Applied Materials Korea负责人Park Kwangsun在媒体沟通会上发言。图片来源:记者Seok Dae-geon

Applied Materials(AMAT)认为,AI芯片性能提升的核心瓶颈已不再只是算力本身,而是数据移动效率。针对这一挑战,公司提出,覆盖逻辑、DRAM、HBM以及2.5D/3D封装的3D微缩,将成为产业持续扩展的关键路径。

AMAT副总裁Mukund Srinivasan 8月31日在首尔举行的媒体沟通会上表示,随着AI模型持续向计算密集型方向演进,功耗也在快速上升。在这一背景下,行业需要通过3D微缩来提升系统整体效率,而不只是单纯提高计算性能。

他指出,当前AI发展面临的一个突出问题是“内存墙”——计算能力提升速度快于内存演进速度,导致系统整体性能受限。按照他的划分,AI芯片体系主要由逻辑、内存和封装三部分构成:逻辑负责计算,内存承担数据存储与传输,封装则负责把两者更紧密地整合在一起。对应来看,逻辑侧正通过GAA和FinFET推进3D微缩,内存侧则通过DRAM垂直堆叠形成HBM,封装侧也在沿着2.5D和3D方向持续演进。

AMAT同时公布,2026财年第三财季营收为91.2亿美元,同比增长25%。公司表示,业绩增长主要受AI扩张带动,材料工程解决方案需求随之上升。

在DRAM领域,AMAT正将已在先进逻辑工艺中得到验证的晶体管和布线技术引入内存制造,以提升速度和能效。其代表性方案之一,是在DRAM外围电路晶体管的源极和漏极区域,通过外延工艺选择性生长掺硼硅锗(SiGe)。

公司表示,这一工艺带来的沟道应变有助于改善DRAM性能并降低功耗。与此同时,随着EUV光刻应用扩大,单颗芯片中集成的存储单元和外围电路晶体管数量持续增加,铜互连层数也在上升;外围电路晶体管则正由HKMG向FinFET演进。Srinivasan表示,DRAM性能能否进一步提升,关键在于能否更快导入率先在先进代工和逻辑工艺中实现的材料工程技术。

HBM工艺从微凸点走向混合键合

在HBM方面,DRAM通过硅通孔(TSV)进行垂直堆叠,以提高带宽。Srinivasan表示,受TSV占用面积影响,HBM所用DRAM芯片尺寸最高可达标准DRAM的两倍;若要实现相同容量,所需晶圆投入可能增加至3至4倍。因此,HBM若想在保持能效的同时继续扩展,堆叠方式就需要从基于微凸点的方案转向混合键合。

他介绍称,混合键合可大幅缩小芯片间距,改善散热表现,并将I/O密度提升至每平方毫米100万个量级。AMAT去年已与合作伙伴推出采用die-to-wafer方式的混合键合系统Kinex。公司表示,该设备可将工艺间等待时间从13小时缩短至1小时。

AMAT预计,2026年先进封装相关收入将增长70%以上。为强化面板级技术布局,公司还将推进对NEXX的收购。

与此同时,行业也在推动将内存、计算与互连整合为单一系统。共封装光学(CPO)就是在封装层面集成电子芯片和光学芯片,并以光信号传输数据的技术路径。围绕这一方向,AMAT提出面板级中介层方案,目标是开发最大尺寸达600×600mm的面板中介层,并计划由310×310mm、510×515mm规格逐步推进。

公司解释称,现有300mm圆形晶圆在生产矩形中介层时存在明显边缘损耗,每片晶圆只能生产4至5个中介层;面板尺寸越大,可生产的中介层数量就越多,从而有助于提高生产效率并降低成本。

Srinivasan还表示,逻辑器件的工艺步骤已超过2000道,内存器件也超过1200道,而且各工艺步骤之间彼此联动、相互影响。因此,创新重点已不再是单一环节的局部优化,而是对整个流程进行协同优化。

AMAT还强调,将积极加强与韩国企业的协作,尽量减少半导体设备与技术支持上的空档。公司表示,Samsung Electronics与SK hynix作为AMAT EPIC(设备与工艺创新商业化中心)的首批合作伙伴参与其中,并通过位于京畿道乌山的Applied Collaboration Center Korea(ACC Korea),与本土客户开展联合技术开发和量产验证。

Applied Materials Korea负责人Park Kwangsun表示,在Samsung Electronics与SK hynix推进美国得州泰勒等地晶圆厂布局的过程中,公司将尽最大努力避免在人力和技术支持方面出现断档。

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