Алексей Дорохов
Ведущий инженер-микроэлектронщик, эксперт по полупроводниковым технологиям
Когда говорят о высокотехнологичном суверенитете, чаще всего вспоминают именно микроэлектронику. Без собственных чипов невозможно представить ни оборонную промышленность, ни гражданский сектор — от банковских карт до автомобилей. Вопрос не в том, нужно ли нам своё производство, а в том, как его построить в условиях жёстких санкций и отрезанности от глобальных цепочек поставок.
Я много лет работаю в этой сфере и вижу, как меняется ландшафт. Ещё пять лет назад казалось, что догнать мировых лидеров невозможно. Сегодня ситуация другая. Появились реальные проекты, строятся заводы, восстанавливаются компетенции. Но остаётся и множество проблем: от устаревшего оборудования до острого дефицита инженеров, способных работать с современными техпроцессами.
В этой статье я разберу текущее состояние российской инфраструктуры для производства чипов, технологический уровень, которого мы достигли, и главное — какие специалисты и в каком количестве нужны отрасли прямо сейчас.
Содержание
- Состояние производственной инфраструктуры
- Технологические возможности: от 90 нм до 28 нм
- Роль разработки и субподрядного производства
- Оборудование: где брать и как обслуживать
- Кадровый голод: факты и цифры
- Образовательные программы и корпоративные университеты
- Материалы и химия: слабое звено
- Перспективные научные разработки
- Часто задаваемые вопросы
Состояние производственной инфраструктуры
На сегодняшний день основная производственная мощность сосредоточена на нескольких крупных площадках: АО «Микрон» (Зеленоград), АО «Ангстрем» (Зеленоград) и АО «Кремний Эл» (Брянск). Кроме них, существуют средние и мелкие фабрики в Воронеже, Новосибирске и Санкт-Петербурге. Проблема в том, что большинство линий заточено под техпроцессы 180–250 нм. Этого достаточно для силовой электроники или простых микроконтроллеров, но не для современной вычислительной техники.
По опыту могу сказать, что инфраструктура требует не только модернизации, но и полного переосмысления логистики. Чистые комнаты класса ISO 5–7 есть, но они спроектированы под старые линейки. Переход на пластины 200 мм и 300 мм — это не просто замена станков, это полная перестройка транспортных систем, систем подачи химикатов и климат-контроля. На данный момент полностью готовых к серийному выпуску по топологии 28 нм площадок в России нет, хотя проект такого завода уже запущен.
Технологические возможности: от 90 нм до 28 нм
Сейчас российские предприятия массово осваивают топологию 90 нм. Это неплохой результат, если учитывать, что пять лет назад серийно производили 250 нм. Но мировые лидеры уже работают на 3–5 нм. Разрыв колоссальный. Главный вопрос — насколько нам реально нужны топологии ниже 28 нм. Для гражданской электроники (телевизоры, бытовая техника, автомобили) 28–45 нм — это золотой стандарт. Для военной и космической техники — 90 нм вполне хватает, так как там важна радиационная стойкость, а не количество транзисторов.
Иногда это работает наоборот: попытка прыгнуть сразу в 7 нм без промежуточных этапов приводит к провалу. У нас есть примеры, когда разработчики проектировали чипы на зарубежных нормах, а потом не могли их запустить в серию на отечественном оборудовании. Поэтому эволюционный путь — 90 → 65 → 28 нм — выглядит наиболее реалистичным.
Роль разработки и субподрядного производства
Не всё производство обязано быть сосредоточено в одном месте. Мировая практика показывает, что можно быть блестящим разработчиком, а производство отдавать на аутсорсинг (например, TSMC или SMIC). В России этот путь тоже развивается: компании «Элвис», НПЦ «Электронные вычислительно-информационные системы» и ряд других проектируют сложные системы на кристалле (SoC), а изготавливают их на мощностях «Микрона» или в Азии. Проблема в том, что санкции ограничивают доступ к азиатским фабрикам для военных и двойных технологий.
По моему мнению, в ближайшие 3–5 лет мы увидим бум фаблесс-моделей (fabless) в России. Это снизит порог входа для стартапов и позволит сфокусироваться на архитектуре, а не на содержании чистых комнат. Однако для критически важных систем (оборона, авиация) придётся строить собственные фабрики с полным циклом, пусть и на скромных нормах.
Оборудование: где брать и как обслуживать
Самый больной вопрос — оборудование для литографии, травления и осаждения. Западные производители (ASML, Applied Materials, Lam Research) ушли. Китайские аналоги есть, но они на 5–7 лет отстают по качеству и производительности. Российское оборудование? Есть отдельные разработки (например, установки электронно-лучевой литографии от Института физики микроструктур РАН), но до серийного выпуска им далеко.
Мне приходилось работать с установками, которые были выпущены в 80-х годах и до сих пор в строю благодаря золотым рукам инженеров. Но поддерживать такой парк становится всё дороже. Решение видят в параллельном импорте и создании совместных предприятий с дружественными странами. Однако любой ремонт сложного оборудования требует сертифицированных специалистов, которых в России — единицы.
Кадровый голод: факты и цифры
По данным профильных ассоциаций, дефицит инженеров в микроэлектронике составляет более 5 000 человек ежегодно. Особенно не хватает технологов по фотолитографии, инженеров по диффузии и специалистов по тестированию. Средний возраст сотрудников на многих предприятиях — 50+. Молодёжь не идёт из-за низких зарплат на старте (30–40 тысяч рублей для выпускника) и кажущейся архаичности отрасли.
По опыту могу сказать: чтобы заманить талантливого выпускника МФТИ или МИЭТ, нужно предлагать интересные задачи и зарплату не ниже 100 000 рублей уже на входе. Некоторые компании это поняли: например, в Зеленограде запускают корпоративные магистратуры, где студенты сразу получают стипендию 70 000 и гарантированное трудоустройство. Но таких программ — единицы.
Образовательные программы и корпоративные университеты
Помимо классических вузов (МИЭТ, МФТИ, СПбГЭТУ «ЛЭТИ», НГУ), ключевую роль начинают играть центры компетенций при самих заводах. «Микрон» и «Ангстрем» создают учебные полигоны, где студенты работают на реальном оборудовании. Это снижает время адаптации с двух лет до полугода.
Я участвовал в разработке одной такой программы. Главная сложность — преподаватели. Тех, кто знает современные зарубежные техпроцессы, можно пересчитать по пальцам. Приходится приглашать специалистов из Китая и даже из Беларуси, где сохранилась сильная школа микроэлектроники (ОАО «Интеграл»). Онлайн-курсы тут не помогут — нужна практика с пластинами и реактивами.
Материалы и химия: слабое звено
Кремниевые пластины российского производства есть («ОКБ-СибЭл», «Кремний-РУС»), но их качество не всегда удовлетворяет требованиям для топологии 90 нм и тоньше. Ещё хуже ситуация с фоторезистами, травителями и газами высокой чистоты. Большая часть этой химии завозилась из Европы и Японии. Сейчас идёт активная программа импортозамещения, но создать собственное производство электронных газов (например, арсин, фосфин) — это задача на 3–5 лет минимум.
Без чистой химии даже самое современное оборудование будет давать брак. Иногда это работает наоборот: российский фоторезист показал лучшую стойкость к плазменному травлению, чем зарубежный аналог, но его вязкость нестабильна от партии к партии. Такие вещи выясняются только в процессе.
Перспективные научные разработки
Несмотря на все трудности, российская наука сохраняет заделы. Есть сильные работы по силовой электронике на карбиде кремния (SiC) — их ведут в ИСЭ СО РАН. Это направление критически важно для электромобилей и промышленных преобразователей. Также есть разработки по фотонике и мемристорным элементам, которые могут обойти классические транзисторные архитектуры.
По моему убеждению, прорыв произойдёт не в кремнии, а в новых материалах. Но чтобы довести эти разработки до серийного производства, нужна та самая инфраструктура, о которой мы говорим. Замкнутый круг, который разрывается только государственными инвестициями и волей бизнеса.
Часто задаваемые вопросы
Сколько заводов по производству чипов работает в России?
По разным оценкам, около 10–12 предприятий, способных выпускать полупроводниковые приборы. Из них только 3–4 имеют полный цикл (от пластины до готового чипа). Остальные — сборочные производства или фабрики по выпуску простых дискретных компонентов.
Какой самый тонкий техпроцесс освоен в России?
На данный момент серийно освоен техпроцесс 90 нм (на «Микроне»). Лабораторные образцы и мелкие партии делают по нормам 65 нм. Освоение 28 нм ожидается в рамках проекта нового завода в Зеленограде, запуск ориентировочно в 2026–2027 годах.
Какие специалисты сейчас наиболее востребованы в микроэлектронике?
Больше всего нужны инженеры-технологи (литография, травление, осаждение), инженеры по тестированию и контролю качества, а также разработчики топологии (дизайнеры чипов). Острый дефицит наблюдается среди специалистов по оборудованию — мехатроников и сервисных инженеров.
Реально ли заменить импортное оборудование для производства чипов?
Полностью заменить — в ближайшие 10 лет вряд ли. Речь идёт о частичной локализации и создании совместных предприятий. Самые сложные узлы (литографы с лазерными источниками) пока остаются импортными, но обслуживать их учатся российские инженеры.
Алексей Дорохов — ведущий инженер-микроэлектронщик с 12-летним опытом работы на производстве и в R&D.
Окончил МИЭТ по специальности «Нанотехнология и микросистемная техника». Участвовал в запуске линии по производству чипов с топологией 90 нм. Сфера интересов — литография, материаловедение и подготовка кадров для полупроводниковой отрасли.
Об авторе
