迎接全球AI基础建设热潮，美商应用材料公司近日也发表最新半导体制造系统，将专注在3大关键领域，分别是环绕式闸极（GAA）、电晶体在内的前瞻逻辑制程、高频宽记忆体（HBM）在内的高效能DRAM等。进而提升AI运算所需的先进逻辑与记忆体晶片效能，可用来高度整合系统级封装，优化更高晶片效能、降低功耗及成本的先进封装技术。

应用材料开发出Centura Xtera Epi磊晶系统，可实现无空隙的GAA源-汲极结构，气体用量相较於传统磊晶减少50%。

应用材料公司半导体产品事业群总裁Prabu Raja表示：「随着晶片复杂度不断提升，应材专注於推动材料工程突破，改善效能与功耗，以因应AI规模化发展所需。正与客户展开更早期且更深入的合作，共同开发能加速晶片制造商技术蓝图、并实现逻辑、记忆体及先进封装领域重大元件变革的解决方案。」

其中为优化效能与功耗效率，当今领先的图形处理器（GPU）与高效能运算（HPC）晶片采用先进封装架构，将在多个小晶片整合成复杂的系统。「混合键合」则是一项新兴的晶片堆叠技术，采用直接铜对铜键合方式，将可大幅改善整体效能、功耗及成本，且在大规模量产更低功耗先进逻辑与记忆体晶片时面临挑战。

应用材料现还与贝思半导体（Besi）合作，开发出业界首创整合式裸晶对晶圆的Kinex Bonding混合键合系统（die-to-wafer hybrid bonding system），能结合应材在晶圆和晶片前段制程的专业技术，以及贝思半导体领先的裸晶放置、互连与组装等，具备高度精准与高速键合的解决方案。

另针对当今最先进的环绕式3D闸极（GAA）电晶体，影响其效能与可靠性关键的特性，是采取源极（source）与汲极（drain）结构，共同构成电晶体的通道。再透过磊晶（epi）制程，却在深沟槽中精准沉积材料而形成。但因使用传统磊晶技术填充的高深宽比的源/汲极沟槽具有相当挑战性，可能导致空隙与不均匀生长，进而降低效能与可靠性。

为解决此挑战并实现晶片最隹效能，应用材料开发出Centura Xtera Epi磊晶系统，采用独特小体积反应室的配置，整合预清洁与蚀刻制程，可实现无空隙的GAA源-汲极结构，气体用量相较於传统磊晶减少50%。

该系统创新的沉积-蚀刻制程还会随着材料在沟槽侧壁与底部生长，而持续调整沟槽开囗尺寸，优化晶圆上数十亿个电晶体的磊晶生长，达到无空隙且单元间均匀度提升超过40%，实现2奈米及以下先进制程的更高效能环绕式闸极电晶体，已获逻辑与记忆体晶片的领导者制造商采用。

应用材料公司影像与制程控制事业群??总裁Keith Wells表示：「3D架构在逻辑与记忆体晶片中的使用日益增加，为量测技术带来新挑战，将光学技术推向极限。应材凭藉在成像解析度上的突破，延续其於电子束技术的领导地位，以高产能深入3D架构进行量测，使晶片制造商能获得精确量测数据，加速提升高复杂度晶片设计的良率。」

PROVision 10电子束量测系统（eBeam），则是专为包括环绕式闸极电晶体与背面供电架构等先进逻辑晶片、次世代DRAM与3D NAND晶片而设计。为业界首款采用冷场发射（CFE）技术的量测系统，相较於传统热场发射（TFE）技术，可提升奈米级成像解析度达50%、深度成像速度达10倍，可提升高复杂度3D晶片的良率。

该系统的次奈米级成像能力，使之能穿透3D晶片的多个层次，提供整合式多层影像。还能直接在晶片上对准量测与精确的关键尺寸（CD）量测，超越传统光学系统的极限，能支援关键制程的控制任务。

例如极紫外光（EUV）层对准与奈米片型量测，以及GAA电晶体中的磊晶空隙侦测等，使之成为2奈米及以下先进制程以及HBM整合的重要检测工具，已获得多家领先的逻辑与记忆体晶片制造商采用。