HBM产能争夺烧到设备端:TOWA单季订单创新高
HBM的产能争夺战,正在向设备产业链蔓延。 过去两年,市场关注的焦点主要是SK海力士、三星和美光如何扩大HBM产能,以及谁能率先实现HBM4量产。但随着AI芯片需求继续增长,另一个问题开始....
HBM的产能争夺,如今正一路烧到设备产业链上。
过去两年,外界盯得最紧的是SK海力士、三星、美光怎么把HBM产能做大,以及谁先跑通HBM4量产。AI芯片需求还在往上走,另一个问题随之冒了出来:存储厂商就算有钱、有厂房,先进封装设备能不能及时买够?
日本设备厂商TOWA近期的订单变化,已经把这种紧张摆到了台面上。据MoneyDJ报道,TOWA在2026年7月至9月的订单金额为329.7亿日元,同比增长125.8%,单季度创下历史新高。订单增长也推动公司上调了本财年的营收和利润预测。
TOWA只是一个缩影。HBM扩产实际拉动的是一整套设备需求,芯片键合、TSV加工,再到晶圆减薄、研磨、模塑和检测,多个制造环节都因此出现了新的投资机会。
HBM为何会牵动这么多设备?
和传统DRAM不同,HBM要把多颗DRAM Die垂直堆起来,靠硅通孔(TSV)在芯片之间打通高速连接。产品从8层堆叠走向12层、16层乃至更高层数,制造工艺的复杂程度也随之一路上升。
以往一颗DRAM芯片走完传统晶圆制造流程,再做切割和封装就算完成。HBM不是这个路子:晶圆制造之后,还得接着做TSV加工、晶圆减薄、芯片堆叠、键合以及模塑等一系列工序。
堆的层数越多,每一道工序的门槛也就越高。
比如,DRAM Die必须减薄到很薄的厚度,才能压住整个HBM封装的高度要求。可芯片越薄,机械强度就越低,晶圆在搬运、研磨以及后续加工中更容易出现破损、翘曲。
这时候就轮到临时键合和解键合设备、晶圆减薄设备以及高精度研磨设备一起上阵。
日本DISCO是这一环节的重要设备供应商,其晶圆研磨、切割设备在先进封装产业链中占着关键位置。HBM堆叠层数继续增加,芯片减薄和切割工艺的分量还会进一步加重。
设备需求更集中的另一个环节,是键合。
现在HBM量产的主流做法是热压键合(TCB):把多层DRAM Die叠起来,靠加热加压力完成连接。也正因如此,Hanmi Semiconductor(韩美半导体)始终是市场紧盯的对象——它是HBM热压键合设备的重要供应商,SK海力士扩产HBM,它长期跟着受益。
Hanwha Semitech同样在抢这块市场,已经一步步挤进HBM键合设备供应链。不过,设备厂商能抓的机会不只在传统热压键合这一块。
堆叠层数越往上走,传统微凸块连接的问题就越明显:微凸块本身要占地方,芯片之间的连接距离被拉长,封装厚度和信号传输性能也跟着受影响。
于是混合键合(Hybrid Bonding)被越来越多人看上。它和传统TCB的路子不同,靠铜与铜直接连,互连间距可以做得更小,传统微凸块结构能减少甚至取消。对将来层数更高的HBM来说,这一点尤其关键。
眼下BESI、Applied Materials、SUSS MicroTec、EV Group等企业都在布相关设备。韩国厂商也没落下,Hanmi Semiconductor、Hanwha Semitech和
当然,混合键合并不意味着热压键合马上退场。设备成本、工艺成熟度、量产良率都还是待解的题。往后一段时间,两种技术大概率会并行推进。
对设备厂商而言,这其实就是新的市场空间:一边要接住当前HBM3E、HBM4生产线的热压键合需求,一边得提前去争下一代混合键合设备的订单。
键合之外,TSV也是HBM制造里绕不开的一环。
TSV的做法是在硅片内部打出垂直通孔,再用绝缘层、阻挡层和金属填充等工序,把不同芯片之间的电气连接搭起来。深硅刻蚀、薄膜沉积、铜电镀以及CMP,都是这一流程里要用到的工艺。
Applied Materials、Lam Research、东京电子等厂商,在相关设备环节均有布局。CMP的地位尤其突出:TSV和多层堆叠工艺往前走,晶圆表面平不平,直接决定后续加工质量。放到先进封装上看,表面不平整、金属填充有缺陷、微小颗粒残留,都会拖累最终良率。
HBM扩产带来的设备需求不止键合一处,刻蚀、沉积、电镀和CMP的投资也会跟着往上走。
检测设备是另一个常被忽略的环节。HBM要把多颗DRAM Die堆在一起,只要其中一层出问题,整个堆叠就可能报废。芯片价值越高、堆叠层数越多,制造中对缺陷检测、尺寸测量和键合质量检查的要求就越严。
Camtek、KLA等厂商正从先进封装检测需求的增长中获益。混合键合技术对芯片表面状态、对准精度和连接质量的要求更高,过去一些传统封装检测手段,已经很难完全应付新工艺。
换句话说,未来HBM设备投资不是买几台键合机就能了事,得围绕整个制造流程把完整的生产能力建起来。
回到TOWA,这次订单快速增加,也反映出HBM封装需求正在向后段设备传导。TOWA主要做模塑等封装设备,其订单增长说明,AI芯片和HBM封装规模扩大之际,封装保护、材料处理等环节的投资也在同步加码。公司已将2026财年营收预测从640亿日元上调至710亿日元,营业利润预测从102.4亿日元上调至131.5亿日元。
不过,把视线拉到整条产业链上看,这轮设备需求的覆盖面,比某一家企业的订单增长要宽得多。SK海力士、三星和美光均在扩大HBM产能;另一边,HBM4及后续产品往前走,先进逻辑芯片与存储芯片之间的协同封装也变得越来越要紧。
HBM4尤其明显:基础逻辑芯片的制造进一步往先进制程延伸,TSMC等晶圆代工厂的参与度也会更高。换句话说,HBM产业链的设备投资,正从传统存储厂商的后段封装,向晶圆代工和先进封装两头扩散。从设备类型看,这轮机会至少覆盖热压键合与混合键合、TSV刻蚀与填充、晶圆减薄和切割、CMP、模塑以及先进封装检测几个方向。
这些环节里,键合设备受关注最多,但瓶颈并不止它一个。
还有一个变化:HBM未来的设备需求,可能不只来自产能扩张,也来自制造工艺升级。存储厂商即便不再简单加生产线,只要HBM堆叠层数继续往上走,现有设备照样可能被要求升级甚至替换。
这和传统DRAM产业周期不太一样。以往存储市场景气度一降,设备投资往往很快收缩;而AI拉动的HBM需求,正让先进封装变成一项长期投入。
当然,设备订单增长不等于所有厂商都能直接吃到红利。不同设备在客户认证周期、技术门槛和量产进度上各有差异,混合键合尤其如此,成本和良率问题目前仍待进一步解决。
但有一点已经比较清楚:HBM的竞争,正从存储芯片本身往制造设备延伸。SK海力士、三星和美光都在争HBM产能,设备厂商也随之进入新的订单周期。往后真正紧缺的,可能不只是HBM芯片,还有造出这些芯片所需的设备。