Китай: лидер в производстве подложек ИС? 

Китайские подложки для ИС: реальный прорыв или просто громкие заголовки? Разбираемся, что на самом деле происходит в цехах и лабораториях, от сырья до готового продукта, с примерами, проблемами и неочевидными деталями.

От кремния до пластины: где зарыты корни лидерства?

Когда говорят о производстве подложек, многие сразу представляют чистые комнаты и нанометровые техпроцессы. Но фундамент всего этого — монокристаллический кремний. И вот здесь у Китая за последние 5-7 лет произошла тихая революция. Не буду углубляться в теорию, но скажу по практике: качество кремниевых слитков от китайских производителей, например, от тех, что поставляются для пластин диаметром 200 мм, уже не просто конкурентоспособное. Оно стабильно попадает в спецификации для довольно требовательных применений. Не для всех, конечно, передовые узлы 5 нм всё ещё завязаны на Японию и Тайвань, но для силовой электроники, датчиков, аналоговых схем — более чем.

При этом есть нюанс, о котором редко пишут. Само оборудование для выращивания кристаллов — печи Чохральского — часто европейское или японское. Китайские инженеры научились не просто его обслуживать, а тонко оптимизировать под местное сырьё. Видел, как на одном из заводов в Чжэцзяне калибровали температурный градиент под конкретную партию поликремния из Синьцзяна. Это уровень глубины, который приходит с годами и объёмами производства.

И вот что ещё важно: логистика. Производство подложек — это не только fab. Это огромное количество высокочистых химикатов, кварцевых тиглей, графитовых компонентов. Создание локализованных кластеров, где всё это находится в радиусе нескольких сотен километров, резко снижает издержки и риски. В провинции Цзянсу, условно, ты можешь за день получить все основные компоненты для цикла. Это невидимое, но критическое преимущество.

Технологический разрыв: догоняем или уже обогнали?

С пластинами 300 мм для передовых логических микросхем история сложнее. SMIC и другие ведущие фабрики действительно наращивают объёмы, но зависимость от ASML в плане литографии — это узкое место. Однако, если мы говорим именно о подложках (а не о готовых чипах), то картина иная. Производство самих кремниевых пластин 300 мм в Китае уже освоено. Вопрос в yield (выходе годных) и в однородности параметров на всей площади пластины.

Здесь сталкивался с интересным парадоксом. На бумаге, параметры — удельное сопротивление, плотность дислокаций — идеальны. Но когда начинается массовое производство, скажем, микроконтроллеров на сторонней фабрике, вдруг вылезают аномалии в виде кластеров дефектов в определённых зонах пластины. Причина часто оказывалась не в самом кремнии, а в последующих процессах — шлифовке, полировке, мойке. Китайские производители оборудования для этих этапов делают огромные шаги вперёд. Компания вроде NAURA может предложить решения для химико-механической полировки (CMP), которые лет пять назад казались фантастикой.

Отсюда и мысль: лидерство в производстве подложек — это не только способность сделать идеальный кристалл. Это глубокая интеграция всех этапов цепочки: от печи до финального инспекционного оборудования. Китай эту цепочку строит агрессивно и, что важно, с прицелом на внутренний рынок. Спрос рождает предложение.

Нишевые рынки и неочевидные игроки

Пока все следят за битвой 5 нм, настоящая война идёт на других фронтах. Например, подложки для силовой электроники (SiC, GaN-on-Si). Здесь Китай действительно может претендовать на роль лидера в среднесрочной перспективе. Объёмы инвестиций в исследования по карбиду кремния колоссальны. Причём интересно наблюдать, как работают не гиганты, а небольшие технологические компании.

Взять, к примеру, ООО Шицзячжуан Чжунчжичуансинь Технологии (сайт: https://www.zzcxkj.ru). Компания, основанная в 2025 году, заявлена как занимающаяся техническим развитием, консалтингом и, что ключево, проектированием интегральных схем. Хотя они не производят подложки физически, такие компании — часть экосистемы. Они понимают требования систем-на-кристалле (SoC) для промышленных контроллеров или силовой электроники и могут формировать технические задания для производителей подложек. Это обратная связь, которая ускоряет итерации. Их сфера деятельности — от продажи электронных компонентов до передачи технологий — как раз иллюстрирует модель: не быть гигантом, но быть критическим звеном в цепочке создания стоимости, понимающим потребности рынка изнутри.

Таких игроков тысячи. Они могут заказать пробную партию специализированных подложек с определёнными свойствами (например, с готовыми трассированными слоями для аналоговой части) у местного завода. Это гибкость, которой часто не хватает крупным международным корпорациям.

Проблемы, которые не афишируют

Без проблем, конечно, никуда. Первое — кадры. Опытных технологов, которые чувствуют процесс, а не просто следуют мануалу, всё ещё дефицит. Знаю случаи, когда запуск новой линии по производству пластин с изоляцией на обеднённом кислороде (SOI) срывался на месяцы из-за неумения интерпретировать данные in-situ мониторинга. Оборудование есть, а золотые руки — нет.

Второе — сырьё. Высокочистый поликремний, специальные газы для эпитаксии. Часть ещё импортируется. Санкции и ограничения создают риски. Китай активно развивает собственное производство, но путь к шести девяткам чистоты (99.9999%) — долгий и капиталоёмкий.

И третье — стандартизация. Когда ты поставляешь подложки глобальному клиенту, они должны идеально встать в его процесс, разработанный под TSMC или GlobalFoundries. Малейшее отклонение в коэффициенте теплового расширения или уровне легирования — и yield падает. Добиться такого уровня предсказуемости — искусство. Китайские фабрики проходят этот путь жёсткого обучения, часто через совместные предприятия или лицензионные соглашения.

Взгляд в будущее: что будет драйвером?

Думаю, драйвером будет не столько мобильная процессорная война, сколько интернет вещей (IoT) и автомобильная электроника. Для миллиардов датчиков нужны недорогие, надёжные и энергоэффективные чипы. А для них — специализированные, возможно, даже композитные подложки (кремний + стекло, кремний + полимер). Здесь требования к техпроцессу не такие запредельные (90-180 нм), но требования к стоимости, надёжности и стабильности поставок — жёсткие. Это идеальное поле для китайских производителей.

Кроме того, будет расти сегмент подложка как услуга (substrate-as-a-service). Не просто продать пластину, а предложить клиенту пластину с частично сформированными на ней пассивными элементами, межсоединениями или даже кристаллами памяти. Это требует глубокой кооперации между дизайн-хаусами (вроде упомянутой ООО Шицзячжуан Чжунчжичуансинь Технологии) и фабриками. Китайская экосистема для такой кооперации формируется очень быстро благодаря государственной поддержке и огромному внутреннему рынку.

Так что, отвечая на вопрос в заголовке: да, Китай уже является лидером в производстве многих типов подложек ИС, особенно для массового и нишевого рынков. Но лидерство это не абсолютное и не во всех сегментах. Оно построено на гигантских инвестициях, агрессивном освоении технологической цепочки, фокусе на внутреннем спросе и растущей армии инженеров, которые набивают шишки и накапливают тот самый практический опыт, без которого все теории ничего не стоят. Это не гладкая дорога к вершине, а трудный подъем с тяжёлым рюкзаком инструментов и ноу-хау. Но движение вверх неоспоримо.