É possível criar na Rússia uma produção de alta tecnologia (por exemplo, MEMS ) de nível europeu? O início da produção atenderá às datas e orçamento planejados? Os produtos serão de alta qualidade e poderão ser exportados? A resposta do mapeador é sim.

Antecedentes

Vou começar com as origens. Em 2000, a Mapper Lithography foi fundada com base na Universidade de Tecnologia de Delft, em Delft (Holanda) , cuja idéia principal era criar litografia eletrônica sem máscara de alto desempenho. Resumidamente, o significado da tecnologia é o seguinte: um feixe de elétrons é dividido em 13.000 raios, então cada um desses raios é controlado, colimado, focado, etc. lentes eletrônicas especiais, que são placas com um grande número de orifícios passantes. Assim, o elemento chave da instalação é uma coluna eletrônica-óptica com cerca de 20 elementos diferentes. Para obter mais informações sobre como a Litografia Mapper funciona, consulte o artigo BarsMonster. "O provável futuro da produção de microeletrônica: litografia eletrônica sem trajetos e múltiplos caminhos da Mapper Lithography" . Vamos nos concentrar em uma das frases deste artigo: "... todas essas microplacas com" furos "são feitas de acordo com os processos tecnológicos MEMS já desenvolvidos em plantas seriais ...", o que é de fundamental importância para toda a nossa história futura.

Assim, após um longo período de desenvolvimento e fabricação de protótipos, a Mapper Lithography chegou a um momento em que eram necessários muitos elementos reproduzíveis e de alta qualidade da óptica eletrônica. As amostras iniciais foram feitas na Universidade de Delft, mas fazer um protótipo e provar que o conceito é uma coisa, e estabelecer produção em massa com rigoroso controle de qualidade é outra, e a tarefa da universidade não é. O próximo passo óbvio é “processos tecnológicos comprovados em plantas seriais”, mas aqui a Mapper Lithography estava esperando por uma surpresa desagradável - não havia fabricantes que quisessem criar esses elementos. Em primeiro lugar, os requisitos da Mapper Lithography para elementos MEMS da óptica eletrônica eram muito altos para as produções MEMS convencionais. Por exemploa precisão de combinar os orifícios para feixes de elétrons com a lógica CMOS já existente não deve ser superior a cem nanômetros; nas fábricas MEMS convencionais, os métodos de litografia de contato são usados principalmente, o que não permite alcançar a precisão do alinhamento muito melhor do que um micrômetro. Em segundo lugar, a Mapper Lithography exigia sistemas metrológicos especialmente desenvolvidos para controlar a qualidade das lentes eletrônicas, que não são usadas no processo usual de MEMS. Terceiro, os volumes de produção de elementos são muito pequenos (no máximo vários milhares por ano). Assim, os "processos técnicos comprovados em plantas seriais" não se encaixavam.A Mapper Lithography exigia sistemas metrológicos especialmente desenvolvidos para o controle de qualidade de lentes eletrônicas, que não são usadas no processo usual de MEMS. Terceiro, os volumes de produção de elementos são muito pequenos (no máximo vários milhares por ano). Assim, os "processos técnicos comprovados em plantas seriais" não se encaixavam.A Mapper Lithography exigia sistemas metrológicos especialmente desenvolvidos para o controle de qualidade de lentes eletrônicas, que não são usadas no processo usual de MEMS. Terceiro, os volumes de produção de elementos são muito pequenos (no máximo vários milhares por ano). Assim, os "processos técnicos comprovados em plantas seriais" não se encaixavam.

Como os holandeses decidiram corretamente, se a fábrica não for para Mohammed, então Mohammed constrói sua própria fábrica. Aqui, no entanto, surgiu uma pergunta desagradável: onde está o dinheiro, Zin? Os investidores são necessários, você pode encontrá-los, mas, em troca de investimentos, eles querem uma grande fatia do bolo, especialmente no campo dos direitos de propriedade intelectual. O projeto quase atingiu um impasse, mas Rusnano apareceu no horizonte com uma sugestão interessante: investimos com a principal condição de que a planta fosse construída na Rússia. Eles concordaram com tudo e uma decisão foi tomada: a Mapper Lithography recebe uma fábrica de MEMS projetada e construída para suas necessidades; A Rússia recebe tecnologia de classe mundial da fábrica MEMS, empregos qualificados, etc. Como dizem os americanos: "situação em que todos ganham". Assim nasceu o LLC Mapper, conhecido pelos holandeses como Mapper LLC.

Espero ter conseguido responder à pergunta que muitas vezes me fazem quando vêem nossa fábrica: "Por que na Rússia?"

História da Fábrica de Mapeadores

A próxima pergunta que eu costumo ouvir é: "E como tudo funcionou para você?" Vamos começar em ordem.

Fase inicial

Depois de decidir construir uma fábrica em Moscou, a história de Mapper foi dividida em dois processos paralelos: em Moscou e em Delft. A parte de Moscou do Mapper, composta pelo diretor geral e o diretor de operações (holandês), o contador principal e os engenheiros de operações (russos), estava envolvida na construção da fábrica, e o departamento de produção, liderado pelo diretor de produção, estava sediado em Delft e estava envolvido no treinamento de pessoal de engenharia e na seleção de equipamentos para a produção linhas.

Seleção de assento

Para a organização da fábrica, foram consideradas duas opções: alugar salas limpas prontas ou construir suas próprias. Tendo considerado várias possibilidades, os holandeses chegaram à conclusão de que a construção de suas próprias salas limpas seria mais eficaz, embora não do zero, mas sob o teto da tecnópole "Moscou" (anteriormente AZLK "Moskvich"). A Technopolis forneceu oficinas reformadas (nas quais era necessário construir paredes internas), infraestrutura (água, eletricidade, aquecimento, esgoto etc.), localização conveniente, posto de alfândega próprio etc. Além disso, várias empresas de alta tecnologia estão reunidas sob o mesmo teto e, juntas, como você sabe, é mais fácil sobreviver.

Construção de fábrica

A construção começou em novembro de 2013. A foto ilustra o estado da construção em 28 de novembro de 2013.

Assim, em 25 de março de 2014, a zona de fotolitografia parecia:

Vídeo Timelapse (de 22 de novembro a 11 de abril em três minutos) pode ser visto no Youtube:

Em junho, nos mudamos para um novo escritório, em 2 de junho foi lançado o primeiro lote de produtos (espaçadores de vidro, que basicamente não exigiam salas limpas) e, em 3 de julho, a fábrica foi aberta na presença de Sobyanin e Chubais: Um

vídeo deste evento pode ser visto aqui . Note-se que a produção real de produtos ainda não foi lançada; portanto, são permitidas indulgências em macacões.

Período holandês

Desde o final da construção da fábrica, somos transportados em quatro coordenadas: de Moscou a Delft e de volta no tempo - em 2013, mais precisamente, até o início. A fábrica em Moscou está apenas na fase de projeto, no entanto, o trabalho em Delft já está em pleno andamento - quando a construção estiver concluída, a fábrica deverá estar equipada com equipamentos e pessoal qualificado. A preparação de ambos ocorre na Holanda, em Delft.

Vamos nos concentrar brevemente na tecnologia disponível na Litografia Mapper no momento da criação do LLC Mapper. Como observado acima, a Mapper Lithography nasceu dentro dos muros da Universidade de Tecnologia de Delft e, portanto, sempre teve laços estreitos com ela. Portanto, quando surgiu a questão sobre a fabricação de elementos MEMS da óptica eletrônica, as salas limpas da universidade eram uma escolha natural, agora a tecnologia da universidade precisava ser transferida para a produção.

Assim, tivemos a seguinte tarefa: entender a tecnologia existente da universidade, mudar para trilhos de produção e escolher o equipamento apropriado para essas tarefas de produção. Se a tecnologia da universidade foi desenvolvida com o princípio de "usamos o equipamento", nossa tecnologia foi construída com o princípio de "compramos o equipamento necessário para obter um resultado final de alta qualidade".

Ao escolher o equipamento, minha experiência foi útil - 15 anos de trabalho em pesquisa e desenvolvimento de semicondutores na Europa - primeiro no centro de pesquisa IMEC na Bélgica, depois na fábrica da GlobalFoundries (antiga fábrica da AMD) na Alemanha. O equipamento foi cuidadosamente selecionado: primeiro, os requisitos para o equipamento foram compilados, discutidos e aprovados, foram encontrados fornecedores em potencial (geralmente 2-3 empresas), experimentos demonstrativos (geralmente com uma visita à empresa fornecedora de equipamentos); impressões da empresa e preços de equipamentos. Note-se que, em primeiro lugar, estava o cumprimento dos requisitos, não o preço. Entãoa instalação de silício de ataque profundo foi comprada como a mais cara do mercado (os concorrentes custam metade), uma vez que atendia apenas aos requisitos rigorosos para a produção de elementos. Além disso, o fabricante se especializou na fabricação de equipamentos para produção, enquanto o concorrente se especializou na fabricação de equipamentos para universidades e centros de pesquisa. Por outro lado, apesar da ausência de comprometimentos no campo da qualidade, otimizando a linha de equipamentos e realizando concursos com vários fornecedores em potencial, todos os equipamentos foram comprados não apenas com um excesso de orçamento, mas mesmo com uma economia de 15% (notei que o dinheiro economizado foi gastos na construção de salas limpas, pois, exatamente, custam mais do que o planejado originalmente).

Paralelamente à seleção e compra de equipamentos, nossos engenheiros foram treinados na Mapper Lithography. Como o equipamento que compramos era principalmente diferente do que estava disponível em Delft, o objetivo não era aprender a usar o equipamento, mas entender o que deveria ser o produto final. Além disso, era necessário conhecer os processos de negócios usados na empresa-mãe - como os relatórios são preparados, como as decisões são tomadas etc.

Foi dada muita atenção ao planejamento do lançamento da fábrica. Para cada peça de equipamento, uma lista de ações necessárias (várias centenas de pontos) foi compilada - como para os pilotos antes da decolagem -, que teve que ser concluída antes que o equipamento estivesse pronto para operação. Como resultado, um planejamento cuidadoso valeu a pena - todas as entregas de equipamentos foram concluídas no prazo, o equipamento levou cerca de dois meses para iniciar (com exceção de peças individuais de equipamentos com as quais ocorreram problemas mal previstos, como a falência do fabricante).

Na época em que entrei na empresa (maio de 2013), havia três engenheiros, um contador-chefe e um gerente geral. Quando a fábrica foi lançada (maio de 2014), o Mapper tinha 15 engenheiros treinados na Holanda.

Lançamento de fábrica

Graças a um planejamento cuidadoso, a partida da fábrica ocorreu sem excessos, exceto pela falência de um dos fabricantes de equipamentos - é bom que ele tenha conseguido produzir o equipamento e iniciá-lo parcialmente, mas teve que finalizá-lo com o envolvimento de empresas de terceiros.

O trabalho coordenado da equipe nos permitiu produzir o primeiro elemento de silício (lente eletrônica de projeção) em agosto de 2014. 4 meses se passaram desde a desembalagem da primeira unidade tecnológica.

Hoje - Recursos de fábrica

Hoje, nossa fábrica é uma linha de produção quase completa para a fabricação de MEMS modernos em placas de 100 mm. Temos as seguintes capacidades tecnológicas:

litografia (resolução de até 300 nm, possibilidade de combinar a frente e a traseira da placa)
ataque químico por plasma (incluindo ataque profundo usando o método Bosch)
deposição de filmes dielétricos e metálicos
oxidação a alta temperatura
tratamento químico líquido
metrologia (padrão e especializada, desenvolvida pela Mapper Lithography)

Quase todas as instalações são robotizadas - as placas do cartucho são alimentadas para processamento por robôs.

Dominamos a produção de quase todos os elementos de óptica eletrônica necessários para o Mapper Lithogrpahy, agora estamos desenvolvendo uma tecnologia de processo para o último elemento restante - um eletrodo que controla os feixes de elétrons. O eletrodo em si é produzido por um fabricante de placas contratado. Nossa tarefa é gravar através de orifícios com alta precisão para a passagem de feixes de elétrons sem danificar o chip original.

As esperanças iniciais de que nossa fábrica seria capaz de produzir alguns produtos, além de elementos de óptica eletrônica para a controladora, não se concretizaram. A demanda no mercado russo é extremamente baixa, além disso, os fabricantes de placas contratadas, que somos, não são procurados - todo mundo precisa de dispositivos prontos, mas não há empresas que possam fabricar esses dispositivos a partir de pratos prontos. Mas este é um tópico para um artigo separado. Até agora, além de nossos principais pedidos, fabricamos apenas um lote de acelerômetros de 10 placas.

Conclusão

Frequentemente ouvimos: "Bem, você lançou sua fábrica microscópica, criou 30 empregos, para nossa economia é uma gota no balde". Em princípio, sim, do ponto de vista da economia russa, somos insignificantes. Mas nosso mérito está em outro lugar. Em nosso exemplo, mostramos que na Rússia é bem possível criar produção de alta tecnologia em nível europeu. Que o dinheiro não seja roubado e o lançamento não se arrastará por muitos anos. Que uma empresa russa possa trabalhar com alta qualidade, cumprindo todas as obrigações contratuais no prazo. Que a inscrição "Made in Russia" possa causar não um sorriso irônico, mas orgulho.

Como o silício foi oxidado ou como iniciar a produção de alta tecnologia na Rússia