北方華創(chuàng)近日發(fā)布12英寸芯片對晶圓（Die to wafer，D2W）混合鍵合設(shè)備——Qomola HPD30。該設(shè)備聚焦SoC、HBM、Chiplet等3D集成全領(lǐng)域應(yīng)用對芯片互連的極限要求，突破微米級超薄芯片無損拾取、納米級超高精度對準(zhǔn)和無空洞高質(zhì)量穩(wěn)定鍵合等關(guān)鍵工藝挑戰(zhàn)，成功攻克高速多軸聯(lián)動控制、納米級圖像識別、全局坐標(biāo)精準(zhǔn)定位、多規(guī)格芯片自適應(yīng)、AI實時感知與智能補償?shù)榷囗椇诵募夹g(shù)，并融合全套自研高精度光學(xué)成像系統(tǒng)與運動控制、全局標(biāo)定、末端姿態(tài)調(diào)整等先進算法，實現(xiàn)了芯片納米級對準(zhǔn)精度與高速鍵合產(chǎn)能的更優(yōu)平衡，成為國內(nèi)率先完成D2W混合鍵合設(shè)備客戶端工藝驗證的廠商。此次發(fā)布是北方華創(chuàng)進入3D集成混合鍵合裝備領(lǐng)域的重要里程碑。

當(dāng)前，AI應(yīng)用全面普及，算力需求呈指數(shù)級增長，芯片設(shè)計和制造面臨極致互連密度與帶寬、極低功耗與信號延遲、異構(gòu)集成等前所未有的挑戰(zhàn)?；旌湘I合作為實現(xiàn)超高密度互連的關(guān)鍵工藝，憑借其顯著縮短信號傳輸路徑、大幅提升集成密度的技術(shù)優(yōu)勢，已成為高算力芯片實現(xiàn)突破的重要戰(zhàn)略支撐。近年來，混合鍵合設(shè)備已成為半導(dǎo)體裝備中增速最快的細(xì)分領(lǐng)域。行業(yè)預(yù)測顯示，至2030年，其全球市場規(guī)模將突破17億美元，其中D2W混合鍵合設(shè)備的年復(fù)合增長率（CAGR）預(yù)計高達(dá)21%[1]，成為全球半導(dǎo)體裝備企業(yè)在3D集成技術(shù)領(lǐng)域競相布局的戰(zhàn)略要地。

[1]信息來源：Yole前道和后道裝備產(chǎn)業(yè)分析（2025）

在芯片制程微縮趨近物理極限的背景下，D2W混合鍵合通過精準(zhǔn)挑選已知良品芯片（KGD），以超高精度對準(zhǔn)并鍵合至目標(biāo)晶圓，可實現(xiàn)不同制程芯片的三維異構(gòu)集成，帶來互連密度的數(shù)量級提升與系統(tǒng)能效的跨越式突破。然而，該工藝量產(chǎn)進程仍面臨薄芯片翹曲的精密控制、無缺陷鍵合界面的穩(wěn)定構(gòu)筑及規(guī)模量產(chǎn)的高良率保障等技術(shù)挑戰(zhàn)。推動自主可控的D2W混合鍵合設(shè)備的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，已成為支撐半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)搶占下一代技術(shù)制高點的關(guān)鍵戰(zhàn)略舉措。

北方華創(chuàng)緊抓3D集成技術(shù)發(fā)展趨勢，聚焦行業(yè)核心工藝痛點，成功研發(fā)并推出性能對標(biāo)國際領(lǐng)先水準(zhǔn)的D2W混合鍵合設(shè)備，全面適配3D集成多領(lǐng)域應(yīng)用場景的技術(shù)需求。該設(shè)備在實現(xiàn)高產(chǎn)能的同時，芯片對準(zhǔn)精度可達(dá)到納米級。

Qomola HPD30主要具備以下五大核心技術(shù)優(yōu)勢：

1、高精密動態(tài)運動控制：采用自研高精密運動平臺，支持多自由度協(xié)同控制，在高速、大負(fù)載工況下實現(xiàn)毫秒級啟停響應(yīng)，末端抖動控制在數(shù)十納米級，兼顧效率與納米級對準(zhǔn)精度。

2、超高精度光學(xué)成像與識別：搭載自研多波段高精度光學(xué)成像系統(tǒng)，結(jié)合智能圖像處理算法，可補償工藝波動導(dǎo)致的識別偏差，實現(xiàn)Mark的亞像素級穩(wěn)定提取，保障不同批次晶圓對準(zhǔn)一致性。

3、全局高精度標(biāo)定體系：構(gòu)建覆蓋光學(xué)、運動、鍵合等核心模塊的全局標(biāo)定系統(tǒng)，通過標(biāo)定與對位算法協(xié)同優(yōu)化，實現(xiàn)多坐標(biāo)系的統(tǒng)一映射與快速精確定位，確保設(shè)備長期穩(wěn)定。

4、多規(guī)格芯片自適應(yīng)處理：支持Chiplet等多樣化封裝場景，可自適應(yīng)芯片尺寸、厚度與排布，實現(xiàn)微米級超薄芯片的無損取放。支持配方一鍵切換、模組自動更換和多類型芯片連續(xù)生產(chǎn)，顯著提升設(shè)備綜合稼動率。

5、AI實時感知與智能補償：基于感知?識別?補償?shù)腁I實時閉環(huán)控制，對來料偏差、晶圓形變、環(huán)境擾動等進行毫秒級監(jiān)測與預(yù)警，并基于數(shù)據(jù)實時生成補償策略，有效抑制鍵合空洞，加速產(chǎn)品的量產(chǎn)導(dǎo)入。

依托上述核心技術(shù)體系與深入的客戶協(xié)同驗證，Qomola HPD30在對準(zhǔn)精度、產(chǎn)能、鍵合界面空洞率等關(guān)鍵指標(biāo)上均達(dá)到國際先進水平，滿足3D集成對超高密度互連的嚴(yán)苛要求。北方華創(chuàng)已打通從研發(fā)到量產(chǎn)的“最后一公里”，快速響應(yīng)多樣化的D2W工藝需求，為客戶提供從設(shè)備交付、工藝定制到產(chǎn)能爬坡的全生命周期支持。

與此同時，北方華創(chuàng)同步研發(fā)的12英寸W2W混合鍵合設(shè)備Gluoner R50，聚焦CIS、3D NAND、3D DRAM等核心應(yīng)用，集成納米級全域?qū)?zhǔn)、精細(xì)的界面活化處理、鍵合波控制及大翹曲晶圓自適應(yīng)等關(guān)鍵技術(shù)，可實現(xiàn)更高對準(zhǔn)精度、更高質(zhì)量的混合鍵合。

北方華創(chuàng)在先進封裝工藝設(shè)備領(lǐng)域深耕二十余年，在刻蝕、薄膜沉積、濕法、爐管等核心裝備上已實現(xiàn)自主化研發(fā)與量產(chǎn)，多款產(chǎn)品成為國內(nèi)外主流客戶的基線設(shè)備。隨著混合鍵合設(shè)備的推出，已構(gòu)建起覆蓋3D集成全流程的完整工藝裝備解決方案。未來，公司將繼續(xù)攜手產(chǎn)業(yè)鏈伙伴，以扎實的技術(shù)能力和全面的解決方案，支持3D集成產(chǎn)業(yè)的持續(xù)創(chuàng)新與健康發(fā)展。