Без особого прогресса

Несмотря на множество попыток создать в станах СНГ более-менее крупный проект развития производства чистого кремния, ни один из них пока так и не вышел на стадию реализации

Не так давно Президент Украины Виктор Ющенко заявил о необходимости разработки государственной программы “украинской кремниевой долины”. И отечественное Минпромполитики даже поручило министерскому управлению радиоэлектронной промышленности и приборостроения подготовить для департамента химической промышленности научно-техническое и инновационно-инвестиционное обеспечение создания отечественного производства поликремния мощностью 2000 т/г (ориентировочная стоимость проекта – $120 млн.).

Действительно, в нашей стране есть потенциал для создания не просто отдельных переделов цепочки производства чистого кремния, но и полного цикла – от сырья для выпуска поликристаллов до электронных компонентов и солнечных батарей.

При этом не стоит забывать, что целый ряд небольших отечественных компаний уже достаточно давно и успешно изготовляет монокремний, а также кремниевые пластины.

Впрочем, ряд специалистов считают, что вследствие довольно низкой культуры организации производства и маркетинга развертывание масштабных программ выпуска чистого кремния в странах СНГ практически нереально.

Тем не менее, проекты создания производства высокочистого кремния в странах Содружества разрабатывались не на ровном месте (о проектах российских “кремниевых долин” – см. “Металл” №1, 2005 –прим. ред.).

Беларусь

Беларусь в советское время за уровень развития электронной промышленности иногда называли “советской Японией”. В республике было сконцентрировано большое количество как отраслевых предприятий, так и исследовательских организаций. Активную работу продолжает вертикально-интегрированное НПО “Интеграл” (г. Минск), ежегодно выпускающее до 50 тыс. кремниевых пластин диаметром 100 и 150 мм, а также до 20 тыс. пластин диаметром 200 мм. В комплексе с предприятием действует головной дизайн-центр, объединяющий 10 направлений и 3 завода по изготовлению полупроводниковой элементной базы – “Транзистор”, “Светотрон” и “Электроник”. На 2005-2006гг. НПО запланировало освоение комплекта оборудования и базовых технологических процессов для производства пластин на 0,35 и 0,25 микрон. При этом 30% продукции “Интеграл” продает в Беларуси, еще столько же – поставляет в Россию, остальное уходит на экспорт. В будущем предполагается наращивание доли сбыта в “дальнее зарубежье” до 70% за счет контрактов с крупными заказчиками Японии, Южной Кореи, США и Германии.

Заслуживают внимания разработки НИИ радиоматериалов (г. Минск), которое в 2001г. на лабораторной установке, созданной с помощью российских и украинских коллег, синтезировавшего поликремний, причем по собственной технологии. В случае промышленного освоения себестоимость выпуска поликристаллов по новой технологии не превысила бы 17 $/кг, в т.ч. благодаря использованию в качестве сырья отходов работы Гомельского химического завода. Цена соответствующей установки – до $500 тыс., и довольно быстро ее приобрело для изготовления высокочистого кремния дальнейших переделов РПУП “Измеритель” (г. Новополоцк, Беларусь). Даже несмотря на достаточно малую мощность – не более 500 г кремния в сутки.

Кыргызстан

Не первый год озвучиваются масштабные программы развития производства полупроводникового кремния в Кыргызстане. Так, еще в 1997г. указом президента республики была создана профильная Государственная корпорация “Кыргызэлектроника”, де-юре объединившая 16 отраслевых производств и организаций.

В 1999г. японский “Эксимбанк” проявил интерес к организации выпуска поликристаллов на базе ГАО “Кристалл” (бывший Таш-Кумырский завод полупроводниковых материалов). Предприятие, строительство которого развернулось в начале 1980-х гг., но так и не было завершено до распада СССР, располагает таким очевидным плюсом, как стабильное снабжение киргизской же электроэнергией. Проектная мощность предприятия – 660 т поликремния электронного качества в год. Минимально рентабельный уровень производства – порядка 400 т/год.

Ввод завода в строй предполагалось произвести с помощью кредита в размере $10 млн. А в 1999г. для стабилизации финансового положения предприятие даже стало соорганизатором СП по выпуску пищевой и технической соли. В том же году руководство “Кыргызэлектроники” начало переговоры о возможных капиталовложениях в “Кристалл” с банками США и ряда европейских стран. Поступали предложения от российских инвесторов, гарантировавших финансовые и технологические инвестиции. Один из банков РФ обещал вложить в завод десятки миллионов долларов США. В 2000г. уже малайзийская компания “МИМОС” в один только первый этап запуска производства поликристаллов на базе ГАО инвестировала $1 млн. Общий же объем капиталовложений намечался на уровне $5 млн. Расчетный срок окупаемости кредитов составлял 4,5 года. Через 12 месяцев с начала финансирования предприятие должно было освоить выпуск 225 т поликремния в год, что открывало возможность привлечения кредита размером в $110 млн. – этой суммы хватило бы на весь комплекс работ по оснащению “Кристалла” современным оборудованием и запуску завода на проектную мощность. Затем намечалось увеличивать объемы производства, сначала достигнув ежегодного уровня выпуска поликремния в 2 тыс.т, а в перспективе – и до 4 тыс.т/год. К выпуску пробной партии поликристаллов (300 кг) ГАО приступило в начале 2002г.

Наконец, в минувшем году консорциум инвесторов из четырех стран объявил о готовности взять “Кристалл” в концессию и в 2006г. выпустить на нем 2000 т поликремния.

Известно также о попытках запустить на предприятии изготовление трихлорсилана.

Следующим звеном возможной киргизской цепочки производства чистого кремния является ГАО “Кеминский химический металлургический завод” (КХМЗ), выпускающее монокремний. В 2001г. совместно с российским ЗАО “Производственная организация вычислительной техники и средств автоматизации” киргизское АО создало ООО “Полупроводник”, которое в настоящее время занимается на КХМЗ модернизацией технологических линий по изготовлению монокремния.

Казахстан

Государственная программа по развитию кремниевой промышленности в Казахстане была принята еще в 1990-х гг.

Несколько лет назад в казахстанском Физико-техническом институте Министерства образования и науки (ФТИ МОН) в лабораторных условиях получили моносилан и сверхчистый кремний по уникальной технологии, применение которой способно вдвое снизить стоимость фотоэлементов для солнечной энергетики. По информации института, новая методика коренным образом отличается от традиционной дорогостоящей технологии Union Carbide за счет использования водорода для улучшения КПД кремниевых структур (т.н. прием водородной пассивации, разработанный еще в СССР). В частности, новая методика полностью исключает стадии карботермического и хлорсиланового переделов. Синтезированы дешевые и высокоактивные соединения, которые позволяют получать моносилан с рекордно высоким выходом – более 80%, что достигается методом кислотного гидролиза без каких-либо катализаторов при комнатной температуре и нормальном атмосферном давлении с использованием безвредных и стабильных химреагентов. При этом срок окупаемости установки стоимостью $1 млн. – 2-3 года. И в начале нынешнего десятилетия правительственный Фонд науки МОН Казахстана выделил для ФТИ грант для совместного с институтом “Гиредмет” (РФ) создания пилотной полупромышленной линии мощностью 2 т/год поликремния (ее должен был изготовить российский завод “Изотерм”).

Сырьевой основой для производства чистого кремния в Казахстане предполагалось сделать шлаки фосфорной промышленности, содержащие довольно большое количество кремния. В стране на сегодня скопились миллионы тонн этих отходов, из которых можно изготавливать “солнечный” кремний чистотой 9,9999. Обладает Казахстан и запасами высококачественного кварца (65 млн.т), а также пригодных для производства кремния кварцитов (267 млн.т).

В 2004г. на государственном уровне началось изучение возможности своего рода вертикальной интеграции казахстанских кремниевых проектов с киргизскими – с теми же ГАО “Кристалл” и КХМЗ. С казахской стороны заявлялось о возможности развития подобного международного проекта на базе ГМК страны, в т.ч. предприятий Актасский и Текелийский ГОКи, Иртышский химико-металлургический завод, ТОО “Казфосфат”, компании “Баско”, “Ферросиликоалюминий” и др. И уже к концу 2004г. некоторые из перечисленных заводов опробовали технологию переработки обогащенного кварцита и выпустили опытные образцы технического кремния. Его дальнейшую переработку в чистый как раз и предполагалось производить на имеющихся предприятиях Кыргызстана. Было предложено создать СП “Кристалл-Казахстан”, казахстанские учредители которого могли бы принять участие в выкупе киргизских заводов или создании еще одного СП с целью развития выпуска чистого кремния по законченному циклу. Притом привлечение ГАО “Кристалл” дало бы возможность ускорить выдачу технического задания на проектирование высокотехнологичных мощностей по изготовлению в обеих странах фотоэлектрических преобразователей, радиоэлектронных изделий и другой наукоемкой продукции. Тем более что база для развертывания таких мощностей в Казахстане уже была создана – в Парке информационных технологий (р-н Алматы, пос. Алатау). В рамках этого парка предполагается организовать и новое производство солнечных элементов. Казахстан выражал готовность поставлять в Кыргызстан и необходимый для производства хлор.

Интерес к “казахско-киргизскому” кремнию проявил и один из лидеров мирового рынка “Сумитомо Корпорейшн” (Япония). В 2004г. корпорация провела тестовые испытания пробного кремния, отнесла его к электронному качеству и признала годным для использования в микроэлектронной промышленности. Поступили коммерческие предложения также от компаний “Мицубиси”, “Байер”, “Сименс”, “Тримен Тесла”, российских и украинских предприятий.

В том же году германская компания Photovoltaic Holding, Казахстанский национальный технический университет им. К.Сатпаева, ТОО “Каратас-Абад” и ТОО “Иртышская редкоземельная компания” (ИРЗК, главная производственная площадка проекта) заключили Договор о намерениях по производству казахстанского технического кремния. За некоторое время до того ИРЗК получила первый казахстанский технический кремний, для чего украинским машиностроительным предприятием по специальному заказу была изготовлена печь карботермической обработки. Стартовая мощность линии – более 1 т/год технического кремния повышенной чистоты (99,5%).

Армения

В 2004г. научно-производственная компания “Овсар” представила программу получения по новой технологии кремния (а также магния) из мафит-ультрамафитовых пород, в большом количестве имеющихся в республике. На первом этапе предполагается с помощью ряда химических операций получать в виде мелкодисперсных порошков оксид магния и двуокись кремния (оба вещества – 40%-й чистоты), далее – поли- и монокремний, оптико-волоконные кабели, высокоогнеупорные материалы и др. С этой целью было решено построить завод “Магний и кремний Армении”. По словам авторов проекта, расходы на строительство нового предприятия сопоставимы со сметой открытия цементного завода (первая очередь – $400 млн), тогда как мощность переработки в 1 тыс.т минерального сырья в день могла бы обеспечить годовой доход на уровне свыше $100 млн. Всего в проекте 7 этапов реализации.

Таким образом, в странах СНГ пока что ни один более-менее крупный проект развития производства чистого кремния не вступил в стадию реализации. Так, руководители белорусского “Интеграла” информируют, что выпуск кремниевых пластин по нормам 0,25 микрон – это технологический предел предприятия, для преодоления которого нужны крупные капиталовложения в серьезное техперевооружение.

ГК “Кыргызэлектроника” на деле так и не была создана – в уставный фонд компании не были переданы активы намеченных предприятий, не говоря уж о том, что в 1990-х гг. основные фонды Таш-Кумырского завода полупроводниковых материалов (теперь – ГАО “Кристалл”) были в значительной степени проданы на металлолом в Китай.

Так или иначе, ни один из инвестиционных проектов на ГАО до сих пор не воплощен. Правительство Кыргызстана отказало в гарантиях российским инвесторам, а вместо гарантий под японский кредит на займы такого рода был наложен правительственный мораторий. Сыграла свою роль и борьба киргизских изготовителей монокремния за то, чтобы “Кристалл” выпускал только поликремний.

В итоге долги предприятия по состоянию на конец 2005г. достигли $4,3 млн, и в конце ушедшего года 100% его акций было выставлено на открытые торги по стартовой цене $4,5 млн. (стоимость активов завода оценена в $2,3 млн.). Подразумевалось, что победитель должен сохранить профиль деятельности ГАО, вложить в производство не менее $35 млн. со сроком освоения в течение 3 лет, из них $10 млн. – в текущем году. Инвестиции во внедрение передовых технологий, согласно условиям конкурса, в течение последующих 3 лет должны были составлять около $15 млн. Но уже в январе этого года стало известно, что Министерство промышленности Кыргызстана отменило торги.

Бездеятельность таш-кумырского ГАО сдерживает и работу Кеминского химического металлургического завода, который вынужден для своего выпуска монокремния использовать давальческое сырье.

Схожая ситуация и в Казахстане – к примеру, местному Физико-техническому институту пришлось более 7 лет, фактически с начала 1990-х гг., “продвигать” свою технологию получения чистого кремния, прежде чем госструктуры заинтересовались ею. А после “перепоручения” казахстанско-немецкого “кремниевого” СП Министерству индустрии страны правительство Казахстана перестало выполнять свою часть плана инвестиций, и с начала 2005г. Иртышская редкоземельная компания была вынуждена работать в долг. Задолженность по проекту со стороны КазНТУ им. К.Сатпаева достигла 2 млн. тенге.

Затем из проекта вышло владеющее месторождением кварцитов ТОО “Каратас-Абад”. В качестве нового партнера была определена талдыкорганская компания “Уштобе”, владеющая кварцитовым месторождением, расположенным географически гораздо ближе к производственной площадке – ИРЗК.