eng
TS_pub
technospheramag
technospheramag
ТЕХНОСФЕРА_РИЦ
Компания "Икар-Импульс" специализируется на подготовке и оптимизации технологических решений для микроэлектроники, включая проектирование конфигурации оборудования, поставку, запуск и поддержку систем в гарантийный и послегарантийный период. Предлагаются решения для производства полупроводниковых приборов и интегральных схем, включая ВЧ- и СВЧ-транзисторы, приборов фотоники, в том числе светодиодов, MЭМС. Одной из первых в России компания активно продвигает технологии 3D-интеграции. Подход "Икар-Импульс" к модернизации российской микроэлектроники во многом отражает слоган, вынесенный в заголовок настоящей публикации. Генеральный директор компании, Михаил Константинович Кабанов, любезно согласился ответить на вопросы нашего журнала.
DOI: 10.22184/1993-8578.2017.73.3.6.13
DOI: 10.22184/1993-8578.2017.73.3.6.13
Михаил Константинович, вы много лет работаете в микроэлектронике, каково, на ваш взгляд, сегодняшнее состояние отрасли в России?
На этот, на первый взгляд достаточно простой вопрос, ответ не так очевиден. Конечно, мы не занимаемся планированием работы всей отрасли, но поделюсь своим "взглядом снизу".
К слову о моем опыте: я закончил МИСиС, факультет ПМП (полупроводниковые материалы и приборы) по кафедре, которую возглавлял Яков Андреевич Федотов, а нашими преподавателями были такие выдающиеся ученые и инженеры как, например, Сусанна Гукасовна Мадоян, Герман Александрович Кубецкий (лауреат Сталинской премии 1951 года). Я чрезвычайно благодарен им. Они были специалистами высочайшей квалификации, принимали участие в создании первого советского транзистора и во многом заложили основы отрасли.
Многому меня научила работа в НИИ "Пульсар" (п/я А-3562). Наверное, можно утверждать, что микроэлектроника началась именно оттуда. Затем была создана отрасль с могучими корпорациями в Зеленограде, Воронеже, Ленинграде. Помимо этого, было 2 ГУ Министерства электронной промышленности, объединявшее 32 мощнейших предприятия, например, киевский "Кристалл", новгородскую "Планету", рижскую "Альфу", предприятия в Саранске, Орле, Новосибирске, Ивано-Франковске, Херсоне, Томилино и т.д.
Если вы посмотрите на историю возникновения фирм, доминирующих сейчас на рынке микроэлектроники, то обнаружите, что многие из них либо были образованы в начале 1980-х годов, либо прошли в это время трансформацию, которая определяет их лидирующее положение в настоящее время. Например, компания DISCO (кстати, ее название не имеет ничего общего с музыкой или пластинками – это начальные буквы от Dai-Ichi Seitosho Co.), появившаяся в 1937 году и поначалу занимавшаяся абразивами, в 1975 году создала первую установку резки – DAD2H. Сегодня, занимаясь оборудованием только для трех операций – резки, шлифовки и полировки (Kiru, Kezuru, Migaku) – практически только для микроэлектроники, DISCO превратилась в международную корпорацию с объемом годовых продаж около миллиарда долларов.
Другой пример – компания HANMI Semiconductor, которую в 1980 году основал бывший инженер компании Motorola, Квак Нхо-Квон (рис.1). В марте текущего года компания объявила об открытии новой чистой комнаты (рис.2 и 3), где одновременно можно собирать до 100 единиц оборудования (полная мощность компании – 150 единиц), и о разработке нового, шестого поколения установок Vision and Placement (рис.4), которых с 1998 года выпущено около 2 000 единиц. Хорошо, конечно, иметь рядом с собой такого гиганта, как Samsung, но секрет успеха далеко не только в этом. И, подобные примеры можно продолжать.
Все знают, что происходило в Советском Союзе в восьмидесятые годы. Хотя в то время у российских предприятий было достаточно много технологических заделов, чтобы со временем найти свои ниши в мировом разделении труда, логика истории не позволила сделать этого.
Сейчас, в определенном смысле, российская микроэлектроника возвращает утраченные позиции – происходит модернизация оборудования, обновление предприятий и появляются молодые, способные и уже искушенные инженеры. Однако надо иметь ввиду, что создание школы специалистов, инфраструктуры предприятий в условиях чрезвычайно быстрого развития технологий микроэлектроники – дело совсем не простое, которое требует особого внимания и, главное, терпения. Кроме того, нынешние инвестиции в микроэлектронику – это уже не те сотни тысяч рублей, которые тратили на НИОКР в Советском Союзе, а миллиарды долларов, причем в результате требуется протиснуться на переполненный рынок, на котором яблоку негде упасть и где нас никто не ждет, то есть риски очень высоки. Однако, опыт тех же Тайваня, Кореи и других говорит, что дело это не безнадежное.
Мы регулярно проводим недалеко от Мюнхена технологические семинары, на которых знакомим с новинками и тенденциями развития технологии. Эти семинары посещают специалисты не только из России, но и из других, главным образом, бывших социалистических стран. Так вот, мы обнаружили, что собственных, национальных производств микроэлектроники там уже практически не осталось: все производители с хорошими школами, например TESLA и далее по списку, теперь принадлежат крупным корпорациям Кореи, США, Японии и т.д. Отечественной микроэлектронике в этом смысле повезло – она все еще российская.
С моей точки зрения, структура отрасли постепенно восстанавливается, а состояние отдельных предприятий в большей степени зависит от опыта и умения руководителей: есть примеры исключительно эффективно развивающихся компаний, правда их не так много.
Какие технологии наиболее актуальны для России?
Когда я работал в НИИ "Пульсар", то там делали все: было подразделение, готовившее материалы (кремниевые пластины и т.д.), были разработчики процессов (окисление, осаждение, эпитаксия и т.д.), разработчики полупроводниковых приборов, измерительной аппаратуры и т.д. Более того, эта структура в большей или меньшей степени повторялась в отделах НИИ. Подобным же образом были организованы и другие предприятия отрасли. В НИИ "Пульсар", объединявшем завод и институт, работало около 6 тыс. человек.
Уже упомянутая мной японская компания DISCO насчитывает около 4 тыс. человек, но специализируется всего на трех технологических операциях: резке, шлифовке, полировке. Обратившись в DISCO, заказчик получает законченное решение, включающее технологию, оборудование, расходные материалы, техническую поддержку. Этот пример показывает, как изменилась отрасль, ее структура, и насколько важна специализация отдельных ее участников.
Но важна не только структура отрасли. Не менее значимы структура предприятия и методы управления им. Необходимо иметь четкий долгосрочный план развития. Еще один важный вопрос – определение акцентов и способов развития. Экономическая целесообразность того или иного решения должна определяться перспективой его реализации, а не степенью затратности.
В идеале развивать нужно все! С практической точки зрения, я, безусловно, сделал бы акцент на технологиях 3D-сборки – 3D TSV и FO WLP (которые часто объединяются термином Advanced Packaging), прежде всего, потому что они позволяют двигаться вперед, создавать системы в корпусе (SiP), не теряя времени на частные разработки отдельных компонентов. Сейчас изготовитель микроэлектронного оборудования, если он хочет уменьшить размеры, вес, улучшить параметры системы, должен вести долгие переговоры с изготовителем элементной базы. Овладев 3D в том или ином виде, системщик может самостоятельно "набирать" системы, используя чипы самых разнообразных производителей. Помимо технической стороны дела, это еще и мощный экономический фактор развития.
Какие решения предлагает компания "Икар-Импульс" российским предприятиям микроэлектроники?
Нашими многолетними партнерами являются японская компания DISCO, а точнее – ее европейский филиал DHE (DISCO Hi Tec Europe GmbH), расположенный в Мюнхене, корейская компания HANMI Semiconductor (Итчеон) и компания SPTS (Ньюпорт, Великобритания).
Расскажу несколько более подробно о DISCO. Все производство компании сосредоточено в Японии, но сеть филиалов позволяет координировать работу на всех континентах. В нашем случае сотрудничество ведется с DHE, в компетенцию которой входят продажа и поддержка продукции DISCO в Европе. DHE обладает собственным штатом инженеров-наладчиков и инженеров-технологов, которые, помимо работы на территории заказчика, имеют возможность практиковаться и выполнять заказы в собственной чистой комнате DHE. В настоящее время этими услугами пользуются более 500 заказчиков со всего мира, а в месяц обрабатывается около 10 тыс. пластин, от штучных заказов по индивидуальному заданию до серийной продукции.
Учитывая уникальный характер оборудования компании и частые землетрясения в Японии, по просьбе заказчиков DISCO поддерживает значительные запасы продукции и продублировала все производство в новых многоэтажных корпусах со специальной защитой от землетрясений.
DISCO отличает исключительная нацеленность на запросы заказчика. Внимание уделяется каждому, даже очень маленькому клиенту. Логика проста: обеспечивая заказчика уникальным технологическим решением, DISCO тем самым позволяет ему получить преимущества перед конкурентами. Как результат, он захватывает все больший и больший сегмент рынка.
Есть много примеров успешности подобного сотрудничества. Например, одна из компаний (теперь достаточно известная) в самом начале своего пути внедрила разработанную DISCO специально для нее технологию DBG (Dicing Before Grinding) и, как следствие, стала одним из мировых лидеров в своей области. Теперь парк ее оборудования включает 25 DBG-линий и более 350 полностью автоматических установок резки. К слову, в России в настоящее время установлено лишь несколько единиц полностью автоматического оборудования для резки и только одна полная DBG-линия.
Еще один любопытный факт: производственный план DISCO на 2017 год уже практически полностью загружен двумя выросшими "стартапами".
Мы хотели бы обратить внимание российских предприятий на целый ряд решений DISCO. Например, на технологию TAIKO (в переводе с японского – барабан). Если вы когда-нибудь держали кремниевую пластину толщиной 50 мкм, то знаете, что она изгибается, как лист бумаги. Сущность технологии TAIKO заключается в том, что кремниевая пластина специальной фрезой утоняется только в центре, а по краям остается "нетронутая" кромка (3 мм) исходной толщины. Это обеспечивает жесткость пластины после утонения, даже если ее толщина составляет всего 18–20 мкм при диаметре 300 мм, и позволяет перемещать ее и выполнять последующие операции (включая операции с нагревом, например, осаждения металлов) без дополнительных временных носителей. В России уже работает одна машина с технологией TAIKO, в то время как в мире их эксплуатируется около сотни.
Также хотелось бы порекомендовать следующие решения:
• полную линию утонения и резки, которая в массовом производстве позволяет утонять пластины до 20 мкм, что может быть использовано, например, при создании многоуровневой памяти и в технологии 3D TSV;
• лазерные технологии Stealth и Ablation, которые применяются как для сквозной резки, так и для создания канавок (tranches) в различных материалах (кремний, арсенид галлия, сапфир, карбид кремния). Думаю, многих заинтересует и технология KABRA для лазерного нарезания пластин SiC, которая является производительным и низкозатратным методом.
Большой интерес может вызвать и новый метод CondoX, позволяющий утонять пластины с бампами практически любой высоты и плотности.
Рассказывать о технологиях HANMI в короткой статье довольно сложно. Посмотрите лучше на рис.5, и многое станет ясно. На возможностях SPTS по той же причине останавливаться не буду – им посвящена статья в предыдущем номере журнала (НАНОИНДУСТРИЯ. 2017. № 2 (72). С. 16–18).
В чем преимущества сотрудничества с "Икар-Импульс"?
Мы очень часто получаем повторные заказы, то есть после того, как оборудование поставлено, запущено и эксплуатируется некоторое время, и у заказчика возникает потребность в расширении или совершенствовании производства, он вновь обращается к нам. Значит, работать с нами – удобно и выгодно. А о конкретных преимуществах сотрудничества с нашей компанией, наверное, лучше расскажут заказчики.
Какие реализованные в России проекты можно отметить?
Нам удалось на целом ряде российских предприятий внедрить уникальное оборудование для таких процессов как DBG-утонение, резка Stealth-лазером, TAIKO-утонение, утонение и резка GBD, низкотемпературные плазмохимические процессы нанесения SiO2 / Si3N4 (PECVD), DRIE-травление, PVD-нанесение металлов и др.
Каковы планы развития компании?
Мы наметили довольно существенные качественные изменения, но говорить о них пока рано. Давайте подождем до лета. А осенью мы пригласим всех на семинар, где будет возможность обсудить эти планы детально. Кстати, как правило, сроки нашего семинара совпадают с началом праздника Octoberfest в Мюнхене. Надеюсь, что смогу обсудить все вопросы также и в персональной беседе.
На этот, на первый взгляд достаточно простой вопрос, ответ не так очевиден. Конечно, мы не занимаемся планированием работы всей отрасли, но поделюсь своим "взглядом снизу".
К слову о моем опыте: я закончил МИСиС, факультет ПМП (полупроводниковые материалы и приборы) по кафедре, которую возглавлял Яков Андреевич Федотов, а нашими преподавателями были такие выдающиеся ученые и инженеры как, например, Сусанна Гукасовна Мадоян, Герман Александрович Кубецкий (лауреат Сталинской премии 1951 года). Я чрезвычайно благодарен им. Они были специалистами высочайшей квалификации, принимали участие в создании первого советского транзистора и во многом заложили основы отрасли.
Многому меня научила работа в НИИ "Пульсар" (п/я А-3562). Наверное, можно утверждать, что микроэлектроника началась именно оттуда. Затем была создана отрасль с могучими корпорациями в Зеленограде, Воронеже, Ленинграде. Помимо этого, было 2 ГУ Министерства электронной промышленности, объединявшее 32 мощнейших предприятия, например, киевский "Кристалл", новгородскую "Планету", рижскую "Альфу", предприятия в Саранске, Орле, Новосибирске, Ивано-Франковске, Херсоне, Томилино и т.д.
Если вы посмотрите на историю возникновения фирм, доминирующих сейчас на рынке микроэлектроники, то обнаружите, что многие из них либо были образованы в начале 1980-х годов, либо прошли в это время трансформацию, которая определяет их лидирующее положение в настоящее время. Например, компания DISCO (кстати, ее название не имеет ничего общего с музыкой или пластинками – это начальные буквы от Dai-Ichi Seitosho Co.), появившаяся в 1937 году и поначалу занимавшаяся абразивами, в 1975 году создала первую установку резки – DAD2H. Сегодня, занимаясь оборудованием только для трех операций – резки, шлифовки и полировки (Kiru, Kezuru, Migaku) – практически только для микроэлектроники, DISCO превратилась в международную корпорацию с объемом годовых продаж около миллиарда долларов.
Другой пример – компания HANMI Semiconductor, которую в 1980 году основал бывший инженер компании Motorola, Квак Нхо-Квон (рис.1). В марте текущего года компания объявила об открытии новой чистой комнаты (рис.2 и 3), где одновременно можно собирать до 100 единиц оборудования (полная мощность компании – 150 единиц), и о разработке нового, шестого поколения установок Vision and Placement (рис.4), которых с 1998 года выпущено около 2 000 единиц. Хорошо, конечно, иметь рядом с собой такого гиганта, как Samsung, но секрет успеха далеко не только в этом. И, подобные примеры можно продолжать.
Все знают, что происходило в Советском Союзе в восьмидесятые годы. Хотя в то время у российских предприятий было достаточно много технологических заделов, чтобы со временем найти свои ниши в мировом разделении труда, логика истории не позволила сделать этого.
Сейчас, в определенном смысле, российская микроэлектроника возвращает утраченные позиции – происходит модернизация оборудования, обновление предприятий и появляются молодые, способные и уже искушенные инженеры. Однако надо иметь ввиду, что создание школы специалистов, инфраструктуры предприятий в условиях чрезвычайно быстрого развития технологий микроэлектроники – дело совсем не простое, которое требует особого внимания и, главное, терпения. Кроме того, нынешние инвестиции в микроэлектронику – это уже не те сотни тысяч рублей, которые тратили на НИОКР в Советском Союзе, а миллиарды долларов, причем в результате требуется протиснуться на переполненный рынок, на котором яблоку негде упасть и где нас никто не ждет, то есть риски очень высоки. Однако, опыт тех же Тайваня, Кореи и других говорит, что дело это не безнадежное.
Мы регулярно проводим недалеко от Мюнхена технологические семинары, на которых знакомим с новинками и тенденциями развития технологии. Эти семинары посещают специалисты не только из России, но и из других, главным образом, бывших социалистических стран. Так вот, мы обнаружили, что собственных, национальных производств микроэлектроники там уже практически не осталось: все производители с хорошими школами, например TESLA и далее по списку, теперь принадлежат крупным корпорациям Кореи, США, Японии и т.д. Отечественной микроэлектронике в этом смысле повезло – она все еще российская.
С моей точки зрения, структура отрасли постепенно восстанавливается, а состояние отдельных предприятий в большей степени зависит от опыта и умения руководителей: есть примеры исключительно эффективно развивающихся компаний, правда их не так много.
Какие технологии наиболее актуальны для России?
Когда я работал в НИИ "Пульсар", то там делали все: было подразделение, готовившее материалы (кремниевые пластины и т.д.), были разработчики процессов (окисление, осаждение, эпитаксия и т.д.), разработчики полупроводниковых приборов, измерительной аппаратуры и т.д. Более того, эта структура в большей или меньшей степени повторялась в отделах НИИ. Подобным же образом были организованы и другие предприятия отрасли. В НИИ "Пульсар", объединявшем завод и институт, работало около 6 тыс. человек.
Уже упомянутая мной японская компания DISCO насчитывает около 4 тыс. человек, но специализируется всего на трех технологических операциях: резке, шлифовке, полировке. Обратившись в DISCO, заказчик получает законченное решение, включающее технологию, оборудование, расходные материалы, техническую поддержку. Этот пример показывает, как изменилась отрасль, ее структура, и насколько важна специализация отдельных ее участников.
Но важна не только структура отрасли. Не менее значимы структура предприятия и методы управления им. Необходимо иметь четкий долгосрочный план развития. Еще один важный вопрос – определение акцентов и способов развития. Экономическая целесообразность того или иного решения должна определяться перспективой его реализации, а не степенью затратности.
В идеале развивать нужно все! С практической точки зрения, я, безусловно, сделал бы акцент на технологиях 3D-сборки – 3D TSV и FO WLP (которые часто объединяются термином Advanced Packaging), прежде всего, потому что они позволяют двигаться вперед, создавать системы в корпусе (SiP), не теряя времени на частные разработки отдельных компонентов. Сейчас изготовитель микроэлектронного оборудования, если он хочет уменьшить размеры, вес, улучшить параметры системы, должен вести долгие переговоры с изготовителем элементной базы. Овладев 3D в том или ином виде, системщик может самостоятельно "набирать" системы, используя чипы самых разнообразных производителей. Помимо технической стороны дела, это еще и мощный экономический фактор развития.
Какие решения предлагает компания "Икар-Импульс" российским предприятиям микроэлектроники?
Нашими многолетними партнерами являются японская компания DISCO, а точнее – ее европейский филиал DHE (DISCO Hi Tec Europe GmbH), расположенный в Мюнхене, корейская компания HANMI Semiconductor (Итчеон) и компания SPTS (Ньюпорт, Великобритания).
Расскажу несколько более подробно о DISCO. Все производство компании сосредоточено в Японии, но сеть филиалов позволяет координировать работу на всех континентах. В нашем случае сотрудничество ведется с DHE, в компетенцию которой входят продажа и поддержка продукции DISCO в Европе. DHE обладает собственным штатом инженеров-наладчиков и инженеров-технологов, которые, помимо работы на территории заказчика, имеют возможность практиковаться и выполнять заказы в собственной чистой комнате DHE. В настоящее время этими услугами пользуются более 500 заказчиков со всего мира, а в месяц обрабатывается около 10 тыс. пластин, от штучных заказов по индивидуальному заданию до серийной продукции.
Учитывая уникальный характер оборудования компании и частые землетрясения в Японии, по просьбе заказчиков DISCO поддерживает значительные запасы продукции и продублировала все производство в новых многоэтажных корпусах со специальной защитой от землетрясений.
DISCO отличает исключительная нацеленность на запросы заказчика. Внимание уделяется каждому, даже очень маленькому клиенту. Логика проста: обеспечивая заказчика уникальным технологическим решением, DISCO тем самым позволяет ему получить преимущества перед конкурентами. Как результат, он захватывает все больший и больший сегмент рынка.
Есть много примеров успешности подобного сотрудничества. Например, одна из компаний (теперь достаточно известная) в самом начале своего пути внедрила разработанную DISCO специально для нее технологию DBG (Dicing Before Grinding) и, как следствие, стала одним из мировых лидеров в своей области. Теперь парк ее оборудования включает 25 DBG-линий и более 350 полностью автоматических установок резки. К слову, в России в настоящее время установлено лишь несколько единиц полностью автоматического оборудования для резки и только одна полная DBG-линия.
Еще один любопытный факт: производственный план DISCO на 2017 год уже практически полностью загружен двумя выросшими "стартапами".
Мы хотели бы обратить внимание российских предприятий на целый ряд решений DISCO. Например, на технологию TAIKO (в переводе с японского – барабан). Если вы когда-нибудь держали кремниевую пластину толщиной 50 мкм, то знаете, что она изгибается, как лист бумаги. Сущность технологии TAIKO заключается в том, что кремниевая пластина специальной фрезой утоняется только в центре, а по краям остается "нетронутая" кромка (3 мм) исходной толщины. Это обеспечивает жесткость пластины после утонения, даже если ее толщина составляет всего 18–20 мкм при диаметре 300 мм, и позволяет перемещать ее и выполнять последующие операции (включая операции с нагревом, например, осаждения металлов) без дополнительных временных носителей. В России уже работает одна машина с технологией TAIKO, в то время как в мире их эксплуатируется около сотни.
Также хотелось бы порекомендовать следующие решения:
• полную линию утонения и резки, которая в массовом производстве позволяет утонять пластины до 20 мкм, что может быть использовано, например, при создании многоуровневой памяти и в технологии 3D TSV;
• лазерные технологии Stealth и Ablation, которые применяются как для сквозной резки, так и для создания канавок (tranches) в различных материалах (кремний, арсенид галлия, сапфир, карбид кремния). Думаю, многих заинтересует и технология KABRA для лазерного нарезания пластин SiC, которая является производительным и низкозатратным методом.
Большой интерес может вызвать и новый метод CondoX, позволяющий утонять пластины с бампами практически любой высоты и плотности.
Рассказывать о технологиях HANMI в короткой статье довольно сложно. Посмотрите лучше на рис.5, и многое станет ясно. На возможностях SPTS по той же причине останавливаться не буду – им посвящена статья в предыдущем номере журнала (НАНОИНДУСТРИЯ. 2017. № 2 (72). С. 16–18).
В чем преимущества сотрудничества с "Икар-Импульс"?
Мы очень часто получаем повторные заказы, то есть после того, как оборудование поставлено, запущено и эксплуатируется некоторое время, и у заказчика возникает потребность в расширении или совершенствовании производства, он вновь обращается к нам. Значит, работать с нами – удобно и выгодно. А о конкретных преимуществах сотрудничества с нашей компанией, наверное, лучше расскажут заказчики.
Какие реализованные в России проекты можно отметить?
Нам удалось на целом ряде российских предприятий внедрить уникальное оборудование для таких процессов как DBG-утонение, резка Stealth-лазером, TAIKO-утонение, утонение и резка GBD, низкотемпературные плазмохимические процессы нанесения SiO2 / Si3N4 (PECVD), DRIE-травление, PVD-нанесение металлов и др.
Каковы планы развития компании?
Мы наметили довольно существенные качественные изменения, но говорить о них пока рано. Давайте подождем до лета. А осенью мы пригласим всех на семинар, где будет возможность обсудить эти планы детально. Кстати, как правило, сроки нашего семинара совпадают с началом праздника Octoberfest в Мюнхене. Надеюсь, что смогу обсудить все вопросы также и в персональной беседе.
Отзывы читателей
