Состояние и перспективы рынка микроэлектроники в России
Фото: IM Imagery / Shutterstock
Рынок микроэлектроники в России столкнулся с серьезными вызовами, связанными с международными санкциями и ограниченным доступом к передовым технологиям. Однако, несмотря на эти трудности, российские компании и исследовательские центры продолжают активно развивать и модернизировать отечественное производство микроэлектронных компонентов.
В мае 2024 года Зеленоградский нанотехнологический центр (ЗНТЦ) при поддержке белорусской компании «Планар» разработал литограф на 350 нм. Этот проект получил финансирование от Министерства промышленности и торговли РФ, которое выделило 57 млрд рублей на разработку литографа с уровнем топологии до 130 нм и почти 1 млрд рублей на создание литографа на 350 нм. Новое оборудование способно обрабатывать кремниевые пластины диаметром 150 и 200 мм и использует лазер с длиной волны 365 нм. Однако, несмотря на успех разработки, этот технологический процесс значительно уступает современным стандартам.
Современные мировые лидеры в производстве микроэлектроники, такие как TSMC и Intel, уже серийно перешли на техпроцессы с размером элементов в 5 нм и 3 нм и двигаются дальше к еще более высокотехнологичному производству. Для сравнения, литографы на 350 нм компания Intel начала применять для своих процессоров Pentium II в 1995 году, а AMD использовала эту технологию для своего процессора K6 в 1997 году. Этот разрыв в технологиях ставит российскую микроэлектронную промышленность в невыгодное положение на глобальном рынке. Старые технологические процессы применяются в основном в автомобильной промышленности и энергетике, что ограничивает возможности их использования в более широком спектре приложений.
Несмотря на это, разработка отечественного литографа является важным шагом для России. Она позволяет создать базу для дальнейших исследований и разработок в области микроэлектроники.
К 2026 году планируется создание литографа, способного обеспечивать создание чипов по техпроцессу 130 нм.
Это позволит приблизиться к современным стандартам, хотя и останется далеко позади мировых лидеров.
Состояние российской микроэлектронной промышленности оставляет желать лучшего. Многие годы эта область была невостребованной внутри страны, поскольку не выдерживала конкуренции с глобальными игроками рынка и требовала огромных инвестиций. Сегодня можно отметить несколько действующих предприятий на этом рынке, которые имеют свои проблемы и ограничения.
Компания «Микрон» является одним из наиболее значимых игроков на российском рынке микроэлектроники. В настоящее время она работает с технологиями 180 нм и 90 нм, а также стремится освоить 65 нм. Однако массовое производство по этим технологиям вызывает сомнения. Большая часть продукции компании идет на выпуск чипов для банковских карт, паспортов и билетов в метро.
«Ангстрем-Т», предприятие, история которого началась в 2007 году, закупило оборудование на 200 мм пластины для 130 нм и 90 нм техпроцессов, однако оно до сих пор не введено в эксплуатацию. Несмотря на построенные завод и электростанцию, производство не заработало. Проблемы с руководством и неэффективное управление стали основными причинами неудачи.
Крокус Наноэлектроника, изначально сосредоточившаяся на производстве MRAM памяти, также столкнулась с трудностями. Единственная в России фабрика на 300 мм пластинах с техпроцессом 65 нм не оправдала ожиданий, так как технология MRAM не достигла необходимого уровня быстродействия и стабильности. Компания превратилась в «чемодан без ручки», который сложно и бросить, и использовать.
Также одной из ключевых проблем является кадровый дефицит. Российские вузы выпускают достаточное количество инженеров, однако многие из них предпочитают работать за рубежом, где условия труда и зарплаты значительно лучше. Для успешного развития отрасли необходимо привлекать иностранных специалистов и создавать условия для удержания местных кадров. Важную роль в этом процессе могут сыграть программы по повышению квалификации и поддержка молодых специалистов.
Производство микроэлектроники включает в себя множество сложных этапов. Начальным этапом является выращивание кремниевых пластин, которые затем проходят через множество процессов легирования, травления и нанесения слоев металлизации. Каждый из этих процессов требует высокоточного оборудования и контроля чистоты. Даже малейшие отклонения могут привести к дефектам и снижению выхода годной продукции.
Процесс фотолитографии, используемый для создания микросхем, особенно сложен и дорогостоящ. Компании тратят миллиарды долларов на разработку и совершенствование оборудования для этого процесса. В России практически полностью утрачены компетенции по созданию средств производства для микроэлектроники, что ставит отечественную промышленность в зависимость от зарубежных поставщиков.
Для успешного развития микроэлектроники в России также необходимы значительные и долгосрочные инвестиции.
По оценкам экспертов, создание полного цикла производства микроэлектроники потребует около $50-60 млрд, а создание всей экосистемы — порядка $500-600 млрд.
Эти суммы сопоставимы с оборонным бюджетом страны, что подчеркивает масштаб необходимых инвестиций. Даже при наличии достаточных средств, достижение уровня мировых лидеров потребует долгие годы планомерного развития и модернизации, и главное, заинтересованности в этой отрасли. Дополнительные ограничения на темпы развития накладывают и санкции, которые не позволяют закупать современное оборудование и использовать последние технологические решения.
Недавние инициативы российских производителей подчеркивают важность государственной поддержки. В июле 2024 года Ассоциация предприятий в сфере радиоэлектроники, информационных технологий, цифровых инноваций и инжиниринга обратилась к Минпромторгу с просьбой ускорить принятие законопроекта о запрете закупок иностранной электроники для госкорпораций и госкомпаний. Производители считают, что запретительные меры помогут отечественным компаниям конкурировать с Китаем, так как текущие механизмы ценовой преференции и минимальной обязательной доли российских товаров практически не работают. Президент Ассоциации Ирина Митина отметила, что принятие запрета усилит технологический суверенитет за счет введения обязательной закупки российской продукции.
Производители также поддерживают запрет параллельного импорта смартфонов, планшетов и ноутбуков любых брендов. Это предложение направлено на поддержку отечественных вендоров и федеральных торговых сетей, а также на введение льготных кредитов и утилизационного сбора на импортную технику. Ожидается, что такие меры могут значительно увеличить спрос на отечественную продукцию и снизить ее стоимость за счет увеличения объемов производства.
Однако эксперты предупреждают о возможных негативных последствиях принятия законопроекта. Ограничение конкуренции может привести к росту цен на российскую электронику и замедлению технологического развития. Российский рынок не настолько велик, чтобы обеспечить масштабное производство высокотехнологичной продукции без экспорта в другие страны. Необходимы дополнительные меры для регулирования цен и обеспечения качества продукции.
Хорошим примером для России может служить опыт Китая. Китайская корпорация SMIC, несмотря на санкции, активно развивает собственное производство микроэлектроники и внедряет свои разработки.
В 2023 году Китай резко увеличил закупки литографического оборудования, что свидетельствует о значительных инвестициях в строительство новых фабрик.
Китай также активно развивает собственное оборудование и технологии, стремясь к полной независимости от западных технологий.
Однако стоит отметить, что даже Китай, обладающий значительными ресурсами и экономическими возможностями, сталкивается с трудностями в достижении полного технологического суверенитета. Например, китайский производитель литографов Shanghai Micro Electronics Equipment Group выпускает оборудование, способное работать только на уровне 90 нм, что соответствует технологиям двадцатилетней давности. Это показывает, что даже при наличии значительных инвестиций и государственной поддержки, достижение технологической независимости является долгим и достаточно сложным процессом.
Для России путь к технологической независимости также будет долгим и сложным. Необходимо модернизировать существующие производственные мощности, развивать инфраструктуру и создавать новые предприятия. Важно также поддерживать научные исследования и инновации, которые позволят создать конкурентоспособные технологии. При этом необходимо учитывать глобальные тенденции и ориентироваться на передовые достижения в области микроэлектроники.
Российская микроэлектронная промышленность несомненно имеет потенциал для развития, однако для этого требуется комплексный и долгосрочный подход, включающий значительные инвестиции, модернизацию инфраструктуры, развитие кадрового потенциала и поддержку инноваций. Важно также развивать международное сотрудничество и интеграцию в глобальную экономику, что позволит использовать передовые технологии и опыт других. А вот справимся мы с этим или нет покажет время.
Опубликовано 01.08.2024