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为提升 AI 计算所需的先进逻辑芯片与存储芯片性能，全球半导体设备巨头应用材料公司（Applied Materials）推出了全新半导体制造系统。该公司宣布了三款核心产品，聚焦 AI 芯片关键技术领域研发：集成式裸片对晶圆混合键合系统、基于全环绕栅极（GAA）晶体管的先进逻辑工艺、高带宽内存（HBM）DRAM，以及可优化芯片性能、功耗与成本的尖端封装技术。
随着芯片复杂度不断提升，为响应 AI 技术规模化发展的需求，应用材料公司正加速材料工程领域的改进，以提高芯片效率并降低功耗。同时，该公司深化与客户的早期阶段协作，共同制定技术路线图，助力芯片制造商缩短创新周期。
当前，高端 GPU 与高性能计算（HPC）芯片采用先进封装架构，将多个小型裸片（die）集成到复杂系统中。新兴的混合键合芯片堆叠技术通过铜 - 铜直接键合，显著提升了整体性能、能效与成本效益。然而，随着芯片封装复杂度增加，混合键合的大规模量产面临诸多挑战。
应用材料公司与 Besi NV 合作开发了 Kinex 键合系统，这是一款集成式裸片对晶圆混合键合解决方案，将所有关键工艺步骤整合到单一平台中。相较于非集成方案，该系统具备多项优势，目前已被头部逻辑芯片、存储芯片及外包半导体封装测试（OSAT）企业采用。
与此同时，源极与漏极结构对当前最先进 GAA 晶体管的性能和可靠性起着关键影响，其通过在深沟槽内外延（epi）沉积形成晶体管沟道。
传统外延技术难以在高纵横比的源极 - 漏极沟槽中实现无空隙、均匀的生长，这可能导致器件性能与可靠性下降。
为应对这一挑战并最大限度提升芯片性能，应用材料公司开发了 Centura Xtera 外延系统，该系统采用独特的小体积反应腔设计，整合了预清洗与刻蚀工艺。这一设计不仅能实现无空隙的 GAA 源极 - 漏极结构，还能将气体消耗量较传统外延方法降低 50%。目前，Xtera 系统已被逻辑芯片与存储芯片制造商投入使用。
新推出的 PROVision 10 电子束计量系统已被多家逻辑芯片与存储芯片制造商采用，以提高高度复杂 3D 芯片的良率。该系统专为先进逻辑器件（如 GAA 晶体管、背侧供电架构）、下一代 DRAM 及 3D NAND 芯片设计，是首款采用冷场发射（CFE）技术的计量工具。
相较于传统热场发射（TFE）技术，CFE 能将纳米级成像分辨率提升高达 50%，成像速度提升 10 倍。其功能可支持关键工艺控制任务，包括极紫外（EUV）层对准、纳米片测量，以及 GAA 晶体管中外延空隙检测，使其成为 2 纳米以下先进制程节点与 HBM 集成的核心检测工具。
原文标题：
Applied Materials advances AI chip performance with hybrid bonding and e-beam metrology
原文媒体：digitimes asia
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