美空军研究实验室启动下一代微电子制造研究

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美空军研究实验室启动下一代微电子制造研究

据《军事与航空航天电子》杂志网站2023年6月15日报道， 近日，位于美国俄亥俄州莱特-帕特森空军基地的美国空军研究实验室代表位于美国弗吉尼亚州阿灵顿的美国国防高级研究计划局（DARPA），授予位于加利福尼亚州雷东多海滩的诺斯罗普·格鲁曼太空公园设施一份价值280万美元的合同，用于开展“下一代微电子制造（NGMM）”项目研究。该项目将建立一个国内中心，通过定义三维异质异构集成（3DHI）微系统示例和确定制造三维异质异构集成芯片封装的设备、工艺和设施要求，来生产硅和非硅三维异质异构集成电路样机。有关三维异质异构集成研究中心的建设合同将在稍后公布。

微电子技术对于高级计算机、人工智能、自主系统、机器人、通信和网络以及网络传感至关重要。研究人员表示，未来十年仅靠传统技术升级难以推动长期微电子创新，下一波微电子创新主浪潮将取代硅互补金属氧化物半导体（CMOS）晶体管规模的作用，包括通过集成异质异构材料、设备和电路生成紧耦合三维微电子产品，其性能超过当今单片方法。

如今，微电子行业的领导者使用三维集成略有不同的硅数字技术实现了有限的商业应用，包括堆栈式动态随机存取存储器 (DRAM)、 互补金属氧化物半导体成像仪，以及高性能计算。但是，要使国防系统受益则很大程度上需要依赖具备集成和组装能力的更加广泛的微电子类型。因此，推进数字集成任重道远。此外，该项目还寻求改善良好裸晶的热管理、功率调节、测试和电气特性，以及为新型微系统设计建模和仿真工具。

“下一代微电子制造”项目的另外一项任务是解决开发过程中缺乏集中设施来促进信息共享；缺乏通用标准；无法获得负担得起的小批量产品制造能力；现有设施迭代周期长；制造设备昂贵；以及昂贵且有局限性的专用设计工具等问题。为三维异质异构集成研究建立一个开放的国家级制造中心可以促进创新、分享学习和小批量三维异质异构集成产品研究的大规模浪潮。