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发布于 2026-05-26
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韬定律问世！激光企业能否提供支撑？
5月25日，在2026国际电路与系统研讨会上，华为公司董事、半导体业务部总裁何庭波，正式发布了名为“韬（τ）定律”的半导体新原则，并在中国科学院科技论文预发布平台上发表署名论文《多层电子系统的时间缩微理论》，是我国在全球半导体领域首次提出的产业发展指导原则。韬定律的目标是系统性降低时间常数（韬τ），也就是“时间缩微”，通过逻辑折叠等创新技术，持续压缩信号传播时延，提升晶体管密度；摩尔定律的目标则是靠把晶体管做得越来越小，也就是“几何缩微”，以此在同样面积的芯片上堆砌更多元件，提升性能。众所周知，摩尔定律“几何缩微”的方式在7nm之后，整体回报趋于平缓，且随着制程工艺逼近物理极限，晶体管尺寸无法进一步缩小，所以华为将优化目标锁定在时间常数τ，提出韬定律，构建了贯穿器件、电路、芯片到系统层面的多层级协同优化体系，每一层的τ由其下层的τ以及该层引入的组织和通信开销共同构成，且在每一层都有不同的机制可用于缩减τ。如何在固定的制程节点下，提升单颗芯片的代际性能？华为提出了一项核心技术——逻辑折叠（Logic Folding）。逻辑折叠其实就是将关键路径上的门电路分布在两个（及更多）垂直堆叠的有源层上，通过超细间距混合键合连接，根本目标就是缩短信号传输距离、降低RC延迟。该技术其中提到的一项核心参数要求就是，TSV CD/KOZ低于1.5μm；间距低于6μm；失效率<100ppm；修复率99.9%。未来，逻辑折叠会从局部关键路径折叠演进到全面、多层折叠，这会对垂直互联提出更高的要求。但我们都知道，硅基TSV转接板面临在高频信号传输方面因硅衬底损耗而导致芯片性能下降、工艺复杂和材料成本高等难题。目前，业内认为应该采用TGV玻璃通孔技术方案去替代该技术体系中的硅中介层。现阶段，苹果、英特尔、三星、台积电、Absolics等国际巨头均已在玻璃基板领域着手布局。相关机构预测，到2030年，玻璃基板将有望逐渐在高端HPC市场替代有机基板，成为万亿晶体管集成的标准配置。然而，当前面临的问题也很明显。TGV即穿过玻璃基板的垂直电气互连，要实现该工艺就要实现高精度成孔、高质量金属填充与高密度布线。但因为玻璃材料的特性，导致其高精度成孔工序难度较大，相较于成熟的硅通孔蚀刻技术，玻璃深孔刻蚀长期缺乏高效方案，难以实现高质量、高深径比通孔/沟槽的制备。在此背景下，激光加工成为TGV玻璃基板通孔加工的主流技术路径，主要有激光烧蚀法和激光诱导刻蚀法，国内目前已有多家企业布局相关领域并取得不错的进展，也推出各自不同的专用设备及专用光源解决方案。具体来看：
沃格光电自主研发TGV技术，创新利用超快激光加湿法混合刻蚀工艺，可对多种类型的大板玻璃材料，如钠钙玻璃、硼硅玻璃、无碱玻璃、石英玻璃等，进行高深宽比TGV通孔的高精度加工，并且掌握了全玻璃基多层线路叠层及玻璃互联键合技术，通过TGV金属化实现电气互联，结合表面金属沉积与图形化工艺，构建出结构紧凑、性能优越的三维集成封装载板。该公司已建成国内首条全流程自主可控TGV量产线，具备年产10万平方米玻璃基板的规模化交付能力。帝尔激光可以提供“激光改质+化学蚀刻+AOI检测”一站式解决方案，其TGV激光微孔设备可应用于半导体芯片封装、显示芯片封装等相关领域，目前已实现晶圆级和面板级封装激光技术的全面覆盖，并完成面板级玻璃基板通孔设备的出货。华工激光自主开发激光诱导微孔深度蚀刻技术，可实现5μm孔径，径深比可达1:100。目前该技术已经应用于玻璃基板加工领域，同时在多家客户现场进行工艺测试。大族激光子公司大族半导体采用飞秒激光技术，推出Panel级TGV设备，可实现每秒打孔≥5000个，深径比≥50:1（取决玻璃材料），定位精度±5 µm。德龙激光推出TGV玻璃激光诱导设备，在玻璃基板TGV工艺方面，相关产品已进入市场多年并形成销售。海目星激光是国内唯一具备从超快倍频激光器自研、激光加工工艺到湿法蚀刻全链条闭环自主供应能力的设备商。其TGV设备可实现，通孔圆度≥98%，最小孔径≤3μm，深径比达150:1，通孔锥度严格控制在<2°、垂直度接近90°，整片晶圆通孔良率≥98.5%，整版良率>99%。目前其TGV业务已完成小批量送样，部分订单已经实现了中试线交付。华创鸿度激光推出“专用定制激光光源+自主可控刻蚀工艺”的完整解决方案。定制开发TGV专用超快激光器具备飞秒级短脉宽，掌握刻蚀工艺全流程自主可控技术，该方案可实现高深径比＞20:1、粗糙度可控至1nm以下的高质量孔道制备，相关方案已在康宁、肖特、彩虹、凯盛等国内外材料企业的多款玻璃基板材料上完成过试样应用与工艺验证；杰普特推出创新被动空冷设计的Jetlit系列飞秒激光器，脉冲宽度最短可达380fs、单脉冲能量最高可超过130μJ，可适配TGV玻璃通孔加工等多个应用方向与典型加工材料；华日激光推出飞秒激光器，在TGV玻璃通孔制备领域展现了强大的技术实力。相关产品可实现孔径5–50μm、加工精度 ±0.5μm、盲孔定深精度≤0.1μm、无毛刺、无热损伤；锐科激光推出TGV激光诱导孔蚀刻技术，激光改性环节采用子公司国神光电超快飞秒激光器，该激光器脉宽＜600fs；在长达数十年的追赶期里，面对悬殊的技术差距，产业界经历的绝望往往是外界难以想象的。正是这种经历，让我们更清楚一个道理，在半导体行业，“有选择”本身就是一种极其奢侈的权利，而我们的努力，正是为了让中国企业拥有这份自由选择的底气。韬定律的问世，为后摩尔时代的半导体发展指明方向，但这仅仅是个开始，仍有大量开放问题等待解答，需要国内产业链各环节的合力突围。以TGV玻璃通孔为例，尽管高精度成孔难度极高，沃格光电、海目星激光、华工激光等一批国内企业，已在激光加工方案上实现关键突破，部分达成量产，为我国在先进封装玻璃基板这条新赛道上抢得先机，提供了实实在在的工艺支撑。
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