《美国国会准备建立微电子学计划》

  • 来源专题:集成电路
  • 编译者: shenxiang
  • 发布时间:2020-12-14
  • 据战略前沿科技公众号报道,2020年12月初,美国国会通过了2021财年《国防授权法案》,其中包括微电子学研发和生产以及人工智能等方面的跨部门行动条款。在微电子学方面包含有:建立一个美国国家半导体技术中心,以支持公私研发项目;财政资助跨国项目,以发展“安全可衡量”的微电子学并建立联合供应链;创建商务部项目,为“美国用于半导体制造、组装、测试、先进封装或研发的设施和设备”提供联邦财政补贴。对于国会应为整个微电子学相关计划或其组成单元提供多少资金,此次立法并没有提出具体建议。

    美国2021财年《国防授权法案》中有关半导体发展激励措施的主要部分如下:

    1.半导体领域的激励措施

    商务部应该创建财政补贴项目,为半导体领域的实体提供联邦资助,以鼓励它们在美国投资用于半导体制造、组装、测试、先进封装或研发的设备和设施,每个补贴项目不应超过30亿美元,在特殊情况下可申请更高补贴。实现该项目计划,需要联邦相关政府部门间的协调以及的美国政府问责局的审查。

    2.国防部关于微电子学的举措

    (1)建立公私合作联盟等组织模式

    美国国防部应联合商务部、能源部、国土安全部和国家情报局建立公私合作伙伴关系,鼓励建立一个或多个公司联盟或者其他类似的公私合作关系,以确保安全可测量的微电子学产品的开发和生产,包括集成电路、逻辑器件、存储器,以及涉及国家安全应用的此类微电子组件的封测。该部分激励措施可能包涵商务部补贴的使用,针对美国具备商业竞争和可持续的微电子制造和先进研发设施的建立、扩张以及现代化,也会提供相关激励措施。

    (2)建立微电子学国家研发网络

    美国国防部可以建立一个微电子学国家研发网络,一方面实现美国微电子学创新环节中实验室到制造的过渡;另一方面增强美国在微电子学领域的全球领导地位。

    3.审查微电子学技术在美国工业基地中的地位

    本法案颁布后,商务部长应在180天内与国防部长、国土安全部长、能源部长等协商进行审查,评估美国工业基地对国防的支持能力,尤其要考虑供应链的全球性、以及美国工业基地与外国工业基地之间在微电子学制造、设计和终端使用方面的重要依赖关系。

    4.资助安全可衡量的半导体及其供应链的开发和采用

    财政部被授权设立“多边半导体安全基金”,包含为达此目的任何拨款资金,以发展安全可衡量的半导体及其供应链。财政部联合相关政府部门有权与合作政府建立共同资助机制来合理使用该基金,包括跨国研发合作。美国通过跨国基金项目,来确保可信外国合作伙伴的贡献和承若,包括成本共享和其它发展安全可衡量的半导体及其供应链的合作措施。

    5.先进微电子学研发方面

    1)设立微电子学小组委员会

    美国总统应就美国在微电子技术和创新方面的领导力和竞争力问题,设立国家科学技术委员会下属小组委员会。该小组委员会成员包括国防部长、能源部长、国家科学基金会主任、商务部长、国务秘书、国土安全部长、美国贸易代表、国家情报局局长、以及总统认为合适的其他联邦部门或机构的负责人。该小组委员会的职责包括制定微电子学国家战略、促进研发协调。法案发布后,总统需一年内向国会提交微电子学国家战略制定进展;委员会五年后需更新该战略;十年后将终止该小组委员会。

    2)设立微电子学咨询委员会

    商务部长应与国防部长、能源部长和国土安全部长协商,设立一个咨询委员会。该咨询委员会应由来自工业界、联邦实验室、学术机构的代表组成。咨询委员成员数量不少于12名,他们有权就美国政府关于微电子学研发、制造和政策事宜向美国政府提供建议。

    3)建立国家半导体技术中心

    商务部与国防部合作建立国家半导体技术中心,以进行先进半导体技术的研究和原型设计,进而确保美国本土供应链的安全和增强美国的经济竞争力。该中心将以公私合作联盟的形式运行,合作伙伴将来自私营部门、能源部和国家科学基金会。

    4)启动国家先进封装制造项目

    商务部长应启动国家先进封装制造项目,该项目由美国NIST领导。通过该项目,NIST将联合国家半导体技术中心加强美国国内生态的半导体先进测试、组装、封装能力,同时联合可能成立的美国国家制造业研究所促进美国先进封装。

    5)NIST开展微电子学研究

    美国NIST应开展微电子学研究项目,在测量科学、标准、材料性能、仪器、测试和制造能力方面取得突破进展,以加快下一代微电子学计量的基础研发,同时确保美国在该领域的国际竞争力和领导力。

    6)建立半导体国家制造业研究所

    美国NIST可以建立致力于半导体制造的美国国家制造业研究所,以支持半导体设施维修虚拟化和自动化的研究;开发新的先进测试、组装和封装能力;培养半导体产业劳动力。

    7)制定半导体本土生产政策

    半导体激励措施的执行机构需制定相关政策,要求半导体生产的本土化,同时确保微电子研发成果的知识产权不受竞争对手的损害。

  • 原文来源:https://mp.weixin.qq.com/s/hSRJ3qUKlp_wJiBzvU2FVA
相关报告
  • 《美国印第安纳大学宣布投资1.11亿美元促进美国微电子产业发展》

    • 来源专题:集成电路
    • 编译者:李衍
    • 发布时间:2023-11-16
    • 据2023年10月10日官方消息,美国印第安纳大学(Indiana University,简称IU)决定在未来几年内投资至少1.11亿美元,以提升其在微电子和纳米技术领域的全美领先地位。该校的投资预计将推动印第安纳州乃至美国的微电子产业发展,同时通过与美海军水面作战中心克兰分部(Naval Surface Warfare Center, Crane Division)的紧密合作,加速解决国家安全方面的重大挑战。 印第安纳大学的此次投资内容具体包括:(1)未来五年将投资2350万美元用于聘请25名微电子、纳米技术、人工智能、机器学习和网络安全领域新教师,重点招聘具有国防部经验、创造力和创业能力的教师以开发两用技术和相关能力;(2)将投资5350万美元用于实验室和设施设备以及教师启动资金,以支持国防关键领域研究;(3)将投资1000万美元成立新的可靠和可信赖电子学中心,专注于辐射效应建模与仿真以及抗辐射加固技术设计的研究活动;(4)投资1350万美元用于新微电子学和纳米制造领域学位项目的实施以及相关加工设备的投入,以加强IU学位项目以及国防伙伴关系;(5)在未来五年每年投入100万美元,用于支持教师在生物技术和合成生物学等关键技术领域的创新研究。 这些投资举措与印第安纳大学的2030战略(IU 2030 strategic plan)计划紧密相连,该计划的目标之一是建立与州或国家经济发展间的战略联系。此项投资响应了战略计划的承诺目标,将推动印第安纳州和全美微电子学产业的增长,同时深化了与国防承包商以及军民融合技术公司的合作关系。 此次与美海军水面作战中心的合作,对于印第安纳大学来说具有重要意义。通过与军方的合作,学校可以获得更多的实践机会和资源支持,推动微电子、纳米技术等领域的科研成果转化为实际应用。同时,这种合作伙伴关系也为学校提供了更多与产业界合作的机会,促进产学研的深度融合。
  • 《美国NIST发布《半导体和微电子标准》报告》

    • 来源专题:集成电路
    • 发布时间:2024-02-19
    • 2023年12月5日,美国国家标准技术研究院(NIST)发布《半导体和微电子标准》报告。该报告由机构间标准政策委员会(Interagency Committee on Standards Policy,ICSP)下属的半导体和微电子工作小组完成。报告概述了美国联邦政府的半导体和微电子标准活动,面向ICSP提出的“战略标准优先领域”问题,列出了当前美国政府参与的半导体和微电子标准制定的相关组织,确定了半导体和微电子标准领域五个重点领域和优先事项,最后分析了美国当前的发展差距和发展机遇。 一、当前美国政府参与半导体和微电子标准制定相关的组织 目前,美国联邦政府参与半导体和微电标准制定相关的组织包括: 1. 电子器件工程联合委员会(Joint Electronic Device Engineering Council, JEDEC); 2. 美国汽车工程师学会(Society of Automotive Engineers, SAE); 3. 美国印刷电路协会(Institute of Printed Circuits, IPC); 4. 国际电气与电子工程师协会(Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE); 5. 美国静电放电协会(EOS/ESD Association, ESDA); 6. 美国材料与试验协会(American Society for Testing and Materials (ASTM) International); 7. 国际标准化组织(International Organization for Standardization,ISO); 8. 国际电工委员会(International Electrotechnical Commission,IEC); 9. 国际半导体产业协会(Semiconductor Equipment and Materials International, SEMI); 10. 国际半导体技术路线图(International Technology Roadmap for Semiconductors, ITRS); 11. 美国国家标准学会(American National Standards Institute, ANSI)。 二、半导体和微电子标准领域五个重点领域和优先事项 当前联邦政府认为与半导体和微电子标准相关的重要主题、重点领域和优先事项包括: 1. 供应链和安全。具体包括: (1)安全处理器。安全处理器是添加了加密电路和密钥管理机制以保护数据和软件免遭未经授权访问的处理器,也可能是一个针对侧信道攻击和物理篡改而设计和强化的协处理器。 (2)真品和赝品。假冒半导体元件是指其原产地或质量被故意歪曲的电子零件。假冒半导体元件可能会侵犯合法生产商的商标权。由于假冒半导体元件的规格和/或质量往往较差,如果将其纳入关键系统,可能会带来危险。 (3)可用性和稀缺性。由于消费者对电子产品的使用需求不断增加,全球对半导体的需求正在快速增长。然而由于多种因素,目前半导体仍供不应求。 (4)通用微电路仿真和高级微电路仿真。通用微电路仿真负责生产制造,高级微电路仿真负责开发和集成以支持未来技术需求。 2. 芯粒(Chiplets)。具体包括: (1)互连。在封装内实现多个专用、小型半导体器件之间的连接。 (2)封装。对于芯粒来说,封装是通过组合不同功能模块芯片来创建复杂集成电路的方法。 (3)互操作性。来自不同提供商的芯粒能够在系统内无缝协作。 3. 性能。具体包括: (1)设备或系统的运行特性,例如速度、功耗和可靠性。 (2)设备高效且有效地处理数据、执行计算和执行任务的能力。 4. 计量与测量科学。具体包括: (1)材料纯度和性能。需要新的计量方法来满足对半导体材料纯度、物理特性和来源日益严格的需求。 (2)未来微电子制造。未来的微电子制造涉及新的测量方法、数据、参考工件、模型和理论的开发,以实现更高的设备产量和可靠性、更低的成本、改进的制造工艺和性能。 (3)先进封装。先进封装是芯粒技术重点关注的领域。 5. 数字孪生。具体包括: (1)制造过程和设备管理。制造过程和设备管理是利用物理制造过程的虚拟模型来分析生产绩效,其使用来自传感器和其他来源的实时数据。 (2)质量控制。质量控制是确保现实世界产品或服务的虚拟模型满足预期要求,其使用来自传感器和其他来源的实时数据来创建物理产品或服务的动态副本,以用于预防和检测缺陷、减少浪费并提高客户满意度。 (3)供应链管理和保证。供应链管理和保证是使用现实世界供应链及其流程的虚拟模型,其使用来自传感器和其他来源的实时数据来创建物理供应链及其组件的动态副本,以帮助提高供应链的可见性、可追溯性、安全性和可持续性。 三、发展差距和发展机遇 除了当前的标准战略优先领域外,还有一些可被视为发展差距或发展机遇的领域。在这些领域,美国联邦政府目前参与很少或者没有参与。具体包括:(1)Chiplet开放标准和事实上的标准组织;(2)减少制造来源、解决材料短缺的问题;(3)政府-产业数据交换;(4)针对专用集成电路(ASIC)和现场可编程门阵列(FPGA)设计的第三方IP验证和校验。(5)微电子生命周期模型;(6)安全处理器标准;(7)资质认证,国防微电子学需要遵守比一般商业微电子学更高的标准;(8)过时产品,可以使用自下而上的真实数字模型来快速模拟和开发技术更新选项从而降低微电子组件过时的风险。