свири някои песни. Но не смятам, че има някаква обща култура. не я виждам. Е, може би само визуално, дори интуитивно, можете да познаете, че човек е инженер. Или по речта все още можете да разберете, че той няма хуманитарно образование. Не знам дали ми се вижда.