應用材料搶攻 AI「記憶體牆」商機、發表 3D 晶片製造平台 股價飆漲逾 10%創新高

AI 算力需求爆發 應用材料布局 3D 堆疊技術與 HBM 供應鏈
隨著人工智慧(AI)模型規模快速膨脹,資料中心對高頻寬、低延遲與高能效運算的需求持續攀升,產業界正面臨所謂的「記憶體牆(Memory Wall)」挑戰。為突破記憶體頻寬與容量瓶頸,高頻寬記憶體(HBM)以及 3D 堆疊封裝技術已成為下一代 AI 晶片發展的關鍵方向。
全球半導體設備龍頭應用材料(AMAT)近日正式公開其面向 AI 半導體應用的 3D 晶片製造設備產品線,鎖定 HBM、Chiplet(晶粒)、Hybrid Bonding(混合鍵合)等先進封裝市場,提供涵蓋平坦化、沉積、量測與檢測等完整製程解決方案。
受惠 AI 基礎建設投資熱潮與亞洲市場利多消息的激勵,應用材料(AMAT)股價昨日(6/29)大漲 67.8 美元、漲幅 10.82%,收在 694.64 美元,創下歷史新高。統計 6 月以來,股價累計漲幅已超過 50%,今年以來更大漲 170.3%。
瞄準 HBM 與先進封裝 三大核心設備全面升級
應用材料此次發表的設備平台,主要聚焦於當前 AI 晶片供應鏈最關鍵的先進封裝環節。一是先進化學機械研磨(CMP)設備「Opta Quad」,該設備可於研磨過程中即時監測晶圓狀態,並動態調整製程參數,大幅提升晶圓表面平坦度與總厚度均勻性,對於 Hybrid Bonding 製程的接合良率具有關鍵影響。
市場人士指出,隨著 HBM 堆疊層數由 12 層朝 16 層、20 層以上發展,CMP 製程的重要性正快速提升。
第二項核心設備為電化學沉積(ECD)系統「Nokota Vmax 2」,主要應用於矽穿孔(TSV)填充及微凸塊(Micro Bump)形成,透過自適應圖案調整(APT)技術,可有效修正不同電路布局造成的鍍膜厚度偏差,大幅提升銅沉積均勻性。這項技術被視為 HBM 製造與先進封裝中不可或缺的關鍵製程設備之一。
三是 PECVD 設備「Avila 2」,專門解決 HBM 高層堆疊過程中的翹曲與變形問題。該設備透過在 TSV 周圍沉積應力平衡介電薄膜,可有效降低 12 層、16 層甚至更高層數 HBM 堆疊時的機械應力與翹曲現象,進一步提升堆疊穩定性與製造良率。
電子束檢測設備升級 強化 HBM 製程良率控制
除了製程設備外,應用材料也同步推出新一代電子束量測與檢測系統。新款電子束量測設備「VeritySEM 7AP」,可應用於厚基板、曲面基板及異質材料基板等複雜結構量測,包括 HBM 與 Chiplet 封裝架構。
該設備量測解析度可優於 10 奈米,明顯超越傳統光學檢測設備。
SEMVision G7AP:防止微小缺陷導致整體失效
另一款電子束缺陷檢測設備「SEMVision G7AP」,則能夠高解析度辨識矽基板、有機基板與玻璃基板上的微小缺陷,並透過 AI 自動分類。
由於 HBM 堆疊結構高度複雜,即使單一微粒或鍵合缺陷,都可能造成整個堆疊失效,因此高精度檢測設備的重要性正快速提升。
強化 DRAM 效能 Centura Prime 支援下一代 HBM 與 DDR
除了先進封裝之外,應用材料也升級其 DRAM 外延製程平台「Centura Prime」。
該系統可在晶體管源極與汲極區域選擇性成長矽鍺(SiGe)與矽磷(SiP)材料,進一步提升晶體管驅動電流與能效表現,以滿足下一代 HBM 與 DDR DRAM 對更高頻寬的需求。
此外,新版設備占地面積較前一代產品縮小 20%,有助晶圓廠提高單位空間產能利用率。
AI 記憶體軍備競賽升溫 設備商迎來黃金成長期
業界分析指出,隨著 SK 海力士(000660.KS)、三星電子(005930.KS)及美光科技(MU)等記憶體大廠持續擴大 HBM 投資,AI 半導體產業已正式進入以先進封裝與 3D 堆疊為核心的新競爭階段。
市場認為,應用材料此次完整布局 HBM、Hybrid Bonding 與 3D 封裝設備,不僅有望進一步鞏固其全球半導體設備龍頭地位,也將成為未來 AI 基礎建設擴張浪潮中的重要受惠者。