ウェハボンダーとは

Wafer Bonder / Wafer Bonding Equipment

最終更新:2026-10-07・先端パッケージング装置|用語集のExcel・PDF版をダウンロード

ウェハボンダーとは?

ウェハボンダーとは、2枚以上のウェハやチップを原子・分子レベルで接合する先進パッケージング装置です。CMOSイメージセンサーの配線層接合、TSVによる3D IC、MEMSのキャップ接合、AIチップ向けハイブリッドボンディングまで、用途ごとに異なる接合方式に対応します。半導体の3次元集積が進むなかで最も注目度の高い後工程装置カテゴリの一つです。

定義・解説

ウェハボンダー(Wafer Bonder)とは、2枚以上のウェハまたはチップを原子・分子レベルで接合する先進パッケージング用装置です。CMOSイメージセンサー(CIS)の配線層接合、3D IC(TSV積層)、MEMS・センサーのキャップ接合、そしてAIチップ向けハイブリッドボンディングまで、用途ごとに多様な接合方式をサポートします。半導体の3次元集積が進む中で、ウェハボンダーはバックエンド装置の中で最も注目度が高まっているカテゴリの一つです。

代表的な接合方式として以下の4種類があります。①ダイレクトボンディング(酸化膜同士の直接接合):プラズマ活性化後に室温で仮接合し、アニールで強固な共有結合を形成。②ハイブリッドボンディング(Cu+誘電体の同時接合):1μm以下ピッチの超微細電極接合で3D ICに不可欠。③融着ボンディング(Fusion Bonding):高温(約800〜1100℃)でSi同士を直接融着。④接着剤(Adhesive)ボンディング:低温対応・異種材料接合に有利。

ウェハボンダー市場はEV Group(EVG、オーストリア)とSÜSS MicroTec(ドイツ)の欧州2社が世界シェアの過半数を占め、技術的にも世界をリードしています。EVGは200mm/300mmウェハのハイブリッドボンディング・ダイレクトボンディング装置で実績を持ち、SÜSSは低温接合・MEMS分野で強みがあります。ASMPTやACSESSもダイ対ウェハ(D2W)ハイブリッドボンディング装置を展開しています。

ハイブリッドボンディング向けウェハボンダーでは、接合界面の平坦度(表面粗さRa<0.5nm)とCuパッドのディッシング量(<1nm)、そしてアライメント精度(±200nm以下)が特に重要な仕様です。ウェハ表面にパーティクルが1個でも残ると接合界面にボイドが生じ、電気的接続不良につながります。このため、超高清浄(ISO 1クラス相当)なボンダー環境と、前工程のCMP・洗浄工程との一体的な品質管理が必須となります。

2025年以降、AIチップ(GPU・HBM統合、logic-on-logic積層)とCMOSイメージセンサー(3層積層CIS)向けの需要拡大により、ウェハボンダー市場は急成長が見込まれています。TSMCのSoIC(Compact Universal)、Samsungの3D DRAM、Intelの次世代3D積層技術など、主要ファウンドリが相次いでハイブリッドボンディング量産ラインを増強しており、ウェハボンダーの需要は2025〜2030年にかけて年率20%超の成長が予測されています。

図解

ウェハボンダーの用途と接合方式
ウェハどうしの接合(W2W)と、チップをウェハに載せる接合(D2W)がある。

この用語を扱う職種

設計・デバイス開発MEMSエンジニア

よくある質問(FAQ)

ウェハボンダーはどんな接合方式に対応していますか?▾
常温または加熱での直接接合(融着)、金属を介した共晶・熱圧着接合、樹脂を使う接着剤接合、そしてCu-Cuハイブリッドボンディングです。装置は接合方式ごとにアライメント機構・加圧機構・雰囲気制御が異なります。
ウェハボンダーの主要メーカーはどこですか?▾
EV Group(オーストリア)とSÜSS MicroTec(ドイツ)が装置市場を長くリードしており、ハイブリッドボンディング領域ではBESI(オランダ)やApplied Materialsが存在感を高めています。日本ではボンドテックや芝浦メカトロニクスなどが手掛けています。
Wafer-to-WaferとChip-to-Waferはどう違いますか?▾
Wafer-to-Wafer(W2W)はウェハ同士をまとめて接合するためスループットが高い一方、良品・不良品を選別できず歩留まりで不利になります。Chip-to-Wafer(C2W)は良品と判定したチップ(KGD)だけを載せるため歩留まりに優れますが、1個ずつ配置するため処理時間がかかります。

設備の製造メーカー

EV Groupオーストリア

オーストリアを拠点とするウェーハボンディングおよびリソグラフィ装置の世界的リーダー。先端パッケージングおよびM…

Suss MicroTecドイツ

ドイツを拠点とする半導体製造装置メーカー。ウェーハレベルパッケージングおよび先端リソグラフィ技術のスペシャリス…

ASMPT香港

SMT(表面実装技術)と半導体パッケージング装置の世界的メーカー。先端パッケージングからSMT製造まで包括的な…

TSMC(台湾積体電路製造)台湾

世界最大の半導体ファウンドリ。3nm、5nm、7nmなど最先端プロセスノードで業界をリード。Apple、NVI…

Samsung Electronics(サムスン電子)韓国

世界最大のメモリメーカーであり、先端ロジックファウンドリでもあるIDM。DRAM・NANDフラッシュで市場をリ…

この用語に関連する製品

型番は各社の公式製品ページで確認したものです。出典のリンクは各製品ページに載せています。

XBS300 W2WSuss MicroTec・ウェハレベルパッケージング
GEMINI® FB XTEV Group・ウェハレベルパッケージング
Synapse™ Si東京エレクトロン(TEL)・CMOSイメージセンサー製造装置
EVG®510EV Group・MEMS

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出典・参考資料

  1. Suss MicroTec「XBS300 W2W 製品ページ」(2026/10/07 確認)
  2. EV Group「EVG®510 製品ページ」(2026/10/07 確認)
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