MSK1
Погода

Сейчас+25°C

Сейчас в Москве

Погода+25°

ясная погода, без осадков

ощущается как +25

1 м/c,

южн.

754мм 25%
Подробнее
USD 88,44
EUR 96,24
Экономика Как это сделано фоторепортаж Чище, чем в операционной. Репортаж с секретного производства, где делают «Тройки» и банковские карты

Чище, чем в операционной. Репортаж с секретного производства, где делают «Тройки» и банковские карты

Корреспондент MSK1.RU побывал на заводе «Микрон» и посмотрел сам, что там происходит

В «чистых помещениях» строгий регламент работы

Одно из самых высокотехнологичных производств России находится на заводе «Микрон» в Зеленограде. Здесь ежегодно выпускается около 1,5 миллиарда чипов, сфера применения которых — от промышленных систем и оборудования и ID-документов, банковских карт, проездных билетов, различных пропусков, в том числе паспорта болельщика, до автомобильной и бытовой техники, а также завод производит широкий спектр RFID-меток различного назначения.

Производство «Микрона» работает по топологическим нормам 180–90 нм, на которых выпускается более половины всей продукции микроэлектроники в мире, чипы выпускаются на пластинах диаметром 200 мм — на одной такой пластине помещается дневная норма билетов московского метро.

Если совсем просто, то технологический процесс производства в микроэлектронике — это эквивалент плотности размещения элемента на кристалле, от него зависит, сколько компонентов можно разместить на единице площади.

Гостям показывают работу завода изнутри, и некоторые участки производства чипов можно увидеть на расстоянии вытянутой руки. Для этого в технологических помещениях оборудован специальный стеклянный обзорный коридор — гости видят рабочий процесс, находятся в атмосфере чистых комнат в потоке фильтруемого непрерывно воздуха и при этом не мешают производству.

Помещение кристального производства

Так, перед входом в производственные помещения все обязательно надевают антистатические халаты и бахилы. Для прохода в «чистые комнаты» — именно в них выращивают сами кристаллы — и вовсе отдельные правила. Сотрудники надевают специальные антистатические костюмы, двойные перчатки — сначала тканевые, а сверху резиновые. А еще медицинские маски.

На микроэлектронных высокоточных производствах поддерживается определенный микроклимат и требуется идеальная чистота. Здесь на порядок более строгие требования, чем в самых идеальных операционных. Ведь малейшее отклонение микроклимата может привести к отклонениям в техпроцессе, а одна пылинка — загубить работу нескольких месяцев.

Вообще, как объясняют сотрудники, для функционирования 1 квадратного метра «чистого помещения» требуется 10 квадратных метров технического этажа, где установлено оборудование, обеспечивающего работу производства, и система трубопроводов, которые в непрерывном режиме круглосуточно доставляют к каждой единице оборудования свой необходимый набор химических материалов, различных реагентов и газовых смесей.

Огромная часть завода — технические помещения

На «Микроне» действует строгий «дресс-код». Так, перед входом в производственные помещения все обязательно одевают антистатические халаты и бахилы. Для прохода в «чистые комнаты» — именно в них выращивают сами кристаллы — и вовсе особые требования. Сотрудники надевают медицинские маски, шапочки, специальные антистатические комбинезоны с капюшоном, обувь, двойные перчатки — сначала тканевые, а сверху резиновые. А еще смывают всю косметику.

В помещениях кристального производства действует 6-й класс чистоты. В них создается избыточное давление, и за счет этого фильтры очищают воздух, пыль прибивается вниз, к углам и щелям в дверях, и ничего не залетает снаружи. Кстати, пол в «чистой комнате» — гладкий и антистатический, то есть пыль на него не прилипает.

Также для обеспечения чистоты сделан так называемый «фальшпол»: люди ходят по чуть приподнятому полу с перфорацией. Это сделано для того, чтобы пыль прибивалась вертикальным потоком очищенного воздуха (специальный воздушный коридор) сверху и через отверстия фальшпола опускалась ниже уровня рабочей зоны.

Воздух в помещении «чистой комнаты» полностью меняется за полминуты. Поддерживаемая рабочая температура 21–21,5 градуса — наиболее благоприятная температура для обрабатываемых пластин. К тому же в «чистых комнатах» сотрудники работают не больше 2–3 часов.

Линия по корпусированию чипов в инлей

Но и это не всё: в прямой контакт с пластинами сотрудники не вступают. Сами кремниевые пластины на протяжении всего этапа выращивания кристаллов находятся в специальных герметичных контейнерах — SMIF (Standard Mechanical InterFace — стандартный механический интерфейс) для защиты от пыли и механических повреждений. В нём поддерживается 1-й класс чистоты. Располагаются пластины в нём горизонтально, а загружаются и выгружаются для проведения всех необходимых операций автоматически, число которых измеряется тысячами, специальными установками через специальный шлюз.

SMIF-контейнер

Пылинка — страшный враг микрочипов, столкнуться с ней для пластины с чипами это как катастрофа встречи с метеоритом. Кстати, стоимость одной такой пластины с выращенными на ней чипами для проездных карт (их там порядка 80–100 тысяч) — около 1,5–2 миллионов рублей. Именно поэтому здесь такие строгие правила.

Пример готовой кремниевой пластины кристаллами

У каждого контейнера свой технологический маршрут в зависимости от типа продукции. Оператору необходимо лишь следить за корректностью выполнения процедур и работой приборов. При этом часть процессов автоматизирована с помощью радиочастотных меток, производимых самим «Микроном». То есть на контейнеры нанесены специальные метки с прописанными операциями, установка считывает информацию и понимает, какую процедуру необходимо выполнить. Это позволяет свести на нет вероятность ошибок на маршруте, когда контейнер загружается не в ту установку, где его следующая операция.

SMIF-контейнеры в «чистой зоне» с загруженными пластинами

Центральным перекрестком «чистой комнаты» является фотолитография. Ее класс чистоты на порядок выше (5-й класс чистоты), и расположена в отдельном помещении внутри «чистой комнаты». Еще одна причина — использование светочувствительного фоторезиста требует специального желтого освещения, чтобы не засветить материалы.

В процессе фотолитографии на кремниевых пластинах, покрытых фоторезистом, появляется будущая структура чипов — важный и ответственный этап проектирования микросхем. На специальных литографических установках (степперах) засвечивают фоторезист через маску (фотошаблон) и формируют рисунок одного слоя. Количество слоев зависит от технологии, а дальнейший маршрут пластины — от назначения конечного изделия. На выходе из «чистой комнаты» мы получаем кремниевую пластину с микросхемами, работа которой составила 2–3 месяца и тысячи операций.

Десятки тысяч маленьких чипов, нарезанных на пластине

Затем готовые пластины с чипами отправляются на другие предприятия, где станут основой самых разных умных устройств. А пластины с чипами, предназначенными для чип-модулей банковских карт и транспортных билетов, остаются на «Микроне» и попадают в цех сборки и корпусирования.

Сначала с них счищается нижний слой кремния (процесс утончения — до 120 микрон), а затем режутся алмазными ножами на тысячи отдельных чипов. После этого пластины готовы к тому, чтобы установки брали каждый из них и устанавливали на специально подготовленную подложку.

Установка забирает чип с пластины и устанавливает его на подложку с антенной

В случае с проездными картами — это тонкая пластиковая лента с антенной, так называемый инлей, при соединении с которым чип превращается в радиочастотную метку, которая позднее вживляется в бумажный билет.

Пластина с уже нарезанными чипами в установке
Готовый инлей в установке

Когда чип уже помещен в инлей, с ним становится сложнее что-то сделать. Если такую «сборку» смять, она продолжит работать.

Если посмотреть на проездной, то там можно увидеть антенну с чипом
Примеры разных инлеев
Примеры продукции завода «Микрон»

На последнем этапе в чип записывается код — идентификационный номер, после чего специальный сотрудник упаковывает готовую продукцию для передачи заказчику. Но перед этим изделия проходят несколько этапов функционального контроля.

Будущая оболочка чипа
Сотрудница завода упаковывает готовую продукцию

Производство «Микрона» полностью автоматизировано, в том числе контроль качества продукции на каждом технологическом этапе. Кроме того, сотрудники завода дополнительно вручную осуществляют контроль согласно процедурам системы менеджмента качества.

В лаборатории контролируют качество продукции

Аналогичные процессы происходят и с другими продуктами завода: RFID-метки, используемые для различных сценариев применения, например инвентаризации, защиты изделий и контроля, чипы для документов и банковских карт «Мир» и многое другое.

На «Микроне» производят и чипы для банковских карт «Мир»
Чипы есть и документах нового поколения
Самую оперативную информацию о жизни столицы можно узнать из телеграм-канала MSK1.RU и нашей группы во «ВКонтакте».
ПО ТЕМЕ
Лайк
LIKE1
Смех
HAPPY0
Удивление
SURPRISED0
Гнев
ANGRY0
Печаль
SAD0
Увидели опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter
ТОП 5
Рекомендуем