《科技》應材聚焦三大領域 助攻AI晶片效能

【時報記者林資傑台北報導】半導體設備供應商應用材料（Applied Materials）近日發表全新半導體晶片製造產品，聚焦研發前瞻邏輯製程、高效能DRAM及先進封裝技術等三大關鍵領域，可提升AI運算所需的先進邏輯與記憶體晶片效能，創造更強大的AI晶片。

應材半導體產品事業群總裁若傑（Prabu Raja）表示，應材專注推動材料工程突破，改善效能與功耗，以因應AI規模化發展所需。公司正與客戶展開更早期且更深入的合作，共同開發能加速晶片製造商技術藍圖，實現邏輯、記憶體及先進封裝領域重大元件變革的解決方案。

應材此次新產品聚焦的三大關鍵領域，包括包括環繞式閘極（GAA）電晶體的前瞻邏輯製程、包括高頻寬記憶體（HBM）的高效能DRAM，及用於打造高度整合系統級封裝，優化晶片效能、功耗及成本的先進封裝技術。

為優化效能與功耗效率，當今領先的繪圖晶片（GPU）與高效運算（HPC）晶片採用先進封裝架構，將多個小晶片整合成複雜系統。新興的晶片堆疊技術「混合鍵合」採用直接銅對銅鍵合方式，可大幅改善整體效能、功耗及成本，但在大規模量產面臨挑戰。

為加速混合鍵合應用於先進邏輯與記憶體晶片，應材攜手貝思半導體（Besi）開發業界首創的整合式裸晶對晶圓（die-to-wafer）混合鍵合產品Kinex Bonding鍵合系統，將所有關鍵混合鍵合製程步驟整合於單一系統，已有多家邏輯、記憶體及委外封測（OSAT）業者採用。

而在3D環繞式閘極（GAA）電晶體中，使用傳統磊晶（epi）技術填充的高深寬比源極（source）與汲極（drain）溝槽具相當挑戰性，可能導致空隙與不均勻生長，降低效能與可靠性。為解決此挑戰並實現晶片最佳效能，應材對此開發全新Centura Xtera磊晶系統。

應材指出，全新Centura Xtera磊晶系統整合預清潔與蝕刻製程，氣體用量較傳統磊晶減少50％，且會持續調整溝槽開口尺寸，優化晶圓上數十億個電晶體的磊晶生長，達到無空隙、且單元間均勻度提升逾40％，目前已獲領先的邏輯與記憶體晶片製造商採用。

全新PROVision 10電子束（eBeam）量測系統則專為包括GAA電晶體與背面供電架構等先進邏輯晶片、次世代DRAM與3D NAND晶片設計，首度採用冷場發射（CFE）技術，相較傳統熱場發射（TFE）技術可提升奈米級成像解析度達50％，成像速度提升達10倍。

應材指出，PROVision 10系統能進行直接晶片上對準量測與精確的關鍵尺寸（CD）量測，且能支援極紫外光（EUV）層對準與奈米片型量測等關鍵製程的控制任務，成為2奈米以下先進製程及HBM整合的重要檢測工具，已獲多家領先的邏輯與記憶體晶片製造商採用。

應材影像與製程控制事業群副總裁威爾斯（Keith Wells）表示，3D架構為量測技術帶來新挑戰，應材憑藉在成像解析度的突破，延續在電子束技術的領導地位，以高產能深入3D架構進行量測，使晶片製造商能獲得精確量測數據，加速提升高複雜度晶片設計良率。