IBM Research Albany Nanotech Center는 CHIPS 법을 모방할 모델입니다.

미국 의회에서 CHIPS+ 법이 통과되고 미국 대통령의 서명이 임박함에 따라 Intel, TSMC 및 Samsung의 새로운 반도체 제조 메가사이트 건설에 많은 관심이 집중되었습니다. 그러나 반도체 사업의 제조 측면을 넘어 연구, 인재 양성, 중소기업 육성, 학술 협력 등 관련 분야에 대한 투자가 크게 필요합니다. 나는 최근에 칩 제조의 다른 모든 측면을 긴밀한 산업, 정부 및 학계 파트너십으로 통합하는 그러한 시설의 대표적인 예를 견학할 기회가 있었습니다. 이러한 파트너십은 SUNY(State University of New York) Albany 캠퍼스에 인접하여 IBM Research에 나노기술 센터가 있는 Albany New York에서 20년 넘게 지속되었습니다. New York Creates NY CREATES 개발 에이전시를 통한 뉴욕주의 상당한 투자를 통해 IBM은 여러 대학 및 업계 파트너와 긴밀한 파트너십을 통해 차세대 컴퓨터 칩을 위한 작업실에서 최첨단 반도체 프로세스 기술을 개발하고 있습니다.

이 센터는 반도체 연구를 위한 고유한 시설을 제공합니다. 개방형 환경은 주요 장비 및 재료 공급업체, 연구원, 엔지니어, 학계 및 EDA 공급업체 간의 협업을 용이하게 합니다. 현재 IBM은 삼성전자와 제조 및 연구 협력 관계를 맺고 있으며 지난해 인텔과 연구 협력 관계를 발표했다. ASML, KLA 및 Tokyo Electric(TEL)과 같은 주요 칩 제조 공급업체는 장비를 설치했으며 첨단 기술을 위한 고급 프로세스 및 계측을 개발하는 IBM과 적극적으로 협력하고 있습니다.

이러한 시설은 저렴하지 않습니다. 각각의 새로운 돌파구를 달성하기 위해서는 수십억 달러의 투자와 수년간의 연구가 필요합니다. 예를 들어 High-k 금속 게이트는 제품에 들어가는 데 15년이 걸렸습니다. 오늘날 필수적인 FinFET 트랜지스터는 13년이 걸렸습니다. 그리고 현재 삼성이 생산하고 있는 차세대 트랜지스터인 gate-all-round/nano sheet는 14년 동안 개발되었습니다. 또한 새로운 공정 노드마다 칩 제조 비용이 20~30% 증가하고 각 노드의 개발에 대해 R&D 비용이 두 배로 증가하고 있습니다. 이러한 전략적 개발을 계속 지원하기 위해서는 산업계, 학계 및 정부 간의 파트너십이 필요합니다.

IBM이 투자하다

수년에 걸쳐 반도체 제조 시설을 매각한 IBM이 이 깊고 값비싼 연구에 왜 그렇게 관여하는지 물을 수 있습니다. 예를 들어, IBM은 반도체 공정 개발에 매우 ​​능숙합니다. 이 회사는 수십 년 동안 몇 가지 중요한 반도체 기술을 개척했습니다. 그러나 기술에 능숙하다고 해서 비용이 지불되는 것은 아니므로 IBM의 두 번째 동기는 회사가 자체 Power 및 Z 컴퓨터를 위한 최고의 기술을 필요로 한다는 것입니다. 이를 위해 IBM은 주로 고성능 컴퓨팅 및 AI 처리를 지원하는 개발에 중점을 두고 있습니다.

추가적인 전략적 공급업체 및 파트너는 이러한 혁신을 IBM의 기여 이상으로 확장하는 데 도움이 됩니다. 세계적 수준의 장비 공급업체가 제공하는 최고의 장비는 파트너가 최첨단 기술을 실험하고 발전시킬 수 있는 테스트베드를 제공합니다. IBM은 장비 파트너와 함께 표준 장비의 기능 이상을 실험하는 데 필요한 특수 장비를 구축했습니다.

그러나 IBM은 연구소에서 생산으로 기술을 이전할 수 있는 경우에만 성공합니다. 이를 위해 IBM과 삼성은 공정 개발과 기술 이전에 긴밀히 협력해 왔다.

FORBES에서 더IBM, 수직으로 트랜지스터 확장By 케빈 크웰

NanoTech Center는 미국이 제조 기술에서 리더십을 개발할 수 있도록 해준다는 점에서 CHIPS 법과 일치합니다. 또한 소규모 회사가 이 시설에서 혁신적인 기술을 테스트할 수 있습니다. 현재 팹 건물은 24일 7시간 가동되고 활용도가 높지만 클린룸 공간을 두 배로 크게 확장할 수 있는 다른 건물을 지을 공간이 있습니다. 높은 NA EUV라고 하는 차세대 ASML EUV 장비를 지원할 수 있는 건물에 대한 계획도 있습니다.

미래는 수직이다

Albany 사이트는 칩렛 기술 연구의 중심지이기도 합니다. 반도체 스케일링이 느려짐에 따라 멀티 다이 칩을 위한 고유한 패키징 솔루션이 고성능 및 전력 효율적인 컴퓨팅의 표준이 될 것입니다. IBM Research는 고유한 2.5D 및 3D 다이 스택 기술을 개발하는 적극적인 프로그램을 보유하고 있습니다. 오늘날 이러한 다중 다이 칩을 구축하는 데 선호되는 기판은 도구의 가용성과 제조 지식을 기반으로 여전히 실리콘으로 만들어집니다. 레이저 디본딩 기술을 포함하여 특수 처리를 처리하기 위해 개발해야 하는 고유한 프로세스 단계가 여전히 있습니다.

IBM은 또한 칩렛을 사용하여 3D 구조를 구축하는 데 고유한 테스트 문제가 있기 때문에 테스트 장비 제조업체와 협력합니다. 칩렛 기반 설계의 궁극적인 목표는 다른 프로세스 노드와 다른 파운드리의 칩을 결합할 수 있는 것이기 때문에 타사 EDA 공급업체도 개발 프로세스의 일부가 되어야 합니다.

오늘날 chiplet 기술은 초기 단계이지만 미래에는 차세대 데이터 센터 하드웨어를 구축하기 위해 이 기술이 절대적으로 필요합니다. 경제와 기술이 적시에 맞물리는 상황이다.

요약

Albany NanoTech Center는 반도체 산업의 모델이며, 최첨단 반도체 기술을 발전시키기 위해 다양한 분야와 다양한 조직의 연구원들을 한자리에 모으는 한 가지 방법을 보여줍니다. 그러나 이 모델은 북미 전역으로 확장되고 복제되어야 합니다. 더 많은 자금과 규모로 인해 적절하게 숙련된 인력도 필요합니다. 여기에 미국이 1950년대 후반 우주 경쟁과 동등한 STEM 교육에 투자해야 하고, 더 많은 학생들이 물리학, 화학 및 전기 공학에 진학하지 않고 진학하도록 영감을 줄 첨단 공정 개발에 대한 R&D를 제공하는 Albany와 같은 사이트가 있습니다. 차세대 암호화폐 스타트업을 구축하기 위해

_{Tirias Research는 반도체에서 시스템 및 센서, 클라우드에 이르기까지 전자 생태계 전반에 걸쳐 기업을 추적하고 컨설팅합니다. Tirias Research 팀의 구성원은 IBM, Intel, GlobalFoundries, Samsung 및 기타 파운드리에 컨설팅을 제공했습니다.}