臺積電攜手應材，旨在突破3D芯片瓶頸

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應用材料公司周二表示，已與臺積電達成一項新的合作協議，旨在提升節能半導體的性能。

根據合作協議，兩家公司將在應用材料公司位于硅谷的EPIC中心攜手合作，共同應對與先進半導體微縮技術相關的關鍵挑戰。合作內容包括聯合開發半導體材料工程、設備創新和工藝集成技術，旨在滿足日益增長的人工智能和高性能計算應用需求。

隨著半導體器件架構不斷向日益復雜的三維堆疊和小型化方向發展，這些公司計劃優先研發能夠實現先進三維晶體管和互連結構精確成型的新材料，并準備下一代制造設備。

此次合作旨在進一步推進先進邏輯半導體制造工藝技術的研發，以提升器件的功耗、性能和面積 (PPA) 指標。應用材料公司和臺積電表示，雙方將專注于先進工藝集成方面的創新，以提高良率、控制工藝變異性和可靠性。

EPIC中心是一座耗資50億美元的半導體研發中心，目前正在硅谷建設中，預計將于今年下半年投入使用。三星電子、SK海力士和美光科技等公司均參與了該項目。該中心旨在顯著縮短半導體研發到量產的商業化周期。

應用材料公司計劃通過將傳統的芯片順序開發模式轉向并行開發模式，來加快開發速度并最大限度地提高研發投資回報。在并行模式下，芯片架構設計和設備開發將同時進行，而不是按順序進行。

應用材料公司董事長兼首席執行官加里·迪克森表示，該公司與臺積電已密切合作近30年?！皯貌牧虾团_積電將在EPIC中心組建團隊，以深化合作，并應對未來半導體制造路線圖前所未有的復雜性，”迪克森說。

臺積電執行副總裁兼聯席首席運營官米維杰表示，不斷發展的半導體器件架構對材料工程和工藝集成技術提出了更高的要求?！盀榱藵M足全球人工智能的激增需求，全行業的合作變得至關重要，而應用EPIC中心為此提供了一個理想的環境。”米維杰說道。

應用材料公司半導體產品集團總裁普拉布·拉賈表示，先進晶圓代工技術的開發如今需要新的合作與創新模式?！白鳛镋PIC中心的創始合作伙伴，臺積電將優先獲得應用材料的下一代設備，從而加速從技術研發到量產的過渡，”拉賈說道。

應用材料斥巨資打造EPIC的野心

應用材料公司在過去30多年里一直是半導體生產設備領域的領軍企業。在2023年，該公司剛剛宣布了一項具有創新性的合作項目，該項目與芯片制造商和大學合作，旨在推動芯片生產技術的重大進步。

我們通常對它們習以為常，但現代芯片的確是人類歷史上最偉大的工程奇跡之一。電路設計、材料、工程軟件、沉積設備、封裝以及其他諸多領域的不斷進步，成就了我們從智能手機、醫療設備到航空電子設備等各個領域所看到的驚人進步。

但隨著這些設備變得越來越精密，支撐它們的設備和工藝也變得越來越復雜。如下方時間線所示，這導致基礎研究、新設備和生產方法的開發，以及最終新芯片的大規模商業化，都需要非常長的周期。

應用材料公司高管薩蒂什·庫普拉奧（Satheesh Kuppurao）所說的研究人員與設備制造商之間，以及設備制造商與芯片制造商之間“極其痛苦”的反復溝通流程，必須有更好的應對方法。庫普拉奧是應用材料公司負責業務發展和增長的集團副總裁（擁有材料科學博士學位），他解釋說，目前這種做事方式中的摩擦和瓶頸會導致無休止的脫節和延誤。

EPIC中心的核心理念是，基礎研究、新型制造設備和工藝的開發，以及最終的商業化應用，其時間線并非必須完全線性，并非像多米諾骨牌那樣環環相扣。事實上，如下圖所示，這些步驟可以相互重疊。潛在的時間節省可達30%，這意味著即使是最復雜的新型芯片技術，也能比以往提前三年甚至更長時間到達終端用戶手中。

應用材料公司計劃在一個先進的設施內為大學實驗室、設備公司和芯片制造商提供專屬空間，旨在減少庫普拉奧提到的傳統摩擦和瓶頸。來自斯坦福大學、麻省理工學院、加州大學伯克利分校、亞利桑那州立大學和德克薩斯大學等工程強校的研究人員將有機會與應用材料公司和其他設備制造商以及包括英特爾、AMD、臺積電、三星、IBM和英偉達在內的芯片公司的行業專家進行交流。

在這種環境下，當一個新領域的基礎研究達到一定規模后，工藝開發專家就可以與物理學家、材料科學家、電氣工程教授和其他研究人員并行開展工作。然后，時機成熟時，工藝工程師將與了解如何在商業晶圓廠中實施新工藝的實施專家并肩工作。

并肩協作，實時溝通，將不同領域的精英匯聚一堂。這一切聽起來很簡單，但應用材料公司擁有豐富的資源和專業知識，能夠應對一些最復雜的工程挑戰。

（來源：綜合自theelec）

*免責聲明：本文由作者原創。文章內容系作者個人觀點，半導體行業觀察轉載僅為了傳達一種不同的觀點，不代表半導體行業觀察對該觀點贊同或支持，如果有任何異議，歡迎聯系半導體行業觀察。

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