IBM tyrimų Albany nanotechnologijų centras yra modelis, kurį reikia imituoti CHIPS įstatymui

Kongresui priėmus CHIPS+ įstatymą ir netrukus jį pasirašius Jungtinių Valstijų prezidentui, daug dėmesio skyrė naujų puslaidininkių gamybos megasite, kuriuos sukūrė „Intel“, „TSMC“ ir „Samsung“. Tačiau, be puslaidininkių verslo gamybos pusės, yra didelis poreikis investuoti į susijusias sritis, tokias kaip moksliniai tyrimai, talentų mokymas, smulkaus ir vidutinio verslo plėtra ir akademinis bendradarbiavimas. Neseniai turėjau galimybę apžiūrėti puikų tokios įrangos pavyzdį, kuris visus šiuos kitus lustų gamybos aspektus integruoja į glaudžią pramonės, vyriausybės ir akademinę partnerystę. Ši partnerystė tęsiasi daugiau nei 20 metų Niujorko Olbanyje, kur IBM tyrimų centras turi nanotechnologijų centrą, esantį greta Niujorko valstijos universiteto (SUNY) Olbanio miestelio. Niujorko valstijai investuodama per New York Creates NY CREATES plėtros agentūrą, IBM, glaudžiai bendradarbiaudama su keliais universitetais ir pramonės partneriais, kuria pažangiausias puslaidininkių proceso technologijas darbo laboratorijose naujos kartos kompiuterių lustams.

Centras yra unikali priemonė puslaidininkių tyrimams – jo atvira aplinka palengvina pirmaujančių įrangos ir medžiagų tiekėjų, tyrėjų, inžinierių, akademikų ir EDA pardavėjų bendradarbiavimą. Šiuo metu IBM palaiko gamybos ir tyrimų partnerystę su „Samsung Electronics“, o praėjusiais metais buvo paskelbta apie mokslinių tyrimų partnerystę su „Intel“. Pagrindiniai lustų gamybos tiekėjai, tokie kaip ASML, KLA ir Tokyo Electric (TEL), turi įdiegę įrangą ir aktyviai bendradarbiauja su IBM, kuria pažangius procesus ir metrologiją pažangiausioms technologijoms.

Šios priemonės nėra pigios. Norint pasiekti kiekvieną naują proveržį, reikia milijardų dolerių investicijų ir daugelio metų tyrimų. Pavyzdžiui, „High-k“ metaliniams vartams gaminti prireikė 15 metų; šiandien būtinas FinFET tranzistorius užtruko 13 metų; o naujos kartos tranzistorius – „Gate-all-around“/nano lapas, kurį „Samsung“ dabar pradeda gaminti, buvo kuriamas 14 metų. Be to, lustų gamybos sąnaudos kiekviename naujame proceso mazge didėja 20–30%, o kiekvieno mazgo plėtros MTTP sąnaudos padvigubėja. Norint toliau remti šį strateginį vystymąsi, turi būti pramonės, akademinės bendruomenės ir vyriausybės partnerystė.

IBM investuoja

Galite paklausti, kodėl IBM, per daugelį metų išpardavusi savo puslaidininkių gamybos įrenginius, taip įsitraukė į šį gilų ir brangų tyrimą. Pavyzdžiui, IBM labai, labai gerai kuria puslaidininkinius procesus. Per dešimtmečius bendrovė sukūrė keletą svarbių puslaidininkių technologijų. Tačiau gerai išmanant technologiją sąskaitų neapmokama, todėl antroji IBM motyvacija yra ta, kad įmonei reikia geriausios technologijos savo Power ir Z kompiuteriams. Šiuo tikslu IBM daugiausia dėmesio skiria naujovėms, kurios palaiko didelio našumo skaičiavimą ir dirbtinio intelekto apdorojimą.

Papildomi strateginiai tiekėjai ir partneriai padeda išplėsti šias naujoves, ne tik prisidėdami prie IBM. Geriausia įranga iš pasaulinio lygio įrangos tiekėjų yra partnerių bandymų vieta, skirta eksperimentuoti ir tobulinti naujausias technologijas. IBM kartu su savo įrangos partneriais sukūrė specializuotą įrangą, kur reikia eksperimentuoti ne tik su standartinės įrangos galimybėmis.

Tačiau IBM pasiseks tik tuo atveju, jei ji gali perkelti technologiją iš laboratorijų į gamybą. Siekdami tai padaryti, IBM ir Samsung glaudžiai bendradarbiavo kurdami procesus ir perduodant technologijas.

DAUGIAU NUO FORBŲIBM perkelia vertikalius tranzistoriusBy Kevinas Krewellas

NanoTech centras dera su CHIPS įstatymu, nes jis leis Jungtinėms Valstijoms įgyti lyderio pozicijas gamybos technologijų srityje. Tai taip pat gali leisti mažesnėms įmonėms išbandyti naujoviškas technologijas šioje įstaigoje. Dabartinis nuostabus pastatas veikia 24 valandas per parą ir 7 dienas per savaitę ir yra labai išnaudojamas, tačiau yra vietos pastatyti kitą pastatą, kuris gali dvigubai žymiai padidinti švarios patalpos erdvę. Taip pat yra planas dėl pastato, kuris galės palaikyti naujos kartos ASML EUV įrangą, vadinamą didelės NA EUV.

Ateitis yra vertikali

Albany svetainė taip pat yra mikroschemų technologijų tyrimų centras. Lėtėjant puslaidininkių mastelio keitimui, unikalūs kelių lustų pakavimo sprendimai taps didelio našumo ir energiją taupančio skaičiavimo norma. IBM Research vykdo aktyvią unikalių 2.5D ir 3D štampavimo technologijų kūrimo programą. Šiandien, atsižvelgiant į turimus įrankius ir gamybos žinias, pageidaujamas substratas šių daugiasluoksnių lustų gamybai vis dar yra pagamintas iš silicio. Vis dar yra unikalių proceso etapų, kuriuos reikia sukurti, kad būtų galima atlikti specializuotą apdorojimą, įskaitant lazerinio atskyrimo metodus.

IBM taip pat bendradarbiauja su bandymo įrangos gamintojais, nes 3D struktūrų kūrimas naudojant mikroschemas kelia tam tikrų unikalių testavimo iššūkių. Trečiųjų šalių EDA pardavėjai taip pat turi dalyvauti kūrimo procese, nes pagrindinis mikroschemų pagrindu sukurto dizaino tikslas yra sujungti lustus iš skirtingų proceso mazgų ir skirtingų liejyklų.

Šiandien mikroschemų technologija yra pradinė, tačiau ateityje šios technologijos tikrai prireiks kuriant naujos kartos duomenų centro aparatinę įrangą. Tai situacija, kai ekonomika ir technologijos susijungia tinkamu metu.

Santrauka

Albany NanoTech centras yra puslaidininkių pramonės modelis ir demonstruoja vieną iš būdų suburti įvairių disciplinų ir įvairių organizacijų mokslininkus, kad būtų patobulinta pažangiausia puslaidininkių technologija. Tačiau šį modelį taip pat reikia išplėsti ir pakartoti visoje Šiaurės Amerikoje. Didėjant finansavimui ir didesniam mastui, taip pat reikia tinkamai kvalifikuotos darbo jėgos. Štai čia JAV turi investuoti į STEM švietimą lygiai taip pat, kaip ir šeštojo dešimtmečio pabaigos kosmoso lenktynėse, ir tokias svetaines kaip Olbanis, kurios siūlo mokslinius tyrimus ir plėtrą pažangiausių procesų kūrimo srityje, kurie turėtų įkvėpti daugiau studentų mokytis fizikos, chemijos ir elektros inžinerijos, o ne kuriant kitą kriptovaliutos startuolį.

_{Tirias Research stebi ir konsultuoja įmones visoje elektronikos ekosistemoje – nuo ​​puslaidininkių iki sistemų ir jutiklių iki debesies. Tirias tyrimų komandos nariai konsultavosi su IBM, Intel, GlobalFoundries, Samsung ir kitomis liejyklomis.}