ASML被曝研发W2W混合键合设备

行业会议发布的专利分析显示，ASML大概率正在研发晶圆对晶圆（W2W）混合键合设备，韩国设备厂商预计将提前布局这一赛道。

仁荷大学制造创新研究生院教授JooSeung-hwan在首尔一场行业会议上表示，从专利申请文件来看，ASML似乎正将其核心的Twinscan光刻平台技术应用于W2W混合键合设备。Twinscan于2001年首次出货，是ASML的旗舰光刻平台。该平台在单一系统内集成两个晶圆台模块：一个工作台通过将光线投射到晶圆上形成电路图案来完成曝光，另一个工作台同步完成下一片晶圆的装载、对准与预处理，大幅缩短整体工艺时间。

分析认为，ASML可借助这种双工作台架构开发W2W混合键合设备。晶圆对晶圆（W2W）混合键合是一种先进封装技术，可将两片半导体晶圆直接键合。其工艺流程为：在已构图的晶圆上制备二氧化硅介质层、刻蚀通孔、填充铜并通过化学机械抛光（CMP）平坦化；随后在室温下将晶圆精准键合，形成介质间化学键；再经200℃至400℃退火处理，实现铜扩散与金属键合，完成晶圆间互连。该方案可缩短互连长度，降低功耗与发热，同时提升数据传输速度。

ASML首席执行官Christophe Fouquet在一季度财报电话会议上也暗示了公司对混合键合的兴趣。他表示，ASML的光刻技术可支持客户包括混合键合在内的3D集成方案；他同时提到，尽管混合键合在前道工艺中的应用仍有限，但随着市场发展，公司正积极探讨如何为客户提供支持。

JooSeung-hwan表示，市场多年来一直猜测ASML会进入混合键合设备领域，但他质疑这家以超高成本光刻系统著称的企业，能否在价格相对更低的封装设备领域提供有竞争力的方案。ASML高数值孔径极紫外（High-NAEUV）设备单价约3.5亿欧元，而混合键合设备单价仅约40亿至50亿韩元。

不过，他同时强调，韩国设备厂商需为W2W混合键合市场做好准备。得益于HBM需求旺盛，SEMES、韩华Semitech、韩美半导体等企业近期正聚焦晶粒对晶圆（D2W）混合键合设备。晶粒对晶圆（D2W）是将单颗芯片直接键合至晶圆，但市场规模远小于W2W。市场研究机构YoleGroup数据显示，去年全球混合键合市场规模突破60亿美元，其中D2W占比仅约4.5%，即2.75亿美元。Joo强调，D2W仅占整体混合键合市场的一小部分，韩国企业应积极切入规模更大、更具战略意义的W2W赛道。

韩华半导体研发W2W混合键合设备

韩华半导体正在研发晶圆对晶圆（W2W）混合键合设备，旨在打造可同时支持半导体前道与后道工艺的产品阵容。该公司近期已确认研发第一代混合键合机，内部代号为SWB1。目前处于早期开发阶段，重点构建系统所需核心技术，上市时间尚未确定。

据悉，韩华半导体计划将W2W混合键合设备供应至半导体前道制造环节，主攻逻辑芯片市场。该技术也可应用于背面供电网络（BSPDN），将信号布线置于晶圆正面，供电线路形成于晶圆背面，此类工艺需通过W2W键合粘贴载体晶圆以提供保护。目前市场龙头EV Group（EVG）设备的对准精度可达 ±50 纳米，韩华半导体相关负责人表示，公司已具备与头部厂商相当的精密控制能力。

韩华半导体切入W2W混合键合领域，被视为顺应该技术商业化节奏的布局。今年2月，公司已完成第二代混合键合设备SHB2 Nano的研发，该设备在荷兰生产并于上月运往韩国。该系统属于晶粒对晶圆（D2W）混合键合机，用于将单个晶粒贴装至晶圆之上，专为高层数高带宽内存（HBM）封装开发，而该领域传统上由热压（TC）键合设备主导。

SHB2 Nano由韩华半导体与荷兰企业Prodrive Technologies合作研发，并由后者在当地生产。一位熟悉研发情况的业内人士表示，实现这一精度需要高端元器件集成与超精密制造基础设施，受限于韩国本土超精密加工能力，韩华才选择与Prodrive Technologies合作。该人士称，混合键合设备需纳米级表面处理与组装，韩国因缺乏超精密制造基础，在这一环节仍面临挑战。

业内人士指出，韩华混合键合设备能否导入量产，取决于性能与成本竞争力。有项目知情人士称，SHB2 Nano 研发速度快于Prodrive常规周期，市场担忧设备完整性。此外，市场观察人士表示，与Prodrive合作开发，成本大概率高于本土自制。目前Besi混合键合设备单价约50亿—60亿韩元；业内估算，韩国国产混合键合设备定价或在40亿韩元左右，介于热压键合设备与Besi产品之间。

此外，混合键合在 HBM 中的落地时机仍存在不确定性。据悉，电子器件工程联合委员会（JEDEC）正讨论将 HBM 封装高度上限由此前 HBM4 的 775 微米放宽至 900 微米。额外的容差可能延长热压键合的生命周期，该技术采用微凸块与助焊材料，而非直接混合键合。相比之下，前道应用的W2W键合市场已迎来增长。该技术已用于CIS与MEMS制造，三星电子为苹果供应的 CIS 产品也采用W2W混合键合，同时也应用于3D NAND闪存。近期，三星电子与SK海力士正考虑或计划在DRAM与HBM中采用W2W键合。