近日,应用材料公司(Applied Materials,Inc.)宣布了一项里程碑式的投资,将建设世界上最大、最先进的协作半导体工艺技术和制造设备研发(R&D)设施。新的设备和工艺创新与商业化(EPIC)中心计划作为高速创新平台的核心,旨在加快全球半导体和计算行业所需基础技术的开发和商业化。
这座耗资数十亿美元的设施位于硅谷的一个应用园区,旨在提供业内独一无二的广度和规模的能力,包括超过18万平方英尺(超过三个美式足球场)的最先进的洁净室,用于与芯片制造商、大学和生态系统合作伙伴进行合作创新。新的EPIC中心从头开始设计,旨在加快引入新制造创新的步伐,预计将使行业将技术从概念到商业化所需的时间缩短几年,同时提高新创新的商业成功率和整个半导体生态系统的研发投资回报率。
应用材料公司总裁兼首席执行官Gary Dickerson表示:“虽然半导体对全球经济的重要性比以往任何时候都更大,但我们行业面临的技术挑战正变得更加复杂。”。“这项投资提供了一个黄金机会,可以重新设计全球行业的合作方式,以提供在节能、高性能计算方面持续快速改进所需的基础半导体工艺和制造技术。”
应对行业挑战
连接设备数量的巨大增长和人工智能的兴起正在推动芯片需求的增加,并为1万亿美元的半导体市场提供了机会。与此同时,芯片制造商在维持满足这一需求所需的创新步伐方面面临着重大挑战。
芯片制造的“焦虑时代”需要新的基础制造技术,这些技术比今天使用的技术复杂几个数量级。这种复杂性的增加导致了更高的研发和制造成本,同时延长了通过大批量制造开发和商业化新半导体技术所需的时间。进一步的障碍包括该行业所需的技术人才严重短缺,以及降低电子行业碳强度的迫切需要。
加速芯片制造商路线图
几十年来,芯片制造商一直依靠基础半导体技术的快速进步,在芯片性能、功率、面积、成本和上市时间(PPACt)方面不断改进。每年投资数十亿美元,以推动芯片制造商在原子尺度上创造、塑造、修改、分析和连接材料和结构的方式发生新的变化。一旦开发出来,必须证明这些技术在大批量制造的工业规模设备中可靠且经济高效。
尽管这些技术变化继续推动着该行业的发展,但工程挑战的复杂性需要一种新的研发方法。传统的开发模式,从材料工程设备和工艺创新开始,是一个连续的、分区的过程,没有跨生态系统协作的中心枢纽。该行业需要一种新的模式,打破传统的筒仓,建立更密集的协作网络,并提供更紧密的反馈回路,从而提高创新的速度和成本。
应用材料的新EPIC中心旨在成为领先的逻辑和存储器芯片制造商与设备生态系统合作的首要平台。芯片制造商首次可以在设备供应商设施内拥有自己的专用空间,扩展其内部试验线,并提供早期使用下一代技术和工具的机会——在其设施安装同等功能之前的几个月甚至几年。
包括AMD、IBM、英特尔、美光、英伟达、三星、台积电和西部数据在内的多家领先的半导体和计算公司对今天的公告发表了评论。
加强大学管道
该平台还有望成为加速学术研究商业化和加强未来半导体行业人才管道的催化剂。
大学在构思新概念方面具有独特的技能,但它们往往缺乏最先进的工业实验室和硬件,这可能会阻碍它们将想法转化为商业现实的能力。Applied的新平台可以为大学研究人员提供全方位的工业规模能力,以验证他们的想法,提高创新的成功率,减少新技术商业化的时间和成本。
这将通过双管齐下的方法来实现。大学研究人员可以在新的EPIC中心与行业专业人员一起进行研究,Applied可以与学术合作伙伴合作,在大学设施中建立一个工业质量卫星实验室网络。新方法旨在建立Applied与亚利桑那州立大学等顶尖工程学院的现有关系,Applied一直在该校与师生一起进行材料科学和半导体技术研究。
ASU总裁Michael Crow表示:“在我们寻求在半导体制造、研发方面重新获得全球领先地位的过程中,我们都是行业和国家的资产。”。“应用材料公司在加快基础制造技术的创新和商业化方面发挥着非凡的领导作用,这些技术将决定芯片制造的未来。随着我们在这一过程中继续创新,华硕将带来研究专业知识,并帮助创建未来的创新和制造人才管道,这将是长期至关重要的。”
历史性投资
为了创建EPIC中心,应用材料公司预计在未来七年内将进行高达40亿美元的总增量资本投资。新的创新中心预计将于2026年初完工,并在运营的前10年成为公司研发投资超过250亿美元的纽带。该中心预计在建设期间将雇佣多达1500名建筑工人,并在硅谷创造多达2000个新的工程工作岗位,可能在其他行业再创造11000个工作岗位。EPIC旨在与未来的美国国家半导体技术中心合作。Applied的投资规模取决于是否通过《芯片和科学法案》的规定获得美国政府的支持。