ПОТЕНЦИАЛ ИМПОРТОЗАМЕЩЕНИЯ В ОБЛАСТИ

СПЕЦИАЛЬНОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО

ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ЭКБ В РОССИИ

Западные санкции, направленные в т. ч. на ограничение поставок технологий и  оборудования для ключевых отраслей российской промышленности, наконец, заставили задуматься о  том, чем богата Россия, какими технологиями и  компетенциями страна располагает в настоящее время и чего может достичь в ближайшем будущем при правильном распределении ресурсов и постановке задач.

Радиоэлектронная отрасль — одно из  ключевых направлений в  промышленности, уровень развития которой отражается на  технологической безопасности, обороноспособности и, соответственно, независимости государства при решении стратегических задач. Специальное технологическое оборудование (СТО) — одно из наиболее технологически емких направлений отрасли, которое лежит в  основе разработки и  производства собственной перспективной электронной компонентной базы. Данное направление не поддерживалось на  государственном уровне последние 25  лет, что привело к  тому, что на  российском рынке СТО сегодня действует ограниченное число игроков, вынужденных конкурировать с мировыми лидерами отрасли. Одно из таких предприятий «Научное и  технологическое оборудование», которое располагается в  одном из  признанных центров отечественной радиоэлектроники — городе Санкт-Петербурге.

ЗАО «НТО» начало свою работу ещё в  2001  году с  модернизации советских систем молекулярно-лучевой эпитаксии, постепенно развивая компетенции и налаживая собственное, во-многом, сейчас уникальное производство под брендом SemiTEq. В  продуктовом портфеле ЗАО «НТО», кроме МЛЭ систем, сейчас представлено 4  линейки оборудования для НИОКР и  пилотного производства, которые компания постоянно расширяет:

1) системы магнетронного осаждения (Рис. 1);

2) системы электроннолучевого напыления (Рис. 5);

3) системы плазмохимического травления и осаждения (Рис. 2);

4) системы быстрого термического отжига и процессинга (Рис. 3).

Ключевой компетенцией компании, как и  15  лет назад, сегодня остается разработка и  производство сверхвысоковакуумных систем молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ) для полупроводниковых материалов А3 N, А3 В5 и широкозонных материалов А2 В6. За годы работы предприятие успешно реализовало более 20  проектов поставки и  технологического запуска систем молекулярно-лучевой эпитаксии. Российский рынок был и остается приоритетным для продукции компании, однако системы МЛЭ востребованы и  в  ведущих зарубежных лабораториях Канады, Индии и других стран.

Основу конкурентного преимущества продукции SemiTEq составляет комплексный подход к  разработке и  поставке оборудования вместе с  базовыми технологическими процессами, которые позволяют реализовать концепцию быстрого производственного запуска. При этом выпуск каждой системы, включающей в  себя ноу-хау компании, сопровождается получением патентов. За  15  лет создателям удалось не просто построить серьезную и  успешную компанию, но и собрать отличную команду профессионалов без которой невозможно было достичь такого результата. Именно сотрудники являются лицом ЗАО «НТО» и  позволяют ей успешно реализовывать технически сложные и  интересные проекты. Например, для осуществления технологической поддержки в  ЗАО «НТО» в 2011 году была создана Прикладная лаборатория. Технологический тренинг персонала заказчика, который осуществляют её специалисты, всегда включен в  поставку оборудования. В  качестве дополнительной услуги поставка может сопровождаться расширенным технологическим тренингом, включающим разработку и  постановку клиенториентированных техпроцессов на поставляемом оборудовании. Сейчас это крайне востребованная опция среди большинства Заказчиков сложных видов СТО.

ЗАО «НТО» регулярно разрабатывает новые модели установок, а  также продолжает инвестировать в  усовершенствование собственных систем из базовых продуктовых линеек. Создание любой новой разработки — длительный, трудоемкий и затратный проект, ключом к реализации которого является полноценное понимание задач заказчика, а  также имплементация его положительного или часто даже отрицательного опыта при работе со  схожим оборудованием. Реализация каждого такого проекта позволяет компании получать уникальный опыт и делать очередной шаг вперед в собственном развитии.

В апреле 2015  года ЗАО «НТО» выпустила усовершенствованную систему молекулярно-лучевой эпитаксии STE35 (рис.  4). Базовая версия установки STE35, сконфигурированной для роста материалов А3  В5  на  подложках диаметром до  100  мм, была разработана и  введена в  эксплуатацию в  2007  году. Сейчас несколько систем данной конфигурации эксплуатируется российскими исследовательскими центрами и  предприятиями радиоэлектронной отрасли. Большой опыт применения системы в  различных условиях, тесная кооперация с конечными пользователями позволили специалистам компании модернизировать конструкцию установки.

Теперь основу обновленной системы составляет принципиально новая ростовая камера, обеспечивающая возможность решения сразу нескольких задач:

— повышение эффективности использования жидкого азота для охлаждения криопанелей;

— увеличение количества портов до  10  для установки источников материалов;

— обеспечение полного визуального контроля над источниками материалов и заслонками.

Специалисты ЗАО «НТО» отмечают, что важным аспектом применения технологии МЛЭ на  сегодня является возможность реализации ряда технологических операций по  нанесению функциональных слоёв на  гетероструктуру непосредственно после её выращивания, без выноса на «атмосферу». Примером такого подхода является разработка технологии нанесения высококачественного диэлектрика (SiNx) на гетероструктуру HEMT-транзистора на  основе нитрида галлия. Одними из  первых данную технологию, открывающую новые возможности для разработки и производства СВЧ-транзисторов и МИС миллиметрового диапазона, реализовали партнёры ЗАО «НТО» из НИЦ «Курчатовский институт» (c 2009  года успешно эксплуатирующие МЛЭ установку SemiTEq STE3  N3) совместно со  специалистами из  ИСВЧПЭ РАН. Другим важным аспектом развития производства оборудования МЛЭ является повышение уровня локализации по  ряду важных комплектующих, таких как плазменные источники азота и  вентильные источники материалов  V-й группы. Создание импортозамещающего аналога производственно-ориентированной установки МЛЭ с  высоким уровнем автоматизации, построенную полностью на  отечественных ключевых функциональных узлах и  обладающую дополнительными технологическими возможностями — одна из  наиболее актуальных и важных задач, решение которой обеспечит технологическую безопасность РФ на ближайшую перспективу.

Кроме того, в июне 2015 года компания представила рынку обновленную систему электроннолучевого напыления STE EB71.

Базовая система для работы с  пластинами 3х3”, 6х2” в  одном процессе и  возможностью реализации технологии lift-off была разработана специалистами компании в 2008 году. Целый ряд инсталляций за  последние 7 лет продемонстрировал эффективность данной шлюзовой сверхвысоковакуумной системы электроннолучевого напыления для решения задач, требующих глубокого предпроцессного вакуума. По  результатам технологической эксплуатации STE EB71 в конструкцию был внесен ряд доработок, которые позволили расширить технологические возможности установки, а также существенно улучшить удобство её использования и технического обслуживания.

В частности, были проведены следующие доработки:

— увеличено максимальное расстояние от мишени до подложки (до 500 мм) с целью снижения косвенного воздействия технологического процесса напыления металлов на электронные резисты;

— рабочая высота обслуживания снижена на 180 мм;

— обеспечен максимально упрощенный доступ для монтажа и регламентного обслуживания ионного источника;

— расширены возможности программы автоматического управления технологическим процессом.

Кроме уже представленных в  первом полугодии 2015  года обновленных систем ЗАО «НТО» также анонсирует в этом году выпуск модернизированной установки электроннолучевого напыления для групповой обработки пластин, которая будет обеспечивать работу с  пластинами 20  х3’’, 12 х4’’ в одном процессе с реализацией технологии lift-off.

ЗАО «НТО» своей работой демонстрирует возможности и  научно-технический задел отечественных разработчиков по  разработке и  производству СТО для ЭКБ. Однако, для того, чтобы успешно решать задачи по производству импортозамещающего оборудования российского производства, необходимо также развивать и  отечественное производство ключевых стандартных элементов вакуумных систем — систем вакуумной откачки, средств измерения высокого вакуума, запорно-вакуумной арматуры и  т. п. Потребители СТО сегодня всерьёз озабочены рисками, связанными с приобретением и, главное, дальнейшим техническим обслуживанием покупаемого оборудования в России. Если такое оборудование на — 50–70% и дальше будет состоять из  зарубежных комплектующих, то  его сложно назвать полностью отечественным аналогом. Именно поэтому, ЗАО «НТО» последовательно реализует политику повышения локализации производства и старается расширять круг отечественных производителей комплектующих. Такую работу сейчас проводит большинство отечественных производителей в  различных отраслях промышленности, т. к. именно она позволяет снизить риски дальнейшего обслуживания оборудования. В  компании проводится отбор российских поставщиков, которые соответствуют необходимым требованиям качества и  возможности выполнения сроков поставки.

Качественная и  оперативная послепродажная поддержка клиентов является важной составляющей в  построении долгосрочных отношений с покупателями (Customer Relationship Management — CRM). В конечном счете, именно она оказывает существенное влияние на  лояльность потребителей к продуктам компании и  определяет репутацию производителя оборудования на рынке. Создание эффективного сервиса — одна из  приоритетных задач в  конкурентной стратегии любой компании, тем более функционирующей в  инновационных секторах экономики. С  учетом сложности производимого ЗАО «НТО» оборудования сервисную поддержку компания осуществляет напрямую без привлечения посредников. В  настоящее время ЗАО «НТО» работает над увеличением штата сервисных инженеров, проводит дополнительное обучение инженерно-технического персонала. Организация сервисного обслуживания ЗАО «НТО» направлена на  сокращение сроков исправления проблем за  счёт поиска оптимальных и  наименее затратных для клиента технических и  организационных решений, а  также регулярного мониторинга состояния оборудования потребителей и  формирования предложений по  превентивному ремонту (Preventive Maintenance). Компания, при этом, опирается на  многолетний самостоятельный опыт технологической эксплуатации сложного специального технологического оборудования. Накопленные технологические компетенции дают специалистам ЗАО «НТО» возможность взглянуть на  проблемы глазами технологов, а также эффективно дополнять технические функции сервиса технологической составляющей.

Компания никогда не останавливала проведение собственных разработок и  на  протяжении всех 15ти лет инвестирует в  НИОКР по  созданию новых образцов оборудования, которые имеют спрос со  стороны отечественных заказчиков. Тем не менее, компании хватало собственных ресурсов для создания систем лишь для пилотного производства ЭКБ. Что  же касается оборудования большей производительности, то  этот сегмент рынка стабильно покрывали зарубежные производители с большим опытом в  данном направлении. Сегодня ситуация впервые может переломиться в  сторону российских предприятий.

В 2014  году, впервые после долгого периода отсутствия системных мер господдержки, направление специального технологического оборудования для ЭКБ было включено Департаментом радиоэлектронной промышленности Минпромторга России в  перечень приоритетных направлений для государственной поддержки в рамках подготовки Государственной программы «Развитие электронной и  радиоэлектронной промышленности на  период 2013–2025 годы». ЗАО «НТО» было привлечено в  качестве представителя и  эксперта от  сообщества отечественных производителей СТО при подготовке аналитических материалов и  предложений в  Дорожную карту. На  её основе Минпромторгом был подготовлен проект Подпрограммы «Развитие электронной компонентной базы и  радиоэлектроники в  области создания специального технологического оборудования на период до 2025 года», построенный на  поддержке экономически эффективных инвестиционных проектов.

Перед РФ стоят серьёзные задачи по  увеличению выпуска ЭКБ по  критически важным направлениям создания продукции гражданского, специального и  двойного назначения. Государство сегодня как никогда заинтересовано в  эффективном развитии радиоэлектронной отрасли. Производство современной ЭКБ базируется на постоянно развивающихся технологиях, которые, в свою очередь, неразрывно связаны с  функциональными возможностями соответствующего специального технологического оборудования. Решение задач импортозамещения в  России сегодня должно рассматриваться не только как разработка аналогов конкретных электронных компонентов, но  и  в  большей степени как создание соответствующего технологического базиса, позволяющего проектировать и  производить электронные компоненты с  заданными техническими и  эксплуатационными характеристиками. Решению этой задачи в значительной степени будет способствовать разработка и  развитие производства отечественного технологического оборудования. Речь идет о  реализации проектного подхода в  разработке новых типов СТО, включающем не только этап опытно-конструкторских разработок, но  и  полный цикл запуска серийного производства новой продукции, включая фазу расширения производства. Предполагается, что для того, чтобы получить поддержку, исполнитель не просто должен показать соответствующий научно-технический задел в определенной области, но и доказать, что данный продукт востребован на  рынке на годы вперед. Данная схема работы даст возможность отечественным компаниям отвоевать свое место на рынке у западных конкурентов. Для бизнеса ЗАО «НТО» это означает, в  первую очередь, большую ответственность, перед самими собой, государством, а  также потребителями. Компания планирует расширять производство, что конечно приведет и  к  созданию новых рабочих мест, а значит и увеличению социальной ответственности.

Необходимо понимать, что рынку требуются десятки новых разработок оборудования с  последующим их тиражированием. При этом для обеспечения серийности поставок необходима определённая гарантия стабильного спроса на  долгосрочную перспективу. Речь не только о  введении возможных мер поддержки производителей отрасли, но и прежде всего стимулирование спроса на  СТО со  стороны предприятий радиоэлектронной промышленности, которые по  большей части находятся под контролем государственных корпораций и  холдингов государства. В  свою очередь, серийное производство оборудования обеспечит возможность выведения его ТТХ на мировой уровень в сжатые сроки. Самостоятельные компетенции по  созданию конкурентоспособного специального технологического оборудования для производства ЭКБ — визитная карточка наиболее развитых в  технологическом отношении мировых экономик.

Приоритетные проекты для поддержки предполагается отбирать на основе концепции постепенного выстраивания технологических цепочек оборудования, способных заместить критически важные позиции в рамках технологических маршрутов с  учетом особенностей создания отечественной ЭКБ. По итогам реализации Подпрограммы большинство выбранных для поддержки критических видов оборудования будет замещено отечественными образцами, что несомненно повысит технологическую независимость радиоэлектронной отрасли и  РФ в  целом. Эта работа должна несомненно изменить отечественный рынок. Здесь важен комплексный подход со стороны государства, в т. ч. различные меры нефинансовой поддержки как производителей, так и  потребителей. При реализации такого подхода, ожидается, что российские производители смогут увеличить свою долю на  рынке до  30% к  2025  году, а  рынок СТО будет расти на 20% ежегодно.

Усилия российских предприятий, таких как ЗАО «НТО», которые работают в  области создания высокотехнологичного оборудования, в сочетании с планами по  государственной поддержке должны привести к эффективной реализации накопленного потенциала импортозамещения. Решение данной задачи несомненно положительно повлияет на  развитие радиоэлектронной отрасли, от которой напрямую зависит технологическая безопасность государства.

А. Н. Алексеев,

к-т физ.-мат. наук,

ген. директор компании «Научное

и технологическое оборудование»