Один из моих собеседников заявил, что, по его мнению, сосредоточить усилия нужно на освоении готовых решений - то есть попросту покупать технологические линейки, ставить, запускать, учиться торговать готовой продукцией и лишь попутно с этим заниматься новыми разработками. Во всяком случае, в числе мер, призванных стимулировать развитие высокотехнологичных производств в России, министр экономического развития и торговли Герман Греф назвал отмену двух третей существующих ставок пошлин на ввоз современного оборудования. Однако «по оставшейся одной трети правительству не удалось найти общего языка с профильными ведомствами» [Отсылаю читателей к комментариям В. Сазонова на стр. 35-37].
Можно легко убедиться, что сегодня в России успешными являются лишь технологические бизнес-проекты, требующие для своей реализации возможностей одной, максимум двух-трех фирм, объединенных простеньким договором поставки или оказания услуг. Почему? Нет организаторов сложного научно-технического сотрудничества. Пользуясь современными аналогиями, можно сказать, что «головники» выполняли роль своеобразных «продюсеров» технологий.
То, что сегодня нет ни одной компании, способной вложить в комплексную разработку, предположим, передовой микроэлектронной технологической линейки сумму в $200-500 млн., - это факт. Однако мы знаем, что альтернативой массированному финансовому инвестированию является кооперация, то есть объединение в рамках проекта государственных и негосударственных участников финансирования, страховых компаний, фирм разработчиков, изготовителей механических, оптико-электронных и вакуумных агрегатов. Создание этой сложной системы взаимодействия под каждый конкретный проект и является профессиональной областью деятельности «продюсера от технологий».
Сегодня мы бедны на таких людей. Вот грустная правда.
ПЛАНЫ
Согласно сетевому графику развития индустрии, утвержденному полупроводниковой промышленной ассоциацией SIA (Semiconductor Industry Association), в 2002 г. стандартными проектными нормами должны стать 0,13 мкм, в 2005 г. - 0,1 мкм, в 2008 г. - 0,07 мкм и в 2014 г. - 0,035 мкм.
Впрочем, в последние годы ситуация стала меняться. Знаковое событие случилось в 1996 году. Именно тогда был начат совместный проект Российской академии наук и Российского научного центра (РНЦ) «Курчатовский институт» (инициатором выступил президент РНЦ академик РАН Е. П. Велихов), в ходе которого планировалось создать уникальный комплекс оборудования, позволяющего выпускать БИСы по проектным нормам 0,5-0,35 мкм с возможностью дальнейшей модернизации для достижения технологических норм 0,18-0,13 мкм. Участниками проекта стали: Физико-технологический институт РАН (возглавляемый тогда академиком К. А. Валиевым), НИИ системных исследований РАН и Институт микротехнологий, входящий в структуру РНЦ «Курчатовский институт» (директор НИИСИ и ИМ академик РАН В. Б. Бетелин).
Надо отметить, что к этому времени в стране уже много лет не проводилось никаких работ по созданию технологического оборудования для микроэлектроники, профильные структуры МЭП были практически разрушены, финансирование обеспечивалось лишь для поддержания работающих технологических линий в «минимально-исправном состоянии» (был введен в обиход даже такой термин!). О создании сколько-нибудь современных полупроводниковых предприятий вообще речи быть не могло по причине отсутствия всего: денег, оборудования, персонала.
В этих условиях проект трех академиков многим казался фантастикой. Говорит Велихов: "Надо понимать, что, исходя из экономической ситуации в России в начале 90-х, завод для массового производства мы построить не могли. Однако и малосерийное, прототипное производство, на котором производственный цикл, включая подготовительные операции, занимает несколько дней, крайне необходимо России… Интерес к подобным производственным линейкам сегодня во всем мире очень велик - массовое производство их не заменяет.
Кроме того, появление подобной линейки означает, что теперь наши специалисты могут учиться, осваивать современную полупроводниковую технологию непосредственно в России. Очень важно, чтобы у нас в стране были люди, которые своими руками ощутили бы, что значит 0,5- или 0,35-мкм процесс. Не теоретически, а на практике" [Здесь и далее высказывания участников проекта цитируются по www.electronics.ru/pdf/3_2004/01.pdf].
В ходе подготовительного периода были сформулированы базовые принципы разработки: минимизация размеров сверхчистой операционной зоны практически до размеров одной обрабатываемой пластины диаметром 200 мм; отказ от разработки и изготовления отечественных технологических установок в пользу агрегатирования оборудования, специально для этого проекта заказываемого у известных зарубежных производителей; размещение всего производственного комплекса в гермокабинах для придания заводу мобильности и возможности монтажа в помещениях, выстроенных не специально под него. Последний фактор тесно связан с требованием сокращения стоимости проекта. Эта стоимость должна быть в 15-20 раз (!) меньше стоимости обычного серийного предприятия.
Новый необычный завод - это десять гермокабин, самая тяжелая из которых весит 14 тонн. Каждая снабжена кондиционером, агрегатами поддержания микроклимата и фильтрационными установками, обеспечивающими необходимые показатели чистоты воздуха. Оборудование изготавливали фирмы Applied Materials и Semitool на базе своих стандарных узлов и агрегатов. Технологические операции в пределах кабины объединены в робототехнический комплекс и не нуждаются в присутствии человека-оператора. Операторы лишь осуществляют перегрузку частично обработанных пластин из кабины в кабину и дистанционный контроль над всеми технологическими операциями при помощи специализированной системы мониторинга, включающей в себя около 16 тысяч датчиков и вычислительно-управляющий комплекс.
В модульном заводе реализован КМОП-техпроцесс, состоящий примерно из трехсот операций.
Все работы по агрегатированию установок в единый комплекс и его монтажу в гермокабинах было решено проводить за рубежом - в Швейцарии. Этот шаг был продиктован целым рядом причин отнюдь не научно-технического свойства. Практически неразрешимыми оказались таможенные, транспортные и бюрократические проблемы. Как рассказывал Велихов, на самостоятельную сборку лишь одной установки в России потребовался год - так много времени ушло на прохождение всех пограничных и таможенных процедур. В Швейцарии же на полную сборку одной гермокабины требовалось в среднем три месяца.
Сборка кабин проходила с участием российских специалистов. В ходе приемки готовых изделий проводились функциональные (электромеханический пуск без подачи технологических жидкостей и газов) и даже прочностные испытания, так как перевозить кабины в Россию планировалось автотранспортом. В целом «зарубежный» этап работ занял два года - с 1997 по 1999-й. Еще два года ушло на решение проблем «местного характера». В 2003 году модульный завод выпустил опытную партию 32-разрядных процессоров 1890ВМ1Т по технологическому процессу 0,5 мкм. Проектная производительность завода - до 100 тысяч СБИС в год, что определяет его назначение как базу для выпуска пилотных, прототипных партий микросхем, а также БИС контроллеров специального и промышленного назначения, себестоимость которых не является столь критичной, как в случае массовой продукции бытового назначения.
В настоящее время освоено производство по нормам 0,35 мкм. По словам Велихова и Бетелина, в технологический комплекс заложены большие возможности развития.
Если мы хотим развивать технологию, необходимо… прежде всего развивать оборудование. На рынок можно выходить лишь с машинами именно такого класса, с уже встроенной технологией. В России разработок оборудования на этом уровне абсолютно нет. Никто в данной области не работает. Конечно, по уровню машиностроения мы отстали очень сильно. Даже спроектировать подобные установки вручную невозможно - требуются специальные САПР, которых у нас тоже нет…В целом же эта успешная и очень красивая работа заслуживает самой высокой оценки. Технология «в железе» - это практика. Все остальное, прошу прощения, - теория.