Наноденьги

Технологии MEMS, скорее всего, не придется пережить инвестиционного бума, как это было с Интернетом, и последующего крушения. Если биржевой пузырь и будет надут, то небольшой и с прочными толстыми стенками. Который не лопнет, а тихо выпустит лишний воздух, если таковой в нем окажется. И причин тому несколько.

Во-первых, сами идеи, положившие начало отрасли, восходят к середине двадцатого века и развиваются скорее поступательно, нежели экспоненциально. Во-вторых, массовый частный инвестор, чьими средствами питался Интернет-бум, уже обжегся на молоке и теперь не станет лихорадочно скупать акции технологических компаний, будь то производитель традиционных микросхем или же нанороботов. И в-третьих, технологии микромашин еще не вышли на тот уровень, когда они могут войти в жизнь каждого человека, независимо от его возраста, здоровья, образования и прочего - как вошел сегодня Интернет.

Однако в том, что эти времена наступят, никто (почти) не сомневается. Ощущается это, в первую очередь, по тому вниманию, которое уделяют MEMS крупные корпорации. Большая часть исследований еще сосредоточена в академических учреждениях, обязанных публиковать данные в отрытом домене. Однако заинтересованность бизнеса в технологии растет с каждым днем. Сейчас этот интерес публично показывают самые крупные компании, которые могут себе позволить долговременные инвестиции без оглядки на сиюминутную коммерческую отдачу или биржевой взлет.

В середине-конце 1980-х годов проекты MEMS по большей части финансировались Национальным научным фондом (National Science Foundation - NSF; к 1991 году его объем составлял примерно 2-3 млн. долларов в год, то есть фактически равнялся нескольким крупным грантам. А уже к 1995 году государственные инвестиции достигли 35 млн. долларов, причем 30 миллионов поступили от министерства обороны США, в основном от его подразделения электронных технологий и Агентства исследовательских проектов (Defense Advanced Research Project Agency - знаменитая DARPA). Инвестиции американских компаний в те или иные направления MEMS на сегодняшний день оцениваются примерно в 100 млн. долларов в год. Большинство отраслевых средств выделяется на исследования замены и усовершенствования существующих технологий - к примеру, хранения данных, регуляции микропотоков жидкости (струйная печать), оптических микроотражателей и т. д., - в которых использование MEMS позволит расширить функциональность или (и) повысить надежность, а также снизить цену. Складывается впечатление, что центром разработок являются Соединенные Штаты. Это, мягко говоря, не совсем так. Действительно, большинство сайтов и публикаций имеют американское происхождение, однако это, скорее, связано с традициями открытости университетской науки. Японские и европейские государственные инвестиции в сумме превышают американские и составляют, по разным оценкам, от 70 до 100 млн. долларов в год, а отраслевые вложения оцениваются примерно в 200 млн. долларов.

Страна Восходящего Солнца идет в нанотехнологиях своим путем. Впрочем, не то чтобы совсем своим, но только в Японии основное внимание уделяется миниатюризации существующих электромеханических элементов. Исследования в этой области ведутся и в других странах, однако Европа и Америка предпочитают микромеханике микроэлектронику. Европейские государственные инвестиции, идущие преимущественно из Германии, Швейцарии, Нидерландов и Франции, координируются Европейским сообществом - таким образом распределители государственных средств пытаются избежать дублирования разработок, а заодно простимулировать межгосударственное сотрудничество.

Конечно, в технологии микромашин вкладываются немалые средства. Однако они не идут ни в какое сравнение с миллиардными вложениями в «классическую» полупроводниковую отрасль. А вскоре MEMS могут просто раствориться в «большом полупроводниковом брате». Дело не только в том, что все большее внимание к ним начинают проявлять традиционно полупроводниковые компании. При изготовлении микромашин, как и в производстве микросхем, применяются методы литографического травления, которые могут быть модифицированы, причем существенно (пример - глубокое ионное травление). И весьма вероятно, что рынок MEMS в конце концов займут сегодняшние тяжеловесы полупроводниковой отрасли, которые вберут в себя идеи небольших независимых компаний.

Texas Instruments, например, больше пяти лет ведет разработки в области MEMS и недавно выпустила прототип оптического коммутатора для небольшого офиса, передающего сигнал с помощью быстродвижущихся микроскопических зеркал. Отличный промоушн технологиям MEMS сделала и компания Intel на своем недавнем форуме для разработчиков. Вице-президент Патрик Гелсингер сообщил, что Intel собирается в ближайшее время уделить значительное внимание MEMS, которые станут основой радиопередатчиков и приемников в сотовых телефонах и беспроводных сетевых устройствах.

Аббревиатура MEMS все чаще встречается в резюме российских научных сотрудников, устраивающихся на работу в зарубежные исследовательские учреждения и компании. Благо в России они могли получить солидную подготовку. Как и на Западе, работы в этой области ведутся у нас в основном в университетских лабораториях. Среди них могу назвать лабораторию микротехнологий и микромеханических систем СПб ГТУ (www.mems.ru), Центр микротехнологий и диагностики ЛЭТИ (директор В. В. Лучинин, один из создателей и зам. главного редактора первого отечественного журнала «Микросистемная техника»), Технологический центр Московского государственного института электронной техники, кафедру Гридчина в новосибирском ГТУ (НЭТИ), Технологический центр Таганрогского радиотехнического университета. Занимаются MEMS и некоторые бывшие отраслевые НИИ: «Теплоприбор» (Государственный научно-исследовательский институт теплоэнергетического приборостроения), НИИ физических измерений (Пенза), «Электроприбор», ЦНИИ РТК (Санкт-Петербург), НИИ авиационного оборудования (Жуковский), а также предприятия электронной отрасли (или фирмы, созданные на их развалинах) «Ангстрем», «Светлана», «Авангард», «Импульс», «Гирооптика».

По оценкам Евгения Пятышева, заведующего лабораторией микротехнологий и микромеханических систем СПб ГТУ, для успешного развития MEMS в России может потребоваться от 5-10 млн. долларов в год в ближайшее время до 50-200 млн. долларов в год через пять лет, причем приоритетными являются вложения в обучение специалистов и разработку специального оборудования и специфических технологических процессов, нежели в проектирование конкретных устройств.

К настоящему моменту, по словам Пятышева, формирование министерствами различных программ по микросистемной технике (так именуется область, включающая в себя и MEMS) только начинается. Поэтому сегодня российские разработчики MEMS в основном кормят себя сами: например, лаборатория микротехнологий и микромеханических систем СПб ГТУ от участия в коммерческих проектах получает вдвое больше, чем от исследовательских грантов, и впятеро больше, чем в рамках прямого государственного финансирования.