Интегральные схемы — основа современной электроники, а основа интегральных схем (в самом прямом смысле) — монокристаллы кремния. Российские производители этого продукта оказались сейчас в сложном положении. Так, только что сообщил о приостановке производства поликристаллического кремния один из крупнейших поставщиков — Красноярский завод цветных металлов. Между тем производство кремниевых материалов в России в принципе конкурентоспособно. Более того, многие специалисты считают, что именно это производство может стать источником валютных поступлений в электронику уже в самое ближайшее время. Но необходима структурная рационализация подотрасли, предусматривающая образование на месте нынешних предприятий-монополистов ряда небольших мобильных фирм. Ситуацию комментируют обозреватель Ъ СЕРГЕЙ Ъ-МОРГАЧЕВ и эксперт Ъ АЛЕКСАНДР Ъ-ОЗЕРОВ.
Кремний — наиболее распространенный на Земле химический элемент, но понадобились тысячелетия развития цивилизации, чтобы он стал и ключевым материалом для электроники.
Однажды — а было это в июле 1958 года — ничем не выделявшийся только что принятый на работу инженер фирмы Texas Instruments Джек Килби остался в лаборатории один: его коллеги отправились в отпуск. Неизвестно, медитировал ли он в одиночестве, подобно Будде под священным деревом бодхиврикша, но безделье и созерцание неуклюжих паяных схем из отдельных транзисторов и резисторов натолкнуло его на гениальную идею: формировать всю схему целиком в сплошном кристалле полупроводникового материала. Впрочем, эта мысль носилась в воздухе и была сформулирована одновременно несколькими специалистами различных американских фирм. Вскоре выяснилось, что на роль полупроводникового материала лучше всего подходит кремний. Началась эра интегральных микросхем.
Лучше быть скромным, чем мертвым
Мировые продажи полупроводниковых материалов для электроники составляют сейчас около $4,8 млрд, их которых подавляющая часть — $4,5 млрд приходится на кремний. Крупнейшим производителем пластин, а также и крупнейшим потребителем пластин монокристаллического кремния выступает Япония (см. диаграммы). Основные характеристики пластин — их диаметр и параметры материала, их которого они сделаны (прежде всего чистота и однородность). В ряде средств современной вычислительной техники используются пластины диаметром 8 дюймов (200 мм) высшего качества, но и кристаллы меньшего диаметра и различных уровней качества находят на мировом рынке широкое применение (в вычислительной технике, бытовой, промышленной, транспортной электронике, в приборах, электронике игр, часов, калькуляторов и т. п.).
Устойчивый спрос на кристаллы диаметром 6 дюймов и менее (он сохранится и в обозримом будущем) имеет особенное значение для формирования стратегии российских фирм. Дело в том, что 6-дюймовый диаметр составляет пока предел для серийной отечественной продукции, производимой в основном на модернизированном импортном оборудовании, легально и нелегально закупленном для ВПК еще во времена СССР. Что же касается качества кристаллов, то оно вполне может обеспечиваться на уровне prime quality (принятый в международной практике термин для обозначения первой категории качества, в отличие от второй — test quality).
Основной российский производитель пластин монокристаллического кремния — НПО "Элма" (Зеленоград); несколько меньшими технологическими возможностями и мощностями располагает завод "Аналог" (Ставрополь). Эти фирмы выросли из системы бывшего Минэлектропрома СССР. В настоящее время небезуспешные попытки создать производство кремниевых пластин с использованием собственных прогрессивных технологий предпринимает Минатом РФ (АО "Силлена" на базе НИИ приборов в Лыткарино Московской области). Полуфабрикат для производства пластин — слитки монокристаллического кремния — производятся Подольским химико-металлургическим заводом и Красноярским заводом цветных металлов.
Очевидно, что перспективы внутреннего российского рынка кремниевых материалов будут определяться общим развитием отечественной электроники. В настоящее время фирмы--производители кремния загружены на 15% мощностей. Что касается будущего, то ни один отвечающий за свои слова специалист не рискнет выйти на количественные прогнозы. В принципиальном плане можно утверждать, что ряд российских фирм (преимущественно — новых небольших структур на базе бывших оборонных НПО) смогут закрепиться в нишах внутреннего и мирового рынка со специализированным малосерийным высокотехнологичным продуктом. Но не это имеет определяющее значение для ближайшего будущего отрасли, а то, что вполне конкурентоспособным на внутреннем и внешнем рынках должно быть крупносерийное производство интегральных схем и приборов среднего уровня сложности (для бытовой электроники, игр, калькуляторов, часов и т. п.). Некоторое снижение уровня притязаний позволит всей отрасли пережить лихие времена. И это уже видно по опыту зеленоградских фирм ("Микрон", "Квант", "Ангстрем"), брянского завода "Кремний", успешно осваивающих рынок интегральных схем Юго-Восточной Азии. Соответственно, можно прогнозировать и спрос на отечественные кремниевые материалы под эту продукцию.
Если говорить о внешнем рынке непосредственно для монокристаллического кремния, то нет ничего, что в принципиальном порядке препятствовало бы российским производителям завоевать на нем определенную нишу. Алгоритм действий представляется совершенно банальным: на первых порах некоторое занижение цены, с прицелом на полноправное сотрудничество через полгода-год. И, конечно, поддержание уровня качества, соответствующего стандартам Международной ассоциации производителей кремния (SEMI), а также обеспечение всех норм сопровождающей документации — это потребует затрат на новую контрольно-измерительную аппаратуру. Российские фирмы уже сделали первые шаги на этом пути. Так, НПО "Элма" поставляет довольно крупные партии (несколько тысяч пластин в год) фирме Samsung (Корея); мелкие партии приобретаются через посредников фирмами Motorola и General Instruments (США). Партеры вполне удовлетворены качеством этой продукции. Подольский завод продает около 6 т слитков кремния в месяц в Японию (компаниям группы Sumitomo), 3 т — в Германию (Siemens), еще несколько тонн — в Китай, Индию, Тайвань.
Мне очень жаль, Билл, что твоя гнедая сломала ногу
Российские производители кремниевых пластин, и в особенности слитков, испытывают сейчас немалые трудности. Общие проблемы со сбытом и платежами усугубляются тем, что цена на монокристаллический кремний на внутреннем рынке в последнее время резко возросла. Производители ссылаются при этом на рост цен на электроэнергию, что близко к действительному положению дел. И все же это лишь полуправда, поскольку в цену единицы продукции закладываются сейчас издержки на поддержание всей огромной инфраструктуры заводов-монстров, построенных еще при СССР, а сейчас работающих на 1/7 мощности. Между тем этот объем производства сохранится еще долгие годы, а проектная мощность, видимо, не будет востребована никогда. Единственный реалистический путь выживания — структурная рационализация, предполагающая ликвидацию "флагманов" отрасли в их ныне существующем виде и создание небольших фирм, рассчитанных на производство небольших партий качественной продукции. Эту горькую пилюлю придется проглотить и директорам, которых, возможно, устраивает нынешний статус генералов производства, и многим сотрудникам, которым предстоит увольнение.