mireabulletinRussian Technological JournalRussian Technological Journal2782-32102500-316XRTU MIREA10.32362/2500-316X-2022-10-2-87-95mireabulletin-487Research ArticleМИРОВОЗЗРЕНЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ И ОБЩЕСТВАPHILOSOPHICAL FOUNDATIONS OF TECHNOLOGY AND SOCIETYОпределение источников знаний о технологиях микро- и наноэлектроникиIdentification of knowledge sources for micro- and nanoelectronics technologieshttps://orcid.org/0000-0001-9945-3875ШараповА. А.SharapovA. A.

Шарапов Андрей Анатольевич, научный сотрудник; аспирант Физтехшколы электроники, фотоники и молекулярной физики и магистрант кафедры системного инжиниринга Высшей школы системного инжиниринга

124460, Москва, Зеленоград, ул. Академика Валиева, д. 6/1

141701, Московская обл., г. Долгопрудный, Институтский пер., д. 9

ResearcherID ABC-7256-2021

Andrey A. Sharapov, Research Scientist; Postgraduate Student, Phystech School of Electronics, Photonics and Molecular Physics, and Master Student, Higher School of Systems Engineering

6/1, ul. Akademika Valieva, Zelenograd, Moscow, 124460

9, Institutskii per., Dolgoprudny, Moscow oblast, 141701

ResearcherID ABC-7256-2021 

andrey.sharapov@phystech.eduГорневЕ. С.GornevE. S.

Горнев Евгений Сергеевич, член-корреспондент РАН, д.т.н., профессор, заместитель руководителя приоритетного технологического направления по электронным технологиям

124460, Москва, Зеленоград, ул. Академика Валиева, д. 6/1

Scopus Author ID 6507763230 

Evgeny S. Gornev, Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences, Dr. Sci. (Eng.), Professor, Deputy Head of the Priority Technological Area for Electronic Technologies

6/1, ul. Akademika Valieva, Zelenograd, Moscow, 124460

Scopus Author ID 6507763230 

egornev@niime.ruАО «Научно-исследовательский институт молекулярной электроники»; Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)РоссияMolecular Electronics Research Institute; Moscow Institute of Physics and TechnologyRussian FederationАО «Научно-исследовательский институт молекулярной электроники»РоссияMolecular Electronics Research InstituteRussian Federation2022030420221028795Copyright © Шарапов А.А., Горнев Е.С., 20222022Шарапов А.А., Горнев Е.С.Sharapov A.A., Gornev E.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.rtj-mirea.ru/jour/article/view/487

Цели. В течение последних десятилетий разработано множество моделей управления знаниями. Однако использование данных моделей для создания информационной системы в интересах исследовательских предприятий микроэлектроники не представляется возможным, поскольку они не учитывают динамику и характер развития технологий, а также специфику деятельности организаций в разных видах работ по генерации знаний. Цель работы – выявить направления актуальности разработки системы управления знаниями о технологиях микро- и наноэлектроники, определить и систематизировать источники знаний в данной научно-технической области.Методы. Использованы метод анализа взаимосвязи бизнес-показателей компаний с последующей визуализацией в виде циклической диаграммы причин, метод анализа заинтересованных сторон.Результаты. Сформулированы три направления актуальности разработки системы управления знаниями в наукоемкой области технологий микро- и наноэлектроники – с точки зрения социальных, коммерческих и научно-технических эффектов в соответствующих организациях. К ключевым источникам знаний о технологиях микро- и наноэлектроники отнесены университеты, институты РАН, отраслевые институты, заказчики, производства и потребители. Обоснована важность рассмотрения цифровых двойников электронных компонент как перспективного источника знаний в данной области.Выводы. Анализ кривой жизненного цикла технологии на примере области микро- и наноэлектроники позволяет соотнести отдельные этапы данного жизненного цикла с конкретными видами работ, в ходе выполнения которых происходит выработка новых знаний. В качестве видов работ выделены фундаментальные и прикладные исследования, изучение требований, реализация на производстве и анализ эксплуатации. Для отрасли микроэлектроники на кривой жизненного цикла технологий они соответствуют участкам появления, пика ожиданий, избавления от иллюзий, преодоления недостатков и плато продуктивности.

Objectives. Over the past few decades, multiple knowledge management models have been developed by many research groups studying the innovation process in companies. However, these knowledge and information management models are rather general, and do not consider the dynamics and variability of technology development. This implies involving specific organizations in different types of knowledge generation activities. The paper aims to reveal the importance of a knowledge management system in micro- and nanoelectronics technologies as well as identify and systematize the sources of knowledge in the scientific and technical field.Methods. In this paper, the method for analyzing the relationship between key business indicators of the companies is applied. The results are then represented in a causal loop diagram. The stakeholder analysis method is also used here.Results. Three relevant trends in developing the knowledge management system for knowledge-intensive enterprises involved in micro- and nanoelectronics technologies are identified with respect to the social, commercial, and scientific and technical aspects in research organizations. The key sources of knowledge on micro- and nanoelectronics technologies include universities, institutions of the Russian Academy of Sciences, industry-specific institutions, customers, manufacturers, and consumers. Also, the authors consider digital twins to be a promising source of knowledge on micro- and nanoelectronics technologies.Conclusions. The analysis of the technology life cycle curve using the example of micro- and nanoelectronics allows correlating single stages of this life cycle with specific activities during which new knowledge is generated. These activities include fundamental and applied research, requirements management, implementation in manufacturing, and operation analysis. For microelectronics, they correspond to the areas of emergence, peak of inflated expectations, trough of disillusionment, slope of enlightenment, and plateau of productivity on the technology life cycle curve.

знанияуправление знанияминаноиндустрияцифровой двойникknowledgeknowledge managementnanoindustrydigital twinReferencesНадточий Ю.Б., Будович Л.С. Интеллектуальный капитал организации: сущность, структура, подходы к оценке. Российский технологический журнал. 2018;6(2):82–95. https://doi.org/10.32362/2500-316X-2018-6-2-82-95Nadtochiy Yu.B., Budovich L.S. Intellectual capital of the organization: the essence, structure, approaches to evaluation. Rossiiskii tekhnologicheskii zhurnal = Russian Technological Journal. 2018;6(2):82–95 (in Russ.). https://doi.org/10.32362/2500-316X-2018-6-2-82-95Mohajan H.K. The impact of knowledge management models for the development of organizations. J. Environ. Treat. Tech. 2017;5(1):12–33.Mohajan H.K. The impact of knowledge management models for the development of organizations. J. Environ. Treat. Tech. 2017;5(1):12–33.Маринко Г.И. Современные модели и школы в управлении знаниями. Вестник Московского университета. Серия 21: Управление (государство и общество). 2004;2:45–65.Marinko G.I. Modern models and schools in knowledge management. Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 21: Upravlenie (gosudarstvo i obshchestvo) = Moscow University Bulletin. Series 21. Public Administration. 2004;2:45–65 (in Russ.)Polanyi M. Personal knowledge: towards a post-critical philosophy. Chicago: University of Chicago Press; 1958. 464 p.Polanyi M. Personal knowledge: towards a post-critical philosophy. Chicago: University of Chicago Press; 1958. 464 p.Lytras M.D., Pouloudi A. Project management as a knowledge management primer: the learning infrastructure in knowledge-intensive organizations: projects as knowledge transformations and beyond. The Learning Organization. 2003;10(4):237–250. https://doi.org/10.1108/09696470310476007Lytras M.D., Pouloudi A. Project management as a knowledge management primer: the learning infrastructure in knowledge-intensive organizations: projects as knowledge transformations and beyond. The Learning Organization. 2003;10(4):237–250. https://doi.org/10.1108/09696470310476007Горнев Е.С. Отечественная микроэлектроника: ожидания и перспективы. Наноиндустрия. 2018;11(6):392–398. https://doi.org/10.22184/1993-8578.2018.11.6.392.398Gornev E.S. National microelectronics: expectations and prospects. Nanoindustriya = Nanoindustry. 2018;11(6):392–398 (in Russ.). https://doi.org/10.22184/1993-8578.2018.11.6.392.398Горнев Е.С., Зайцев Н.А., Равилов М.Ф., Романов И.М., Ранчин С.О., Былинкин Д.А. Анализ разработанных зарубежных изделий микросистемной техники. Микросистемная техника. 2002;7:6–11.Gornev E.S., Zaitsev N.A., Ravilov M.F., Romanov I.M., Ranchin S.O., Bylinkin D.A. The analysis of the developed foreign products of microsystem techniques. Mikrosistemnaya tekhnika = Nano- and Microsystems Technology. 2002;7;6–11 (in Russ.).Красников Г.Я., Горнев Е.С., Матюшкин И.В. Общая теория технологий и микроэлектроника. М.: ТЕХНОСФЕРА; 2020. 434 c.Krasnikov G.Ya., Gornev E.S., Matyushkin I.V. Obshchaya teoriya tekhnologii i mikroelektronika (General Theory of Technology and Microelectronics). Мoscow: TEKhNOSFERA; 2020. 434 p. (in Russ.).Теплов Г.С., Горнев Е.С. Модель на языке Verilog-A многоуровневого биполярного мемристора с учетом девиаций параметров переключения. Микроэлектроника. 2019;48(3):163–175. https://doi.org/10.1134/S0544126919030104Teplov G.S., Gornev E.S. Multilevel bipolar memristor model considering deviations of switching parameters in the Verilog-A language. Russian Microelectronics. 2019;48(3): 131–142. https://doi.org/10.1134/S1063739719030107 [Original Russian Text: Teplov G.S., Gornev E.S. Multilevel bipolar memristor model considering deviations of switching parameters in the Verilog-A language. Mikroelektronika. 2019;48(3):163–175 (in Russ.). https://doi.org/10.1134/S0544126919030104]Красников Г.Я., Зайцев Н.А., Красников А.Г. Современное состояние разработок в области энергонезависимой памяти. Нано- и микросистемная техника. 2015;4(177):60–64.Krasnikov G.Ya., Zaitsev N.A., Krasnikov A.G. Current state of development in the nonvolatile memory. Nanoi mikrosistemnaya tekhnika = Nano- and Microsystems Technology. 2015;4(177):60–64 (in Russ.).Sharapov A.A., Shamin E.S., Skuratov I.D., Gornev E.S. Grounds and problem statement for software complex for photolithography optimization for minimization of losses in optical structures of photonic integrated circuits. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020;939:012070. https://doi.org/10.1088/1757-899X/939/1/012070Sharapov A.A., Shamin E.S., Skuratov I.D., Gornev E.S. Grounds and problem statement for software complex for photolithography optimization for minimization of losses in optical structures of photonic integrated circuits. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020;939:012070. https://doi.org/10.1088/1757-899X/939/1/012070Бокарев В.П., Красников Г.Я. Оценка изменения физико-химических свойств наноразмерных кристаллических материалов. Доклады Академии наук. 2008;420(2):186–189.Bokarev V.P., Krasnikov G.Ya. Estimation of the change in the physicochemical properties of Nanosized crystalline materials. Doklady Physical Chemistry. 2008;420(1):96–99. https://doi.org/10.1134/S0012501608050047 [Original Russian Text: Bokarev V.P., Krasnikov G.Ya. Estimation of the change in the physicochemical properties of Nanosized crystalline materials. Doklady Akademii nauk. 2008;420(2):186–189 (in Russ.).]Просий А.Д., Ранчин С.О., Шелепин Н.А. Обеспечение качества в современном полупроводниковом производстве. Электронная техника. Серия 3: Микроэлектроника. 2015;4(160):39–43.Prosii A.D., Ranchin S.O., Shelepin N.A. Quality assurancein modern semiconductor manufacturing. Elektronnaya tekhnika. Seriya 3: Mikroelektronika = Electronic Engineering. Series 3. Microelectronics. 2015;4(160):39–43 (in Russ.).Соловьев А.В., Селецкий А.В. Недостатки отечественных расчетно-экспериментальных методик прогнозирования надежности интегральных схем. Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем (МЭС). 2020;1:76–81. https://doi.org/10.31114/2078-7707-2020-1-76-81Solov’ev A.V., Seletskii A.V. Disadvantages of domestic analytical-experimental methods prediction of integrated circuits reliability. Problemy razrabotki perspektivnykh mikro- i nanoelektronnykh sistem (MES) = Problems of Advanced Micro- and Nanoelectronic Systems Development (MES). 2020;1:76–81 (in Russ.). https://doi.org/10.31114/2078-7707-2020-1-76-81Гаврилов С.В., Железников Д.А., Заплетина М.А., Хватов В.М., Чочаев Р.Ж., Эннс В.И. Маршрут топологического синтеза для реконфигурируемых систем на кристалле специального назначения. Микроэлектроника. 2019;48(3):211–223. https://doi.org/10.1134/S0544126919030050Gavrilov S.V., Zheleznikov D.A., Zapletina M.A., Khvatov V.M., Chochaev R.Zh., Enns V.I. Layout synthesis design flow for special-purpose reconfigurable systemson-a-chip. Russian Microelectronics. 2019;48(3):176–186. https://doi.org/10.1134/S1063739719030053 [Original Russian Text: Gavrilov S.V., Zheleznikov D.A., Zapletina M.A., Khvatov V.M., Chochaev R.Zh., Enns V.I. Layout synthesis design flow for special-purpose reconfigurable systems-on-a-chip. Mikroelektronika. 2019;48(3):211–223 (in Russ.). https://doi.org/10.1134/S0544126919030050]Красников Г.Я., Мещанов В.Д., Шелепин Н.А. Семейство микросхем ПЗУ информационной емкостью 4–64 Мбит для космических применений. Электронная техника. Серия 3: Микроэлектроника. 2015;2(158):4–10.Krasnikov G.Ya., Meshchanov V.D., Shelepin N.A. Family 4–64 Mbit ROM integrated circuits for space applications. Elektronnaya tekhnika. Seriya 3: Mikroelektronika = Electronic Engineering. Series 3. Microelectronics. 2015;2(158):4–10 (in Russ.).Колдаев И.М. Фундаментальный параметрический подход к синтезу электронных систем. Наноиндустрия. 2020;S96(1):265–269. https://doi.org/10.22184/1993-8578.2020.13.3s.265.269Koldaev I.M. The fundamental parametric approach to synthesis of electronic systems. Nanoindustriya = Nanoindustry. 2020;S96(1):265–269 (in Russ.). https://doi.org/10.22184/1993-8578.2020.13.3s.265.269Тельминов О.А., Горнев Е.С., Мошкарова Л.А., Янович С.И., Морозов Е.Н. Оценка возможности применения нейросетевого байесовского подхода к выявлению корреляции между параметрами тестовых элементов для межоперационного контроля технологического процесса и характеристиками формируемой транзисторной структуры. Наноиндустрия. 2020;13(S4,99):559–560. https://doi.org/10.22184/1993-8578.2020.13.4s.559.560Tel’minov O.A., Gornev E.S., Moshkarova L.A., Yanovich S.I., Morozov E.N. Evaluation of bayes neural network approach for determining transistor characteristics and operational process control correlation. Nanoindustriya = Nanoindustry. 2020;13(S4,99):559–560 (in Russ.) https://doi.org/10.22184/1993-8578.2020.13.4s.559.560Горнев Е.С. Методы обеспечения надежности современных СБИС. Математическое моделирование в материаловедении электронных компонентов. В сб.: Математическое моделирование в материаловедении электронных компонентов (ММMЭК–2020). Сборник материалов II международной конференции. 19–20 октября 2020 г. М.: МАКС Пресс; 2020. С. 13–21.Gornev E.S. Methods for ensuring the reliability of modern ULSI. In: Mathematical Modeling in Materials Science of Electronic Components ICM3SEC–2020. October 19–20, 2020, Moscow. Proceedings of the international conference. Moscow: MAKS Press; 2020. P. 13–21 (in Russ.).Тельминов О.А., Горнев Е.С., Черняев Н.В., Янович С.И., Мошкарова Л.А., Шахманова М.В. Исследование возможности построения цифрового двойника интегральных схем для анализа и прогнозирования их надежности. Наноиндустрия. 2021;14(S7,107):694–695. https://doi.org/10.22184/1993-8578.2021.14.7s.694.695Tel’minov O.A., Gornev E.S., Chernyaev N.V., YanovichS.I., Moshkarova L.A., Shakhmanova M.V. Research on the possibility of constructing a digital twin of integrated circuits for analyzing and predicting their reliability. Nanoindustriya = Nanoindustry. 2021;14(S7,107):694–695 (in Russ.). https://doi.org/10.22184/1993-8578.2021.14.7s.694.695Ильин С.А., Ласточкин О.В., Надин А.С., Новиков А.А., Шипицин Д.С. Конструкторско-технологическая платформа проектирования радиационно-стойких СБИСБ на базе отечественной технологии КМОП 90 нм на основе RHBD методологии. Наноиндустрия. 2019;S(89):254–257.Il’in S.A., Lastochkin O.V., Nadin A.S., Novikov A.A., Shipitsin D.S. Design platform for CMOS RHBD 90 nm technology. Nanoindustriya = Nanoindustry. 2019;S(89):254–257 (in Russ.).Шарапов А.А., Баранов Г.В. Сравнительный анализ методик оценки количественных характеристик шероховатости наноразмерных структур. Труды МФТИ. 2018;10(2,38):72–79.Sharapov A.A., Baranov G.V. Comparative analysis of nanoscale roughness measurement methods. Trudy MFTI. 2018;10(2,38):72–79 (in Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.