Обращает на себя внимание недавнее совместное заявление американской компании GlobalFoundries и британской BAE Systems (название от British Aerospace) о стратегическом сотрудничестве в области создания нового поколения радиационно-стойких полупроводников для использования в космической, оборонной и телекоммуникационной отраслях. Речь идёт о производстве микросхем по 12-нанометровым техпроцессам (на объёмных FinFET транзисторах).
Дело в том, что использование столь тонких микросхем в аэрокосмической промышленности — история нетипичная. Традиционно в этой отрасле используются микросхемы «погрубее», изготавливаемые по техпроцессам в сотни нанометров и даже в микронном диапазоне, более стойкие к суровым условиям космоса: высокому уровню радиации и большим перепадам температур. С другой стороны, более «тонкие» микросхемы способны обеспечить значительно более высокую производительность и энергоэффективность.
GlobalFoundries – один из крупнейших в мире контрактных производителей микросхем (конкурирует за 3 место с тайваньской компанией UMC, первое и второе места у тайваньской TSMC и южнокорейской Samsung Electronics). BAE Systems — британский конгломерат в области вооружений, аэрокосмической промышленности и электроники, одна из крупнейших мировых компаний отрасли. Следует отметить, что BAE Systems свои микросхемы обычно сама разрабатывает и сама же производят на собственных фабриках.
Другое дело, что это, как правило, достаточно «грубые» монолитные СВЧ-интегральные схемы, радиочастотные ИС, а также ИС смешанных сигналов. Но и зрелые цифровые интегральные схемы британская компания также производит, в том числе на основе полупроводниковых соединений арсенида галлия и более современного нитрида галлия. Прежде всего речь идёт о полупроводниковых устройствах, востребованных в производимых британцами радарах, систем РЭБ и связи.
В новом проекте американцы предоставляют свои производственные мощности и 12 нм техпроцесс, а британцы —технологии радиационной стойкости. Микросхемы будут производиться на фабрике GlobalFoundries в Мальте, штат Нью-Йорк. Фабрика аккредитована Управлением по оборонной микроэлектронике (DMEA): специализированным агентством Министерства обороны США.
Будущие микросхемы будут представлять из себя монолитные «системы на кристалле» с интегрированными СВЧ-компонентами, встроенной памятью и логикой. Предполагается, что особо востребованными такие полупроводниковые устройства будут в спутниковой связи и авионике.
Следует отметить, что на данный момент предприятия GlobalFoundries не располагают фотолитографами экстремального ультрафиолета (EUV), так что новые микросхемы, очевидно, будут изготавливаться с использованием иммерсионных фотолитографах глубокого ультрафиолета (DUV). Примечательно, что именно 12 нм техпроцесс считается пограничным: производство можно достаточно качественно развернуть и на EUV, и на иммерсионных DUV машинах. Однако за один проход экспонировать слой микрочипа на DUV машинах вряд ли получится: придётся распределять рисунок между несколькими фотошаблонами.
Похоже, что времена, когда радиационно-стойкие микросхемы отставали на много поколений от самых передовых микросхем, используемых в смартфонах и процессорах искусственного интеллекта, остаются в прошлом. Гонка нанометров теперь распространяется и на космос, и на оборонный сектор.
Премиум-статья про иммерсионные фотолитографы:
