Самый крупный и процветающий производитель микропроцессоров в мире не смог бы сегодня сохранить лидирующие позиции, если бы не вкладывал все силы и средства в производство маленького, но мощного черного прямоугольника. Поэтому в 1993 году в Ирландии и был построен десятый в мире и единственный в Европе завод Интел по производству микропроцессоров и материнских плат.

Технология, применяемая на заводе в Лейкслипе (пригород Дублина), превосходит по сложности большинство научных производств, и равняться с ней может разве что космическая промышленность. Действия каждого робота и человека направлены лишь на одно - на создание самого сложного за всю историю человечества устройства. Ведь каждый процессор Pentium, заключенный внутри черной кремниевой пластинки шириной менее 6 мм, содержит 3,1 млн. транзисторов. Всего на строительство завода площадью 6000 м² Intel затратил 1 млрд. долларов. 90% из этой суммы ушло на строительство так называемой "чистой комнаты", площадь которой составляет 2000 м².

"Чистая комната" является сердцем всего производственного комплекса и не зря носит такое название, так как соответствует стандартам класса 1, что означает, что на один квадратный фут воздуха приходится 0,5 микрон (10^-6 м) частиц, в то время как в обычном помещении их количество достигает 15 миллионов микрон на фут.

Операторский блок соответствует классу 1000 и условия здесь еще более приближены к идеальным. Попасть сюда могут лишь операторы в многослойных белых скафандрах. Остальные же должны довольствоваться ролью зрителя, наблюдая за происходящим снаружи через специальное стекло. При этом создается впечатление, будто заглядываешь в совершенно иной, нереальный мир, окутанный желтым светом, где, кроме редко встречающихся операторов в скафандрах, лишь небольшие контейнеры, передвигающиеся по рельсе на потолке, подают признаки жизни. Эта небольшая однорельсовая дорога стоимостью 10 млн. долларов служит для доставки кремниевых дисков диаметром 200 мм. (Кстати, завод в Ирландии является единственным в мире использующим такие большие пластины в производстве микропроцессоров). По рельсам диски доставляются к неподвижным блокам внушительных размеров, каждый из которых соединяется с десятками различных трубок и проводов. Именно здесь свершается таинство - и кусок кремния превращается в микропроцессор.

Процесс

Прежде всего, по фотолитографическому (т.е. с применением светового эффекта) методу изготавливаются транзисторные решетки. Диск сначала покрывается двуокисью кремния, а затем фотостойкой пленкой. Полученный таким образом слой подвергается воздействию ультрафиолетовых лучей, в результате которого некоторые участки светостойкого слоя растворяются, а затем легко удаляются при помощи ополаскивания. На этих же участках удаляется двуокись кремния, которую больше не защищает светостойкая пленка. Таким образом, кремниевый диск будет нести отпечаток (маску) будущих процессоров.

Иногда некоторые части будущего процессора, состоящие на 99,999999% из чистого кремния, подвергаются под воздействием высокой температуры обработке бором, фосфором и другими химическими элементами, что позволяет улучшить электрическую проводимость. Также определенные участки схемы покрываются тонким слоем алюминия для обеспечения лучшего контакта между различными слоями микропроцессора, который представляет собой многоуровневую трехмерную структуру. Так, например, Pentium состоит из двадцати слоев, и для его производства нужно, как минимум, 300 различных операций, на что уходит более двух недель. За все это время человеческая рука ни разу не коснется чипа не только, потому что слишком громоздка и неуклюжа, но и потому, что попадание даже мельчайшей пылинки может привести к неисправности микропроцессора.

Несмотря на отсутствие официальных цифр, доходы Intel от производства Pentium оцениваются приблизительно в 50%. Цифра кажется невероятной, когда представляешь себе, что для этого необходимо создать 3 млн. составных частей, размеры которых не превышают 0,6 микрон при погрешности не более 0,1 микрон. Здесь ни в коей мере неприемлемо сравнение с волосом, в объеме которого можно без особых проблем поместить 166 дорожек Pentium.

Такая точность возможна лишь при избежании любой, даже малейшей вибрации. Поэтому основой всему заводу служат тяжелые железные крестовины, а "чистая комната" расположена на антивибрационной плите, которую поддерживают 600 бетонных столбов, уходящих на десятки метров под землю.

Строительство одного завода, выпускающего тысячу микропроцессоров в неделю, обходится недешево - в 200 млн. долларов. Легко подсчитать, что на строительство завода в Ирландии, производящего 500 процессоров в неделю, Intel "угрохал" один миллиард. Поэтому само собой разумеется, что комплекс в Лейкслипе работает 24 часа в сутки и 365 дней в году.

Люди среди машин

Сверхточная и столь же совершенная техника без особой радости впускает в свой мир потомка обезьян. Так, для того, чтобы попасть в комнату класса 1, необходимо пройти целый обряд "очищения".

1. Прежде всего, нужно хорошенько прополоскать рот, в котором содержатся миллионы бактерий и микробов.
2. Второй важнейший носитель микробов - волосы. Поэтому на голову одевают пластиковые шапочки.
3. На руки - резиновые перчатки, а поверх ботинок - резиновая обувь вроде калош.
4. Лицо тщательно протирается гигиеническими салфетками. Весь макияж должен быть полностью смыт.
5. Теперь необходимо пройти первую чистку, зайдя в камеру, где "волшебный пол" очистит от пыли и грязных частиц.
6. Обуваются резиновые сапоги и одевается новая пара перчаток.
7. На голову одевается капюшон, а поверх одежды - первый тонкий комбинезон.
8. Теперь в комнате, разделенной на две половины, необходимо взять пару резиновых сапог и лишь дойдя до находящейся посередине скамьи, обуть их. Только после этого можно переходить на вторую половину комнаты.
9. Одевается внешний, более плотный, комбинезон и прозрачный спереди капюшон с фильтром для воздуха.
10. Осталось лишь натянуть третью пару перчаток и...
11. Пройти вторую камеру, где воздушный душ смоет мельчайшую частицу с уже безукоризненно чистого комбинезона.

Только после всех этих действий, выполняемых в абсолютной тишине и с каким-то религиозным благоговением, можно попасть в "чистую комнату".

На вопрос, тяжело ли работать в этой униформе, получившей название "костюм Банни", одна из технических сотрудников Тара Конвей ответила: "Сначала самым трудным было привыкнуть не чувствовать предметы. Уставать же не приходится, так как мы остаемся в "чистой комнате" всего 4 часа, а затем нас сменяет очередная группа".

Здесь же, в "чистой комнате", находятся залы, где Pentium устанавливаются в пластмассовые корпуса. Чтобы попасть сюда, Тара должна одеть специальный шлем, к которому присоединена дыхательная трубка с многочисленными фильтрами. Это необходимо для того, чтобы дыхание людей не загрязняло воздух комнаты, который автоматически обновляется каждые шесть секунд.

Переносить что-то в этом секторе чрезвычайно сложно. Для транспортировки чаще всего используются шлюзовые камеры. Но перед этим все предметы должны быть обработаны раствором с небольшим содержанием спирта. Меньше всего сложностей возникает с листами бумаги, которые запросто упаковываются в специальную пленку. Но вот для того, чтобы доставить туда фотоаппарат, понадобилось бы по крайней мере 3 часа, чтобы он стал соответствовать необходимым нормам. По мнению Лиата Каила, начальника отдела по связям с общественностью, Intel выбрал Ирландию "по причине большого числа неработающих людей с высшим образованием". Сегодня на заводе занято 2800 человек, средний возраст которых составляет 21 год, но о недостатке профессионализма говорить не приходится. Учитывая ударные темпы производства в союзе с отличным качеством, Intel планирует построить на месте нынешнего новый, уже четырнадцатый по счету, завод, выпускающий процессоры с шириной дорожек в 0,35 микрон и который будет вне досягаемости конкурентов. Именно уменьшение размеров дорожек должно будет позволить производить больше процессоров и материнских плат. При этом, одновременно с уменьшением размеров будет увеличиваться их мощность, и, скорее всего, именно на новом заводе будут выпускаться процессоры P7 нового поколения (кодовое название Мерсед).

На вопрос, тяжело ли работать на Intel, Ниал МакГоуор, один из сотрудников производственного отдела, ответил, что "...выкладываться надо полностью, но интерес и неплохая зарплата того стоят. Также немаловажно, что фирма помогает в получении дополнительного образования. Нам нравится здесь работать и никаких жалоб и нареканий нет. Кроме того, если ты хорошо знаешь свое дело, то можно не опасаться потерять место". Каждый сотрудник здесь точно знает, что ему нужно делать. Даже разговоры за обедом касаются, в основном, новых процессоров. Да и, наверное, просто приятно чувствовать себя идущим в авангарде процессорных технологий, впереди планеты всей.

Но несмотря на всю ультрасовременность и свою немалую цену, завод в Ирландии не может выполнять все работы от начала до конца. Так, например, здесь не производят кремниевые диски. Для этого сначала необходимо изготовить из природного кремния пластины толщиной в 20 см, которые затем при помощи бриллиантовых резцов разделяются на диски в Пенанге (Малайзия).

После того, как в Ирландии будет изготовлен процессор, он пройдет тщательную проверку и в случае негодности будет отброшен. Только после этого осуществится конечный этап сборки микропроцессора - установка внутри тончайших золотых проводков, которые при помощи более прочных металлов соединяются с усиками, обеспечивающими закрепление процессора в гнезде на материнской плате.

Может быть, включая в следующий раз свой компьютер, вы подумаете с благодарностью о маленьком черном паучке - самом быстром, самом сложном и надежном устройстве, когда-либо созданном человеком, осуществляющем миллионы операций в секунду день за днем, месяц за месяцем, год за годом без зарплаты и отпусков.

По материалам журнала "PC Achat"
подготовил Максим ЛОМАЧЕВ