2020年不僅是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)風(fēng)云變幻的一年,也是諸多從業(yè)者站在“后摩爾”時(shí)代和后疫情時(shí)代的十字路口上,對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)行反思和謀劃的一年。
疫情對(duì)工作和生活方式的改變,讓全世界正以前所未有的速度邁向數(shù)字化,由此也帶來(lái)了對(duì)半導(dǎo)體和晶圓制造設(shè)備的強(qiáng)勁需求。有預(yù)測(cè)顯示,到2030年,半導(dǎo)體行業(yè)規(guī)模將達(dá)到1萬(wàn)億美元,若設(shè)備市場(chǎng)追隨其增長(zhǎng),晶圓廠設(shè)備的支出將從2020年的近600億美元增至2030年的逾1000億美元。
在5G、AI、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)下,未來(lái)10年將是半導(dǎo)體行業(yè)前所未有的擴(kuò)張時(shí)期。然而,芯片技術(shù)的傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)力“摩爾定律”已經(jīng)失去動(dòng)力,無(wú)法在功率(Power)、性能(Performance)、降低面積成本(Area-Cost)和上市時(shí)間(Time-to-market),即PPACt上同步改進(jìn)。因此,半導(dǎo)體行業(yè)亟須一種“新戰(zhàn)略”來(lái)繼續(xù)推動(dòng)芯片PPACt的改進(jìn)。作為材料工程解決方案的領(lǐng)導(dǎo)者,應(yīng)用材料公司致力于加速推進(jìn)PPACt“新戰(zhàn)略”,以釋放物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能的潛力。
以新戰(zhàn)略驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展
長(zhǎng)期以來(lái),應(yīng)用材料公司憑借其在制造、成型、改變、分析和連接芯片結(jié)構(gòu)與設(shè)備方面所擁有的領(lǐng)先業(yè)界的廣泛技術(shù),支撐全球半導(dǎo)體工藝的演進(jìn)發(fā)展。
“‘新戰(zhàn)略’包括五個(gè)關(guān)鍵部分:新的半導(dǎo)體系統(tǒng)架構(gòu)、3D結(jié)構(gòu)、新型材料、縮小晶體管尺寸等新方法,以及能以新方式連接芯片的先進(jìn)封裝方案。”應(yīng)用材料公司集團(tuán)副總裁、應(yīng)用材料中國(guó)公司總裁余定陸表示。
這一預(yù)見(jiàn)性的創(chuàng)新發(fā)展方式,已經(jīng)體現(xiàn)在應(yīng)用材料公司的產(chǎn)品研發(fā)上。從2020年應(yīng)用材料公司推出的兩款產(chǎn)品中,可以看出該公司協(xié)助客戶(hù)提升PPACt的兩種思維。
一是以應(yīng)用材料公司最新的Endura Volta Selective Tungsten CVD 系統(tǒng)為代表。它可以讓芯片制造商選擇性地在晶體管導(dǎo)線(xiàn)通孔進(jìn)行鎢沉積,由此突破晶圓代工-隨邏輯節(jié)點(diǎn)2D尺寸繼續(xù)微縮的關(guān)鍵瓶頸。
二是為客戶(hù)提供全新的材料成型和成像方法,以改善PPCAt。Centris Sym3刻蝕產(chǎn)品系列的新成員Sym3 Y,能讓芯片制造商在尖端存儲(chǔ)器和邏輯芯片上以更加精細(xì)的尺寸成像和成型,是實(shí)現(xiàn)新型3D結(jié)構(gòu)并開(kāi)辟繼續(xù)進(jìn)行2D微縮的新途徑。
通過(guò)科技力量“創(chuàng)建美好未來(lái)”
人工智能在加快氣候變化、疾病預(yù)防、公共衛(wèi)生等全球性議題的研究進(jìn)展方面有著巨大潛力,但同時(shí)它的技術(shù)進(jìn)步和突破也需要越來(lái)越多能源的支撐。因此,人們需要推動(dòng)每瓦特計(jì)算解決方案性能的顯著提升,以支撐重要技術(shù)進(jìn)展的可持續(xù)增長(zhǎng)。
作為行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者,應(yīng)用材料公司不僅致力于通過(guò)提供技術(shù)創(chuàng)新以加速客戶(hù)路線(xiàn)圖的實(shí)現(xiàn),而且始終強(qiáng)調(diào)這個(gè)過(guò)程中可持續(xù)發(fā)展的重要性。在2020年,應(yīng)用材料公司提出一系列10年行動(dòng)計(jì)劃,促進(jìn)企業(yè)、產(chǎn)業(yè)和世界三個(gè)層面的可持續(xù)發(fā)展。
作為企業(yè),為減少公司運(yùn)營(yíng)對(duì)環(huán)境的影響,應(yīng)用材料公司致力于實(shí)現(xiàn)100%可再生能源采購(gòu),并到2030年減碳50%;公司遵循“科學(xué)碳目標(biāo)”倡議以及“氣候相關(guān)財(cái)務(wù)信息披露工作組”的建議。
在產(chǎn)業(yè)層面,應(yīng)用材料公司提出制造系統(tǒng)“3個(gè)30”目標(biāo),即通過(guò)研發(fā)更高效的產(chǎn)品,到2030年實(shí)現(xiàn)每個(gè)晶圓的制造等值能耗降低30%,化學(xué)品消耗降低30%,吞吐量密度(每平方英尺潔凈室空間的晶圓加工量)提升30%。此外,應(yīng)用材料公司還公布了SuCCESS2030計(jì)劃,旨在為半導(dǎo)體和顯示器制造業(yè)構(gòu)建更具可持續(xù)性且更加公正的供應(yīng)鏈。
對(duì)于世界的可持續(xù)發(fā)展,應(yīng)用材料公司則呼吁更廣泛的行業(yè)協(xié)作,讓人工智能時(shí)代的計(jì)算從材料到系統(tǒng)都能實(shí)現(xiàn)更高的能源效率。
面向設(shè)備行業(yè)增長(zhǎng)期持續(xù)創(chuàng)新
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)正在迎來(lái)技術(shù)換擋期,拉動(dòng)設(shè)備行業(yè)進(jìn)入新的增長(zhǎng)時(shí)代。2000年至2013年,隨著300毫米晶圓產(chǎn)能提升、Fab自動(dòng)化和芯片制造商整合,設(shè)備銷(xiāo)售增長(zhǎng)放緩,設(shè)備資本密集度下降趨勢(shì)結(jié)束。在此期間,設(shè)備資本密集度從17%下降到9%,設(shè)備行業(yè)的收入在各個(gè)高峰時(shí)期都被限制在350億美元左右。如今,設(shè)備資本密集度已經(jīng)回到40年來(lái)12%左右的平均水平,設(shè)備收入再次與芯片行業(yè)同步增長(zhǎng)。
“從企業(yè)個(gè)體到整體經(jīng)濟(jì)加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型,推動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)期增長(zhǎng)動(dòng)力從消費(fèi)電子設(shè)備擴(kuò)展至物聯(lián)網(wǎng)、人工智能和5G等非全權(quán)商業(yè)投資,重塑各行各業(yè)潛力。應(yīng)用材料公司圍繞這樣的未來(lái)愿景,對(duì)戰(zhàn)略和投資方向進(jìn)行了調(diào)整,并不斷推出致力于解決行業(yè)發(fā)展最具價(jià)值問(wèn)題的創(chuàng)新產(chǎn)品,確保我們實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的長(zhǎng)遠(yuǎn)成功?!庇喽懕硎尽?/p>
隨著深入人工智能時(shí)代,世界將會(huì)越來(lái)越依賴(lài)半導(dǎo)體。應(yīng)用材料公司將持續(xù)通過(guò)PPACt“新戰(zhàn)略”驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體行業(yè)的創(chuàng)新,同時(shí)攜手供應(yīng)商、客戶(hù)以及計(jì)算和電子產(chǎn)業(yè),共同“創(chuàng)建美好未來(lái)”。
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