Сувepeнныe наномeтpы
Превращение обычного песка в микрочипы с миллиардами нанометровых деталей требует технологий и инструментов, которые создаются «всем миром». «Цифровой океан» выяснил, можно ли реализовать весь цикл в отдельно взятой стране и как работают российские производители микрочипов почти в полной изоляции
Кaк устpoено полупpoводеиковoe пpoизвoдcтво?
Простейшие чипы можно изготовить в лаборатории или даже в «гараже», поэтому прежде одни и те же люди и разрабатывали их, и производили на продажу. Однако постепенно сложность технологий росла, оборудование сильно дорожало, и сохранить низкие цены на микрочипы можно было лишь за счет больших, многомиллионных, тиражей. Поэтому начиная с 1980-х годов разработку схемотехники начали постепенно отделять от производства, и выпуском микросхем занялись специализированные фабрики, или просто фабы.
Денис Шамирян. Генеральный директор компании «Маппер», инженер с многолетним опытом работы в полупроводниковом производстве, сотрудничавший с бельгийским исследовательским центром IMEC и фабами GlobalFoundries. В 2013 году возглавил строительство в России новой фабрики «Маппер» для голландской компании Mapper Lithography. Серийное производство было запущено в 2014 году, и с тех пор предприятие продолжает выпускать компоненты электронной оптики и чувствительные элементы на основе микроэлектромеханических систем (МЭМС). «Маппер» работает на площадке технополиса «Москва», где находятся более 30 установок для обработки 100-миллиметровых пластин.
Сегодня крупнейшие такие фабы принадлежат тайваньской компании TSMC, которая выпускает чипы почти для всех ведущих производителей, включая NVIDIA, Apple и Qualcomm. Здесь используются самые совершенные технологические процессы и оборудование, позволяющее получать микросхемы с размером деталей вплоть до 5 нанометров. Впрочем, для многих практических задач достаточно чипов попроще. Их производство по технологиям вплоть до 90 нм освоено и в нашей стране. Однако более совершенные процессоры, даже разработанные в России, до сих пор изготавливались за рубежом, в том числе и на фабах TSMC.
«Эта индустрия — огромная и сложная система, которая в чем-то похожа на карточный домик: убери одну деталь, и все рассыплется. Взять даже США, которые остаются самой технологически продвинутой державой мира. Они выпускают много собственного полупроводникового оборудования, но самое главное — машины для фотолитографии — покупают за рубежом. Ни у кого нет и до сих пор не было задачи стать полностью самостоятельными: времена «у нас все свое» закончились еще лет двести назад». Денис Шамирян
Кaк обстoяли дeлa в Pоcсии?
После медленной деградации в позднем СССР и провала в 1990-х отечественная полупроводниковая индустрия в нулевые начала подавать признаки жизни. В 2007 году была принята федеральная целевая программа «Развитие электронной компонентной базы и радиоэлектроники на 2008–2015 годы». Она была направлена прежде всего на импортозамещение чипов для оборонной промышленности, но также обеспечивала базу и для развития гражданского производства. Получив государственное финансирование, зеленоградские компании «Ангстрем-Т» и «Микрон» закупили западное оборудование.