Hybrid bonding-voorsprong Besi is snel aan het verdampen
‘We believe that wafer bonding will be everywhere’, zei ASML-ceo Christophe Fouquet vorige week tegen investeerders. Als de belangrijkste speler in frontend-equipment een opmerking maakt over backendtrends, dan weet je dat er in dat segment iets gaande is.
ASML heeft door zijn ervaring, voelsprieten en eigen analisten waarschijnlijk de beste kijk op de semiconmarkt. Zelfs op backendconferenties kom je altijd wel een paar afgevaardigden uit Veldhoven tegen om de laatste ontwikkelingen mee te pikken. Fouquet vertelt nu dat hybrid bonding ook de frontend-procesflow gaat beïnvloeden - en hoe dat ASML gaat beïnvloeden.
Hybrid bonding laat chips versmelten tot één monolithisch geheel. Door de toegediende warmte vervormt de boel en lithografie is de sleutel om dat te compenseren. Zodat alles toch weer naadloos op elkaar aansluit. Tot zover ASML.
Besi staat bekend als hybrid bonding-pionier, sommige analisten riepen het bedrijf zelfs uit tot ‘de ASML van de backend’, maar deze voorsprong is aan het verdampen. Pakweg een dozijn equipmentbouwers heeft inmiddels naar buiten gebracht dat ze ook in hybrid bonding stappen.
In de eerste plaats zijn de drie grootste backendmachinebouwers aan boord. Naast Besi doet ASMPT uit Singapore mee sinds begin dit jaar. Het Amerikaanse Kulicke & Soffa praat over een vergelijkbare technologie.
Met de komst van de Koreaanse spelers Hanmi Semiconductor en Hanwha Precision Machinery lijkt de kans voor Besi om bij SK Hynix en Samsung aan boord te komen te verdampen - en daarmee de potentieel grootste markt. Beide geheugenfabrikanten maken op dit moment de bulk van de high bandwidth-geheugens (HBM), stapeltjes DRAM’s voor AI-versnellers die met hybrid bonding aan prestaties winnen. De redenen voor hun succes zijn eenvoudig: Koreanen werken het liefst met Koreanen en voor HBM zijn niet de meest geavanceerde HB-machines nodig.
De machinebouwer uit Duiven verliest momentum door de vertraagde opleving in de markt en de problemen om hybrid bonding op de rit te krijgen voor het maken van HBM-geheugens (met stacks tot wel zestien DRAM’s). Investeerders zien dat ook, Besi’s aandelenkoers is intussen bijna gehalveerd, sinds de piek van afgelopen maart.
Ook Europa, Japan en China staan niet stil. Op ons continent heeft het Duitse Suss Microtec de handen ineengeslagen met het Franse SET om die-to-wafer hybrid bonders te ontwikkelen. Suss levert al jaren wafer-to-wafer procestechnologie, net als EV Group (EVG). Deze technologie, die hele wafers met elkaar laat versmelten, concurreert ook met die-to-wafer (chips één voor één plaatsen). Anne Jourdain van Imec zei op Semicon Europe in München tegen me dat het haar niet zou verbazen als geheugenchipfabrikanten in hun streven naar hoge opbrengsten uiteindelijk tot een mix-and-matchproces zouden komen van die-to-wafer met wafer-to-wafer.
Kijken we naar Japan, dan roeren zich daar zelfs vier partijen. Shibaura en Yamaha ontwikkelen op basis van hun ervaringen met flipchip - net als Besi – die-to-wafer hybrid bonders. Waarnemers zeggen dat het formidabele TEL terrein wint op EVG. De Japanners – de helft van ASML qua omzet - bieden hun bonders aan in package deals voor frontend-fabrieken. Het vele malen kleinere EVG kan zich niet veroorloven om zijn bonders met weinig of geen marge weg te zetten.
Wellicht moeten de grootste verrassingen in hybrid bonding nog komen. Details ken ik nog niet, maar flipchip-kampioen K&S streeft met zijn copper first hybrid bonding-proces naar een geleidelijke overgang van thermo compression-bonding naar hybrid bonding.
In de bondingmachinemarkt houdt nu iedereen de adem in tot Nikon met een aankondiging gaat komen. Op de afgelopen IEEE-ECTC-conferentie liet het Japanse bedrijf met een wafer-to-wafer paper zien dat het alles in huis heeft om de markt op te gaan. Het wachten is dus op het moment dat Nikon de tijd rijp acht voor de officiële introductie. De gedachte daaraan doet bij vele hybrid bonder-ontwikkelaars het angstzweet uitbreken.
Het duurt dus niet lang meer voordat hybrid bonding een onderdeel is van een backend zoals we die kennen: vooral door kosten gedreven en bloedig.
