アプライド マテリアルズ、AI時代の半導体イノベーションを加速する50億ドル規模のEPICセンターをシリコンバレーで公開

マテリアル エンジニアリング ソリューションで半導体業界をリードするアプライド マテリアルズ（Applied Materials, Inc., Nasdaq：AMAT、本社：米国カリフォルニア州サンタクララ、社長兼CEO ゲイリー・E・ディッカーソン）は10月12日（現地時間）、EPIC（Equipment and Process Innovation and Commercialization）センターを公開しました。総額50億ドル規模*の投資となる同センターは、半導体プロセス技術と製造装置の共同研究開発に特化した施設として世界最大となります。EPICセンターでは、大手半導体メーカー、システム企業、製造装置パートナー、大学の研究者が、アプライド マテリアルズの科学者やエンジニアと肩を並べて取り組み、AI時代に向けたチップ イノベーションのペースを加速します。

 

アプライド マテリアルズの社長兼CEO ゲイリー・ディッカーソンは、次のように述べています。「AIインフラの拡大に伴い、高性能コンピューティングへの要求が、チップ製造ロードマップ全体にかつてないほどの複雑さをもたらしています。AIの主導権をめぐる競争を勝ち抜くために、業界は次世代半導体技術の開発と商用化に向けた協業のあり方を根本から見直し、再構築しなければなりません。EPICでは、世界をリードする半導体メーカー、システム設計企業、製造装置パートナー、研究者が私たちのチームと肩を並べて取り組み、画期的なマテリアル イノベーションから本格量産までの道のりを、これまでにないスピードで加速していきます。」

イノベーションと商用化の加速に向けて設計された施設

10月12日（現地時間）にカリフォルニア州サニーベールにあるアプライド マテリアルズのキャンパスで公開されたEPICセンターは、研究開発施設の建設プロジェクトとして世界でも最も複雑なもののひとつです。60万平方フィート（約5万6,000平方メートル）の建屋には約4エーカー（約1万6,000平方メートル）に及ぶ先進クリーンルームが設けられ、完成までに延べ600万時間を超える建設作業を要しました。基礎に使用されたコンクリートはオリンピック規格のプール34杯分、鉄筋構造に使用された鋼材はエッフェル塔2基分に相当します。クリーンルームを覆う34本の屋根トラスは、それぞれ長さ約300フィート（約90メートル）、重さはスクールバス12台分に及びます。

 

EPICは、業界が数十年にわたって依存してきた研究開発モデルを刷新するために設計されています。従来のモデルでは、基礎的な材料研究、装置およびプロセスの開発、プロセスインテグレーションとパイロット生産がそれぞれ別の環境で行われ、各段階で慎重な引き継ぎが必要でした。EPICセンターはこうした引き継ぎをなくすことを目指しています。材料を発明する人、装置をつくる人、チップを製造する人が、商用化を目的に設計された最先端の施設に一堂に会します。

EPICの根底にあるのは、AI時代が求める技術はあまりにも複雑で影響が大きく、一社だけで生み出すことはできない、というシンプルな信念です。EPICセンターは、AIテクノロジースタック全体にわたる創設メンバーとともに始動します。創設パートナーのTSMC、Intel、Samsung Electronics、Micron、SK hynixに加え、イノベーションパートナーとしてBroadcom、アドバンテスト、SCREEN、キオクシア、Besiが、リサーチパートナーとしてArizona State University、Rensselaer Polytechnic Institute、Stanford University、UC Berkeley、UCLA Samueli School of Engineeringが参画します。各パートナーはロードマップ上の課題を持ち寄り、自社のエンジニアをこの施設に送り込み、アプライド マテリアルズのチームとともに、知的財産が保護された環境で、迅速かつ緊密な開発サイクルを実現します。今後、さらに多くの企業や組織がEPICエコシステムに加わる見込みです。

 

公開イベントには、EPICセンターの多くのパートナー企業からリーダーが出席し、施設内部をいち早く見学しました。当日は、アプライド マテリアルズのセミコンダクタ プロダクトグループ プレジデントであるプラブー・ラジャが主催するサミットで幕を開け、半導体の設計、製造、装置の各分野をリードする企業の研究開発リーダーが、世界の半導体業界の成長と進歩に向けた主要な課題について議論しました。

 

プラブー・ラジャは次のように述べています。「マテリアル イノベーションは、もはや逐次的な開発の枠には収まりません。現在の原子レベルの寸法では、多くの材料や材料界面がまったく新しい振る舞いを示します。それらを業界規模で実用化するには、連携した開発と統合ソリューションが不可欠です。EPICは、材料、プロセス技術、装置のイノベーションを並行して進められる唯一の場であり、新材料・新技術の成功率を高めます。お客さまのエンジニア自身が、技術が自社工場に届く前の段階から最適化に携わるため、EPICから送り出される技術は、高性能・高歩留まりを実現し、より迅速に量産を立ち上げられる状態でファブに届きます。」

 

アプライド マテリアルズは、EPICの運営モデルがパートナーシップの双方に成果をもたらすと見込んでいます。半導体メーカーは、次世代の材料や装置への最も早いアクセス、開発サイクルの短縮、量産までの期間短縮といったメリットを得られます。アプライド マテリアルズは、複数世代にわたる新たな技術課題を見通せるようになり、お客さまへの価値創出と自社のシステムやサービスのデザインインに向けて、研究開発投資をどこに振り向けるべきかを見極めることができます。

業界および学術界のリーダーからのコメント

 「TSMCとアプライド マテリアルズは30年にわたりともに成長し、主要な技術転換のたびに半導体技術の限界を押し広げてきました。30年前、最先端の量産ノードは350ナノメートルでしたが、現在は2ナノメートルです。業界と手を携えて取り組むことで、私たちはフィーチャーサイズを175分の1にまで微細化してきました。チップ製造の複雑さが指数関数的に増すなか、両社のパートナーシップはかつてないほど重要になっています。2ナノメートル以降の世代では、アプライド マテリアルズとの協業により、未来を形づくる革新的な装置技術にいち早くアクセスできます。これにより、新たなアーキテクチャ、低抵抗配線、先端パッケージングをはじめとする、次世代のエネルギー効率に優れたAIアーキテクチャに向けて、研究開発から量産への移行が加速します。EPICの創設パートナーとして、データセンターからエッジに至るまでAIを支えるイノベーションの加速に貢献できることを誇りに思います。」　― Dr. C.C. Wei, Chairman and CEO of TSMC

 

「AIは、半導体業界に数兆ドル規模の機会をもたらしています。この機会をつかむには、トランジスタ、インターコネクト、先端パッケージングにおける継続的なイノベーションが必要です。Intelは、2030年までに1パッケージあたり1兆個を超えるトランジスタを搭載する道筋を描いています。アーキテクチャが複雑化し、研究開発コストが上昇を続けるなか、私たちはより迅速に動き、製造装置パートナーとより緊密に連携する必要があります。EPICは、当社のチームがアプライド マテリアルズと緊密に連携して材料とプロセスのイノベーションに取り組む機会を提供します。これにより、開発の加速、研究開発効率の向上、新技術のより迅速な市場投入が可能になります。」　― Lip-Bu Tan, CEO, Intel

 

「データ集約型のAIワークロードにより、高性能なメモリとストレージへの需要が急拡大しています。材料およびプロセス技術のイノベーションは、次世代メモリを実現するうえで重要な鍵となります。MicronはEPICの創設パートナーとして、アプライド マテリアルズと一体となってイノベーションを加速し、次世代メモリ技術を研究段階から大規模な本格量産へと導いていきます。」　― Sanjay Mehrotra, Chairman and CEO, Micron Technology

 

「Samsungは、先端ロジック、メモリ、先端パッケージングにわたり、AI時代のコンピューティングをエンドツーエンドで捉えています。アプライド マテリアルズは、これら3つの領域すべてにおいて、他に類を見ない幅広いプロセス装置のリーダーシップを有しています。EPICで両社がともに取り組むことで、AIのスケーリングが求めるペースに合わせ、画期的な技術をこれまでにないスピードで開発、改良、展開していきます。」　― Jaihyuk Song, Chief Technology Officer (CTO) of Device Solutions Division, Samsung Electronics

 

「AIコンピューティングにおける最大の課題は、ますます高性能化するプロセッサーをフルに活用できるだけの速さでデータを移動させることです。この課題に応えるには、はるかに広い帯域幅、高速性、大容量を備えたメモリが必要です。EPICでは、SK hynixの先進メモリにおけるリーダーシップと、アプライド マテリアルズのマテリアル エンジニアリングおよび半導体製造技術におけるリーダーシップを結集し、HBM、DRAM、NANDにわたる重要な技術転換に取り組み、AI時代のメモリ イノベーションを加速していきます。」　― Nohjung Kwak, President and CEO of SK hynix

 

「AIの次のフロンティアは、膨大なコンピューティング、メモリ、コネクティビティを、業界がいかにシームレスに高性能システムへ統合できるかによって決まります。そして、その成否は先端パッケージングにおける画期的な進歩にかかっています。BroadcomはEPICのイノベーションパートナーとして、アプライド マテリアルズの基盤技術や製造能力に、より早い段階から関わることができます。将来のシステム要件と、それを実現するために必要なパッケージング イノベーションを結びつけ、コンセプトから商用化までの道のりを加速していきます。」　― Charlie Kawwas, Ph.D., President of Semiconductor Solutions Group, Broadcom

 

「今後の性能向上は、先進的な3Dアーキテクチャと異種集積技術にかかっています。これらの技術が融合するにつれ、前工程のプロセス開発から得られる知見と、後工程のテスト・計測から得られる知見を結びつけることがますます重要になります。EPICは、アプライド マテリアルズのマテリアル エンジニアリングとプロセス制御におけるリーダーシップと、Advantest Innovation Centerを通じて提供する機能を含むアドバンテストの半導体テスト・計測におけるリーダーシップを結集し、従来は分断されていた知見や技術を結びつけます。両社はともに、世界をリードする半導体メーカーの歩留まり向上、量産立ち上げの加速、そして次世代AIシステムのより迅速な市場投入を支援していきます。」
　― 株式会社アドバンテスト 代表取締役 兼 経営執行役員 Group CEO ダグラス・ラフィーバ氏

 

「EPICセンターでは、次世代チップアーキテクチャを支える重要なウェットプロセスとドライプロセスを共同で最適化する貴重な機会が得られます。これにより、ますます複雑化する3Dデバイスや先端パッケージング構造を実現するために必要なイノベーションを、ともに加速することができます。マテリアル エンジニアリングとのさらなるプロセスインテグレーションを推進することで、半導体メーカーが、より高い歩留まり、より迅速な量産立ち上げを整え、AI時代に求められる規模での製造を実現できるよう支援してまいります。」

　― 株式会社SCREENホールディングス 代表取締役 取締役社長 CEO 後藤正人氏

 

「AIの進展により、世界はますますデータ中心の社会へと移行しています。今後の技術革新は、メモリ、ロジック、インターコネクトの各技術が統合システムの中でシームレスに連携することで実現されると考えています。EPICセンターは、こうした技術領域を横断した協業を推進する強力なプラットフォームです。アプライド マテリアルズのエンジニアやパートナー企業との緊密な連携を通じて、次世代メモリ技術の開発をさらに加速できることを期待しています。」　― キオクシア株式会社 常務執行役員 技術統括責任者（CTO） 宮島秀史氏

 

「AIの未来は、より高性能なチップだけでなく、性能、帯域幅、電力効率を左右するチップ間インターコネクトにもかかっています。Besiとアプライド マテリアルズは、ハイブリッドボンディングが次世代AIシステムの基盤になることにいち早く着目しました。高精度なダイ・ツー・ウェーハボンディングにおけるBesiのリーダーシップと、前工程プロセスにおけるアプライド マテリアルズのリーダーシップを組み合わせることで、将来の高性能3D集積デバイスの実現に向けてハイブリッドボンディング技術を進化させています。EPICは、こうした高速な共創のモデルをエコシステム全体に広げ、将来のAIシステムを形づくる技術を加速します。」　― Richard Blickman, President and CEO, BE Semiconductor Industries (Besi)

 

「ASUは、ASUリサーチパーク内のMaterials-to-Fab Centerを通じて、アプライド マテリアルズと非常に強固な協力関係を築いてきました。研究者、エンジニア、製造分野の専門家が集い、大胆なアイデアをラボからファブでのブレークスルーへと導く取り組みを加速させるEPICセンターで、このパートナーシップをさらに深められることを大変楽しみにしています。EPICは半導体人材パイプラインの礎にもなります。アプライド マテリアルズの科学者やエンジニアとともに取り組むことで、学生たちは、AIイノベーションの未来を牽引するために必要なシステムレベルの視点を身につけることができます。」　― Michael Crow, President, Arizona State University

 

「UC Berkeleyは、マイクロエレクトロニクスの黎明期からその発展に貢献し、半導体業界を前進させ続ける研究と人材を輩出してきました。アプライド マテリアルズとの協業は、これから訪れる時代の規模と機会に応えるために、学術界と産業界がいかに連携すべきかを示す好例です。EPICのプラットフォームにより、当校の研究者は、製造現場に即した環境で、世界をリードする半導体メーカーが使用しているのと同じ最先端の設備を利用できます。これにより、アイデアの検証と改良を重ね、AIのフロンティアを切り拓く半導体のブレークスルーへと、はるかに迅速に結びつけることができます。」　― Rich Lyons, Chancellor, UC Berkeley

 

「今日のAI革命を支える技術の多くは、世界に変革をもたらす何年も前、多くの場合は何十年も前に、大学の研究室で生まれました。コンピューティング需要が高まるなか、新たな半導体材料、デバイス、インテグレーション技術が発見から実用化へと移行するペースを加速しなければなりません。EPICセンターの創設時からのリサーチパートナーとして、RPIの学生と研究者は世界トップクラスの専門家と協働する機会を得るとともに、学術的な成果を実際の製造環境で直接テスト・検証する道が開かれます。これは、AI時代における高速な産学連携の力強いモデルとなるものです。」　― Martin Schmidt, President of RPI

 

「AIの爆発的な成長により、半導体技術の研究者は、半導体チップのエネルギー効率を高める新たな方法を見いだすことを求められています。新材料の発見や新デバイスの発明には大きな可能性があります。こうした研究や実験を進めるには、より迅速なイノベーションサイクルと、エコシステム全体にわたる緊密な連携が必要です。Stanford Universityの教員とアプライド マテリアルズとの間ですでに行われている幅広い共同研究に加え、EPICセンターは、学生や研究者が業界規模の装置や専門家に直接触れられる新たな機会を提供します。これにより、発見を加速するとともに、半導体製造における将来の進歩を牽引するために必要な、産業界に即した経験を積むことができます。」　― H.S. Philip Wong, Willard R. and Inez Kerr Bell Professor in the School of Engineering, Stanford University

 

「AIの新時代において半導体イノベーションを加速するには、これまで以上に、大学と産業界のパートナーによる変革的な協業が必要です。UCLAには、半導体研究とイノベーションを先導してきた長い歴史があります。EPICセンターにおけるアプライド マテリアルズとの協業は、その歴史を土台に、大学の研究と産業界の専門知識を結集し、次世代のエンジニアを育成しながら、コンピューティングの未来を決定づけるチップ技術を前進させるものです。」　― Ah-Hyung “Alissa” Park, Ronald and Valerie Sugar Dean of UCLA Samueli

 

* 顧客プロジェクトの開始に伴い、投資額は段階的に拡大し、総額約50億ドル規模となる見込みです。

EPICセンターについて

EPIC（Equipment and Process Innovation and Commercialization）センターは、シリコンバレーにあるアプライド マテリアルズの旗艦研究開発施設で、初期段階の材料研究から半導体の本格量産までの期間を短縮することを目的として設計されています。半導体メーカー、製造装置パートナー、大学の研究者がアプライド マテリアルズの科学者やエンジニアと同じ建物に集うことで、材料、装置、プロセス技術を逐次的ではなく並行して開発することが可能になり、開発サイクルを短縮して、AI時代を支えるイノベーションの商用化を加速します。詳しくはwww.appliedmaterials.com/jp/ja/epic.html をご覧ください。