Приоритетное развитие электронных материалов и структур

В области электронных материалов и структур планируется осуществить:

- разработку базовых технологий и организацию производства:

кремниевых пластин диаметром 200 мм технологического уровня 0,18-0,13 мкм;

структур типа «кремний на изоляторе», «кремний на сапфире» диаметром 150 мм и технологического уровня 0,5 – 0,35 мкм;

пластин радиационно облученного кремния диаметром 150 мм для приборов силовой электроники;

гетероструктур диаметром 100 – 150 мм с квантовыми эффектами для СВЧ твердотельной электроники, высокоинтенсивных приборов светотехники, лазеров и специальных матричных приемников;

керамических материалов и плат, материалов для пленочных технологий, компонентов и клеев, герметиков для выпуска новых классов радиоэлектронных компонентов и приборов, корпусов и носителей;

бессвинцовых сложных композиций для экологически чистой сборки ЭКБ и монтажа в составе РЭА.

- разработку технологий нанесения покрытий и формирования:

экологически чистой технологии нанесения гальванопокрытий с замкнутым циклом нейтрализации и утилизации;

высокоэффективных процессов формирования полимерных покрытий, алмазоподобных пленок и наноструктурированных материалов, самоформирования пространственных структур;

новых классов сложных полупроводниковых материалов с большой шириной запрещенной зоны для высоковольтной и высокотемпературной электроники (карбид кремния, алмазоподобные материалы, сложные нитридные соединения и т.д.);

новых классов полимерных пленочных материалов, включая многослойные и металлизированные, для задач политроники и сборочных процессов массового производства ЭКБ широкого потребления;

новых автоэмиссионных материалов на основе углеродных нанотрубок для катодов вакуумных СВЧ-приборов.

Основная цель второго этапа (2012-2015 годы) реализации Стратегии – ликвидация технологического отставания отечественной электронной промышленности от мирового уровня, широкомасштабная работа по реконструкции и техническому перевооружению действующих электронных организаций и строительство новых электронных производств.

В этот период основные усилия должны быть направлены на решение следующих задач:

-комплексная реструктуризация и техническое перевооружение действующих электронных организаций;

-проектирование и создание новых электронных производств;

-внедрение новых перспективных электронных технологий для создания конкурентоспособной качественной электронной компонентной базы;

-сокращение импорта зарубежной ЭКБ и запрет на использование ее в специальной технике и системах;

-развитие новой инфраструктуры электронной промышленности, в том числе интеграция с отечественными организациями работающими самостоятельно на рынках.

Ликвидация технологического отставания электронной промышленности от прогнозируемого мирового уровня должна происходить по двум направлениям:

- дизайна с использованием контрактного производства,

- технологии собственного производства продукции.

На период 2012-2015 гг. перед электронной промышленностью ставятся задачи полного сокращения отставания в области дизайна с использованием контрактного производства и отставания в области технологии собственного производства.

Решение этой задачи в области дизайна должно идти по пути создания совместных дизайн-центров с ведущими зарубежными фирмами с участием поставщиков систем автоматизированного проектирования.

В области технологии отставание может быть сокращено только путем организации соответствующих альянсов отечественных организаций с зарубежными технологическими партнерами.

Накопленный опыт взаимодействия с зарубежными партнерами в этой области показывает, что решающее значение при этом имеет возможность завоевания значительной доли внутреннего рынка в массовых секторах коммерческих изделий. Поэтому успех решения этой задачи будет полностью зависеть от решения проблем, связанных с расширением позиций на внутреннем рынке в период 2007-2011 гг.

Так называемые «ограничения экспортного контроля» при этом существенного значения не имеют в виду гражданского назначения основной массы такой продукции.

Годовой объем выпуска конечной продукции отечественной электронной промышленности к 2015 году должен составить 105,0 млрд. руб.

Основная цель третьего этапа (2016-2025 годы) реализации Стратегии – обеспечить полное возрождение отечественной электронной промышленности, конкурентоспособной с аналогичными промышленностями развитых стран, интегрированной с ведущими зарубежными фирмами.

На данном этапе основные усилия должны быть направлены на решение следующих задач:

-интеграции в рамках международных программ развития электроники с развитыми странами и ведущими электронными фирмами;

-завоевания значимых позиций в ряде секторов мирового рынка электронной компонентной базы;

-широкого внедрения достижений отечественных нанотехнологии, биоэлектроники и микросистемной техники в повседневной жизни человека, в сферах здравоохранения, образования, жилищно-коммунального хозяйства, транспорта и связи.

Годовой объем выпуска продукции электронной промышленности в 2025 году составит более 350 млрд. руб.

Ликвидация технологического отставания отечественной электроники не может быть решена без интеграции имеющихся у нас научно-исследовательских ресурсов в международные программы развития электроники.

Однако для этого необходимо иметь научно-технические заделы, представляющие интерес для наших потенциальных партнеров.

Только на основе такого интереса можно обеспечить обмен технологиями и таким образом существенно снизить затраты на их разработку.

Практические достижения в области наноматериалов для электроники, необходимый опыт создания сложных систем на базе современных компонентов типа «системы на кристалле» будут являться основой для такой интеграции.

Кроме этого у нас уже имеются практические достижения в области современных источников излучения для нанолитографии, используемых ведущими зарубежными фирмами – Intel, ASML, Lambda-Physik, Cymer и др., иммерсионной наноимплантации, атомно-слоевого осаждения и т.д.

По всем этим направлениям необходимо организовать участие в международных программах Европейского союза как наших исследовательских организаций, так и промышленных организаций.

В этой связи необходимо переориентировать соответствующую программу Союзного государства на вопросы расширения мирового сотрудничества с использованием имеющихся у нас научно-технических заделов по микроэлектронике и нанотехнологии.

Завоевание значимых позиций на мировых рынках нишевых продуктов в области радиационно-стойкой электроники, СВЧ-электроники, беспроводных систем глобального обмена информацией, интегрированных систем на кристалле для стационарной и мобильной радиоэлектронной аппаратуры станет возможным благодаря приоритетному развитию отечественной ЭКБ.

Дополнительное расширение рынков сбыта может быть достигнуто за счет коммерциализации направлений двойного назначения.

Радиационно-стойкие микросхемы, например, широко востребованы на рынках спутниковых систем связи и навигации и систем управления объектами атомной энергетики.

Совокупный объем мирового рынка в данной области прогнозируется на уровне 150 млн. долларов в год. На внешнем рынке производители конечного оборудования в этих областях непрерывно ищут вторых поставщиков в связи с известной проблемой «вымывания» из номенклатуры поставок устаревающих типов ЭКБ.

Направление СВЧ имеет очень большие коммерческие перспективы в связи с постоянно расширяющимся применением беспроводных мобильных средств передачи информации в диапазонах 2,5; 5 и 12 ГГц. Изделия этого направления становятся массовым продуктом. Совокупный потенциальный объем продаж СВЧ электроники двойного назначения на внутреннем и внешнем рынках прогнозируется в размере 100-350 млн. долларов в год на период 2012-2015 гг.

Прогнозы развития электроники на пост-кремниевый период (после 2020 г.) предполагают широкое внедрение в промышленности достижений нанотехнологий.

Однако при этом не следует ожидать какого-либо существенного изменения технологической платформы микроэлектроники. Ее контуры видны уже сейчас, так как основное оборудование для наноэлектроники уже находится в стадии опытных образцов: степпер-сканер экстремального ультрафиолета (EUV), установки нанопечати (наноимпринт), системы безмасочной литографии, атоммарного импульса газофазного осаждения и т.д.

Промышленности в этот период времени необходимо быть готовой к резкому увеличению затрат на техническое перевооружение, так как стоимость комплексов нанооборудования в разы превосходит стоимость традиционных средств технологического оснащения микроэлектроники. Поэтому на период 2016-2025 гг. в бюджете должно быть предусмотрено не менее чем 3-5-кратное увеличение ресурсов на техническое перевооружение объектов приоритетного освоения производства изделий наноэлектроники.

Внедрение нанотехнологий должно еще больше расширить глубину ее проникновения в повседневную жизнь населения. Должна быть обеспечена постоянная связь каждого индивидуума с глобальными информационно-управляющими сетями типа Internet.

Наноэлектроника будет интегрироваться с биообъектами и обеспечивать непрерывный контроль за поддержанием их жизнедеятельности, улучшением качества жизни, и таким образом сокращать социальные расходы государства.

Широкое распространение получат встроенные беспроводные наноэлектронные устройства, обеспечивающие постоянный контакт человека с окружающей его интеллектуальной средой, получат распространение средства прямого беспроводного контакта мозга человека с окружающими его предметами, транспортными средствами и другими людьми. Тиражи такой продукции превысят миллиарды штук в год из-за ее повсеместного распространения.

Отечественная промышленность должна быть готова к этому вызову, так как способность производить все компоненты сетевых систем будет означать установление фактического контроля над всеми их пользователями, что неприемлемо для многих стран с точки зрения сохранения их суверенитета. Аналогичной точки зрения придерживаются эксперты стран ЕС в связи с глобальной экспансией производителей электроники из стран Юго-Восточной Азии и намерением США обеспечить себе постоянное технологическое лидерство в этой области. Поэтому в период 2016-2025 гг. следует ожидать очередного усиления роли электроники в жизни общества и быть экономически готовыми к новому витку глобальной конкуренции стран на базе наноэлектронной технологии.

Облик промышленного производства при этом все более будет напоминать микроэлектронно-фармацевтические производства, а не традиционные приборно-машиностроительные производства, существующие в настоящее время.