В России проектируют «чистую комнату» для металлизации микросхем на замену установкам из США и Швейцарии

Проект чистой комнаты

Инжиниринговая компания ООО «Системные решения» получила подряд от «Научно-исследовательского института молекулярной электроники (НИИМЭ)» (входит в ГК «Элемент») на 21 млн руб. для подготовки проектной документации для размещения в Зеленограде первого российского промышленно-ориентированного кластерного комплекса нанесения слоев алюминиевой металлизации методом PVD (вакуумного напыления).

Новая установка позволит выпускать интегральные микросхемы по топологическим нормам 180–90 нм на пластинах диаметром 200 мм. Минпромторг выделил на ее создание 2 млрд руб. в 2026 г.

Аналогом оборудования являются американская Applied Materials 0230-70040 Endura HP PVD и швейцарская Evatec Clusterline 300, писал CNews. Создание отечественного кластера позволит не зависеть от импортного оборудования и даст импульс для развития отечественного производства микрочипов.

«Элемент» заказывает проект чистой комнаты для установки стоимостью 2 миллиарда

Чем займутся «Системные решения»

Согласно тендерным документам, «Системные решения» выбраны победителем открытого конкурсного отбора на разработку проектной документации инженерно-испытательного комплекса для размещения PVD-кластера (шифр ОКР — «Карман-АЛ»). Компания вызвалась провести работы за 21 млн руб. Вторым участником было ООО «Энергопроект-7», которое собиралось выполнить работы за 27 млн руб. Победителем процедуры были признаны «Системные решения».

Планируется, что инженерно-испытательный центр для PVD-кластера разместится на территории Зеленограда — на ул. Академика Валиева, д. 6, стр. 2, первый этаж. Общая площадь — 350 кв. м. На создание проектной документации отводится три месяца после выбора победителя. Сроки начала и окончания строительных работ — 2026–2027 гг.

Как пояснили CNews в ГК «Элемент», речь идет о проектировании «чистой комнаты и инфраструктуры», где и разместится российский кластерный комплекс.

Особые требования к помещениям

Чистая комната в микроэлектронике — это специально оборудованное помещение с очень низким уровнем загрязнения. При производстве чипов и микросхем детали настолько малы (нанометры), что одна пылинка может испортить их. Воздух в чистой комнате фильтруется, а сотрудники носят спецодежду («белые костюмы»).

«Системные решения» спроектируют три основные зоны: участок нанесения металлических слоев, участок измерений и зоны размещения инженерного оборудования. Проект предусматривает организацию чистых производственных помещений (ЧПП) строгого класса чистоты. Помещения для нанесения слоев должны соответствовать классу ИСО 6, а вспомогательные зоны (измерений и инфраструктуры) — классу ИСО 8.

Особое внимание уделено условиям для высокоточного оборудования. В документации заложены жесткие требования по виброзащите: среднеквадратичная скорость вибраций бетонного пола не должна превышать 6 мкм/с. Также регламентированы уровни электромагнитных полей: для переменного поля установлен порог в 0,1 мкТл, а для постоянного (медленно меняющегося) — аналогичный показатель.

Проект включает масштабную модернизацию инженерных систем. Исполнителю предстоит разработать решения по системам электроснабжения (включая требование по II категории надежности и подключению к ИБП для критичных систем), специализированному газоснабжению (подача азота и аргона чистотой до 6N, а также сжатого воздуха), системам охлаждения (оборотная вода с жесткостью менее 50 ppm и температурой 18–20 °C), автоматизации, вентиляции и системе контроля концентрации вредных веществ (КВВ).

Испытательный центр будет состоять из 11 модулей с повышенными требованиями, что связано с особенностями технологии.

Например, в составе модуля «Обеспечение класса чистоты» должны использоваться конструкции, обеспечивающие микроклимат за счет использования специализированных материалов. Профильное резиновое уплотнение, опорные элементы, застекленные пакеты, сэндвич-панели, петли, доводчики позволяют обеспечить заданные параметры температуры, влажности, давления и герметичности.

Особые требования к модулю вентиляции. Оборудование включает многоступенчатые фильтрационные системы, которые обеспечивают эффективную очистку воздуха от частиц (размером до 0,3 мкм для ИСО 6). Будут использоваться HEPA-фильтры (с высокой эффективностью фильтрации аэрозолей) для достижения необходимого уровня чистоты.

Оборудование оснащено системами контроля и регулирования температуры, что позволяет автоматически адаптироваться к изменениям в нагрузках и внешних условиях, поддерживая температурный режим +22 ± 2 °C. Модуль оснащен высокоточными термометрами, которые измеряют температуру воздуха. Датчики влажности обеспечивают точные данные о влажности воздуха. Относительная влажность, поддерживаемая модулем, составляет 50 ± 10%.

Где брать оборудование для чистых комнат

В закупочной документации не раскрыты конкретные марки для будущего оборудования. «Системные решения» обладают компетенциями в создании чистых комнат.

Компания ранее получила декларацию соответствия сроком до августа 2029 г. на панели стеновые алюминиевые с наполнением из алюминиевых сот, для стеновой системы, применяемой для строительства «чистых комнат» торговой марки «Channel Systems». Панели производит малазийская Channel Systems Asia Sdn. Bhd.

Также компания получила декларации на встраиваемые вентиляторно-фильтрующие блоки для чистых комнат с фильтрами от американской Micron.

На важность создания чистых комнат для развития российской микроэлектроники в интервью ТАСС указывал президент Российской академии наук Геннадий Красников. По его словам, его мечта — чтобы в России построили чистые комнаты для микроэлектроники современного уровня для чипов 14 и 10 нм. В интервью «Российской газете» Красников уточнял, что современные чистые комнаты могут стоить десятки миллиардов долларов, а для их создания нужны сотни особо чистых материалов — химикатов, фоторезистов и т. д. В СССР производство было налажено по полному циклу, но потом его свернули.

«Но потом решили: «Зачем нам это? Купим все самое лучшее». Это было ошибкой. Сегодня государство наконец осознало это и запустило масштабные программы: по производству особо чистых материалов (уже есть первые результаты); по созданию отечественного электронного машиностроения — оборудования для производства чипов; по разработке систем автоматизированного проектирования (САПР); по освоению новых технологий, включая германий-кремниевые структуры для повышения быстродействия», — рассказывал Красников в декабре 2025 г.

Как рассказал CNews автор Telegram-канала RUSmicro Алексей Бойко, отечественные решения для чистых комнат существуют, можно вспомнить «Ламинарные системы», «Форт», «СМТтех», «Гарант», и это не полный список.

«Но компоненты, конечно, во многом используются зарубежные. Ранее от американских и европейских поставщиков, сейчас больше от китайских и из других стран», — рассказал эксперт.

По словам Алексея Бойко, из-за санкций при создании чистых комнат у российских компаний действительно есть сложности, в том числе серьезные.

«Но идёт адаптация отрасли к ситуации. Оборотная сторона решения этой сложной задачи — высокие затраты и нестабильность получения необходимых компонентов», — заявил Бойко.

Как отметил руководитель департамента информационных технологий Mons (входит в ГК «Корус Консалтинг») Евгений Пивоваров, как правило, оборудование для чистой комнаты производится с учетом конкретных параметров помещения или производства, и стоимость решения сугубо индивидуальна. Помимо стоимости изготовления самих ограждающих конструкций, стоит учитывать логистику, монтажные работы, первичную очистку перед запуском. В зависимости от масштаба и требуемого класса чистоты цена может достигать 600 тыс. руб. и больше за один квадратный метр.

«Подготовка помещений для размещения подобных установок значительно сложнее обычного ремонта или модернизации производственных площадей. Речь идёт о создании специализированного технологического комплекса, включающего так называемые чистые помещения с жесткими требованиями к уровню загрязнений, параметрам микроклимата, вибрационной защите и инженерной инфраструктуре», — добавил CNews Александр Михайлов, руководитель проектов практики «Промышленность и технологии» Strategy Partners.

Планируемый PVD-кластер

В марте 2026 г. ГК «Элемент» сообщила, что приступила к опытно-конструкторской работе по созданию первой отечественной установки нанесения слоев алюминиевой металлизации методом вакуумного напыления.

Проводимые работы являются частью комплексной программы «Развитие электронного машиностроения до 2030 г.». Работу над установкой начали НИИТМ и НИИМЭ (оба института входят в состав «Элемента»).

Кластерная установка будет состоять из восьми модулей: четырёх модулей предварительной обработки пластин и четырёх технологических модулей магнетронного нанесения. В состав кластерного комплекса будут также входить два робота-манипулятора. Часть модулей дублируется для того, чтобы иметь возможность не останавливать производственные процессы при технологическом обслуживании одного из модулей. Данное решение способствует увеличению времени непрерывной работы, что положительно сказывается на производительности и эффективности.

Кластерная система обеспечит проведение процессов напыления плёнок алюминия, титана и нитрида титана. Слои нужны для производства микросхем, в частности, для создания алюминиевой металлизации с барьерными и адгезионными слоями и жёстких масок/антиотражающих покрытий для процесса фотолитографии.

НИИТМ сосредоточатся на создании опытного образца и предварительно его испытают, а НИИМЭ проведут весь комплекс технологических испытаний кластера.

Разработку кластерного комплекса для магнетронного нанесения слоев алюминиевой металлизации планируется завершить до конца сентября 2030 г.

«Разработка кластерного оборудования с восемью технологическими модулями — это новый вызов, который требует решения ряда комплексных научно-технических задач», — отмечал генеральный директор НИИТМ Михаил Бирюков.