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应用材料公司在硅谷设立加速半导体创新的研发平台

  • 吴冠仪台北

应用材料公司日前宣布一项深具里程碑意义的投资计划:建造世界最大和最先进的半导体制程技术与制造设备合作研究开发中心。这座崭新的「设备与制程创新暨商业化」(Equipment and Process Innovation and Commercialization, EPIC)中心将规划作为高速创新平台的核心,目标在加速全球半导体和运算产业所需基础技术的开发与商业化。

这座耗资数十亿美元的设施将座落于应用材料公司的硅谷园区,提供业界无出其右的宽广能力和规模,包括超过18万平方英尺(超过三个美式足球场)、最先进的无尘室,用以促进芯片制造商、大学和生态系统夥伴之间的合作创新。全新EPIC中心为加速引进全新制造创新的步伐,预期能协助业界将技术从概念到商业化的所需时程缩短数年,同时还能提高全新创新技术的商业成功率,以及整个半导体生态系统的研发投资回报。

应用材料公司总裁暨CEO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。而这项投资则提供了一个重新塑造全球产业合作方式的黄金佳机,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。

连接装置大幅增加以及人工智能的兴起,提高了对芯片的需求,也为一万亿美元的半导体市场带来更多商机。但在满足这些需求的同时,芯片制造商也面临了必须维持创新步伐的重大挑战。

「埃米时代」(angstrom era)的芯片制造需要新的基础制造技术,但新技术的复杂度比目前使用的要高出千百倍以上。这种复杂性的增加不但提高研发和制造的成本,也延长了开发及藉由大量制造以商业化半导体技术所需的时间。其他的挑战还包括产业所需技术人才的严重短缺,以及降低电子产业碳排放强度的迫切需要。

数十年来,芯片制造商一直倚赖基础半导体技术的快速进步,来持续改善芯片效能、功率、单位面积、成本及上市时间。芯片制造商每年投入数十亿美元,寻求在原子层级中创建、塑造、调整、分析、连接材料与结构的方式上,能够推动新技术的转折性发展。这些技术一旦开发出来,必须被验证能够在工业级设备中可靠、高成本效益地完成大量生产制造。

虽然这些技术的转折持续推动着产业向前迈进,但面对高度复杂的工程挑战,半导体产业必须导入新的研发途径。传统开发模式由材料工程设备和制程创新为起点,是一个序列式、各自分隔独立的流程,没有跨生态系统合作的中央枢纽。半导体产业需要以新模式打破传统的孤岛,建立更密集的协同合作网络,并提供更紧密的回馈循环,以提高创新速度并降低创新成本。

应材打造新EPIC中心的目标,在成为领先逻辑和存储器芯片制造商与设备生态系统之间首要的合作平台。芯片制造商首次可以在设备供应商的设施中拥有自己的专属空间,扩展其内部的试产线,并让他们提早数月甚至数年,在自己厂内拥有同等级设备前,就能使用次时代的技术和机台。

这座平台也有望成为加快学术研究商业化的推手和强化未来半导体产业人才的培育管道的催化剂。

大学在构思新概念方面具备独特的技能,但他们往往缺乏最先进的工业实验室和硬件,因而阻碍了他们将想法转化为商业实际应用的能力。应材的新平台可以为大学研究人员提供全面的工业规模能力,让他们得以验证想法,增加创新的成功率,并减少新技术商业化的时间和成本。

这项目标将透过双管齐下的方式实现。大学研究人员可以在新的EPIC中心与业界专业人士一起进行研究,同时,应材也能与学术夥伴合作,在大学设施中建立工业品质的卫星实验室网络。这套新方法植基于应材与顶尖工程学校既有的合作关系上,如亚利桑那州立大学,应材一直与大学教师及学生合作进行材料科学和半导体技术的研究。

亚利桑那州立大学校长柯若(Michael Crow)表示,当寻求在半导体制造、研究和开发领域重新取得全球领先地位时,全心投入以成为产业和国家的优势资产。应用材料公司正以其卓越的领导地位,加速基础制造技术的创新和商业化,而这些技术将定义未来芯片的制造方式。在这个不断创新的过程中,亚利桑那州立大学将贡献其研究专长,并协助建立攸关长期发展的未来创新和制造技术人才培育管道。