让材料赋能半导体 创新如何改变世界？

电子发烧友网报道（文/黄山明）当人类社会从原子时代进入到信息时代后，数据迎来了爆发式增长，5G、人工智能、物联网等新兴技术的到来，极大提升了人们的生活品质。与此同时，新技术也需要体积更小、功效更高的产品，这对技术提出了更高的要求，也推动了半导体产业的发展。

从材料开始赋能半导体

半导体作为人类科技制造的结晶，也是当前人类文明的基础。而半导体原材料是一切半导体制造的基础，并且随着摩尔定律逐渐走向物理极限，材料层面的创新与技术迭代，成为半导体发展的关键。

默克是一家全球领先的科技公司,专注于医药健康、生命科学和电子科技三大领域。其中在电子科技业务领域，默克作为全球半导体制造行业的综合材料解决方案提供商，其广泛的产品组合覆盖了晶圆加工工艺的所有关键环节，是当前全球半导体制造行业中拥有最全产品线之一的电子材料供应商。

从计算机到汽车，特殊气体对芯片制造至关重要，而默克为晶圆厂定制特殊化学品和气体的供应系统，并且还提供现场服务和设备管理。

同时，半导体芯片的制作也是一个相当漫长的生产过程，其流程便包括设计、制作、封装、测试等。而在制造环节，需要从原材料晶圆慢慢切割、蚀刻、掺杂、光刻、测试、封装等等过程，这些过程常常会遇到各种问题。

为此，默克广泛投入材料创新和研发，为集成电路生产过程提供各种相应解决方案。比如默克全球范围内最新的综合性电子科技中国中心于日前宣布正式开业，将主要用于进行各类电子材料的分析、制样、应用测试及研发，并重点关注半导体和显示领域的材料创新和技术演进。

并且，芯片作为量产产品，稳定性是一项基本要求。尤其在车规级芯片中，PPM通常要求小于1，这对于生产而言是个巨大挑战。默克公司对质量的要求体现在一切产品与工序中，力求提供稳定的质量，追求零瑕疵产品。

比如通过建立预测模型来提高材料质量，再将数据驱动的学习从大批量制造转移到研发，从而实现加速新材料开发和新技术节点的升级，实现长期效益。在生产中建立长期控制策略，以最大限度减少原材料批次差异和工艺差异的影响，同时默克采用混合建模来开发有预测性的质量控制系统。将混合模型部署为合成和纯化单元中的数字孪生模型，实现实时的过程监控和控制，从而保证稳定的质量。

创新是一种文化

芯片作为人类智慧的结晶，源自于一次次伟大的创新。超过350年的历史，让默克公司认识到创意在改善人类生活方面取得了巨大的成就。对于默克而言，科研便是公司的核心。

以材料技术为例，该技术的创新可以实现设备的高性能。40年来，默克已经成为已成为业内闻名且值得信赖的半导体材料供应商，并且持续不断对自己生产基地的工艺技术进行投资，提高生产良率，帮助客户降低成本。

创新并非胡思乱想，而是需要有一个既定的方向，专注在某些领域，让创新变得有价值。默克公司目前专注于医药健康、生命科学和电子科技三大领域，并且在这些领域中投入了大量成本，数据显示，默克在2017年的研发支出达到21亿欧元（约146亿人民币），全球研发人员超过6200人。

巨量的创新研发投入，也带来了丰硕的回报。比如默克携手打印和显示技术公司，共同开发由OLED构成的尖端打印显示屏，相比同类产品，这些超薄节能大屏显示器色彩绚丽、对比鲜明。除了屏幕显示以外，默克还在研发可以调节进入到建筑内光线亮度的液晶窗户，此类窗户既可以保持宜人的室内环境，又能保护隐私。

创新不仅仅能够帮助企业茁壮成长，人类的前进也离不开一次次的创新。当然创新并非孤独的，对默克公司而言，创新是一种敞开怀抱、欢迎新创意和新朋友的理念。为此默克公司创立了上海创新基地、默克粤港澳大湾区创新训练营等项目，邀请公司员工与外部合作伙伴在最优的环境下扩展创意，促进创新。

值得一提的是，默克不仅将创新作为了一种文化，同时也在积极采用新技术来推动技术创新。比如拥抱数字化技术，将其作为创新的重要驱动力量。通过数据分析技术来促进产品创新，改善新旧产品、服务和商业模型，用数字化平台提升用户体验，借助丰富的物流信息，实现实时优化供应链管理。创新，已成为默克公司不可或缺的重要一环。

默克持续加大在华投资

默克是中国长期的合作伙伴，在中国已经有89年发展历史。第一个分公司最早于1933年在上海成立；中国是默克所有业务领域（包括电子科技、生命科学和医药健康）的重要战略市场；默克在中国有超过4500名员工；在北京、上海、香港、无锡、苏州和南通有21个公司实体。

2021年数据显示，中国市场半导体销售额为1925亿美元，增长27.1%，占全球市场的34.6%，继续稳居全球最大半导体市场。2021年全年进口芯片规模6354.8亿片，是中国当前第一大进口商品，进口集成电路的金额占中国所有进口金额的16%。对于全球各大半导体相关企业而言，中国市场不容忽视。

中国半导体行业发展迅速，近年来更是突飞猛进。许多国际半导体大厂加大对中国市场的投入，如默克公司、三星电子、SK海力士等，持续看好中国市场发展。

9月，默克宣布在华首个OLED材料生产基地正式投入运营，该基地同样坐落于默克上海浦东金桥厂区，占地约900平方米，前期投资金额共计980万欧元（约7700万人民币），基地引进默克德国生产工厂统一标准的生产设备、工艺流程、数字工厂运作模式、质量管控体系以及废热回收等节能减排技术，将覆盖从OLED材料提纯及核心升华工艺直至成品品质检测、包装的完整工艺流程，基地二期扩容后能实现最大年产能6吨，该基地也成为默克在继德国、韩国之后投建的第三个OLED材料生产工厂。

同样在9月份，默克宣布张家港半导体一体化基地正式开工奠基，这座基地占地面积约 69亩，将再次新建半导体薄膜材料和电子特种气体的量产工厂，以及相关半导体制程关键材料的一体化仓储和物流分销中心。项目一期固定资产投入约为5.5亿元人民币，其物流分销中心与生产工厂将分别于2023年第一季度和第四季度建成并投入运营。

2022年初默克公布了“向上进击”中国投资倍增计划，计划于2025年前向其电子科技业务新增在华投资至少10亿元人民币，新增投资将聚焦半导体领域。默克致力于成为客户合作的理想之选和中国壮观的数字革新增长中所不可或缺的一部分。

总结

芯片是如今现在社会的重要基石，而原材料则是芯片生产的关键，默克作为集成电路制造业的综合材料解决方案提供商，通过综合的材料解决方案、专业知识和数据驱动洞察，帮助客户释放创造新型微芯片架构和下一代电子产品的潜力。用持续创新，赋能半导体制造降本增效。同时加大对中国市场投入，依靠中国区域优势，为提升产业链、供应链的可靠性和全面助力国内外半导体产业协同发展发挥重要作用。

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