IBM Research Albany Nanotech Center з'яўляецца мадэллю для пераймання для CHIPS Act

З прыняццем Закона CHIPS+ Кангрэсам і яго непазбежным падпісаннем прэзідэнтам Злучаных Штатаў шмат увагі было нададзена будаўніцтву новых мегапляцовак па вытворчасці паўправаднікоў Intel, TSMC і Samsung. Але акрамя вытворчага боку паўправадніковага бізнесу, існуе значная неабходнасць інвеставаць у сумежныя вобласці, такія як даследаванні, навучанне талентаў, развіццё малога і сярэдняга бізнесу і акадэмічнае супрацоўніцтва. Нядаўна ў мяне была магчымасць наведаць выдатны прыклад такога аб'екта, які аб'ядноўвае ўсе гэтыя іншыя аспекты вытворчасці чыпаў у цеснае партнёрства прамысловасці, урада і навукі. Гэта партнёрства доўжыцца больш за 20 гадоў у Олбані, Нью-Ёрк, дзе IBM Research мае нанатэхналагічны цэнтр, размешчаны побач з універсітэцкім гарадком Універсітэта штата Нью-Ёрк (SUNY). Дзякуючы значным інвестыцыям штата Нью-Ёрк праз агенцтва распрацоўкі New York Creates NY CREATES, IBM у цесным партнёрстве з некалькімі універсітэтамі і галіновымі партнёрамі распрацоўвае самыя сучасныя тэхналогіі паўправадніковых працэсаў у працоўных лабараторыях для наступнага пакалення камп'ютэрных чыпаў.

Цэнтр забяспечвае унікальную магчымасць для даследаванняў паўправаднікоў - яго адкрытае асяроддзе спрыяе супрацоўніцтву паміж вядучымі пастаўшчыкамі абсталявання і матэрыялаў, даследчыкамі, інжынерамі, навукоўцамі і пастаўшчыкамі EDA. У цяперашні час IBM мае вытворчае і даследчае партнёрства з Samsung Electronics, а ў мінулым годзе было абвешчана аб даследчым партнёрстве з Intel. Ключавыя пастаўшчыкі чыпаў, такія як ASML, KLA і Tokyo Electric (TEL), усталявалі абсталяванне і актыўна супрацоўнічаюць з IBM у распрацоўцы перадавых працэсаў і метралогіі для перадавых тэхналогій.

Гэтыя сродкі каштуюць нятанна. Для дасягнення кожнага новага прарыву патрэбны мільярды долараў інвестыцый і шмат гадоў даследаванняў. Напрыклад, для металічных варот High-k спатрэбілася 15 гадоў, каб перайсці ў прадукцыю; на транзістар FinFET, неабходны сёння, спатрэбілася 13 гадоў; і транзістар наступнага пакалення, гейт-універсал/нанапласт, які Samsung зараз запускае ў вытворчасць, распрацоўваўся 14 гадоў. Акрамя таго, кошт вытворчасці мікрасхем у кожным новым тэхналагічным вузле павялічваецца на 20-30%, а выдаткі на даследаванні і распрацоўкі падвойваюцца для распрацоўкі кожнага вузла. Каб працягваць падтрымку гэтага стратэгічнага развіцця, неабходна партнёрства паміж прамысловасцю, навуковымі коламі і ўрадам.

IBM робіць інвестыцыі

Вы можаце спытаць, чаму IBM, якая на працягу многіх гадоў распрадала свае паўправадніковыя магутнасці, так уцягнутая ў гэта глыбокае і дарагое даследаванне. Ну, з аднаго боку, IBM вельмі і вельмі добрая ў распрацоўцы паўправадніковых працэсаў. На працягу многіх дзесяцігоддзяў кампанія ўкараніла некалькі важных паўправадніковых тэхналогій. Але добрая тэхналогія не аплачвае рахункі, таму другая матывацыя IBM заключаецца ў тым, што кампаніі патрэбна лепшая тэхналогія для ўласных кампутараў Power і Z. З гэтай мэтай IBM у першую чаргу сканцэнтравана на распрацоўках, якія падтрымліваюць высокапрадукцыйныя вылічэнні і апрацоўку штучнага інтэлекту.

Дадатковыя стратэгічныя пастаўшчыкі і партнёры дапамагаюць маштабаваць гэтыя інавацыі за межамі толькі ўкладу IBM. Лепшае абсталяванне ад пастаўшчыкоў абсталявання сусветнага класа з'яўляецца выпрабавальным стэндам для партнёраў, каб эксперыментаваць і развіваць самыя сучасныя тэхналогіі. IBM разам са сваімі партнёрамі па абсталяванні стварыла спецыялізаванае абсталяванне там, дзе гэта неабходна для эксперыментаў, якія перавышаюць магчымасці стандартнага абсталявання.

Але IBM дасягне поспеху толькі ў тым выпадку, калі зможа перанесці тэхналогію з лабараторый у вытворчасць. Для гэтага IBM і Samsung цесна супрацоўнічаюць над распрацоўкай працэсаў і перадачай тэхналогій.

БОЛЬШ З ФОРЕIBM ідзе вертыкальна да маштабавання транзістараўBy Кевін Крюэл

Нанатэхналагічны цэнтр спалучаецца з Законам аб CHIPS у тым, што дазволіць Злучаным Штатам стаць лідэрам у галіне вытворчых тэхналогій. Гэта таксама можа дазволіць невялікім кампаніям выпрабоўваць інавацыйныя тэхналогіі ў гэтай установе. Цяперашні выдатны будынак працуе 24/7/365 і актыўна выкарыстоўваецца, але ёсць месца для пабудовы яшчэ аднаго будынка, які можа ўдвая значна павялічыць прастору чыстых пакояў. Таксама ёсць план будынка, які зможа падтрымліваць наступнае пакаленне абсталявання ASML EUV пад назвай high NA EUV.

Будучыня вертыкальная

Сайт Олбані таксама з'яўляецца цэнтрам даследаванняў тэхналогій чыплетаў. Паколькі маштабаванне паўправаднікоў запавольваецца, унікальныя рашэнні па ўпакоўцы для чыпаў з некалькімі плашкамі стануць нормай для высокапрадукцыйных і энергаэфектыўных вылічэнняў. IBM Research мае актыўную праграму па распрацоўцы унікальных тэхналогій 2.5D і 3D штампоўкі. Сёння пераважная падкладка для стварэння гэтых чыпаў з некалькімі плашкамі па-ранейшаму вырабляецца з крэмнію, зыходзячы з наяўнасці інструментаў і ведаў у галіне вытворчасці. Ёсць яшчэ унікальныя этапы працэсу, якія неабходна распрацаваць для правядзення спецыялізаванай апрацоўкі, у тым ліку метадаў лазернага раз'яднання.

IBM таксама супрацоўнічае з вытворцамі тэставага абсталявання, паколькі стварэнне 3D-структур з дапамогай чыплетаў стварае некаторыя унікальныя праблемы пры тэсціраванні. Староннія пастаўшчыкі EDA таксама павінны ўдзельнічаць у працэсе распрацоўкі, таму што канчатковая мэта распрацоўкі на аснове чыплетаў заключаецца ў магчымасці камбінавання чыпаў з розных тэхналагічных вузлоў і розных ліцейных заводаў.

Сёння тэхналогія чыплетаў знаходзіцца ў зародку, але ў будучыні гэтая тэхналогія абавязкова спатрэбіцца для стварэння наступнага пакалення абсталявання цэнтра апрацоўкі дадзеных. Гэта сітуацыя, калі эканоміка і тэхналогіі аб'ядноўваюцца ў патрэбны час.

Рэзюмэ

Нанатэхналагічны цэнтр Олбані з'яўляецца мадэллю для паўправадніковай прамысловасці і дэманструе адзін са спосабаў аб'яднання даследчыкаў з розных дысцыплін і розных арганізацый для прасоўвання самых сучасных паўправадніковых тэхналогій. Але гэтую мадэль таксама неабходна пашыраць і тыражаваць па ўсёй Паўночнай Амерыцы. Пры большым фінансаванні і большым маштабе таксама патрэбна адпаведная кваліфікаваная рабочая сіла. Вось дзе ЗША павінны рабіць інвестыцыі ў STEM-адукацыю нароўні з Касмічнай гонкай канца 1950-х гадоў і такімі сайтамі, як Олбані, якія прапануюць НДДКР па распрацоўцы перадавых працэсаў, якія павінны натхніць больш студэнтаў пайсці на фізіку, хімію і электратэхніку, а не у стварэнне наступнага стартапа крыптавалюты.

_{Tirias Research адсочвае і кансультуе кампаніі па ўсёй экасістэме электронікі - ад паўправаднікоў да сістэм і датчыкаў да воблака. Члены каманды Tirias Research кансультавалі IBM, Intel, GlobalFoundries, Samsung і іншыя ліцейныя заводы.}