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ASML被曝研发混合键合设备或推D2W工具

更新 2026-10-22TechSugar正文 2606字阅读约 9分钟
近期,半导体研究机构SemiAnalysis分析称,通过对ASML提交的27项专利申请进行梳理,可以看出这家光刻机巨头正在研发混合键合设备,且很可能首先推出芯片到晶圆(D2W)混合键合工具。
一旦这一消息为真,将直接挑战当前该领域的龙头BESI的核心地盘。对此,ASML方面既未证实也未否认,仅表示不予置评。但市场已经做出反应,消息传出当日,BESI股价重挫4.8%,较6月高点已腰斩过半;而ASML在阿姆斯特丹上市的股票则微幅收涨。BESI此前已接连遭到瑞银和美银降评,美银明确将“ASML加入竞争的潜在风险”列为其下调评级至“中性”的理由之一。
为什么是混合键合?那ASML为何为盯上混合键合领域呢?
当制程微缩逼近物理极限,单纯依靠晶体管尺寸缩小来提升性能的途径已经趋于极限,业界把越来越多的希望寄托在封装环节。混合键合(Hybrid Bonding)正是先进封装中最前沿的技术路径之一——它不再使用传统的焊料凸点,而是让两片芯片的铜走线直接面对面实现电性连接,互连间距可以缩小到微纳米级别。
这种 "面对面" 的亲密接触带来的好处是显而易见的:互连密度大幅提升,信号传输路径缩短,功耗也随之下降,带宽密度则呈数量级增长。对于当下最热门的AI算力芯片而言,HBM高带宽存储与逻辑芯片之间的互连效率,几乎直接决定了整颗芯片的实际表现。换句话说,混合键合不再是封装环节的 "配角",而是决定下一代芯片性能天花板的关键环节。
也正因如此,BESI在这一领域的领先地位被市场视为其最重要的成长引擎。作为欧洲最大的封装设备供货商之一,BESI在混合键合设备领域积累深厚,其客户覆盖了全球主要的存储与逻辑芯片大厂。市场给予它的高估值,很大程度上正是押注混合键合在AI时代扮演的重要角色。
先进封装:未来提升芯片性能的关键
再从上一个层面而言,先进封装在未来提升芯片性能方面也起到关键作用。
过去,芯片性能提升主要靠制程微缩——从微米到纳米,每一次制程迭代都带来晶体管密度的跃升。但进入3纳米以下节点后,High-NA EUV等新一代光刻设备的成本和复杂度急剧攀升,制程迭代的边际收益正在递减。与此同时,AI大模型对算力的胃口却呈指数级膨胀,单靠单颗芯片的晶体管堆叠已经难以满足需求。
于是,行业共识逐渐清晰:把多颗芯片像搭积木一样高密度地集成在一起,通过先进封装实现"系统级"性能提升,成为后摩尔时代最现实的路径。2.5D/3D封装、Chiplet异构集成、HBM堆叠等这些技术名词的背后,都是同一个逻辑:不再追求单芯片做到极致,而是通过更精巧的"组装"来释放系统性能。
ASML首席技术官皮特斯今年3月接受路透专访时已经释放过信号:公司正规划推出更多封装设备。2025年,ASML已推出首款先进封装设备,这次被专利曝光的混合键合研发方向,可以看作是这一战略的自然延伸。Chip Stock Investor共同创办人罗索利洛的判断颇具代表性,他表示在EUV光刻基本盘之外,新一代封装设备对ASML维持成长叙事和高估值至关重要。
ASML进军混合键合领域优势
根据SemiAnalysis对ASML专利文件WO2025201788A1的剖析,ASML设计的D2W键合机与传统路径截然不同:不是用键合头从切割好的晶圆上逐颗拾取芯片并放置,而是让每颗芯片在独立托架上沿轨道依次经过检测、清洗、等离子活化和计量工位,最终在键合工位完成贴合。这一轨道式架构的独特之处在于,它将多道工序串行整合到同一平台,既可能提升工位利用率,也为异构集成留下了空间。
但真正让业界侧目的是,ASML在对准精度和颗粒控制上的积累。这两个因素直接决定混合键合的良率,而ASML在光刻系统中处理套刻精度和污染控制已逾数十年。台积电曾将套刻精度称为SoIC芯片“最大的挑战”;随着台积电混合键合间距从当前约6微米向2029年的4.5微米收缩,对芯片放置精度的要求只会更加苛刻。在D2W混合键合中,对准误差和颗粒缺陷是良率的直接杀手,而良率恰恰是混合键合从“实验室可行”走向“量产经济”的核心障碍。美银在降评报告中点出了同样的逻辑:混合键合当前大规模应用的主要堵点在于生产良率偏低,而ASML在高精度、高速光刻领域的技术能力,可能为其进入这一市场创造非对称优势。
谁会被波及?
ASML的入局,冲击波首先落在BESI身上。作为当前混合键合设备的头部供应商,BESI面临的不仅是份额被切分的风险,更棘手的是定价权和议价能力可能被削弱。瑞银和美国银行近期已接连下调BESI评级,分析师的担忧有两层:一是混合键合的实际导入速度可能不及市场此前的乐观预期,二是 ASML 这样量级的玩家进入后,竞争格局将被重塑。
但震动不会止于BESI。在更广泛的先进封装产业链上,几家头部代工与存储大厂既是混合键合设备的采购方,也是技术路线的押注者。台积电、三星、SK海力士、美光等企业在3D堆叠和HBM上的产能布局,都与混合键合设备的供应格局深度绑定。ASML如果携其在精密对准、表面处理和工艺控制上的深厚积累切入这一领域,理论上有能力提供从光刻到键合的整线解决方案,这对现有封装设备厂商的客户粘性将构成实质性挑战。
当然,挑战和机遇从来是一体两面。对那些苦于BESI设备交期和议价能力的芯片大厂而言,多一个重量级供应商意味着更多选择权;而对整个行业来说,ASML的入场本身就是一张强有力的背书——连光刻霸主都认为先进封装值得重注,说明这条赛道的战略价值已经不容置疑。
此外,混合键合的设备链条并不只有键合机一个环节。应用材料依托其在化学机械平坦化(CMP)领域的长期积累,已经在混合键合的材料与平坦化步骤中占据关键位置,并于近年推出集成式D2W混合键合系统,试图将沉积、CMP和键合纳入同一工艺闭环。东京电子则在晶圆到晶圆(W2W)混合键合上展示了从1微米向亚150纳米间距推进的能力,其设备在NAND和DRAM的W2W量产路径中占据先机。EV Group和ASMPT在D2W和特殊键合应用中也各有据点。
结语
目前,ASML进军混合键合领域只是各方的猜测,ASML管理层尚未发布任何正式消息,但显然市场已经做出了一些反应,不管后续怎样变化,可以确定的一点是,先进封装正在从 "后段工序" 变成芯片性能竞争的主战场,混合键合作为先进封装性能杠杆的地位也不会改变,围绕它的设备竞争也只会随着AI芯片与HBM的堆叠需求上升而变得更加密集。
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