隨著物聯網(IoT)與工業4.0等概念的興起，應用端對於人工智慧(AI)運算需求也不斷加重，硬體處理效能的提升迫在眉睫。然而，晶片效能的推進受阻，也促使半導體產業跳脫摩爾定律開創全新發展策略，透過封裝技術以及MRAM、ReRAM和PCRAM等新興記憶體技術，推升整體運算效能。因應此市場需求，應用材料(Applied Materials)推出新的物理氣相沉積(PVD)系統，加速新型記憶體量產的時程。
應用材料半導體事業群金屬沉積產品處全球產品經理周春明表示，因應半導體產業進入後摩爾時代所面臨的挑戰，該公司在材料工程的基礎上提出一個全新的劇本，從新的晶片架構(如Google所推出的TPU)、新的3D記憶體結構、高階邏輯晶片中的鈷等新的材料、新的微縮方法以及先進封裝五大面向著手，優化整體運算效能，以滿足不斷成長的運算需求。
人工智慧和大數據帶來龐大運算需求，加上摩爾定律擴展的趨緩，驅使硬體開發和投資的復興，各種規模的企業正競相開發新的硬體平台、架構與設計，以提升運算效率。周春明指出，新型記憶體技術被認為是實現提高運算效率的新架構關鍵所在，如MRAM、ReRAM和PCRAM等新的記憶體技術興起，便是晶片與系統設計人員都致力研究的關鍵領域。這些新型記憶體提供更多工具來增強近記憶體運算(Near Memory Compute)，同時也將作為下一階段記憶體內運算(In-Memory Compute)的建構模組。
然而，MRAM結構非常複雜，由10多種不同材料和超過30層以上的薄膜與堆疊組成。部分薄膜層的厚度僅達數埃，相近於一顆原子的大小。而控制這些薄膜層的厚度、沉積均勻性、介面品質等參數正是維持效能與品質的關鍵，因為在原子層任何極小的缺陷都有莫大影響。這些新型記憶體裝置的效能和可靠性，取決於矽上沉積和整合新興材料的能力。因應此趨勢，應用材料也推出全新整合式材料解決方案Endura Clover MRAM PVD系統。
周春明說明，該系統可在超高真空環境下執行多流程步驟，實現整個MRAM單元製造，包括材料沉積、介面清潔和熱處理。其核心是Clover PVD反應室，可在原子層級精度下沉積多達五種材料；在系統層級方面，可整合多達7個Clover PVD反應室到Endura平台，無須真空中斷即可於單一整合式系統中實現複雜的MRAM堆疊沉積。
應用材料半導體事業群金屬沉積產品處全球產品經理周春明表示，新型記憶體是實現提高運算效率的新架構關鍵。