设备巨头，争夺先进封装

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10月初，资本市场的一则消息引发关注：由于担忧ASML可能进入混合键合设备市场，以及HBM相关设备需求延后，10月6日，美国银行下调了荷兰封装设备厂商Besi的投资评级，当日股价下跌5.39%；次日，随着瑞银进一步下调评级，Besi股价再跌8.49%，短短两个交易日累计下挫约13.4%。事实上，ASML早在2025年就已交付面向先进封装的TWINSCAN XT:260光刻系统，今年又传出研发混合键合设备的消息，正进一步向传统光刻业务之外拓展。

Besi股价走势一览（来源：Yahoo）

与此同时，应用材料与Lam Research也在加快布局。仅10月第一周，应用材料就接连宣布与Besi、英特尔深化合作，研发范围覆盖混合键合、TCB、芯片到面板以及Foveros 3D封装等技术。Lam Research则依托刻蚀、沉积和铜电镀等技术，持续扩大在TSV及3D互连领域的设备布局，今年3月路透社曾报道称，Lam Research与应用材料都对Besi表现出收购兴趣。

可以看出，三大前道设备巨头，正沿着不同的技术路线向先进封装延伸。一边是前道设备巨头主动向先进封装延伸，另一边是传统封装设备龙头成为合作、投资乃至潜在并购的对象。半导体设备产业原本相对清晰的前道与后道分工，正在发生微妙变化。先进封装正在成为半导体设备巨头竞相布局的新战场。

前道设备三巨头，围攻先进封装

其实仔细来看，虽然应用材料、Lam Research和ASML都在向先进封装领域延伸，但三家选择的切入方式并不相同。

应用材料更加重视材料工程与工艺整合，通过与专业封装设备厂商合作，构建覆盖多个制造环节的综合解决方案；Lam Research依托刻蚀、沉积和铜互连技术，争夺3D集成过程中越来越多的关键工艺步骤；ASML则开始尝试将其在光刻领域积累的纳米级运动控制、精密对准与测量技术延伸至混合键合设备。

这三条路线既存在互补，也可能随着技术演进逐渐形成直接竞争。

• 应用材料：联手Besi，构建完整工艺链

首先来看应材，应用材料对先进封装的布局，实际上已经持续多年。

早在2020年，应用材料就与Besi在新加坡建立联合研发项目，将自身在刻蚀、平坦化、薄膜沉积、晶圆清洗、量检测及颗粒控制方面的技术，与Besi在精密芯片贴装、互连和组装领域的能力结合。

双方合作的代表性成果，是Kinex集成式芯片到晶圆（Die-to-Wafer，D2W）混合键合系统。与传统封装设备主要关注芯片贴装及连接不同，Kinex试图将键合前的表面处理、清洗、活化及对准等工艺整合到更加紧密的制造流程中。

Kinex（图源：应用材料）

这种设计有其现实意义。

在混合键合过程中，两片需要连接的芯片或晶圆，不仅要实现极高精度的几何对准，还必须保证键合表面的平坦度、洁净度及材料状态。即使键合设备本身具有出色的定位精度，如果前一道工艺造成颗粒污染、铜焊盘凹陷异常或者表面状态不稳定，仍可能导致连接缺陷。应用材料与Besi的合作，本质上就是试图将传统前道材料工程与后道精密组装技术结合起来，通过跨工艺协同提高最终良率。

值得注意的是，应用材料并未将技术合作限制在Besi一家企业。此前，其还与奥地利晶圆键合设备厂商EV Group（EVG）合作开发晶圆到晶圆键合解决方案。

此次10月1日的合作升级，则进一步扩大了双方的研发边界。根据官方公告，Besi将成为应用材料位于硅谷的EPIC研发中心创新合作伙伴。未来双方不仅继续推进D2W混合键合，还将联合研究TCB工艺微缩、芯片到芯片、芯片到面板以及面向光互连的新型集成架构。EPIC中心规划投资规模最高约50亿美元，投资将随客户项目推进逐步展开。该中心的一个重要目标，就是让芯片制造商、设备供应商与材料企业更早介入共同研发，缩短新工艺从实验室走向量产的周期。

从产业意义上看，这意味着应用材料正在尝试把先进封装从相对独立的后道制造环节，纳入其更广泛的材料工程研发体系。

而就在五天之后，应用材料又宣布与英特尔深化合作，将研发范围覆盖下一代晶体管、片上互连以及Foveros 3D先进封装。

这两项合作看似面向不同企业，技术逻辑却存在联系。在3D堆叠中，芯片之间的互连密度、供电路径、散热结构以及材料应力之间存在复杂的相互影响。下一代芯片的性能优化，越来越难以单独依靠先进制程、金属互连或封装中的某一个环节完成。

因此，对应用材料来说，真正的战略价值可能不只是获得更多混合键合设备订单，而是通过前道与后道工艺的联合开发，更早参与下一代芯片制造流程的定义。正如应用材料 Prabu Raja 抛出的断言：先进封装已不仅是后道的物理组装，而是一场需要晶圆级精度与洁净度的材料工程革命。

• Lam Research：从刻蚀、沉积到3D互连

相比应用材料与Besi的合作模式，Lam Research在先进封装领域的布局更加突出自身既有的工艺设备优势。Lam Research过去在逻辑芯片、DRAM和3D NAND制造中积累了大量高深宽比刻蚀、薄膜沉积和金属互连技术。

而随着先进封装不断向3D化发展，这些技术开始获得更多应用场景。例如，在3D堆叠芯片中，硅通孔（TSV）承担不同芯片层之间的垂直电连接。为了在硅片中制造深而窄的通孔，需要采用高深宽比刻蚀技术，并尽可能保证通孔侧壁形貌、刻蚀均匀性和缺陷控制。

Lam Research的Syndion深反应离子刻蚀设备，便面向包括TSV在内的深孔刻蚀需求。但刻出通孔只是第一步。在形成绝缘层、阻挡层和种子层之后，还需要通过金属沉积将通孔填充，形成可靠的电连接。如果铜填充过程中产生空洞、接缝或其他缺陷，就可能影响电阻、散热以及长期可靠性。

Lam Research于今年7月重点介绍的SABRE 3D铜电镀平台，正是围绕先进封装中复杂金属互连的制造需求展开。该公司强调，随着先进封装互连结构越来越精细，制造过程中对金属填充均匀性和空洞控制的要求正在持续提高。SABRE 3D通过电化学沉积工艺，为TSV、晶圆级封装和再布线层等结构提供金属填充能力。

此外，Lam Research还布局了VECTOR TEOS 3D介电材料沉积设备，以及面向大尺寸基板的相关湿法和沉积工艺。

值得注意的是，先进封装对Lam Research的吸引力并不只是混合键合本身。从传统2.5D封装到3D芯片堆叠，再到面板级封装，越来越多的制造步骤需要高精度刻蚀、薄膜沉积及金属互连工艺，而这些都是Lam Research长期深耕的领域。

因此，Lam Research的竞争逻辑并不一定是直接取代Besi制造键合设备，而是通过扩大关键工艺设备的覆盖范围，在先进封装产业链中获得更多价值。

不过，该公司对键合设备的兴趣同样值得关注。2026年3月，路透社援引知情人士报道称，Besi因混合键合技术受到潜在收购方关注，Lam Research和应用材料均在相关名单中。

对于Lam Research而言，如果希望进一步向直接键合设备扩张，借助已经拥有客户基础和量产经验的专业设备企业，可能比完全依靠内部研发更快建立市场地位。

但截至目前，公开报道并未证实相关收购交易最终达成。这也透露出一些信息，先进封装设备产业的下一轮竞争，除了技术研发和产品升级，还可能伴随股权投资、战略合作甚至产业整合。

• ASML：从光刻走向混合键合，直接挑战Besi？

可以看出，应用材料和Lam Research的先进封装业务，主要源于既有材料工程能力的横向延伸，但是，ASML的潜在进入，则可能对传统混合键合设备市场形成更加直接的冲击。

作为全球EUV光刻设备的独家供应商，ASML最核心的技术积累集中在高精度光学、运动控制、晶圆定位、形变补偿以及纳米级叠对精度等领域。

过去，这些技术主要用于将越来越微小的电路图形精确转移到晶圆表面。但在混合键合中，同样需要解决一个极为关键的问题：如何让两片晶圆或不同芯片上的金属互连结构精确对准，并在键合过程中维持稳定。因此，ASML原有的技术能力与混合键合设备之间，存在一定程度的共通性。

实际上，ASML已经通过专用光刻设备进入先进封装市场。在2026年4月举行的年度股东大会上，ASML披露，公司已经交付首台TWINSCAN XT:260 i-line光刻系统，专门面向3D集成及先进封装应用。与主要用于先进逻辑制程的EUV光刻机不同，XT:260面向先进封装中的特殊图形化需求。ASML在演示材料中指出，微凸点工艺需要较大的焦深，而混合键合则对图形分辨率提出更高要求。这意味着，随着先进封装互连密度持续提高，光刻本身也开始成为影响封装技术演进的重要环节。

ASML去年推出的TWINSCAN XT:260是一款i线扫描器，每小时可扫描270片晶圆。鉴于人工智能芯片日益增长的需求，ASML计划在未来10到15年内，将业务重心从单纯的芯片生产前端设备转向封装和键合技术。（图片来源：ASML）

但ASML显然不满足于只提供先进封装光刻设备。

今年3月，韩国媒体The Elec报道称，ASML已经启动混合键合设备的整体架构设计，并与Prodrive Technologies、VDL ETG等长期供应商进行合作接洽。这些企业此前参与ASML光刻设备的精密运动系统、驱动装置和机械结构供应。如果ASML尝试将其在高精度运动平台方面的积累迁移至键合设备，便可能进一步缩小光刻设备与混合键合设备之间的技术距离。

而且还有一点值得关注的是，ASML已经公开了相关专利。

2026年5月15日公布的国际专利WO2026098870A1，名称为《Bonding Apparatus》（键合设备），申请人为ASML Netherlands BV。专利涉及两片半导体衬底的键合装置，重点讨论如何通过衬底支撑表面的状态控制，改善键合过程中可能出现的对准问题。专利文件指出，晶圆内部应力、支撑表面状态及平坦度等因素，都可能造成键合时的对准偏差。这与ASML长期研究的晶圆形变补偿、位置测量和精密运动控制技术存在明显联系。

当然，专利布局并不等于量产设备已经成熟。ASML目前也尚未公开确认其混合键合设备的商业交付时间、客户认证进度或量产性能。但这种潜在竞争，已经开始影响市场对传统设备企业的预期。10月6日，美国银行下调Besi投资评级，其中就提到了ASML未来可能进入混合键合市场的竞争风险。

对于Besi而言，这种风险值得关注。在传统先进封装设备市场，Besi的重要优势来自精密贴装、组装工艺以及混合键合技术的长期积累，而ASML一旦正式进入，则可能凭借其在纳米级定位、精密测量以及大型复杂设备系统工程方面的经验，形成新的竞争力量。

不过，从拥有关键技术能力，到开发出具有竞争力的商业设备，再到通过晶圆厂量产认证，中间仍然存在相当长的技术与商业化过程。

ASML能否真正挑战Besi，最终还要看设备的对准精度、吞吐量、良率、设备稳定性、成本以及客户认证进度，而不能仅凭专利或供应链消息作出判断。

混合键合，为什么成为竞争焦点？

前道设备巨头纷纷进入先进封装，一个重要背景就是芯片互连技术正在发生变化。

在传统2.5D和3D封装中，芯片之间通常依靠微凸点（Micro-bump）建立电连接。热压键合（TCB）通过施加温度和压力，实现焊料与金属焊盘之间的可靠连接。这一工艺在高性能计算及存储芯片领域具有广泛应用，但随着芯片堆叠层数增加、互连密度提高，传统微凸点结构在间距、连接高度、寄生效应以及热机械可靠性方面逐渐面临更高要求。

混合键合则提供了另一条技术路线。它通过介电材料直接键合与金属互连相结合，减少对传统焊料凸点的依赖，从而有机会实现更小的互连间距、更高的连接密度，以及更紧凑的芯片堆叠结构。

2026年5月，比利时微电子研究中心Imec与EV Group宣布，在晶圆到晶圆混合键合研究中，实现了200nm铜互连间距。研究团队在300mm晶圆上实现了所有测试芯片的键合后铜焊盘叠对偏差低于40nm。

在尺寸相同的混合焊盘和25%设计铜密度的200nm六边形焊盘网格上，雏菊链结构的透射电镜图像。（图片来源：imec/IEEE）

Imec在相关研究中也强调，除了对准精度，CMP带来的表面形貌控制、铜腐蚀、介电层可靠性以及金属沿键合界面的扩散，都是混合键合继续微缩需要解决的问题。这意味着，传统封装设备行业原本相对独立的贴装、键合和检测流程，正在与前道晶圆制造中的材料工程能力深度结合。

未来混合键合设备的竞争，可能不再只取决于键合机本身的对准精度和生产效率，而是越来越取决于整个工艺流程能否保持稳定、洁净并实现可控的量产良率。

不过，混合键合并非能够取代所有现有封装技术。TCB仍然具有成熟的供应链和量产经验，不同互连密度、芯片结构和成本要求也决定了两类技术可能长期并存。应用材料此次扩大与Besi的合作，甚至专门将TCB工艺微缩列为研发重点，这本身就表明业界并没有放弃传统热压键合路线。因此，未来先进封装竞争更可能呈现多种技术并行发展的格局，而不是由某一种键合工艺迅速统一市场。

HBM与3D集成，谁将决定下一轮设备需求？

虽然设备企业正积极投入混合键合研发，但真正决定市场规模的，仍然是下游芯片制造商的采用节奏。

近年来，高带宽内存（HBM）已成为先进封装最受关注的应用之一。随着AI加速器对存储带宽和容量的要求提高，HBM堆叠层数不断增加，芯片减薄、垂直互连、热应力和封装厚度等问题也随之变得更加复杂。混合键合有望凭借更高的互连密度和更紧凑的连接结构，为未来HBM产品提供新的解决方案。

但这并不意味着存储厂商会立即大规模切换工艺。

对于三星、SK海力士和美光而言，是否采用混合键合，不仅取决于其理论技术优势，还要考虑实际生产中的良率、产能、设备投资、成本和可靠性。尤其是HBM作为高度复杂的堆叠式存储产品，任何一道新增工序都有可能改变整个生产流程的成本结构。

因此，传统TCB与混合键合究竟会在HBM的哪一代产品、哪一类堆叠架构中形成明显分工，目前仍需观察。

今年10月6日，美国银行下调Besi评级时，除了ASML带来的潜在竞争，还提到了HBM相关混合键合设备需求可能延后的问题。这恰恰反映出当前市场的一项矛盾：越来越多设备厂商希望提前占据混合键合市场，但大规模设备订单真正释放的时间，仍受到下游技术路线与量产进度的制约。

不过，HBM并不是混合键合唯一的应用方向。

在先进逻辑芯片中，英特尔Foveros Direct、台积电SoIC等3D集成技术，同样需要利用高密度垂直互连缩短不同芯片层之间的数据传输距离。

更长远来看，Imec提出的CMOS 2.0技术研究方向，也正在探索将不同功能单元拆分到不同晶圆层级，再通过高密度3D互连重新集成，以突破传统二维芯片面积和互连的限制。这意味着，混合键合未来的需求来源，可能从当前的部分先进逻辑芯片及存储产品，进一步扩展到更复杂的异构集成架构。

而一旦这些新型芯片架构进入量产阶段，相关设备需求也可能从单一键合机，向CMP、清洗、薄膜沉积、量检测、精密运动控制等多个环节扩散。

设备厂商今天围绕混合键合的竞争，本质上也是对未来3D集成制造工艺主导权的一次提前布局。

可以预见，随着3D集成成为延续芯片性能提升的重要路径，先进封装将不再只是传统封测设备厂商的竞争领域，而是前道设备巨头与专业封装设备企业共同争夺的市场。未来这场竞争的关键，或许不在于谁率先推出一台更精密的键合机，而在于谁能掌握从材料、工艺到高密度互连的系统性制造能力。

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