DARPA 著眼于創(chuàng)建下一代半導(dǎo)體制造中心

美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局表示，計(jì)劃明年夏天授予一份合同，建立美國(guó)先進(jìn)微電子制造中心。

該計(jì)劃被稱為“下一代微電子制造”，將資助研究和設(shè)備，以創(chuàng)建一個(gè)國(guó)內(nèi)尖端制造技術(shù)原型制作中心，DARPA 希望該中心將為美國(guó)半導(dǎo)體工業(yè)基地帶來領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。 目標(biāo)是到 2029 年實(shí)現(xiàn)這一能力。

該中心將專注于 3D 異構(gòu)集成微系統(tǒng)（3DHI）——一種先進(jìn)的微電子制造方法。 3DHI 研究的前提是，通過以不同的方式集成和封裝芯片組件，制造商可以分解內(nèi)存和處理等功能，從而顯著提高性能。

這一技術(shù)領(lǐng)域不僅可以改變美國(guó)的工業(yè)基礎(chǔ)，而且包括全球微電子生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)者臺(tái)灣在內(nèi)的其他國(guó)家也對(duì)此有著濃厚的興趣。

“目前，美國(guó)沒有具備 3DHI 研發(fā)綜合能力的開放制造中心，”DARPA 在 11 月 20 日的計(jì)劃公告中表示。 “預(yù)計(jì)微電子創(chuàng)新的下一波主要浪潮將來自于通過先進(jìn)封裝集成異構(gòu)材料、設(shè)備和電路的能力，DARPA 提議專門為下一代 3DHI 建立一個(gè)國(guó)家加速器?！?/p>

7月，該機(jī)構(gòu)選擇了11個(gè)團(tuán)隊(duì)開始該中心的基礎(chǔ)工作。 DARPA 本周表示，計(jì)劃為該計(jì)劃的接下來兩個(gè)階段選擇一個(gè)團(tuán)隊(duì)，每個(gè)階段的獎(jiǎng)金高達(dá) 4.2 億美元。

根據(jù)這種伙伴關(guān)系（稱為其他交易協(xié)議），選定的團(tuán)隊(duì)還將資助部分工作。 DARPA 計(jì)劃于 11 月 28 日向業(yè)界通報(bào)這一努力。

美國(guó)從臺(tái)灣和中國(guó)大陸出口大部分先進(jìn)半導(dǎo)體，這兩個(gè)國(guó)家在全球市場(chǎng)占據(jù)主導(dǎo)地位。 近年來，人們?cè)絹碓綋?dān)心這些為汽車、手機(jī)和國(guó)防部主要武器提供動(dòng)力的關(guān)鍵微系統(tǒng)過度依賴外國(guó)供應(yīng)鏈。

DARPA 通過 NGMM 等努力關(guān)注前瞻性技術(shù)，這與美國(guó)政府通過《創(chuàng)造半導(dǎo)體生產(chǎn)有益激勵(lì)措施》（CHIPS 法案）來促進(jìn)當(dāng)今國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體工業(yè)基礎(chǔ)的更廣泛努力不同。 該措施于 2022 年獲得國(guó)會(huì)通過，并將持續(xù)到 2026 年，并為半導(dǎo)體勞動(dòng)力改善工作、研發(fā)和制造提供資金。 它還為國(guó)內(nèi)制造設(shè)施和設(shè)備的投資提供 25% 的稅收抵免。

雖然《CHIPS 法案》的重點(diǎn)是在短期內(nèi)支撐美國(guó)的供應(yīng)基礎(chǔ)，但 DARPA 在這一領(lǐng)域的努力是面向“下一波創(chuàng)新”。

NGMM 是這些努力的核心，屬于該機(jī)構(gòu)的電子復(fù)興計(jì)劃 2.0 的范疇，該計(jì)劃旨在解決影響美國(guó)國(guó)家安全和商業(yè)行業(yè)的技術(shù)挑戰(zhàn)。

NGMM 第一階段將重點(diǎn)關(guān)注購(gòu)買設(shè)備、創(chuàng)建基礎(chǔ)制造工藝以及建立適合 3DHI 系統(tǒng)的自動(dòng)化和仿真軟件。 第二階段的重點(diǎn)是創(chuàng)建硬件原型、自動(dòng)化流程和開發(fā)仿真功能。

DARPA 表示：“該計(jì)劃的最終目標(biāo)是在非聯(lián)邦實(shí)體擁有和運(yùn)營(yíng)的現(xiàn)有設(shè)施中建立一個(gè)自我維持的 3DHI 制造中心，并可供學(xué)術(shù)界、政府和工業(yè)界的用戶使用?！?“衡量成功的標(biāo)準(zhǔn)是能否以合理的成本支持各種高性能 3DHI 微系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、組裝和測(cè)試，并以支持快節(jié)奏創(chuàng)新研究的周期時(shí)間。”