2025年第三季度,光刻机巨子ASML的财报里藏了个大新闻——全球首台专门为先进封装规划的扫描式光刻体系TwinscanXT:260,现已悄然完结交给了。
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这东西满是专业名词,外行人听着或许没感觉,但在半导体圈里,这音讯堪比扔了颗重磅炸弹。
由于现在AI芯片卡脖子,早就不是卡在规划或许前道制作上了,而是卡在“封装”这个后道环节。
台积电的CoWoS封装产能都扩到每月3.5万片了,英伟达的订单仍是排到了2026年,有钱都拿不到货。
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说白了,摩尔定律便是让芯片上的晶体管越来越小,挤得越来越密,功用天然就上去了。
但现在晶体管都快小到原子级别了,物理极限就在眼前,再往前冲本钱高得吓人——造一台EUV光刻机要1.5亿美元,一条3nm产线出资得几百亿,一般企业底子扛不住。
已然平面上挤不下了,职业就想出了新招:往立体空间开展,这便是先进封装技能。
比方英伟达H100、AMDMI300这些AI芯片,便是把GPU中心和HBM高带宽存储器,经过一块硅中介层“粘”在一起,也便是台积电的CoWoS封装技能。
这样不必缩小晶体管,也能大幅度的进步芯片功用,被业界看作“逾越摩尔”年代的中心途径。
曾经封装环节用的光刻机都是“凑合用”的:要么拿前道造芯片的设备降级运用,精度是够,但一台好几亿,本钱高得离谱;
要么用后道专用的老设备,比方佳能的FPA-5520iV,精度牵强合格,可每小时就处理几十片晶圆,慢得像蜗牛。
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2024年全球先进封装商场都到达450亿美元了,估计2030年要打破794亿美元,年复合增加率9.5%,其间2.5D/3D封装增速最快,占比要从2022年的21%涨到2028年的33%。
需求猛涨,设备掉链子,这便是ASML推出XT:260的大布景——商场太需求一台“量身定制”的封装光刻机了。
ASML这台新机器,中心便是处理了“精度够不够”和“速度快不快”的平衡问题,没有走“越先进越好”的弯路。
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当一片晶圆在一个作业台接受曝光时,另一个作业台现已在预备下一片晶圆的对准作业,两片晶圆的处理流程堆叠,不必等上一片彻底完毕再开工。
要知道台积电2025年方案把CoWoS产能翻倍到每月7万片,可订单仍是排到2026年,要是用上XT:260,这个缺口就能快速补上。
它用的是365纳米的i-line光源,分辨率400纳米,套刻精度35纳米。
这个参数看着不如EUV光刻机(能到几纳米),但对2.5D/3D封装来说刚刚好——硅通孔的对准、再布线层的描写,精度需求就在这个规模,没必要寻求更高精度徒增本钱。
更妙的是它的曝光视场,到达52毫米×66毫米,能一次性处理3432平方毫米的中介层,这是EUV光刻机掩模版面积的四倍。
英伟达H100这类大尺度AI芯片的中介层,曾经得拼好几次才干刻完,又慢又简略犯错,现在一次就能搞定。
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先进封装里的硅通孔制作和混合键合工艺,对设备要求很严苛:既要能接受340毫焦耳的高剂量曝光,又要能处理厚度达1.7毫米的翘曲晶圆。
XT:260刚好能满意这些要求,而传统设备要么扛不住高剂量,要么处理翘曲晶圆时良率暴降。
比照一下就知道距离:佳能的步进式设备是“逐点曝光”,像盖章相同一个个印,天然慢;ASML早年的PAS5500系列尽管能用,但视场小、自动化低,底子习惯不了量产。
XT:260的呈现,标志着封装光刻机从“凑合用”进入了“专业定制”年代。
XT:260的交给,不只是一台设备的事儿,它正在悄然改写整个半导体工业链的玩法。
2024年全球先进封装设备商场规模已到达31亿美元,创了历史上最新的记载。尽管光刻设备在封装设备总出资里占比只需6.3%,但却是决议产能和良率的要害——差一点功率,量产时便是大相径庭。
更要害的是这一个商场还在敏捷添加。半导体先进封装光刻机商场2023年才2.32亿美元,估计到2030年能涨到4.19亿美元,年复合增加率9.6%。
并且单台高端封装光刻机动辄上千万美元,ASML这一下就卡住了这个细分赛道的制高点。
ASML的战略特别鸡贼,它把XT:260定位在老练制程光刻机XT:400M之下,不是简略降级,而是精准适配封装场景。
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它算准了先进封装不需求前道那样的超净环境和悉数功用,过度出资反而推高本钱,找对这个平衡点,就抓住了职业的中心需求。
曾经半导体职业分工很清晰:晶圆厂担任造芯片,封测厂担任打包。但现在不相同了,先进封装的技能复杂度和出资规模,现已不亚于2010年代的芯片制作厂。
台积电花几十亿美元建CoWoS产线,里边满是ASML、使用资料这些前道设备商的产品;英特尔、三星也跟着建自己的先进封装产线,想把主动权抓在手里。
另一边,传统封测厂也在反击。日月光、安靠这些世界巨子在买前道级设备,国内的长电科技、通富微电也在加快追逐2.5D/3D技能。
2024年通富微电净利润同比增加299.9%,很大程度便是靠AMDMI300的封装订单撑起来的。
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在这场大战里,ASML这样的设备商成了要害人物——他们得懂前道的精度要求,又得了解后道的本钱压力,XT:260便是这种跨界了解的产品。
前道光刻机咱们被卡得很死,EUV底子买不到,但封装范畴的约束要宽松得多。XT:260用的i-line技能,不属于顶级控制范畴,国内封测厂有时机买到。
并且国内工业链现已有了必定根底。刻蚀、堆积这些封装设备,国产厂商现已有布局;
鑫巨半导体乃至推出了首台国产大尺度ECD设备,能处理玻璃基板的量产难题。封测企业的成绩也很亮眼,2024年长电科技营收增加21.24%,华天科技增加28%,都在加快扩产。
更重要的是需求端够强。国内AI芯片需求正在迸发,、华为、寒武纪都在推自己的AI芯片,
这些芯片都需求先进封装,这会反过来带动国产设备和资料的老练——究竟有订单才有迭代的时机。
尽管国内有上海微电子的SSX600系列步进光刻机,占有了国内90%的商场,但它的分辨率是0.8微米,比XT:260的0.4微米还差一倍,处理大视场中介层的才能也缺乏。
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并且封装技能正在“前道化”,对精度的要求渐渐的升高:在布线层的线宽从微米级降到亚微米级,硅通孔的对准精度要到纳米量级。假如跟不上这个节奏,未来仍是或许被卡脖子。
前道光刻机距离太大,短时间追不上,但先进封装范畴技能道路更灵敏,咱们有商场、有产能、有部分设备根底,只需掌握时机协同立异,彻底有或许是在这个赛道完成打破。
ASML的TwinscanXT:260,本质上是给半导体职业上了一课:当技能迫临极限时,与其死磕“更先进”,不如寻求“更适宜”。
摩尔定律放缓后,职业一直在找新的打破方向,XT:260证明了答案并不满是更顶级的技能,而是精准匹配需求的处理方案
用老练的i-line技能,结合前道的双作业台架构,刚好卡在本钱、精度和产能的最优解上。
对我国半导体来说,这更是个清晰的信号:与其在他人独占的赛道上硬拼,不如在先进封装这样的差异化范畴做深做透。
咱们有全球最大的AI芯片需求商场,有正在兴起的封测企业,有逐步完善的设备工业链,只需找对方向、继续投入,未必不能在“逾越摩尔”的年代里,走出一条自己的路。
究竟半导体工业的竞赛,历来不是单点技能的比拼,而是整个生态的比赛。找到技能、本钱与产能的平衡点,才是破解困局的真实钥匙。
