Привожу фрагмент (статья ещё длиннее, но она интересная) статьи с Хабра про микроэлектронику и ее импортозамещение. В конце будет ссылка на весь текст статьи.
Можно ли полностью локализовать производство микроэлектроники по современному техпроцессу? Короткий ответ: нет.
Более подробный ответ: Ни одна страна в мире не сможет локализовать производство микроэлектроники по техпроцессу меньше 90 нм. Наладить что-то вроде микронной технологии (контактная литография, жидкостное травление, ручные операции) на коленке еще как-то можно, но это будет уровень 8086/80286 или ZX Spectrum.
Развернутый ответ. Для успешного микроэлектронного производства необходимы следующие факторы:
Наличие рынка сбыта
Наличие производственного оборудования
Наличие компетентного персонала
Наличие сырья, материалов и расходников
Давайте разберем каждый аспект подробнее.
Рынки сбыта Казалось бы, какие рынки сбыта — если надо сделать, значит надо, не считаясь с затратами. Проблема в том, что сам полупроводниковый завод — это только верхушка айсберга. И не считаясь с затратами придется пилить весь айсберг, а это очень и очень много денег.
Все привыкли к тому, что полупроводниковые чипы очень дёшевы. Почему они получаются дешевыми, я писал в другой статье. Многие ошибочно полагают, что достаточно поставить завод на территории России и мы получим такие же дешевые чипы, только произведенные дома. К сожалению, это не так. Полупроводниковый завод сжирает огромное количество денег, независимо от того, производит он что-то или нет. То есть, чтобы один чип был дешевым, нужно это огромное количество денег разделить на огромное количество чипов (десятки миллионов для завода средней руки). А их надо куда-то сбывать. Если сбыть их некуда (российский рынок не такой большой), то завод будет нести убытки, которые либо должно покрыть государство субсидиями (тогда чипы будут дешевыми для потребителя), либо сами потребители (тогда чипы будут очень дорогими). То есть, если вы хотите делать по настоящему дешевые чипы, вам нужно их продавать всему миру.
Следующий слой айсберга — это оборудование. Заводу нужно примерно десяток установок одного типа (например, литографии, или травления), а типов таких десятки (если не сотни). Производителю оборудования одного типа не интересен рынок из десяти штук — опять, либо оборудование будет золотым для завода, либо производителя оборудования должно субсидировать государство. Либо фабрик должно быть много, тогда у производителя оборудования появляется рынок сбыта и его продукция дешевеет. Но много фабрик нам не нужно — мы с одной то не знаем, куда чипы девать. То есть, если вы хотите сделать относительно недорогое оборудование (относительно недорогое — это значит что, например, установка фотолитографии стоит примерно как Боинг), его нужно продавать по всему миру.
Следующий слой айсберга — комплектующие для оборудования — электроника, насосы, роботы и т. д. Тут та же история — для десятков/сотен единиц оборудования много насосов не нужно, и мы опять утыкаемся либо в высокую стоимость, либо в необходимость продавать на мировом рынке.
И такая же история будет со всем остальным: с кремниевыми пластинами, химикатами, системой водоподготовки. Все, что будет уникальным для нашего производства, будет дико дорогим, так как больше мы это никому не продадим (ну либо мы торгуем со всем миром).
Еще один момент. Один завод не может производить всю микроэлектронную номенклатуру. То есть и процессоры, и оперативную память, и флеш-память, и микроконтроллеры и радиомодемы и т. д.и т. п. в один завод не втиснуть. Производство оперативной памяти — это вообще отдельная отрасль микроэлектроники с отдельными заводами, техпроцессами и игроками. В свое время немцы пытались сыграть в эту игру, Infineon отпочковал компанию Qimonda, которая должна была заняться производством оперативной памяти. Не получилось. Себестоимость чипа памяти, произведенной на Qimonda была равна стоимости чипа памяти Samsung на прилавке в магазине. Qimonda обанкротилась.
То есть, чтобы иметь полностью локализованное производство, нужно иметь несколько заводов. И куда-то продавать продукцию этих заводов. Либо содержать эти заводы, работающие с минимальной загрузкой. Справедливости ради отмечу, что много заводов создадут хоть какой-то спрос на оборудование и сырье.
Давайте примерно прикинем, сколько это стоит. Для примера, Интел строит новый завод в Германии за 17 млрд долларов. Нужно несколько заводов, допустим это будет $ 50−60 млрд. Для сравнения, это расходы на оборону в России в 2020 г. Вся экосистема, я думаю, будет стоить как минимум на порядок больше, то есть $ 500−600 млрд. Это уже треть ВВП России. А ведь такая экосистема может обойтись и дороже, чем на порядок.
В итоге, создать и содержать полностью локализованное производство — это ОЧЕНЬ дорого.
Производственное оборудование Допустим, мы где-то нашли квадрилиарды денег и можем себе позволить все. Первое что нужно — это оборудование. Замечу, что на данный момент нет ни одной страны в мире, которая производила бы все оборудование, необходимое для микроэлектронного производства по технологиям 45 нм и ниже. Даже США, которые производят львиную долю полупроводникового оборудования, не производят машины фотолитографии. Их производят либо Нидерланды (ASML), либо Япония (Nikon, Canon). Applied Materials (США), один из крупнейших (а может и крупнейший) производитель оборудования, обычно хвастается, что может поставить полную линейку оборудования только из своих машин, но всегда добавляет: кроме фотолитографии.
Сделать оборудование для современного полупроводникового производства очень трудно, а самому с нуля — невозможно. Тут есть два момента.
Во-первых, современные производители оборудования прошли огромный путь в десятки лет улучшая и совершенствуя свое оборудование. Для примера, голландский производитель фотолитографического оборудования, компания ASML потратила около 15 лет, чтобы довести до ума установку EUV. Первый прототип был поставлен в IMEC (где я тогда работал) в начале двухтысячных, а на рынок она вышла несколько лет назад (это я еще не знаю, сколько времени у них заняло первый прототип сделать). Это при том, что у ASML огромный опыт в разработке и производстве машин фотолитографии и их R&D бюджет составляет порядка миллиарда евро в год (я думаю, львиная доля этого бюджета уходила и уходит на EUV).
Во-вторых, современное оборудование — это фактически конструктор лего, в котором 90% блоков стандартных (роботы, вакуумные насосы, котроллеры газовых потоков и т. д.и т. п.) и 10% - это ноу-хау компании, на которое и тратится основное время и деньги при разработке. Насколько мне известно, компоненты полупроводникового оборудования необходимого качества в России не производятся.
Можно, конечно, попробовать все сделать самому — но это как раз одна из причин, почему прогорела наша родительская компания Mapper Lithography: они все пытались сделать сами: блоки питания, ВЧ генераторы, написать свой софт и т. д. В итоге машина работала час, потом ломалась и ее неделю чинили.
Также нужно не забыть, что помимо производственного оборудования необходимо вспомогательное: системы водоподготовки (и это не на кухне фильтр поставить), компрессоры для сжатого воздуха, генераторы азота и т. д.и т. п. Это все тоже нужно где-то брать, сейчас эта техника вся импортная.
Вывод: можно что-то попытаться сделать, если есть доступ к стандартным комплектующим высокого качества, если еще и комплектующие самому делать, то на мой взгляд, это невозможно. Плюс к этому то, что я писал в разделе про рынки сбыта, даже если сделать оборудование, то кому продавать, одному заводу? Но, хотя можно попытаться продавать в Китай — там фабрик много.
Компетентный персонал Это видится наименьшей из проблем, но есть нюанс. В принципе, российские ВУЗы выпускают достаточное количество специалистов, которые после нескольких лет обучения вполне способны работать на современном производстве. Это подтверждается и опытом нашей компании и тем фактом, что многие специалисты российского происхождения работают на зарубежных полупроводниковых производствах (я и сам там работал, и многих русских знаю, кто работает).
Теперь про нюансы: во-первых, специалистов нужно обучить, доморощенные специалисты получаются плохо, особенно в области культуры производства и менеджмента качества. По моему опыту, качество — это головная боль российских компаний. Все могут наклепать аналоговнетов в единственном экземпляре, но вот поставлять продукцию устойчивого качества получается мало у кого. При наличии руководства/ведущих инженеров имеющих зарубежный опыт работы поставить менеджмент качества не составляет большого труда, но у чисто российских компаний это получается плохо. Помните, как я писал выше что производственное руководство Ангстрем-Т посмеялось над нашей системой менеджмента качества? Вот это как раз про то. В общем, иностранные (либо экспаты, либо россияне с зарубежным опытом, вроде меня) специалисты могут приехать и научить, вопрос, как их теперь заманить?
Второй нюанс: как только инженеры-технологи становятся более-менее опытными специалистами (несколько лет опыта на нормальном производстве), они тут же начинают смотреть за рубеж. Инженер-технолог на полупроводниковом производстве в Европе получает 3−4 тыс. евро на руки (для понимания уровня расходов приведу в пример Дрезден: съем 3-комнатной квартиры 700−800 евро, питание 200−250 евро на человека, одежда раза в полтора дешевле, чем в Москве). В итоге происходит постоянная утечка кадров, так как за рубежом инженеры-технологи нужны всегда (хоть и не так остро, как IT специалисты), а платить как за рубежом мы, к сожалению, себе позволить не можем.
В итоге, для нашего гипотетического завода мы должны пригласить иностранных специалистов с их технологиями управления, а потом удержать своих специалистов от эмиграции.
Сырьё и материалы Для работы завода нам понадобятся кремниевые пластины, жидкая химия (особенно фоторезист), газы, всякая мелочевка (типа перчаток, масок, пинцетов и т. д.). Причем все это не абы какого качества, а очень высокой степени очистки, мелочевка совместимая с чистыми помещениями и т. д. Со всем этим ситуация в России не то, чтобы очень радужная. Интересный пример с масками. Когда начался ковид, наш поставщик масок (специальных для чистых комнат, обычные медицинские там не подходят) сказал, что они все мощности бросили на медицинские маски и специальных теперь не будет. Пришлось изобретать многоразовые и стирать. В России такие маски не производят.
Пытались работать с отечественным фоторезистом. То пузыри, то мусор, то к пластине не липнет. Каждая партия отличается от предыдущей, приходилось каждый раз подстраивать параметры процесса для новой партии. Приходил в негодность за два месяца до срока годности (иногда, а иногда даже после истечения срока годности был нормальный). В общем, поиграли в рулетку где-то годик, перешли на американский. Настроили процесс один раз и забыли про проблемы. И это был фоторезист на микронные размеры. Как обстоят дела с российским фоторезистом на технологии менее 65 нм — я не знаю.
Кремниевые пластины. Есть прекрасная российская компания, которая их производит. Номенклатура не очень большая, но самые ходовые размеры есть. Качество хорошее. Но, как обычно, есть нюанс. Пластины нарезаются из импортных кремниевых слитков, на импортном оборудовании с использованием импортных расходников (запас которых, как нам сообщили на два месяца, новых поставок пока нет). То есть, если мы хотим полностью локализованное производство нам нужно наладить еще производство слитков (для этого тоже нужно оборудование разработать и произвести), производство машин для резки, шлифовки и полировки и расходников к ним.
Фотошаблоны. В России есть производство фотошаблонов на более старые технологии (точно не на 45 нм и ниже), ну и, естественно, на импортных стеклах и импортном оборудовании. Производство современных фотошаблонов — это тоже целая индустрия, производителей в мире не так много (один из примеров компания AMTC в Дрездене). Там тоже нужно оборудование, сырье и материалы и т. д.и т. п.
Выводы Нельзя просто взять и построить завод по производству микроэлектроники. Для такого завода нужна огромная экосистема (потребители (много потребителей), оборудование, сырье и материалы, кадры). Недавно была переводная статья про такую экосистему Причем экосистема эта очень хрупкая, при исчезновении хотя бы одного компонента вся система рушится. Создать такую экосистему полностью изолированную от внешнего мира на мой взгляд, невозможно.
09:58 23.03.2022
Статья целиком:
10:00 23.03.2022
Жаль,что я нифига в этом не разбираюсь.
10:02 23.03.2022
Крысолов (Рин) писал (а) в ответ на :
> Про импортозамещение
Не нагнетай и не льсти себя пустыми надеждами - мы справимся.
10:03 23.03.2022
Я про это уже несколько лет на форуме говорю. Не слушают
10:03 23.03.2022
Печерский мост (DiterSchulc) писал (а) в ответ на :
> Жаль,что я нифига в этом не разбираюсь.
Статья написана довольно понятным языком и позволяет осознать (если есть желание) проблему.
10:04 23.03.2022
Lira (59074) писал (а) в ответ на :
> > Крысолов (Рин) писал (а) в ответ на сообщение:
>> Про импортозамещение
> > Не нагнетай и не льсти себя пустыми надеждами - мы справимся.
Да Вы и за 30 лет не справились не с чем так что не смегите
10:05 23.03.2022
Lira (59074) писал (а) в ответ на :
> > Крысолов (Рин) писал (а) в ответ на сообщение:
>> Про импортозамещение
> > Не нагнетай и не льсти себя пустыми надеждами — мы справимся.
Справитесь, верю. Но вы постепенно справляйтесь, чтобы индекс Никкей сильно не просел. Сначала освойте производство прокладок, и упаковок для молока, а потом приступайте к освоению электроники.
10:06 23.03.2022
Lira (59074) писал (а) в ответ на :
> Крысолов (Рин) писал (а) в ответ на сообщение:
>> Про импортозамещение
> > Не нагнетай и не льсти себя пустыми надеждами - мы справимся.
Мы живём не в мире фэнтези, где вера в Бога-императора компьютеры работать быстрее, а оружие - стрелять без патронов.
10:08 23.03.2022
Lira (59074) писал (а) в ответ на :
> Крысолов (Рин) писал (а) в ответ на сообщение:
>> Про импортозамещение
> > Не нагнетай и не льсти себя пустыми надеждами - мы справимся.
Наши микросхемы самые большие микросхемы в мире!!!!
10:10 23.03.2022
В мире решается вопрос о том, кто будет с хлебом и с теплом и с куриной ножкой в руке. А размахивая смартфоном сыт и обогрет не будешь.
На первое место выходят базовые ценности человеческие. А кричать что без сервиса пал пэй закончилась житуха могут глупцы.
Комплексы подростков --какого поколения у меня в руках смарт -- это процесс взросления .
Ну так к примеру -- половина птицефабрик Германии работают на газе…
10:13 23.03.2022
Рептилойд (Terra) писал (а) в ответ на :
> Я про это уже несколько лет на форуме говорю. Не слушают
Я тщу себя надеждой, что есть недоинформированные люди.
10:25 23.03.2022
Слов много, но смысл короткий, - при Путине России хана.
10:27 23.03.2022
Борей (36945) писал (а) в ответ на :
> В мире решается вопрос о том, кто будет с хлебом и с теплом и с куриной ножкой в руке.
в мире переизбыток продовольствия уж чего а еды западу хватит
> В мире решается вопрос о том, кто будет с хлебом и с теплом и с куриной ножкой в руке. А размахивая смартфоном сыт и обогрет не будешь. > > На первое место выходят базовые ценности человеческие. > А кричать что без сервиса пал пэй закончилась житуха могут глупцы. >
> Комплексы подростков --какого поколения у меня в руках смарт -- это процесс взросления . > > Ну так к примеру -- половина птицефабрик Германии работают на газе…
Причем тут смартфон? Вы все повернулись на смартфоне, а любое современное производство нуждается в микроэлектронике. ЛЮБОЕ.
Нет, можно делать по старинке. По технологиям царя Гороха. Но тогда ни о каком развитии ее мечтаем. Сгнием лет за 50.
