Нет, не являются, это только одна из возможных интерпретаций. Но возможны и альтернативные.
Что касается атеизма vs. религиозности, то значительная часть современной философии религии нацелена как раз на то, чтобы показать, как именно религиозность может быть совмещена с научными открытиями. Оксфордский философ Ричард Суинберн, например, в своих работах пытается показать, что "гипотеза Бога" наиболее экономична с логической точки зрения (т.е. использует против атеизма "бритву Оккама"), а Алвин Плантинга из Университета Нотр-Дам пытается показать, что существование разумного замысла необходимо следует из теории эволюции и достоверности биологии (т.е. если существует процесс биологической эволюции и наука открывает нам хотя бы в какой-то мере истинное положение дел в природе, то Бог есть). Как они это делают - это долгий разговор, в который в рамках данного ответа нет возможности более подробно углубляться, но оба философа вполне авторитетны. И это только два примера, а на самом деле их гораздо больше.
Что касается материализм vs. нематериализм, то здесь всё ещё хуже. Материализм в современной онтологии отнюдь не занимает главенствующего места. У него, конечно, есть видные представители, но и альтернатив более, чем достаточно, в широком диапазоне от различных изводов кантианства до таких интересных моделей как "нейтральный монизм", предполагающий существование субстанции в "нейтральном" (не материальном и не идеальном) состоянии (одна из новых тенденций, кстати, активно обсуждавшаяся в последнем выпуске Philosophy Now). Причём все эти онтологические дискуссии, естественно, ведутся с опорой на текущие научные открытия, в частности, в области нейронауки, отчасти физики и т.д. Материализм на этой цветущей поляне - только одна из возможных концепций, причём нередко считающаяся относительно слабой (например, в решении некоторых проблем философии сознания) и вынужденная отстаивать своё право на существование.
Можно обойтись без этого. Ермий Филосов в "Осмеянии язычников" упоминает атеизм среди прочих философских течений Древней Греции. Возникновение атеизма не связано с нынешней эпохой.
Сложно сказать, скорее не является необходимым, почему, потому что атеизм антисистема религии. То-есть, атеизму присущи признаки религии, например - отрицание бога, даже если наличие бога будет доказано научным экспериментом - атеизм все равно не сможет признать бога, поэтому его можно считать отчасти ненаучным, а религиозным.