💇 🗳️ ⏰ NY State Nanotechnology: cómo SUNY University and Corporation convirtió al estado en el siglo XXI en Silicon Valley 👩‍🎨 👨🏿‍🔬 🖥️

Desde la década de 1990, el estado de Nueva York (EE. UU.) Ha evolucionado de una región con una economía problemática a un centro líder de investigación y desarrollo en el campo de la nanotecnología. Este es un buen ejemplo de cómo una iniciativa separada de las autoridades locales a escala global puede transformar una industria altamente competitiva. Al atraer grandes inversiones en infraestructura universitaria de I + D y establecer una cooperación efectiva con empresas privadas y organizaciones de construcción regionales, el Estado de Nueva York pudo cambiar el entorno competitivo en la industria de semiconductores de EE. UU., Devolviendo una parte significativa del flujo de inversión y los empleos en esta industria de alta tecnología al país.

El centro para el desarrollo de la nanotecnología de semiconductores en Nueva York es una filial de la Universidad Estatal de Nueva York en Albany (SUNY Albany) y su miembro de la Facultad de Ciencia y Tecnología de Nanoescala (Facultades de Ciencia e Ingeniería de Nanoescala, CNSE). SUNY es la universidad más grande de los Estados Unidos con 88,000 miembros de la facultad y 468,000 estudiantes, con un presupuesto anual de I + D de aproximadamente $ 1 mil millones. Las inversiones a largo plazo del estado en la infraestructura de investigación de la universidad le han permitido convertirse en el motor económico clave de la región y en uno de los principales centros de nanotecnología del mundo.

SUNY-Albany University es el hogar de uno de los seis grupos estatales de alta tecnología creados para combinar la investigación y el desarrollo universitario con proyectos regionales de innovación. La formación de estos grupos innovadores se ha hecho posible gracias a la interacción efectiva de las autoridades estatales, la gestión universitaria y las grandes empresas. Como resultado, desde principios de la década de 2000, se han implementado en Nueva York varios proyectos de inversión importantes en el campo de la alta tecnología, la nanotecnología y los semiconductores, el llamado "Valle Tecnológico", el centro de la producción de semiconductores más avanzada del mundo y el "Corredor de Nanotecnología". una red de centros de I + D en el campo de la nanotecnología, y el propio Estado de Nueva York comenzó a llamarse Silicon Valley del siglo XXI.

Todos estos éxitos también son notables por el hecho de que el principal iniciador e inversor de los proyectos no fue el gobierno federal, sino el liderazgo estatal y las empresas de alta tecnología, y su implementación se llevó a cabo a través de la Universidad SUNY, organizaciones regionales de construcción y empresas privadas locales.

Corredor de Nanotecnología del Valle de Tecnología del Estado de Nueva York Estado de Nueva York

Industria de semiconductores de EE. UU .: beneficios y desafíos

Estados Unidos es el lugar de nacimiento de la industria de semiconductores, y las compañías de semiconductores de EE. UU. Son líderes en términos de desarrollo tecnológico y participación en el mercado mundial. Sin embargo, la industria de los semiconductores se enfrenta a desafíos constantes, ya que la mejora de la tecnología conduce a una reducción continua en el tamaño de los circuitos de semiconductores hasta los límites físicos de la miniaturización. Debido a esto, el costo de desarrollo y producción aumenta bruscamente: por ejemplo, el costo de una planta para la producción de obleas de semiconductores de la generación actual (300 mm) es más de 3 mil millones de dólares, y las obleas de la próxima generación (450 mm) - hasta 10 mil millones de dólares o más.

Las empresas de semiconductores responden a estos desafíos creando colaboraciones y, cada vez más, subcontratando funciones de investigación y producción, ya que son las más costosas y riesgosas. Cada vez más empresas de semiconductores en todo el mundo, incluido Estados Unidos, operan bajo el principio de fábula, es decir, ordenan la producción de sus productos a fábricas independientes (fundición), que brindan servicios por contrato.

Estados Unidos comenzó a perder su liderazgo en la industria de los semiconductores desde principios de la década de 1980, ya que otros estados (principalmente Japón) comenzaron a buscar formas de desarrollar sus propias industrias de semiconductores. La tendencia hacia la externalización de las funciones de investigación y producción, que se manifestó claramente en la década de 1990, se debió a la creación de fábricas de semiconductores en países como China, Corea, Israel y otros, listas para aceptar pedidos de compañías estadounidenses a precios mucho más bajos debido a los bajos precios locales. impuestos, mano de obra barata y amplio apoyo gubernamental.

Además, algunos estados brindan preferencias significativas a las compañías de semiconductores de los Estados Unidos cuando establecen instalaciones locales de investigación y fabricación. Entonces, en 2005, Israel firmó un acuerdo con Intel, según el cual la corporación construyó una moderna instalación de fabricación de semiconductores Fab28 (45 nm, 300 mm) en Kiryat Gat a cambio de preferencias fiscales por un total de $ 1 mil millones.

Las perspectivas de una transferencia a gran escala de instalaciones de fabricación de semiconductores y centros de investigación de los EE. UU. A otros países, especialmente en la región de Asia oriental, causan alarma razonable para el gobierno de los EE. UU., Ya que dañan significativamente la seguridad y la competitividad tecnológica del país. Las competencias de I + D en el campo del proceso tecnológico, es decir, la propiedad intelectual y los conocimientos necesarios para garantizar el funcionamiento de la industria de semiconductores, se concentran directamente en las industrias más modernas. La subcontratación de tales industrias o su ausencia total en el estado significa la pérdida de personal altamente calificado y propiedad intelectual, sin lo cual el funcionamiento de una industria competitiva es imposible.

Del mismo modo, las cadenas de suministro complejas para la producción de placas y otras funciones tecnológicas y metrológicas también se concentran directamente en las fábricas. Obviamente, estas tendencias tuvieron un efecto negativo en la economía de los Estados Unidos y pusieron en riesgo muchas industrias relacionadas.

Innovación tecnológica del estado de Nueva York

La creciente presión competitiva sobre la industria de semiconductores estadounidense fue utilizada hábilmente por el liderazgo del estado de Nueva York para combatir el declive económico de la región en la década de 1990. Por iniciativa del entonces gobernador George Pataki, se formó un grupo de trabajo de representantes gubernamentales y comerciales interesados para abordar los recortes de empleos en las economías tradicionales de Nueva York, como la industria del acero y las empresas de alta tecnología con sede en el estado : General Electric, Xerox, Kodak.

La estrategia desarrollada por el grupo de trabajo del gobernador implicó la integración de investigación y desarrollo, educación y negocios en torno a un centro de investigación e innovación basado en la universidad. Bajo la influencia de IBM, se eligió la nanotecnología como área temática de innovación, es decir, la posibilidad de manipular la materia a nivel atómico. La elección estuvo determinada por la versatilidad de la nanotecnología y las posibilidades de su aplicación en diversos campos: comunicaciones, electrónica, energía limpia, productos farmacéuticos y medicina, aviación, aplicaciones espaciales y militares. Además, la elección fue influenciada por un miembro activo del grupo de trabajo, el científico de materiales Alain Kaloyeros, quien a principios de la década de 1990 era profesor en la Universidad SUNY-Albany [1] .

La aplicación más obvia para la nanotecnología en el estado de Nueva York es la industria de semiconductores. Ya desde la década de 1960. En Fishkil, Nueva York, las instalaciones de fabricación de semiconductores de IBM estaban en funcionamiento. A pesar de que IBM tenía las capacidades más avanzadas en el campo de la microelectrónica, en 1980 m. La corporación reconoció que a medida que aumentan los costos y los riesgos en la producción microelectrónica, se ve obligada a depender cada vez más de fuentes externas de suministro y de la colaboración con fabricantes extranjeros para garantizar un suministro estable de componentes modernos para sus productos y sistemas electrónicos.

IBM ha participado activamente en muchas iniciativas gubernamentales e industriales para abordar los crecientes desafíos tecnológicos y mantener una base de proveedores estable que pueda proporcionar a la corporación componentes de la calidad y el volumen requeridos. La más importante de estas iniciativas fue el establecimiento en 1987 del consorcio de investigación SEMATECH, creado para mejorar la calidad y la competitividad de la industria de semiconductores de EE. UU.

SEMATECH

SEMATECH (tecnología de fabricación de semiconductores) se estableció en 1987 como un consorcio sin fines de lucro o sin fines de lucro que lleva a cabo investigaciones básicas en áreas prometedoras de tecnología de circuitos integrados de semiconductores en las etapas de su aplicación precompetitiva (sin producción). SEMATECH se creó por iniciativa del gobierno de los EE. UU. Como una asociación entre el gobierno y 14 compañías estadounidenses de semiconductores para garantizar la superioridad tecnológica de la industria de semiconductores de EE. UU. Sobre los competidores de Japón, que ocupó el primer lugar en el mundo en términos de producción de dispositivos semiconductores a mediados de la década de 1980. Con el fin de proporcionar apoyo legal para el trabajo del consorcio SEMATECH en los Estados Unidos, en 1984 se adoptaron una serie de actos legislativos, que incluyen:La Ley de Protección de Chip de Semiconductores proporcionó protección para la propiedad intelectual, y la Ley de Investigación Cooperativa Nacional alivió las restricciones antimonopolio (antimonopolio) para las empresas conjuntas dedicadas a la investigación y el desarrollo.

Las 14 compañías microelectrónicas más grandes de los EE. UU. Fueron los primeros participantes en SEMATECH: AT&T Microelectronics, Advanced Micro Devices, IBM, Digital Equipment, Harris Semiconductor, Hewlett-Packard, Intel, LSI Logic, Micron Technology, Motorola, NCR, National Semiconductor, Rockwell International y Texas Instruments. Inicialmente, la mayoría de las empresas no mostraron interés en la iniciativa del gobierno y se unieron al consorcio bajo la presión del gobierno. SEMATECH tiene un presupuesto anual de $ 200 millones. Durante los primeros cinco años, la mitad del presupuesto anual fue pagado por el gobierno de los Estados Unidos a través de la Agencia de Investigación Avanzada del Departamento de Defensa (DARPA). El monto restante fue aportado por los miembros de SEMATECH en la cantidad del 1% de sus ventas. El pago mínimo fue de $ 1 millón, y el máximo fue de $ 15 millones.Aproximadamente tres años después, se pronosticaba que el consorcio colapsaría, pero después de otros dos años, la Junta Directiva de SEMATECH, después de percibir los beneficios de la asociación, compró la participación del gobierno y todo el presupuesto comenzó a formarse solo a partir de las contribuciones de los miembros de SEMATECH.

En 1994, se levantó la restricción a la participación de socios extranjeros, y el consorcio incluyó a los mayores fabricantes de semiconductores de otros países: Infineon (Alemania), NEC (Japón), Panasonic (Japón), Samsung (Corea), Toshiba (Japón), TSMC (Taiwán ) y otros: los miembros de SEMATECH producen un total de más del 50% del mercado mundial de circuitos integrados de semiconductores. De acuerdo con su estado, SEMATECH por sí mismo no puede diseñar, fabricar o vender productos semiconductores. Los miembros de SEMATECH proporcionan recursos financieros y personal de investigación central para el consorcio. Del total del personal del consorcio de 400, 220 son representantes de empresas participantes, que se suponía que debían trabajar de 6 a 30 meses en el principal centro de investigación del consorcio en Austin, Texas.

El liderazgo del estado de Nueva York ha estado buscando formas de fortalecer la posición del estado en la industria de semiconductores desde mediados de los años ochenta. Durante la formación de SEMATECH en 1987, Nueva York intentó sin éxito convertirse en un lugar basado en el consorcio (en cambio, la organización se estableció en Texas). En 1988, por iniciativa del entonces gobernador de Nueva York, Mario Cuomo, se introdujo un programa de capacitación avanzada en tecnología de semiconductores en la Universidad SUNY-Albany. En 1995, se realizaron las primeras inversiones serias en la infraestructura educativa y científica de SUNY-Albany. A principios de la década de 2000, se firmó un acuerdo de cooperación entre SUNY-Albany e IBM para crear un centro de investigación y creación de prototipos de nanoelectrónica en obleas de 300 mm de diámetro que no tenían análogos en el mundo.

El gobierno estatal ha desarrollado un programa de subvenciones a gran escala para el desarrollo de infraestructura de investigación para la industria de semiconductores, que ha sido ampliamente respaldado por la industria y, en algunos casos, por el gobierno federal:

El Estado de Nueva York asignó $ 85 millones para la construcción del Centro de Excelencia en Nanoelectrónica y Nanotecnología, CENN. El monto total de la inversión público-privada ascendió a 185 millones de dólares, IBM fue el principal inversor privado.

El estado de Nueva York ha asignado $ 100 millones para desarrollar tecnologías de fabricación de semiconductores en el Centro de Innovación de Albany. El monto total de la inversión público-privada ascendió a $ 300 millones, con Tokyo Electron como el principal inversor privado.

El estado de Nueva York ha comprometido $ 35 millones para apoyar el Interconnect Focus Center for Hyper-Integration, una tecnología de interconexión a nanoescala. El proyecto fue cofinanciado por DARPA y Microelectronics Advanced Research Corporation (MARCO).

La infraestructura de I + D para muchos de estos proyectos fue financiada en parte por inversión privada a través de la Corporación Fuller Road Management, una corporación privada establecida a través de una asociación entre la Fundación de Investigación de la Universidad del Estado de Nueva York y la Fundación de la Universidad de Albany para administrar las instalaciones construidas del grupo de nanotecnología.

En septiembre de 2001, el gobernador de Nueva York, George Pataki, con la participación del profesor de SUNY-Albany, Alain Kaloyeros, se reunió con el presidente de SEMATECH, Robert Helms, quien lo persuadió para que abriera un centro de investigación de SEMATECH en Nueva York. Este acuerdo, anunciado en 2002, marcó el comienzo de una colaboración de investigación entre SUNY-Albany y SEMATECH. Según los términos del acuerdo, las inversiones en investigación conjunta del estado y SEMATECH totalizaron $ 160 millones y $ 40 millones, respectivamente; SUNY-Albany y SEMATECH invirtieron $ 120 millones en términos materiales (incluidos los conocimientos disponibles para SEMATECH); IBM ha invertido $ 100 millones en equipos y otros recursos para la universidad; El estado de Nueva York invirtió $ 50 millones adicionales en la construcción de dos laboratorios de investigación en Albany.

Llegada a Nueva York en 2000–2002 El consorcio SEMATECH y la compañía japonesa Tokyo Electron marcaron el comienzo de una afluencia estable y cada vez mayor de empresas manufactureras y proveedores de dispositivos y equipos semiconductores en el área de Albany. Tokyo Electron y SEMATECH fueron atraídos principalmente por la construcción de un centro de investigación de obleas semiconductoras de 300 mm de diámetro en la universidad. Celebrada en la primera mitad de la década de 2000 Sin embargo, la transición de la industria de semiconductores de placas con un diámetro de 200 mm a 300 mm ha reducido significativamente el costo de los productos, debido a un nivel de inversión sin precedentes en investigación y desarrollo y construcción de fábricas. La creación de un centro de investigación de 300 mm en Albany dio a las pequeñas empresas acceso a equipos que solo los gigantes de la industria podían pagar.Gracias a las inversiones a gran escala en la infraestructura de investigación de SUNY-Albany, a las que otras empresas pueden acceder, el estado de Nueva York logró reunir en un solo lugar todos los factores clave necesarios para formar un grupo de nanotecnología.

Desde 2005, las inversiones en el área de Albany han crecido aún más. En 2005, ASML, uno de los mayores fabricantes mundiales de equipos de proceso de semiconductores, anunció una inversión de $ 325 millones en Albany. IBM, Advanced Micro Devices, Micron Technology e Infineon han invertido $ 600 millones, y el estado ha invertido $ 180 millones en el consorcio INVENT, creado para integrar las capacidades técnicas de las empresas para desarrollar tecnologías avanzadas de litografía. En septiembre de 2005, IBM y Applied Materials invirtieron conjuntamente otros $ 300 millones en I + D en nanotecnología en Albany.
En 2006, AMD anunció planes para construir una planta de obleas de semiconductores de $ 3.2 mil millones en el distrito de Saratoga, que fue el resultado de casi ocho años de negociaciones entre la compañía y el estado. En 2008, IBM celebró un contrato de 1.600 millones de dólares con el Estado de Nueva York, que incluía la construcción de un centro de investigación MEMS y tecnología de embalaje de semiconductores para 675 empleos con un área total de 12,000 m2. El centro de ciencia y tecnología a nanoescala (CNSE), creado en la estructura de SUNY-Albany, se convirtió en el propietario y el centro del centro. En 2010, el consorcio SEMATECH anunció que está trasladando completamente sus operaciones de Austin, Texas, a Albany.

Como resultado, en el estado de Nueva York, fue posible formar un grupo de nanotecnología en el campo de la nanoelectrónica y la microelectrónica, que prácticamente une todo el ciclo tecnológico de desarrollo y producción de los últimos componentes semiconductores, incluida la capacitación de especialistas, el desarrollo y la producción de muestras experimentales, su producción comercial, el desarrollo y la producción de las herramientas necesarias. , equipamiento y utillaje.

CNSE: Colegio de Ciencia y Tecnología a Nanoescala

En 2004, se estableció el Colegio de Ciencia e Ingeniería a Nanoescala (CNSE) como parte de SUNY-Albany, cuyo objetivo era capacitar a especialistas altamente calificados en el campo de la nanotecnología. El iniciador de la creación de CNSE fue el entonces gobernador de Nueva York, George Pataki, quien estaba convencido de que la creación de un colegio de nanotecnología conduciría a la formación de un grupo de alta tecnología. La facultad fue atraída por otros institutos y compañías comerciales de SUNY, además, CNSE comenzó a atraer a científicos (incluso de IBM y SEMATECH) que trabajaban en puestos de investigación en la universidad. En 2007, el número de estudiantes en CNSE era de 120 en comparación con los 40 originales, y científicos destacados participaron en el personal, por ejemplo,Especialista principal en nanotubos de carbono Ji Ung Lee de GE Global Research.

CNSE Guide. En el centro está Alain Kaloyeros, presidente y CEO de SUNY-Albany.

En 2006, Small Time, la publicación del mercado de valores, nombró a la CNSE "Colegio N ° 1 de Nanotecnología". En 2007, un consorcio SEMATECH coloca en el territorio de la CNSE sus oficinas centrales, permitiendo que la universidad se construyó un área de construcción de 23.000 m ²y con un valor de $ 100 millones (NanoFab East). En una presentación de 2008, el CEO de SEMATECH, Michael R. Polcari, señaló que si bien las actividades de investigación del consorcio de Albany se limitaron principalmente a la litografía, "en el futuro, casi todos los principales proyectos de investigación de SEMATECH se llevarán a cabo en Albany, incluido el desarrollo tecnológico interconexiones tridimensionales ". Según él, “la mayoría de los avances tecnológicos en los que están trabajando los miembros de SEMATECH ahora se están llevando a cabo en CNSE, creando chips de computadora más potentes con mayor rentabilidad. El Colegio de Nanotecnología lidera la investigación líder en el campo de la llamada litografía ultravioleta (EUV), donde la luz con una longitud de onda extremadamente corta se utiliza para grabar los componentes y circuitos más pequeños en una oblea ” [2].

Para 2015, más de 400 estudiantes que estudian en 4 áreas están estudiando en CNSE:

Ciencias a nanoescala (licenciatura, maestría, doctorado)
Nanotecnología (licenciatura, maestría, doctorado)
Nanobiotecnología (Ph.D.)
Economía de los nanoproductos (Ph.D.)

El CNSE incluye una gran cantidad de centros de investigación y laboratorios, donde los docentes, estudiantes y representantes de empresas comerciales implementan muchos programas de investigación. La siguiente es una lista de algunos de ellos:

Centro de desarrollo en el campo de la energía solar. Socios: SEMATECH, Consorcio Fotovoltaico de los Estados Unidos.
Centro de Excelencia en Nanomateriales y Nanoelectrónica (CATN2).
Centro de litografía a nanoescala (CNL). Socio: Vistec Lithography, Inc.
Centro de Investigación de Tecnología de Semiconductores (CSR). Socios: IBM, Advanced Micro Devices, SONY, Toshiba, Tokyo Electron, Applied Materials.
Centro de I + D para la integración de chips de computadora (CICC). Socios: IBM y SEMATECH.
Centro de I + D de Materiales Aplicados.

El núcleo de CNSE en Albany es el Complejo NanoTech con una base de material (capacitación, laboratorio y espacio de oficina) de 120,000 m ² . El área de locales industriales limpios de primera clase es de 12 500 m ²., recolectaron equipos únicos de laboratorio y producción, incluida una línea totalmente integrada para la producción de prototipos piloto de circuitos integrados en placas con un diámetro de 300 mm y 450 mm. El complejo de nanotecnología CNSE emplea a más de 4,000 científicos, investigadores, ingenieros, estudiantes y maestros. Los centros y laboratorios de la CNSE están ubicados no solo dentro del nanocluster de Albany, sino también más allá de sus fronteras en todo el estado de Nueva York (Buffalo, Rochester, Syracuse, Canandaigua, Utica). El valor total de las inversiones en el desarrollo de CNSE es de más de 43 mil millones de dólares.

La escala de integración de CNSE con empresas y corporaciones industriales también es significativa. El número de socios corporativos de CNSE es más de 300 e incluye las principales empresas y consorcios del mundo en el campo de la nano y microelectrónica: IBM, Intel, GlobalFoundries, Samsung, TSMC, Toshiba, Applied Materials, Tokyo Electron, ASML, Lam Research, SEMATECH, G450C. convierte a CNSE en un importante centro mundial de investigación y educación en nanotecnología, tanto en términos de concentración de especialistas e inversiones en infraestructura como en el volumen de trabajo realizado.

Infraestructura CNSE

CNSE posee infraestructura no solo en el campus de Albany, sino en todo el estado. La siguiente tabla resume las principales propiedades de CNSE y sus capacidades tecnológicas.

Objeto	Ciudad	Puesta en marcha	Volumen de inversiones, millones $	Área, m2	-, 2
NanoFab 200 (CESTM)	, CNSE	1997	16,5	6500	370	22 – 90 200
NanoFab South (NFS)	, CNSE	2004	50	14000	3000	14 , 22 , 28 , 32 , 45, 65 , 90 300
NanoFab North (NFN)	, CNSE	2005	175	21200	3300	14 , 22 , 28 , 32 , 45, 65 , 90 150, 200, 300
NanoFab East (NFE)	, CNSE	2009	150	23000	–
NanoFab Central (NFC)	, CNSE	2009	150	9300	1400	14 , 22 , 28 , 32 , 45, 65 , 90 300
NanoFab Xtension (NFX)	, CNSE	2013	365	46000	4600	7 ( ), 10 , 14 300, 450
Zero Energy Nanotechnology (ZEN)	, CNSE	2015	191	33000	–	«» . .
(SCiTI)		–	30			, , ,
(CNSE SEDC)				1700		CIGS
(QUAD-C)			125	23000	5200	: ANS, SEMATECH, Atotech, IBM, Lam Research and Tokyo Electron
Marcy			–	766000	342000	450 3 .
CNSE's Central New York Hub for Emerging Nano Industries		2015	150	9670
CNSE's Smart System Technology & Commercialization Center (CNSE STC)	, -	2010	39	12000	2400	. . 200, 300
CNSE's Photovoltaic Manufacturing and Technology Development Facility (CNSE MDF)				5300	1850
Buffalo Medical Innovation and Commercialization Hub			250			: , , , ,
Buffalo High-Tech Manufacturing Innovation Hub at RiverBend		1	1 725	25600		: , ,
Buffalo Information Technologies Innovation and Commercialization Hub			55			IBM: IT , ,

CNSE

Según la información oficial de CNSE, el complejo de nanotecnología en Albany es un sistema totalmente integrado de capacitación, investigación, desarrollo y creación de prototipos que brinda apoyo estratégico a los residentes corporativos del complejo a través de la coordinación con organismos gubernamentales, aceleración de tecnología, incubación de negocios, creación de prototipos piloto y medición.

La infraestructura de investigación y producción del complejo proporciona un ciclo completo de trabajo en áreas tales como nano y microelectrónica, nanofotónica y optoelectrónica, sistemas nano y microelectromecánicos (NEMS y MEMS), nanoelectricidad.

Fabricación de semiconductores

La gama completa de equipos más grande del mundo para producción en placas de 450 mm de diámetro:

desarrollo y producción bajo los auspicios del Consorcio G450C: CNSE, IBM, Intel, Samsung, TSMC, Global Foundries;
tecnología nominal 14/10 nm;
las tecnologías se están desarrollando a 10–7 nm;
Para 2016, la disponibilidad del equipo será del 96%;
plan de instalación de equipos de litografía para 450 mm:
- 2013 - Creación de prototipos, 193i: Estructuración de nódulos de 14 nm
- 2014 Beta 193 i / seco
- Prueba beta de 2014, EUV
- 2015 - inicio de producción 193i / seco
- 2016 - inicio de la producción de EUV
- 2016 - Producción 193i / seco
- 2017 - Producción de EUV

Sección de línea integrada para placas de 450 mm.

Producción en placas con un diámetro de 300 mm.

instalaciones de producción limpia con un área total de 12,500 m2;
tecnologías nominales: 14 nm, 22 nm, 28 nm, 32 nm, 45 nm, 65 nm, 90 nm CMOS y RF CMOS;
las tecnologías se están desarrollando a 10–7 nm;
conjunto completo de equipos: más de 120 instalaciones;
capacidad de producción de 5,000 lanzamientos de placas por mes (30 por día);
la línea piloto opera 24/7;

Procesos tecnológicos:

litografía (MUV, 193i, EUV, e-beam);
deposición de películas (metales, CVD, dieléctricos);
planarización química mecánica (CMP);
grabado
conjuntos de máscaras (90 nm, 65 nm, 32 nm, TSV);
Integración CMOS (elementos RF pasivos, transistores de efecto de campo RF, condensadores MDM, MEMS).
tratamiento térmico (recocido de Cu);
metalización (FEOL: NiPt (5%), Ti, TiN, TiOx, Si, Ta, TaN, TaOx. BEOL: Ta, TaN, Cu, Ti).
tratamiento químico líquido
implantación
estudios analíticos (AES, FIB, SEM, SIMS, TEM, XPS, AFM)

Comparación de una placa de 300 mm de diámetro y la primera placa de 450 mm estructurada por litografía de inmersión de 193 nm (193i). Junio de 2014.

Producción en placas con un diámetro de 100 mm, 150 mm, 200 mm:

instalaciones de producción limpia en NanoFab 200 y NanoFab North;
material de sustrato: silicio, vidrio, cerámica, polímeros.
dispositivos fabricados: MEMS, bioMEMS, RF MEMS, microfluídica, microóptica, procesamiento 3D.

Procesos tecnológicos:

pulverización de película delgada (PVD, ALD, PECVD, evaporación;
estructuración (ajustes EVG Bonder / Aligner);
grabado (líquido, TMAH, KOH, seco, oxígeno);
unión (ánodo, termocompresión, epoxi, temporal);
planarización química mecánica (CMP)
ciclo completo de mediciones.

Además de la producción microelectrónica para las necesidades de los participantes de nanoclusters, CNSE acepta pedidos para la fabricación de placas con un diámetro de 200 mm y 300 mm de organizaciones de terceros que no son residentes de CNSE. En este caso, el solicitante debe comunicarse con el Vicepresidente de Desarrollo de Negocios de CNSE para evaluar la viabilidad del proyecto, su duración aproximada y el costo. En caso de acuerdo fundamental con las condiciones, el solicitante completa el formulario de solicitud para el procesamiento de placas y lo envía junto con la documentación técnica (topología, requisitos para máscaras, placas, mediciones) al CNSE, donde se factura la factura del trabajo. Después de eso, las partes firman un contrato para procesar las planchas y el proyecto se pone en la cola para la producción.

Consorcio Global G450C

En septiembre de 2011, el gobernador Andrew Cuomo anunció la firma de un acuerdo entre el estado de Nueva York y cinco empresas microelectrónicas líderes: IBM, Global Foundries, Samsung, Intel y TSMC para establecer la instalación de fabricación de semiconductores de próxima generación en Nueva York, con sede en Nueva York. en placas con un diámetro de 450 mm. El estado se ha comprometido a invertir $ 400 millones en CNSE, siempre que el dinero del presupuesto no se asigne a ninguna compañía de consorcio en particular. Cinco miembros del consorcio, a su vez, se comprometieron a invertir un total de $ 4 mil millones.

La estructura creada se llamó Global Consortium para el desarrollo e implementación de placas con un diámetro de 450 mm (Global 450mm Wafer Development and Deployment Consortium, G450C). La sede del consorcio se encuentra en el territorio del nanocluster CNSE en el edificio NanoFab Xtension, también hay una de las líneas para placas de 450 mm (se planea alcanzar su capacidad de diseño en 2016).

La creación del consorcio está diseñada para simplificar la creación en el estado de Nueva York de fabricación de semiconductores utilizando tecnologías de nueva generación en obleas de 450 mm a un costo de inversión de más de $ 10 mil millones por planta. Se proyecta que el G450C creará un total de 2,500 nuevos empleos de alta tecnología en el estado, y el número de empleos creados en el sector de la construcción en Albany fue de 1,500.

Los objetivos del G450C son dos proyectos:

IBM 22 14 .
300 450 , .

Un participante en proyectos de CNSE es el Fondo de Investigación de la Universidad del Estado de Nueva York (SUNY Research Foundation), y del Estado de Nueva York - Corporación de Desarrollo Urbano de la Ciudad de Nueva York a través de la Corporación de Desarrollo del Estado del Imperio (ESDC).

Según los términos del Proyecto No. 1, IBM está invirtiendo un total de más de $ 3.6 mil millones en I + D y creación de prototipos utilizando tecnologías de 22 nm y 14 nm en tres sitios: en el nanocluster CNSE en Albany y en las fábricas de IBM en Fishkil y Yorktown Heights.

	Inversión de IBM en el proyecto No. 1 ($ millones)
	2011	2012	2013	2014	2015	Total
Fábricas de IBM en Fishkill y Yorktown	500	1035	870	330	90	2825
CNSE	200	200	150	150	100	800

Las obligaciones de inversión de IBM se pueden cumplir con socios de IBM, fabricantes y proveedores de equipos y materiales.

A su vez, según los términos del acuerdo, la Fundación (CNSE) proporciona la puesta en marcha del complejo NanoFab Xtension (encargado en 2013), proporciona a IBM salas limpias de 1000 m2 y atrae fondos del presupuesto del Estado de Nueva York (a través de ESDC) por un monto de no más $ 200 millones por 5 años. El fondo, en nombre de CNSE, posee todas las instalaciones materiales y técnicas, herramientas y equipos que utilizan tecnología de 22 nm y 14 nm, adquiridos de fondos presupuestarios.

	Inversión del Estado de Nueva York en el Proyecto No. 1 ($ millones)
	2011	2012	2013	2014	2015	Total
CNSE	40	70	60 60	30	0 0	200

Según los términos del Proyecto No. 2, la Fundación (CNSE) proporciona a los miembros del G450C un espacio adicional para salas blancas de 2,300 m2. Para comprar equipo, el Fondo atrae fondos del presupuesto estatal por un monto de no más de $ 200 millones durante un período de 5 años (excluyendo instalaciones materiales y técnicas). Los miembros del consorcio, a su vez, se comprometen a realizar inversiones totales por valor de más de $ 825 millones. El equipo y el material y las instalaciones técnicas para la producción de planchas de 450 mm compradas por el Fondo siguen siendo propiedad del Fondo (CNSE) y se arriendan a un consorcio por $ 1 por año. Salas limpias producidas por G450C en junio de 2015. Según el acuerdo de inversión, el esquema para financiar el proyecto por las partes en 2011-2015. de la siguiente manera (la inversión estatal no incluye el costo de la construcción de edificios):

	Cantidad de inversiones (millones de dólares estadounidenses)
	2011	2012	2013	2014	2015	Total
Estado de Nueva York (a través de la Fundación y ESDC)	10	30	40	70	50	200
Intel	7.5	15	15	15	22	75
Samsung	7.5	15	15	15	22	75
TSMC	7.5	15	15	15	22	75
Ibm	7.5	15	15	15	22	75
Fundiciones globales	7.5	15	15	15	22	75
Fabricantes y proveedores de equipos.	25	75	100	150	100	450

Conclusiones

El mecanismo de creación de nanoclusters de CNSE es bastante tradicional para los clústeres de alta tecnología estadounidenses: una gran universidad estatal (SUNY) forma un centro de investigación especializado (CNSE), que a su vez comienza a atraer a las principales empresas industriales con sus desarrollos. La ayuda de las autoridades regionales desempeña un papel importante en esto: inicialmente, el apoyo al gobierno del estado de Nueva York fue directamente a través de diversas formas de desarrollo estratégico de "su" universidad, y luego a través de incentivos fiscales, financiamiento de proyectos de infraestructura y subvenciones específicas para empresas industriales.

Los principales participantes del nanocluster SUNY-Albany:

Debido a la escala única de recursos financieros y humanos que el estado de Nueva York puede atraer debido a su situación territorial y económica, la aplicabilidad del modelo de desarrollo nanotecnológico de Nueva York es limitada a nivel de otros estados de EE. UU. Y pequeñas unidades territoriales de otros estados. Sin embargo, los principios básicos de este modelo podrían utilizarse con éxito para resolver problemas similares a un nivel regional y nacional más amplio, incluso en Rusia.

Preparado a partir de materiales de fuentes abiertas y sitios web oficiales de las organizaciones mencionadas

[1] Mejores prácticas en iniciativas estatales y regionales de innovación. Ed. Ch.W.Wessne. Washington DC 2013

[2] "SEMATECH Boss Touts NanoCollege Research", The Times Union, 20 de mayo de 2008.

NY State Nanotechnology: cómo SUNY University and Corporation convirtió al estado en el siglo XXI en Silicon Valley