米国政府は放射線耐性チップに資金を投入している。電気電子学会（IEEE）の機関誌「IEEE Spectrum」が本日報じたところによると、核兵器への利用を目的とした耐放射線チップを製造するMESA（マイクロシステム、エンジニアリング、科学、アプリケーション）製造施設への投資が進められている。
MESAは、ニューメキシコ州にある米国エネルギー省サンディア国立研究所に設置されています。政府はまた、ミネソタ州ブルーミントンにあるスカイウォーター・テクノロジー・ファウンドリーの耐放射線チップ製造ラインの改良に1億7000万ドルを投資し、米国国防総省（DoD）のその他のニーズに対応しています。
アップグレードが遅れている
MESAファブは、数十年にわたり米国の核兵器向けに耐放射線チップを製造してきました。しかし、これらのチップは放射線による損傷を受けずに確実に動作できるほど先進的であるにもかかわらず、1994年に初めて民生用チップに使用された、非常に時代遅れの350nmプロセス技術を依然として使用しています。
この施設では、プロセスノードとほぼ同じくらい古い150mmウエハも製造していました。現在、最先端の工場では300mmウエハを製造しており、200mmウエハの供給も旺盛です。
しかし、連邦政府がMESA工場のアップグレードに関心を持っているのは、技術が20年以上も古いからという理由だけではありません。むしろ、アップグレードの目的は、150mmウエハーの製造に使用するツールの部品や原材料の調達が困難になっていることにあります。
MESAは、施設で200mmウェーハを製造できるようにする4段階のプロセスの最初のステップをすでに完了しています。この改修には、化学薬品のレシピの再構築、数百に及ぶプロセスパラメータの調整、そして広範囲にわたる試験が含まれます。このアップグレードは2021年7月までに完了する予定です。
同施設では同時に180nmプロセスへのアップグレードも行われ、核兵器チップのトランジスタ密度が2倍になる。
Tom's Hardware の最高のニュースと詳細なレビューをあなたの受信箱に直接お届けします。
MESA のマイクロファブリケーション担当シニア マネージャーである Michael Holmes 氏は、主な目標は耐放射線性チップの製造だが、より高密度で複雑なロジック機能を提供するために技術を拡張することも重要であると述べています。
SkyWater Technology Foundry の機能強化
国防総省はまた、放射線耐性チップと銅配線用の90nmプロセスを開発するため、スカイウォーター・テクノロジー・ファウンドリーに1億7000万ドルの資金を提供しています。スカイウォーターの放射線耐性要件はサンディア国立研究所のMESA施設ほど厳しくないため、スカイウォーターはこの「新しい」プロセスノードでチップを製造できるはずです。スカイウォーターのチップは、国防総省の軍事装備や宇宙での使用を想定しています。
SkyWaterの放射線耐性強化プロセスは、トランジスタ層の下に酸化膜が埋め込まれたシリコンウエハーを使用するシリコン・オン・インシュレーター（SOI）技術を採用しています。SOIチップは、通常のシリコンチップよりも本質的に放射線耐性が優れています。これは、通常のシリコンチップは放射線に当たると電荷を発生し、チップの動作を阻害するからです。一方、SOIチップでは、酸化膜が放射線によって発生した電荷がトランジスタ層に到達するのを防ぎます。
SkyWaterは、インターコネクトにおけるアルミニウムの使用を銅に置き換える予定です。これは、コンシューマー向け半導体業界が約15年前に実施した取り組みです。銅インターコネクトの使用と、近い将来に予定されている65nmおよび45nmプロセス技術のサポートを組み合わせることで、SkyWaterは最新のコンシューマー向け半導体に匹敵する半導体を製造できるようになります。これにより、同社はIoT（モノのインターネット）向けのハイエンド・ミックスドシグナル・チップ、チップレット、シリコンインターポーザーを製造できるようになります。
米国政府は、スカイウォーターの施設改修の第一段階に8000万ドルを拠出し、残りは次の段階で支給される予定だ。
