eng
DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2025.19.1.8.11
Компания АО «ЗНТЦ», один из технологических лидеров российского рынка микроэлектроники, уверенно заявляет свои позиции и на рынке фотоники. Генеральный директор АО «ЗНТЦ», выпускник МИЭТ, д. т. н. Анатолий Андреевич Ковалёв рассказал о задачах компании, о тонкостях принимаемых технологических решений.
Компания АО «ЗНТЦ», один из технологических лидеров российского рынка микроэлектроники, уверенно заявляет свои позиции и на рынке фотоники. Генеральный директор АО «ЗНТЦ», выпускник МИЭТ, д. т. н. Анатолий Андреевич Ковалёв рассказал о задачах компании, о тонкостях принимаемых технологических решений.
Теги: enclosure technologies multiplexer photonic integrated circuits (pic) technological entrepreneurship мультиплексор технологии корпусирования технологическое предпринимательство фотонные интегральные схемы (фис)
Идем на опережение
Н. Л. Истомина
Компания АО «ЗНТЦ», один из технологических лидеров российского рынка микроэлектроники, уверенно заявляет свои позиции и на рынке фотоники. Генеральный директор АО «ЗНТЦ», выпускник МИЭТ, д. т. н. Анатолий Андреевич Ковалёв рассказал о задачах компании, о тонкостях принимаемых технологических решений.
Ключевые слова: фотонные интегральные схемы (ФИС), мультиплексор, технологии корпусирования, технологическое предпринимательство
Our Business Philosophy is to Think Ahead
N. L. Istomina
JSC ZNTC, one of the technological leaders of the Russian microelectronics market, confidently declares its position in the photonics market. Anatoly Andreevich Kovalev, General Director of ZNTC JSC, graduate of MIET, Doctor of Technical Sciences, spoke about the company’s tasks and the intricacies of technological solutions.
Keywords: Photonic Integrated Circuits (PIC), Multiplexer, Enclosure Technologies, Technological Entrepreneurship
Анатолий Андреевич, компания «ЗНТЦ» известна своими продуктами в области микроэлектроники. Чем можно объяснить появление интереса компании к деятельности в области фотоники?
Не соглашусь с вашим вопросом, разделяющим микроэлектронику и фотонику. В создании изделий и электроники, и фотоники используются технологии микроэлектроники. И мы, как технологическая компания в области нано- и микроэлектроники, занимаемся созданием изделий как для продуктов электроники, так и для продуктов фотоники.
Акционерное общество «Зеленоградский нанотехнологический центр» («ЗНТЦ») было создано в 2010 году при участии корпорации «Роснано» двумя крупными научными центрами: Национальным исследовательским университетом МИЭТ и АО «Зеленоградский инновационный технологический центр» (ЗИТЦ). Задачей новой компании стало формирование технологической инфраструктуры для развития стартапов в области нано- и микроэлектроники для коммерциализации результатов интеллектуальной деятельности ее организаторов. Таким образом, исторически одним из основных видов деятельности нашей компании, помимо других направлений, стала поддержка технологических стартап-компаний.
Интерес одного из наших стартапов был сфокусирован на исследованиях в области интегральной фотоники. Коллектив получил неплохие первые результаты макетирования опытных образцов элементов фотоники, что придало новый импульс к развитию нового направления. Мы, как технологическая компания и в рамках поддержки технологических стартапов, заинтересовались возможностью создания элементов фотоники, стали внимательно изучать рынок фотонных изделий, новые технологии и поняли, что эти изделия будут востребованы рынком. Во-первых, это проявление общемирового тренда – переход от традиционных технологий микро- и наноэлектроники к новой посткремниевой технологии, в которой используются новые материалы (графен, материалы группы А3В5, алмазные пленки, сложносоставные пленки для оптоэлектроники и фотоники). Во-вторых, основной массив продуктовых изделий, интересующих отечественных потребителей изделий фотоники, работает на уровне 90–350 нм. С точки зрения развития отечественных технологий, этот уровень нам доступен. Поэтому, пока изделия интегральной фотоники не требуют высоких технологических разрешений в 3 нм или 28 нм, такие продукты представляют собой определенную технологическую нишу, которую мы можем занять своей фотонной продукцией.
Что в первую очередь определило выбор продуктов, производимых компанией «ЗНТЦ»?
Мы коммерческая компания, наш выбор определили два фактора. Первый – это наши компетенции и наши технологические возможности. АО «ЗНТЦ» стало одним из первых предприятий в России, на котором были разработаны и произведены фотонные интегральные схемы (ФИС).
Второй фактор – мы приняли решение локализовать весь цикл производства фотонных элементов от чипа до испытаний на нашей площадке в Зеленограде. Мы создаем чипы на основе ФИС, которые затем тестируем и направляем для создания изделий высокоскоростных устройств передачи и обработки телекоммуникационных сигналов.
Расскажите, пожалуйста, о рабочей площадке и производственных мощностях компании «ЗНТЦ» в Зеленограде?
Площадь производственных помещений предприятия занимает более 5 400 м2. Современная инфраструктура обеспечивает полный цикл создания элементной базы от проектирования до производства микроэлектронной и микросистемной техники. Есть отделы, осуществляющие корпусирование и испытания функциональных и электрических параметров изделий. Выполняются проекты по 3D-сборке многокристальных модулей и производству специальных, высокотемпературных и радиационно стойких изделий. На сегодняшний день в компании трудятся специалисты, отработавшие на предприятиях Зеленограда более 20 лет, а в «ЗНТЦ» – более 10 лет. Штатная численность составляет более 230 человек.
Какие продукты фотоники стали первыми в линейке компании «ЗНТЦ»?
Первый продукт, который мы вывели на рынок – это мультиплексор на 44 канала. Мультиплексоры – устройства, которые являются ключевым элементом в ускорении передачи данных. Они позволяют увеличить эффективность работы интернет-сетей на уже созданной инфраструктуре. С помощью мультиплаксора оптический канал разветвляется на 44 канала, и обработка и передача данных происходит со скоростью, увеличенной в 44 раза, затем операция демультиплексирования соединяет сигналы в один. Такие продукты востребованы в дата-центрах крупных телекоммуникационных узлов и систем. Потребителями нашей продукции стали компании ГК «Росатом», Т8 и другие телекоммуникационные компании.
В нашей продуктовой линейке есть и другие элементы, основанные на ФИС: линии задержки, трансиверы. Трансивер преобразует электрические сигналы в оптические для последующей передачи по волоконно-оптической линии. Это массовый продукт, на рынке имеются разные трансиверы, работающие в широком спектральном диапазоне, который определяет диапазон рабочих частот – от 10 МГц до 200 ГГц. Современные технологии (от 90 нм и ниже до 28 нм) в отличие от зрелых технологий позволяют создавать трансиверы, работающие на частотах более 800 ГГц. В этой области мы работаем с нашими партнерами: ФТИ им. А. Ф. Иоффе РАН (производство лазеров), Санкт-Петербург, и ИФП СО РАН (производство фотоприемников), Новосибирск. Наша задача – локализация сборки трансиверов на нашей площадке. Тут надо овладеть технологиями сборки: флип-чип технологиями корпусирования и технологиями бондинга.
Чувствуете ли вы себя одиноким воином на рынке производителей ФИС?
Мы не одиноки на этой поляне, мы как грибы, которые разные и которых на поляне много. С кем-то мы работаем в тесном партнерстве, это НИУ МИЭТ. Одни нацелены на создание вычислительных оптических элементов, например, НПК «Технологический центр», и у них это хорошо получается. Широким фронтом идут работы в пермской НППК. Есть несколько хороших лабораторий в МФТИ, МГТУ им Э. К. Баумана, ПНППК. Главное, чтобы результаты исследований и разработок быстро выходили в коммерческую жизнь. Надеемся, что у коллег все получится, и мы будем пользоваться готовыми решениями.
Базовый облик фотонных изделий понятен, он состоит из лазера, модуляторов, пассивных оптических элементов и электроники. Но стремление создать все элементы ФИС в одном многоступенчатом технологическом процессе останется мечтой. Ограничений много, их характер имеет и физическую природу, и ограничен пределом возможностей используемого оборудования. Создание ФИС проходит в три этапа: создание или установка элементов на подложке, соединение активных и пассивных элементов и корпусирование. Есть гибридная технология установки элементов, когда на подложку устанавливаются отдельные активные и пассивные элементы фотоники. Такие трансиверы работают до 40 ГГц. Следующий этап – этап сборки методом бондирования – соединение активных и пассивных элементов, где наша задача – соединять без потери оптического сигнала, ведь в ФИС самое главное – это снизить потери при передаче сигнала. Третий этап – самая передовая технология, суть которой заключается в том, что на кремниевой подложке, на которой уже сформированы элементы пассивной части, эпитаксиальными методами выращиваются локальные зоны, на которых формируются активные элементы. Такое соединение требует высокого уровня точностных возможностей и характеристик эпитаксиального оборудования.
Кто в нашей стране готовит специалистов-конструкторов эпитаксиального оборудования для производства ФИС?
Этот вопрос большой, и его следует разделить на два вопроса: создание оборудования и подготовка кадров. Обратим внимание на оборудование. В книгах написано, что для производства ФИС при эпитаксиальном росте слоев можно использовать стандартное оборудование, используемое для КМОП-технологий. На практике оказалось, что для ФИС это утверждение не подходит. При формировании волноводных слоев соблюдение условий снижения потерь оптического сигнала требует, чтобы поверхностные слои обладали специальным стехиометрическим составом. И процесс плазмохимического травления волноводных слоев требуют иного специализированного оборудования. Такая проблема встает перед всеми производителями ФИС. Компания «ЭСТО» из Зеленограда разработала по нашим заказам такое оборудование для специальных методов травления и очистки. Но появление новых задач будет требовать конструирования новых функциональных узлов для эпитаксиального оборудования и инструментов травления.
Поэтому надо готовить конструкторов и технологов для создания промышленного оборудования для серийного производства ФИС. Нужны новые базовые программы обучения. НИУ МИЭТ разработал несколько стандартов образования, принятых вузом. Пермский Политехнический университет внедряет стандарты образования по направлению фотоника.
Исследования на базе университетских лабораторий хороши, а вот коммерциализация их результатов отстает от запросов и потребностей заказчиков. Надо создавать студенческие центры в университетах, чтобы выпускники шли в промышленные компании со знанием современного уровня разработок и исследований. Движение в этом направлении уже началось. В 2023 году появился дополнительный инструмент поддержки начинающих технологических предпринимателей – университетская стартап-студия, которая была совместно создана тремя организациями: МИЭТ, «ЗНТЦ» и Фондом инфраструктурных и образовательных программ (ФИОП). Стартап-студия позволяет решать важную задачу по внедрению в МИЭТ устойчивой проактивной модели студенческого технологического предпринимательства.
На базе Института нано- и микросистемной техники (НМСТ) МИЭТ создана новая научно-исследовательская лаборатория «Передовые технологии корпусирования и производства 3D микросистем» (НИЛ ТКПМ). «ЗНТЦ» является индустриальным партнером МИЭТ и применяет разработанные в лаборатории новые технологические решения в своем производстве. ■
Н. Л. Истомина
Компания АО «ЗНТЦ», один из технологических лидеров российского рынка микроэлектроники, уверенно заявляет свои позиции и на рынке фотоники. Генеральный директор АО «ЗНТЦ», выпускник МИЭТ, д. т. н. Анатолий Андреевич Ковалёв рассказал о задачах компании, о тонкостях принимаемых технологических решений.
Ключевые слова: фотонные интегральные схемы (ФИС), мультиплексор, технологии корпусирования, технологическое предпринимательство
Our Business Philosophy is to Think Ahead
N. L. Istomina
JSC ZNTC, one of the technological leaders of the Russian microelectronics market, confidently declares its position in the photonics market. Anatoly Andreevich Kovalev, General Director of ZNTC JSC, graduate of MIET, Doctor of Technical Sciences, spoke about the company’s tasks and the intricacies of technological solutions.
Keywords: Photonic Integrated Circuits (PIC), Multiplexer, Enclosure Technologies, Technological Entrepreneurship
Анатолий Андреевич, компания «ЗНТЦ» известна своими продуктами в области микроэлектроники. Чем можно объяснить появление интереса компании к деятельности в области фотоники?
Не соглашусь с вашим вопросом, разделяющим микроэлектронику и фотонику. В создании изделий и электроники, и фотоники используются технологии микроэлектроники. И мы, как технологическая компания в области нано- и микроэлектроники, занимаемся созданием изделий как для продуктов электроники, так и для продуктов фотоники.
Акционерное общество «Зеленоградский нанотехнологический центр» («ЗНТЦ») было создано в 2010 году при участии корпорации «Роснано» двумя крупными научными центрами: Национальным исследовательским университетом МИЭТ и АО «Зеленоградский инновационный технологический центр» (ЗИТЦ). Задачей новой компании стало формирование технологической инфраструктуры для развития стартапов в области нано- и микроэлектроники для коммерциализации результатов интеллектуальной деятельности ее организаторов. Таким образом, исторически одним из основных видов деятельности нашей компании, помимо других направлений, стала поддержка технологических стартап-компаний.
Интерес одного из наших стартапов был сфокусирован на исследованиях в области интегральной фотоники. Коллектив получил неплохие первые результаты макетирования опытных образцов элементов фотоники, что придало новый импульс к развитию нового направления. Мы, как технологическая компания и в рамках поддержки технологических стартапов, заинтересовались возможностью создания элементов фотоники, стали внимательно изучать рынок фотонных изделий, новые технологии и поняли, что эти изделия будут востребованы рынком. Во-первых, это проявление общемирового тренда – переход от традиционных технологий микро- и наноэлектроники к новой посткремниевой технологии, в которой используются новые материалы (графен, материалы группы А3В5, алмазные пленки, сложносоставные пленки для оптоэлектроники и фотоники). Во-вторых, основной массив продуктовых изделий, интересующих отечественных потребителей изделий фотоники, работает на уровне 90–350 нм. С точки зрения развития отечественных технологий, этот уровень нам доступен. Поэтому, пока изделия интегральной фотоники не требуют высоких технологических разрешений в 3 нм или 28 нм, такие продукты представляют собой определенную технологическую нишу, которую мы можем занять своей фотонной продукцией.
Что в первую очередь определило выбор продуктов, производимых компанией «ЗНТЦ»?
Мы коммерческая компания, наш выбор определили два фактора. Первый – это наши компетенции и наши технологические возможности. АО «ЗНТЦ» стало одним из первых предприятий в России, на котором были разработаны и произведены фотонные интегральные схемы (ФИС).
Второй фактор – мы приняли решение локализовать весь цикл производства фотонных элементов от чипа до испытаний на нашей площадке в Зеленограде. Мы создаем чипы на основе ФИС, которые затем тестируем и направляем для создания изделий высокоскоростных устройств передачи и обработки телекоммуникационных сигналов.
Расскажите, пожалуйста, о рабочей площадке и производственных мощностях компании «ЗНТЦ» в Зеленограде?
Площадь производственных помещений предприятия занимает более 5 400 м2. Современная инфраструктура обеспечивает полный цикл создания элементной базы от проектирования до производства микроэлектронной и микросистемной техники. Есть отделы, осуществляющие корпусирование и испытания функциональных и электрических параметров изделий. Выполняются проекты по 3D-сборке многокристальных модулей и производству специальных, высокотемпературных и радиационно стойких изделий. На сегодняшний день в компании трудятся специалисты, отработавшие на предприятиях Зеленограда более 20 лет, а в «ЗНТЦ» – более 10 лет. Штатная численность составляет более 230 человек.
Какие продукты фотоники стали первыми в линейке компании «ЗНТЦ»?
Первый продукт, который мы вывели на рынок – это мультиплексор на 44 канала. Мультиплексоры – устройства, которые являются ключевым элементом в ускорении передачи данных. Они позволяют увеличить эффективность работы интернет-сетей на уже созданной инфраструктуре. С помощью мультиплаксора оптический канал разветвляется на 44 канала, и обработка и передача данных происходит со скоростью, увеличенной в 44 раза, затем операция демультиплексирования соединяет сигналы в один. Такие продукты востребованы в дата-центрах крупных телекоммуникационных узлов и систем. Потребителями нашей продукции стали компании ГК «Росатом», Т8 и другие телекоммуникационные компании.
В нашей продуктовой линейке есть и другие элементы, основанные на ФИС: линии задержки, трансиверы. Трансивер преобразует электрические сигналы в оптические для последующей передачи по волоконно-оптической линии. Это массовый продукт, на рынке имеются разные трансиверы, работающие в широком спектральном диапазоне, который определяет диапазон рабочих частот – от 10 МГц до 200 ГГц. Современные технологии (от 90 нм и ниже до 28 нм) в отличие от зрелых технологий позволяют создавать трансиверы, работающие на частотах более 800 ГГц. В этой области мы работаем с нашими партнерами: ФТИ им. А. Ф. Иоффе РАН (производство лазеров), Санкт-Петербург, и ИФП СО РАН (производство фотоприемников), Новосибирск. Наша задача – локализация сборки трансиверов на нашей площадке. Тут надо овладеть технологиями сборки: флип-чип технологиями корпусирования и технологиями бондинга.
Чувствуете ли вы себя одиноким воином на рынке производителей ФИС?
Мы не одиноки на этой поляне, мы как грибы, которые разные и которых на поляне много. С кем-то мы работаем в тесном партнерстве, это НИУ МИЭТ. Одни нацелены на создание вычислительных оптических элементов, например, НПК «Технологический центр», и у них это хорошо получается. Широким фронтом идут работы в пермской НППК. Есть несколько хороших лабораторий в МФТИ, МГТУ им Э. К. Баумана, ПНППК. Главное, чтобы результаты исследований и разработок быстро выходили в коммерческую жизнь. Надеемся, что у коллег все получится, и мы будем пользоваться готовыми решениями.
Базовый облик фотонных изделий понятен, он состоит из лазера, модуляторов, пассивных оптических элементов и электроники. Но стремление создать все элементы ФИС в одном многоступенчатом технологическом процессе останется мечтой. Ограничений много, их характер имеет и физическую природу, и ограничен пределом возможностей используемого оборудования. Создание ФИС проходит в три этапа: создание или установка элементов на подложке, соединение активных и пассивных элементов и корпусирование. Есть гибридная технология установки элементов, когда на подложку устанавливаются отдельные активные и пассивные элементы фотоники. Такие трансиверы работают до 40 ГГц. Следующий этап – этап сборки методом бондирования – соединение активных и пассивных элементов, где наша задача – соединять без потери оптического сигнала, ведь в ФИС самое главное – это снизить потери при передаче сигнала. Третий этап – самая передовая технология, суть которой заключается в том, что на кремниевой подложке, на которой уже сформированы элементы пассивной части, эпитаксиальными методами выращиваются локальные зоны, на которых формируются активные элементы. Такое соединение требует высокого уровня точностных возможностей и характеристик эпитаксиального оборудования.
Кто в нашей стране готовит специалистов-конструкторов эпитаксиального оборудования для производства ФИС?
Этот вопрос большой, и его следует разделить на два вопроса: создание оборудования и подготовка кадров. Обратим внимание на оборудование. В книгах написано, что для производства ФИС при эпитаксиальном росте слоев можно использовать стандартное оборудование, используемое для КМОП-технологий. На практике оказалось, что для ФИС это утверждение не подходит. При формировании волноводных слоев соблюдение условий снижения потерь оптического сигнала требует, чтобы поверхностные слои обладали специальным стехиометрическим составом. И процесс плазмохимического травления волноводных слоев требуют иного специализированного оборудования. Такая проблема встает перед всеми производителями ФИС. Компания «ЭСТО» из Зеленограда разработала по нашим заказам такое оборудование для специальных методов травления и очистки. Но появление новых задач будет требовать конструирования новых функциональных узлов для эпитаксиального оборудования и инструментов травления.
Поэтому надо готовить конструкторов и технологов для создания промышленного оборудования для серийного производства ФИС. Нужны новые базовые программы обучения. НИУ МИЭТ разработал несколько стандартов образования, принятых вузом. Пермский Политехнический университет внедряет стандарты образования по направлению фотоника.
Исследования на базе университетских лабораторий хороши, а вот коммерциализация их результатов отстает от запросов и потребностей заказчиков. Надо создавать студенческие центры в университетах, чтобы выпускники шли в промышленные компании со знанием современного уровня разработок и исследований. Движение в этом направлении уже началось. В 2023 году появился дополнительный инструмент поддержки начинающих технологических предпринимателей – университетская стартап-студия, которая была совместно создана тремя организациями: МИЭТ, «ЗНТЦ» и Фондом инфраструктурных и образовательных программ (ФИОП). Стартап-студия позволяет решать важную задачу по внедрению в МИЭТ устойчивой проактивной модели студенческого технологического предпринимательства.
На базе Института нано- и микросистемной техники (НМСТ) МИЭТ создана новая научно-исследовательская лаборатория «Передовые технологии корпусирования и производства 3D микросистем» (НИЛ ТКПМ). «ЗНТЦ» является индустриальным партнером МИЭТ и применяет разработанные в лаборатории новые технологические решения в своем производстве. ■
Отзывы читателей
