Проект «Сфера-82»: Цвет и слой - Станислав Миков
В самом низу стопки обнаружился отчет, упоминающий архитектуру BILBO — Built-In Logic Block Observer, «встроенное наблюдение за блоками логики». Название звучало игрушечно, но идея была серьезной: часть схемы сама помогала проверять соседние блоки, превращаясь то в генератор проверочных сигналов, то в накопитель ответа.
Морозов откинулся на спинку жесткого стула. Флуоресцентная лампа под потолком издавала монотонное, зудящее гудение.
Откровения здесь были лишними. Местные инженеры сидели в этом сухом, пропахшем бумажной пылью воздухе и читали ровно то же самое. Они понимали, что с ростом плотности элементов старые методы проверки перестают работать: щупом уже не подлезешь к каждому внутреннему узлу, а ошибка, спрятанная в геометрии слоя, проявится слишком поздно.
В восемьдесят первом году эти идеи упирались в машинное время, площадь на кристалле и дисциплину производства. Проверочные последовательности надо было готовить, ответы — считать, результаты — сверять. Машинные залы расписывались по минутам на недели вперед. Тополог, вооруженный скальпелем, резал пленку рубилита на координатографе, а проверку получал только после очереди на большую машину: здесь зазор меньше допустимого, здесь окно контакта съехало, здесь слой пересекся с тем, с чем пересекаться не должен.
Ошибка находилась слишком поздно. Через три дня, когда данные прокручивали на БЭСМ-6, или, что еще хуже, когда маска уже уходила на фотолитографию и портила кремниевую пластину.
Справа от Алексея тихо скрипнула ножка стула. Сергей Липатов, до этого сосредоточенно выписывавший в свою прошнурованную тетрадь цифры из отбраковочных ведомостей, с тихим раздражением захлопнул папку.
— Я так не могу, — шепотом, почти одними губами произнес Липатов. — Здесь ГОСТы на климатические испытания противоречат заводским отчетам по серии К155. Если я выпишу только выводы, на техсовете нас размажут за неточность формулировок. А переписывать методику целиком нельзя по правилам зала.
Сергей взял свою тетрадь с сургучной печатью на прошивке.
— Пойду к дежурному. Потом к Орловой. Надо четко определить границы: какие шифры испытательных отчетов мы имеем право упоминать вслух, а какие остаются за закрытыми дверями. Иначе мы рискуем лишиться допуска.
Липатов бесшумно поднялся и, стараясь не стучать каблуками, направился по проходу к столу выдачи.
Как только его спина скрылась за стеллажом с картотекой, Евгений Громов подался вперед. Он отодвинул в сторону пухлый том реферативного журнала и развернул свою прошнурованную тетрадь так, чтобы Морозов видел страницу. Лист был разделен карандашной чертой на две колонки. Почерк у Жени оставался угловатым, торопливым, но сейчас в этом беспорядке угадывалась работа: стрелки, номера карточек, короткие пометы на полях.
— Лёш, — зашептал Громов, с явным нетерпением пододвигая тетрадь. — Подсказывай. Я тут посмотрел их публикации по трансляторам и структурам данных… Знаешь, по сравнению с этой машинной индустрией наша владимирская МикроДОС выглядит как детский велосипед рядом с тепловозом. Терминов столько, что я сначала поплыл. Но потом взял себя в руки и раскидал выписки на две кучи. Слева — где большая ЭВМ помогает топологу рисовать. Справа — как они ловят бракованный кристалл до посадки в корпус. Кажется, половина авторов спорит об одном и том же, просто на разных ведомственных диалектах.
Морозов посмотрел на дверь зала. Липатов у стойки что-то негромко объяснял дежурному, показывая на свою тетрадь. До их стола его голос не долетал.
— Начни с левой, — сказал Алексей.
Громов постучал карандашом по первой колонке.
— Вариант первый: большая машина сама разводит кристалл. Подаешь принципиальную схему, задаешь правила, она строит топологию. Пишут про стопроцентную автоматическую трассировку, волновые алгоритмы и машинный обход препятствий. Читается так, будто человек с резаком скоро станет не нужен.
— Вот это на техсовете не произноси, — тихо сказал Морозов.
— Потому что обидятся?
— Потому что это пустое обещание. Обидятся потом, когда поймут, сколько кремния такая автоматика сожрет впустую. Машина может провести дорожку от точки до точки, как в школьном лабиринте. Но кристалл — не бумага. Там слои, зазоры, паразитные емкости, теплоотвод и допуски конкретного цеха на травление. Автомат видит голую математическую сетку, а опытный тополог — физику: как кислота проест кремний, как ляжет металл, где лишний микрон обернется падением выхода годных. Если программа нарисует красиво, но раздует площадь на двадцать процентов — это не победа. Это выброшенные деньги завода.
Громов поморщился, будто ему испортили красивую игрушку.
— А я уже почти поверил. Очень соблазнительно: нажал кнопку, получил кристалл.
— Соблазнительно, — согласился Морозов. — И потому опасно. САПР сейчас — это просто электронный кульман, а не замена инженеру. Машина помогает хранить геометрию, передавать ее, проверять куски. Но рисует все равно человек. Представь, как это происходит: тополог берет рубилит — двухслойную пленку с красным верхом. Берет нож и вручную, миллиметр за миллиметром, вырезает контуры будущих проводников и контактных окон. Сдирает красную пленку там, где должен пройти сигнал.
— Вручную?
— Да. И одно неверное движение лезвия означает, что зазор стал меньше допустимого. Глазом эту долю миллиметра на листе поймать почти невозможно. Потом этот лист фотографируют с огромным уменьшением. Делают фотошаблон — стеклянную пластину с рисунком, через которую слой будут переносить на кремний. Если ошибка ушла на фотошаблон, она размножится на сотни пластин. Брак пойдет в серию.
— Значит, проверять надо до шаблона.
— Именно. Ошибка дорожает с каждым шагом. На столе тополога это просто испорченный кусок пленки. На этапе шаблона — выброшенные реактивы и время. В цеху — запоротая партия. Наша задача — предложить малый проверочный инструмент рядом с инженером. Тополог ведет схему, а машина читает промежуточный формат — тот самый CIF или местный аналог — и проверяет геометрию: два проводника подошли слишком близко, контактное окно съехало с полигона, слой пересекся там, где по правилам нельзя.
Женя провел короткую черту в первой колонке и подписал: «только участки».
— Нам нужен способ прочитать их геометрию. Без красивого рассказа про автоматическую разводку.
— Вот это уже реальная задача, — Морозов придвинул папку с пометками. — Промежуточное звено между человеком и большой ЭВМ. Чтобы поймать грубую ошибку, машине достаточно знать координаты, номер слоя, минимальный зазор и нарушенное правило. Как в бухгалтерии: решение принимает главбух, но складывать столбики цифр надежнее на калькуляторе. Тополог думает, а наша машина проверяет рутину, которую замыленный глаз уже не видит.