ハイブリッドボンディング装置メーカー7社

ハイブリッドボンディング装置とは、Cu-Cuの直接金属接合と酸化膜の直接接合を同時に行う先端パッケージング装置です。バンプ(はんだ突起)を介さず、数μm以下のピッチでチップとウェハ、またはチップとチップを直接接合します。HBMメモリのDIE積層・CoWoSのロジック+HBM間接合・3D ICのフェイス-トゥ-フェイス接合など、AI半導体の性能を左右する最先端実装技術の中核装置です。

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主要特徴

Cu-Cu直接接合+酸化膜直接接合の同時実現―バンプ不要で超微細ピッチ(<10μm)接続
接合ピッチはワイヤボンド(>50μm)・フリップチップ(~100μm)を大幅に超える高密度配線
熱膨張係数(CTE)差の影響が小さく、3D NAND・HBM・ロジックチップ積層に最適
TSMC-SoICやSamsung X-CubingなどGAA世代の3D IC実装で採用が急拡大
主要装置メーカー:EV Group(EVG)・SUSS MicroTec・Applied Materials・Besi

よくある質問

ハイブリッドボンディングとは何ですか?▾
ハイブリッドボンディング(Hybrid Bonding)とは、銅(Cu)電極の金属接合と、その周囲の絶縁膜(SiO₂)の直接接合を同時に行う接合技術です。バンプ(はんだ突起)を使わず、チップ表面を鏡面研磨し直接接触・加熱することでCu同士を拡散接合します。接続ピッチが数μm以下と極めて微細なため、高帯域幅・低遅延・低消費電力の3D積層を実現します。
ハイブリッドボンディングはなぜAI半導体で注目されていますか?▾
AI学習・推論には大量のメモリ帯域幅が必要で、HBM(高帯域幅メモリ)とロジックチップを超短距離で接続するハイブリッドボンディングが最適です。従来のフリップチップやワイヤボンドと比べて、接続密度が10〜100倍高く、信号遅延・消費電力を大幅に削減できます。NVIDIAのH100・B100などAI GPUに搭載されるHBMはハイブリッドボンディングで積層されています。
フリップチップボンディングとハイブリッドボンディングの違いは何ですか?▾
フリップチップボンディングははんだバンプ(直径50〜100μm程度)を介して接合するため、接続ピッチに限界があります。ハイブリッドボンディングはバンプを使わずCu電極を直接接触させるため、ピッチが1〜10μmまで縮小可能です。接続密度・帯域幅・電力効率すべてでハイブリッドボンディングが優れますが、表面平坦化精度とクリーンルーム環境の要求が非常に厳しく装置コストが高くなります。
ハイブリッドボンディング装置の主要メーカーはどこですか?▾
主要装置メーカーはEV Group(EVG、オーストリア)とSUSS MicroTec(ドイツ)がウェハボンディング装置で2強です。チップ-ウェハ(C2W)向けにはApplied Materials・Besi・TOFLOが参入しています。TSMCのSoICプロセスではEVGのウェハボンディング装置が主力と言われています。

スペック比較

複数の機種が掲載している項目を並べています。

ウェーハ・トゥ・ウェーハ(W2W):2機種の比較

項目EV GroupGEMINI® FB XTSuss MicroTecXBS300 W2W
対応ウェハ径200 mm/300 mm200 mm/300 mm
アライメント精度50 nm 未満(SmartView® NT3 ボンドアライナー)重ね合わせ 100 nm 未満(XBA/ISA)
構成前処理モジュール最大 6 + ボンドアライナー計測モジュール・表面活性化を標準搭載
主要用途裏面照射型CIS積層・メモリ積層・3D SoC3D積層メモリ・3D SoC

ダイ・トゥ・ウェーハ(D2W):4機種の比較

項目Suss MicroTecXBC300 Gen2 D2WApplied MaterialsKinex™ Die-to-Wafer Hybrid Bonding SystemBesiDatacon 8800 CHAMEO ultra plus ACASMPTLITHOBOLT® G2
接合方式D2W/W2W ハイブリッドボンディングD2W ハイブリッドボンディングD2W ハイブリッドボンディングダイ・トゥ・ウェーハ(D2W)ハイブリッドボンディング
構成ボンダー・前処理を統合したプラットフォームウェット洗浄・プラズマ活性化・インシチュ計測を1台に統合単体ボンダー(高精度ビジョン・クリーン機構)スタンドアロン/カスケード
主要用途チップレット・3D 集積3D IC・HBM・光電融合(CPO)・センサー統合ピッチ 1 µm までの高密度接続・3D 集積—
1機種だけが掲載している項目(4件)
対応基板—シリコン・III-V 族・ガラス——
共同開発—BE Semiconductor Industries(Besi)——
処理能力——最大 2,000 CPH(ドライサイクル)、アライメント 100 nm @3σ—
プロセス———ダイレクト D2W・コレクティブ D2W
項目東京エレクトロン(TEL)Ulucus™ L東京エレクトロン(TEL)Ulucus™ LXKLAirArcher® 007
方式レーザエッジトリミング(ドライプロセス)レーザ剥離+ウェーハ分離+洗浄短波長赤外(SWIR)照明の重ね合わせ計測
ベース塗布現像装置のプラットフォームLITHIUS Pro Z プラットフォーム—
1機種だけが掲載している項目(4件)
対応ウェハ径300 mm——
効果—純水使用量を従来比 90% 以上削減—
対象——研削前の接合ウェーハ(反りの大きいもの含む)
特徴——工場自動化・APC 対応

※ スペックは各メーカーの公開情報に基づく参考値です。メーカーが公表していない項目は「—」としています。正確な仕様はメーカーへお問い合わせください。

代表製品・スペック

製品写真
EV Group

GEMINI® FB XT

フュージョン/ハイブリッドボンディング向けの量産用ウェーハ接合システム。洗浄・プラズマ活性化などの前処理モジュールとボンドアライナーを統合している。

対応ウェハ径200 mm/300 mm
アライメント精度50 nm 未満(SmartView® NT3 ボンドアライナー)
構成前処理モジュール最大 6 + ボンドアライナー
主要用途裏面照射型CIS積層・メモリ積層・3D SoC
製品写真
Suss MicroTec

XBS300 W2W

位置合わせした200/300mmウェーハを自動でハイブリッド・フュージョン接合するプラットフォーム。モジュール構成で研究開発から量産まで使える。

対応ウェハ径200 mm/300 mm
アライメント精度重ね合わせ 100 nm 未満(XBA/ISA)
構成計測モジュール・表面活性化を標準搭載
主要用途3D積層メモリ・3D SoC
製品写真
Suss MicroTec

XBC300 Gen2 D2W

ダイ・トゥ・ウェーハとウェーハ・トゥ・ウェーハの両方のハイブリッドボンディングに対応する SUSS のプラットフォーム。

接合方式D2W/W2W ハイブリッドボンディング
構成ボンダー・前処理を統合したプラットフォーム
主要用途チップレット・3D 集積
製品写真
Applied Materials

Kinex™ Die-to-Wafer Hybrid Bonding System

Applied Materials と Besi が共同開発した統合型 D2W ハイブリッドボンダー。表面処理・接合・計測を1台にまとめている。

接合方式D2W ハイブリッドボンディング
構成ウェット洗浄・プラズマ活性化・インシチュ計測を1台に統合
対応基板シリコン・III-V 族・ガラス
共同開発BE Semiconductor Industries(Besi)
主要用途3D IC・HBM・光電融合(CPO)・センサー統合
製品写真
Besi

Datacon 8800 CHAMEO ultra plus AC

誘電体を室温で直接フュージョン接合し、一括アニールで電気的接続を完成させる D2W ハイブリッドボンダー。

接合方式D2W ハイブリッドボンディング
構成単体ボンダー(高精度ビジョン・クリーン機構)
処理能力最大 2,000 CPH(ドライサイクル)、アライメント 100 nm @3σ
主要用途ピッチ 1 µm までの高密度接続・3D 集積
製品写真
東京エレクトロン(TEL)

Ulucus™ L

3 次元高密度実装向けの TEL のレーザエッジトリミング装置。純水を使わないドライ工程で接合後のエッジを加工する。

方式レーザエッジトリミング(ドライプロセス)
対応ウェハ径300 mm
ベース塗布現像装置のプラットフォーム
製品写真
東京エレクトロン(TEL)

Ulucus™ LX

レーザ照射・ウェーハ分離・洗浄を 1 台で行う TEL のレーザ剥離装置。永久接合後のシリコンウェーハを剥がして再利用する。

方式レーザ剥離+ウェーハ分離+洗浄
効果純水使用量を従来比 90% 以上削減
ベースLITHIUS Pro Z プラットフォーム
製品写真
KLA

irArcher® 007

ウェーハ・ツー・ウェーハ接合の重ね合わせを短波長赤外で基板越しに測る計測装置。

方式短波長赤外(SWIR)照明の重ね合わせ計測
対象研削前の接合ウェーハ(反りの大きいもの含む)
特徴工場自動化・APC 対応
製品写真
ASMPT

LITHOBOLT® G2

ダイ・トゥ・ウェーハ(D2W)のハイブリッドボンディング装置。単体構成とカスケード構成の両方に対応する。

接合方式ダイ・トゥ・ウェーハ(D2W)ハイブリッドボンディング
プロセスダイレクト D2W・コレクティブ D2W
構成スタンドアロン/カスケード

※ スペックは公開情報に基づく参考値です。正確な仕様はメーカーへお問い合わせください。

メーカー

7社の主要メーカー

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MEMS製造に強み。

ウェーハボンディング装置
ウェーハレベルボンディングシステムハイブリッドボンディング装置
リソグラフィ装置
マスクアライナーインプリント装置
  • •ウェーハボンディング技術における世界トップシェア
  • •2.5D/3Dパッケージング向けソリューション
会社詳細
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ト。

ウェーハレベルパッケージング装置
ボンディング装置コーティング装置
リソグラフィ装置
マスクアライナー
  • •ウェーハレベルパッケージング装置における専門性
  • •マスクアライナーおよび基板ボンディング技術
会社詳細
Applied Materials米国

世界最大の半導体製造装置サプライヤー。成膜、除去、改質、分析の包括的な製品ポートフォリオで、ウェーハ製造の全工程をサポート。

成膜装置
CVDPVDALD
エッチング装置
エッチングシステム
CMP・イオン注入
CMP装置イオン注入装置
  • •世界最大の半導体製造装置サプライヤー
  • •成膜、除去、改質、分析の包括的な製品ポートフォリオ
会社詳細
Besiオランダ

オランダを拠点とする半導体組立装置の世界的リーダー。ダイアタッチ装置で42%の市場シェアを持ち、ハイブリッドボンディング技術で業界をリード。

ダイボンディング装置
シングルチップ・マルチチップボンダーハイブリッドボンディングシステムFOWLP装置
パッケージング装置
モールディングシステムトリム&フォーム装置
  • •ダイアタッチ装置で世界シェア42%のトップポジション
  • •ハイブリッドボンディング装置における技術的優位性
会社詳細
東京エレクトロン(TEL)日本

世界第3位の半導体製造装置メーカー。塗布現像、成膜、エッチング装置で高いシェアを誇り、先端プロセスに不可欠な技術を提供。

塗布現像装置
CLEAN TRACK ACTCLEAN TRACK LITHIUS
エッチング装置
TactrasCertas
成膜装置
EpisodeTriase+TELINDY PLUS
  • •コータ/デベロッパで世界トップクラスのシェア
  • •塗布、成膜、エッチング装置の総合ラインナップ
会社詳細
KLA米国

半導体検査・計測装置の世界的リーダー。AI駆動の欠陥検出と先進データ分析により、歩留まり向上とプロセス開発を加速。

検査装置
ウェーハ検査システムマスク検査装置
計測装置
CD計測膜厚計測オーバーレイ計測
データ分析
aiSIGHTKlarity
  • •検査・計測装置における世界的リーダー
  • •AI・データ分析を統合した先端プロセスコントロール
会社詳細
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製造まで包括的なソリューションを提供。

ダイボンディング装置
NUCLEUS系列AMICRA系列
ワイヤーボンディング装置
自動ワイヤーボンダー
レーザー加工装置
レーザーダイシング装置
  • •SMTおよび半導体パッケージング装置における総合力
  • •先端パッケージング技術(チップレット、ウェーハレベルパッケージング)
会社詳細

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メーカー 5 社
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メーカー 8 社

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