Applied Materials 12日在首尔举行“面向AI性能加速的材料创新媒体沟通会”，发布面向2nm及以下工艺节点的材料工程新方案，重点瞄准GAA（Gate-All-Around，环绕栅极）晶体管的性能与能效提升。会上，公司首次展示了基于埃级材料工程的下一代GAA晶体管技术路径。

Applied Materials半导体产品营销副总裁Kevin Moraes表示，AI快速发展正在持续推高对计算能效的要求。过去15年，能效已实现约1万倍提升；未来15年，行业仍需再提升1万倍。他指出，GAA与背面供电技术有助于降低工作电压、减少漏电，并缩短供电路径，从而打造能效更高的逻辑器件。

Applied Materials在此次沟通会上重点强调的，是对GAA晶体管纳米片的原子级精密处理能力。纳米片由宽度仅数纳米的超薄硅材料构成，要让每一片都成为高效电荷传输通道，其尺寸与表面特性都必须得到极为精确的控制。

其中，纳米片的表面状态尤为关键。即便只是原子级的粗糙度或污染，也会对电学特性以及整个芯片的性能造成显著影响。表面越洁净、均匀性越高，沟道中的电子迁移率就越高，晶体管的开关速度也会随之提升。

当天，Applied Materials发布了三套核心系统，分别是用于纳米片原子级表面处理的Viva自由基处理系统、用于形成埃级3D沟槽的Sym3 Z Magnum刻蚀系统，以及采用钼替代钨、可将接触电阻最高降低15%的Spectral ALD系统。

公司表示，上述系统目前已被多家领先晶圆代工厂和逻辑芯片制造商采用。Applied Materials半导体产品集团（SPG）总裁Prabu Raja表示，多套新系统协同作用，将在GAA工艺转换带来的能效提升中发挥重要作用。

三大关键设备亮相，直指2nm竞争焦点

Viva自由基处理系统可对纳米片表面实现埃级精密工程处理。其核心在于一套用于生成超高纯度自由基的专利传输架构。Applied Materials表示，这项技术结合公司的远程等离子体源及其他硬件创新，可有效滤除可能损伤表面结构的高能带电离子。

经浓缩后的中性自由基可提供更温和、低损伤的处理环境，即使面对深埋式晶体管结构，也能实现均匀的表面处理。公司称，Viva系统已被逻辑芯片制造商用于2nm及以下工艺节点的先进工程应用。

Sym3 Z Magnum刻蚀系统则引入第二代脉冲电压技术PVT2。该技术打破了离子方向性与晶圆邻近等离子体控制之间的传统取舍，可独立调节离子角度和离子能量，从而将更精准、可控的离子轨迹直接作用于晶圆表面。Applied Materials表示，该设备已成为2nm逻辑制造的行业主流机型，全球累计安装量已超过250个反应腔。

Centris Spectral钼ALD（原子层沉积）系统可实现单晶钼的选择性沉积。与传统钨方案相比，该系统可将关键接触电阻最高降低15%。

随着工艺推进至2nm及以下节点，负责将每个晶体管连接至布线网络的微型金属接触持续变薄，并逐步成为推高整芯片电阻的重要因素。因此，传统钨接触在纳米尺度下的电子传导效率会明显下降。Applied Materials解释称，钼材料即便在更小尺寸下，仍能保持更高效的电子传输能力。

Prabu Raja表示，AI的快速发展正将计算性能推向极限，而计算创新的起点仍在晶体管本身。面向“埃级时代”，Applied Materials正通过材料工程创新，进一步强化高能效计算能力。

他还表示，此次发布的系统不仅将扩大Applied Materials在晶体管和布线领域的长期领先优势，也将帮助客户配合AI发展节奏，加快推进自身技术路线图。