Платина для Митрича

Любой полупроводниковый прибор, будь то отдельный элемент (диод, транзистор, конденсатор) или некий многокомпонентный комплекс (микросхема) - самое настоящее чудо научной и инженерной мысли и технологических решений, как бы не вершина и квинтэссенция научно-технического прогресса.

Ну посудите сами  - на расстояниях и в размерах, исчисляемых тысячными(!) долями миллиметра - микронами  - и даже десятками миллионных(!!!) - ангстремами - создаются сложнейшие многокомпонентные (в смысле материалов) структуры взаимодействующих областей/объектов, количество которых (структур то есть) измеряется в наиболее сложных образцах десятками миллионов.

И всё это должно потом работать на частотах, измеряемых мега- и гигагерцами,  и при размахе/изменении  рабочих температур в десятки градусов от нуля, по обе стороны.

Рассмотрим, для примера, как всё это происходило при изготовлении весьма популярного в своё время простейшего (по сегодняшним меркам) биполярного транзистора КТ315. 

Не пугайтесь, без подробных и объёмных объяснений, а, так, сказать, вообще. С гигантскими лакунами и упрощениями, пунктиром, ага...

Узнаёте?

Это он в, так сказать, готовом /товарном виде.

А это  - вид изнутри, схема то есть.

Ну, приступим?

Перво-наперво берём монокристалл кремния, выращенный, скажем, по методу Чохральского, вот такой:

и режем его на тонюсенькие пластины. Это и будут заготовки для нашего катэшки.

Получаем в итоге много-много круглых пластин,

которые тут же начинаем шлифовать, а потом - полировать, и механическими, и химическими методами, с целью получения как можно более чистой и ровной поверхности.

Теперь начинается процесс фотолитографии. Это когда на поверхность кремния через специальные маски (фотошаблоны) поочерёдно на строго отведённые места наносятся разнообразнейшие химикаты - то фоторезист, то щёлочь, то кислота, то ещё что - да впридачу ещё то освещаются, то греются, то ещё чего. И всё это не абы как, а в строжайшем соответствии с технологической картой.

Постепенно в  (и на) теле пластины формируются нужные структуры - такие, как p-n- переходы, контактные площадки, изолирующие слои... много чего.

Потом пластина процарапывается вдоль и поперёк (это называется скрайбирование) и разламывается на отдельные квадратики, каждый из которых  - готовый элемент.  

Ну почти готовый  - нужно приварить внутренние выводы, да поместить всё это в корпус, пластмассовый или металлокерамический, ну, и на заключительном этапе - классификации  - разделить массу готовых приборов по группам с близкими параметрами, напоследок промаркировать... и можно отгружать потребителям.

Вроде всё просто, но при этом сам процесс (поэтапно) длится дни и недели, а до финиша добираются лишь проценты (в лучшем случае  - десятки процентов) запущенных в производство.  Приборов то есть.

Это называется процент выхода годных, и он на каждой(!) из десятков технологических операций колебался от 95-99% до 70-75. Вот и считай...

Ну ладно, это так, лирика, просто чтобы общее представление дать тому, кто не знает.

Теперь к сути. Пока ещё не непосредственно, а поближе.

Проходил я тогда практику, от училища, в составе группы сборщиков-испытателей полупроводниковых приборов. Это как раз те, кто занимается (упрощённо) припайкой внутренних выводов да классификацией.

Сидишь то есть за микроскопом, помещаешь кристалл в определённое положение относительно устройства, подающего тонюсенькую золотую нить, и на его (кристалла) контактные площадки эту нить  привариваешь. И так весь день.

Или вставляешь прибор, уже в корпусе, в специальную колодку, шлёпаешь по сенсору, и, в зависимости от того, какая лампочка загорелась на панели, сбрасываешь прибор в тот или иной лоток.

Напоминаю, речь о технологии примерно 40-летней давности, сейчас всё немного по-другому.

Работа чисто женская  - меня, например, и на 10 минут не хватало...

Как меня угораздило? Да вот  так, бывают в жизни обстоятельства.

Что характерно, в это самое училище я пришёл после окончания трёх курсов(!) института, профильного, и далеко-далеко не самого, так скажем, последнего в своей области/отрасли.

Без хвостов, практически отличником...  я как в приёмную комиссию училища документы подал, скандал разразился. Ну не то чтобы скандал... в общем, месяц меня уламывали не на учащегося, а на преподавателя. Практиков-то там было полно, в училище, среди преподавателей, а вот с теоретиками  - не ахти. Еле отбился.

Хорошее было время, я вам скажу.

Училище-то было при заводе, на который потом 99% и шли работать, и завод не скупился. На подготовку кадров, ага. В том училище, помимо сборщиков, ещё по десятку специальностей готовили - химики, электрики, радиотехники... много кого.

Но самая дефицитная всё же была именно сборщики - на 5-7 лет хватало человека, потом начинались проблемы со зрением, позвоночником...  так что потребность всегда была высокой, в кадрах то есть.

Правда, и зарабатывали на сборке больше, чем на других участках/в цехах, три сотни - норма, а бывало, и четыре, и пять.

Для сравнения  - тогда у инженера, после института или универа, оклад был 130, у старшего, инженера то есть  - 140-150, у ведущего - 160.

В училище же будущим сборщицам платили стипендию в 55 рублей (для остальных специальностей  - 40), да плюсом ещё надбавку, в 50%, да доплачивали на производственной практике до 3-го разряда, пропорционально отработанному времени, и независимо от результатов. Это добавляло где-то полтинник в месяц, а то и 70-80. Рублей то есть.

На круг получалось от 120-125 до 150, то есть как у старшего инженера, но чистыми!

А у меня ещё две надбавки было  - как отличнику, +25% к базовой стипендии, и 15% к ней же как комсоргу. Так что за полтораста улетало. 

Кроме меня в группе (40 человек) было сильного пола ещё пятеро, все остальные  - сплошь слабый. Ну понятно.

Мы, все шестеро, не собирались работать в цехе, а шли кто ради красных дипломов, которые, кстати, все и получили,  чтобы без экзаменов и по отдельному конкурсе потом поступать в ВУЗ,   а кто, как я, просто передохнуть. Ну ладно, это к слову.

Во время практики довелось мне как-то раз забрести на участок, где выращивали кремниевые заготовки. Вытягивали из расплава, потом отжигали в печах.  

А расплав это готовился, естественно, в тиглях, да не простых, а платиновых. Этакие низкие ведёрки, или высокие тазики, литров на 10 (на глаз), пожалуй, или около того. С толщиной стенок миллиметров 5-8, и весом  пуда два точно, а то и все три. Так понятно, платина же.

Выглядели они, тигли эти самые, совсем непрезентабельно -  какие-то неровные, стенки тусклые, словно в наростах, нагаре... ну никак не скажешь, что драгметалл. Ведро и ведро...

И уже потом, через много-много лет, в начале 90-х, когда завод рухнул, оборудование частично растащили, а частично - в металлолом, здания и корпуса - под торговые центры, офисы, разные учреждения...   с этими тиглями приключилась история.

Я тогда работал в АСУ, системным программистом.

Были там и программисты-прикладники, и постановщики задач, и электронщики, и операторы, и электромеханики. И среди них, электромехаников то есть, Митрич. То есть на самом деле, конечно, Николай Дмитриевич, но все его звали Митрич. 

В том числе и за искреннюю любовь к спиртосодержащим жидкостям, в том числе спирту как таковому, которые он мог употреблять в любых количествах, состоянии, время суток, при наличии или отсутствии закуски  - без разницы. При этом работником он, как ни удивительно, был весьма неплохим.

 Когда всё развалилось, производство встало, зарплаты по полгода задерживать стало нормой, народ стал активно выживать, в том числе сдавая металл в многочисленные скупки.

И уж не знаю каким образом,  наш Митрич упёр один из тиглей, искренне считая, что он свинцовый.

Как он его унёс, и пронёс через проходную, или перебросил через забор  - непонятно,  охрана всё же бдила.

Но - унёс. И попытался в гараже (а где же ещё?) расплавить "свинец"... ну щас. Бился, бился, никак. Попробовал горелкой газовой, из бытового баллона. Опять неудача.

Так и понёс трофей сдавать as is.

Что характерно, сдал! И деньги получил!

Вот только приёмщик немного после засомневался  - уж больно свинец тяжёлый. И потёр ведёрко.. и проступили буковки Pt, и ещё цифирьки и значки какие-то.

В общем, приёмщик стуканул куда надо, Митрича замели, начались разборки... скандал вышел изрядный.

А окажись Митрич слегка пограмотней, совсем иначе всё могло ведь обернуться. Или не могло, но это уже для тех, кто понимает.