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英特尔( INTC-US ) 晶圆代工事业(Intel Foundry)近期撰文指出,随着芯片制造与先进封装日益复杂,公司正结合AI、精密计量、测试与自动化技术,推动传统自动化生产迈向具备感知、分析与自主决策能力的工厂。
在SEMICON West 2026展会上,英特尔Foundry展示14项研究成果与技术方案,涵盖先进计量、缺陷检测、AI分析、先进封装、芯片测试及工厂自动化。
从单点优化走向系统集成
英特尔认为,单靠个别制程或设备的优化,已难以满足未来需求,必须让制造系统各环节相互链接。
英特尔Foundry半导体研发、先进封装技术与制造副总裁Lalitha Immaneni表示,半导体制造正从各自独立的优化,转向互联的智能系统。
不过,真正的工厂自主化不能只依赖AI,还须以可信赖的量测、可互通的平台及先进测试基础设施为基础。
计量从事后检查转向即时控制
计量过去主要用于制造过程中的品质检查,如今英特尔希望通过持续量测与监控,将数据直接用于预测性制程控制,更早掌握潜在缺陷与良率问题。
随着制程复杂度提高,材料、设备、化学品、封装材料与生产环境之间的交互影响愈加明显。部分问题直到制造后期才浮现,最终造成良率下滑、成本增加。更连续的量测与数据分析,正是为了提前辨识这些风险。
这套思维也延伸至先进封装。随着小芯片(Chiplet)、混合键合、高带宽内存(HBM)及2.5D/3D封装快速发展,晶圆制造与后端封装的界线逐渐模糊。
英特尔认为,先进封装同样需要纳米级精度、严格的制程控制与品质管理。
在测试方面,英特尔正推进Advanced Chiplet Test服务,通过涵盖晶圆至系统层级的测试,及早发现问题并筛选出已知良好芯片,尽可能在进入昂贵的封装流程前排除缺陷,提高整体良率。
AI介入缺陷分析与工程决策
自动缺陷分类(ADC)是英特尔此次展示的重点之一。不同制程节点与工厂须管理大量缺陷分类规则及配方,工程师也得耗费时间分析日志、搜索历史信息、调查根本原因与检查配方。
英特尔正导入以AI代理为基础的工作流程,协助工程师完成上述任务,并通过人工审核把关最终决策。AI因此逐步从单纯的数据分析工具,转为协助处理制造问题、支持工程决策的智能助理。
此外,英特尔也探索结合AI与热传物理模型,利用物理信息神经网络预测芯片内部的热传递。这项方法运用物理定律提升预测能力,减少对大量训练数据的依赖。
随着AI芯片功耗攀升,热管理与可靠性已成为制造及测试的重要课题。
打通设备与数据是关键
要实现自主晶圆厂,软件定义自动化也是重要基础。英特尔指出,传统制造系统常面临供应商绑定与数据孤岛问题,设备数据难以互通,限制工厂掌握整体信息,也拖慢工程决策。
为此,英特尔正推动不受特定硬件限制的自动化架构、互联数据系统与AI驱动的边缘运算,让设备、生产数据、AI分析及自动化系统相互连接,支持预测性维护、自动品质检测,并缩短工程回应时间。
产业标准同样不可或缺。英特尔参与的SATAS产业联盟,由日本新能源暨产业技术综合开发机构(NEDO)及经济产业省支持,目前已有逾40家机构参与,致力推动半导体组装与测试的开放标准、互通架构及自动化框架。
英特尔认为,若不同厂商的设备与软件无法互通,即使工厂拥有先进AI技术,也难以实现大规模自主制造。未来的自主晶圆厂,将是计量、数据、AI、自动化、封装、测试与产业标准共同构成的制造体系。