Hybrid Bonding im Advanced Packaging ASML: An die Zukunft zu denken bedeutet, über die Lithografie hinauszudenken

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Der niederländische Maschinenbauer ASML ist vor allem für seine Lithografiesysteme bekannt. Mittlerweile interessiert sich das Unternehmen auch für Advanced Packaging. Patentanmeldungen deuten darauf hin, dass sogar an einer eigenen Hybrid-Bonding-Anlage gearbeitet werden könnte.

Das niederländische Unternehmen ASML ist aus der modernen Halbleiterfertigung kaum noch wegzudenken, denn bei EUV-Lithografiesystemen hat der Anlagenbauer eine Sonderstellung: Kein anderes Unternehmen liefert vergleichbare Maschinen für die industrielle Fertigung modernster Logik- und Speicherchips. Warum sollte der Platzhirsch im Markt der Lithografieanlagen also ausgerechnet in einen Markt einsteigen wollen, in dem bereits andere Unternehmen etabliert sind? Heißt es nicht: Schuster, bleib bei deinen Leisten?

Die Antwort auf diese Frage könnte in der Entwicklung der Halbleiter selbst liegen. Denn um die Leistungsfähigkeit moderner Chips zu steigern, reicht es längst nicht mehr aus, immer kleinere Strukturen auf einen Wafer zu bringen. Heutzutage werden zunehmend mehrere Dies und Chiplets miteinander verbunden oder übereinandergestapelt. Advanced Packaging gewinnt seit einiger Zeit deutlich an Bedeutung. Das bedeutet, dass auch die Fertigungsprozesse wie Hybrid Bonding an Bedeutung gewinnen. Und genau an dieser Stelle könnten die Ingenieure von ASML ihre Erfahrungen mit hochpräziser Positionierung, Messtechnik und Partikelkontrolle einsetzen.

Es gibt Hinweise darauf, dass ASML sich künftig nicht nur mit Lithografieprozessen beschäftigen könnte, sondern auch mit Advanced Packaging. Am 15. Oktober 2026 veröffentlichten die Analysten von Semianalysis eine Untersuchung, für die sie zahlreiche Dokumente begutachtet haben. Sie werteten 27 Patentfamilien von ASML aus und kamen zu dem Schluss, dass der Konzern an einer eigenen Anlage für das sogenannte Hybrid Bonding arbeiten könnte. Einen Tag später berichtete Reuters darüber. Die Aktie von BE Semiconductor Industries (Besi), einem ebenfalls niederländischen Anlagenbauer und führenden Anbieter von Hybrid-Bonding-Systemen, verlor daraufhin zeitweise rund drei Prozent.

Warum Hybrid Bonding für ASML interessant ist

Beim Hybrid Bonding werden Halbleiterstrukturen über sehr feine Verbindungen direkt miteinander verbunden. Dazu kommen sowohl die Verbindung der dielektrischen Oberflächen als auch elektrische Kupfer-zu-Kupfer-Kontakte zum Einsatz. Im Vergleich zu konventionellen Verbindungstechniken mit Lötbumps ermöglicht das Verfahren kleinere Kontaktabstände und damit eine höhere Verbindungsdichte. Das ist gerade bei komplexen 3D-Chips interessant. Kürzere elektrische Verbindungen können die Signalübertragung verbessern und den Energiebedarf reduzieren. Die Integration mehrerer Chiplets eröffnet außerdem Möglichkeiten, unterschiedliche Fertigungstechnologien innerhalb eines Bauteils miteinander zu kombinieren.

Die Anforderungen an die Fertigungsanlagen sind allerdings hoch. Schon geringe Abweichungen bei der Positionierung können die Qualität der elektrischen Verbindungen beeinträchtigen. Hinzu kommt die Empfindlichkeit der vorbereiteten Oberflächen gegenüber Partikeln. Beides gehört zu den Bereichen, in denen ASML durch seine Lithografietechnik über jahrzehntelange Erfahrung verfügt. Der Konzern selbst beschäftigt sich bereits länger mit diesen Möglichkeiten. Im März 2026 erklärte Technologiechef Marco Pieters gegenüber Reuters, dass ASML zusätzliche Anlagen für das Advanced Packaging untersuche. Das Unternehmen wolle herausfinden, welchen Beitrag seine Technologien bei der dreidimensionalen Integration leisten könnten.

Ein ungewöhnlicher Ansatz für die Chipmontage

Besonders interessant ist eine Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer WO2025201788A1. Darin beschreibt ASML eine Anlage, bei der einzelne Dies auf unabhängig beweglichen Trägern durch mehrere Bearbeitungsstationen transportiert werden. Anders als bei konventionellen Die-to-Wafer-Bonding-Systemen, die Chips mit einem Bondkopf aufnehmen und platzieren, bleiben die Dies während verschiedener Vorbereitungsschritte auf ihren Trägern. Diese bewegen sich entlang einer Transportstrecke durch die Anlage. Zu den beschriebenen Prozessschritten gehören unter anderem Inspektion, Reinigung, Ausrichtung und schließlich das eigentliche Bonding.

Ein möglicher Vorteil liegt in der parallelen Bearbeitung mehrerer Dies. Dabei können die Träger unabhängig voneinander bewegt werden, sodass unterschiedliche Bearbeitungszeiten der einzelnen Prozessstationen berücksichtigt werden können. Das Konzept könnte die Auslastung verbessern und zusätzliche Anlagenkomponenten einsparen. Ob sich diese Vorteile in der industriellen Fertigung tatsächlich realisieren lassen, ist allerdings offen. Insbesondere die erforderliche Positioniergenauigkeit, der Kontakt zwischen Die und Wafer sowie die Vermeidung von Verunreinigungen stellen erhebliche technische Herausforderungen dar. Ein Patent belegt schließlich noch keine funktionsfähige oder gar serienreife Maschine.

Besi ist längst im Hybrid Bonding etabliert

Sollte ASML tatsächlich eine eigene Bonding-Anlage entwickeln, würde das Unternehmen auf einen erfahrenen Wettbewerber treffen. Besi mit Sitz im niederländischen Duiven ist auf Anlagen für die Halbleitermontage spezialisiert und gehört zu den führenden Anbietern von Die-to-Wafer-Hybrid-Bonding-Systemen.

Das Unternehmen beschäftigt sich seit 2017 mit der Technologie und brachte 2021 erste kommerzielle Anlagen auf den Markt. Bis Ende 2025 summierten sich die Bestellungen laut Geschäftsbericht auf mehr als 150 Systeme. Insgesamt 18 Kunden hatten die Technologie übernommen. Im selben Jahr entwickelte Besi zudem einen Prototyp mit einer angestrebten Platziergenauigkeit von 50 nm.

Besi steht dabei nicht allein. Bereits seit 2020 arbeitet das Unternehmen mit Applied Materials an integrierten Hybrid-Bonding-Lösungen. Der US-Anlagenbauer übernahm im April 2025 eine Besi-Beteiligung von neun Prozent. Anfang Oktober 2026 erweiterten beide Unternehmen ihre Zusammenarbeit auf zusätzliche Packaging-Verfahren und Integrationsarchitekturen. Ein möglicher Einstieg von ASML würde den Wettbewerb damit nicht nur zwischen zwei niederländischen Unternehmen verschärfen. Er könnte auch die Kräfteverhältnisse zwischen etablierten Anbietern von Halbleiterfertigungs- und Packaging-Anlagen verändern.

Der erste Schritt ist längst gemacht

Dass ASML das Advanced Packaging als Wachstumsfeld betrachtet, ist keine neue Entwicklung. Bereits 2025 lieferte das Unternehmen mit der TWINSCAN XT:260 sein erstes speziell für diesen Bereich entwickeltes Lithografiesystem aus.

Die Anlage arbeitet mit i-line-Lithografie, erreicht nach Herstellerangaben einen Durchsatz von bis zu 270 Wafern pro Stunde und bietet eine Auflösung von 400 nm. Sie ist für Anwendungen wie 3D-Integration, Bildsensoren und Photonik ausgelegt. Anders als ein Hybrid-Bonder verbindet sie keine Chips, sondern übernimmt Lithografieschritte innerhalb entsprechender Fertigungsprozesse.

Eine eigene Bonding-Anlage wäre deshalb eine Erweiterung des Portfolios über die Lithografie hinaus. Für ASML könnte sich daraus die Möglichkeit ergeben, zusätzliche Fertigungsschritte mit eigenen Anlagen abzudecken und diese technologisch enger miteinander zu verzahnen. Ob das Unternehmen diesen Weg tatsächlich einschlägt, bleibt abzuwarten. ASML hat die von Semianalysis beschriebenen Entwicklungspläne bislang nicht bestätigt. Weder ein konkretes Produkt noch ein Termin für eine mögliche Markteinführung sind bekannt.

Fest steht allerdings, dass die Anforderungen an die dreidimensionale Integration weiter steigen. Und je präziser Chiplets miteinander verbunden werden müssen, desto interessanter wird ein Fertigungsgebiet, das bislang nicht zum Kerngeschäft von ASML gehörte. Damit könnte der Anlagenbauer künftig zwei Bereiche abdecken: die Strukturierung von Halbleitern und ihre hochpräzise Verbindung im Advanced Packaging. (sb)

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