Правильная ссылка на эту страницу
http://az-design.ru/Support/HardWare/RCA/M19800731Elc046.shtml

Фирма RCA отказывается от КНС-технологии

Джон Поса (J.G.Posa)
Редакция Electronics

Памела Гамильтон (P.Hamilton)
Редакция Electronics

J.G.Posa, P.Hamilton. RCA sets SOS aside,pp.82—84.

Рассказывается об организационно-технических мероприятиях и о кадровых изменениях в фирме RCA в связи с ее переориентацией на программу разработки и выпуска К/МОП-приборов на монолитных кремниевых подложках. Во врезке (автор Реймонд Кейпис) рассказывается о работах по КНС-технологии в других фирмах.

В свое время отделение полупроводниковых приборов фирмы RCA Corp. (Сомервилл, шт.Нью-Джерси) было буквально захвачено технологией «кремний-на-сапфире» (КНС-технологией) и ее многообещающими перспективами по достижению высокого быстродействия и высоких плотностей компоновки; однако оказалось, что эта технология приносит больше проблем, чем выгод, и отделение решило отказаться от продолжения работ в этом направлении.

Не добившись снижения исключительно высокой стоимости сапфира и связанной с ним технологии, достаточного для освоения коммерческих КНС-приборов в серийном производстве, отделение сейчас переориентируется на основное направление сегодняшнего рынка — разрабатывает и осваивает комплементарные МОП-приборы на монолитных кремниевых подложках; ожидается, что на долю отделения полупроводниковых приборов в текущем году придется около 5% общего объема продажи этой фирмы, выражающегося суммой в 8 млрд. долл.

Такое решение о переориентации отделения привело не просто к перетасовке высшей администрации, оно практически потребовало смены руководства. Около года назад на должность руководителя отделения вместо Бернарда Вондершмидта2{Электроника, 1979, №16, с.9} был приглашен Роберт Пеппер, бывший в то время вице-президентом и генеральным директором отделения полупроводниковых приборов фирмы Analog Devices Inc. (Уилмингтон, шт.Массачусетс).

Затем, меньше месяца назад, Карм Санторо ушел с фирмы American Microsystems Inc., где он был первым вице-президентом, чтобы занять место Карла Тернера в качестве вице-президента фирмы RCA, ответственного за интегральные схемы. А совсем недавно был понижен в должности Ральф Саймон; его заменил Эрик Бэрле-фингер, прежде генеральный директор фирмы ITT Semiconductor (Англия); он стал вице-президентом отделения по электронно-оптическим приборам и мощным полупроводниковым приборам.

Отделение зашло в тупик в погоне за неуловимой целью получения дешевого сапфира — сочетание, которое звучит как логическая несообразность. Применив технологию вытягивания тонких лент этого полудрагоценного материала из расплава, фирма RCA надеялась довести стоимость сапфировых подложек до уровня, не более чем на 20% превышающего стоимость кремниевых пластин-заготовок. Кроме того, она намеревалась со временем перейти на оборудование для обработки квадратных пластин-заготовок с расчетом на 30%-ное увеличение количества кристаллов на пластине.

Невыполненные планы. Фирма RCA предполагала, что к 1980г. ей удастся наладить изготовление 100 тыс. лент сапфира, а к 1983г.— втрое больше. Эти планы не будут осуществлены. Фирма пока еще не может обрабатывать прямоугольные пластины на своем предприятии по выращиванию сапфировых лент в Маунтентоп (шт.Пенсильвания) и поэтому продолжает перетачивать прямоугольные пластины в круглые. Фирма считала также, что она будет получать ленты достаточно высокого качества, с тем чтобы можно было выращивать эпитаксиальные слои непосредственно на них, исключая таким образом операцию полировки поверхности. Пеппер говорит: «Они хотели даже перейти на 100-мм [сапфировые ленты], однако я предложил подождать и добиться необходимого качества на 76-мм».

По мнению Пеппера, переход на КНС-технологию приблизительно на два года задержал работы отделения в области К/МОП-схем на монолитных подложках. Однако, утверждает он, «мы больше не намерены отставать — практически мы даже не отстаем, если говорить о технологии изготовления. Думается, что КНС-технология имеет громадные преимущества с точки зрения быстродействия и плотности компоновки схем и, быть может, при субмикронной геометрии придется снова вернуться к сапфиру. Но пока что для нас речь идет о минимальных размерах 3, 4 и 5 мкм». Пеппер указывает, что использование КНС-технологии не имеет смысла, «если не требуется обеспечить высокое быстродействие или радиационную стойкость, — короче говоря, в дальнейшем вряд ли будут пытаться применить КНС-технологию для изготовления приборов коммерческого назначения».

Крупные расходы. Новые администраторы собираются активизировать работу отделения. Фактически финансовые органы фирмы уже удвоили бюджет капиталовложений отделения на 1980г. по сравнению с 1979г. Во время переговоров о переходе на работу в фирму RCA «я задал [председателю Эдгару Гриффитсу] несколько прямых вопросов, — говорит Пеп-пер. — Он сказал, что фирма RCA должна занимать ведущие позиции в электронике. Ее правление и держатели акций видят в ней лидера в этой области». Санторо добавляет: «Чтобы добиться успехов в области электроники, фирма должна изготавливать компоненты. Это обязательное условие. Не имеет смысла приглашать каких-то серьезных специалистов, а затем связывать им руки».

Еще в 1978г. отделение сообщило, что оно будет изготавливать — причем с большой экономической эффективностью благодаря КНС-технологии — статические ЗУПВ на 4К и на 16К к 1979 г., 32-разрядный микропроцессор к началу 1980-х годов, а к 1983г. — кристаллы, содержащие до миллиона активных приборов.

Однако только ЗУПВ на 4К было внедрено в производство. По словам фирмы, она выпускает сейчас тысячи таких приборов в месяц. Еще одним предполагаемым преимуществом КНС-технологии было высокое быстродействие приборов — приблизительно в пять раз превышающее быстродействие, достижимое для К/МОП-схем на монолитных подложках. Однако, в то время как такие фирмы, как Hitachi Ltd., преодолели 55-нс барьер в своих приборах емкостью 4К на монолитных подложках, аналог этих приборов 2114, выпускаемый фирмой RCA, значительно отстает по быстродействию, имея максимальное время выборки 650 нс.

В 1978г. руководство отделения говорило, что разрабатывается технология с плавающими затворами для изготовления ПЗУ со стиранием ультрафиолетовым светом и что оно собирается выпускать стираемые программируемые ПЗУ на 16К в 1979г. Оно надеялось также освоить масочно-программируемые К/МОП ПЗУ на 32К в 1979г. и прибор на 128К в 1980г. Пока что эти надежды так и остались надеждами.

Успехи в области микропроцессоров. Что касается микропроцессоров, то оригинальный 8-разрядный прибор 1802 фирмы, вторыми поставщиками которого являются фирма Solid State Scientific Inc. (Монтгомеривилл, шт.Пенсильвания) и отделение полупроводниковых приборов фирмы Hughes Aircraft Co. (Ньюпорт-Бич, шт.Калифорния), оказался безусловно удачным. Однако он изготавливается по технологии К/МОП-схем на монолитных подложках под названием C2L (closed-cell logic, буквально «логика закрытых элементов», логические схемы на транзисторах с кольцевой структурой) и до недавнего времени являлся, по существу, единственным прибором такого рода.

Однако фирма RCA всерьез собиралась, опять-таки по КНС-технологии, изготавливать однокристальный вариант микропроцессора 1802 — прибор 1804 — и благодаря обмену технологиями с фирмой Intel Corp. планировала также в 1979г. начать выпуск однокристального микрокомпьютера 8048 и 8-разрядного микропроцессора 8085 по КНС-технологии. Этого сделать не удалось и, потеряв веру в КНС-технологию, фирма Intel, как говорят, полностью переключилась сейчас на разработку своей собственной технологии высококачественных К/МОП-схем.

«Мы прекратили работы по проекту 8085 после того, как получили несколько работающих приборов, — говорит Пеппер. — Это не тот случай, где наиболее целесообразно использовать КНС-технологию. Прибор 1804 «живет и здравствует» в Сомервилле, однако мы сейчас проводим работы по переводу его с КНС-технологии на технологию К/МОП-схем на монолитных подложках». Пеппер был разочарован, когда выяснилось, что «нельзя просто взять набор фотошаблонов и использовать его для изготовления К/МОП-схем на монолитных подложках». «Я все же думаю, что нам удастся разработать алгоритм для автоматического преобразования фотошаблонов одного вида в другой, однако не исключено, что придется все делать заново», — говорит он.

Переработанный прибор 1804 будет фактически первым из приборов фирмы RCA, демонстрирующих возможности новой технологии К/МОП-схем на монолитных подложках. «Мы только что заключили соответствующее соглашение с лабораторией (Принстон, шт.Нью-Джерси) и Техническим центром (Центр перспективной техники в Сомервилле) и ожидаем начала серийного выпуска приборов через 18 мес. Мне хотелось бы сократить этот срок до года».

Проблема 16-разрядного микропроцессора. Если говорить о будущем, то Пеппер сомневается в том, какую политику будет проводить фирма RCA в отношении 16-разрядного микропроцессора. «Нам нужно иметь 16-разрядную машину. Нам следует решить вопрос о том, стоит ли разрабатывать собственный микропроцессор на базе прибора 1802 или более целесообразно взять на себя функции второго поставщика», — говорит Пеппер. Однако маловероятно, чтобы фирма RCA пошла на затраты по разработке, необходимые для выпуска своего собственного 16-разрядного микропроцессора с таким опозданием, — скорее всего, она станет вторым поставщиком какого-либо апробированного прибора.

В новой технологии под названием К/МОП I будет использоваться окисная изоляция и 5-мкм минимальные геометрические размеры. Пеппер говорит, что эта технология будет напоминать технологию ИЗО-К/МОП, впервые разработанную в фирме Mitel Semiconductor Inc. (Каната, пров. Онтарио, Канада). Впоследствии минимальные геометрические размеры технологии К/МОП I будут уменьшены до 3 мкм и технология получит название К/МОП II.

Невозможность уменьшения размеров была основной проблемой технологии C2L и причиной того, что эта технология К/МОП-схем на монолитных подложках в дальнейшем применяться не будет. Пеппер говорит: «Нам не удалось добиться размеров менее 5 мкм, а нам нужна технология, которая, безусловно, позволит обеспечивать получение элементов размером 3 мкм и менее».

Ходят слухи (которые Пеппер не отрицает), что недавно отделение приобрело у фирмы Toshiba Corp. набор фотошаблонов для усовершенствованного статического ЗУПВ на 4К, производство которого также намечено новым руководством отделения. Пеппер характеризует это ЗУПВ как «весьма привлекательное». «Мы намерены выпустить его на рынок уже в этом году — или в будущем году обязательно», — добавляет он.

Целеустремленность сейчас стала одним из главных факторов в работе отделения. «Здесь существуют колоссальные возможности, — говорит Пеппер, имея в виду специалистов лаборатории и технического центра. Пока что я произвожу перестройку». Сейчас он упорно работает над координацией исследовательских и производственных работ, понимая, что «успех полупроводниковой фирмы зависит от того, сможет ли она в запланированные сроки выпускать готовые изделия».

«У нас больше видов технологии, чем это допустимо для здешнего производства», — замечает он. Свертывание работ по КНС-приборам и ориентация на новую технологию К/МОП-схем на монолитных подложках с окисной изоляцией должно решить эту проблему. В число других очередных задач генерального директора входит модернизация производства полупроводниковых пластин, с расширенным использованием оборудования для регулирования параметров окружающей среды и с расширением механизации изготовления и тестирования приборов на заграничных предприятиях.

Санторо также имеет конструктивные предложения по решению проблем производства, которые до сих пор не позволяли фирме наладить успешный выпуск изделий. «У фирмы RCA было много идей, однако она не могла их реализовать, — замечает 39-летний Санторо. — Фирма имеет богатые возможности для производства К/МОП-приборов, нужно только ими умело распорядиться. В перспективе К/МОП-технология станет здесь основной, а фирма RCA — главным образом фирмой по выпуску К/МОП-приборов».

Опыт фирмы AMI. Санторо, который получил степень доктора философии по физике полупроводниковых приборов в Ренселерском политехническом институте (Троя, шт.Нью-Йорк), был тем самым человеком, по указанию которого были прекращены работы по технологии V-МОП-схем в фирме American Microsystems Inc. «Мы правильно сделали, что в свое время начали заниматься V-МОП-технологией, и правильно сделали, что своевременно прекратили ею заниматься», — вспоминает он.

«Я накопил опыт концептуального проектирования и опыт руководства крупносерийным производством», — говорит Санторо, добавляя, что «дисциплинированность и продуктивность — это ключ к успеху в полупроводниковом секторе». В каких областях, по его мнению, необходимо заставить «работать» эту дисциплинированность и продуктивность? «Связь и автомобильная электроника, — отвечает он. — Связь стала потребителем и движущей силой для полупроводниковой промышленности. Если фирме RCA удастся объединить работы в области связи с нуждами автомобильной промышленности, то она сохранит доминирующее положение в отрасли».

Третий член административного триумвирата отделения полупроводниковых приборов фирмы RCA Эрик Бэрлефингер, которому сейчас 41 год, является вице-президентом отделения по электронно-оптическим приборам и мощным приборам; он будет отвечать за разработку, изготовление и маркетинг электронно-оптических приборов, аппаратуры для замкнутых систем телевидения, мощных дискретных полупроводниковых приборов, микропроцессорных систем проектирования и одноплатных компьютеров.

Саймон уже развернул в отделении производство электронно-оптических приборов, а Бэрлефингер сосредоточит свое внимание на расширении предприятия по изготовлению мощных полупроводниковых приборов. «Нам следовало бы уделять больше внимания мощным приборам, а мы этого не делаем, — говорит Пеппер. — Бэрлефингер может это сделать. Это сильный, целенаправленный специалист и крепкий администратор».

Дочерние статьи:

Перспективы КНС-технологии

Выходные данные:

Журнал "Электроника" том 53, No.17 (595), 1980г - пер. с англ. М.: Мир, 1980, стр.65

Electronics Vol.53 No.13 July 31, 1980 A McGraw-Hill Publication

J.G.Posa, P.Hamilton. RCA sets SOS aside,pp.82—84.

Раздел: СООБЩЕНИЯ

Тема:     Заказы и фирмы





Дата последнего изменения:
Thursday, 21-Aug-2014 09:10:44 MSK


Постоянный адрес статьи:
http://az-design.ru/Support/HardWare/RCA/M19800731Elc046.shtml