Tại sao việc chuyển sang chất liệu kính trong sản xuất bán dẫn lại quan trọng?

Trong bối cảnh công nghệ ngày càng phát triển, việc tối ưu hóa quy trình sản xuất chip trở thành một yếu tố then chốt. Một trong những xu hướng nổi bật hiện nay là việc chuyển đổi từ silicon sang kính trong sản xuất bán dẫn. Điều này không chỉ giúp cải thiện hiệu suất mà còn giảm chi phí, mở ra nhiều cơ hội mới cho ngành công nghiệp này.

Vai trò của interposer trong chip AI

Interposer là một thành phần không thể thiếu trong các chip AI, đặc biệt là trong cấu trúc đóng gói 2.5D. Tại đây, GPU (bộ xử lý đồ họa) được đặt ở trung tâm và kết nối với HBM (bộ nhớ băng thông cao) xung quanh thông qua interposer. Hiện tại, silicon interposer đang được sử dụng rộng rãi nhờ khả năng truyền tải dữ liệu nhanh chóng và khả năng tản nhiệt hiệu quả. Tuy nhiên, silicon cũng gặp phải một số hạn chế lớn.

Những hạn chế của silicon interposer

Silicon, mặc dù là vật liệu phổ biến, nhưng có hai vấn đề chính. Đầu tiên, chi phí sản xuất silicon interposer rất cao, chiếm khoảng 10-15% tổng chi phí của chip 2.5D. Thứ hai, khi kích thước chip ngày càng thu nhỏ và yêu cầu hiệu suất ngày càng cao, silicon interposer không thể đáp ứng được các mạch siêu nhỏ với độ chính xác cần thiết.

Ưu điểm của glass interposer

Glass interposer đã xuất hiện như một giải pháp thay thế đầy hứa hẹn với nhiều lợi ích. Đầu tiên, kính có bề mặt mịn hơn silicon, cho phép khắc các mạch siêu mịn với độ chính xác cao, phù hợp với các chip AI hiện đại. Theo các chuyên gia, kính có thể hỗ trợ độ phân giải mạch dưới 1µm, vượt trội hơn hẳn so với silicon. Thứ hai, kính có chi phí sản xuất thấp hơn, giúp giảm từ 20-30% chi phí sản xuất interposer. Cuối cùng, kính có thể được sản xuất với kích thước lớn hơn, hỗ trợ cho quy trình đóng gói panel-level, từ đó tăng năng suất so với phương pháp wafer-level truyền thống.

Xu hướng chuyển đổi trong ngành công nghiệp bán dẫn

Việc chuyển sang glass interposer từ năm 2028 của một số công ty lớn trong ngành phản ánh xu hướng chung. Nhiều công ty như AMD và Intel cũng đang nghiên cứu và phát triển các giải pháp tương tự. Tuy nhiên, một số công ty chọn cách tiếp cận khác biệt, tập trung vào kích thước nhỏ để đẩy nhanh quá trình thử nghiệm và triển khai, mặc dù điều này có thể ảnh hưởng đến năng suất sản xuất hàng loạt.

Định hướng tương lai của công ty Hàn Quốc

Công ty Hàn Quốc đang đặt mục tiêu áp dụng glass interposer cho các sản phẩm bán dẫn tiên tiến từ năm 2028, nhằm thay thế silicon interposer trong các chip AI và HBM. Đây là một bước đi quan trọng trong việc đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng từ thị trường chip AI. Công ty cũng đang hợp tác với nhiều nhà cung cấp để phát triển kính cho interposer và main substrate, chuẩn bị cho các thế hệ chip tương lai.

Chiến lược phát triển bền vững

Chiến lược này nằm trong tầm nhìn “Giải pháp AI toàn diện” mà công ty công bố, kết hợp nhiều yếu tố như foundry, HBM và đóng gói tiên tiến để cung cấp giải pháp tối ưu cho khách hàng. Việc áp dụng glass interposer không chỉ giúp giảm chi phí sản xuất mà còn có thể hạ giá chip AI, vốn đang tăng cao do nhu cầu từ các trung tâm dữ liệu và ứng dụng AI. Theo dự báo, thị trường chip AI sẽ đạt 200 tỷ USD vào năm 2028, và glass substrate sẽ là yếu tố quan trọng trong việc mở rộng quy mô sản xuất.

Với những bước đi chiến lược này, công ty Hàn Quốc đang nỗ lực thu hẹp khoảng cách với các đối thủ lớn trong ngành, đồng thời tạo ra những sản phẩm tiên tiến hơn, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường.