隨著人工智能、大數(shù)據(jù)等前沿領(lǐng)域的快速發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)芯片的算力、帶寬、互連密度提出了越來越高的要求。同時(shí)，未來芯片設(shè)計(jì)與制造還需要應(yīng)對(duì)耗能極高的挑戰(zhàn)。然而，芯片制造越來越受限于物理定律及生產(chǎn)技術(shù)的制約，基于硅晶體管的芯片加工技術(shù)已經(jīng)逼近物理極限。各大芯片設(shè)計(jì)商、生產(chǎn)商和封裝商都在努力尋找更適合于芯片高集成度封裝互連的新型材料，以提升集成電路計(jì)算速度和效率。
從晶圓到系統(tǒng)，玻璃在未來的半導(dǎo)體架構(gòu)概念和性能中都發(fā)揮著關(guān)鍵作用。最近，市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者一直在開發(fā)基于玻璃的突破性創(chuàng)新，以推進(jìn)摩爾定律。
全球高科技特種材料領(lǐng)軍企業(yè)肖特集團(tuán)（SCHOTT AG）在近日的媒體會(huì)上，向中國市場(chǎng)更深入地介紹半導(dǎo)體行業(yè)特種玻璃材料的應(yīng)用范圍、技術(shù)優(yōu)勢(shì)、市場(chǎng)前景以及在中國的布局和發(fā)展。
玻璃基板成為半導(dǎo)體行業(yè)新星
隨著AI和大數(shù)據(jù)等技術(shù)的突飛猛進(jìn)，全球?qū)π酒阅艿男枨笕找嬖鲩L(zhǎng)，包括其計(jì)算能力、數(shù)據(jù)傳輸帶寬和芯片間連接的密度。此外，芯片設(shè)計(jì)和制造還面臨能耗問題的巨大挑戰(zhàn)。目前，傳統(tǒng)硅基晶體管技術(shù)正逐漸觸及摩爾定律的物理極限，限制了芯片制造的進(jìn)一步發(fā)展。
為了突破這些限制，行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者正在尋找創(chuàng)新材料，以實(shí)現(xiàn)更高程度的芯片集成和更高效的互連技術(shù)，從而提高集成電路的處理速度和性能。
在這一轉(zhuǎn)型時(shí)期，特種玻璃材料因其在半導(dǎo)體架構(gòu)中的應(yīng)用前景而備受關(guān)注。玻璃作為一種新型基板材料，正被市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者開發(fā)用于推進(jìn)摩爾定律的極限，它在提升信號(hào)傳輸速度、優(yōu)化功率傳輸、完善設(shè)計(jì)規(guī)則和增強(qiáng)封裝基板穩(wěn)定性方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。
盡管目前有機(jī)基板仍被廣泛使用，但它們已難以滿足日益苛刻的性能要求。因此，業(yè)界迫切需要一種更高性能的替代材料。玻璃基板，憑借其卓越的特性，正成為半導(dǎo)體行業(yè)的新寵。全球科技巨頭，包括英特爾、三星、LG和蘋果，都在積極探索和采用玻璃基板技術(shù)，以維持其在半導(dǎo)體競(jìng)賽中的領(lǐng)先地位。
過去十年來，肖特一直為芯片制造行業(yè)提供關(guān)鍵的特種玻璃解決方案。后摩爾時(shí)代，特種玻璃憑借優(yōu)異的耐熱性、介電性能以及具有多種熱膨脹（CTE）等特性，為下一代半導(dǎo)體提供了全新可能。經(jīng)過長(zhǎng)期的技術(shù)驗(yàn)證，行業(yè)頭部公司不約而同地選擇了特種玻璃，作為下一代半導(dǎo)體封裝基板最具潛力的新材料之一，并且在近兩年紛紛布局相關(guān)產(chǎn)線。
肖特集團(tuán)管理委員會(huì)委員賀凱哲博士（Dr. Heinz Kaiser）說道：“很多業(yè)內(nèi)的專家和公司都正在尋找材料科學(xué)方面的突破口。我們?cè)趧?chuàng)建半導(dǎo)體部門的時(shí)候，已經(jīng)與他們進(jìn)行了深入的探討。肖特將通過不斷地與客戶交流和咨詢，提供不同規(guī)格的產(chǎn)品，以及能適應(yīng)不同生產(chǎn)環(huán)境的解決方案，來拓展我們的市場(chǎng)。我們的目標(biāo)是用特種玻璃推動(dòng)半導(dǎo)體的未來?！?/p>
“肖特集團(tuán)在特種玻璃領(lǐng)域擁有深厚的技術(shù)積累，其玻璃基板技術(shù)在提升芯片速度和降低能耗方面展現(xiàn)出巨大潛力。行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，玻璃基板可使芯片速度提升高達(dá)40%，能耗降低至50%?！辟R凱哲指出，“盡管玻璃基板在商業(yè)化過程中面臨開裂、易碎和運(yùn)輸?shù)忍魬?zhàn)，肖特與合作伙伴化訊半導(dǎo)體材料有限公司正共同探索解決方案，以確保玻璃基板的可靠性和實(shí)用性?！?/p>
今年，肖特將在第七屆進(jìn)博會(huì)上首次展出針對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)的全球領(lǐng)先產(chǎn)品?！拔磥戆l(fā)展的驅(qū)動(dòng)力將在很大程度上來源于算力，而我們的特種玻璃產(chǎn)品可以幫助芯片行業(yè)達(dá)到新的高度。我們很期待能夠在進(jìn)博會(huì)上向中國市場(chǎng)展示我們多年的研發(fā)成果，讓‘展品變商品’，更多地走向市場(chǎng)，” 肖特中國總經(jīng)理陳巍表示。
成立新部門，肖特開辟半導(dǎo)體行業(yè)新時(shí)代
2024年8月，肖特已成立全新部門“半導(dǎo)體先進(jìn)封裝玻璃解決方案“，致力于為半導(dǎo)體行業(yè)的合作伙伴提供量身定制的特種材料解決方案。新部門由Christian Leirer博士領(lǐng)導(dǎo)，他是一位在半導(dǎo)體領(lǐng)域擁有15年經(jīng)驗(yàn)的行業(yè)專家，對(duì)業(yè)界的需求和挑戰(zhàn)有著充分的理解。同時(shí)，肖特中國在蘇州設(shè)立“半導(dǎo)體先進(jìn)封裝玻璃解決方案“部門，為中國半導(dǎo)體行業(yè)的合作伙伴提供定制化解決方案。已經(jīng)在為頭部半導(dǎo)體企業(yè)量身定制玻璃基板產(chǎn)品，并建立了專門的快速采樣流程，以滿足客戶對(duì)速度的需求。
“過去十年中，肖特的特種玻璃產(chǎn)品已經(jīng)在半導(dǎo)體制造過程中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。多年的行業(yè)積淀與技術(shù)研發(fā)，為我們?cè)诎l(fā)展迅速的市場(chǎng)中打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。隨著新部門的成立，我們將致力于為半導(dǎo)體行業(yè)提供尖端解決方案?！?肖特半導(dǎo)體先進(jìn)封裝玻璃解決方案負(fù)責(zé)人Christian Leirer博士說道。
深圳市化訊半導(dǎo)體材料有限公司創(chuàng)始人與董事長(zhǎng)、深圳先進(jìn)電子材料國際創(chuàng)新研究院副院長(zhǎng)張國平博士在媒體會(huì)上介紹道：“相較于傳統(tǒng)解決方案，特種玻璃具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、機(jī)械穩(wěn)定性、優(yōu)異的化學(xué)耐受性、以及可客制化的膨脹系數(shù)等優(yōu)勢(shì)，能夠支持諸如HD Fanout、2.5D/3D、PLP等先進(jìn)封裝工藝的實(shí)現(xiàn)，滿足小芯片集成度的提高，支持更高的算力需求?！?/p>
肖特與化訊共同開發(fā)了適用于先進(jìn)封裝的臨時(shí)間隔材料和玻璃晶圓，雙方的合作不僅推動(dòng)了材料科學(xué)的進(jìn)步，也為中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新提供了強(qiáng)有力的支持。
陳巍指出，肖特集團(tuán)不僅在中國與化迅等公司合作，還積極與全球合作伙伴共同推進(jìn)玻璃基板的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。肖特的全球網(wǎng)絡(luò)使其能夠迅速響應(yīng)市場(chǎng)變化，不斷更新技術(shù)和產(chǎn)品，以滿足不斷變化的行業(yè)需求。
肖特集團(tuán)的半導(dǎo)體新部門將進(jìn)一步強(qiáng)化公司在半導(dǎo)體行業(yè)的地位，通過提供創(chuàng)新的特種玻璃材料，支持全球芯片制造商實(shí)現(xiàn)更高的性能和效率。隨著新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，肖特集團(tuán)將繼續(xù)與全球合作伙伴一起，推動(dòng)半導(dǎo)體行業(yè)的未來發(fā)展。
首次加入新材料展區(qū)，肖特首發(fā)全“芯”陣容
在今年即將召開的第七屆進(jìn)博會(huì)上，肖特獲選成為首次成立的新材料專區(qū)代表企業(yè)之一。肖特集團(tuán)中國區(qū)總經(jīng)理陳巍認(rèn)為，新材料的研發(fā)是產(chǎn)業(yè)鏈上游重要的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，在驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、技術(shù)創(chuàng)新、低碳創(chuàng)新等方面都有著舉足輕重的作用。肖特集團(tuán)非常榮幸加入新材料專區(qū)，希望通過這一平臺(tái)充分展示材料科學(xué)帶來的新質(zhì)生產(chǎn)力。
肖特為半導(dǎo)體行業(yè)提供廣泛的特種玻璃解決方案組合，包括：
用于先進(jìn)芯片封裝的玻璃基板：行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，用于先進(jìn)芯片封裝的玻璃基板在高性能計(jì)算中，使芯片速度最高可加快40%、能耗減少最低可到50%。肖特玻璃平板將在推動(dòng)下一代半導(dǎo)體的玻璃基板中發(fā)揮關(guān)鍵作用。
玻璃載體晶圓：玻璃載體晶圓在制造過程可以作為超薄半導(dǎo)體晶片的基板，提升加工的安全性和效率，同時(shí)防止損壞。
SCHOTT? low-loss 玻璃：為高頻應(yīng)用樹立了新標(biāo)準(zhǔn)，已準(zhǔn)備好作為先進(jìn)的包裝材料推動(dòng)進(jìn)一步發(fā)展。
除此之外，肖特的高質(zhì)量柔性光導(dǎo)和光學(xué)玻璃等解決方案應(yīng)用在行業(yè)領(lǐng)先的光刻機(jī)中。幫助高度復(fù)雜的光刻機(jī)實(shí)現(xiàn)能夠達(dá)到最嚴(yán)苛的精度。如今，幾乎所有的芯片，其制造過程中都有肖特特種玻璃的參與。
隨著全球?qū)Ω咝阅苄酒枨蟮牟粩嘣鲩L(zhǎng)，玻璃基板技術(shù)無疑將成為行業(yè)的明日之星。肖特將繼續(xù)極探索玻璃基板在高性能計(jì)算和人工智能領(lǐng)域的新應(yīng)用。隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)和自動(dòng)駕駛等技術(shù)的興起，肖特的玻璃基板技術(shù)有望在更多領(lǐng)域發(fā)揮關(guān)鍵作用，并期待與中國的合作伙伴共同開啟新材料技術(shù)的新時(shí)代。
