半导体先进封装核心设备：混合键...

ZDNet-Korea报道： ，以向400层及以上攻坚。据悉目前混合键合技术主要由Xperi、YMTC、TSMC三家垄断。三星将和长江存储签署3D Nand混合键合专利的许可协议，通过W2W替代Bumping来压缩电路路径并提高性能和散热。

Xtacking架构由长存自主设计，将I/O及记忆单元的外围电路、存储单元分别生产在两片晶圆上，再通过Xtacking技术实现连接，与传统3D Nand工艺不同。

-键合方式是决定芯片封装性能的关键工艺。 从引线键合到倒装的转变，代表了从传统封装向先进封装的迭代。

-混合键合是半导体先进封装的核心技术趋势，也是向更高性能发展的关键路径之一。

-传统的芯片堆叠中，芯片与芯片的互联方式主要包括引线键合或凸点。 因此芯片与芯片之间存在较大的间隙。

-混合键合通过将两个或多个具有金属互连和电介质表面的晶圆或芯片直接键合在一起，实现高密度和高性能的互连。

-通过表面活化处理，使两个或多个芯片的金属层（通常为铜）活化后精密对准并直接压合，形成可靠的电学接触。 显著缩小了芯片间的间隙，有效增加了单位面积的I/O数量，提升了芯片封装密度。

-混合键合相比传统技术的优点： 芯片间无凸点互连，降低寄生电感和信号延迟；芯片间实现超细间距互连，大幅增加通道数量；超薄芯片制备，大幅降低芯片厚度和重量；可靠性提高，大幅提升截面键合强度。

虽然一些芯片制造商采用了混合键合，但目前工艺成本太高，无法大规模使用，混合键合对设备精度、工艺环境及表面质量等方面提出较高要求。

随着存储带宽提升，以及堆叠带来的减薄需求，

受益于精密运动控制技术优势，欧洲和日本企业主导混合键合市场。

ASMPT、Hanmi半导体、韩国韩华精密机械、荷兰Besi、K&S及Shibaura是主要的混合键合设备供应商。

面向7nm及以下先进制程键合设备，荷兰Besi是主要供应商之一。目前Besi推出了 8800 Ultra Accurate C2W 混合键合机，较传统热压键合机的键合精度明显提高。另外ASMPT也在 2Q24 获得两台混合键合设备订单。

国产混合键合设备供应商主要是拓荆科技、华卓精科。

拓荆科技是国产W2W/C2W混合键合设备龙头，首台 W2W 键合产品 Dione 300早在23年即通过核心大客户验证，并获得重复订单，是国内首台应用于量产的键合设备，设备的性能和产能指标达到国际领先水平。此外，还前瞻布局C2W表面预处理设备Propus和混合键合量测设备Crux 300—混合键合产品矩阵丰富度亦领先于国内。长江存储是拓荆科技的重要客户之一，拓荆的混合键合设备也应用于中芯国际的生产线中。

华卓精科在混合键合领域研发出多款混合键合设备，并获得了相关专利。华卓精科自主研发的混合键合设备HBS系列全自动晶圆混合键合系统集成了键合工艺的多个功能模块，真正实现了室温的直接键合工艺，已交付了6/8寸异质键合设备给客户。

混合键合技术有望带来单位设备价值量增加。

根据Besi官网，其8800UltraAccurateC2W混合键合设备可以确保200纳米以下的键合精度，远超其8800FC型号。

价格方面，当前Besi单台TCB设备价格在100-120万美元，而混合键合设备单价在250万美元以上。

混合键合相应新增设备需求还包括CVD、刻蚀机、CMP设备、铜电镀设备、铜互联设备PVD。

CMP设备国内厂商华海清科拥有核心自主知识产权，产品技术性能达到国际先进水平，已成功打破国际巨头在高端半导体装备领域的垄断，基本覆盖国内12英寸集成电路大生产线。主要客户包括中芯国际、长江存储、华虹集团、英特尔、长鑫存储等。CVD厂商主要包括北方华创、屹唐等。

TC-NCF、先进MR-MUF及混合键合下均需要的设备，例如爱德万和泰瑞达的芯片测试机。国内测试机厂商主要有长川科技和华峰测控等。

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