📑🔥ASML 正在开发一种混合键合设备！ 📌ASML 尚未发布任何消息，但其专利申请、新闻报道以及其自身的发展路线图都表明了这一点。我们认为，它将首先推出一种芯
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📑🔥ASML 正在开发一种混合键合设备！
📌ASML 尚未发布任何消息，但其专利申请、新闻报道以及其自身的发展路线图都表明了这一点。我们认为，它将首先推出一种芯片到晶圆（D2W）混合键合（HB）设备。这种设备的制造难度高于晶圆到晶圆，但 ASML 可以通过这种方式获得优势。我们认为，这一举措是 ASML 垂直整合的自然延伸，并且应该加强其与客户的联系。 📖在本文中，我们将从头到尾详细介绍该工具的设计，首先从专利申请开始。它的独特之处在于，它在一个轨道上运行。这改变了工具和模具的移动方式：每个模具都在其自身的支架上移动，经过各个工序站，并且在每个工序站，工具都会更靠近模具，以便进行加工。轨道上的独立穿梭装置还可以提高工序站的利用率，减少重复工具的需求，并实现异构集成。 🔍我们认为，ASML 在混合键合工艺中，在对准精度和颗粒控制方面可能会获得优势。这两个因素决定了键合的良率。而且，ASML 在解决光刻技术中同样的问题方面拥有专业知识。 ⚠️尽管存在诸多优势，ASML 仍然需要解决以下问题：包括前馈式计量技术的难题、晶片与晶圆的接触问题、以及对非键合工具进行改造，使其能够处理晶圆上的晶片，并保持整个流程的清洁。 📊我们预计，在 D2W 技术已经大规模应用的情况下，先进的逻辑芯片制造商将率先采用 ASML 的 D2W HB 工具。这对 Besi 来说是个坏消息。目前，Besi 的 HB 业务主要集中在台积电和英特尔，逻辑芯片占了 Besi HB 业务的大部分。ASML 与这两家公司已经合作了二十多年，并在九月份宣布了一项联合光掩模计划。我们不会对他们在后端工艺中采取类似举措感到惊讶。Besi 的 HBM 前景也在减弱。除了 HBM 的采用可能会推迟到 2029 年或更晚。 📑🔥ASML 正在打造一种混合型粘合设备。 💡我们在 2024 年对混合键合进行了深入研究，并且我们仍然认为它是自 EUV 以来半导体制造领域最具变革性的创新。晶圆到晶圆（W2W）混合键合（HB）已经在图像传感器和 3D NAND 中得到广泛应用，接下来将是 DRAM 制造商。芯片到晶圆（D2W）HB 的进展较慢，因为该行业仍然缺乏成熟的工具，这些工具能够同时实现令人满意的对准精度和产量（我们的调查显示，当前应用的上限仅为每小时一个晶圆），这导致每个芯片的成本仍然很高。目前，D2W 仅在逻辑芯片中得到广泛应用：AMD 自 2022 年以来一直在批量生产混合键合的 V-Cache，而台积电的 SoIC 键合的间距目前约为 6 微米，目标是在 2029 年左右达到 4.5 微米。市场预计 HBM 将从 2028 年开始成为 D2W 批量应用的主要驱动力。然而，我们的观点不同：我们认为 HBM 不会在 2029 年之前采用 D2W HB，甚至可能根本不会采用。 🏭Besi 公司一直领导着 D2W 项目，并且是唯一一家拥有批量生产工具的供应商。其他公司仍在努力完成第一套工具的测试和验证。但我们相信这种情况很快就会改变，因为ASML 正在制造一套 D2W 混合键合工具。管理层尚未发布任何消息。但该公司在 2022 年 12 月至 2024 年 11 月期间提交了 27 组键合专利，其中大部分是 D2W 相关的，实际数量可能更高，因为 2024 年 11 月之后提交的专利尚未公开。The Elec 还报道称，ASML 已与 Prodrive Technologies 和 VDL ETG 合作，开始设计一种混合键合器的架构。 📜在基础专利申请（WO2025201788A1）中，ASML 描述了其键合工艺的工作原理。有趣的是，该系统的外观与传统的 D2W 键合器完全不同（请参阅《》，了解这些键合器的工作方式）。ASML 不是使用键合头从切割后的晶圆上拾取每个芯片并将其放置，而是将单个芯片放置在独立的支架上，并在一个轨道上移动。每个芯片在到达键合站之前，都会经过检查、清洁、等离子体活化和计量（形貌、平整度和对准）站，然后在该站，夹具会将底部的晶圆向上抬起，与芯片接触。我们将在下面的部分中详细介绍该设计。 🔬ASML 也在研发一种晶圆到晶圆（W2W）混合键合设备。根据仁荷大学的专利分析，ASML 很有可能在其 TWINSCAN 平台上研发 W2W HB 设备，并利用其晶圆叠层精度。在本报告中，我们主要关注 D2W 设备，因为这种设备的研发难度更大，也是 ASML 可以真正获得优势的设备。 📑🔥…… 作为其垂直整合计划的一部分 📈我们认为，这是 ASML 公司持续努力，旨在实现垂直整合并加强与客户关系的举措。ASML 公司于 2013 年收购了 Cymer 公司，以获得其光源技术；2016 年收购了 HMI 公司，以获得其电子束检测技术；2020 年收购了 Berliner Glas 公司，以获得其光学模块技术。该公司于 2025 年第二季度发布了其首款后端产品，即 XT:260 i-line 封装扫描仪。最近，ASML 公司还宣布与台积电、英特尔代工厂。 ⚙️制造一台键合设备将是下一步的自然发展。事实上，ASML 自身的路线图已经将键合技术纳入前端工艺流程。其 2024 年投资者会议上列出了用于 NAND、DRAM 和逻辑器件的 W2W 和 D2W 混合键合技术。此外，一份 2024 年 7 月的申请文件显示了键合设备和扫描仪如何通过共享晶圆位置数据协同工作。如今，扫描仪在键合晶圆上进行光刻时，必须先对每个晶圆进行预对准和粗略对准，然后才能进行曝光。在 ASML 的设计中，键合区已经知道它将每个晶圆放置在何处，并将该信息（申请文件中称为坐标系统）传递给扫描仪，扫描仪会检查几个标记并进行曝光。客户可以在键合晶圆上获得更快的光刻速度，而 ASML 可以将键合设备和扫描仪作为一套设备进行销售。 📊我们预计，先进逻辑芯片将率先采用。D2W HB 技术已经在逻辑芯片领域得到广泛应用，并且对齐要求也在不断提高。台积电称，对于 SoIC（系统级集成电路），对齐始终是最大的挑战。随着 HB（混合键合）的间距从 2029 年的 6 微米缩小到 4.5 微米，对放置精度的要求将进一步提高。ASML 在对齐方面具有优势，正如我们将在下文阐述的那样，因此，在这一领域取得优势将有助于它首先赢得逻辑芯片客户。先进逻辑芯片将是最昂贵的芯片之一，因此逻辑芯片客户有能力购买高端设备。我们预计 ASML 将以高于同行的价格销售其设备。
总体总结
主题正文
- ⚠️尽管存在诸多优势，ASML 仍然需要解决以下问题：包括前馈式计量技术的难题、晶片与晶圆的接触问题、以及对非键合工具进行改造，使其能够处理晶圆上的晶片，并保持整个流程的清洁。
- 📊我们预计，在 D2W 技术已经大规模应用的情况下，先进的逻辑芯片制造商将率先采用 ASML 的 D2W HB 工具。
- 芯片到晶圆（D2W）HB 的进展较慢，因为该行业仍然缺乏成熟的工具，这些工具能够同时实现令人满意的对准精度和产量（我们的调查显示，当前应用的上限仅为每小时一个晶圆），这导致每个芯片的成本仍然很高。
- 目前，D2W 仅在逻辑芯片中得到广泛应用：AMD 自 2022 年以来一直在批量生产混合键合的 V-Cache，而台积电的 SoIC 键合的间距目前约为 6 微米，目标是在 2029 年左右达到 4.5 微米。
- 但该公司在 2022 年 12 月至 2024 年 11 月期间提交了 27 组键合专利，其中大部分是 D2W 相关的，实际数量可能更高，因为 2024 年 11 月之后提交的专利尚未公开。
- 在本报告中，我们主要关注 D2W 设备，因为这种设备的研发难度更大，也是 ASML 可以真正获得优势的设备。
- 其 2024 年投资者会议上列出了用于 NAND、DRAM 和逻辑器件的 W2W 和 D2W 混合键合技术。
- 我们预计 ASML 将以高于同行的价格销售其设备。