
半導體新材料或新製程即使在大學實驗室取得突破,仍須經歷設備適配、製程整合及量產驗證,才能真正進入晶圓廠。應用材料公司(Applied Materials,NASDAQ:AMAT)宣布,美國加州大學柏克萊分校(UC Berkeley)將以研究合作夥伴身分加入應材矽谷設備與製程創新暨商業化(EPIC)中心,讓學術研究人員使用產業級晶片製造設備,縮短AI晶片材料與製程技術從實驗室走向量產的距離。 依照合作規劃,柏克萊研究團隊將與應材科學家及工程師共同進行研究,推動AI運算所需的材料工程及製程創新。相較一般學術實驗室,EPIC中心將提供更貼近晶片製造商實際生產需求的設備與製程環境,使研究人員能夠加快技術迭代、製程整合及驗證。 應材指出,研究型大學往往是新材料及新製程構想的發源地,但若研究設備、晶圓尺寸及製程條件與商用晶圓廠存在落差,研究成果在導入產業時,仍可能需要重新調整及驗證。EPIC中心希望讓學界更早使用全球晶片製造商所採用的設備,降低學術研究與產業量產之間的落差。 產學團隊共用產業級設備,加速技術商業化 應材半導體產品事業群總裁帕布.若傑(Prabu Raja)表示,「EPIC中心的設立旨在貼近產業製造需求的高效率研發環境中,匯聚來自產業與學術界的頂尖人才,共同大幅加速下一代半導體技術研發和商業化。」 他指出,少有學術機構能像柏克萊一樣,對現代晶片製造產生如此深遠的影響。應材希望透過EPIC中心擴大雙方的研究合作,強化技術從實驗室走向量產的流程,同時建立培育未來半導體人才的平台。 這項合作反映半導體研發模式正在改變。過去學界、設備商與晶片製造商多半依序接手技術開發,但當AI晶片朝3D結構、異質整合及新材料發展,材料、設備與製程間的相互影響更加複雜。若各環節分開開發,進入量產驗證後可能需要反覆修正,拉長商業化時程。 EPIC中心採取的模式,則是讓學術研究團隊、設備商及產業夥伴更早進入共同研發環境,在產業級設備上驗證新材料與新製程。其核心目標不是取代大學的基礎研究,而是為學術成果與晶圓廠量產之間增加一個整合及驗證平台。 從SPICE、FinFET到AI晶片,延續柏克萊研究基礎 柏克萊長期投入半導體基礎研究及技術轉化。該校於1962年成立專門從事積體電路原型設計的研究實驗室,後續研究成果包括SPICE電路模擬器,以及成為全球先進邏輯製程重要基礎的FinFET(鰭式場效電晶體)。 SPICE讓晶片設計人員能夠透過軟體模擬電路行為,FinFET則透過立體電晶體結構改善閘極控制能力及漏電問題。兩項技術分別從設計工具及電晶體結構層面,對現代半導體產業產生長期影響。 應材認為,柏克萊過去累積的研究與技術轉化經驗,與EPIC中心希望加快新技術導入產業的定位相互契合。不過,SPICE與FinFET是柏克萊過往的代表性研究成果,並非此次EPIC合作計畫的新產出。 柏克萊工程學院院長Mark Asta表示,柏克萊研究人員的創新成果推動晶片技術進步,也帶動運算能力成長及AI時代來臨。應材設立的EPIC中心,可讓研究型大學更早接觸最新且與產業同步的半導體製程設備及技術,加速研究成果轉化為商業應用。 EPIC中心預計2026年營運,強化矽谷研發鏈結 EPIC全名為設備與製程創新暨商業化中心(Equipment and Process Innovation and Commercialization)。依應材規劃,中心將設於矽谷並於2026年開始營運,主要任務是縮短突破性技術從早期研究走向全面量產的商業化時程。 應材稱,EPIC中心是美國迄今在先進半導體設備研發領域最大規模的投資,但此次新聞稿未揭露具體投資金額、首批研究項目及技術導入時程。 柏克萊與應材的合作也並非從零開始。雙方過去已透過半導體研究計畫及共享實驗室資源建立合作關係,包括柏克萊新興技術研究中心(Berkeley Emerging Technologies Research,BETR),以及社會發展前瞻科技研發中心(Center for Information Technology Research in the Interest of Society,CITRIS)的相關計畫。 此外,許多柏克萊校友目前也在應材擔任工程師、科學家及管理職務,應材每年持續從該校延攬人才。雙方同樣位於矽谷,使研究構想、工程人才及設備資源得以在校園與產業間流動。 隨著AI晶片導入更多新材料、3D結構與異質整合技術,半導體創新的速度不只取決於誰先提出研究構想,也取決於能否快速完成設備驗證、製程整合及量產導入。柏克萊加入EPIC中心後,這套產學共同研發模式能否實際縮短新技術從實驗室走進晶圓廠的時間,將是後續值得觀察的重點。
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