美欧计划联手利用AI加速发现芯片制造的替代化学品，以增强半导体供应链稳定性- 大数跨境

问芯

2024-04-07

导读：随着机器学习和深度学习算法取得巨大进步，AI在科学研究和发现等方面的作用日益显著。与传统的研究方法相比，AI能够在几小时或几天内完成人类研究者可能需要数月甚至数年才能完成的数据分析任务，极大提高研发速

据报道，美国和欧盟将采用人工智能（AI）来探索用于芯片生产的替代性化学材料，主要是替代当前的 PFAS（全氟烷基和多氟烷基物质，Per-and polyfluoroalkyl substances）。

这一计划是近日在比利时举行的美国-欧盟贸易和技术委员会（U.S.-EU Trade and Technology Council）会议成果的一部分。美国与欧盟强调了它们正致力于通过研究合作，包括利用 AI 和数字孪生技术，来加速发现能取代半导体制造中 PFAS 的化学品。

PFAS 是一组合成的有机氟化合物，被用于各种消费品和工业产品中。由于其独特的物化性质，在半导体制造过程中，PFAS 常被用作光刻液中的溶剂，帮助形成精确的电路图案，以及用于半导体的清洁和刻蚀过程，以去除生产过程中产生的多余材料。目前，如果没有 PFAS，就无法生产半导体芯片和相关器件。

随着机器学习和深度学习算法取得巨大进步，AI 在科学研究和发现等方面的作用日益显著。比如在寻找 PFAS 替代材料方面，AI 可以大大加速这一过程。

与传统的研究方法相比，AI 能够在几小时或几天内完成人类研究者可能需要数月甚至数年才能完成的数据分析任务，显著提高研发速度。总体上，通过自动化筛选和预测，AI 减少了人工参与的需求，研究人员可以将精力集中在更需要专业知识和创造力的任务上。

为实现用 AI 发现新材料这一目标，简单来说，可能需要建立一个广泛的数据库，包括现有化学品数据、化学品在环境和健康方面影响的数据、芯片制造过程需求等。然后，使用收集到的数据训练 AI 模型，使其学会识别化学品的特性和它们在芯片制造过程中的潜在用途。再利用训练好的 AI 模型，对数据库中的化学品进行分析，预测它们是否可以作为芯片制造中现有化学品的替代品。

对 AI 推荐的替代化学品，还需要进行实验室级别的测试，验证它们的实际效果和安全性。并在芯片生产过程中尝试使用这些化学品，观察其对生产流程、产品质量的影响。最后再从实验验证和生产试验中收集数据，反馈给 AI 模型，不断优化，提高化学品发现的准确率和效率。

（来源：Pixabay）

此次欧美的倡议，也反映了对 AI 等技术在解决复杂问题上的认可，体现出 AI 在加速科技发展和促进实际生产方面的巨大潜力。借助 AI，或可以更快地实现更安全、更环保的芯片制造过程，推动整个半导体行业向可持续发展迈进。

值得一提的是，由于 PFAS 的高稳定性，它们在自然环境中极难分解，被称为“永久化学品”，可能引发环境和健康风险。因此，业界和研究机构正积极寻找替代品，包括开发新的材料和技术，同时改进生产工艺以减少 PFAS 的使用和排放。

另外，由于半导体在全球各个行业中发挥着至关重要的作用，外媒报道中还提到，美国和欧盟此次合作的背后原因，部分还在于对全球供应链稳定性的普遍关注。除了使用 AI 等技术加速新材料的发现过程，欧美还计划通过共享非机密信息和市场情报来增强半导体供应链的韧性。

据了解，在美国-欧盟贸易和技术委员会的领导下，双方的目标是将它们在识别供应链中断的早期预警机制方面的合作再延长三年。该贸易和技术委员会是一个跨大西洋政治机构，充当协调美国和欧盟之间技术和贸易政策的外交论坛，成立于 2021 年 6 月。

通过加强合作和信息共享，欧盟和美国希望能够更有效地支持各自以及共同的半导体产业，从而增强其全球竞争力和供应链的韧性，并有助于两者在全球经济中面对来自其他地区的竞争压力时，能够更好地制定和调整策略，避免不必要的竞争。

凭借这种机制，两个经济体可能互相透露自己如何支持本国的半导体产业，包括各种政府提供的激励措施，比如资金援助、科研项目的资助、税务减免等，并共享有关供应链状况、市场需求变化、物流信息等数据。通过早期识别潜在的供应链风险，相关方可以采取预防措施，避免或减轻供应链中断的影响。

随着 AI 技术的不断进步和应用领域的拓展，预计未来在科学研发、工业生产等众多方面的作用将会更加显著。

参考：

https://www.techtimes.com/articles/302262/20240304/japans-food-safety-watchdog-sets-forever-chemicals-daily-limit.htm

https://commission.europa.eu/strategy-and-policy/priorities-2019-2024/stronger-europe-world/eu-us-trade-and-technology-council_en#ways-of-working

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