Регистрация | Вход

Объявление

Свернуть
Пока нет объявлений.

«Время электроники»: Развитие российского производства электроники и возможности инжиниринга

Свернуть
X
 
  • Фильтр
  • Время
  • Показать
Очистить всё
новые сообщения

    «Время электроники»: Развитие российского производства электроники и возможности инжиниринга

    Пискайкин Максим
    Трошин Алексей к.ф-м.н.

    PDF версия
    В первой части статьи разберемся в глобальных трендах и инвестициях мировых лидеров отрасли и определим, существуют ли в санкционных реалиях объективные сложности для реализации проекта перезагрузки отечественной электронной отрасли. Во второй — попытаемся охарактеризовать положение российской электроники, очертить круг проблем ее модернизации и пути их устранения. В третьей части обратимся к прикладным вопросам промышленного инжиниринга, от которого напрямую зависят возможности создания и модернизации производственных мощностей в сегменте электронной промышленности.
    Введение


    Рост спроса в мировой полупроводниковой промышленности на фоне пандемии и значительного спада фактически во всех не относящихся к медицине и фармацевтическому производству отраслях дает значимые основания для инвестиций в сектор микроэлектроники. По данным исследовательского центра IDC на май 2021 года, продажи полупроводниковых приборов в 2020‑м выросли на 10,8%, в текущем году ожидается рост на 12,5%, что составит $522 млрд. Спрос на полупроводниковые изделия значительно превысил возможности промышленности, и это касается не только передовых топологических норм: в некоторых секторах наблюдается достаточно устойчивый дефицит изделий, изготовленных по «зрелым проектным нормам» на 200‑мм пластинах, не хватает подложек и ряда других материалов, со стороны промышленности недостаточно мощностей для тестирования. В докладе SEMI (апрель 2021 года) о состоянии полупроводниковой промышленности поднята проблема дефицита кадров: это десятки тысяч вакансий по всей цепочке поставок (только среди участников SEMI в США зафиксировано 23 000 вакантных рабочих мест). Конечно, ситуацию усугубляет торговая война США и Китая, основным фронтом которой и являются технологии производства электроники. Казалось бы, России ускоренными темпами нужно включаться в новый этап борьбы за нанометровые диапазоны, но картина усложняется при детальном рассмотрении ситуации в отечественной индустрии производства электроники. Первый момент — это инвестиции на модернизацию производственных мощностей. «Стратегия развития электронной промышленности Российской Федерации на период до 2030 года» в дорожной карте анонсирует бюджет в размере 798 млрд руб. (более $10 млрд).


    Тенденции в мировой индустрии производства электроники


    Второй закон Мура, введенный в 1998 году Юджином Мейераном, показывает, что «стоимость фабрик по производству микросхем экспоненциально возрастает с усложнением производимых микросхем». Как и в случае с первым законом, этот вывод был основан не на экономических прогнозах, а на наблюдении за характером развития отрасли: именно в 1990‑х годах начался переход полупроводникового производства на модель fabless — foundry (проектирование интегральных схем производится одними компаниями, производство — другими). При этом быстрый рост затрат на создание и поддержание производственных мощностей под новые технологии значимо сократил количество производителей. Так, освоить и поддерживать мощности под 90‑нм технологии (минимальная доступная в России производственная технология, освоенная в 2018 году на мощностях компании «Ангстрем-Т») могли 18 компаний. На уровне 65 и 45/40 нм их число сократилось до 14 и 11 соответственно. До шести уменьшилось их число при переходе на 32/28‑нм техпроцессы. Для поколения 22/20 нм собственное производство могут позволить себе только Intel, GlobalFoundries, Samsung (рис. 1) и TSMC. Две последние сегодня соревнуются в пределах серийного производства по 5‑нм технологиям.


    Рис. 1. Строительство завода по производству полупроводников Samsung Electronics в Пхёнтхэке, август 2020 года
    Расходы на строительство полупроводниковых фабрик в 2000 году варьировались в диапазоне $200 млн — $2 млрд, в 2018‑м — $7–$33 млрд. Стоимость Fab32 (корпорации Intel), открывшегося в 2007 году завода по производству 300‑мм пластин на базе 45‑нм техпроцесса, составила $3 млрд. Современные заводы, ориентированные на реализацию самых передовых техпроцессов, уже давно оперируют миллиардными инвестициями. Например, TSMC начала строительство фабрики на 5 нм за $10 млрд, Intel еще в 2017‑м запомнился своим пресс-релизом «Семь за семь», то есть Fab 42. Свой завод по производству 7‑нм микроэлектронной продукции компания планировала построить за $7 млрд, правда, в 2020‑м планы удалось реализовать только под топологию 10 нм, разработки 7‑нм процесса продолжаются и в 2021 году.

    Из наиболее близких к освоенной в России топологической норме 130–90 нм с доступной информацией о величине инвестиций стал запущенный в 2005 году Fab 7 GlobalFoundries, производительностью 50 000 пластин/мес. и стоимостью $4,68 млрд, при этом стоимость оборудования составила $3,83 млрд. Здесь, не вдаваясь в историю, заметим, что стоимость апгрейда оборудования для отечественных заводов «Микрон» и «Ангстрем» оказалась гораздо меньшей за счет покупки менее производительных б/у установок, впрочем, и результат был таковым, что сегодня эту историю вряд ли кто-то захочет повторить.

    В целом по среднестатистическому анализу 100 проектов в период с начала 1990‑х до 2017 года, по данным корпорации SEMI, видно соотношение затрат на оборудование к проектно-строительным работам в пределах 80/20%. Причем работы на этапе технологической и предпроектной подготовки к этому не относятся, поскольку чаще всего они включены в пункт расходов на R&D. Можно предположить, что общая стоимость производства, проектируемого далеко не по последним топологическим нормам, должна снизиться, но здесь играют роль две тенденции: ведущие мировые производители сосредоточились на современных установках, EUV-техпроцессе, а инвестиции Китая в разработку собственных установок тоже принесли свои плоды. Сегодня известны по крайней мере три ведущих производителя — это Shanghai Micro Electronics Equipment, Beijing E‑Town Semiconductor и Advanced Micro-Fabrication Equipment, последняя уже поставляет 5-нм машины, хотя основные продажи составляют установки для 14–28 нм. Впрочем, все перечисленные компании предлагают выбор по всей линейке техпроцессов.


    ...

    Прочитать в оригинале…
    Последний раз редактировалось Darya; 27-10-2021, 11:47.
    Взято автоматически из интернета.

Похожие темы

Тема Автор Раздел Последнее сообщение
2002—2022 «ЭтЛайт»
Наши контакты: +7 (812) 309-50-30, client@efind.ru
Реклама · Участие в поиске · Инструменты · Блог · Аналитика · English version

  ExpoElectronica RADEL
Обработка...
X