先进材料国际论坛聚焦AI时代元素周期表的解码之路
在人工智能推动的高性能计算需求与三维异构集成技术快速发展的背景下，材料创新正逐步成为半导体技术演进的核心驱动力。3月25日，先进材料国际论坛顺利举行，吸引了全球半导体领域的领袖、技术专家及产业链上下游合作伙伴，共同探讨材料发展趋势、构建韧性且可持续的材料供应链，勾勒未来半导体材料的发展蓝图。
SEMI中国总裁冯莉在致辞中指出，每一次半导体行业周期的跃升背后，都有一个具有颠覆性的应用作为推动力。当前，人工智能正引领行业迈入新的黄金发展阶段。根据SEMI预测，全球半导体材料市场将在2027年突破800亿美元。在市场规模迈向千亿美元的关键阶段，材料创新的重要性愈加凸显。此次论坛旨在通过前沿技术与产业视角，探索高端硅片、先进封装、高纯石英、原子级工艺及3D集成等方向的材料突破路径，共同推动半导体行业迈向万亿级新时代。
论坛由上海新阳总经理兼总工程师王溯主持。
上海硅产业集团常务副总裁、上海新昇及新傲科技董事长李炜发表了题为《深耕材料新生态 赋能AI新时代》的主题演讲。他指出，根据SEMI数据，2025年全球半导体材料市场将恢复增长态势，销售额预计达700亿美元，其中中国大陆市场约为150亿美元。随着器件节点不断向先进工艺演进，三维集成和先进封装的需求激增，倒逼材料端实现核心技术突破。新材料与新结构正成为推动新器件和新工艺发展的关键，而AI技术则正在重塑材料研发的整个流程，从设计、验证到产业化，正逐步成为核心研发生产力。
中国科学院深圳先进技术研究院先进材料科学与工程研究所所长孙蓉在《聚合物基先进封装材料研究与应用》的演讲中，首先阐述了先进封装技术的发展趋势与关键材料路径。她指出，当前AI芯片的先进封装成本占比已超过70%，并以临时键合材料（TBDB）和液态塑封料（LMC）为例，介绍了聚合物基电子封装材料的研发与产业化进展。同时，该团队正在推进“AI+聚合物基先进封装材料”项目，构建基于实验数据的材料配方预测模型，有效缩短研发周期。AI在材料研发中的应用，正推动行业从“经验驱动”向“数据驱动”转型，为材料创新赋能AI时代提供了有力支撑。
肖特先进光学事业部副总裁兼石英玻璃业务负责人Hartmut Gerald Zahel-Mahlberg在《肖特微晶玻璃与高纯石英赋能高性能设备创新》的演讲中，分享了特种玻璃在半导体制造和封装中的关键作用。随着制程微缩和封装复杂度提升，材料的热稳定性与纯度成为主要挑战。他强调，玻璃材料将在未来半导体封装中发挥核心作用，尤其在CPO等先进封装需求增长及集成度提升的背景下，玻璃基板展现出广阔应用前景。在光刻等超高精度应用场景中，低热膨胀材料可提供稳定机械支撑，确保工艺精度。而在刻蚀、外延和扩散等前道工艺中，高纯石英玻璃则是不可或缺的材料，同时石英复合多层材料概念也为实现热隔离和耐蚀性提供了创新方案。
安徽安德科铭半导体科技股份有限公司首席技术官李建恒在《先进制程对薄膜材料与工艺的挑战》中，围绕逻辑、DRAM和NAND三大技术路线图，系统分析了先进制程演进对薄膜材料和工艺提出的新要求。随着制程不断微缩，晶体管结构向GAA和CFET演进，存储器件向三维堆叠发展，新型材料不断被引入，半导体产业正持续“点亮”元素周期表。他指出，当前前驱体材料的核心挑战在于在多种性能间寻求平衡，以保障工艺稳定性和薄膜质量。随后，他分别介绍了High-K薄膜的开发方向、Ru与Mo薄膜的特性及应用场景、以及选择性原子层沉积（AS-ALD）中不同材料的使用情况。
安集微电子资深副总裁王雨春在《纳米尺度至毫米尺度材料工程在三维集成电路堆叠中的应用》的演讲中指出，从逻辑器件内部的纳米级形貌控制到晶圆级均匀性，材料工程正面临不断升级的挑战。随着技术节点向3nm以下推进，晶体管结构变化和新材料的引入，对CMP、湿法清洗和ECP工艺提出了更高要求。在三维堆叠方面，无论是通过TSV还是混合键合技术，材料工程都需要在纳米到毫米尺度之间实现协同控制。他强调，亚2nm的表面平坦度和全晶圆均匀性是实现混合键合量产的关键因素。同时，随着封装基板尺寸向大面板演进，材料供应商需为硅、聚合物及玻璃等不同衬底提供集成的ECP-CMP-清洗解决方案，以满足异构集成和AI芯片的制造需求。
Linx Consulting亚太区执行董事、SEMI资深顾问段定夫在《半导体制程材料市场发展趋势》的演讲中，分析了全球半导体材料市场的宏观趋势与产业动态。他指出，地缘政治因素正在加速全球供应链本地化，但这一趋势也可能导致产能利用率下降与供应链成本上升。随着技术路线图的推进，300mm逻辑芯片、DRAM和3D NAND市场在2025年至2030年间预计将迎来两位数增长。尽管2025年市场复苏温和，但由AI驱动的先进逻辑和高带宽存储器（HBM）需求将在2026年起迎来强劲增长。在此背景下，材料供应商正面临包括供应链效率、环保法规、成本控制以及供应商选择受限在内的多重挑战。
随着行业持续向更小节点、更高能效和更复杂芯粒架构演进，无论是前道工艺的原子级制造极限挑战，还是后道封装中的三维异构集成需求，都离不开底层材料体系的突破。未来的技术跃迁不仅依赖于器件设计创新，更需要覆盖前道到先进封装的全链条材料技术体系的协同发展。