上证报中国证券网讯(记者李兴彩)9月4日,由中国电子专用设备工业协会与上海证券报·中国证券网联合主办的第十三届半导体设备与核心部件及材料展(CSEAC 2025)半导体制造与设备及核心部件董事长论坛(下称“董事长论坛”)在无锡市举行。
“AI快速发展,AI芯片封装时采用的CoWoS工艺中用到了各种各样的设备和工艺,临时键合是其中重要的一种。”在本次论坛上,苏斯中国区总经理龚里围绕AI算力给键合设备带来的新发展机遇,发表了主题演讲。
AI大模型及生成式AI快速发展,不断推升对AI算力芯片的需求。HBM凭借高带宽、低功耗等特性,成为AI芯片性能突破的核心组件,引领先进封装和3D堆叠技术发展,从而给后道封装设备带来激增的需求,键合设备率先受益。
由于在CoWoS工艺中晶圆均需要减薄,所以临时键合工艺起到非常重要的作用。存储芯片的减薄、硅接板的减薄等等,均需要用临时键合来实现晶圆的传送。
“减薄后的芯片堆叠在一起实现HBM模块,正经历着从低层数向高层数堆叠的快速演进。目前堆叠到了12层,明年可能达到16层,后年可能达到20层,这将直接驱动键合工艺的升级换代。”龚里介绍,在目前HBM3制造中,主要依赖于微凸块(Micro Bump)技术,热压键合(TCB)是存储芯片堆叠的主流工艺。混合键合能够实现更高的集成密度和更低的功耗,在互联密度、速度、带宽密度、能耗以及散热效率方面均优于传统TCB。苏斯公司也会深度参与混合键合的工艺,成为设备的主要供应商之一。
据摩根大通预测,HBM TCB设备市场规模将从2024年的4.61亿美元大幅增长,到2027年有望突破15亿美元,实现超两倍的扩张。Yole数据显示,2024年混合键合设备市场增速达67%,其在HBM市场的渗透率将从2025年的1%跃升至2028年的36%,对应市场规模从900万美元爆发式增长至8.73亿美元,年复合增长率超150%。
“在AI算力产品中英伟达模块的占比是80%,苏斯深度参与HBM3、HBM3e的临时键合和解键合工艺。” 龚里介绍,在CoWoS先进封装的键合和解键合工艺中,不仅要解决设备工艺问题,还要解决各种材料、清洗问题,其中最大的挑战有三点:一是涂胶均匀准确,CMP磨片后才会平整,从而能有好的产量;二是临时键合完成后,要清洗彻底,才能保证后续的成品率;三是键合时的对准非常重要。
龚里介绍,苏斯有四大产品线,其中光刻机、涂胶显影和键合(包括临时键合、永久键合和混合键合)设备都深度受益于先进封装发展;另外一个产品线掩膜清洗设备,则在全球具有垄断优势。
苏斯成立于1949年,目前在全球有1500名员工,安装了8000台(套)设备,年产值超过4亿欧元。苏斯在亚洲的业务占到营收的80%,其中中国大陆和中国台湾的业务合计占比达60%。目前,苏斯在中国大陆有70名员工。
此外,龚里还分享了铜纳米线在先进封装中面临的新机遇。他介绍,当前的先进封装中采用的是铜互联技术,如果把铜互联的凸点制作成粗细30nm到100nm的铜纳米线,将来或许可以室温或低温下完成TCB焊接,并将封装中的引线键合工艺省掉,从而节省大量成本。