Роман Арилін «Нанотехнології»
Роман Арилін, R&D Центр «Мікрона»
Продукцією заводу «Мікрон» середньостатистичний мешканець Москви користується кілька разів на день, сам того не підозрюючи. Завод виробляє мікросхеми для багатьох предметів, що оточують нас у побуті: проїзні квитки, карти «Трійка», sim-картки, електронні паспорти. Кожна така схема - мікроскопічний листковий торт, де на площі 0,2 квадратних міліметра розташовується кілька десятків накладених один на одного і з'єднаних найтоншими провідниками шарів. Кореспондент «РР» поговорив зі співробітником R&D Центру «Мікрона» Романом Аріліним і спробував уявити, з яких «шарів» складалася б ця людина, якби була мікросхемою.
Шар 1. Професія
— Хто ви вчений, бізнесмен, інноватор? Як би ви назвали себе?
- Я не інноватор і не вчений. Я інженер.
- В чому полягає ваша робота?
— Я працюю в підрозділі R&D, Research and Design. Я не роблю фундаментальних відкриттів і не займаюсь інноваціями у класичному розумінні – це не мої завдання. Я займаюся розробкою нових технологій та впровадженням їх у виробництво. Ви взагалі з електронікою як?
— Ну добре, давайте спробую простіше пояснити… Ось ви, припустимо, хочете зварити макарони. У вас є пачка макарони, каструля, плита і кран з водою. Але ви не знаєте, скільки води треба налити, треба солити чи не треба, скільки варити макарони, на якому вогні, коли їх виймати і чим. Для цього вам потрібна якась інструкція. Але ця інструкція описуватиме лише один, «приватний» випадок. А якщо зміниться об'єм води чи у вас буде не одна пачка макаронів, а дві? Від цього зміняться й інші умови. А скільки тоді треба буде сипати солі? Яку температуру ставити на плиті та на який час? Це все потрібно точно вирахувати,спираючись на відомі дані та фізику процесів, щоб не зіпсувати страву. Мій підрозділ вивчає всі ці залежності та дає «набір інструкцій» для розробки та виробництва.
— Чи є якась різниця у технологіях для різних карт? Для «Трійки», чи електронних бейджів для Олімпіади в Сочі та скі-пасою для гірськолижних курортів?
- Звичайно. Візьмемо проїзний на метро. Якщо це квиток на дві поїздки, там просто записані дві поїздки: двічі провів — вони списалися. Карта, наприклад, "Трійка" або "90 хвилин" - там мікросхема вже набагато складніша. Вона враховує час, вона може бути використана у різних валідаторах – у метро, тролейбусі чи автобусі. Як один автозавод не може на одній лінії випускати і легковий автомобіль, мотоцикл, велосипед, так і для різних інтегральних схем потрібні різні технології. Зараз ми випускаємо близько 400 типів мікросхем, у яких різне застосування.
— Яке найцікавіше завдання вам доводилося вирішувати?
- Освоєння технології 90 нанометрів. Ми цю технологію самі не розробляли, а купили ліцензію у французької компанії.
- А що за 90 нанометрів? Що має розмір 90 нанометрів?
— Це розмір найменшого елемента транзистора. Транзистор, загалом, як водопровідний кран: є вхід, куди подається вода, є вихід, звідки вона витікає, а є вентиль. І ви ним керуєте: або відкрили, тоді виходить «1», або закрили, тоді виходить «0» машинною мовою. Ось транзистор це такий міні-кранік, тільки в мікросхемі. І вся мікросхема – це з'єднання різних транзисторів. Відповідно, чим менший розмір вентиля, тим більше таких «краників» ви можете впхнути в мікросхему, до кількох мільярдів
— Чому саме робота з цією технологією вам видаласятакою цікавою?
— На той момент у нас не було нічого сучаснішого. В Україні ми були першими, хто з цією технологією працював саме в частині виробництва. Було цікаво помацати руками те, що ніхто ще не робив.
— Адже ви займаєтеся нанотехнологіями у чистому вигляді?
— Ох, це вже нано! Слово порядком набридло.
— «Я займався нанотехнологіями до того, як це стало мейнстрімом» — це про вас?
Шар 2. Погляд у майбутнє
— Існує тенденція: розмір мікросхем стає дедалі меншим. Як вони виглядатимуть років через 15?
— Які галузі знань задіятимуть ваші розробки? Що школяреві треба добре вчити, щоб їх зрозуміти?
— Фізику насамперед. У шкільному підручнику є розділ «Провідники», «Транзистори», це базові знання, загальний принцип дії. Ще хімію непогано було б знати, матеріалознавство. Я закінчив МІЕТ – там викладався спеціальний курс «Фізика напівпровідників».
— Чому, наприклад, матеріалознавство?
— Коли був черговий процес зменшення топології — перехід із 180 на 130 нанометрів, виявилося, що електрони вже не можуть утриматися на такому тонкому містку і починають хаотично вистрибувати за межі провідників. Тобто, уявляєте, якби на МКАД машини починали відлітати за межі дороги, вискакувати на зустрічну смугу — який хаос виникає. Тоді вчені вирішили, що необхідно змінювати алюміній, який використовувався для провідників, на інший матеріал, який мав би кращу провідність, і на проходження електронів по ньому витрачалося б менше енергії. Це мідь.
- Як давно це було?
— Світ виходив на цю технологію на початку 2000-х.
— Зараз на дворі 2014 рік, ви робите якийсь розмір?
- Мизараз виробляємо вироби за технологією 90 нанометрів, готуємося до 65. Там теж потрібно буде проводити корекцію за матеріалами, що використовуються.
- Що буде далі? Коли закінчаться нанометри, якою буде наступна одиниця виміру?
— Не скінчиться. Наразі світові лідери роблять технології на рівні 15–20 нм. Межа, яка існує для технології, що використовується, — 5–7 нм. Ті знання фізики та матеріалознавства, які зараз має людство, не дозволяють подолати ось цей бар'єр суто фізично.
- Далі просто неможливо?
— Можливо, але інакше. На інших технологіях, на інших принципах — поки що невідомо, на яких. Квантові комп'ютери - це лише один з обговорюваних варіантів технологічного стрибка. Може, будуть якісь там фотонні чи кваркові… Почитайте фантастику.
Шар 3. Творчість
— До речі, про фантастику. Ви взагалі читаєте захоплюєтеся самі?
— Стругацькі на мене вплинули — у юнацтві зачитувався. Під враженням навіть сам намагався щось писати.
- Так, були дві книги.
— Що було в них від науки?
— У мене більше був нахил у бік казок. Ну були якісь технічні гаджети, яких ще немає.
— Чи колись було, що ви ось так сіли і задумалися: «А навіщо я все це роблю?»
— Щомісяця собі такі запитання ставлю.
- Так? І яка відповідь?
— Якщо говорити про роботу, по-перше, це мені цікаво. По-друге, я бачу, що це приносить конкретну користь. Тобто не абстрактну вигоду, а у вигляді працюючого продукту чи технології. І задоволення тут зовсім інше, ніж якби я був менеджером в автосалоні і машину продав.
Шар 4. Престиж
— Як ви вважаєте, якщо побудувати шкалу від найпрестижнішого у світі заняття до самогонепрестижного, чи ваша діяльність де знаходиться?
— Чесно кажучи, я своєї роботи «престижної» не вважаю.
— Для мене це не питання престижу. Я це вибрав, бо це мені цікаво. Якщо глобально порівнювати, то лікарі чи вчителі, думаю, важливішу користь приносять.
— Що думають про вашу професію оточуючі? Друзі, родичі?
— Вони просто вважають: «Якоюсь фігнею займаєшся».
— Найкраще йти в автосалон?
— Мікроелектроніка у нас в Україні взагалі галузь багатьом незрозуміла, тому, коли я на запитання: «Чим займаєшся?» відповідаю, що мікроелектронікою, всі одразу кажуть: «Ааа: мікросхеми паяєш, так?». Рівень розуміння такий ось дикуватий у нас.
— Ви не намагаєтесь його підвищити?
- А навіщо? Мені байдуже — я ж займаюся тим, що мені подобається. У нас вважається, що набагато крутіше працювати в якомусь нафтогазі — так уже повелося.
— А у світі якесь сприйняття?
- По різному. Наприклад, у Франції, коли в якомусь нічному клубі розповідаєш про роботу, все одразу: «Вау! Круто! Мікроелектроніка! Там є розуміння, що це таке, що важливо, є розуміння складності цієї справи.
— Ви володієте іноземними мовами?
— Так, англійською. Намагався ще французьку вчити, але не пішло. У нас стосунки дружні з компанією STMicroelectronics, тому часто спілкуємося з колегами звідти. Так от вони взагалі до своєї роботи легко ставляться: перестає подобатися — так просто підуть. І я теж не маю відчуття якогось пафосу професії. Ну, мало що станеться — ну, піду займатися чимось іншим. Та й не така казкова грошова наша мікроелектроніка, скажу чесно. Тобто, мерседеса у мене немає, вілли немає.
Корпус мікросхеми: типовий інженер
— А чи є у інженерів своясубкультура? Скажімо, всі поголовно дивляться «Теорію великого вибуху» та незадоволені «Інтерстеларом»?
— Зараз мені взагалі здається, що культурне середовище зруйноване. Тобто раніше були якісь походи, так… У нас досі старше покоління з гітарою виходить у двір і якісь пісні грає. Але я не відчуваю, що є якась спільна культура. Я її не бачу. Ну, можливо, тільки візуально, навіть інтуїтивно можна здогадатися, що людина інженер. Або по промові можна ще зрозуміти, що в нього не гуманітарна освіта. Я не знаю, чи це видно по мені.