ГИГАНТ — Комплексные системы: будущее российской микроэлектроники

Николай Шакун, специалист по планированию и организации НИОКР компании «ГИГАНТ — Комплексные системы», рассказал о том, почему запуск техпроцесса 28 нм в 2027 году — это важный, но только первый шаг, и какие факторы на самом деле определяют темпы развития отрасли. А также о том, почему для устойчивого роста микроэлектроники недостаточно решить одну технологическую задачу — нужна синхронная работа по всей цепочке: от материалов и оборудования до кадров и рынка сбыта.

На перспективы российской микроэлектроники я смотрю с осторожным оптимизмом. Перед отраслью стоят сложные технологические задачи, и их решение требует времени, но движение идет сразу по нескольким направлениям — от развития производственной базы и материалов до собственной компонентной базы и подготовки специалистов.

Если в 2027 году действительно будет запущена первая производственная линия по топологии 28 нм, это станет важным шагом для отрасли. При этом запуск линии и выход на устойчивое серийное производство — не одно и то же. После пуска необходимо отладить технологический процесс, обеспечить стабильное качество и повторяемость характеристик продукции, добиться приемлемого выхода годных кристаллов. Даже при благоприятном сценарии это требует времени. Поэтому первые результаты можно ожидать достаточно быстро после запуска линии, но полноценное серийное производство, вероятнее всего, будет разворачиваться постепенно в течение нескольких последующих лет.

При этом 28 нм — это уже достаточно востребованный техпроцесс для большого числа промышленных применений. Речь не идет о конкуренции за самые передовые процессоры для флагманских смартфонов или суперкомпьютеров. Такой уровень производства нужен для значительно более широкого круга задач — промышленной электроники, телекоммуникационного оборудования, систем управления, автомобильной электроники, различных контроллеров и другой техники. Поэтому само освоение этой топологии может дать заметный практический эффект для российского рынка.

Главная сложность заключается в том, что для развития микроэлектроники недостаточно освоить только выпуск самого кристалла. Необходимо одновременно развивать оборудование, материалы, специальную химию, измерительную базу, технологические процессы. Переход к более современным топологиям повышает требования ко всей этой цепочке. Поэтому устойчивое развитие отрасли — это последовательное наращивание компетенций сразу по нескольким направлениям, а не решение одной отдельной технологической задачи.

Не менее важна более тесная интеграция науки и промышленности. Исторически многие НИОКР в России завершаются научным отчетом или созданием опытного образца. Но для промышленности этого недостаточно. Следующий шаг — сокращать дистанцию между прототипом и серийным продуктом.

На мой взгляд, уже в процессе НИОКР необходимо параллельно с разработкой самого изделия прорабатывать производственный цикл: технологические операции, оснастку, контроль качества, доступность материалов и компонентов, перенос разработки в серию. Тогда результатом ОКР становится не просто работающий опытный образец, а продукт, который можно относительно быстро тиражировать. В собственных разработках мы стараемся двигаться именно по такой модели — заранее учитывать требования серийного производства и максимально унифицировать технологические процессы.

Один из основных факторов, определяющих темпы развития отрасли, — доступность современного технологического оборудования. Для перехода к новым техпроцессам нужны литографическое, измерительное и другое специализированное оборудование, а также соответствующие материалы и химия. Чем больше элементов этой цепочки удастся локализовать и развить внутри страны, тем устойчивее будет вся отрасль.

Похожая ситуация складывается с материалами. Российские аналоги во многих случаях появляются, но при небольших объемах выпуска их стоимость может быть выше импортных. Здесь многое зависит от масштаба производства. Чем больше внутренний спрос и размер серии, тем проще производителю снижать себестоимость, инвестировать в автоматизацию и улучшать характеристики продукции.

Отдельный вопрос — кадры. В микроэлектронике особенно важен практический опыт. Значительная часть компетенций инженеров-технологов формируется непосредственно на производстве и накапливается годами. Поэтому отрасли нужны не только новые выпускники профильных вузов, но и среда, в которой специалисты смогут постоянно участвовать в реальных разработках, запуске новых производств и совершенствовании техпроцессов.

Еще один фактор — предсказуемое долгосрочное финансирование. Микроэлектроника относится к капиталоемким отраслям с длинным инвестиционным циклом. Для нее особенно важна последовательность: остановка или перенос отдельных проектов неизбежно сдвигает сроки следующих технологических этапов. Поэтому здесь требуется не столько краткосрочное увеличение финансирования, сколько возможность планировать развитие на несколько лет вперед.

Наконец, российской микроэлектронике нужен рынок. Чем больше объем производства, тем конкурентоспособнее становится отечественный компонент. Поэтому меры поддержки должны стимулировать не просто формальное выполнение требований по локализации, а реальное увеличение доли российской компонентной базы в конечной продукции. Производителю должно быть экономически интересно использовать больше отечественных компонентов, а предприятиям микроэлектроники — увеличивать серии и вкладываться в дальнейшее развитие производства.

Таким образом, будущее у российской микроэлектроники есть, но ее развитие нельзя сводить только к вопросу о том, когда появится собственный техпроцесс 28 нм. Гораздо важнее, что постепенно формируется вся необходимая экосистема — оборудование, материалы, производственные компетенции, разработчики, кадры и внутренний спрос. Чем синхроннее будут развиваться эти направления, тем быстрее новые технологии будут переходить из отдельных проектов в устойчивое серийное производство.