應材打造矽谷EPIC中心 斥資50億美元推動AI晶片創新

圖說:應用材料總裁暨執行長 Gary Dickerson 於 EPIC 中心揭幕典禮發表演說。

應用材料正式揭幕其設備與製程創新暨商業化(Equipment and Process Innovation and Commercialization, EPIC)中心。這項耗資 50 億美元打造的設施,是全球規模最大的半導體製程技術與製造設備協同研發基地。EPIC 中心將匯聚領先晶片製造商、系統公司、設備合作夥伴與學術研究人員,與應材科學家及工程師並肩協作,加速 AI 時代的晶片創新。

應用材料總裁暨執行長蓋瑞.迪克森(Gary Dickerson)表示:「隨著 AI 基礎設施持續擴展,高效能運算需求正推動晶片製造技術藍圖邁向前所未有的複雜度。要在 AI競賽中取得領先地位,產業必須重新思考、重塑合作模式,以開發並商業化新一代半導體技術。在 EPIC 中心,全球領先的晶片製造商、系統設計業者、設備合作夥伴與研究人員將與我們的團隊攜手合作,加速突破性材料創新,更快走向高量產製造。」

EPIC 中心於應材位於加州桑尼維爾(Sunnyvale)的園區正式揭幕,是全球最複雜的研發建設工程之一。這座占地達 60 萬平方英尺的設施,設有近 4 英畝的先進無塵室空間,建造過程累計投入超過 600 萬個工時。其地基所使用的混凝土量足以填滿 34 座奧運標準游泳池;鋼筋結構所使用的鋼材則足以建造兩座艾菲爾鐵塔。覆蓋無塵室的 34 組屋頂桁架,每組跨度近 300 英尺,重量約相當於 12 輛校車。

EPIC 旨在重新定義半導體產業數十年來沿用的研發模式。在傳統模式下,基礎材料研究、設備與製程開發以及製程整合與試產,往往分別在不同環境中進行,各階段間需要謹慎地完成製程整合與銜接。EPIC 中心則打破這種分段式研發模式,將材料研發、設備開發與晶片製造領域的人才,匯聚在一座專為技術商業化而打造的最先進設施。

EPIC 的核心理念很簡單:AI 時代所需的技術日益複雜且影響深遠,已非任何單一公司能獨力完成。EPIC 中心起初便匯聚橫跨 AI 技術生態系的重要夥伴陣容。創始合作夥伴包括台積電(TSMC)、英特爾(Intel)、三星電子(Samsung Electronics)、美光(Micron)與 SK 海力士(SK hynix);創新合作夥伴包括博通(Broadcom)、愛德萬測試(Advantest)、SCREEN、鎧俠(KIOXIA)與貝思半導體(Besi);研究合作夥伴則包括亞利桑那州立大學(Arizona State University)、倫斯勒理工學院(Rensselaer Polytechnic Institute)、史丹佛大學(Stanford University)、加州大學柏克萊分校(UC Berkeley),以及加州大學洛杉磯分校薩穆埃利工程學院(UCLA Samueli School of Engineering)。各合作夥伴將其技術發展藍圖中的關鍵挑戰與工程團隊帶進 EPIC 中心,與應材團隊在安全且高度協作的環境中緊密合作,加速學習與技術開發。未來預計將有更多企業與機構加入 EPIC 生態系。

圖說:應用材料斥資 50 億美元打造矽谷 EPIC(設備與製程創新暨商業化)中心,建構全球規模最大的半導體製程技術與製造設備協同研發基地。

多家 EPIC 中心合作夥伴的企業領袖出席揭幕活動,率先參觀這座設施。活動由應用材料半導體產品事業群總裁帕布‧若傑博士(Dr. Prabu Raja)所主持的高峰會揭開序幕,來自頂尖半導體設計、製造與設備公司的研發主管齊聚一堂,探討全球晶片產業發展所面臨的關鍵挑戰。

應用材料半導體產品事業群總裁帕布‧若傑(Prabu Raja)表示:「材料創新已超越傳統依賴的線性開發模式。在今日原子尺度下,許多材料與材料介面會呈現截然不同的特性,而要讓這些技術真正達到產業規模應用,必須仰賴協同開發與整合式解決方案。EPIC 是唯一能同步推進材料、製程技術與設備創新的場所,有助於提高新材料與新技術研發的成功率。透過客戶工程團隊在技術導入自家晶圓廠前就參與優化,EPIC 所開發的技術可以更快導入量產,並更早實現高效能與高良率。」

應材預期,EPIC 的營運模式將為合作雙方帶來效益。晶片製造商可優先接觸新一代材料與設備技術、縮短學習週期,並加速邁向量產。應材則能掌握未來世代的技術開發挑戰,協助公司布局研發投資,有利於為客戶創造價值,並讓應材的系統與服務更早納入客戶的技術規劃。

台積董事長暨總裁魏哲家表示:「三十年來,台積與應用材料共同成長,在每一次重大技術轉折中持續突破半導體技術的極限。三十年前,最先進的量產製程節點為 350 奈米;如今已來到 2 奈米。透過與產業攜手合作,我們已將特徵尺寸縮小 175 倍。隨著晶片製造的複雜度呈指數成長,雙方的合作也比以往任何時候都更加重要。展望 2 奈米之後的技術世代,與應材的合作讓我們能更早取得將定義未來的突破性設備技術,加速技術從研發走向高量產製造,推動未來高能源效率的 AI 架構,包括全新架構、低電阻佈線與先進封裝。我們很榮幸成為 EPIC 的創始合作夥伴,共同加速從資料中心到邊緣運算的 AI 創新。」

英特爾執行長陳立武(Lip-Bu Tan)表示:「AI 正為半導體產業創造數兆美元規模的商機。要把握這項機會,我們必須持續推動電晶體、互連佈線與先進封裝技術創新。英特爾認為,到 2030 年單一封裝內的電晶體數量將突破一兆個。隨著架構日益複雜、研發成本持續上升,我們必須加快速度,並與設備合作夥伴更緊密合作。EPIC 讓我們的團隊能與應材並肩投入材料與製程創新,協助加速技術開發、提升研發效率,並更快將新技術導入市場。」

美光董事長暨執行長Sanjay Mehrotra表示:「資料密集型的 AI 工作負載正大幅帶動高效能記憶體與儲存的需求,而材料與製程技術創新則是推動新一代記憶體發展的關鍵。身為 EPIC 中心的創始合作夥伴,美光將與應用材料並肩合作,加速創新,推動新一代記憶體技術從研究走向規模化量產。」

三星電子裝置解決方案事業部技術長宋在赫(Jaihyuk Song)表示:「三星以全方位視角布局 AI 時代的運算發展,涵蓋先進邏輯、記憶體以及先進封裝技術。應用材料在這三大領域皆擁有業界領先且寬廣的製程設備技術組合。透過 EPIC 的合作,雙方將以前所未有的速度共同開發、優化並導入突破性技術,以滿足 AI 持續擴展所需的創新步調。」

SK 海力士總裁暨執行長郭魯正(Nohjung Kwak)表示:「AI 運算面臨的核心挑戰,在於如何以足夠快的速度傳輸資料,使運算能力持續提升的處理器得以充分發揮效能。而要克服這項挑戰,必須仰賴具備更高頻寬、更快速度及更大容量的記憶體技術。透過 EPIC,SK 海力士將結合其在先進記憶體領域的領導地位,以及應材在材料工程與半導體製造技術方面的專業優勢,共同因應 HBM、DRAM 與 NAND 等技術的重大轉折,加速 AI 時代的記憶體創新。」

博通半導體解決方案事業群總裁Charlie Kawwas表示:「AI 的下一波發展,將取決於產業能否將龐大的運算能力、記憶體與連接技術無縫整合至高效能系統之中,而這有賴於先進封裝技術的突破性進展。作為 EPIC 的創新合作夥伴,博通能夠更早參與應材核心技術與製造能力的開發,將未來系統需求與相應的封裝創新緊密結合,加速創新成果從概念邁向商業化。」

愛德萬測試代表董事暨集團執行長Doug Lefever表示:「未來效能的提升,將仰賴先進 3D 架構與異質整合技術的發展。隨著這些技術逐步匯流,如何將前段製程開發與後段測試及量測所獲得的洞察有效串聯,已變得愈發重要。EPIC 打破傳統界限,結合應材在材料工程與製程控制領域的領先優勢,以及愛德萬測試在半導體測試與量測領域的專業能力,包括透過愛德萬測試創新中心(Advantest Innovation Center)所提供的技術實力。透過雙方合作,我們正協助全球領先的半導體製造商提升良率、加速量產導入,並更快將新一代 AI 系統推向市場。」

SCREEN 集團總裁暨執行長後藤正人(Masato Goto)表示:「在 EPIC,我們擁有獨特的機會,協同優化支撐新一代晶片架構的關鍵濕式與乾式製程技術。透過合作,我們能加速推動因應日益複雜的 3D 元件,與先進封裝結構所需的創新。藉由更緊密地整合製程技術與材料工程,我們將協助晶片製造商提升良率、加快量產導入速度,並實現 AI 時代所需的製造規模。」

鎧俠常務執行董事暨技術長宮島秀史(Hideshi Miyajima)博士表示:「AI 正加速推動全球邁向資料驅動的新時代,而未來的技術突破將取決於記憶體、邏輯與互連技術能否在整合系統中實現緊密協作。我們相信,EPIC 中心為跨領域技術合作提供了一個強大的平台。透過與應用材料的工程團隊及其他夥伴密切協作,我們能夠加速新一代記憶體技術的開發。」

貝思半導體總裁暨執行長Richard Blickman 表示:「AI 的未來不僅取決於更強大的晶片,更仰賴驅動效能、頻寬與能源效率的晶片互連技術。貝思與應材很早便洞察到混合鍵合將成為新一代 AI 系統的關鍵基礎技術。透過結合貝思在高精度裸晶對晶圓鍵合領域的領導地位,以及應材在前段製程技術的專業優勢,我們正共同推進混合鍵合技術的發展,以實現未來高效能 3D 整合元件。EPIC 進一步將這種高速協同創新模式擴展至整個生態系,加速推動塑造未來 AI 系統的關鍵技術。」

亞利桑那州立大學校長Michael Crow表示:「亞利桑那州立大學透過位於學校研究園區的【材料到晶圓製造中心(Materials-to-Fab Center)】,已與應材建立深厚的合作關係。我們很高興能在 EPIC 中心進一步深化這項合作,讓研究人員、工程師與製造專家匯聚一堂,加速將實驗室中的創新構想轉化為晶圓廠的突破性成果。EPIC 也將成為培育半導體人才的重要基地。透過與應材科學家及工程師的密切合作,我們的學生將培養推動未來 AI 創新所需的整體系統視野。」

加州大學柏克萊分校校長Rich Lyons表示:「加州大學柏克萊分校自微電子技術發展初期,便持續透過前瞻研究與人才培育推動半導體產業進步。我們與應用材料的合作,正是學界與產業必須攜手、共同因應未來機遇與挑戰的最佳例證。EPIC 平台讓我們的研究人員能在貼近實際製造環境的條件下,使用全球領先晶片製造商所採用的先進技術與能力,使創新構想得以更快速地完成驗證、優化與轉化,進而推動半導體技術突破,加速 AI 創新發展。」

倫斯勒理工學院校長Martin Schmidt表示:「驅動當今 AI 革命的許多技術,最初都源自大學實驗室,有些甚至在改變世界之前便已歷經數十年的研究發展。隨著運算需求持續攀升,我們必須加快新型半導體材料、元件及整合技術從科學發現到實際應用的進程。作為 EPIC中心的創始研究合作夥伴之一,倫斯勒理工學院的學生與研究人員將能接觸世界級專家,並透過直接連結實際生產環境的平台,驗證並推進學術研究成果。這也為 AI 時代的產學協作樹立了高速協同創新典範。」

史丹佛大學工程學院維拉德與貝爾(Willard R. and Inez Kerr Bell)講座教授黃漢森(H.S. Philip Wong)表示:「AI 的爆發式成長正促使半導體研究人員積極探索提升晶片能源效率的新方法。無論是新材料探索或是新元件發明,都充滿機會。要實現這些突破,必須加快創新實驗的迭代速度,並深化生態系的協作。除了史丹佛大學與應材長期且廣泛的研究合作外,EPIC 中心更提供了嶄新的平台,讓我們的學生與研究人員能直接接觸業界規模的先進設備與頂尖專家,在加速科研突破的同時,累積引領未來半導體製造創新所需的產業實務經驗。」

加州大學洛杉磯分校薩穆埃利工程學院院長Ah-Hyung “Alissa” Park表示:「在 AI 新時代,加速半導體創新比以往任何時候都更需要大學與產業夥伴展開具突破性的合作。UCLA 在半導體研究與創新方面擁有悠久的開創性歷史,而我們與應用材料在 EPIC 中心的合作,則在此深厚基礎上持續深化,結合學術研究與產業專業,共同推進引領未來運算發展的晶片技術,並培育下一代工程人才。」

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