Est-il possible de créer en Russie une production de haute technologie (par exemple MEMS ) de niveau européen? Le début de la production respectera-t-il les dates et le budget prévus? Les produits seront-ils de haute qualité et pourront-ils être exportés? La réponse de Mapper est oui.

Contexte

Je vais commencer par les origines. En 2000, Mapper Lithography a été fondée sur la base de l'Université de technologie de Delft à Delft (Pays-Bas) , dont l'idée principale était de créer une lithographie électronique sans masque haute performance. En bref, la signification de la technologie est la suivante: un faisceau d'électrons est divisé en 13 000 rayons, puis chacun de ces rayons est contrôlé séparément, collimaté, focalisé, etc. lentilles électroniques spéciales, qui sont des plaques avec un grand nombre de trous traversants. Ainsi, l'élément clé de l'installation est une colonne électro-optique d'environ 20 éléments différents. Pour plus d'informations sur le fonctionnement de la lithographie Mapper, consultez l'article BarsMonster. "L'avenir probable de la production de microélectronique: la lithographie électronique sans masque à chemins multiples de Mapper Lithography . " Nous nous concentrerons sur l'une des phrases de cet article: "... toutes ces micro-plaques avec" trous "sont fabriquées selon les processus technologiques MEMS déjà développés dans les usines en série ...", ce qui est d'une importance capitale pour toute notre histoire future.

Ainsi, après une longue période de développement et de fabrication de prototypes, Mapper Lithography est arrivée à un moment où il a fallu beaucoup d'éléments de haute qualité et reproductibles d'optique électronique. Les premiers échantillons ont été réalisés à l'Université de Delft, mais faire un prototype et prouver le concept est une chose, et établir une production de masse avec un contrôle qualité strict en est une autre, et la tâche de l'université ne l'est pas. La prochaine étape évidente est «les processus technologiques éprouvés dans les usines en série», mais ici Mapper Lithography attendait une surprise désagréable - aucun fabricant ne voulait fabriquer de tels éléments. Premièrement, les exigences de Mapper Lithography pour les éléments MEMS de l'optique électronique étaient trop élevées pour les productions MEMS conventionnelles. Par exemplela précision de la combinaison des trous pour les faisceaux d'électrons avec la logique CMOS déjà existante ne devrait pas dépasser une centaine de nanomètres; dans les usines MEMS conventionnelles, les méthodes de lithographie par contact sont principalement utilisées, ce qui ne permet pas d'atteindre une précision d'alignement beaucoup mieux qu'un micromètre. Deuxièmement, Mapper Lithography nécessitait des systèmes métrologiques spécialement développés pour contrôler la qualité des lentilles électroniques, qui ne sont pas utilisées dans le processus MEMS habituel. Troisièmement, les volumes de production d'éléments sont trop faibles (un maximum de plusieurs milliers par an). Ainsi, les «processus techniques éprouvés dans les usines en série» ne convenaient pas.Mapper Lithography a nécessité des systèmes métrologiques spécialement développés pour le contrôle de la qualité des lentilles électroniques, qui ne sont pas utilisées dans le processus MEMS habituel. Troisièmement, les volumes de production d'éléments sont trop faibles (un maximum de plusieurs milliers par an). Ainsi, les «processus techniques éprouvés dans les usines en série» ne convenaient pas.Mapper Lithography a nécessité des systèmes métrologiques spécialement développés pour le contrôle de la qualité des lentilles électroniques, qui ne sont pas utilisées dans le processus MEMS habituel. Troisièmement, les volumes de production d'éléments sont trop faibles (un maximum de plusieurs milliers par an). Ainsi, les «processus techniques éprouvés dans les usines en série» ne convenaient pas.

Comme les Hollandais l'ont décidé à juste titre, si l'usine ne va pas à Mohammed, Mohammed construit sa propre usine. Ici, cependant, une question désagréable s'est posée: où est l'argent, Zin? Les investisseurs sont nécessaires, vous pouvez les trouver, mais en échange d'investissements, ils veulent un gros morceau du gâteau, en particulier dans le domaine des droits de propriété intellectuelle. Le projet a presque atteint une impasse, mais Rusnano est apparu à l'horizon avec une suggestion intéressante: nous investissons à la condition principale que l'usine soit construite en Russie. Ils se sont mis d'accord sur tout et une décision a été prise: Mapper Lithography reçoit une usine MEMS conçue et construite pour leurs besoins; La Russie reçoit la technologie de classe mondiale de l'usine MEMS, des emplois qualifiés, etc. Comme disent les Américains: "situation gagnant-gagnant". Ainsi est née LLC Mapper, connue des Néerlandais sous le nom de Mapper LLC.

J'espère avoir réussi à répondre à la question qu'on me pose souvent lorsqu'ils voient notre usine: "Pourquoi en Russie?"

Histoire de l'usine Mapper

La question suivante que j'entends habituellement est: "Et comment tout cela a-t-il fonctionné pour vous?" Commençons dans l'ordre.

Phase initiale

Après avoir décidé de construire une usine à Moscou, l'histoire de Mapper a été divisée en deux processus parallèles: à Moscou et à Delft. La partie moscovite de Mapper, composée du directeur général et du directeur des opérations (néerlandais), du chef comptable et des ingénieurs d'exploitation (Russes), était engagée dans la construction de l'usine et le département de production, dirigé par le directeur de la production, était basé à Delft et s'occupait de la formation du personnel technique et de la sélection des équipements pour la production. lignes.

Sélection de siège

Pour l'organisation de l'usine, deux options ont été envisagées: la location de salles blanches toutes prêtes ou la construction des leurs. Après avoir examiné diverses possibilités, les Néerlandais sont parvenus à la conclusion que la construction de leurs propres salles blanches serait la plus efficace, mais pas à partir de zéro mais sous le toit de la technopole «Moscou» (anciennement AZLK «Moskvich»). Technopolis a fourni des ateliers rénovés (dans lesquels il n'a été nécessaire que de construire des murs intérieurs), des infrastructures (eau, électricité, chauffage, égouts, etc.), un emplacement idéal, un propre poste de douane, etc. De plus, diverses entreprises de haute technologie sont réunies sous un même toit et, comme vous le savez, ensemble, il est plus facile de survivre.

Construction d'usine

La construction a commencé en novembre 2013. La photo illustre l'état de la construction le 28 novembre 2013.

Ainsi, le 25 mars 2014, la zone de photolithographie ressemblait à:

Vidéo timelapse (du 22 novembre au 11 avril en trois minutes) peut être vue sur Youtube:

En juin, nous avons déménagé dans un nouveau bureau, le 2 juin, le premier lot de produits a été libéré (espaceurs en verre, qui ne nécessitaient essentiellement pas de salles blanches), et le 3 juillet, l'usine a été ouverte en présence de Sobyanin et Chubais: une

vidéo de cet événement peut être vue ici . Il convient de noter que la production réelle de produits n'a pas encore été lancée, par conséquent, les indulgences sont autorisées dans les combinaisons.

Période néerlandaise

De la fin de la construction de l'usine, nous sommes transportés en quatre coordonnées: de Moscou à Delft et dans le temps - en 2013, plus précisément, jusqu'à ses débuts. L'usine de Moscou n'est qu'au stade de la conception, cependant, les travaux à Delft sont déjà en plein essor - au moment où la construction est terminée, l'usine devrait être équipée à la fois d'équipements et de personnel qualifié. La préparation des deux a lieu en Hollande, à Delft.

Arrêtons-nous brièvement sur la technologie disponible dans Mapper Lithography au moment de la création de LLC Mapper. Comme indiqué ci-dessus, Mapper Lithography est née dans les murs de l'Université de technologie de Delft et, en conséquence, a toujours eu des liens étroits avec elle. Par conséquent, lorsque la question s'est posée de fabriquer des éléments MEMS d'optique électronique, les salles blanches de l'université étaient un choix naturel, maintenant la technologie universitaire devait être transférée à la production.

Ainsi, nous avons eu la tâche suivante: comprendre la technologie universitaire existante, la déplacer sur des rails de production et choisir l'équipement approprié pour ces tâches de production. Si la technologie universitaire a été développée sur le principe «nous utilisons l'équipement qui est», notre technologie a été construite sur le principe «nous achetons l'équipement nécessaire pour obtenir un résultat final de haute qualité».

Lors du choix de l'équipement, mon expérience m'a été utile - 15 ans de travail dans la R&D et la production européennes de semi-conducteurs - d'abord au centre de recherche IMEC en Belgique, puis à l'usine GlobalFoundries (anciennement AMD Factory) en Allemagne. L'équipement a été soigneusement sélectionné: d'abord, les exigences relatives à l'équipement ont été compilées, discutées et approuvées, des fournisseurs potentiels (généralement 2-3 entreprises) ont été trouvés, des expériences de démonstration ont été menées (généralement avec une visite chez l'entreprise fournisseur d'équipement), puis un fournisseur a été sélectionné parmi plusieurs entreprises sur la base du respect des exigences générales. impressions de l'entreprise et prix des équipements. Il convient de noter qu'en premier lieu, c'est le respect des exigences, et non le prix. Alorsl'installation de silicium à gravure profonde a été achetée la plus chère du marché (les concurrents coûtent la moitié du prix) car elle ne répondait qu'aux exigences strictes de production des éléments. En outre, le fabricant s'est spécialisé dans la fabrication d'équipements pour la production, tandis que le concurrent s'est spécialisé dans la fabrication d'équipements pour les universités et les centres de recherche. En revanche, malgré l'absence de compromis dans le domaine de la qualité, en optimisant la gamme d'équipements et en menant des appels d'offres avec compétence auprès de plusieurs fournisseurs potentiels, tous les équipements ont été achetés non seulement avec un excédent du budget, mais même avec 15% d'économies (je constate que l'argent économisé a été dépensés pour la construction de salles blanches, car elles coûtent exactement plus cher que prévu).

Parallèlement à la sélection et à l'achat des équipements, nos ingénieurs ont été formés chez Mapper Lithography. Étant donné que l'équipement que nous avons acheté était pour la plupart différent de ce qui était disponible à Delft, l'objectif n'était pas d'apprendre à utiliser l'équipement, mais de comprendre ce qui devait devenir le produit final. En outre, il était nécessaire d'apprendre les processus commerciaux utilisés dans la société mère - comment les rapports sont préparés, comment les décisions sont prises, etc.

Une grande attention a été accordée à la planification du lancement de l'usine. Pour chaque équipement, une liste d'actions nécessaires (plusieurs centaines de points) a été compilée - comme pour les pilotes avant le décollage - qui devait être complétée avant que l'équipement ne soit prêt à fonctionner. En conséquence, une planification minutieuse a porté ses fruits - toutes les livraisons d'équipement ont été achevées à temps, l'équipement a pris environ deux mois pour démarrer (à l'exception des pièces d'équipement individuelles avec lesquelles des problèmes mal prévus comme la faillite du fabricant se sont produits).

Au moment où j'ai rejoint l'entreprise (mai 2013), il y avait trois ingénieurs, un chef comptable et un directeur général. Au moment du lancement de l'usine (mai 2014), Mapper avait 15 ingénieurs formés aux Pays-Bas.

Lancement d'usine

Grâce à une planification minutieuse, le démarrage de l'usine s'est déroulé sans excès, à l'exception de la faillite de l'un des fabricants d'équipements - il est bon qu'il ait réussi à produire l'équipement et à le démarrer partiellement, mais il a dû le terminer lui-même avec la participation de sociétés tierces.

Le travail coordonné de l'équipe nous a permis de produire le premier élément en silicium (lentille électronique de projection) en août 2014. 4 mois se sont écoulés depuis le déballage de la première unité technologique.

Aujourd'hui - Caractéristiques d'usine

Aujourd'hui, notre usine est une ligne de production presque complète pour la fabrication de MEMS modernes sur des plaques de 100 mm. Nous avons les capacités technologiques suivantes:

lithographie (résolution jusqu'à 300 nm, possibilité de combiner l'avant et l'arrière de la plaque)
gravure chimique au plasma (y compris gravure profonde selon la méthode Bosch)
dépôt de films diélectriques et métalliques
oxydation à haute température
traitement chimique liquide
métrologie (standard et spécialisée, développée par Mapper Lithography)

Presque toutes les installations sont robotisées - les plaques de la cartouche sont alimentées pour être traitées par des robots.

Nous avons maîtrisé la production de presque tous les éléments d'optique électronique nécessaires à Mapper Lithogrpahy, nous développons maintenant une technologie de processus pour le dernier élément restant - une électrode qui contrôle les faisceaux d'électrons. L'électrode elle-même est produite par un fabricant de plaques sous contrat, notre tâche consiste à graver des trous avec une grande précision pour le passage des faisceaux d'électrons sans endommager la puce d'origine.

Les espoirs initiaux que notre usine serait en mesure de produire certains produits en plus des éléments d'optique électronique pour la société mère ne se sont pas matérialisés. La demande sur le marché russe est extrêmement faible, en outre, les fabricants de plaques contractuelles, ce que nous sommes, ne sont pas en demande - tout le monde a besoin d'appareils prêts à l'emploi, mais aucune entreprise ne peut fabriquer de tels appareils à partir de plaques prêtes à l'emploi. Mais c'est un sujet pour un article séparé. Jusqu'à présent, en plus de nos principales commandes, nous n'avons fabriqué qu'un seul lot d'accéléromètres à partir de 10 plaques.

Conclusion

Nous entendons souvent: "Eh bien, vous avez lancé votre usine de microscopie, créé 30 emplois, pour notre économie, c'est une goutte d'eau." En principe, oui, du point de vue de l'économie russe, nous sommes insignifiants. Mais notre mérite est ailleurs. Sur notre exemple, nous avons montré qu'en Russie, il est tout à fait possible de créer une production de haute technologie au niveau européen. Que l'argent ne soit pas volé et que le lancement ne traîne pas avant de nombreuses années. Qu'une entreprise russe puisse travailler avec une haute qualité, remplissant à temps toutes ses obligations contractuelles. Que l'inscription "Made in Russia" peut provoquer non un sourire ironique, mais de la fierté.

Comment le silicium a été oxydé ou comment lancer une production de haute technologie en Russie