Applied Materials，内卷式上新，瞄准 AI 芯片的存储与封装瓶颈！

发布时间：2026-06-26来源：半导体盒

来源：Applied Materials。

Applied Materials 近日推出一系列全新芯片制造系统，用于构建支撑下一代人工智能的先进三维芯片架构。新设备覆盖动态随机存取存储器和先进封装的创新设备，如面向动态随机存取存储器晶圆厂优化的全新 Epi 系统、全新 CMP 瞄准最关键的先进封装步骤，全新电子束系统把晶圆厂级量测和缺陷复检能力带入先进封装。

随着模型规模扩大和数据搬运需求增长超过带宽、容量和能效提升速度，人工智能计算越来越受到存储限制。这道不断加剧的 “存储墙”，正在推动包括高带宽存储器和三维堆叠在内的先进封装架构加速采用。这些技术虽然能够在带宽和效率上带来跨越式提升，却也引入了新的工艺复杂性挑战。Applied Materials 正通过覆盖动态随机存取存储器、先进封装和工艺控制的材料工程产品组合来支撑这一转变，并在各领域延伸其领先优势，帮助客户以更快速度和更高良率将新一代人工智能芯片导入生产。

增强型 Epi，把逻辑级技术带入下一代动态随机存取存储器

多年来，外延一直用于最先进逻辑工艺中，在晶体管沟道内精确生长晶体材料，使性能提升远超单纯几何缩放所能带来的增益。如今，这些同样的技术正开始在动态随机存取存储器外围晶体管中变得关键。十多年前，Applied Materials 就凭借 Centura Prime Epi 系统率先将硅锗外延引入晶体管沟道。

Enhanced Centura Prime Epi

Applied Materials 现在推出增强型 Centura Prime Epi 系统，可在源极和漏极区域选择性生长掺杂硅锗和硅磷材料，把先进应变工程与精确掺杂控制结合起来。其结果是更高驱动电流和更高晶体管效率，从而实现更快、更加节能的动态随机存取存储器工作，这对高带宽存储器和下一代双倍数据速率存储器的带宽需求至关重要。该新系统还将设备占地缩小了 20%，使动态随机存取存储器晶圆厂能够实现更高设备密度和更快产能扩张。

Applied Materials 半导体产品集团总裁 Dr. Prabu Raja 表示：“推动最先进逻辑性能提升的晶体管和材料技术，如今正成为动态随机存取存储器的关键。随着动态随机存取存储器为满足高带宽存储器和人工智能工作负载的带宽需求而继续缩放，逻辑和存储工艺技术之间的界限正在趋于融合。凭借我们在最先进逻辑外延领域的领先地位，Applied Materials 在推动这一动态随机存取存储器转型方面具备独特优势。”

全新 CMP 系统，瞄准最关键的先进封装步骤

近年来，先进封装对计算产业的战略重要性，已经与片上晶体管缩放同样关键。现代人工智能服务器芯片通过把多个裸片集成到单一封装中，容纳数万亿个晶体管。高带宽存储器就是这一方法的典型代表，它通过把动态随机存取存储器芯片上下堆叠，并利用穿硅通孔连接起来。Applied Materials 是先进封装工艺设备领域的领导者，其设备覆盖构建穿硅通孔、铜柱和微凸块所需的大部分材料工程步骤，而这些结构正是连接堆叠裸片的关键。今天，Applied Materials 推出了三套新系统，专门瞄准最关键的先进封装工艺步骤。

Opta Quad CMP

依托 Applied Materials 在化学机械平坦化领域的领先地位，Opta Quad 平台专为先进封装而设计。在先进封装中，更厚的薄膜、更长的抛光时间和更严格的公差，会提高不均匀性与良率损失风险。Opta Quad 在抛光过程中持续监测晶圆状态，并进行实时动态调整，从而改善晶圆内均匀性和总膜厚变化控制。这一点对于混合键合尤为关键。混合键合是一种新兴三维堆叠技术，它把两枚芯片中的铜布线及周围介电材料在单一步骤中融合在一起，而实现高良率的前提就是表面几乎完美的平坦度。

Nokota VMax 2 ECP

随着三维堆叠持续扩展，不均匀的互连可能会留下空隙，导致层与层之间无法形成可靠接触。因此，确保整片晶圆上的穿硅通孔和微凸块都被整平，成为影响堆叠良率的关键。Nokota VMax 2 是一套面向下一代封装广泛应用的高精度铜电镀电化学沉积系统，适用范围从三维堆叠所需的穿硅通孔填充，到微凸块形成等细间距互连。Nokota VMax 2 引入了 Adaptive Pattern Tuning，能够动态塑造电场，以修正由版图引起的差异并提升整片晶圆上的电镀均匀性。

Producer Avila 2 PECVD

为了在堆叠中容纳更多层，高带宽存储器裸片会被减薄到大约标准晶圆厚度的二十五分之一，这使其容易发生翘曲和形变。随着层数增加，这些影响会进一步叠加，增加键合失败和良率损失风险。Producer Avila 2 是一套等离子体增强化学气相沉积系统，通过在穿硅通孔周围沉积应力平衡介电薄膜，提高超薄动态随机存取存储器裸片的机械稳定性，从而支持 12 层、16 层以及未来更高层数高带宽存储器设计的可靠堆叠。除高带宽存储器外，该系统还支持多种先进存储器和逻辑集成方案。

Dr. Prabu Raja 表示：“先进封装已经成为系统级性能的主要驱动力，而下一代三维架构的复杂性要求在每一个工艺步骤上都达到新的精度水平。Applied Materials 在介电材料 CVD、ECP 和 CMP 方面的领先地位，再加上深厚的工艺集成能力，使客户拥有可靠扩展三维堆叠并实现良率生产所需的工具。”

全新电子束系统，把晶圆厂级工艺控制带入先进封装

先进封装晶圆厂正遭遇过去只会出现在晶圆制造厂中的缺陷和量测挑战。特征尺寸已经缩小到低于光学检测工具的分辨能力，而在较大凸块时代可以容忍的颗粒，如今却会影响良率。单个缺陷就可能导致整高带宽存储器堆叠报废，使工艺控制上升为一项战略优先事项。Applied Materials 现在推出两套专门面向先进封装设计的全新电子束系统，把其在电子束技术领域的领先优势扩展到这一领域。这两套系统都经过专门设计，以应对多种衬底几何形貌和材料。

VeritySEM 7AP CD 量测

作为 Applied Materials VeritySEM 产品组合中最新的关键尺寸量测系统，VeritySEM 7AP 可对高带宽存储器和小芯粒架构中常见的厚重、异质且高度翘曲衬底上的特征进行精确测量。VeritySEM AP 系统能够自动重新配置，以支持不同尺寸和材料，同时实现低于 10 nm 的灵敏度，其性能比光学工具高出数个数量级。

SEMVision G7AP 缺陷分析

SEMVision 是业界领先的电子束缺陷分析平台。SEMVision G7AP 将 Applied Materials 的领先能力扩展到先进封装领域，可在硅、有机材料和玻璃衬底上实现高分辨率缺陷复检和自动分类。该系统能够帮助客户快速区分关键缺陷与干扰信号，从而加速良率学习。SEMVision G7AP 已经在支持大批量先进封装的领先存储和逻辑制造商中投入生产使用。

Applied Materials 成像与工艺控制集团副总裁兼总经理 Keith Wells 表示：“数十年来，Applied Materials 一直处于电子束技术前沿。随着先进封装几何尺寸缩小到低于光学工具分辨极限，封装晶圆厂需要电子束级精度，才能重新检测并分类这些缺陷。通过开发 VeritySEM 7AP 和 SEMVision G7AP，Applied Materials 正把已被验证的晶圆厂经验转移到封装领域，并针对三维架构中的衬底和缺陷挑战进行了专门设计。”

关于这些新系统的更多信息，可在 Applied Materials 官网提供的媒体资料包中查看。公司还表示，将在当天稍后举行的动态随机存取存储器与先进封装大师课上公布更多先进技术细节。

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