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应用材料公司:以材料工程创建美好未来

半导体 来源:中国科技网 2021年03月18日 668次浏览 扫描二维码

2020年不仅是半导体产业风云变幻的一年,也是诸多从业者站在“后摩尔”时代和后疫情时代的十字路口上,对半导体产业发展进行反思和谋划的一年。

疫情对工作和生活方式的改变,让全世界正以前所未有的速度迈向数字化,由此也带来了对半导体和晶圆制造设备的强劲需求。有预测显示,到2030年,半导体行业规模将达到1万亿美元,若设备市场追随其增长,晶圆厂设备的支出将从2020年的近600亿美元增至2030年的逾1000亿美元。

在5G、AI、物联网等技术的进一步驱动下,未来10年将是半导体行业前所未有的扩张时期。然而,芯片技术的传统驱动力“摩尔定律”已经失去动力,无法在功率(Power)、性能(Performance)、降低面积成本(Area-Cost)和上市时间(Time-to-market),即PPACt上同步改进。因此,半导体行业亟须一种“新战略”来继续推动芯片PPACt的改进。作为材料工程解决方案的领导者,应用材料公司致力于加速推进PPACt“新战略”,以释放物联网、大数据和人工智能的潜力。

以新战略驱动半导体产业发展

长期以来,应用材料公司凭借其在制造、成型、改变、分析和连接芯片结构与设备方面所拥有的领先业界的广泛技术,支撑全球半导体工艺的演进发展。

“‘新战略’包括五个关键部分:新的半导体系统架构、3D结构、新型材料、缩小晶体管尺寸等新方法,以及能以新方式连接芯片的先进封装方案。”应用材料公司集团副总裁、应用材料中国公司总裁余定陆表示。

这一预见性的创新发展方式,已经体现在应用材料公司的产品研发上。从2020年应用材料公司推出的两款产品中,可以看出该公司协助客户提升PPACt的两种思维。

一是以应用材料公司最新的Endura Volta Selective Tungsten CVD 系统为代表。它可以让芯片制造商选择性地在晶体管导线通孔进行钨沉积,由此突破晶圆代工-随逻辑节点2D尺寸继续微缩的关键瓶颈。

二是为客户提供全新的材料成型和成像方法,以改善PPCAt。Centris Sym3刻蚀产品系列的新成员Sym3 Y,能让芯片制造商在尖端存储器和逻辑芯片上以更加精细的尺寸成像和成型,是实现新型3D结构并开辟继续进行2D微缩的新途径。

通过科技力量“创建美好未来”

人工智能在加快气候变化、疾病预防、公共卫生等全球性议题的研究进展方面有着巨大潜力,但同时它的技术进步和突破也需要越来越多能源的支撑。因此,人们需要推动每瓦特计算解决方案性能的显著提升,以支撑重要技术进展的可持续增长。

作为行业领导者,应用材料公司不仅致力于通过提供技术创新以加速客户路线图的实现,而且始终强调这个过程中可持续发展的重要性。在2020年,应用材料公司提出一系列10年行动计划,促进企业、产业和世界三个层面的可持续发展。

作为企业,为减少公司运营对环境的影响,应用材料公司致力于实现100%可再生能源采购,并到2030年减碳50%;公司遵循“科学碳目标”倡议以及“气候相关财务信息披露工作组”的建议。

在产业层面,应用材料公司提出制造系统“3个30”目标,即通过研发更高效的产品,到2030年实现每个晶圆的制造等值能耗降低30%,化学品消耗降低30%,吞吐量密度(每平方英尺洁净室空间的晶圆加工量)提升30%。此外,应用材料公司还公布了SuCCESS2030计划,旨在为半导体和显示器制造业构建更具可持续性且更加公正的供应链。

对于世界的可持续发展,应用材料公司则呼吁更广泛的行业协作,让人工智能时代的计算从材料到系统都能实现更高的能源效率。

面向设备行业增长期持续创新

半导体产业正在迎来技术换挡期,拉动设备行业进入新的增长时代。2000年至2013年,随着300毫米晶圆产能提升、Fab自动化和芯片制造商整合,设备销售增长放缓,设备资本密集度下降趋势结束。在此期间,设备资本密集度从17%下降到9%,设备行业的收入在各个高峰时期都被限制在350亿美元左右。如今,设备资本密集度已经回到40年来12%左右的平均水平,设备收入再次与芯片行业同步增长。

“从企业个体到整体经济加速数字化转型,推动半导体产业的长期增长动力从消费电子设备扩展至物联网、人工智能和5G等非全权商业投资,重塑各行各业潜力。应用材料公司围绕这样的未来愿景,对战略和投资方向进行了调整,并不断推出致力于解决行业发展最具价值问题的创新产品,确保我们实现可持续的长远成功。”余定陆表示。

随着深入人工智能时代,世界将会越来越依赖半导体。应用材料公司将持续通过PPACt“新战略”驱动半导体行业的创新,同时携手供应商、客户以及计算和电子产业,共同“创建美好未来”。


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