Applied Materials introduce tre nuovi sistemi — Kinex, Centura Xtera e PROVision 10 — progettati per l’era angstrom del chipmaking, in cui le dimensioni dei transistor scendono sotto i 2 nanometri. Queste tecnologie, presentate a SEMICON West 2025, segnano una svolta nella fabbricazione di chip per intelligenza artificiale, memoria HBM e architetture 3D. La compagnia statunitense estende la sua leadership nell’ingegneria dei materiali, puntando su integrazione atomica, uniformità estrema e controllo eBeam sub-nanometrico. I nuovi tool — Kinex per il bonding ibrido die-to-wafer, Centura Xtera per la deposizione epitassiale continua e PROVision 10 per la metrologia elettronica avanzata — affrontano le sfide dell’era post-2nm, dove performance e resa dipendono dalla capacità di gestire strutture gate-all-around, stacking multi-die e interconnect Cu-to-Cu con precisione atomica.
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Sistema Kinex per bonding ibrido die-to-wafer
Il sistema Kinex rappresenta il primo tool industriale integrato per il bonding ibrido die-to-wafer, sviluppato in collaborazione con BE Semiconductor Industries (Besi). Questo approccio unisce in un’unica piattaforma il piazzamento del die, la formazione dell’interconnect e il processo di bonding, eliminando i ritardi di linea e riducendo drasticamente la contaminazione tra passaggi.
Kinex permette interconnessioni dirette rame-su-rame (Cu-to-Cu) tra chiplet, riducendo la resistenza elettrica e il consumo energetico dei pacchetti avanzati. La metrologia in-line integrata consente di monitorare l’overlay reale e correggere automaticamente drift e deviazioni nanometriche, garantendo precisione die-level e pitch inferiori ai 10 µm. Il sistema è ottimizzato per architetture multi-die come memorie HBM4 e sistemi-in-package AI-driven, assicurando uniformità di bonding e tracciabilità a livello di singolo die. Kinex riduce i tempi di coda produttiva e migliora la resa complessiva, posizionandosi come strumento chiave per tecnologie a 3 e 2 nm. Integrando le competenze front-end di Applied Materials con la precisione meccanica di Besi, il sistema risolve le criticità tipiche dei flussi non integrati, accelerando la scalabilità verticale dei chip AI e la miniaturizzazione dell’interconnect.
Sistema Centura Xtera per deposizione epitassiale avanzata
Centura Xtera è la nuova piattaforma epitassiale di Applied Materials, sviluppata per risolvere le complessità della crescita dei materiali source-drain nei transistor Gate-All-Around (GAA). Il sistema combina moduli pre-clean e processi di etching adattivo, regolando in tempo reale la geometria del trench durante la crescita del materiale, evitando vuoti e imperfezioni. La tecnologia deposizione-etch sincronizzata adatta il profilo tridimensionale e produce strati epitassiali uniformi, con un miglioramento dell’uniformità cell-to-cell del 40% rispetto ai metodi convenzionali. Inoltre, dimezza il consumo di gas grazie a un’architettura di camera a basso volume, riducendo costi operativi e impatto ambientale.
Xtera è essenziale per nodi logici a 2 nm e inferiori, dove la precisione atomica nei canali GAA determina la velocità di commutazione e l’efficienza energetica dei transistor. Applied Materials fornisce dati sperimentali che mostrano un aumento delle prestazioni fino al 25% nei dispositivi testati. L’integrazione del processo epitassiale continuo con fasi di etch controllato consente una piena compatibilità con le architetture 3D e con le linee di produzione HBM. Il risultato è una deposizione coerente su miliardi di transistor, chiave per mantenere l’affidabilità nel calcolo AI su larga scala.
Sistema PROVision 10 per metrologia eBeam sub-nanometrica
Il terzo pilastro dell’offerta è PROVision 10, una piattaforma di metrologia eBeam basata su emissione di campo a freddo (cold field emission). Il sistema aumenta la risoluzione d’immagine del 50% e accelera la velocità di scansione fino a 10 volte rispetto ai sistemi termici tradizionali, permettendo analisi tridimensionali di strati sepolti con risoluzione sub-nanometrica. PROVision 10 consente di misurare con precisione spessori di nanosheet, overlay di dispositivi e vuoti epitassiali nei transistor GAA. La capacità di “vedere attraverso strati multipli” garantisce un controllo metrologico integrale nei processi logici e di memoria, inaccessibile alla metrologia ottica convenzionale.
Secondo Keith Wells, vicepresidente della divisione Process Diagnostics & Control, la piattaforma “supera i limiti ottici e inaugura una nuova era di imaging elettronico integrativo”. PROVision 10 è già utilizzato per architetture backside power, DRAM di nuova generazione e 3D NAND, oltre che per linee di assemblaggio HBM ad alte prestazioni. Il sistema offre throughput elevato, mantenendo una risoluzione costante anche su wafer complessi e aumentando la resa dei design AI di prossima generazione.
Implicazioni per l’industria dei semiconduttori
Con Kinex, Xtera e PROVision 10, Applied Materials consolida il proprio ruolo di leader tecnologico nell’era angstrom, dove ogni innovazione dipende dalla precisione atomica nella fabbricazione dei chip. L’integrazione di bonding, deposizione e metrologia avanzata riduce consumi energetici, aumenta la produttività e abilita la scalata oltre i limiti litografici convenzionali. La compagnia prevede tuttavia un impatto negativo sui ricavi fiscali 2026 di circa 550 milioni di euro, dovuto alle restrizioni USA sull’export verso la Cina per tecnologie a 14 nm e più avanzate. Applied Materials concentra quindi le sue risorse su mercati chiave negli Stati Uniti, Europa, Corea e Taiwan, dove la domanda di chip per intelligenza artificiale e HPC continua a crescere.
L’introduzione dei tre sistemi segna una inflection point per l’intero ecosistema semiconduttori:
Kinex accelera l’integrazione 3D;
Xtera ottimizza la deposizione epitassiale atomica;
PROVision 10 ridefinisce la metrologia elettronica di precisione.
Insieme, queste tecnologie forniscono ai chipmaker gli strumenti per spingere oltre i limiti della miniaturizzazione e realizzare dispositivi più veloci, densi ed efficienti, fondamentali per la prossima ondata di chip AI e quantistici. Applied Materials conferma così la propria missione di portare la scienza dei materiali nell’era sub-angstrom, dove fisica, chimica e ingegneria dei processi si fondono per generare la nuova generazione di intelligenza artificiale su silicio.
