芯片领域，康宁扮演重要角色

对于我们广大消费者而言，康宁公司最知名的产品非大猩猩玻璃莫属。
 
作为材料科学领域全球领先的创新者之一，康宁在过去170多年来一直致力于改变生活的创新。公司也将其在玻璃科学、陶瓷科学和光学物理领域的精湛专业知识与深厚的生产和工程能力相结合，创造出众多颠覆行业并改善人们生活的产品。而大猩猩玻璃，就是公司多年研发的成果，它也随着智能手机的兴起而爆红。
 
但其实除了大猩猩玻璃以外，康宁在多个方面有着广泛的布局。公司也打造了包括显示科技、环境科技、光通信、生命科学和特殊材料在内的多个业务部门。围绕着半导体供应链，康宁也能提供多方面的服务。
 
康宁参与芯片制造多个环节
 
如下图所示，芯片制造会经历多个步骤。当中，蓝色虚线框内的步骤，甚至还会根据芯片的复杂程度，多次重复执行。而康宁，就能在其中提供全方位的帮助。如图所示，所有用蓝色颜色标出的步骤，都是康宁能够提供服务的地方。
 

 
康宁也介绍说，晶圆是制造集成电路的基础。而康宁拥有多数股权的子公司 Hemlock Semiconductor (HSC) 生产超纯多晶硅，这是制造电子设备中部署的硅晶圆所用的原材料；在整个半导体制造过程中，晶圆必须保持完美的平整度。康宁先进的计量仪器可精确测量平整度和其他对良率至关重要的尺寸特性；在不同的制造步骤中（通常每个步骤内有多个循环），康宁精密光学组件能够检查极其微小的特征，寻找亚微米级的潜在缺陷，有助于确保最高质量的最终产品。
 
来到光刻方面，康宁激光光学元件有助于产生用于光刻的强烈而稳定的光线；由康宁专用光学材料制成的投影镜（用于 EUV）或镜头（用于 DUV）随后在光线从图案光掩模传播时聚焦光线；此外，由康宁 ULE 玻璃（超低膨胀玻璃）制成的 EUV 光掩模有助于实现精确的图案印刷。当然，在制造商为光掩模提供特定的电路设计之前，康宁的计量仪器也会测量光掩模坯料的平整度和其他尺寸因素。
 
在蚀刻方面，芯片制造商使用由康宁 HPFS 熔融石英制成的蚀刻环，其极高的纯度有助于最大限度地减少潜在缺陷。
 
在封装环节，芯片制造商通常必须使用研磨和抛光等各种方法减薄晶圆。康宁玻璃载体解决方案可作为半导体晶圆下方的稳定层，有助于防止在这些减薄过程中发生翘曲和其他损坏。康宁还为扇出型、2D 和 3D 封装等先进半导体封装工艺提供基于玻璃的临时粘合解决方案。
 
康宁表示，公司团队不断迎接挑战，帮助行业领先者生产出更小、更强大的芯片，并将其应用于更多的产品中。“康宁的玻璃和激光材料，应用于半导体制造的各个环节，助力半导体产业生产高质量的设备以及芯片，世界上只有极少数公司能够制造芯片生产机器，而康宁是这些公司的主要供应商之一。这是我们的骄傲。”康宁方面强调。
 
在日前举办的CIOE光博会现场，康宁先进光学大中国区业务总监罗勇给半导体行业观察等行业媒体深入分享了公司在半导体方面的投入。
 
看好玻璃基板等先进封装机会
 
正如康宁所说，随着人工智能、5G和超大规模数据中心应用对计算能力的要求越来越高，这些基于玻璃的创新将变得至关重要。例如在先进封装技术，如高带宽存储器、2.5D/3D封装或扇出封装，需要具有特定热膨胀系数的载体基板。
 
罗勇表示，类似高性能的存储器HBM和GPU等高性能芯片都需要如2.5D/3D封装这样的先进封装，这个时候就会用到玻璃载板。对于这些玻璃载板，其一关键点就是载板平整度以及热膨胀系数（CTE：coefficient of thermal expansion），这需要和客户的晶圆相互匹配，才能避免脱胶。这时候，使用康宁“熔融下拉玻璃制程“制造出来的玻璃就可以发挥重要作用。
 
罗勇介绍说，这是一个康宁在六十年前发明的一个制程工艺，是生产纯净、轻薄、具有稳定性能的平板玻璃的优选工艺，玻璃在空中成型，相较其他精密玻璃制造工艺可节省约20%能效。而使用了熔融下拉工艺，能让玻璃在空中成型，且生产过程中不接触空气以外的物质，给客户提供非常完美的表面质量、平整度、以及大尺寸和可量产性。
 
“我们在这个基础上提供一系列不同配方的玻璃，然后匹配客户的CTE（热膨胀系数），这其中有8寸、12寸，以及更大尺寸的面板。我们现在不仅为市场提供玻璃材料，我们还把它做成玻璃晶圆/面板成品给到我们客户，给我们客户做一站式的服务。”罗勇接着说。
 
除了应用在这个玻璃载板，康宁的熔融下拉玻璃在当前热门的“玻璃基板”（Glass Core）领域也能发挥重要作用，康宁也在和一些客户探讨合作的机会。
 
所谓玻璃芯基板，并不是整个玻璃的替代品，它增强了核心的有机材料，金属再分布层 (RDL) 则位于玻璃基板的两侧，允许芯片的一部分与另一部分通信。玻璃的主要优势在于其卓越的机械强度和极其光滑的表面。与 PCB 中的编织纤维不同，玻璃可以在封装过程中承受更高的温度并减少翘曲。
 
同时，玻璃芯基板拥有更好的电气性能，其玻璃通孔 (TGV) 类似于 PCB 通孔，但通孔之间的间距非常高，约为 100um。这意味着芯片上可以容纳 50% 以上的芯片，芯片密度大幅提升。
 
制造这些玻璃正是康宁的优势。
 
“作为玻璃封装解决方案的全球领导者之一，我们可以提供满足客户需要的玻璃解决方案，但是这个东西还在进展中，现在市面上还没有成熟的解决方案。我们为新的玻璃基板投入了大量的人力，为未来做好准备。”罗勇强调。