隨著先進製程、AI伺服器及高階封裝技術的快速發展，玻璃材料在半導體產業的重要性持續提升。除了一般應用於曝光光學鏡頭、反射鏡、光罩基板(Mask Blanks)以及印刷電路板(PCB)補強材料之外，近年最受矚目的焦點莫過於玻璃核心基板(Glass Core Substrate)、玻璃載板(Glass Carrier)、玻璃中介層(Glass Interposer)等新興技術。由於玻璃兼具高剛性、低熱膨脹、高尺寸穩定性及優異電氣特性，正逐步從輔助材料角色躍升為先進封裝與高效能運算的重要基礎材料。
光罩基板朝高NA EUV演進，玻璃精度攸關良率
光微影製程是半導體製造的核心技術，而光罩基板的品質直接影響光罩精度與晶片良率。在極紫外光(EUV)微影領域，光罩基板必須具備極低熱膨脹係數與超高平坦度，以避免曝光過程中的熱變形，而玻璃製造商也競相開發各自的技術。康寧(Corning)推出低熱膨脹玻璃「ULE Glass」，並進一步開發適用於NA 0.55高數值孔徑(High-NA)EUV曝光設備的「EXTREME ULE Glass」，可在高功率曝光環境下維持近乎零熱膨脹特性。另一方面，AGC則憑藉從超低熱膨脹玻璃、超平坦加工到薄膜鍍膜的垂直整合能力，積極布局高NA及下一代Hyper-NA（NA 0.7以上）曝光系統所需的光罩基板技術。
AI伺服器帶動玻璃纖維布升級
玻璃纖維布(Glass Cloth)是PCB與封裝基板的重要補強材料，提供電氣絕緣、耐熱及尺寸穩定功能。隨著AI伺服器朝800 GbE乃至1.6 TbE高速傳輸發展，低介電常數(Low-Dk)與低介電損耗(Low-Df)材料的需求快速增加，相關技術開發也趨於活潑化。日東紡(Nittobo)是全球玻璃纖維布龍頭企業，從玻璃配方、玻璃紗到玻璃布皆自行生產。日東紡旗下低介電玻璃「NER Glass」已應用於800 GbE AI伺服器，並預期採用於次世代的1.6 TbE平台。此外，開發中的低介電玻璃「NEZ Glass」則預計於2028年度上市。
旭化成則透過本身在原絲（玻璃纖維紗）採購與織造技術上的優勢，強化差異化競爭力。該公司結合織物製造中累積的織造技術，以及作為化學材料企業所具備的表面處理技術，提升產品性能。在800 GbE高速乙太網應用方面，旭化成已開始供應低介電玻璃纖維布「L2」，並計畫於下一代1.6 TbE市場導入超低介電的石英玻璃纖維布。旭化成同時與石英玻璃紗供應商展開合作，計畫在2026年達到取得材料認證的目標。
Unitika亦為主要玻璃纖維布製造商之一，特別在超極薄玻璃纖維布領域擁有技術優勢。在纖維事業面臨調整與重組的背景之下，Unitika正將資源集中於高附加價值的玻璃纖維事業。另外在新進業者方面，信越化學工業正式以石英玻璃纖維布「SQX」切入市場。該公司基於子公司信越石英的技術基礎，自行開發石英玻璃紗，並交由合作廠商加工為玻璃纖維布。目前業界普遍認為，信越化學是日本國內少數具備石英玻璃紗量產能力的企業之一，今後可望在市場中強化其影響力。
日本電氣硝子則時隔約20年重新進入玻璃纖維領域。該公司原本曾供應PCB用玻璃纖維，但因轉向工程塑膠強化材料市場而退出，如今隨著AI市場擴大而再度回歸。日本電氣硝子的技術基礎仍具競爭力，僅用一年即完成適用於800 GbE用途的玻璃纖維紗開發。由於日東紡在800 GbE市場垂直整合至玻璃纖維布製造，市場對於外部纖維供應的需求增加，使日本電氣硝子得以切入供應鏈並掌握商機。日本電氣硝子主要供應作為玻璃纖維紗原料的玻璃顆粒(Glass Pellets)，由於市場需求快速成長，已於上一年度將產能提升至原先的3倍，以滿足亞洲與日本地區纖維製造商的需求。
在技術趨勢方面，針對採用Chiplet架構的先進封裝基板，由於基板尺寸持續大型化，翹曲(Warpage)問題日益嚴重，因此市場對於低熱膨脹玻璃纖維布的需求快速上升。此領域目前領先的企業為日東紡，其低熱膨脹玻璃材料「T Glass」已在市場上占有主導地位，並進一步開發兼具低介電與低翹曲特性的「Vlex Glass」，期藉此持續維持技術領先的態勢。旭化成亦投入低熱膨脹玻璃纖維布的研發，以搶攻成長市場；信越化學則利用石英纖維本身具備的低熱膨脹特性，積極推廣旗下石英玻璃纖維布作為低翹曲解決方案。於此同時，日本板硝子亦加強低熱膨脹玻璃顆粒的供應，從上游材料端擴大影響力，進一步強化其在玻璃材料供應鏈中的戰略地位。
玻璃核心基板，降低翹曲因應大型化封裝需求
隨著先進封裝基板持續大型化，既有以樹脂與玻璃纖維布、填料混合強化剛性的方式，已逐漸接近極限。尤其在AI伺服器的發展推動下，封裝基板尺寸不斷大型化，翹曲問題也愈加嚴重。現階段基板尺寸約為100 × 100 mm，未來預期將擴大至200 mm等級，樹脂基板的結構限制也開始受到關注。在此背景之下，「玻璃核心基板」技術成為新解方。此技術並非以樹脂為主體再加入玻璃纖維補強，而是直接以玻璃作為整體基板材料。由於玻璃與矽晶片的熱膨脹係數接近，可以大幅降低翹曲且同時具有優異的電氣特性。雖然業界早已認知玻璃在性能上的優勢，但過去「易碎」的既有印象限制了實用化發展。直到2023年9月Intel宣布導入玻璃核心基板技術後，市場投資與研發動能才明顯加速。
在製造技術方面，AGC具有從玻璃組成設計到玻璃通孔(Through Glass Via; TGV)加工的一貫製程能力。其核心優勢在於可針對不同玻璃組成開發對應的雷射鑽孔技術，以提升製程良率與加工精度。日本板硝子則強調其鑽孔後表面可達高平滑度的「鏡面級」品質，將有助於抑制造成破裂的微裂紋(Microcrack)，提升材料可靠性。除了玻璃核心基板之外，日本電氣硝子亦推出玻璃陶瓷核心基板「GC Core」。此材料由玻璃粉末與陶瓷粉末複合而成，可透過調整配比獲得不同物性。此外，其玻璃核心基板與GC Core均可使用泛用的二氧化碳雷射進行鑽孔，加工彈性較高。
在創新結構方面，FICT則提出「積層玻璃」概念，透過利用導電膠將薄玻璃層逐層堆疊，使層間樹脂可分散應力，進而降低裂紋與破損風險。此外，住友化學則運用在顯示器領域累積的玻璃處理技術，並與三星電機(Samsung Electro-Mechanics)成立合資企業，推動玻璃核心基板量產，且同時佈局封裝用Build-up film與再配線層(RDL)等周邊材料，強化上下游整合。在後段加工與封裝應用方面，大日本印刷與TOPPAN積極投入玻璃核心後的製程整合。大日本印刷利用旗下工廠試量產線，提供樣品製作服務，涵蓋TGV鑽孔、電鍍、化學機械研磨(CMP)、部分微影製程及檢測等完整流程。
其中電鍍技術分為填充式(Filling Plating)與側壁覆蓋式(Conformal Plating)兩種。TOPPAN則於收購自JOLED的石川工廠導入試產線，並規劃於近期展開運作。此外，兩家公司亦同步開發可替代矽中介層的玻璃中介層，以及以樹脂為基礎的RDL中介層技術，以因應不同客戶與應用需求，擴展封裝解決方案組合。
玻璃載板需求快速升溫
隨著高頻寬記憶體(HBM)與先進封裝技術快速發展，玻璃載板(Glass Carrier)的重要性也日益提升。在晶圓薄化製程中，玻璃載板作為臨時支撐基板，透過暫時接合材料將晶圓固定於玻璃表面，再進行背面研磨等加工程序。由於玻璃具有高透明度，可在後續製程中利用雷射進行剝離(Laser Debonding)，使晶圓能夠在加工完成後乾淨且低損傷地分離。隨著HBM等高階元件持續朝超薄晶圓方向發展，市場對玻璃載板的需求也快速增加。
在面板級封裝(Panel Level Packaging; PLP)技術中，大尺寸玻璃載板更是不可或缺的支撐平台。例如在玻璃載板上製作再配線層中介層時，必須精確控制玻璃的熱膨脹特性，以降低樹脂材料因熱應力造成的翹曲問題，確保封裝製程與最終產品的尺寸精度及可靠性。
在眾多玻璃製造商積極布局玻璃載板市場之際，三井金屬則以獨特的特殊載板技術展現差異化競爭力。該公司開發的特殊載板「HRDP(High Resolution De-bondable Panel)」是在玻璃等基板表面，透過濺鍍(Sputtering)技術形成剝離層與銅薄膜結構。相較於一般玻璃載板，HRDP可提升再配線層微細線路的製作能力，更有利於高密度、高精細封裝結構的形成。此外，三井金屬也與擅長薄膜製程技術的GEOMATEC合作，結合雙方在薄膜沉積、金屬化及載板技術上的優勢，共同開發符合下一代先進封裝需求的解決方案。
過去玻璃主要扮演光學元件、光罩基板與補強材料角色，但在AI、高效能運算(HPC)及先進封裝需求推動下，玻璃正逐漸成為半導體產業不可或缺的核心材料。從EUV光罩基板、低介電玻璃纖維布、玻璃核心基板、玻璃中介層到玻璃載板，玻璃技術的發展已成為影響未來半導體效能、封裝規模與製造成本的重要關鍵。