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应材分享对应5大挑战技术与策略 看好2030年半导体产值兆元美金商机!
 

【CTIMES / SMARTAUTO ABC_1 报导】    2023年09月05日 星期二

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因应人工智慧(AI)、物联网产业兴起,将进一步提高晶片需求并,推动半导体产业成长,预计最快在2030年产值可??突破1兆美元。然而,晶片制造厂商同时也须面临维持创新步伐的重大挑战,美商应用材料公司(APPLIED MATERIALS)也在今(5)日分享,将之归类为「5C」大挑战,以及对应提出的研发技术平台与策略。

面对全球半导体产业成长,预计最快在2030年产值可??突破1兆美元。美商应用材料公司也在今(5)日分享晶片制造厂商维持创新步伐的「5C」大挑战,以及对应提出的研发技术平台与策略。
面对全球半导体产业成长,预计最快在2030年产值可??突破1兆美元。美商应用材料公司也在今(5)日分享晶片制造厂商维持创新步伐的「5C」大挑战,以及对应提出的研发技术平台与策略。

首先是「制造技术复杂性(Complexity)」升级,伴随着制程步骤不断增加;其次是成本(Cost)提高,前5大晶片制造、设备制造厂商每年研发总支出超过600亿美元,须追求更大效益;第三是研发和生产节奏(Cadence)加快,才能克服市场在开发、商业化应用的时间越来越长;第四是碳排放(Carbon Emission),以因应从14nm~2nm的每个技术节点碳排放都会加倍成长,避免到了2030年以前排碳将再增加4倍,来自於产业及制程复杂性各成长2倍;第五是大学毕业生(College Graduates),可接受培训成为下一代创新者、技术人员和领袖的人才不足,估计目前产业尚须再增加50%、约100万位新鲜人加入。

应用材料公司集团??总裁余定陆表示,应材为此宣布投资数十亿美元,成立「设备与制程创新暨商业化(Equipment and Process Innovation and Commercialization, EPIC)」中心(以下简称为EPIC中心),携手晶片制造商、大学和生态系夥伴应对挑战,以新模式打破传统孤岛。并把半导体产业现行协作过程由串行(serial)转变为携手并行(parallel),以协助业界将创新技术从概念到商业化的所需时程减少30%,提高商业成功率与研发投资回报。

藉此打造一个高速、协作、安全的创新平台,首度把协作模式导入半导体设备领域上游,改变新一代半导体基础技术、制程设备的开发和商业化模式,以加快半导体产业的上市时间,降低整体研发成本,预计在2026年初完工。

应材透过「Vistara晶圆制造平台」,将可提供晶圆制造商必备的灵活性、智慧功能与永续性。透过开发整合型材料解决方案IMS(Integrated Materials Solution)配方,在真空环境下,於同一系统中完成多个连续的晶圆生产制程步骤;并运用数千颗感测器,将大量数据即时传送到应材的AIx软体平台,让工程师能藉由从数千个制程变数所取得的可操作数据,透过机器学习和人工智慧,加速开发制程配方,优化晶片效能、功率和制程容许范围(process window)。

经过重新设计的Vistara平台气体控制板在永续性上,不仅能减少同等能源消耗量50% 以上,还能优化该平台对能源密集型附属制造区(Sub-Fab)组件的使用方式,包括泵浦、热交换器和冷却系统,与过去平台相比能耗降低35%。搭配新推的EcoTwin生态效率软体,还能进一步协助比较替代化学物质、配方和生产技术的碳排放影响性,以持续改善整个制程节点生命周期内的永续性,助力实现永续目标。

进而利用创新的混合键合(hybrid bonding)技术,在单位空间内可容纳更密集的晶片衬垫互连,缩短讯号传输的距离,提高生产率和功率表现。以及矽穿孔(TSV)技术,可用於精确连接堆叠晶片的垂直导线,再透过堆叠、键合晶圆与晶粒薄化,实现晶片互连的立体堆叠技术。

精进异质晶片整合(Heterogeneous Integration, HI)能力,则可透过应材在技术上的创新突破性发展,协助晶片制造商解决先进晶片制程新增的各项挑战,包括效能PPACt的(performance)、功率(power)、单位面积成本(area-cost)和上市时间(time to market)等各面向。

Centura Sculpta图案化系统,则为EUV双重图案化程序(sequence)技术,提供了更简单、更快速、更具成本效益的选择。以更少的EUV微影步骤生产高效能的电晶体和内连布线 (interconnect wiring),进而降低先进晶片制程的成本、复杂性和环境影响性,也消除了双重图案化对齐错误所带来的良率风险。

应用材料公司总裁暨执行长盖瑞.迪克森(Gary Dickerson)表示:「尽管半导体对全球经济较诸以往更显至关重要,半导体产业面临的技术挑战也变得更加复杂。这项投资则提供一个重新塑造全球产业合作方式的黄金隹机,为支持能源效率、高速运算的快速精进上,提供所需要的基础性半导体制程和制造技术。」

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