近日,据韩国行业消息透露,韩华半导体(Hanwha Semitec)近期已向 SK 海力士供应了混合键合机(Hybrid Bonder)的试制设备。该设备目前正等待客户进行性能测试,最终是否进入量产阶段将取决于测试结果。韩华半导体正通过与荷兰企业的技术合作强化研发,试图在下一代技术竞争中抢占先机。尽管其在传统热压键合(TC Bonder)市场的份额去年仅为约 1%,但此次布局被视为其在次世代技术赛道上的关键落子。
作为 TC 键合领域的霸主,韩美半导体(Hanmi Semiconductor)同样在加速推进混合键合技术的开发。该公司采取“双轨并行”战略,在稳固 HBM 用 TC 键合机市场首位的同时,全力研发混合键合设备。韩美半导体计划在今年内推出“第二代混合键合机”试制品,并与主要客户展开合作。此外,预计明年上半年将启动混合键合专用工厂的运营,进一步加速量产体制的构建。早在 2020 年,韩美半导体便率先发布了全球首款“第一代 HBM 量产用混合键合机”,展现了其技术前瞻性。
全球半导体设备巨头也已加入这场竞争。市场研究机构 Counterpoint Research 指出,SK 海力士正在考虑引入由美国应用材料公司(Applied Materials)与荷兰 BE Semiconductor Industries(Besi)联合开发的混合键合机。报告分析认为,为应对预计于 2029 年量产的 HBM5(第五代高带宽内存)规格,SK 海力士极有可能提前进行战略投资。这一动向标志着全球半导体设备领域的“装置战争”已全面爆发。
要理解这场技术变革,需先了解两种核心工艺的区别。TC 键合是通过热和压力将芯片上的微细金属凸点压合,从而实现芯片间连接。凭借工艺稳定性和丰富的量产经验,该技术目前已成为高带宽内存(HBM)生产的主流方案。HBM 通过将多个 DRAM 芯片垂直堆叠来提升数据处理速度,因此芯片间的稳定连接至关重要。然而,作为新技术的混合键合因无需中间结构层,能进一步缩小芯片间距,实现更高密度的堆叠。这不仅缩短了数据移动距离,更在速度与能效比上具备显著优势,但其对工艺精度的要求极高,成本控制与良率保障仍是当前主要挑战。
尽管目前 TC 键合仍占主导地位,但行业普遍预测,长期来看混合键合将成为高性能半导体堆叠的核心技术。此前,韩国本土设备商韩美半导体在 TC 键合领域几乎垄断市场。据 TechInsights 数据,其去年在该领域的市场份额高达 71%,远超排名第二的赛美斯(Semes,13%)。但随着 HBM4E 及后续次世代产品的推出,随着输入输出(I/O)端子数量的激增,TC 键合在散热、信号失真及能效方面逐渐显露技术瓶颈。因此,能够在微细间距下实现稳定连接的混合键合正迅速崛起为下一代标准技术,主要内存制造商甚至可能提前导入时间表。
韩国半导体设备产业在 HBM 产业链中的崛起,折射出全球存储技术迭代对上游设备商的严苛要求。对于中国半导体设备企业而言,这既是警示也是机遇:在 TC 键合领域积累的传统优势可能面临技术路线切换的冲击,必须加大对混合键合等前沿工艺的投入,同时关注与全球头部存储厂商的协同研发节奏,以应对即将到来的技术代际更替。