應用材料公司(Applied Materials,納斯達克程式碼:AMAT)於10月13日在加州桑尼維爾園區揭幕其裝置與工藝創新及商業化中心(EPIC Center)。公司稱,這是一項預計隨客戶專案啟動而逐步擴大至約50億美元的資本投資,目標是建成全球最大的、專注於半導體工藝技術與製造裝置協同研發的設施。

EPIC中心被定位為對沿用數十年的半導體研發模式的一次重構。傳統流程中,基礎材料研究、裝置與工藝開發、工藝整合與試產往往分散在不同環境,每個階段之間都需要交接。EPIC的設計思路是取消這些交接環節,讓發明材料、製造裝置與生產晶片的人在同一棟樓裡協同工作。應用材料總裁兼執行長加里·迪克森表示,隨著AI基礎設施擴張,高效能運算的需求正給晶片製造路線圖帶來前所未有的複雜度,行業必須重新思考協作方式,才能加快從材料突破到大規模量產的程序。

從硬體規模看,這座60萬平方英尺的建築包含近四英畝先進潔淨室空間,建設投入超過600萬工時。其地基所用混凝土足以填滿34個奧運會標準泳池,鋼結構用鋼量相當於兩座埃菲爾鐵塔;潔淨室上方覆蓋34根屋頂桁架,每根跨度近300英尺,重量相當於12輛校車。應用材料稱,這是全球最複雜的研發建設專案之一。

創始合作伙伴名單覆蓋了AI技術棧的多個環節。創始合作伙伴包括台積電、英特爾、三星電子、美光與SK海力士;創新合作伙伴包括博通、愛德萬(Advantest)、SCREEN、鎧俠(KIOXIA)與Besi;研究合作伙伴包括亞利桑那州立大學、倫斯勒理工學院、斯坦福大學、加州大學伯克利分校以及加州大學洛杉磯分校薩繆爾利工程學院。各合作方將把自身的路線圖難題與工程師帶入該設施,與應用材料團隊在安全環境下進行密集的聯合學習迴圈。公司預計未來還會有更多機構加入這一生態。

揭幕當天,多家合作企業的高管到場參觀。活動以應用材料半導體產品集團總裁普拉布·拉賈博士主持的峰會開場,來自主要晶片設計、製造與裝置公司的研發負責人討論了全球晶片產業增長面臨的關鍵挑戰。拉賈表示,材料創新已經超出序列開發的承載能力——在今天的原子尺度下,許多材料與材料介面表現出全新行為,要讓它們在產業規模上可用,需要協同開發與整合方案。他認為EPIC的獨特之處在於材料、工藝技術與裝置將並行創新,從而提高新材料與新技術的成功率;由於客戶自己的工程師在技術進入其工廠之前就參與最佳化,離開EPIC的技術抵達晶圓廠時能更快進入高效能、高良率的量產狀態。

應用材料預期這一運營模式對合作雙方都有回報。對晶片製造商而言,可最早接觸下一代材料與裝置、縮短學習週期、加快量產路徑;對應用材料自身而言,則可提前看到未來數代技術挑戰,從而指導研發投入方向,並讓其裝置與服務在設計階段就被納入客戶方案。

這一佈局出現在AI算力需求持續拉動先進製程與儲存投資的背景下。晶圓廠在向更先進節點推進時,材料與工藝的複雜度上升,單一環節的突破越來越難獨立完成。把設計、製造、裝置與學術研究拉到同一物理空間,理論上可以縮短反饋鏈條、降低新材料匯入的風險,但也對各方在智慧財產權與資料安全上的協作機制提出更高要求。對裝置與材料供應商而言,這類深度繫結有助於提前鎖定客戶的技術路線;對晶圓廠而言,則是在產能競賽之外,對下一代工藝定義權的一種提前卡位。