10月7日 應用材料Applied Materials推出2nm芯片制造產品，助力人工智能性能大幅提升

Kinex?系統是行業首款集成式芯片到晶圓混合鍵合系統，可助力生產性能更高、功耗更低的先進邏輯芯片與存儲芯片；

Xtera?系統通過沉積無空隙、均勻的外延層，支持 2 納米及更先進制程的高性能全環繞柵極（GAA）晶體管；

PROVision? 10 電子束計量系統憑借亞納米分辨率、高吞吐量和深度成像能力，提高復雜 3D 芯片的良率。

美國加利福尼亞州圣克拉拉市，2025 年 10 月 7 日（環球通訊社）—— 應用材料公司（Applied Materials, Inc.）今日推出全新半導體制造系統，該系統可提升先進邏輯芯片與存儲芯片的性能，而這兩類芯片是人工智能（AI）計算的核心基礎。

這些新產品聚焦于 “研發更強大 AI 芯片” 這一競爭中的三大關鍵領域：包括全環繞柵極（GAA）晶體管在內的前沿邏輯芯片、包含高帶寬內存（HBM）的高性能 DRAM（動態隨機存取存儲器），以及用于打造高度集成 “系統級封裝（SiP）” 的先進封裝技術 —— 此類封裝技術可優化芯片的性能、功耗與成本。

應用材料公司半導體產品集團總裁普拉布?拉賈博士（Dr. Prabu Raja）表示：“隨著芯片日益復雜，應用材料公司專注于推動材料工程突破，以提供提升 AI 算力所需的性能改進與能效優化。我們更早、更深入地與客戶開展合作，共同開發解決方案，助力芯片制造商加快技術路線圖推進，并推動邏輯芯片、存儲芯片及先進封裝領域實現重大器件革新。”

全新 Kinex?鍵合系統：助力生產性能更高、功耗更低的先進邏輯芯片與存儲芯片

為優化性能與能效，當今領先的圖形處理器（GPU）和高性能計算（HPC）芯片采用先進封裝方案，將多個芯粒（chiplet）整合為復雜系統。混合鍵合是一項新興的芯片堆疊技術，通過直接銅 - 銅鍵合，顯著提升整體性能、降低功耗并優化成本。

然而，日益復雜的芯片封裝給混合鍵合的大規模量產帶來了挑戰。為推動混合鍵合在先進邏輯芯片與存儲芯片中的應用，應用材料公司與 BE 半導體工業公司（BE Semiconductor Industries N.V.，簡稱 Besi）合作開發了 Kinex?鍵合系統 —— 這是行業首款集成式芯片到晶圓混合鍵合系統。

該系統融合了應用材料公司在前端晶圓與芯片加工領域的專業技術，以及 Besi 在領先芯粒貼裝、互連與組裝解決方案中所具備的高鍵合精度與速度優勢。

Kinex 系統將混合鍵合的所有關鍵工藝步驟整合到單一系統中，相較于非集成方案，具有多項顯著優勢：

• 憑借更出色的芯片級追蹤能力，更好地管理復雜的多芯片封裝；

• 借助高精度鍵合技術與潔凈可控的環境，實現更小的互連間距；

• 通過精確控制混合鍵合各工藝步驟之間的等待時間，提升鍵合一致性與質量；

• 集成在線計量功能，實現更快的對準測量與偏移檢測。

目前，多家領先的邏輯芯片、存儲芯片及外包半導體封裝測試（OSAT）客戶已在使用 Kinex 系統。該系統的動畫演示可通過此處查看。

全新 Centura? Xtera?外延系統：支持 2 納米及更先進制程的高性能全環繞柵極晶體管

在當今最先進的全環繞柵極（GAA）晶體管中，影響其性能與可靠性的最關鍵特征之一是構成晶體管溝道的源極和漏極結構。源極和漏極是通過外延（epi）工藝在深溝槽中精確沉積材料形成的。對于 3D GAA 晶體管的高縱橫比源極 / 漏極溝槽，采用傳統外延工藝填充面臨諸多挑戰，易產生空隙和不均勻生長，進而導致性能與可靠性下降。

為解決這一難題并實現芯片性能最大化，應用材料公司開發了 Centura? Xtera?外延系統。Xtera 系統采用獨特的小體積腔室架構，集成了預清潔與蝕刻工藝，能夠形成無空隙的 GAA 源極 - 漏極結構，且氣體用量較傳統外延工藝減少 50%。

該系統創新的 “沉積 - 蝕刻” 工藝可在材料沿溝槽側壁和底部生長時，持續調整溝槽開口，從而在晶圓上數十億個晶體管之間實現優化的外延生長 —— 不僅無空隙，且芯片間均勻性提升超過 40%。

目前，領先的邏輯芯片與存儲芯片制造商已開始采用 Xtera 系統。該系統性能的動畫演示可通過此處查看。

全新 PROVision? 10 電子束計量系統：提高復雜 3D 芯片的良率

應用材料公司成像與工藝控制集團副總裁基思?威爾斯（Keith Wells）表示：“邏輯芯片與存儲芯片中 3D 架構的應用日益廣泛，這帶來了新的計量挑戰，這些挑戰正將光學技術推向極限。應用材料公司通過在成像分辨率方面實現突破 —— 在高吞吐量下深入 3D 架構內部 —— 延續了我們在電子束領域的領先地位，使芯片制造商能夠獲得精確的測量數據，并提高復雜芯片設計的良率。”

全新 PROVision? 10 是一款尖端電子束計量系統，專為先進邏輯芯片（包括 GAA 晶體管和背面供電架構）以及下一代 DRAM 和 3D NAND 芯片設計。它是行業首款采用冷場發射（CFE）技術的計量系統，與傳統熱場發射（TFE）技術相比，其納米級成像分辨率提升高達 50%，成像速度提升高達 10 倍。

PROVision 10 系統的亞納米成像能力使其能夠穿透 3D 芯片的多層結構，并提供一體化的多層圖像。該系統可實現直接在器件上的對準測量，以及超越傳統光學系統極限的精確關鍵尺寸（CD）計量。其獨特功能可支持關鍵工藝控制任務，例如極紫外光刻（EUV）層對準、納米片測量以及 GAA 晶體管中的外延空隙檢測，使其成為 2 納米及更先進制程以及 HBM 集成的關鍵工具。

目前，多家領先的邏輯芯片與存儲芯片制造商已在使用 PROVision 10 系統。

* 注：OSAT = 外包半導體封裝測試（Outsourced Semiconductor Assembly and Test）