三星、SK海力士采用混合键合技术改变半导体供应链

360影视 欧美动漫 2025-05-07 17:06 2

摘要:三星电子和SK海力士正在考虑将混合键合技术引入下一代高带宽存储器(HBM)堆叠方法,这将引发半导体设备供应链的预期转变。混合键合是一种通过铜堆叠芯片的方法,无需使用连接HBM上DRAM的“凸块”。这可以减小芯片尺寸,同时将功率效率等性能指标提高至少两倍。

韩国科技巨头利用先进的芯片堆叠技术在内存制造领域进行创新。

SK 海力士提供全球首批 12 层 HBM4 样品。/图片由 SK 海力士提供

三星电子和SK海力士正在考虑将混合键合技术引入下一代高带宽存储器(HBM)堆叠方法,这将引发半导体设备供应链的预期转变。混合键合是一种通过铜堆叠芯片的方法,无需使用连接HBM上DRAM的“凸块”。这可以减小芯片尺寸,同时将功率效率等性能指标提高至少两倍。

现有的HBM堆叠工艺采用了SEMES、HANMI Semiconductor和韩华等公司的“TC键合机”设备,但韩国国内尚无一家企业具备混合键合设备的量产能力。随着全球最大的半导体设备公司应用材料公司宣布进军HBM混合键合设备市场,预计未来供应链的竞争将愈演愈烈。

据业内人士7日透露,三星电子、SK海力士等存储半导体企业正积极推动混合键合技术应用于下一代HBM产品的量产。三星电子预计将该技术应用于其HBM4(第六代HBM)产品,最早可能于明年上市;SK海力士则计划将其应用于第七代HBM(HBM4E)。

目前市场上供应的最新 HBM3E(第五代 HBM)量产采用了 TC 键合机设备。TC 键合机是一种关键设备,它通过施加热量和压力来连接单个 DRAM,将通过凸块连接的单个芯片按设定的间隔堆叠并固定。

在供应商格局方面,韩国半导体设备企业在全球 TC Bonder 市场中占据了主导地位。三星电子作为行业巨头,在 HBM 生产线上选择从 SEMES 和日本 Shinkawa 采购 TC Bonder 设备。其中,SEMES 作为韩国本土企业,长期以来与三星电子保持紧密合作,深入理解三星的生产工艺需求,能够为其提供定制化解决方案;而日本 Shinkawa 在半导体设备领域拥有深厚技术积累,其产品以高精度和高可靠性闻名,为三星电子的 HBM 生产提供了保障。

SK 海力士则有着不同的供应商布局,主要依赖韩美半导体和韩华作为 TC Bonder 设备的供应来源。韩美半导体凭借在 TC Bonder 领域的长期深耕,积累了丰富的技术经验和成熟的生产工艺,能够高效稳定地满足 SK 海力士大规模的设备需求;韩华作为行业的重要参与者,近年来也在不断加大研发投入,提升自身技术水平,逐渐在 SK 海力士的供应链中占据重要位置。美国美光公司,同样为英伟达供应 HBM,其设备选用了韩美半导体和 Shinkawa 的产品,可见这两家企业在全球 TC Bonder 市场中的技术认可度与产品竞争力。

尽管日本新川和新加坡的 ASMPT 也涉足 TC Bonder 设备供应领域,向存储半导体企业供货,但市场份额分布极不均衡。据相关数据显示,当前韩国国内半导体设备企业在 TC Bonder 市场中所占份额超过 80%,处于绝对优势地位。在 HBM3E 专用 TC Bonder 设备市场,韩美半导体更是近乎形成垄断态势,其凭借技术优势、稳定的产品质量以及对客户需求的快速响应能力,在这一细分市场中占据主导,为众多 HBM3E 生产企业提供关键设备支持。

从具体的市场动态来看,SK 海力士的 HBM3E 量产计划备受瞩目。该公司预计从韩华半导体采购大量 TC 键合设备,用于 12 层 HBM3E 的量产工作,计划于今年第二季度开始向英伟达供货。12 层 HBM3E 在性能上实现了重大突破,相比此前产品,其内存运行速度、容量以及稳定性都有显著提升,能够更好地满足人工智能企业日益增长的高性能计算需求。这一合作不仅体现了韩华半导体在技术和产能上的双重实力,也将进一步巩固 SK 海力士在 HBM 市场的领先地位。

三星电子同样在积极布局 HBM 生产,已在其 HBM 生产线上部署了相当数量的 SEMES 设备。随着 AI 市场对 HBM 需求的持续攀升,三星电子通过提前布局设备,有望提升自身 HBM 产能,增强在市场中的竞争力。

半导体设备行业相关人士指出,由于 HBM 需求呈现出远超预期的大幅增长态势,韩美半导体等韩国国内企业的 TC 键合机供应量也随之显著增加。AI 技术的迅猛发展,带动了数据中心、云计算等领域对 HBM 的强劲需求,各大企业为了抢占市场先机,纷纷加速扩充 HBM 产能,这使得能够稳定量产 TC 键合机的企业订单量急剧上升。

HANMI半导体的TC键合机“1.0 TIGER”。/HANMI半导体提供

随着下一代HBM混合键合市场的蓬勃发展,预计半导体设备生态系统将发生翻天覆地的变化。一旦混合键合技术开始应用,它很可能成为下一代HBM堆叠的主流方法。

应用材料公司收购了VESI公司9%的股权,VESI是全球唯一一家能够量产混合键合所需先进键合设备的公司。此外,应用材料公司还积极向系统半导体市场供应混合键合设备。

包括韩美半导体和韩华半导体在内的韩国国内半导体设备公司也在加速开发下一代堆叠设备。韩美半导体和韩华半导体计划在混合键合的基础上,进一步开发无助焊剂键合设备,以增强竞争力。无助焊剂键合在技术上比混合键合难度低,但其优势在于无需助焊剂即可进行堆叠,从而缩小芯片尺寸。助焊剂会附着在凸块上,用于芯片对准和去除氧化膜。因此,据报道,美光等公司正在考虑将其用于下一代HBM堆叠。

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来源:半导体产业纵横一点号

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