อนาคตของชิป: SMART ประกาศวิธีที่ประสบความสำเร็จในการผลิตชิปนวนิยายแบบรวมซิลิคอน III-V เชิงพาณิชย์

องค์กรการวิจัยของ MIT ในสิงคโปร์ได้พัฒนาวิธีการทำงานเชิงพาณิชย์เพื่อสร้างชิป Silicon III-V ใหม่ปูทางสำหรับ optoelectronic อัจฉริยะและอุปกรณ์ 5Gกระบวนการผลิตเชิงพาณิชย์ที่มีศักยภาพในเชิงพาณิชย์จะทำให้ชิปแบบรวมของ Silicon III-V พร้อมใช้งานในปี 2020วิธีการใหม่ที่พัฒนาโดยสิงคโปร์ไม่ต้องใช้เงินลงทุนนับพันล้านในอุตสาหกรรม - ใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีการผลิตขนาด 200 มม. เก่าและหายใจชีวิตใหม่ให้เป็นโครงสร้างพื้นฐานการผลิตที่ครบกำหนดและเสื่อมค่าชิป Silicon III-V ในตัวจะให้แสงสว่างและการแสดงผลที่ชาญฉลาดและยังแก้ไขปัญหาที่อาจเกิดขึ้นกับเทคโนโลยีมือถือ 5G

นักวิจัยของ LEES ได้ตรวจสอบเวเฟอร์ Silicon III-V ขนาด 200 มม. กระบวนการที่เป็นนวัตกรรมและพร้อมเชิงพาณิชย์โดย LEES ใช้ประโยชน์จากโครงสร้างพื้นฐานการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ขนาด 200 มม. ที่มีอยู่เพื่อสร้างชิปรุ่นใหม่ที่รวมซิลิคอนดั้งเดิมกับอุปกรณ์ III-V ซึ่งเป็นสิ่งที่ไม่เคยมีมาก่อนในเชิงพาณิชย์

พันธมิตร Singapore-MIT เพื่อการวิจัยและเทคโนโลยี (SMART) บริษัท วิจัยของ MIT ในสิงคโปร์ประกาศความสำเร็จในการพัฒนาวิธีการทำงานได้ในเชิงพาณิชย์เพื่อผลิตชิป Silicon III-V ที่มีประสิทธิภาพสูง ใส่อุปกรณ์ III-V ไว้ในการออกแบบ

ในอุปกรณ์ส่วนใหญ่ทุกวันนี้ชิป CMOS ที่ใช้ซิลิกอนใช้สำหรับการคำนวณ แต่ไม่ได้มีประสิทธิภาพสำหรับการให้แสงสว่างและการสื่อสารทำให้มีประสิทธิภาพต่ำและเกิดความร้อน นี่คือเหตุผลที่อุปกรณ์มือถือ 5G ปัจจุบันในตลาดเริ่มร้อนแรงเมื่อใช้งานและจะปิดตัวลงในเวลาอันสั้น

นี่คือที่เซมิคอนดักเตอร์ III-V มีค่า ชิป III-V ทำจากองค์ประกอบในคอลัมน์ที่ 3 และ 5 ของตารางธาตุเช่น Gallium Nitride (GaN) และ Indium Gallium Arsenide (InGaAs) ด้วยคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับออปโตอิเล็กทรอนิกส์ (LED) และการสื่อสาร (5G เป็นต้น) - เพิ่มประสิทธิภาพอย่างมาก

 

"ด้วยการรวม III-V เข้ากับซิลิคอนเราสามารถสร้างความสามารถในการผลิตที่มีอยู่และเทคนิคการผลิตในปริมาณต่ำของซิลิคอนและรวมถึงการใช้งานเฉพาะด้านแสงและอิเล็กทรอนิกส์ของเทคโนโลยี III-V" Eugene Fitzgerald ซีอีโอและผู้อำนวยการ SMART กล่าว องค์กรการวิจัยของ MIT ในสิงคโปร์ “ ชิปใหม่นี้จะเป็นหัวใจสำคัญของนวัตกรรมผลิตภัณฑ์ในอนาคตและเสริมพลังให้กับอุปกรณ์สื่อสารรุ่นต่อไปสวมใส่และแสดงผล”

Kenneth Lee ผู้อำนวยการด้านวิทยาศาสตร์อาวุโสของโครงการวิจัย SMART LEES กล่าวเสริมว่า: "อย่างไรก็ตามการรวมอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำ III-V กับซิลิกอนในทางที่เป็นไปได้ในเชิงพาณิชย์เป็นหนึ่งในความท้าทายที่ยากที่สุดในอุตสาหกรรมสารกึ่งตัวนำ ที่ต้องการมานานหลายทศวรรษวิธีการปัจจุบันมีราคาแพงและไม่มีประสิทธิภาพซึ่งเป็นการชะลอความพร้อมใช้งานของชิปที่อุตสาหกรรมต้องการด้วยกระบวนการใหม่ของเราเราสามารถยกระดับความสามารถที่มีอยู่เพื่อผลิตชิปซิลิคอน III-V แบบรวมใหม่เหล่านี้ และการยอมรับเทคโนโลยีใหม่ที่จะช่วยประหยัดพลังงาน "

เทคโนโลยีใหม่ที่พัฒนาโดย SMART สร้างอุปกรณ์ซิลิคอนและ III-V สองชั้นบนพื้นผิวที่แยกจากกันและรวมเข้าด้วยกันในแนวตั้งภายในไมครอนซึ่งมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 1/50 ของเส้นผมมนุษย์ กระบวนการนี้สามารถใช้เครื่องมือการผลิตขนาด 200 มม. ที่มีอยู่ซึ่งจะช่วยให้ผู้ผลิตเซมิคอนดักเตอร์ในสิงคโปร์และทั่วโลกสามารถใช้อุปกรณ์ที่มีอยู่ในปัจจุบันได้ วันนี้ค่าใช้จ่ายในการลงทุนในเทคโนโลยีการผลิตใหม่อยู่ในช่วงหลายสิบพันล้านดอลลาร์ดังนั้นแพลตฟอร์มวงจรรวมใหม่นี้มีความคุ้มค่าสูงและจะส่งผลให้วงจรใหม่และระบบอิเล็กทรอนิกส์ราคาถูกลง

SMART มุ่งเน้นไปที่การสร้างชิปใหม่สำหรับการส่องสว่างแบบพิกเซล / จอแสดงผลและตลาด 5G ซึ่งมีตลาดที่มีศักยภาพรวมกันมากกว่า $ 100B USD ตลาดอื่น ๆ ที่ชิปซิลิคอน III-V แบบรวมของ SMART จะหยุดชะงักรวมถึงมินิหน้าจอสวมใส่ได้แอปพลิเคชันเสมือนจริงและเทคโนโลยีการถ่ายภาพอื่น ๆ

ผลงานสิทธิบัตรได้รับอนุญาตจาก New Silicon Corporation Pte. Ltd. โดยเฉพาะ จำกัด (NSC) สิงคโปร์ที่แยกตัวออกจาก SMART NSC เป็น บริษัท วงจรซิลิกอนแบบไร้คนแรกที่มีวัสดุกระบวนการอุปกรณ์และการออกแบบที่เป็นกรรมสิทธิ์ของวงจรรวม Silicon III-V แบบเสาหิน (www.new-silicon.com)

ชิป Silicon III-V แบบบูรณาการใหม่ของ SMART จะวางจำหน่ายในปีหน้าและคาดว่าจะวางจำหน่ายภายในปี 2564

 

 

 

The Future of Chips: SMART Announces Successful Way to Commercially Manufacture Novel Integrated Silicon III-V Chips

MIT’s Research Enterprise in Singapore has developed a commercially viable way to create new Silicon III-V Chips, paving the way for intelligent optoelectronic and 5G devices

 

  • Commercially viable manufacturing process will make integrated Silicon III-V Chips available by 2020
  • New Singapore-developed method does not require tens of billions in industry investments - leveraging old 200 mm manufacturing technology and breathing new life into mature and depreciated manufacturing infrastructure
  • Integrated Silicon III-V chips will enable intelligent illumination and displays, and also overcome potential problems with 5G mobile technology.

 

LEES researcher reviewing a 200 mm Silicon III-V wafer. The innovative and commercial-ready process by LEES leverages existing 200 mm semiconductor manufacturing infrastructure to create a new generation of chips that combines traditional Silicon with III-V devices, something not commercially viable before.

 

SINGAPORE - Media OutReach - 30 September 2019 - The Singapore-MIT Alliance for Research and Technology (SMART), MIT's Research Enterprise in Singapore, has announced the successful development of a commercially viable way to manufacture integrated Silicon III-V Chips with high-performance III-V devices inserted into their design.

 

In most devices today, silicon-based CMOS chips are used for computing, but they are not efficient for illumination and communications, resulting in low efficiency and heat generation. This is why current 5G mobile devices on the market get very hot upon use and would shut down after a short time.

 

This is where III-V semiconductors are valuable. III-V chips are made from elements in the 3rd and 5th columns of the elemental periodic table such as Gallium Nitride (GaN) and Indium Gallium Arsenide (InGaAs). Due to their unique properties, they are exceptionally well suited for optoelectronics (LEDs) and communications (5G etc) - boosting efficiency substantially.

 

 

"By integrating III-V into silicon, we can build upon existing manufacturing capabilities and low-cost volume production techniques of silicon and include the unique optical and electronic functionality of III-V technology," said Eugene Fitzgerald, CEO and Director, SMART, MIT's Research Enterprise in Singapore. "The new chips will be at the heart of future product innovation and power the next generation of communications devices, wearables and displays."

 

Kenneth Lee, Senior Scientific Director of the SMART LEES research program adds: "However, integrating III-V semiconductor devices with silicon in a commercially viable way is one of the most difficult challenges faced by the semiconductor industry, even though such integrated circuits have been desired for decades. Current methods are expensive and inefficient, which is delaying the availability of the chips the industry needs. With our new process, we can leverage existing capabilities to manufacture these new integrated Silicon III-V chips cost-effectively and accelerate the development and adoption of new technologies that will power economies."  

 

The new technology developed by SMART builds two layers of silicon and III-V devices on separate substrates and integrates them vertically together within a micron, which is 1/50th the diameter of a human hair. The process can use existing 200mm manufacturing tools, which will allow semiconductor manufacturers in Singapore and around the world to make new use of their current equipment. Today, the cost of investing in a new manufacturing technology is in the range of tens of billions of dollars, thus this new integrated circuit platform is highly cost-effective and will result in much lower cost novel circuits and electronic systems.

 

SMART is focusing on creating new chips for pixelated illumination/display and 5G markets, which has a combined potential market of over $100B USD. Other markets that SMART's new integrated Silicon III-V chips will disrupt include wearable mini-displays, virtual reality applications, and other imaging technologies.

 

 

 

The patent portfolio has been exclusively licensed by New Silicon Corporation Pte. Ltd. (NSC), a Singapore-based spin-off from SMART. NSC is the first fabless silicon integrated circuit company with proprietary materials, processes, devices, and design for monolithic integrated Silicon III-V circuits (www.new-silicon.com).

 

SMART's new integrated Silicon III-V chips will be available next year and expected in products by 2021.

 

 

 

Visitors: 1,365,922