Кремниевая долина на Днепре

В СССР Украина была ключевым регионом выпуска высокочистого кремния для электроники и солнечных батарей. С распадом Союза эта отрасль в стране чуть не исчезла, сохранилось лишь производство конечного продукта – монокристаллов. Это позволило сберечь технологическую базу, и инвесторы прилагают усилия по восстановлению целостных производственных цепочек.

Бытует мнение, что в Украине уже сегодня есть хорошие предпосылки для активного развития таких высокотехнологичных перспективных отраслей и бизнес-направлений, как приборостроение, ИТ-индустрия (включая разработку программного обеспечения), интенсивное сельское хозяйство и др. Впрочем, кроме этого, страна уже много лет активно и небезуспешно работает в некоторых узких сегментах высоколиквидных мировых рынков. Одним из показательных примеров является производство высокочистого кремния.

Работа на экспорт

Чистый кремний – это сырьевой материал для двух промышленных направлений: солнечной энергетики и электроники. В первом случае допускается сравнительно более низкое качество продукта, во втором требуется максимальное, для которого есть особый термин – кремний полупроводникового (или электронного) качества. В природе кремний входит в состав различных силикатов и алюмосиликатов, среди которых наиболее распространенным считается кремнезем – многочисленные формы диоксида кремния SiO2 (речной песок, кварц и пр.). Из него в электропечах получают металлокремний путем восстановления углем или коксом. Затем необходимо произвести поликристаллический кремний, для чего пригоден как металлокремний, так и трихлорсилан – легколетучая жидкость. Наконец, из поликремния в специальных ростовых печах выращивают монокремний. Добавим, сырьевой металлокремний также применяется при выпуске ряда сплавов и других металлургических продуктов. А получение чистого кремния – не столько металлургический, сколько химический процесс.

Эксперты отмечают, что работа электроники как отрасли невозможна без высокочистого кремния. Но только наиболее развитые страны способны на создание и поддержание всей технологической цепочки. Сегодня это Германия, Италия, США и Япония. Рынок контролируют всего 6 ведущих операторов: Wacker (Германия), МЕМС (Италия), Toshiba Ceramics и Mitsubishi Materials-Silicon (обе – Япония), Komatsu Electronic Metals и Shin-Etsu Semiconductors (обе – США). В последнее время ежегодное производство монокремния превысило 30 тыс. тонн, из которых более 20 тыс. тонн приходится на США.

Однако подчеркнем, что еще в 1990 годах в этот список входила и Украина. Два отечественных предприятия, Запорожский титано-магниевый комбинат (ЗТМК) и Донецкий химико-металлургический завод (ныне – химико-металлургическая фабрика Мариупольского МК им. Ильича), обеспечивали 85% всего поликремния в СССР и 4-5% в мире. Ныне профильные мощности по поликремнию сохранились (законсервированы) лишь на ХМФ ММК им. Ильича. Причина закрытия – высокая себестоимость, которая превысила прибыли еще в начале 2000 годов.

При этом в 2002 году из состава ЗТМК была выведена вертикаль выпуска чистого кремния – от трихлорсилана до монокремния, а также кремниевых эпитаксиальных структур и структур с диэлектрической изоляцией (заготовки для интегральных микросхем). На базе этих мощностей был создан небезызвестный запорожский Завод полупроводников, отмечает отраслевой аналитик Владимир Пиковский. Кроме того, в стране действуют такие ключевые поставщики монокристаллов, как "Пиллар" (Киев), "Силикон", "Чистые металлы" (оба – Светловодск Полтавской области). По словам экономистов, первый больше ориентирован на европейский рынок, а последние два – на Азию. Действительно, почти весь украинский монокремний экспортируется, так как внутреннее потребление крайне мало и еще больше упало с мировым кризисом. С другой стороны, в последние годы на внутреннем рынке активно развивалась солнечная энергетика, да и бурный рост национальной ИТ-индустрии приводит к постепенному расширению спроса на полупроводниковые монокристаллы.

Возможные перспективы

Это обстоятельство наряду с общим посткризисным восстановлением глобальной экономики формирует предпосылки для дальнейшего развития производства чистого кремния в Украине. Тем более что его международный рынок оставался дефицитным даже в кризисные годы. Сопредседатель Фонда энергетических стратегий Дмитрий Марунич связывает это с активным ростом альтернативной энергетики и развитием электронной промышленности. "Если будет спрос, совокупную производительность отечественных ростовых печей по монокремнию можно будет расширить в разы. А это даст средства для перезапуска мощностей по поликристаллам и сырью", – полагает он. Поставщиком новых агрегатов могут быть как западные профильные компании, так и, например, предприятие "Красмаш" (Россия), много десятков лет изготовляющее ростовые печи и другое специальное оборудование.

Специалисты добавляют, что для развития сектора есть хорошая сырьевая база: суммарные запасы основного сырья – кварцитов – превышают в стране 180 млн тонн. Месторождения есть в Житомирской, Кировоградской, Днепропетровской области (Овручское, Толкачевское, Белокоровицкое, Васильковское, Ивановское). Так, Овручское по качеству кристаллических кварцитов и запасам не имеет аналогов в Европе: содержание SiO2 в исходном материале тут составляет 98,8%, разведанные запасы – более 150 млн тонн, прогнозные – 500 млн тонн. В Советском Союзе на УССР приходилось более 21% добычи кварцевого сырья.

Неудивительно, что и в кризисные годы инвесторы проявляют интерес к рассматриваемому бизнес-сектору. Именно с этим В.Пиковский связывает утверждение Кабмином Юлии Тимошенко в 2009 году программы создания химико-металлургической отрасли производства чистого кремния. Предусматривалась организация выпуска высокочистой продукции в годовом объеме 5000 тонн. Программу оценили в 2,7 млрд грн., включая 2,5 млрд грн. различных инвестиций. И, в отличие от многих других масштабных госпрограмм, работы по данной были проведены заметные, прежде всего на Заводе полупроводников в Запорожье. Еще в конце 2008 его купила Activ Solar (связываемая с Андреем Клюевым) и за 2,5 года провела масштабную модернизацию, восстановив мощности и по поли-, и по монокристаллам, и по трихлорсилану. Тем самым был восстановлен цикл изготовления монокремния, ранее работавший на ЗТМК. Нетрудно догадаться, что продукция использовалась в первую очередь для нужд солнечных электростанций, которые Activ Solar до 2014 года активно строила в Украине.

Эксперты допускают, что после общеэкономической стабилизации Киев может вернуться к данной программе (тем более что к власти пришли примерно те же силы, что и в 2005-2009 годах, когда она была принята). Главный стимул такого возвращения очевиден – высокая рентабельность монокремния, цена которого даже при "солнечном" качестве сегодня составляет 130-140 долл./кг, а полупроводниковый еще дороже. Кроме модернизации Завода полупроводников, проект предполагает создание вертикально интегрированной структуры с участием как запорожского предприятия, так и "Чистых металлов", ХМФ комбината им. Ильича. В то же время госпрограмма не предполагает поддержки (или хотя бы сотрудничества) с небольшими, но современными украинскими производителями монокремния – "Пиллар", "Силтек", "Семикор" и др. В плане же сырьевой базы намечено приоритетно развивать Мацковское месторождение (Глуховский р-н Сумской области) с оценочными запасами примерно в 100 тыс. тонн богатых кварцесодержащих руд. Мацковское находится в пределах более крупного месторождения кварцитов – Баничского, с запасами свыше 600 тыс. тонн.

Возвращение к программе возможно в 2015-2016 годах даже в случае не слишком быстрого экономического восстановления Украины, считают аналитики. Лидеры мирового рынка чистого кремния могут вложить деньги в отечественные мощности в своих собственных интересах. Правда, для этого нужна хотя бы политическая стабильность в стране. Технологические же площадки для подобных инвестиций имеются и работают.

Максим Полевой

МинПром