Российская микроэлектроника: где свет в конце туннеля?

На линии по изготовлению элементов электронной оптики на основе микроэлектромеханических систем (Фото: Михаил Джапаридзе/ ТАСС)

Сможет ли наша промышленность конкурировать с западными компаниями?

Как мы уже сообщали, США ввели новые санкции против российских оборонных компаний. В частности, под удар американских ограничений попал новосибирский производитель приборов ночного видения и электронно-оптических преобразователей, — предприятие, имеющее самое прямое отношение к национальной радиоэлектронной промышленности. Есть повод проанализировать, как обстоят дела в отрасли в целом.

В нашей стране имеется почти триллионный спрос на электронику. Без неё невозможно производство военно-космической продукции, промышленного оборудования, ЭВМ и периферии, медицинской техники, телекоммуникаций, бытовых приборов. Речь идет об огромной номенклатуре изделий. Современная электронная компонентная база (ЭКБ) включает более 550 групп, в том числе интегральные микросхемы и дискретные полупроводниковые приборы (примерно 192 типа), пассивные компоненты (приблизительно 157 типов), дисплеи (около 40 типов), микро- наносистемы (МЭМС, НЭМС, МОЭМС), сенсоры и датчики, электровакуумные приборы и компоненты.

Для того чтобы наладить выпуск этих, нужных, как воздух, изделий, необходимо так называемое сложное технологическое оборудование (СТО) для ЭКБ, — аналог станков для машиностроения.

В последние годы перестройки и в лихолетье Ельцина-Гайдара в России была полностью разрушена советская база микроэлектроники полного цикла. И вплоть до 2011 года в нашей стране СТО не производилось. Россия, посаженная на нефтяную иглу, предпочитала закупать изделия ЭКБ за рубежом, называя такую ситуацию международным распределением труда. Август 2008 года, и угроза конфронтации с Западом пролились на правительство ледяным душем. Высшим чиновникам, по образному выражению айтишников, стало ясно, что «зад-то голый, и прикрыть его нечем».

Тогда-то и был разработан первый план импортозамещения, кстати, негосударственный. В соответствии с ним в 2014 году должен был появиться отечественный лабораторно-экспериментальный образец степпера с разрешением 10−16 нм, а также освоена иммерсионная литография для выпуска микросхем на уровне 45 нм. А в 2017 году планировалось разработать EUV- наносканеры для техпроцесса 16−22 нм. Того самого, который обеспечил бы полную самодостаточность российской электронной компонентной базы.

Для реализации этой программы требовались огромные суммы, но угроза изоляции быстро миновала, да и кризис 2008−209 годов ввел высших российских чиновников в самый настоящий транс. Потребовалось еще три года, чтобы ситуация сдвинулась с мертвой точки. В любом случае, драгоценное время было потеряно.

В 2011 году при спросе на СТО со стороны российских компаний на сумму 3.95 млрд. рублей, было произведено отечественного сложного технологического оборудования на «смешные» несколько десятков миллионов рублей. В 2014 году эти показатели составили уже 6.01 млрд. рублей и 0.3 млрд. рублей соответственно. Впрочем, речь идет о достаточно простом оборудовании: о вакуумных кластерных и сборочных линиях, контрольно-измерительных и испытательных приборах, и так далее.

Лишь после того, как в начале 2014 года международная ситуация резко ухудшилась, была разработана новая правительственная программа импортозамещения микроэлектроники с ежегодным ростом на 20% в год. В соответствии с «дорожной картой» Минпромторга, в 2020 году российские предприятия должны изготовить СТО на сумму 3.4 млрд. рублей, или 20% от прогнозируемых закупок в объеме 17.2 млрд. рублей. Всё остальное, естественно, придется приобретать за рубежом, если, конечно, продадут. Вышеуказанная стратегия развития электронной промышленности России на период до 2025 года, состоящая из трех этапов, заканчивается оптимистическим «завоеванием значимых позиций в ряде секторов мирового рынка ЭКБ». Не больше, не меньше.

Но не веет ли от этого «громадья планов» самой обычной маниловщиной? И что мы в реальности имеем сегодня?

Начнем с того, что никто из российских и белорусских предприятий не производит установки электронной литографии и оборудование для изготовления низкоразмерных наноструктур по методу MOCVD (A3B5, A3N). Нет у нас и изготовителей отечественных приборов по технологии напыления атомных слоев (ALD).

Кстати, принцип ALD был впервые озвучен под названием «молекулярного наслаивания» в начале 1960-х годов профессором С. И. Кольцовым из Ленинградского технологического института. Довел до ума эту технологию в 2004 году Туомо Сунтола(Tuomo Suntola), за что и получил награду европейского SEMI. Особенно «полюбилась» эта технология американскому вакуумному обществу (AVS). Приборы ALD позволяют активно экспериментировать на наноуровне, резко ускоряя внедрение новых чипов.

С помощью СТО этого уровня можно освоить техпроцесс производства микросхем вплоть до 10 нм. В принципе, это оборудование можно приобрести через республику Беларусь, на которую не распространяются санкции, и в странах юго-восточной Азии. В то же время присутствуют серьезные опасения введения американских санкций против зарубежных компаний, готовых сотрудничать в этой сфере с нашей страной. Специалисты еще недавно оценивали риски развития этого негативного сценария на уровне 30%.

Далее. В России имеется только один производитель степперов для лазерной литографии, в том числе для изготовления фотошаблонов. Правда, неясно, является ли данное оборудование чисто российским, или имеет некий уровень локализации, то есть нуждается в импортных деталях. Известно, что законодательство РФ разрешает предприятиям, позиционирующим себя в качестве отечественного производителя, комплектовать СТО изделиями зарубежного производства в объёме не более 30%. В любом случае, с помощью этого типа оборудования можно производить микросхемы по технологии 65−90 нм.

Между тем идут процессы, прямо противоположные заявленным целям. Алексей Волостнов, директор по развитию бизнеса в России компании Frost&Sullivan, заявил, что «на рынке наблюдается замещение европейских и американских производителей китайскими компаниями, что в действительности не может называться импортозамещением».

Но самая главная российская проблема для технологического рывка заключается в отсутствии необходимого количества высококлассных специалистов. Сейчас порядка 35% научных сотрудников-электронщиков старше 60 лет, еще 25% - имеют предпенсионный возраст 50−59 лет, и только 9% приходится на самый плодотворный возраст — 30−39 лет. Плохо дело обстоит и с резервом. По плану для предприятий радиоэлектронной промышленности ежегодно требуется примерно 9400 новых инженеров, а в реальности выпускается чуть больше пяти тысяч. «Айчары» констатируют падение престижа этой специальности, в том числе и потому, что чиновники, не в пример научным сотрудникам, живут гораздо лучше. Кстати, в США ситуация прямо противоположная.

Для сравнения, средний американский профильный специалист получает 38 долларов в час и производит продукции РЭП (22 нм) за счет новых технологий на 150 тысяч долларов в год. На каждый миллион жителей США приходится 7 тысяч научных it-работников. В России среднестатический сотрудник радиоэлектронной промышленности имеет зарплату 7 долларов в час, и ежегодно производит продукции на устаревшем оборудовании (90 нм) на 20 тысяч долларов. На каждый миллион россиян приходится всего 2,5 тысячи исследователей.

Справедливости ради, не всё так плохо. В частности, на мировом уровне выглядят предприятия «силовой электроники», расположенные в Саратове, Воронеже, Томске, Екатеринбурге, Зеленограде и Троицке. Позитивно и то, что в стране начинают формироваться мощные кластерные центры, с налаженной системой финансирования. Именно поэтому есть надежда на то, что в 2020 году 40% потребляемой в нашей стране КЭБ будет российского производства.

Что касается технологий, то задача освоения производства по техпроцессу 65−45 нм вполне по плечу нашим it-технологам. Цена вопроса — несколько десятков миллиардов рублей. Это признают даже в Америке. Кстати, техпроцесс 65−45 нм обеспечивает самый рентабельный уровень производства микросхем, с помощью которого можно решить практически все задачи в оборонной и гражданской промышленности. «Во всей мировой микроэлектронике сейчас идет сдвиг, и даже самые большие микроэлектронные фирмы (в том числе корпорация TexasInstrumentsInc) прекращают инвестиции во внутреннюю разработку технологий меньше 45 нм», — говорит Михаил Иванов, руководитель группы разработчиков TexasInstrumentsInc.

Тем не менее, Россия на примере радиоэлектронной индустрии, ключевой для безопасности страны, демонстрирует банкротство идеи чиновничьего государства, чем, безусловно, хотят воспользоваться американцы. Если бы благоприятная ситуация с нефтью продолжилась еще лет десять, а Запад бы не ввел санкции, наша страна навсегда потеряла национальную радиоэлектронную промышленность. Как тут не вспомнить золотой век советской оборонки, когда статус ученого был несоизмеримо выше работника горисполкома.

Александр Ситников