美国公司SecureFoundry 利用超光束阵列光刻系统“重新定义”人工智能半导体芯片制造

SecureFoundry 成立于 2016 年，其首席执行官 Lex Keen（曾任美国海军陆战队网络司令部技术总监）表示，其新系统使用 65,000 束平行电子束直接对硅晶圆进行图案化处理。Keen 表示，AI 芯片设计师可以用它来在单个晶圆上试验细微的设计变化，从而探索“AI 个性”并快速获得性能结果反馈。

超光束阵列（HBA）光刻系统，图片来源：SecureFoundry

总部位于美国得克萨斯州沃斯堡的 SecureFoundry 是一家通过生产专用半导体和增材制造产品来满足国家安全和商业需求的半导体制造商，该公司表示，通过推出超光束阵列 (Hyper-Beam Array，HBA) 光刻系统，它正在“重新定义”芯片制造。

该系统基于最初在欧洲率先开发的“成熟架构”，据称是“一种新型”光刻技术，不同于单光束和多光束方法，它使用数万条独立控制的光束进行操作。该公司表示，该工艺的规模是“任何电子束技术都无法比拟的”。

由前海军陆战队网络司令部技术总监创立

SecureFoundry 由首席执行官 Lex Keen 于 2016 年创立，他曾任美国海军陆战队网络司令部技术总监。公司成立之初专注于为美国军方制造技术。SecureFoundry 旨在将学术创新转化为可部署的国防解决方案，最初专注于为军事和情报系统开发安全专用芯片。其目标是“应对中国日益增长的技术威胁，确保美国国防基础设施强大且独立”。

该公司后来发现，大学、初创企业和政府机构对经济高效的原型设计、短期制造和旧部件生产的需求日益增长。该公司表示，由于规模、成本或生产交付周期等原因，这些项目通常不在大批量半导体制造厂（或称“晶圆厂”）的承接范围内。

因此 SecureFoundry 介入填补了这一空白。 

该公司通过运营一家结合传统和无掩模光刻技术的“值得信赖的国内代工厂”来实现这一目标。该公司表示，其灵活的模式使开发人员能够快速测试和迭代芯片设计，而无需在光掩模方面进行高额的前期投资，从而缩短产品上市时间。

SecureFoundry 表示，这种方法提供了更广泛的芯片制造途径，无需承担传统代工厂的高成本，同时支持“国内微电子创新”。

帮助 AI 芯片设计师尝试快速设计变化

SecureFoundry 表示，与需要昂贵掩模版且交付周期较长的传统光刻技术不同，其 HBA 光刻系统使用 65,000 束平行电子束直接对晶圆进行图案化。每束电子束均独立控制，晶圆扫描两次，可自动补偿任何遗漏的图案。该公司表示，该架构专门针对混合批量生产和安全关键用例进行了优化，“在这些用例中，灵活性、可追溯性和可重复性至关重要”。

Keen 在一份声明中表示：“在系统特性测试过程中，我们展示了在短短 15 分钟内完成 100 毫米晶圆完整图案化的能力。HBA 工具可实现晶圆级集成、先进的扇出型封装以及单次运行中的多种设计变化，从而提供无与伦比的灵活性和更快的创新速度。”

“HBA 工具允许 AI 芯片设计师在单个晶圆上尝试细微的设计变化，从而探索‘AI 个性’并快速获得性能结果反馈，”Keen 补充道。“与只有少量光束的多光束系统不同，HBA 光刻技术代表着完全不同的水平，它同时适用于先进和传统节点、吞吐量和可靠性。”

针对研究机构、国防承包商和商业伙伴 

SecureFoundry 表示，其 HBA 光刻系统支持寻求“敏捷的在岸解决方案”的研究机构、国防承包商和商业合作伙伴。该系统旨在填补半导体供应链中设计、研发和商业生产之间的空白，实现高度定制的芯片设计。

HBA系统针对22纳米至65纳米节点进行了优化，可在100毫米至300毫米基板上进行微纳加工，并可对硅或复合硅基板进行图案化。该公司表示，其软件定义的图案化架构可实现设计灵活性，而内置的芯片级可追溯性和数字出处功能则可满足可信供应链和设备身份验证方面日益增长的需求。

基恩指出，当涉及国家安全时，可追溯性就显得尤为重要。

“对于国防和安全应用，每个芯片都必须得到记录，”首席执行官表示。“该系统为我们提供了从设计到晶圆的完全可审计的监管链。”

转型芯片制造，实现“合作共赢”

SecureFoundry 表示，其 HBA 系统通过消除新兴和传统设备的进入壁垒，填补了生态系统中的一个关键空白。

“我们的方法将为大型尖端晶圆厂创造新客户，”Keen 表示。“HBA 光刻系统提供了商业化新芯片技术所需的制造能力，使企业能够创造需求，并最终将制造业务转向大批量晶圆厂。在我们的技术的支持下，新技术对大批量服务的需求不断增长，这对整个行业而言是一次合作共赢。”

SecureFoundry 表示，其HBA 光刻系统仅在美国安全设施内运行，确保符合所有国防和出口管制法规。  

除了位于 1305 Ranchers Legacy Trail 的沃斯堡工厂外，SecureFoundry 还在马里兰州阿布图斯和荷兰埃因霍温设有工厂。

文章来源：Dallas Innovates