Entwicklung der Mikroelektronik

0
732
Die in der jüngeren Vergangenheit häufigere Unterbrechungen der Lieferkette bedrohen auch sicherheitskritische Fähigkeiten, weshalb die DARPA ein eigenes Programm aufsetzt. (Bild: BS/DARPA)

Die militärische Forschungsanstalt der USA “DARPA” setzt ein neues Programm zur Entwicklung der heimischen Mikroelektronikfertigung auf. “Angesichts anhaltender Engpässe bei den integrierten Halbleiterchips sind neue US-Initiativen erforderlich, um den Zugang zu sichern und die Lieferketten wiederherzustellen, die die Grundlage für moderne Kommunikation, Reisen, nationale Sicherheit und Fertigung bilden. Längerfristige Lösungen erfordern jedoch Forschung, Entwicklung und innovative Durchbrüche, welche das Potential besitzen die zukünftige technologische Leistung und Skalierbarkeit zu verändern”, beschreibt die DARPA.

Die nächste Generation wird allerdings die heterogene Integration unterschiedlicher Materialien und Komponenten erfordern, vermuten die Experten der DARPA. Diese Integration werde erst durch ein fortschrittliches Packaging ermöglicht, das alle drei Dimensionen nutzt. Die Entwicklung dreidimensionaler, heterogen integrierter Technologien (3DHI) sei daher heute das wichtigste Ziel, um die nutzbaren Mikrosysteme von morgen zu ermöglichen. “3DHI bietet die Möglichkeit, separat hergestellte Komponenten – Chips oder Wafer, die aus verschiedenen Einrichtungen stammen und unterschiedliche Halbleiter und Materialien enthalten – in einem einzigen Gehäuse zu stapeln, das revolutionäre Verbesserungen in Funktionalität und Leistung ermöglicht.”, so die DARPA. “Das DARPA-Projekt Next-Generation Microelectronics Manufacturing (NGMM) zielt darauf ab, ein neuartiges, in den USA angesiedeltes Zentrum für Forschung und Entwicklung und die Herstellung von 3DHI-Mikrosystemen zu schaffen. Derzeit fehlt es den Vereinigten Staaten an finanzieller Unterstützung, physischen Einrichtungen und organisatorischer Unterstützung für ein nationales Zentrum für öffentlich-private Forschung, Entwicklung und Engagement im Bereich 3DHI. Die Zusammenführung dieser kritischen Teile durch eine zentralisierte, offen zugängliche Kapazität ist für die nächste große Innovationswelle in der Mikroelektronik unerlässlich.”

Mit der Aufstellung einer ersten Anlage zur Herstellung von 3DHI-Prototypen der nächsten Generation soll das NGMM-Programm einen nationalen Beschleuniger in Form einer Pilotfertigungsanlage schaffen. Nutzer aus den USA können dort ihre Forschungs- und Entwicklungsentwürfe aufbauen und testen, ohne dass teure Investitionen getätigt werden müssen. Stattdessen soll ein breiteres Spektrum von Innovatoren im Rahmen eines zentralisierten, ganzheitlichen Ansatzes zusammenarbeiten, um die Entwicklung von 3DHI-Prototypen in den USA voranzutreiben, zu standardisieren und zu beschleunigen. Die DARPA beabsichtigt, die im Rahmen von NGMM entwickelten Fähigkeiten in das National Advanced Packaging Manufacturing Program (NAPMP) zu überführen, das mit dem National Semiconductor Technology Center (NSTC) verbunden ist.

“Die Fähigkeit, an Land 3DHI-F&E und Prototyping für siliziumbasierte Komponenten durchzuführen, wird durch das Fehlen integrierter Designwerkzeuge und Montage-/Verpackungs-/Testeinrichtungen behindert. Es gibt nur äußerst begrenzte Möglichkeiten für 3DHI, die nicht auf Silizium basieren”, sagte Carl McCants, der als Sonderassistent des DARPA-Direktors die Electronics Resurgence Initiative (ERI) leitet. “Der Schwerpunkt dieses Programms liegt auf der vorwettbewerblichen Zusammenarbeit zwischen Industrie-, Verteidigungs- und akademischen Partnern und soll das Spektrum der an der 3DHI-Innovation beteiligten Akteure erweitern, Designinnovationen beschleunigen und die Prüfung, Zuverlässigkeit und Sicherheit dieser Mikrosysteme verbessern.”

Kommentieren Sie den Artikel

Please enter your comment!
Please enter your name here