Особо чистые вещества и материалы для различного функционального назначения, включая микроэлектронику и фотонику

1.

Особо чистые вещества и
материалы для различного
функционального назначения,
включая микроэлектронику и
фотонику
Голиней Андрей Иванович
Директор
АО «Гиредмет»
25 марта 2022

2.

Системные проблемы развития направления
Российский рынок особо чистых веществ и материалов характеризуется
доминированием импорта (> 90%). Общий объем потребления ~7,35 млрд.руб./год1.
Причины
Возможные пути решения
Проблемы
1.
Низкий спрос на
отечественные
материалы на
рынке РФ
1. Высокая доля импорта, растущая с
повышением уровня передела
2. Низкий объем производства ЭКБ и
РЭА в РФ, продукция массового
потребления практически отсутствует
3. Неконкурентное качество и стоимость
особо чистых материалов из-за
низкого объема производства
Стимулирование развития
отраслей – потребителей в РФ
Стимулирование потребителей
в РФ к переходу на
отечественные материалы
Поддержка экспортноориентированных производств
Малая доля
отечественных
предприятий на
глобальном рынке
1. Несоответствие уровню требований к
техническим характеристикам особо
чистых материалов (чистота, товарная
форма, характеристики)
2. Несопоставимые масштабы
производств с зарубежными
производителями
3. Устаревшее технологическое и
аналитическое оборудование,
утерянные компетенции в
промышленность, ВУЗах и РАН
4. Низкий трансфер технологий в
производство
Создание профильного
сообщества
Субсидирование создания
промышленной
инфраструктуры
Создание и восстановление
производств полного
технологического цикла
Поддержка экспортноориентированных производств
Среднегодовое значение за 2018-2020 гг согласно данным ФТС, Росстат, аналитика компании ФГУП «НТЦ «Химвест» – цитировано по
плану мероприятий по развитию малотоннажной химии в Российской Федерации на период до 2030 г.
2

3.

Соглашение в целях развития высокотехнологичной области
«Технологии новых материалов и веществ»
Соглашение о намерениях
между Правительством Российской Федерации и Госкорпорацией «Росатом»
в целях развития высокотехнологичной области «Технологии новых
материалов и веществ»*
ЦЕЛЬ
ИНСТРУМЕНТ
Разработка и реализация плана мероприятий –
«дорожной карты». Дорожная карта утверждена
Заместителем Председателя Правительства Российской
Федерации Борисовым Ю.И. (27.04.2020)
Достижение Российской Федерацией позиции
одного из глобальных лидеров в сегменте
технологий новых материалов и веществ
ПРОДУКТОВЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ
Полимерные
композиционные
материалы
Аддитивные
технологии
Редкие и
редкоземельные
металлы
+
Материалы на основе
углерода
Исходные химические
компоненты
Цифровая платформа
«Технологии и
материалы»
Особо чистые
вещества и материалы
Функциональные
материалы
Конструкционные
материалы
* - Подписано 10.07.2019 во исполнение во исполнение распоряжения Правительства Российской Федерации от 08.07.2019 № 1484-р
3

4.

Описание продуктового направления
Ключевые
отрасли
Разрабатываемые особо чистые вещества и
материалы1 (базовый/стратегический сценарии)
1
Микроэлектроника
СВЧ-электроника
Скандий металлический (вещества)
Галлий, индий 7-8N (вещества)
Мышьяк 6-7N (вещества)
Среднетемпературные термоэлектрики (материалы)
Технический кремний (вещества)
Номенклатура кремнийорганических веществ 5-6N (вещества)
Полупроводниковые нанотрубки (вещества)
Иридий для тиглей (материалы)
2
Силовая
электроника
Ядерно-легированный кремний 150 мм(кристаллы)
Нитридные соединения A3B5 (структуры)
Карбид кремния (структуры)
3
4
Фотоника
Оптика
Добыча, первичная
переработка полезных
ископаемых
Сырье
Концентрат
Силикат лютеция 75 мм (кристаллы)
Кадмий-ртуть-теллур (структуры)
Антимонид индия 100 мм (пластины)
Арсенид индия 100 мм (пластины)
Тетрахлорид германия high и superhigh (вещества)
Сурьма, кадмий 6N (вещества)
Диоксид теллура 6N (вещества)
Особо чистый германий 40 мм (кристаллы)
Бромид таллия (кристаллы)
Арсенид галлия с железом и хромом (структуры)
Галогенидные перовскиты (структуры)
Кадмий-ртуть-теллур с золотом (структуры)
Галогениды серебра и таллия (элементы)
Селенид и сульфид цинка (элементы)
Теллуридные стекла (элементы)
Шпинели (окна, элементы)
Направление «Особо чистые вещества и материалы
различного функционального назначения»
Особо
чистые
вещества
Особо чистые,
оптические и
полупроводниковые
материалы, структуры
Продуктовое предложение
1. Особо чистые вещества (99,999% и
более),
объемные,
дисперсные
материалы и тонкие пленки на их
основе, а также полупроводниковые
материалы, включая эпитаксиальные
слои и оптические элементы
2.
Технологические
и
вспомогательные материалы и тара,
используемые
в
процессах
производства особо чистых веществ и
материалов
3. Оборудование и оснастка для
получения, обработки, хранения и
транспортировки
особо
чистых
веществ и материалов
4.
Методология
в
области
стандартизации и сертификации особо
чистых веществ и материалов
1.
Перечень продуктов по состоянию на
23.03.2022 г.
Производство ЭКБ и РЭА (кристальное
производство, корпусирование и тд)
ЭКБ
Радиоэлектронная
аппаратура
4

5.

Центр компетенций «Особо чистые вещества и материалы
для различного функционального назначения, включая
микроэлектронику и фотонику» (текущее состояние)
Рабочая группа - Центр компетенций
Создана при экспертном совете по развитию электронной и
радиоэлектронной промышленности при Комитете ГД
Экспертные группы по направлениям:
полупроводниковые и диэлектрические материалы;
проводниковые и магнитные материалы;
технологические материалы (химические реагенты, газы, резисты и др.);
конструкционные материалы, включая композиты и керамику;
эпитаксиальные и пленочные структуры;
материалы для оптики и фотоники.
Экспертное сообщество
(всего более 50 человек из 30 организаций)
Промышленность
АО ЦНИТИ Техномаш
АО НПП Исток им. Шокина
АО НПП Пульсар
АО НПП Салют
АО Оптрон
АО НИИЭИ
АО ЦКБ РМ
АО ОКБ Астрон
АО РАСУ
АО ИФТП
АО ПК «ФИД-техника»
АО НИИТФА
АО НПК
Электровыпрямитель
АО Элма-Малахит
АО ОНПП Технология
АО НИИМЭ
ПАО Микрон
АО Германий
АО Эпиэл
ООО Мега CМ
АО Гиредмет
АО НИИП
АО НИИ МВ
ООО ТК Нефтепроминвест
АО Композит
ООО Кварцевые
технологии
ВУЗы
РХТУ
МИЭТ
МИТХТ (МИРЭА)
МИФИ
МИСиС
ТГТУ
ННГУ
ФОИВ
ФГУП МНИИРИП
ФГУП ЭЗАН
РАН
ИХВВ РАН
ИФП СО РАН
ИХС РАН
Председатель рабочей группы:
Беспалов Владимир Александрович
(ректор НИУ МИЭТ) доктор
технических наук, профессор
Сопредседатель рабочей группы:
Брыкин Арсений Валерьевич (АО
«ЦНИИ «Электроника») доктор
экономических наук
Ответственный секретарь рабочей
группы:
Мазилин Иван Владимирович (АО
«Наука и инновации») кандидат
технических наук
Президиум рабочей группы:
Представитель АО «ОПК»
Представитель АО «Гиредмет»
Представитель РХТУ им. Д.И.
Менделеева
Представитель ИХВВ РАН
Члены рабочей группы:
• Всего – 40 человек из 25
организаций
5

6.

Структура центра компетенций (целевое состояние)
Меморандум о сотрудничестве
в
области
материалов,
оборудования и САПР.
Учредители Ассоциации
Ассоциация «Консорциум
средств производства»
Ассоциация «Особо чистые
вещества и материалы»
Председатель
Присоединенные члены
Ассоциации
Административный
аппарат
Коллегиальный
орган управления
06.10.2021 в рамках круглого стола на форуме «Микроэлектроника-2021»
подчѐркнута необходимость создания профильной Ассоциации;
21.10.2021 проведено установочное заседание учредителей и членов
Ассоциации, разработан план действий по созданию Ассоциации.
6

7.

Первоочередные мероприятия и дальнейшие шаги
1
Сформировать Ассоциацию «Особо чистые вещества и
материалы» в форме НКО, вступить в Ассоциацию
«Консорциум средств производства»
2
В рамках взаимодействия с Минпромторгом России
разработать перечень мероприятий по материалам для
включения в проект Программы развития электронного
машиностроения, материалов и средств
автоматизированного проектирования (САПР) электроники,
лазеров и лазерной техники на период до 2030 года
Выполнить актуализацию дорожной карты продуктового
направления: дополнить новыми мероприятиями,
прошедшими экспертизу, уточнить целевые показатели,
дополнить план мероприятий
3
4
Разработать предложения по созданию распределенного
аналитического и сертификационного центра по особо
чистым веществам и материалам
7

8.

Паспорт продуктового направления
Разработан паспорт продуктового направления «Особо чистые вещества и материалы для
различного функционального назначения, включая микроэлектронику и фотонику» в двух
сценариях: стратегическом - реализация всех проектов, успешно прошедших экспертизу и
базовом – реализация только проектов с подтвержденным финансированием.
Паспорт разослан на рассмотрение и согласование членам исполнительного комитета
Госкорпорации «Росатом» по развитию в Российской Федерации высокотехнологичной области
«Технологии новых материалов и веществ» (исх. 1-1.27/28316 от 18.06.2021).
Статистика мероприятий
(базовый сценарий)
Статистика мероприятий
(стратегический сценарий)
Показатель
Значение
Показатель
Значение
Количество мероприятий «НИР и НИОКР с
созданием опытного производства»
25
Количество мероприятий «НИР и НИОКР с
созданием опытного производства»
45
Объем финансирования ФБ 21-24, млн. руб.
65,5
Объем финансирования ФБ 21-24, млн. руб.
6 510,6
Объем финансирования ВБ 21-24, млн. руб.
679,4
Объем финансирования ВБ 21-24, млн. руб.
1 792,5
Количество мероприятий «Создание
производств»
0
Количество мероприятий «Создание
производств»
4
Объем финансирования ФБ 21-24, млн. руб.
2 720,0
Объем финансирования ВБ 21-24, млн. руб.
8 569,7
8

9.

Перечень планируемых к разработке и внедрению
российских передовых технологий
(базовый/стратегический сценарии)
2022
1. Разработка
высокоэффективных
среднетемпературных
термоэлектрических
материалов для создания генератора с КПД не
менее 15%
2. Разработка технологии получения монокристаллов
антимонида индия диаметром 100 мм и
изготовление из них пластин качества «epi-ready»
3. Разработка технологии получения монокристаллов
арсенида индия диаметром 100 мм и изготовление
из них пластин качества «epi-ready»
2023
2024
1. Разработка технологии и организация производства слитков
ядерно-легированного монокристаллического кремния диаметром
до 150 мм
10. Разработка
технологии
модификации хромом и железом
пластин GaAs диаметром 150 и 200
мм
2. Разработка
технологии
и
организация
производства
гетероструктур с фоточувствительным эпитаксиальным слоем
кадмий-ртуть-теллур,
легированным
золотом,
для
высокотемпературных матричных фотоприемных устройств ИК
диапазона спектра
3. Технология и опытное производство новых оптических
материалов ИК-диапазона и оптических изделий (линз, волокна)
особо
4. Технология и опытное производство детекторных элементов на
базе полупроводниковых кристаллов бромида таллия
5. Разработка
технологии
получения
монокристаллических сцинтилляторов на основе
силиката лютеция
5. Разработка технологии производства высокочистого галлия для
синтеза материалов электроники и фотники нового поколения
4. Разработка технологии
чистого скандия
6. Разработка технологии
высокоэффективных
сцинтилляторов
производства
синтеза
компонентов
пластмассовых
6. Разработка технологии производства высокочистого индия для
синтеза материалов электроники и фотники нового поколения
7. Технология керамических изделий на основе алюмомагниевой и
алюмоцинковой шпинели для защитных экранов оптикоэлектронные приборов видимого, ближнего и среднего
инфракрасных диапазонов, а также терагерцового, СВЧ и
радиодиапазона
11. Разработка технологии получения,
выпуск
опытных
образцов
высокочистого диоксида теллура,
теллуритных стекол, активных и
пассивных волоконных световодов
для лазерной генерации и передачи
излучения в среднем ИК-диапазоне
12. Разработка
технологии
производства
эпитаксиальных
структур карбида кремния n- типа
проводимости диаметром до 150 мм
конкурентоспособных на мировом
рынке
13. Строительство
технического кремния
завода
8. Технология активных элементов из халькогенидов цинка –
селенида цинка ZnSe и сульфида цинка ZnS, легированных
ионами переходных элементов
9. Создание производства структур из арсенида галлия для
электронной компонентной базы функциональной и
сенсорной электроники двойного и гражданского назначения
9

10.

Перечень планируемых к разработке и внедрению
российских передовых технологий
(базовый/стратегический сценарии)
2025
2026
14. Разработка технологии получения мышьяка высокой чистоты марки 6N
сублимационными методами
24. Разработка технологии получения тетрахлорида германия качества
"Super high"
15. Разработка технологии получения сурьмы высокой чистоты марки 6N
дистилляционными и кристаллизационными методами
25. Разработка материалов нового поколения, получаемых методами
высокотемпературной гальванопластики
16. Тонкопленочные гетероструктуры на основе галогенидных перовскитов
для беспроводных сенсоров, устройств связи и слежения
26. Создание производства эпитаксиальных структур карбида
кремния n- типа проводимости диаметром до 150 мм
конкурентоспособных на мировом рынке
17. Материалы для ЭКБ СВЧ-техники и силовой электроники на основе
гетероэпитаксиальных структур нитридных соединений группы А3В5
18. Материалы
для
излучателей
и
фотоприемных
устройств
ультрафиолетового диапазона на основе гетероэпитаксиальных структур
нитридных соединений группы А3В5
Ключевые продукты
(базовый/стратегический сценарии)
19. Создание производства оптических линз на основе халькогенидных
стекол
- Вещества: галлий, индий, мышьяк, сурьма, кадмий, скандий,
кремнийорганические вещества чистотой 6 и 7N,
тетрахлорид германия, 2,6
диоксид теллура, иридий (для
тиглей), полупроводниковые нанотрубки, технический
кремний, пластмассовые сцинтилляторы
- Кристаллы: ядерно-легированный кремний 150 мм, силикат
лютеция 75 мм, особо чистый германий 40 мм, бромид
таллия
- Материалы:
среднетемпературные
термоэлектрики,
шпинели
- Пластины: антимонид индия 100 мм, арсенид индия 100 мм
- Структуры: кадмий-ртуть-теллур, нитридные структуры
A3B5,, карбид кремния, арсенид галлия с железом и хромом,
галогенидные перовскиты, кадмий-ртуть-теллур с золотом
- Оптические элементы: селенид и сульфид цинка,
теллуридные стекла, галогениды серебра и таллия
20. Гетероэпитаксиальные структуры HgCdTe большой площади для
изготовления матричных ИК-фотоприемных устройств, в том числе
третьего поколени
21. Разработка технологии получения монокристаллов особо чистого
германия диаметром более 40 мм для детекторов гамма-излучения
22. Разработка технологии получения кадмия и теллура высокой чистоты
марки 6N дистилляционными и кристаллизационными методами
23. Создание лабораторно-промышленного комплекса особо чистых
химических соединений, используемых при производстве
микроэлектроники
10

11.

Действующие источники финансирования
Федеральный бюджет
(НИР и ОКР, инфраструктура, поддержка сбыта)
# ПП2136, ПП109, ПП1252, ПП16491) (Минпромторг России2)),
ПП2183) (Минобрнауки России)
Институты развития
(НИОКР, коммерческие проекты)
Региональные бюджеты
# Российский научный
фонд, Российская
венчурная компания, Фонд
развития промышленности,
Программа ФНИ.
(развитие инфраструктуры)
Собственные средства
инициаторов проектов
Индустриальные
заказчики продукции
(коммерческие проекты)
(программы НИОКР, прямые
контракты на закупку продукции )
Инвестиционный ресурс Госкорпорации «Росатом»
(бизнес-проекты)
# АО «Наука и инновации» – интегратор по направлению
«Специальные материалы и технологии»
1. Субсидирование затрат участников на разработку и создание производств материалов для производства ЭКБ и РЭА;
2. Приведены открытые программы финансирования
3. Финансирование трансфера разработанных в ВУЗах технологий в промышленность
11

12.

Приглашение к сотрудничеству
1. Постоянный приѐм предприятий в состав учредителей или членов с целью участия
в работе Ассоциации (слайд 7);
2. Постоянный приѐм предложений предприятий по кандидатурам в состав
экспертных групп по направлениям (слайд 5).
3. Приѐм предложений предприятий по содержанию дорожной карты мероприятий* в
виде заполненной «Формы МЭР» по разработке и/или созданию производства
материалов, оборудования и технологий, соответствующих позиционированию
продуктового направления (слайд 4) – в срок до 30.09.2022;
*Основные требования к мероприятиям:
Соответствие позиционированию продуктового направления - особо чистые вещества
(99,99% и более), объемные и дисперсные материалы, эпитаксиальные слои и тонкие
пленки различного функционального назначения на их основе, а также оборудование и
технологии их получения, обработки и хранения;
Наличие заинтересованности конечного потребителя в создании (модернизации,
расширении) производства существующих или вновь разрабатываемых продуктов,
включая создание экспортно-ориентированных производств и импортозамещение;
Экономическая целесообразность или обеспечение технологического суверенитета в
стратегических отраслях.
Предложения могут быть направлены официальным письмом в адрес директора АО «Гиредмет» –
Голинея Андрея Ивановича.
Контактное лицо – руководитель направления Иван Владимирович Мазилин ([email protected])
12

13.

Спасибо за внимание!