Lam Research科林研發加速先進製程開發 以數位分身打造全虛擬製造平台

科林研發（Lam Research）領先開發各領域的數位分身技術，加速推動半導體產業創新和永續發展。SEMulator3D可用於蝕刻、沉積與製程整合的預測建模。科林研發

電晶體技術問世至今已超過75年，長期累積的科技演進奠定了今日半導體產業的快速發展。而在智慧製造與人工智慧（AI）推動下，晶片製造的版圖正發生明顯轉變，許多過去難以量產的高速晶片，如今能以更快速度進入製程並推出市場。

然而，即便如此，在高效能運算與高運算密度AI晶片需求的帶動下，先進製程節點的微縮仍面臨前所未有的挑戰。晶圓廠必須在降低成本與技術突破之間取得平衡，因此積極探索新的開發方式，以期找到更有效率、風險更低的最佳解決方案。

建立虛擬化製程模擬環境  激勵半導體製程技術的關鍵突破

為了加速關鍵技術的突破，建立虛擬化的製程模擬環境成為重要的發展方向。隨著先進製程日益複雜，從元件架構到新材料導入的速度不斷加快，使得晶片製造端必須更快完成製程開發，才能確保產品能及時進入量產並取得更好市佔效益。

透過虛擬製造環境，工程師得以利用數位化的機台與材料進行快速、精準的實驗，大幅提升製程開發效率，同時降低材料消耗與研發成本。在資料完整掌握的基礎上，數位分身更能協助提升製程效能，並為企業與學界提供更大的合作空間，讓過去受限於設備或成本的研發與教學得以被突破。

科林研發（Lam Research）領先開發各領域的數位分身（Digital Twin）技術，加速推動半導體產業創新和永續發展，希望未來所有製造系統與製程整合皆能以虛擬化方式呈現。

相較於早期僅能模擬結構或幾何的模式，現代數位分身已結合大量資料，能記錄並追溯整個元件從開發到設計的生命週期，不再只是靜態模型，而是一套能在虛擬環境中模擬、預測與優化實際行為的完整系統。這使工程師能在不建立實體原型的情況下測試想法、快速找出問題並改善設計。

科林研發透過Semiverse解決方案，打造由軟體系統組成、相互連結的虛實整合平台，使工程團隊能在製程早期就掌握可能影響產出的因素，並縮短原本耗時且成本高昂的學習曲線。此平台包含SEMulator3D，可用於蝕刻、沉積與製程整合的預測建模；以及VizGlow，能模擬非平衡電漿放電的高擬真行為。

一個複雜的系統往往會包含多種數位分身，每一種都負責不同的功能或分析目的。例如，在解決良率問題或評估成本時，往往需要整合不同層級的數位分身才能得到完整答案。目前數位分身已廣泛應用於多個半導體核心環節：

一、在元件設計階段，整合式建模能減少矽晶迭代，尤其在3D元件開發中格外重要。工程師能建立接近最終結構的虛擬模型，並模擬不同整合選項或尺寸變化的影響，在真正投片前就掌握製程的容許範圍。

二、在製程設計中，虛擬實驗能有效精簡開發流程，使工程師無需透過大量晶圓投片或化學品消耗來測試配方。搭配AI，能快速評估數千組參數組合，進一步提升效率並降低成本。

三、在反應腔體的表現上，藉由高擬真電漿反應模擬，可以預測蝕刻或沉積反應在整片晶圓上的表現，有助於縮短硬體打樣的時間，並提升最終晶片設計的準確度。

四、在機台運作的表現上，虛擬分身則能結合AI進行故障排除，以減少設備停機時間。藉由完整記錄設備的虛擬結構，工程師能在實體建造前檢查零件干涉、動作流程或維護難點，強化設備的可製造性與可維護性。

五、此外，機群管理結合機器學習與科林研發的Equipment Intelligence解決方案，將跨多座晶圓廠之同型設備內的所有製程腔體，整合為單一的虛擬機隊進行管理。此一機隊匹配能力，可在不同地理區域的晶圓廠之間，實現一致且高度可預測的製造效能。

虛實整合  驅動晶片產業邁向新世代

數位分身已成為協助晶片製造商解決現實世界製造瓶頸的重要工具。虛擬分身不僅能加速創新與協作，也能透過更高效率、更具成本效益的方式實現量產目標。面對AI時代的新挑戰，互聯的虛實整合環境將持續串聯產業生態系統的力量，推動半導體製造邁向全新的進化階段。