Управление производством

Нужен ли России многокристаллический кремний?

В России нет своего радиоэлектронного кремния, нет и своих интегральных кремниевых схем. Нет, между прочим, и своих компьютеров. Действительно ли, что состояние дел с электроникой столь трагично? Разберёмся в проблеме более детально.
24 мая 2007

Примерно полтора года назад депутатское объединение "Наука и высокие технологии" провело совещание по проблеме состояния и перспектив полупроводниковой электроники в России. Говорилось, что в России фактически разрушена радиоэлектронная промышленность и точное станкостроение. Речь шла об отраслях, которые определяют конкурентоспособность России. Но и не только. Главное, что прозвучало на совещании, проходившем под председательством лауреата Нобелевской премии Ж.И. Алферова, - было точно сформулировано одним из выступавших: мы серьезно отстаем от мировых лидеров в создании электронной компонентной базы, являющейся основой систем оборонного характера, вооружения и военной техники.

А фундаментом этой базы является монокристаллический полупроводниковый кремний. И об отставании именно в производстве кремния тоже было четко заявлено. Затраты на производство кремния и интегральных схем на его основе в мире достигли 7 млрд. долларов в год. Такого кремния производится около 12 тысяч тонн. А в России он почти не производится. Немного более 100 тонн так называемого солнечного, но это совсем иной продукт. А потребление радиоэлектронного кремния в России - лишь 40-50 тонн в год, что примерно в 15 раз меньше, чем в Советском Союзе до перестройки.

Резюмировать можно просто: в России нет своего радиоэлектронного кремния, нет и своих интегральных кремниевых схем. Нет, между прочим, и своих компьютеров. Некоторые оговорки на этот счёт будут приведены далее. Действительно ли, что состояние дел с электроникой столь трагично? Разберёмся в проблеме более детально. 

Состояние проблемы в России и за рубежом

После развала Советского Союза четыре современных завода, производящих монокристаллы кремния, остались на Украине и в Киргизии. В России остались два более старых предприятия. Одно из них сейчас вообще кремний не выпускает, а второе производит солнечный кремний. Его мощность незначительна и в самые лучшие времена находилась на уровне около 1% от мирового производства. Надо сказать, что и наука в России за прошедшие годы несколько отстала. Например, мировые производители кремния сейчас делают монокристаллы для сверхбольших интегральных схем диаметром в 300 мм, и существует вполне реальное производство монокристаллов кремния диаметром 400 мм, чего в России нет.

Но самое главное - в кремниевой проблеме в России практически отсутствует сырьевая база. Это не значит, что в России нет изначального сырья, например, двуокиси кремния. Она есть везде, и месторождений двуокиси высокого качества вполне достаточно. Например, такие месторождения есть в Тверской области. Но главная технологическая трудность в сырьевом цикле - это получить трихлорсилан и сделать из него поликристаллический кремний высокого полупроводникового качества. Самые мощные в СССР производители трихлорсилана (Запорожье) и поликристаллического кремния (г. Волноваха) тоже остались за границей. А российский трихлорсилан, производимый для других целей, до полупроводникового уровня не дотягивает, и надеяться на его очень глубокую очистку по ряду причин не приходится. Когда-то появились в околоправительственных кругах предложения вообще не развивать производство кремния в России, а покупать его на Украине. Украина, представив выгодность операции, сразу же запросила цену повыше, чем на мировом рынке. В торговых гешефтах иногда следовало бы и учитывать особенности психологии партнера.

 Монокристаллы кремния - это хлеб для радиоэлектроники, но трудно представить даже в наше время такого государственного мужа, который предлагает, например, не выращивать хлеб в России, а закупать его в Канаде.
Если рассуждать на государственном уровне, то надо исходить из того, что страна, желающая иметь свою мощную и надежную электронику и, соответственно, надежную обороноспособность, ни на чьи продукты для этой цели рассчитывать не может. Увы, понимания этого в высших эшелонах власти пока нет.

Лишь один эпизод. Моя справка по состоянию с кремнием как-то попала в одну из верховных инстанций. Через полгода был получен ответ из Федерального агентства по промышленности, в коем было указано, что разрабатывается федеральная целевая программа, в которой предусмотрено решение затронутых проблем. Истек год, но кремниевые предприятия никто строить не предполагает. А что значат для страны собственные интегральные схемы - полезно представить на примере: война Англии и Аргентины за Фольклендские острова. В Аргентине не было своей радиоэлектроники. Купленные во Франции ракеты «Экзосет» с французской радиоэлектроникой помогли на первых порах отправить на дно несколько английских боевых кораблей, и аргентинцы могли бы еще и продолжать войну. Но Англия связалась со своим партнером по НАТО - Францией, получила заложенные в чипы ракет программы, и те быстро превратились в безвредные болванки. Постоянно приходится задавать вопрос, не хотим ли мы оказаться в положении аргентинцев?

Кремниевую проблему в мире понимают. Во Франции строится завод по производству кремниевых микросхем, а в Малайзии начато их производство на недавно пущенном предприятии, КНР запланировала в 2007 году выйти на уровень производства кремния (пока поликристаллического) на уровень, соизмеримый с уровнями известных производителей кремния - США, Германии и Японии.

По оценкам 2004 года, мировое производство поликристаллического кремния оценивалось в 900 миллионов долларов, стоимость микромодулей на интегральных кремниевых схемах - около 150 миллиардов долларов. А если пересчитать на цены компьютеров, это число нужно увеличить еще в 3 4 раза. Считается, что доллар, вложенный в производство радиоэлектронного кремния, увеличивается в стоимости почти в 1000 раз.