泛林集團人工智能 (AI) 研究確定了顛覆性的開(kāi)發(fā)方法，以加快芯片工藝的創(chuàng )新并降低成本

北京時(shí)間2023 年 4 月 24 日 – 泛林集團 (Nasdaq: LRCX) 新近研究了在芯片制造的工藝開(kāi)發(fā)中應用人工智能 (AI) 的潛力。芯片制造工藝開(kāi)發(fā)對于世界上每一個(gè)新的先進(jìn)半導體的大規模生產(chǎn)都必不可少，現在仍以人工驅動(dòng)。專(zhuān)家表示，隨著(zhù)半導體市場(chǎng)朝著(zhù) 2030 年年銷(xiāo)售 1 萬(wàn)億美元的規模發(fā)展¹，最近發(fā)表在 Nature雜志上的這項研究發(fā)現了契機，以解決該行業(yè)面臨的兩個(gè)巨大挑戰：降低開(kāi)發(fā)成本和加快創(chuàng )新步伐，以滿(mǎn)足對下一代芯片日益增長(cháng)的需求。該研究發(fā)現，與今天的方法相比，“先人后機”的方法可以大幅加快工藝工程目標的實(shí)現，而且成本只有一半。 

泛林集團總裁兼首席執行官 Tim Archer表示：“我們需要在創(chuàng )新方面采取新的方法，使該行業(yè)能夠快速實(shí)現微縮，以滿(mǎn)足數據驅動(dòng)的世界對下一代芯片不斷變化的需求。泛林集團在 Nature雜志上發(fā)表的研究中強調，優(yōu)秀工程師和機器在工藝工程方面能夠進(jìn)行更深入的合作，對我們的客戶(hù)和整個(gè)行業(yè)來(lái)說(shuō)都是顛覆性的。這項研究證明了泛林集團 40 多年的行業(yè)領(lǐng)導地位和半導體制造創(chuàng )新的傳統。祝賀泛林的團隊完成這項激動(dòng)人心的工作?！?span style="font-family: Arial, sans-serif; font-size: 15px;"> 

下一代芯片的復雜性不斷提升，使工藝開(kāi)發(fā)愈發(fā)具有挑戰性、且成本更高。為了尋求一種更有效的方法，泛林集團的研究人員在研究中讓優(yōu)秀的工藝工程師與采用 AI 的計算機算法進(jìn)行正面交鋒。 

為了制造所設計的每一塊芯片或晶體管，經(jīng)驗豐富且技能嫻熟的工程師們必須先創(chuàng )建一個(gè)專(zhuān)門(mén)的工藝配方，概述每個(gè)工藝步驟所需的具體參數和排列組合。在硅晶圓上構建這些納米級的器件需要數百個(gè)步驟，通常包括在硅晶圓上多次沉積薄層材料和以原子級精度刻蝕掉多余材料。目前，半導體開(kāi)發(fā)的這一重要階段主要由人類(lèi)工程師利用他們的直覺(jué)和“試錯”完成。由于每個(gè)工藝配方對芯片設計來(lái)說(shuō)都是獨一無(wú)二的，而且有超過(guò) 100 萬(wàn)億個(gè)可能的選項需要納入考慮，因此工藝開(kāi)發(fā)往往費力、費時(shí)且成本很高，實(shí)現下一個(gè)技術(shù)突破所需的時(shí)間越來(lái)越長(cháng)。 

在泛林集團的研究中，機器和人類(lèi)參與者競相以最低的成本創(chuàng )造一個(gè)有針對性的工藝開(kāi)發(fā)配方，權衡與測試批次、計量和管理費用相關(guān)的各種因素。該研究得出的結論是，雖然人類(lèi)在解決具有挑戰性和突破性的問(wèn)題方面表現出色，但“先人后機”的混合戰略可以幫助解決工藝開(kāi)發(fā)的繁瑣問(wèn)題，并最終加快工藝工程的創(chuàng )新。

泛林集團執行副總裁兼負責半導體生態(tài)系統創(chuàng )新的首席執行官戰略顧問(wèn) Rick Gottscho 表示：“盡管工藝工程的等離子體物理學(xué)對每一塊芯片的誕生都至關(guān)重要，但幾十年來(lái)它一直扎根于 Thomas Edison 使用的同樣的科學(xué)方法：試錯。我們的研究表明，雖然工程人才對創(chuàng )新仍然至關(guān)重要，但通過(guò)在合適的階段整合 AI 并使用合適的數據，工藝工程成本可以減少 50%。該研究提供了一個(gè)規范的方法，將人類(lèi)主導的工程和數據科學(xué)和機器所能提供的最好的部分結合起來(lái)，創(chuàng )造一個(gè)表現優(yōu)于任何一個(gè)單獨因素的組合。如果得以實(shí)現，這種混合方法可以為行業(yè)節省大量的資金和工程時(shí)間?！?nbsp;

目前，泛林集團正在將該研究的主要成果納入其工藝開(kāi)發(fā)。關(guān)于如何成功地將人類(lèi)的知識、技能和經(jīng)驗與 AI 結合起來(lái)，以快速評估工藝工程中眾多可能的組合，泛林集團的研究提供了初步指導。 

之前擔任過(guò)工藝工程師的泛林集團資深技術(shù)總監、研究論文的主要作者Keren Kanarik 說(shuō)道：“利用 AI 補充工程專(zhuān)業(yè)知識來(lái)使用‘先人后機’，減輕了工程師在設計方面的繁瑣和費力，使他們能夠專(zhuān)注于開(kāi)發(fā)的創(chuàng )新，探索可能因資源或成本而無(wú)法實(shí)現的創(chuàng )新。雖然 AI 在工藝工程中的應用仍處于起步階段，在可預見(jiàn)的未來(lái)，人類(lèi)的專(zhuān)業(yè)知識和領(lǐng)域知識是必不可少的，但是這些結果為我們指出了一條從根本上改變制造芯片工藝開(kāi)發(fā)方式的道路?！?nbsp;

這項研究已經(jīng)刊登在 2023 年 4 月 13 日出版的Nature 雜志印刷版上，目前也可在 Nature.com網(wǎng)站上查閱。 

1 - 來(lái)源：Mc Kinsey and Co.，“半導體的十年：一個(gè)萬(wàn)億美元的產(chǎn)業(yè)”2022 年 4 月 1 日