Разработана первая в России технология производства монокристаллов карбида кремния

28


Впервые российским предприятием ОАО «Светлана» (входит в холдинг «Росэлектроника» госкорпорации «Ростех») разработана промышленная технология производства монокристаллов и полуизолирующих подложек карбида кремния для создания сверхвысокочастотной электронной компонентной базы. Качество подложек не уступает лучшим зарубежным аналогам.

Данные подложки могут быть использованы в том числе для создания пленок графена, которые считаются наиболее перспективным материалом в качестве основы компонентной базы будущей микроэлектроники и возможной заменой кремния в интегральных микросхемах. Сравнение параметров разработанных подложек с параметрами американских аналогов показывает, что продукция ОАО «Светлана» находится на уровне, например, американского аналога Grade M (для военных применений), и существенно превышает параметры Grade R&D (для исследовательских целей).

Объем финансирования разработок составил 285 млн. рублей, в том числе 190 млн. руб. — за счет федерального бюджета, 95 млн. руб. — из собственных средств.

«Для успешного развития отечественной технологии производства карбида необходима поддержка и взаимодействие потенциальных потребителей и партнеров. Развитие производства подложек карбида кремния станет весомым вкладом холдинга в обеспечение технологической и стратегической независимости России», — отметил заместитель генерального директора ОАО «Росэлектроника» Арсений Брыкин.

В настоящее время ОАО «Светлана» готово начать поставки подложек полуизолирующих карбида кремния политипа 6Н диаметром 3 дюйма для российских потребителей, при этом цены подложек существенно ниже, чем у других производителей. Основными потребителями разработанных подложек будут предприятия и организации-производители гетероструктур: ЗАО «Светлана-Рост», ЗАО «Элма-Малахит», ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН, Сибирское отделение РАН и др.

Для справки:

Кремний является основным материалом твёрдотельной электроники. Это базовый материал микроэлектроники, который потребляет 80% полупроводникового кремния. Кремний составляет 70% от всех потребляемых микроэлектроникой материалов. Тем не менее, заметную долю в общем объёме выпуска полупроводниковых изделий составляет кремниевые дискретные приборы — это выпрямительные, импульсные, СВЧ диоды, биполярные, полевые транзисторы.

Монокристаллический кремний является основным материалом и для изготовления приборов силовой электроники — это мощные диоды, тиристоры, транзисторы, интегральные схемы. Они применяются при передаче электроэнергии на большие расстояния, в энергоёмких производствах, например, в металлургическом и химическом, в системах электропитания.

Кремний широко применяется для производства фоточувствительных приборов, фотодиодов и фототранзисторов, разнообразных сенсорных устройств, прецизионных микромеханических систем. Важную роль кремний играет в быстроразвивающейся солнечной энергетике. Более 90% всех солнечных элементов изготавливаются из кристаллического кремния. Перспективным направлением является кремниевая оптоэлектроника. Здесь, прежде всего, следует отметить светоизлучающие приборы и фотодетекторы, интегрирование в кремниевую технологию.

Лишь несколько стран в мире обладают замкнутым технологическим циклом получения поликристаллического кремния (Япония, США, Германия).

По материалам:
http://i-korotchenko.livejournal.com/940057.html
http://5fan.ru/wievjob.php?id=29767
Наши новостные каналы

Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.

28 комментариев
Информация
Уважаемый читатель, чтобы оставлять комментарии к публикации, необходимо авторизоваться.
  1. Evgen4ik
    +10
    29 сентября 2014
    России необходимо совершить за очень короткий промежуток времени рывок в технологиях. По нашему, по-простому - спи*дить их за границей. Вон новость появилась, что бериллий будет производить скоро. Так что все идет по плану!!!
    1. +5
      29 сентября 2014
      Половина дела сделана, теперь надо это всё внедрить в широкое производство.
      1. +4
        29 сентября 2014
        У нас всегда было много чего разработано, А потом это "много чего" с успехом производилось на Западе, а сейчас и по всему миру. Сколько можно и дальше разбазаривать по всему миру свой интеллектуальный потенциал.
      2. +1
        29 сентября 2014
        Сам выращивал 5 лет монокристалы крёмния для солнечной энергетики. Скажу что поставить на промышленный уровень производство нелегкая задача(мы одно ПО 3года пилили). Удачи ребятам.
    2. Комментарий был удален.
    3. +1
      29 сентября 2014
      Цитата: Evgen4ik
      По нашему, по-простому - спи*дить их за границей...


      what

      Изобретение относится к области химической технологии получения поликристаллического кремния. Сущность изобретения заключается в способе получения поликристаллического кремния по замкнутому технологическому циклу, включающем водородное восстановление трихлорсилана, разделение и очистку компонентов газовой смеси (SiHCl3, SiCl4, H2,HCl), выходящей из реактора, повторное использование их для получения поликристаллического кремния и синтеза трихлорсилана, при этом газовую смесь продуктов реакций водородного восстановления трехлорсилана охлаждают до 0-40oC, фильтруют от механических примесей, конденсируют при температуре жидкого азота с отделением рециклируемого водорода, сублимируют хлористый водород при минус 85oC, испаряют и разделяют хлорсиланы с последующей подачей трихлороилана в аппарат водородного восстановления, а тетрахлорид кремния вместе с хлористым водородом направляют в аппарат синтеза трихлорсилана при использовании технического кремния. Согласно изобретению обеспечивается замкнутость цикла, повышается качество целевого продукта.

      Номер патента: 2122971
      Класс(ы) патента: C01B33/03, C01B33/107
      Номер заявки: 97120627/25
      Дата подачи заявки: 17.11.1997
      Дата публикации: 10.12.1998
      Заявитель(и): Закрытое акционерное общество "Эллина-НТ"
      Автор(ы): Прохоров А.М.; Петров Г.Н.; Жирков М.С.; Фадеев Л.Л.
      Патентообладатель(и): Закрытое акционерное общество "Эллина-НТ"
      1. 0
        29 сентября 2014
        Цитата: А Нас Рать
        Номер патента: 2122971
        Класс(ы) патента: C01B33/03, C01B33/107
        Номер заявки: 97120627/25
        Дата подачи заявки: 17.11.1997
        Дата публикации: 10.12.1998
        Заявитель(и): Закрытое акционерное общество "Эллина-НТ"
        Автор(ы): Прохоров А.М.; Петров Г.Н.; Жирков М.С.; Фадеев Л.Л.
        Патентообладатель(и): Закрытое акционерное общество "Эллина-НТ"


        Это конечно круто!!! + и вам и авторам патента!!! hi
        Вот только бы хотелось узнать его судьбу(реализацию в пром производстве) вообще и на территории нашей Родины в частности???
        1. 0
          29 сентября 2014
          Цитата: demon1978
          Вот только бы хотелось узнать его судьбу(реализацию в пром производстве) вообще и на территории нашей Родины в частности???


          Погуглил, патент ушел к буржуинам. feel

  2. +9
    29 сентября 2014
    Это отличная новость. Это база для энергосберегающих светильников, так называемая LED-технология.
    А те, кто с этим связан, знают, насколько это важно и перспективно. Там еще и высокотемпературные транзисторы и т.п.
  3. +2
    29 сентября 2014
    Да, это хорошо и важно! А когда войдет в производство?
    1. 0
      29 сентября 2014
      Ну написано же, что "может начать поставки". Будут заказы, будут поставки.
  4. +1
    29 сентября 2014
    Цитата: Evgen4ik
    России необходимо совершить за очень короткий промежуток времени рывок в технологиях. По нашему, по-простому - спи*дить их за границей. Вон новость появилась, что бериллий будет производить скоро. Так что все идет по плану!!!

    мне кажется что все эти разработки давно лежат на полках КБ и ждут своего времени, просто сей час их начали доставать
  5. +3
    29 сентября 2014
    Молодцы ребята!!!Давно пора включать мозги.Спасибо санкциям,и тем идиотам что их наложили))
  6. Бомбардир
    +9
    29 сентября 2014
    Кто знает, как соотносится в статье, текст с фото? на фото нет ни одного прибора произведенного в России (что вскрывает проблему нашей научной и промышленной отсталости(где НПО?), ещё сильнее.)
    Надеюсь производственный процесс не заставит долго ждать... и военные получать нужные приборы, а за ними подтянутся и гражданские. И абстрагируясь от данной темы можно сказать, что в гражданской области- поле не паханное, скажем в медицине сколько можно сделать приборов - аналогов закупаемых за границей (а это ведь высокотехнологичные рабочие места).
    1. +2
      29 сентября 2014
      Цитата: Бомбардир
      Кто знает, как соотносится в статье, текст с фото? на фото нет ни одного прибора произведенного в России (что вскрывает проблему нашей научной и промышленной отсталости(где НПО?), ещё сильнее.)


      100%% станочки-то все буржуйские,и тому подтверждение:Лишь несколько стран в мире обладают замкнутым технологическим циклом получения поликристаллического кремния (Япония, США, Германия).

      Но всё равно радует-хоть какая-то движуха наметилась
    2. +1
      29 сентября 2014
      Цитата: Бомбардир
      Кто знает, как соотносится в статье, текст с фото? на фото нет ни одного прибора произведенного в России...


      Ну технически, процесс можно проводить и на зарубежном оборудовнии... request



      1. 0
        29 сентября 2014
        Цитата: А Нас Рать
        Ну технически, процесс можно проводить и на зарубежном оборудовнии...


        Конечно можно!!!! fellow Правда только до тех пор,пока загорелый дядя из белого дурдома не запретит поставку оборудования и комплектующих,как "двойного назначения"(если уже не запретил???!!! bully )
        1. +1
          29 сентября 2014
          Цитата: demon1978
          Цитата: А Нас Рать
          Ну технически, процесс можно проводить и на зарубежном оборудовнии...


          Конечно можно!!!! fellow Правда только до тех пор,пока загорелый дядя из белого дурдома не запретит поставку оборудования и комплектующих,как "двойного назначения"(если уже не запретил???!!! bully )


          Я же сказал - технически, а не политически. hi
        2. 0
          30 сентября 2014
          Цитата: demon1978
          Цитата: А Нас Рать
          Ну технически, процесс можно проводить и на зарубежном оборудовнии...


          Конечно можно!!!! fellow Правда только до тех пор,пока загорелый дядя из белого дурдома не запретит поставку оборудования и комплектующих,как "двойного назначения"(если уже не запретил???!!! bully )

          Тут Вы правы, но если наши на это пошли, значит выбор был и правда не велик.
          Кстати, дядя из белого дома уже отметился. По ссылке можете не ходить, в 2-х словах скажу: в российской компании увидели конкурентов и решили мочить.
          Российский разработчик и производитель суперкомпьютеров компания «Т-Платформы», осуществлявшая успешную экспансию на мировом рынке, попала в американский черный список. Теперь ее бизнес под угрозой

          Бюро промышленности и безопасности (БПБ), подведомственное министерству торговли США, 8 марта объявило о включении российской компании «Т-Платформы» и двух ее филиалов в Германии и на Тайване в «Список организаций и лиц, действующих вопреки национальной безопасности и внешнеполитическим интересам США».

          В решении БПБ отмечается: «Бюро имеет основания полагать, что компания “Т-Платформы” экспортировала товары двойного назначения без необходимой лицензии и что деятельность компании связана с разработкой компьютерных систем для военных целей и с производством компьютеров для ядерных исследований».

          Включение в черный список означает, что для компании устанавливается «презумпция запрета» на получение лицензий на экспорт, реэкспорт и трансфер любых товаров и изделий, изготавливаемых в США или по американским технологиям в других странах мира.
          http://expert.ru/expert/2013/13/russkomu-hajteku-ukazali-na-mesto/

          Сейчас все санкции с "Т-Платформы" вроде как сняты, но почти год простоя бизнесу явно не пошел на пользу, учитывая, что у них на тот момент было несколько проектов в Европе.
    3. 0
      30 сентября 2014
      Цитата: Бомбардир
      Кто знает, как соотносится в статье, текст с фото?

      Фотка из блога И. Коротченко, вроде прямо со "Светланы".
      Цитата: Бомбардир
      на фото нет ни одного прибора произведенного в России (что вскрывает проблему нашей научной и промышленной отсталости(где НПО?), ещё сильнее.)

      Да, Вы правы, станки действительно импортные. recourse
      В статье и так хватает "заумных" слов, поэтому кое-что я в неё не включил, а именно:
      В 2013 году предприятие завершило разработку базовой технологии роста монокристаллов полуизолирующего карбида кремния путем сублимации. Она основана на испарении источника поликристаллического SiC и осаждения его компонент на монокристаллическую затравку SiC, находящуюся в более холодном месте реактора (метод «ЛЭТИ»). Рост происходит в атмосфере инертного газа. Техническая реализация двух ростовых установок с индукционным нагревом осуществлена в ЗАО «Светлана-Электронприбор» совместно с технологическим партнером – ООО «ГК «Нитридные кристаллы». В результате их освоения и проведения комплекса технологических работ, включающих разработку процесса синтеза чистого источника SiC из порошков Si и С, на предприятии начато производство карбида кремния политипа 6Н диаметром три дюйма. Выращиваются монокристаллы полуизолирующего SiC двух типов: легированные ванадием и без дополнительного легирования. Выращенные монокристаллы обрабатываются на технологической линейке, состоящей из самого современного импортного оборудования. Для резки монокристаллов на пластины используется станок многопроволочной резки японской фирмы Takatori модели MWS-45SN, который позволяет резать монокристаллы диаметром до 4 дюймов на пластины с разбросом толщины менее 20 мкм и величиной нарушенного слоя, не превышающей 15 мкм. Для шлифовки и полировки пластин после резки применяется
      оборудование немецкой фирмы Peter Wolters: станок AC470L для двусторонней шлифовки и станок AC470P для двусторонней полировки. Эти станки имеют одинаковую конструкцию. Шлифовка производится с помощью суспензии на основе смеси порошков карбида кремния и карбида бора с зерном 18÷20 мкм, а полировка - с помощью алмазной суспензии с зерном 3 мкм. Эта технология в отличие от технологии односторонней обработки, позволяет получить не только требуемые характеристики шероховатости на обеих сторонах не более 2 нм после полировки, но и добиться
      величины прогиба и коробления подложек, не превышающих 5 мкм . Разброс толщины по ансамблю подложек не превышает 1 мкм, что полностью удовлетворяет требованиям к этому параметру для последующего химико-механического полирования (ХМП). Финишная подготовка поверхности подложек с качеством, пригодным для эпитаксии (epi-ready), производится на станке 32GPAW-TD японской фирмы SpeedFam. В результате ХМП поверхность подложки имеет шероховатость менее 2Å. Исследования качества подложек, выполненные в ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН, показали, что по комплексу параметров подложки ЗАО«Светлана-Электронприбор» не уступают по качеству аналогичной продукции фирмыCREE (США).

      Это сам процесс в 2-х словах и оборудование.
      Если интересно, то вот:
      [hide]http://mwelectronics.ru/2014/Oral/3/O03_22_ViuginovVN_Obzor_novykh.pdf[/hi
      de]
  7. +1
    29 сентября 2014
    Это действительно хорошая новость, главное чтобы этому всему дали ход, а не похвалили и завернули. Когда на РИТМЕ работал, 95% комплектующих деталей было не нашего производства
  8. +1
    29 сентября 2014
    Вот производство бора-10 наладить бы ещё, чтобы нос США утереть. Пока приходится у них покупать, а это стратегическое сырьё.
    1. 0
      29 сентября 2014
      Зато вот...

      ТОМСК, 29 сен — РИА Новости. Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) и ОАО "Сибирский химический комбинат" (СХК, предприятие госкорпорации "Росатом") разрабатывают технологию собственного производства стратегически важного металла — бериллия и в конце 2014 года впервые в России получат его образец, сообщил РИА Новости проректор ТПУ по научной работе Александр Дьяченко.

      Образцы минералов в музее. Архивное фото
      © РИА Новости. Александр Кряжев
      Ученый: минералов на ранней Земле было в 10 раз меньше, чем сейчас
      Бериллий — редкий металл, обладающий совокупностью физических и механических свойств, подходящих для широкого диапазона применений. Бериллий используется во многих отраслях промышленности. Этот металл необходим в атомной и аэрокосмической отраслях, используется в производстве телекоммуникационного оборудования. В настоящее время имеющиеся потребности России в бериллии удовлетворяются за счет импорта. Сейчас этот металл производят в США, Китае и Казахстане.

      "Первые сотни граммов мы произведем в конце этого года — это будет впервые в РФ, а к 2020 году планируется запустить промышленное производство", — рассказал Дьяченко.

      По его словам, в прошлом году ТПУ выиграл конкурс Минпромторга РФ и получил 150 миллиона рублей на разработку технологии производства металлического бериллия — от переработки сырья до производства слитков.
  9. +3
    29 сентября 2014
    Еще от союза нам досталось отставание в электронике а потом даже то что было 90е убили. В любом случае кремний это настоящее а работать надо на будущее. Беда кремния в том что он слишком греется. Нужно решать это для пластин нужен новый материал лучше всего если это будет какой ни будь достаточно гибкий и прочный полимер.
    1. санёкБич
      -4
      29 сентября 2014
      kirensky.ru›ru/pop_sci/scnews/scnews_29012014 Вот уровень!Бедная бедная россия,денег докуя а тольку ровно О!о,тока изду почёсываем и надеемся на светлое будушее.Слава нашему суду самому справедливому суду в мире.
      1. +1
        29 сентября 2014
        Может рассольчику попить после выходных?
      2. санёкБич
        -2
        29 сентября 2014
        Русскый яндыкс не выдаёт ссылку адекватно надо или гуглом или вот Транзистор на основе алмаза — L.V. Kirensky Institute of ...
  10. +10
    29 сентября 2014
    Ни сколько не сомневаюсь. Я вообще считал, что так как наши умеют выращивать монокристаллы не умеет выращивать никто. Правда с оговоркой: мои наблюдения за этим разделом физики закончились в начале 90-х. Но до сих пор помню, как на одной установке, собранной, между прочим, своими руками, из подручного железа и почти на свои кровные, один мой хороший товарищ, чокнутый на всю голову по поводу монокристаллов, получал эти самые монокристаллы невероятного качества. Из какого-то ядерного института к нему приезжали чуть не академики опыт перенимать. А его самого руководство всё мечтало уволить за систематические опоздания на работу, нередкие прогулы и дерзкое поведение. И уволили таки. Но он себя нашёл в науке...
    Да и других примеров было навалом. Просто мне кажется, что вспомнили всё, что знали раньше и всё получилось.
  11. +2
    29 сентября 2014
    шаг за шагом путь становится не только легче, но и короче. Главное сейчас для власть придержащих к такому делу, деятелей типа ЧУБЫСЯ не подпускать. Не нужны талантливые менеджеры, достаточно будет толковых инженеров. А менеджеры пусть покурят в сторонке....
  12. 0
    29 сентября 2014
    Давно пора в этой отрасли обрести "независимость", иначе трудно говорить о независимости в экономике, промышленности и пр.
  13. +2
    29 сентября 2014
    Вот и ответ на предыдущую статью про Глонасс. Верной дорогой идёте товарищи! Слава нашим спецслужбам!!!
  14. +3
    29 сентября 2014
    "Светлана" жива ещё оказывается..., молодцы. Помню их калькулятор активно пользовал во время учёбы в середине 80-х.
  15. s.pa
    +1
    29 сентября 2014
    Хорошая новость!!!Так держать. Тольо почему на фото заграничные приборы. Своих нет?
  16. +1
    29 сентября 2014
    "Светлана" славное предприятие! Дальнейших успехов в науке и производстве!
  17. +5
    29 сентября 2014
    Приятно с утра такие новости получать. Так, глядишь, через пару-тройку лет, сяду на ВО новости почитать, а передо мной компьютер (персональная ЭВМ, приятней) полностью на российском железе. Да, ладно, борзеть так борзеть, и на ПО полностью отечественном, и так новость читать: на азиатских и североамериканских биржах акции Microsoft, AMD, Apple со вчерашних торгов упали ЕЩЕ на 20%.
  18. ИСКАНДЕР25
    +1
    29 сентября 2014
    Здравствуйте!Могут ведь,когда надо! hi
  19. +1
    29 сентября 2014
    Гораздо эффективнее было бы создать генераторы эл. магнитной энергии по своим параметрам адаптированные под любой материал. Кремний это материал только под параметры современных уровней эл. энергии . Поэтому это не прогресс, а чуть- чуть подползли вперед в никуда.
  20. +1
    29 сентября 2014
    Если правда, то это большой шаг к независимости российской электронной промышленности от внешних поставок. Правда до реальной независимости ещё топать и топать.
  21. Рощин
    +1
    29 сентября 2014
    Из статьи непонятно, это НИОКР или уже промышленная разработка. Вроде как "Светлана" готова начать поставки, но еще ничего не поставила потребителям. При чтении подобных статей вспоминается грамматика английского языка - какая-то неопределенно-длительная форма глагола - действие началось, но непонятно когда и чем закончиться. Вспомним пресловутую "лампочку Чубайса" и прочие нанотехнологии. Гораздо интереснее читать о том, что начато промышленное производство чего-то, а заказчики терпеливо стоят в очереди и ждут возможности приобрести отечественный продукт мирового уровня. Статье безусловно +.
  22. 3vs
    +1
    29 сентября 2014
    Вот куда надо деньги вкладывать, а не Чубайсу давать!
  23. +1
    29 сентября 2014
    Да всё наши российские инженера умеют делать, только проблема в начальном выпуске продукции - хотя бы небольшого количества, да рекламы ...
  24. санёкБич
    0
    29 сентября 2014
    Какой чубайс,нужно штрав ходорковскому за неудавшююся демократизацию россии выплачивать в 51.6 млрд долларов,у нас жа честные русские европейци во власти сидят,а производства и научные сообщества подождут подумаешь 20лет отставания как до 100лет догоним...а там...мы же Русские!с нами бог! а он то уж точно нам поможет догнать и перегнать,как всегда помогал.
  25. санёкБич
    0
    29 сентября 2014
    Жалко что наш бог помогает только ценой массвого истребления народонаселения.Какойто неправильный бога.Да избежит мя кара...да пошёл он накуй
  26. +1
    29 сентября 2014
    Это же просто замечательно!

«Правый сектор» (запрещена в России), «Украинская повстанческая армия» (УПА) (запрещена в России), ИГИЛ (запрещена в России), «Джабхат Фатх аш-Шам» бывшая «Джабхат ан-Нусра» (запрещена в России), «Талибан» (запрещена в России), «Аль-Каида» (запрещена в России), «Фонд борьбы с коррупцией» (запрещена в России), «Штабы Навального» (запрещена в России), Facebook (запрещена в России), Instagram (запрещена в России), Meta (запрещена в России), «Misanthropic Division» (запрещена в России), «Азов» (запрещена в России), «Братья-мусульмане» (запрещена в России), «Аум Синрике» (запрещена в России), АУЕ (запрещена в России), УНА-УНСО (запрещена в России), Меджлис крымскотатарского народа (запрещена в России), легион «Свобода России» (вооруженное формирование, признано в РФ террористическим и запрещено)

«Некоммерческие организации, незарегистрированные общественные объединения или физические лица, выполняющие функции иностранного агента», а так же СМИ, выполняющие функции иностранного агента: «Медуза»; «Голос Америки»; «Реалии»; «Настоящее время»; «Радио свободы»; Пономарев; Савицкая; Маркелов; Камалягин; Апахончич; Макаревич; Дудь; Гордон; Жданов; Медведев; Федоров; «Сова»; «Альянс врачей»; «РКК» «Центр Левады»; «Мемориал»; «Голос»; «Человек и Закон»; «Дождь»; «Медиазона»; «Deutsche Welle»; СМК «Кавказский узел»; «Insider»; «Новая газета»