因應人工智慧（AI）、物聯網產業興起，將進一步提高晶片需求並，推動半導體產業成長，預計最快在2030年產值可望突破1兆美元。然而，晶片製造廠商同時也須面臨維持創新步伐的重大挑戰，美商應用材料公司（APPLIED MATERIALS）也在今（5）日分享，將之歸類為「5C」大挑戰，以及對應提出的研發技術平台與策略。

面對全球半導體產業成長，預計最快在2030年產值可望突破1兆美元。美商應用材料公司也在今（5）日分享晶片製造廠商維持創新步伐的「5C」大挑戰，以及對應提出的研發技術平台與策略。

首先是「製造技術複雜性（Complexity）」升級，伴隨著製程步驟不斷增加；其次是成本（Cost）提高，前5大晶片製造、設備製造廠商每年研發總支出超過600億美元，須追求更大效益；第三是研發和生產節奏（Cadence）加快，才能克服市場在開發、商業化應用的時間越來越長；第四是碳排放（Carbon Emission），以因應從14nm~2nm的每個技術節點碳排放都會加倍成長，避免到了2030年以前排碳將再增加4倍，來自於產業及製程複雜性各成長2倍；第五是大學畢業生（College Graduates），可接受培訓成為下一代創新者、技術人員和領袖的人才不足，估計目前產業尚須再增加50%、約100萬位新鮮人加入。

應用材料公司集團副總裁余定陸表示，應材為此宣布投資數十億美元，成立「設備與製程創新暨商業化（Equipment and Process Innovation and Commercialization, EPIC）」中心（以下簡稱為EPIC中心），攜手晶片製造商、大學和生態系夥伴應對挑戰，以新模式打破傳統孤島。並把半導體產業現行協作過程由串行（serial）轉變為攜手並行（parallel），以協助業界將創新技術從概念到商業化的所需時程減少30%，提高商業成功率與研發投資回報。

藉此打造一個高速、協作、安全的創新平台，首度把協作模式導入半導體設備領域上游，改變新一代半導體基礎技術、製程設備的開發和商業化模式，以加快半導體產業的上市時間，降低整體研發成本，預計在2026年初完工。

應材透過「Vistara晶圓製造平台」，將可提供晶圓製造商必備的靈活性、智慧功能與永續性。透過開發整合型材料解決方案IMS（Integrated Materials Solution）配方，在真空環境下，於同一系統中完成多個連續的晶圓生產製程步驟；並運用數千顆感測器，將大量數據即時傳送到應材的AIx軟體平台，讓工程師能藉由從數千個製程變數所取得的可操作數據，透過機器學習和人工智慧，加速開發製程配方，優化晶片效能、功率和製程容許範圍（process window）。

經過重新設計的Vistara平台氣體控制板在永續性上，不僅能減少同等能源消耗量50% 以上，還能優化該平台對能源密集型附屬製造區（Sub-Fab）組件的使用方式，包括泵浦、熱交換器和冷卻系統，與過去平台相比能耗降低35%。搭配新推的EcoTwin生態效率軟體，還能進一步協助比較替代化學物質、配方和生產技術的碳排放影響性，以持續改善整個製程節點生命週期內的永續性，助力實現永續目標。

進而利用創新的混合鍵合（hybrid bonding）技術，在單位空間內可容納更密集的晶片襯墊互連，縮短訊號傳輸的距離，提高生產率和功率表現。以及矽穿孔（TSV）技術，可用於精確連接堆疊晶片的垂直導線，再透過堆疊、鍵合晶圓與晶粒薄化，實現晶片互連的立體堆疊技術。

精進異質晶片整合（Heterogeneous Integration, HI）能力，則可透過應材在技術上的創新突破性發展，協助晶片製造商解決先進晶片製程新增的各項挑戰，包括效能PPACt的（performance）、功率（power）、單位面積成本（area-cost）和上市時間（time to market）等各面向。

Centura Sculpta圖案化系統，則為EUV雙重圖案化程序（sequence）技術，提供了更簡單、更快速、更具成本效益的選擇。以更少的EUV微影步驟生產高效能的電晶體和內連佈線 （interconnect wiring），進而降低先進晶片製程的成本、複雜性和環境影響性，也消除了雙重圖案化對齊錯誤所帶來的良率風險。

應用材料公司總裁暨執行長蓋瑞．迪克森（Gary Dickerson）表示：「儘管半導體對全球經濟較諸以往更顯至關重要，半導體產業面臨的技術挑戰也變得更加複雜。這項投資則提供一個重新塑造全球產業合作方式的黃金佳機，為支持能源效率、高速運算的快速精進上，提供所需要的基礎性半導體製程和製造技術。」