美國政府資助用于核武器和太空的抗輻射芯片制造，350nm工藝已高度過時
2019-10-30 13:18:36 EETOPMESA位于新墨西哥州美國能源部的桑迪亞國家實驗室。美國政府還將再投資1億7千萬美元，以改善明尼蘇達州布盧明頓市SkyWater Technology Foundry的防輻射芯片生產(chǎn)線，以滿足美國國防部的其他需求。
MESA 工廠一直在為美國生產(chǎn)抗輻射芯片“核武庫維持了幾十年。然而，盡管這些芯片已經(jīng)足夠先進，可以可靠地工作而不會受到輻射的破壞，但它們?nèi)栽谑褂靡环N非常過時的350nm制程技術(shù)，這種技術(shù)早在1994年就首次用于消費芯片。
該工廠還生產(chǎn)150mm的晶圓，其尺寸與工藝節(jié)點差不多，也是高度過時了。目前，最先進的晶圓廠可生產(chǎn)300mm晶圓，并且200mm晶圓的供應(yīng)量也非常旺盛。
但是美聯(lián)儲對升級MESA晶圓廠并不感興趣，因為該技術(shù)已經(jīng)使用了二十多年。相反，升級是為了更好的獲取為制造150mm晶圓所用到工具的零部件和原材料。
MESA已經(jīng)完成了四步過程的第一步，這將使該工廠生產(chǎn)200mm晶圓。轉(zhuǎn)換涉及重建化學配方，調(diào)整數(shù)百個工藝參數(shù)和進行廣泛的測試。升級應(yīng)在2021年7月之前完成。
該設(shè)施還將并行升級至180nm工藝，這將使核武器芯片的晶體管密度增加一倍。
MESA的微細加工高級經(jīng)理Michael Holmes表示，盡管他們的主要目標是制造抗輻射芯片，但對技術(shù)進行擴展以提供更密集和更復(fù)雜的邏輯功能也很重要。
資助SkyWater 代工廠 90nm工藝
美國防部還為SkyWater Technology代工廠提供了1.7億美元的資金，以開發(fā)用于抗輻射芯片和銅互連的90nm工藝。SkyWater應(yīng)該能夠使用這個“較新的”工藝節(jié)點來構(gòu)建芯片，因為抗輻射要求不像Sandia的MESA設(shè)施那么嚴格。SkyWater的芯片將用于國防部的軍事裝備和太空。
SkyWater的抗輻射工藝依賴于絕緣體上硅（SOI）技術(shù)，該技術(shù)使用硅晶片，并在晶體管層下方埋有一層氧化物。SOI芯片在本質(zhì)上比常規(guī)硅芯片更耐輻射，因為普通硅芯片會產(chǎn)生電荷，當它們受到輻射撞擊時會干擾芯片的運行。可替代地，在SOI芯片中，氧化物層防止了由輻射引起的電荷到達晶體管層。
SkyWater還將用銅代替互連線中鋁的使用，這是消費芯片行業(yè)在15年前做出的這一舉動。在不久的將來，銅互連的使用以及對65nm和45nm工藝技術(shù)的支持意味著SkyWater將能夠制造類似于現(xiàn)代消費類芯片的芯片。這樣，該公司將能夠制造用于物聯(lián)網(wǎng)，小芯片和硅中介層的高端混合信號芯片。
美國政府將為SkyWater設(shè)施升級的第一階段提供8000萬美元的資金，其余資金將用于下一階段。
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