HBM 堆疊逼近極限，Hybrid Bonding 將成記憶體下一步關鍵技術

根據研調機構 counterpoint 報告，目前主流 HBM 仍採用微凸塊（micro-bump）搭配熱壓鍵合（TCB）進行晶片連接，並已支援 12 至 16 層堆疊。然而，隨著未來 HBM 朝 20 層以上發展，微凸塊在訊號完整性、功耗與散熱表現上的限制逐漸浮現，使產業開始尋求新的解決方案。

相較之下，混合鍵合（Hybrid Bonding）透過銅對銅（Cu-Cu）直接連接，可大幅縮小連接間距並降低堆疊高度，同時提升頻寬與能源效率，成為推動 HBM4 甚至 HBM5 的重要技術路徑。

（Source：Counterpoint）

不過，混合鍵合對製程條件高度敏感，特別是化學機械研磨（CMP）品質將直接影響鍵合良率。若出現銅凹陷（dishing）、污染或空洞等缺陷，將導致電阻上升與可靠度下降，使 CMP 從原本的製程環節，轉變為影響整體效能與良率的關鍵技術。

Counterpoint 指出，混合鍵合短期內仍面臨導入節奏的不確定性。主要原因在於 JEDEC 已放寬 HBM 堆疊高度規範，使既有 TCB 製程仍可延續至 16 層產品，降低記憶體廠立即轉換技術的壓力。

儘管短期導入節奏可能放緩，但在輝達等 AI 晶片需求帶動下，記憶體廠仍持續提升頻寬與能效表現。Counterpoint 預期，HBM5 將成為混合鍵合的關鍵轉折點，隨著堆疊層數突破 20 層、連接間距持續縮小，混合鍵合有望進入大規模量產階段。

在此趨勢下，包括 SK 海力士、三星與美光等記憶體廠，正積極布局相關技術與設備導入。業界指出，混合鍵合不僅攸關 HBM 發展，也將成為 AI 晶片性能與能耗競爭的關鍵分水嶺。

（首圖來源：三星）