一台微波炉成2nm芯片制造关键

 

一个由科学家改装的家用微波炉，正在帮助制造下一代手机、电脑和其他电子产品。这项发明被证明克服了半导体行业面临的一个重大挑战。

相关研究结果以Efficient and stable activation by microwave annealing of nanosheet silicon doped with phosphorus above its solubility limit为题，发表在科学期刊《应用物理学快报》（Applied Physics Letters）上。康奈尔大学材料科学与工程系教授 James Hwang 为改论文的通讯作者之一。

（来源：Applied Physics Letters）

随着芯片尺寸变得越来越小，要想产生所需的电流，硅必须掺杂或混合更高浓度的磷。如今，半导体制造商正面临着一个临界极限，即使用传统方法来加热高掺杂材料已经无法生产出性能稳定的半导体。

半导体制造商台积电（TSMC）认为，微波在理论上可以用来激活过量的掺杂剂。但是，就像家用微波炉有时会不均匀地加热食物一样，之前的微波退火装置往往会产生驻波（standing waves），从而阻止掺杂剂的一致激活。

图｜电子显微镜下的芯片（来源：维基百科）

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为此，台积电与 Hwang 合作，通过一个改进的微波炉选择性地控制驻波发生的位置，从而可以在不过度加热或损坏硅晶体的前提下，恰到好处地激活掺杂剂。

对此，Hwang 表示：这一发现可以用于制造 2025 年前后生产的半导体材料和电子产品。

甚至，Hwang 还说道：目前，只有少数企业在生产 3 纳米的半导体材料。这种新的微波方法有可能使台积电（TSMC）和三星（Samsung）等芯片制造商将尺寸缩小到 2 纳米。

图｜在改装微波炉旁边的 James Hwang（右）。

据介绍，这一突破可能会改变芯片中使用的晶体管的几何形状。

20 多年来，为了保证每个芯片上能装载更多的晶体管，晶体管被制作成像背鳍一样直立。

近年来，芯片制造商开始试验一种新的结构，在这种结构下，晶体管可以呈水平堆叠状。而微波退火使更多掺杂的材料成为可能，这是实现新结构的关键。

当地时间9月9日，Intel CEO基辛格宣布在美国俄亥俄州投资200亿美元新建大型晶圆厂，这是Intel IDM 2.0战略的一部分，整个投资计划高达1000亿美元，新工厂预计2025年量产，届时1.8nm工艺将让Intel重新回到半导体领导者地位。

基辛格去年2月份担任Intel CEO以来，开始大力推动在美国及全球建厂，其中美国本土的投资至少超过400亿美元，去年已经在亚利桑那州投资200亿美元建晶圆厂，这次是在俄亥俄州同样投资200亿美元，还在新墨西哥州建设新的封测工厂。

Intel这座工厂也是美国通过528亿美元的芯片补贴法案之后本土新建的大型半导体芯片厂，为此美国总统也出席了开工仪式，还有俄亥俄州州长等地方部门高官。

Intel的芯片制造基地将有2座晶圆厂组成，最多可容纳8个厂房及配套的生态支持系统，占地面积将近1000英亩，也就是4平方公里之大，将创造3000个高薪工作岗位，7000多个建筑工岗位，以及数万个供应链合作岗位。

这两座晶圆厂预计会在2025年量产，Intel没有具体提到工厂的工艺水平，但是Intel之前表示要在4年内掌握5代CPU工艺，2024年就要量产20A及18A两代工艺，因此这里的工厂届时应该也会量产18A工艺。

20A、18A是全球首个达到埃米级的芯片工艺，相当于友商的2nm、1.8nm工艺，还会首发Intel两大黑科技技术Ribbon FET及PowerVia。

根据Intel所说，RibbonFET是Intel对Gate All Around晶体管的实现，它将成为公司自2011年率先推出FinFET以来的首个全新晶体管架构。该技术加快了晶体管开关速度，同时实现与多鳍结构相同的驱动电流，但占用的空间更小。

PowerVia是Intel独有的、业界首个背面电能传输网络，通过消除晶圆正面供电布线需求来优化信号传输。

近日，国内户外用品行业中的龙头企业探路者发布半年度报告，业绩领跑行业。报告期公司在研发设计、品牌营销、零售管理、运营管理以及芯片业务等方面进行全方位布局。在产品研发方面和国际一线品牌接轨，在全套系、全产品矩阵基础上，进一步体系化提升产品设计和功能。

财报显示，探路者在上半年充满不确定性的大环境下实现营收、利润均录得双位数增长。公司实现营收4.65亿元，较上年同期增长13.56%；实现归母净利润2100万元，同比增长47.24%。

图片来源：探路者财报截图

户外业务加大研发创新力度、深化品牌营销布局，有效触达消费者

据中国纺织品商业协会户外用品分会(COCA)发布的《中国户外用品市场调研报告》，探路者所处的户外用品行业自20世纪末兴起，在经历过10余年的井喷式成长后，2013年开始行业增速逐渐放缓，2015年后增速显著减缓进入夯实调整期，2020年至今，在疫情催化下露营、滑雪、飞盘等户外运动成为运动新趋势，小众运动逐渐进入大众视野，成为社交新方式，户外行业出现新增长点。虽然产业规模不断增长，但与欧美相比仍有较大差距。随着近几年中国户外品牌优化、市场格局进一步调整，技术实力雄厚、底蕴悠久的品牌持续夯实其内在竞争力，赢得消费者的信赖。另一方面，一部分体育品牌、时尚潮牌也加强了对户外类产品的跨界营销，使得市场认同度低的低端户外品牌数量再一次被压缩，市场竞争和行业内的洗牌进一步加剧，市场份额将向具有强新材料研发、自动化制造和渠道能力的头部企业集中。

户外用品行业品牌之间的竞争目前不仅是依赖某一方面的优势，而是全产业链效率的综合比拼，探路者作为国内户外用品行业中的领军企业，已在品牌建设、营销管理、产品研发、供应链管理、职业团队建设等方面建立了领先的综合核心竞争力，作为上市公司拥有良好的资本运营平台。报告期内公司积极进取，开拓创新，进一步强化竞争优势，巩固核心竞争力。

探路者紧抓市场机遇，将销售终端需求与研发、供应资源有效衔接，实施数字化2.0进一步提升了业务运营效率，加大品牌宣传力度，通过提升品牌力、产品力、渠道力，扩大了销售额。上半年，公司户外用品业务实现营业收入4.58亿元，较去年同期增长12.08%。其中，探路者(TOREAD)品牌实现营业务收入3.75亿元，较去年同期增加18.55%；Discovery Expedition品牌实现主营业务收入4334.74万元；TOREADKIDS品牌实现主营业务收入2210.68万元；TOREAD.X 品牌实现主营业务收入632.83万元，较去年同期增加25.42%。

据财经网获悉，探路者户外业务在产品设计方面，坚持以专业、科技、时尚为产品牵引，加大研发创新力度；聚焦供应链管理，提升产品准交率和供应链议价管理能力；结合内外部资源优化设计能力、产品结构、产品终端呈现，提升产品竞争力；在渠道建设方面，加大渠道建设的投入力度，升级新开门店标准和模式，加速开发新的优质客户，强化门店精细化管理，提升新开门店成功率，同时有序收缩授权品牌门店，关闭低效店铺。在品牌建设方面，根据旗下品牌的不同定位特点，综合运用多种营销方式促进品牌文化和户外精神的传播及销售转化，持续发力品牌形象建设，深化品牌营销布局，有效触达消费者。

户外龙头布局芯片赛道 开启户外业务+芯片业务双主业发展战略

与此同时，探路者在2022年确立了户外业务+芯片业务双主业发展战略，围绕户外用品业务和芯片业务稳步扩大经营规模。公司于2021年收购了北京芯能电子科技有限公司(简称北京芯能)，通过并购方式切入芯片领域，抢占下一代显示驱动芯片技术高地。

据了解，北京芯能为专注显示领域的芯片设计公司，以Mini/Micro LED显示驱动为核心的IC及模组供应商，将拓展多种模拟芯片及相关模组产品。公司紧密结合国内外市场发展的需求开展产品和技术的研发，不断进行新产品研发和对现有产品进行升级，来满足下游市场多样化的细分需求，并且集中研发力量做好细分行业的典型应用，明确公司未来的产品研发规划及战略布局，同时公司对现有产品线进行细分为 Mini LED背光驱动类、Mini LED直显驱动类、Micro LED背板芯片及压力触控芯片等。

2022年上半年，探路者芯片业务在产品研发方面，紧密结合国内外市场发展需求，不断细化扩充产品线，完成了部分直显及背光驱动芯片新产品的研发及流片工作，形成产品矩阵；在供应链方面，与以色列晶圆供应商TowerJazz达成合作，已完成流片及产品供货；自有封装工厂方面，已完成厂房建设及相关设备安装工作；在市场销售方面，Mini LED驱动芯片产品新拓展包括国内外十余家客户，业务涵盖透明显示屏幕、笔记本电脑屏幕、电脑显示器屏幕等多个领域。

北京芯能的加入为探路者户外业务的科技创新提供了更多可能性。如2021年12月，探路者推出了北斗版防寒服，增加了北斗卫星导航定位模块，不仅实现了中国北斗卫星导航系统在户外服装领域的实际应用，还为中国户外服装实现智能化提供了有益的探索；2022年8月，探路者与中国电信集团股份有限公司卫星通信分公司联合发布了两款卫星通信产品，两款产品均具备天通语音、短信能力，可应用于户外探险、越野自驾等多种场景，为用户提供全时空、全天候、安全可靠的通信服务。

实力演员x中国第一户外品牌

值得一提的是，探路者于9月1日官宣刘昊然成为其品牌的全球代言人。中国第一户外品牌与实力演员强强联合，共同诠释探路者勇敢去探索的品牌精神。

图片来源：探路者官方

探路者表示，代言人代表着品牌在行业内的地位，探路者作为中国户外行业中的领军品牌，选择实力派演员刘昊然作为代言人，除了彰显出企业硬实力，也表达了探路者开启品牌新篇章、塑造品牌新形象的决心。在刘昊然超强时尚表现力支撑之下，探路者注定成为2022秋冬户外穿搭指向标。

目前，探路者刘昊然同款极光系列产品现已登陆全国门店及天猫、京东等线上平台，刘昊然倾情演绎的探路者2022秋冬系列广告片也于9月1日上线播出。

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