Halbleiterausrüstung: Ein neuer boomender Zukunftsmarkt

Von 2025 bis 2026 hat sich eine neue Richtung in der Halbleitergeräteindustrie ergeben. Eine Reihe von Halbleitergeräteherstellern bringen intensiv neue Geräte für quadratische Substrate auf den Markt, von Lithografie, Messung, CMP, Entlackung, Galvanisierung bis hin zu Laserbohrungen, Schlitzbeschichtung und Glasmetallisierung. Das "Panel Level Packaging" (PLP) entwickelt sich auf der Geräteseite zu einem neuen Nischenmarkt. Diesmal fehlen die chinesischen Gerätehersteller nicht.

01 Die fortschrittliche Montage geht "von Kreis zu Quadrat"

Ein Bericht von SEMI zeigt, dass der weltweite Absatzbetrag von Halbleitergeräten im ersten Quartal 2026 um 14 % gegenüber dem Vorjahreszeitraum gestiegen ist und 36,55 Milliarden US - Dollar erreicht hat, was einem Anstieg von 1 % gegenüber dem Vorquartal entspricht. Die Rekordquartalsumsätze werden von anhaltenden AI - bezogenen Investitionen getrieben, einschließlich der Kapazitätserweiterung und technologischen Aufrüstung für fortschrittliche Logikchips, DRAM und fortschrittliche Montage.

CoWoS (Chip - on - Wafer - on - Substrate) ist derzeit das führende Verfahren für die Hochleistungs - Chip - Montage in der globalen AI/HPC - Branche. Im Jahr 2025 hatte CoWoS einen Marktanteil von 69 % bei 2,5D/3D - fortschrittlichen Montagetechnologien. Diese Technologie wurde von TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company) entwickelt und dominiert. Sie wurde 2011 zur Entwicklung angekündigt. Ihr Kern besteht darin, Logikchips und heterogene Chips wie High - Bandwidth - Memory (HBM) über eine Siliziumzwischenschicht zu integrieren und dann mit einem organischen Substrat zu verbinden, um eine hochdichte, leistungsstarke Systemintegration zu erreichen. Dies kann die Bandbreite effektiv erhöhen und die Leistungskonsum und die Latenz verringern. CoWoS wird derzeit hauptsächlich in Bereichen wie Künstlicher Intelligenz (AI), Hochleistungsrechnen (HPC) und Datencentern eingesetzt. Viele Hochleistungs - AI - Chips von Unternehmen wie NVIDIA, AMD und Google verwenden diese Technologie weit verbreitet.

Darüber hinaus sind AI - Chips immer größer und komplexer in der Gestaltung. Die traditionellen runden Wafer sind in der Flächennutzung und Montageeffizienz zunehmend eingeschränkt. Daher geht man zu "Quadrat anstelle von Kreis", ersetzt die Wafer durch Panels, ordnet die Chips auf einem rechteckigen Substrat an und verbindet sie schließlich über den Montageprozess mit dem Trägerplattform. So können mehrere Chips zusammen montiert werden, was CoPoS (Chip - on - Panel - on - Substrate) genannt wird.

Der wichtigste technologische Vorteil des Panel Level Packaging besteht darin, dass das runde Wafer durch ein quadratisches Panel ersetzt wird, wodurch die Materialnutzung erheblich verbessert wird. Nehmen wir als Beispiel eine Standard - Leiterplatte mit 610 mm × 457 mm. Ihre Fläche ist etwa viermal so groß wie die eines 300 - Millimeter - Wafers. Theoretisch können in einem einzigen Batch viermal so viele Montageteile hergestellt werden wie bei der Wafer - Level - Montage. Darüber hinaus sind die Chips selbst quadratisch. Wenn man sie auf einem rechteckigen Panel - Substrat anordnet, wird die Raumausnutzung im Vergleich zur Kantenverschwendung eines runden Wafers weiter optimiert.

Die Halbleiterindustrie folgt der Regel "eine Generation Material, eine Generation Technologie, eine Generation Geräte". Mit der Entwicklung der fortschrittlichen Montage von "Kreis zu Quadrat" hat die vorausschauende Planung der Gerätehersteller bereits in vollem Umfang begonnen.

02 Internationale Giganten planen das Panel Level Packaging

Das Panel Level Packaging erfordert Prozesse wie Substratvorbereitung, Lackbeschichtung, Belichtung/Lithografie, Entwicklung, Entlackung (Descum), Seed - Schichtabscheidung, Galvanisierung, CMP - Planarisierung, TGV - Bohrung, Bohrungsmetallisierung, Messung und Prüfung. Der Prozessablauf scheint dem der Wafer - Level - Montage (WLP) ähnlich, aber in jeder Stufe gibt es Unterschiede. Um größeren Verwerfungen, größeren Flächen und größeren Materialverformungen gerecht zu werden, muss fast jede Art von Gerät für das Panel Level Packaging von neuem entworfen werden.

Und auf dieser Prozesskette haben die internationalen Giganten bereits die Vorhut bezogen. Mit ihrer technologischen Expertise im Bereich der Wafer - Level - Geräte planen die internationalen Giganten den gesamten Prozessablauf und bauen ökologische Barrieren auf.

Lithografie und Messung: Das JetStep S3500 - Lithographiesystem von Onto Innovation ist speziell für die Produktion von Panel - Level - fortschrittlichen Montageteilen entwickelt. Das System kann die Chipverschiebungen behandeln, die durch Montagegenauigkeitsfehler, CTE (Wärmeausdehnungskoeffizient) - Mismatch und Panelverwerfung verursacht werden. Es verfügt über ein großes Belichtungsfeld (59,4 × 59,4 mm) und eine Auflösung von 2/2 μm Linienbreite/Liniendistanz (L/S), und die Auflösung kann optional auf 1/1 μm erhöht werden. Darüber hinaus unterstützt das System verschiedene Belichtungswellenlängen und ist daher sehr gut für die Prozessentwicklung mit neuen lichtempfindlichen Polymeren geeignet. Optionen für bestimmte Anwendungen umfassen die Behandlung von verworfenen Panels, Echtzeit - optisches Fokussieren und Chipverschiebungskorrektur, um die Genauigkeit und Zuverlässigkeit des Panel Level Packaging zu gewährleisten. Hersteller wie ASML, Nikon, Canon, Ushio und SCREEN planen auch entsprechende Produkte.

RDL - Geräte: Manz AG hat erfolgreich die weltweit erste Serienproduktionsanlage für elektrochemische Abscheidung (Electrochemical Deposition, ECD) für 310 mm × 310 mm - Panel - Level - Montage (PLP) ausgeliefert. Die neue ECD - Plattform kann flexibel Glas - und Metallquadratträger unterstützen und integriert die Schlüsseltechnologien des Naßprozesses für die RDL (Redistribution Layer). Sie bietet Serienproduktionslösungen für fortschrittliche Montagearchitekturen wie FOPLP, CoPoS und TGV. Mit der ECD - Anlage als Kern hat Manz AG bei dieser Auslieferung auch die Schlüsselgeräte für Naßprozesse wie Reinigung, Entwicklung, Ätzung und Entlackung weiter integriert und unterstützt sowohl den Spin - als auch den Spray - Prozessmodus, um eine vollständige Panel - Level - RDL - Prozesslösung Omni 310x zu bilden. Omni 310x (310 mm × 310 mm) ist der bestehenden Omni 510x (510 mm × 515 mm) und Omni 700x (700 mm × 700 mm) - Serie beigetreten und bildet so eine vollständige Panel - Level - Serienproduktionsplattform. Durch die modularen Designarchitektur und die flexible Automatisierungsintegration können die Geräte nach den Produktspezifikationen, Montagetechnologien und Kapazitätsanforderungen verschiedener Kunden individuell konfiguriert werden, um eine flexiblere technologische Lösung zu bieten und die Anforderungen von der Forschung und Entwicklung, der Vorproduktion bis zur Massenproduktion zu unterstützen.

Laserbohrung: Die deutsche Trumpf - Gruppe und die deutsche SCHMID - Gruppe haben zusammen ein "Laserätzen + nasschemische Behandlung" - Verfahren entwickelt. Bei diesem Verfahren wird zunächst die TruMicro - Serie von Ultrakurzpulslasern von Trumpf und der spezielle Laserfokussierkopf für die Glasverarbeitung TOP Cleave verwendet, um das Glas selektiv zu modifizieren. Anschließend wird der laserbehandelte Bereich mit einer Ätzlösung weggeätzt, um die benötigten hochpräzisen Bohrungen zu erzeugen.

Darüber hinaus haben die führenden Hersteller von Front - End - Geräten wie Applied Materials, Lam Research, TEL und KLA das Panel Level Packaging in ihre Strategie für fortschrittliche Montage aufgenommen.

03 Chinesische Gerätehersteller liefern intensiv "Ergebnisse"

Während die internationalen Giganten ökologische Barrieren aufbauen, fehlen die chinesischen Gerätehersteller nicht und greifen die Chance, an den neuen Markt zu gelangen. Von 2025 bis 2026 gehen die chinesischen Gerätehersteller bei den Schlüsselprozessen des Panel Level Packaging von der "Validierung" zur "Auslieferung".

Huahai Qingke erhält die erste chinesische Serienproduktionsbestellung

Im Panel Level Packaging bestimmt der CMP - Prozess direkt die Planheit, die Defektelevel und die Grenzflächenqualität der Dielektrikum - und Metallschichten. Er ist der Kernschritt, um die Zuverlässigkeit der Interkonnektion und die endgültige Chipleistung und Ausbeute zu gewährleisten. Die von Huahai Qingke selbst entwickelte erste 510*515 mm - automatische CMP - Serienproduktionsanlage für Platten Master - P510APEX hat erfolgreich eine Bestellung von einem wichtigen Kunden im Bereich der fortschrittlichen Montage erhalten und wird wie geplant in die Produktionslinie des Kunden eingesetzt. Dies markiert einen wichtigen Durchbruch der chinesischen Hochleistungsgeräte bei den Kernprozessen der fortschrittlichen Montage und ist auch ein wichtiges Meilenstein für die Erweiterung der CMP - Gerätetechnologie von Huahai Qingke von der Wafer - Level - auf die Platten - Level - Ebene.

Northern Huachuang stellt Prozessgeräte speziell für die Platten - Level - Montage vor, und die erste Descum - Anlage für die Panel - Level - Montage verlässt das Werk

Im Halbleiterherstellungsprozess ist der Descum - Prozess ein wichtiger Schritt, der die Produktausbeute und die Produktivität beeinflusst. Kürzlich hat Northern Huachuang die erste Descum - Anlage für 600 mm × 600 mm - Panel - Level - Montage erfolgreich ausgeliefert.

Die Descum - Anlage für die Platten - Level - Montage wird hauptsächlich für Trockenprozesse wie die Plasmaentlackung, die Entfernung von Rückständen, die Oberflächenmodifikation und - behandlung im Bereich der Platten - Level - Montage verwendet und kann Substrate bis zu einer Größe von 600 mm × 600 mm verarbeiten. Für hitzeempfindliche Materialien wie PI, PR und ABF ist die Descum - Anlage mit einem aktiven Kühlungssystem ausgestattet, das die Substrattemperatur auf unter 75 °C stabil halten kann und so die Ausbeute erheblich verbessert. Basierend auf der Technologie der dynamischen Elektrodenabstandsregulierung kann die Anlage die Plasmaverteilung in Echtzeit optimieren, um den Prozessanforderungen verschiedener Materialien wie PI, PR und ABF gerecht zu werden. Dies sorgt nicht nur für eine hoch gleichmäßige Entlackung auf großen Plattenflächen und erweitert den Prozessbereich, sondern verkürzt auch die Prozesszeit pro Batch erheblich und erhöht die Produktivität.

Außer der Descum - Anlage hat Northern Huachuang im März dieses Jahres eine PVD - Anlage für die Platten - Level - Montage vorgestellt, die speziell für die TGV - und RDL - Prozesse im Bereich der Platten - Level - Montage verwendet wird und die Abscheidung von Metallen wie Haftschichten und Seed - Schichten unterstützt. Sie kann Substrate bis zu einer Größe von 600 mm × 600 mm verarbeiten. Die PVD - Anlage für die Platten - Level - Montage verwendet die von Northern Huachuang Vacuum selbst entwickelte Cluster - Architektur mit hoher Kapazität. Basierend auf dem bewährten System zur Steuerung des Transports von stark verworfenen Substraten kann sie bis zu 10 Kammern gleichzeitig anschließen, um eine hohe Integration zu erreichen und den Platzbedarf erheblich zu optimieren. Für verschiedene Prozesswege kann die Anlage flexibel verschiedene Kammern wie PVD, Degas, Preclean, Flipper und Cooling anschließen, um die vielfältigen Bedürfnisse bei der Beschichtung zu erfüllen. Ein ausgezeichnetes Magnetfeldsteuerungskonzept ermöglicht eine sehr hohe Targetnutzung, was die Kosten für Verbrauchsmaterialien effektiv senkt. Gleichzeitig wird die Abscheiderate erhöht, so dass die Kapazität einer einzigen Anlage erheblich verbessert wird.

Die gleichzeitig vorgestellte PIQ - Anlage für die Platten - Level - Montage basiert auf der Wafer - Level - PIQ - Technologie und wird hauptsächlich für den PI - Lackhärtungsprozess im Bereich der Platten - Level - Montage verwendet. Sie kann Substrate bis zu einer Größe von 510 mm × 515 mm verarbeiten. Die PIQ - Anlage für die Platten - Level - Montage verwendet die vertikale Großrohr - Ofenheiztechnologie, die die Temperaturgleichmäßigkeit auf ±3 °C begrenzen kann, um die Qualität der PI - Härtung von Grund auf zu gewährleisten. Die selbst entwickelte Sauerstoffsteuerungs - und Partikeltechnologie kann die Sauerstoffkonzentration in der Prozesskammer und im Loading - Bereich schnell auf unter 10 ppm reduzieren. Die Partikelkontrolle erreicht das Wafer - Level - Niveau. Dies verhindert effektiv die Oxidation von PI und gewährleistet die Eigenschaften der Schicht. Gleichzeitig bietet es mehr Möglichkeiten für die Erforschung von feineren Montageprozessen mit kleineren Linienbreiten.

ACM Research setzt auf Naßprozesse und Galvanisierung

Galvanisieranlagen werden für die Herstellung von RDL (Redistribution Layer) und die Füllung von TSV (Through - Silicon Via) in der fortschrittlichen Montage verwendet. Im Jahr 2025 hat ACM Research die erste horizontale Panel - Galvanisieranlage Ultra ECP ap - p an einen Panelhersteller ausgeliefert. Das System verwendet die patentierte horizontale Galvanisierungstechnologie von ACM und unterstützt die Galvanisierungsprozesse für verschiedene Materialien wie Kupfer, Nickel, Zinnsilber und Gold. Die Kupfergalvanisierungskammer ist mit einer Hochgeschwindigkeitsgalvanisierungsschaufel ausgestattet, die speziell für Anwendungen mit hohen Säulen entwickelt wurde und eine Säulenhöhe von über 300 Mikrometern erreichen kann. Die Ultra ECP ap - p - Anlage verwendet eine vierseitig abgedichtete trockene Kontaktspannvorrichtung, um die Zuverlässigkeit zu verbessern. Sie ist mit einer Reinigungsfunktion in der Galvanisierungskammer ausgestattet, um die chemische Kreuzkontamination zwischen verschiedenen Galvanisierungskammern so weit wie möglich zu reduzieren. Die horizontale Galvanisierungsgestaltung ermöglicht eine ausgezeichnete Schichtdickenhomogenität durch die synchrone Drehung der Spannvorrichtung und des rechteckigen elektrischen Feldes.

Das Unternehmen hat auch eine Bestellung für eine Panel - Level - fortschrittliche Montage - Unterdruckreinigungsanlage von einem weltweit führenden Halbleitermontagehersteller außerhalb des chinesischen Festlandes erhalten und diese im ersten Quartal 2026 ausgeliefert. Das erhaltene Panel - Level - fortschrittliche Montagegerät ist die Ultra C vac - p - Panel - Level - Unterdruckreinigungsanlage, die von ACM selbst entwickelt wurde und noch im globalen Patentantragsprozess ist. Sie ist speziell für die strengen Prozessanforderungen der fortschrittlichen Fan - out - Panel - Level - Montage (FOPLP) und der feinen Abstandsverbindung entwickelt. Die Anlage verbessert die Effizienz der Verunreinigungsreinigung und die Prozessgleichmäßigkeit durch die Penetrationsfähigkeit der Chemikalien unter Vakuum und gewährleistet die Ausbeute und Zuverlässigkeit komplexer 2,5D - und 3D - Integrationslösungen. Die Anlage unterstützt Panelgrößen wie 310x310 Millimeter, 510×515