В России создают новое отечественное производство кремниевых пластин

Проект Фонда НТИ

В России создадут серийное производство монокристаллов кремния и кремниевых пластин для микроэлектроники и солнечной энергетики. Фонд суверенных технологий НТИ (ФСТ НТИ) инвестировал в проект 50 млн руб., сообщили CNews представители Фонда. Соинвестором является АО «Корпорация Попов Радио».

Производство будет осуществляться на ростовой установке собственной разработки. На технические решения проекта получены патенты. Как утверждают представители Фонда НТИ, прямых конкурентов в России нет.

К 2028 г. планируется выйти на объем выпуска пластин диаметром до 300 мм в количестве 1 млн штук в год. Экспортные продажи в 2030-2032 гг. должны составить до половины выручки.

В России будут выпускать кремниевые пластины диаметром до 300 мм

Венчурный фонд суверенных технологий НТИ (ФСТ НТИ) с предполагаемым на тот момент общим объемом инвестиций в размере 6,4 млрд руб. создан Фондом поддержки проектов НТИ (Национальная технологическая инициатива) и АО «Корпорация Попов радио», как писал CNews в апреле 2023 г.

НТИ — это некоммерческая организация, созданная в 2018 году, Постановлением председателя Правительства, России, которое тогда возглавлял Дмитрий Медведев, для финансовой (из средств федерального бюджета) и экспертной поддержки перспективных технологических рынков и отраслей.

АО «Корпорация Попов радио» зарегистрирована 27 ноября 2020 г., учредитель — АО «Межгосударственная корпорация развития», связанная с омским радиозаводом им. А. С. Попова.

Производство монокристаллов и кремниевых пластин

В рамках проекта на первом этапе будут выращиваться монокристаллы кремния, а на втором уже производиться кремниевые пластины, по словам представителей Фонда НТИ. Изготовлена пилотная ростовая установка по методу Чохральского, который заключается в «вытягивании» кристалла из расплава.

«Метод Чохральского и его модификации — на сегодня основной промышленный метод выращивания монокристаллов кремния. Особенность метода — отсутствие контакта кристалла со стенками тигля, что позволяет формировать достаточно чистые кристаллы», — пояснил CNews автор Telegram-канала RUSmicro Алексей Бойко.

Разработчики установки использовали «ноу-хау», позволяющие увеличить срок жизни оборудования, а также снизить себестоимость производства и монокристалла кремния, и кремниевых пластин. Установка представляет собой вакуумную печь с автоматизированной системой управления процессом выращивания монокристалла кремния.

«Ноу-хау» в таких проектах обычно сидит в конструкции ростовой установки, автоматике и режимах, которые повышают выход узлов, прокомментировал CNews аналитик Freedom Finance Global Владимир Чернов и добавил, что в мире конкуренция идет не только по цене, но и по стабильности качества.

Сколько нужно инвестиций

Ключевой вопросом к проекту ФСТ НТИ Чернов называет такой: сможет ли он перевести ранние инвестиции в следующий раунд, где деньги кратно больше, и где нужен долгосрочный контракт с потребителем.

«По деньгам 50 млн руб. выглядят как стартовый чек на НИОКР, пилотную установку и доводку, а не как бюджет промышленного завода. Реальные капитальные затраты на крупносерийное производство 300-мм пластин в мире измеряются миллиардами долларов. В российских условиях этот диапазон зависит от локализации оборудования и целевого класса пластин, но порядок все равно будет измеряться десятками миллиардов рублей, если речь о полноценной массовой фабрике», — сказал эксперт.

Дмитрий Баранов, ведущий эксперт УК «Финам Менеджмент», оценивает инвестиции в такое производство кремниевых пластин в размере 22–28 млрд руб. Он считает проект перспективным в связи с растущим спросом, «благодаря государственной поддержке в условиях внешних ограничений», потенциалу обеспечить технологический суверенитет страны и увеличить валютные поступления от экспорта несырьевой продукции.

Такая продукция может поставляться в дружественные страны Азиатско-Тихоокеанского региона, где сконцентрировано свыше 70% фабрик полупроводников, полагает Баранов.

Рынок кремниевых пластин

По данным BCC Research, которые приводит Чернов, мировой рынок полупроводниковых кремниевых пластин оценивается в $14,6 млрд в 2025 г. и вырастет до $20,2 млрд к 2030 г. SEMI (международная отраслевая ассоциация полупроводниковой промышленности) отдельно фиксирует рост сегмента 300 мм, где спрос подогревают новые мощности под современную логику и память.

В России объем рынка составил $50 млрд. в 2025 г. и удвоится к 2030 г. Такие прогнозы приводит Фонд НТИ.

С марта 2022 г. закупка и ввоз в Россию оборудования для производства микроэлектроники осложнился, а цена выросла в несколько раз. Отечественные машины, в большинстве своем, были рассчитаны на технологические процессы, ориентированные на 200-миллиметровые кремниевые подложки. Тогда как более 90% микросхем в мире производятся из пластин диаметром 300 мм, что позволяет увеличить количество чипов, производимых на одной подложке, и снизить их стоимость, указано на сайте группы компаний «Элемент».

Малые кремниевые пластины в России выращиваются, например, такими компаниями, как «Кремний» и «Элма», а крупноформатные исторически импортировались из Азии, рассказали CNews представители производителя электроники Fplus.

«Соотношение их цены и качества в целом рынок устраивало. Тем не менее запуск отечественного производства такого уровня станет важным шагом к снижению зависимости от внешних поставок», — отметили в компании. Ключевыми потенциальными потребителями там считают российских производителей микроэлектроники, таких как «Микрон», «Ангстрем» и других участников отрасли, ориентированных на внутренний рынок и госзаказы.

Для «Микрона» и похожих площадок важен переход на 300 мм, потому что именно этот формат является стандартом для более современных техпроцессов, считает Чернов.

По итогам 2024 г. отечественные заводы смогли произвести более 145 тыс. кремниевых пластин (диаметром 200 мм), по данным замминистра промышленности Василия Шпака.