Samsung Electronics is begonnen met het inzetten van een cruciale technologische stap voor hun komende generatie geavanceerde geheugenmodules: niet-destructieve inspectie van hybrid bonding. Volgens het Zuid-Koreaanse mediabedrijf TheElec is het bedrijf al bezig met het valideren van nieuwe systemen die microdefecten in de verbindinginterfaces kunnen detecteren, waarbij Onto Innovation een van de voornaamste leveranciers is in deze eerste fase. Hoewel Samsung nog geen formeel bericht heeft uitgebracht met specifieke details over de apparatuur, volumes of planning, sluit deze beweging aan bij een duidelijke trend die het bedrijf reeds publiekelijk heeft gesignaleerd: de overgang van HBM naar meer compacte, hogere temperatuur en fabrikagetechnisch veeleisendere architecturen.
De kern ligt in het soort defecten dat men wil vermijden. Bij hybrid bonding kunnen kleine holtes, ontkoppelingen of defecten in de interface grote waardevolle wafers of steeds kostbaardere geheugensets beschadigen. Traditionele optische inspecties komen hier steeds vaker tekort, vooral wanneer er metalen lagen, gestapelde structuren en ondoorzichtige materialen betrokken zijn. Daarom verschuift de interesse naar niet-destructieve technologieën gebaseerd op lasers, ultrasone golven en röntgenstraling, die in detail kunnen ‘zien’ zonder het product te beschadigen tijdens de kwaliteitscontrole.
Onto Innovation benut de voorsprong in een nog lopende race
Volgens TheElec heeft Onto Innovation al een gezamenlijke ontwikkelingsprogramma met Samsung en heeft het bedrijf systemen geleverd aan productielijnen voor validatie. Deze informatie, afkomstig van sectorbronnen, moet worden gelezen als onderdeel van de toeleveringsketen, niet als een officiële bevestiging van Samsung. Desalniettemin versterkt de externe context het zicht dat Onto aan het winnen is in dit domein. Op 16 maart lanceerde het bedrijf hun systeem Dragonfly G5 en kondigde aan dat een grote HBM-fabrikant de evaluatie had voltooid en het apparaat had geselecteerd voor 2D-inspectie tijdens de productie van HBM4, met leveringen gepland vanaf het tweede kwartaal van 2026. Hoewel de naam van deze klant niet is genoemd, is de timing en de ontwikkelingen rondom Samsung hier zeer relevant en past het nauwkeurig in het geschetste beeld.
Onto’s interesse gaat verder dan eenvoudige visuele inspectie. Het bedrijf werkt al geruime tijd met ultrasone technieken, toegepast op high-end verpakkingsmethoden. In technische documentatie uit 2025 beschouwde het bedrijf samen met Samsung Electronics hoe hun ultrasonicsysteem op schaal van pico- en femtoseconden metalendiktes en interconnect-structuren kan meten in high-performance pakketten voor AI. Het principe is complex, maar de basis eenvoudig: een laserpuls genereert een akoestische golf die door de structuur reist, op interne interfaces botst en wordt teruggekoppeld via een lasersonde. Deze terugkoppeling maakt het mogelijk om informatie te reconstrueren die met optische methoden onvoldoende zichtbaar is.
Dit soort capaciteiten is vooral waardevol in hybrid bonding, waar de kwaliteit van de verbinding tussen lagen niet alleen het elektrische rendement bepaalt, maar ook de warmteafvoer, betrouwbaarheid en uiteindelijke prestatie van het product. Onto wijst er bovendien op dat hun metrologie-innovatie PULSE een niet-destructieve, contactloze techniek is, ontworpen voor meervoudige-lagen inline metingen op wafers. Dit wordt steeds relevanter naarmate de backend-productie meer lijkt op de front-end in precisie en complexiteit.
Het toegenomen aantal lagen in HBM dwingt tot nieuwe inspectiemethoden
Wat deze ontwikkeling extra interessant maakt, is niet alleen de aanschaf van nieuwe systemen, maar vooral het tijdstip waarop dit gebeurt. Samsung zette tijdens NVIDIA GTC 2026 haar HCB-technologie (hybrid copper bonding) in de schijnwerpers en stelde dat deze methode de volgende generatie HBM in staat zal stellen om 16 lagen of meer te bevatten. Daarbij wordt ook de thermische weerstand met meer dan 20% verlaagd ten opzichte van thermisch comprimeren (TCB). Bovendien toonde Samsung voor het eerst HBM4E met 16 Gbps per pin en 4,0 TB/s bandbreedte, terwijl ze hun HBM4 al in grootschalige productie positioneren voor de NVIDIA Vera Rubin-platform. Dit betekent dat het niet meer om toekomstige plannen gaat, maar om een concrete roadmap voor uiterst dicht gebundelde geheugenmodules.
Wanneer een fabrikant besluit meer lagen op te stapelen, de warmteweerstand te verlagen en de prestatie per pin te verhogen, wordt de inspectie van de interface een kritische factor in plaats van louter een fabrieksprocestool. Hoe dichter de stapel, hoe moeilijker het wordt om defecten op tijd te ontdekken. En bij wafers of stacks van grote waarde wordt het cruciaal om fouten te vinden zonder het product te vernietigen. Vanuit dat perspectief is investeren in geavanceerde inspectietools meer dan een luxe; het is noodzakelijk om een succesvolle overgang naar HBM4E en toekomstige generaties mogelijk te maken met acceptabele yields.
Daarnaast speelt industriële schaalgrootte een rol. TheElec meldt dat Samsung niet alleen met Onto Innovation in zee is, maar ook met andere fabrikanten die ultrasone en röntgentechnologieën toepassen. Verschillende Zuid-Koreaanse groepen zouden betrokken zijn bij de adoptie of gezamenlijke programma’s vanaf het tweede kwartaal. Als dat klopt, ontwikkelt Samsung niet slechts een geavanceerd inspectieproces, maar bouwt het ook aan een breed netwerk van leveranciers. In een tijd waarin AI de gehele halfgeleiderketen onder druk zet, wordt afhankelijkheid van een enkele techniek of leverancier steeds minder een optie.
Meer procescontrole in een steeds veeleisendere geheugentechnoogie
De onderliggende reden voor deze strategische investering gaat verder dan de labfase. De concurrentie in HBM draait om prestaties, energieverbruik, thermisch management, stapelcapaciteit en levertijd. Samsung wil hun positie versterken ten opzichte van sterke rivalen in de gevorderde geheugentechnologie, wat betekent dat zowel ontwerp- als procesoptimalisaties nodig zijn. Niet-destructieve inspectie van hybrid bonding past perfect binnen dat kader: het minimaliseren van verlies, verbeteren van kwaliteit en het klaarstomen van nog complexere, meerlagige geheugenmodules met hogere bandbreedte en minder fouten.
Het is niet alleen van belang dat Samsung nieuwe systemen test; het is vooral indicatief dat het bedrijf wijst op waar de toekomstige knelpunten kunnen ontstaan. Hoewel de markt vaak focust op GPU’s, interposers of productieprocessen, komt meer waarde te liggen in technologieën die het mogelijk maken zeer grote stapelstructuren te controleren, te positioneren en te valideren zonder schade aan het product. Als hybrid bonding de centrale techniek wordt in de nieuwe generatie HBM, wordt ook de inspectie van deze bonding een strategisch punt.
Veelgestelde vragen
Wat houdt hybrid bonding in voor HBM-geheugen?
Het is een geavanceerde assemblage-techniek die direct copperoppervlakken tussen chips of wafers verbindt zonder gebruik te maken van microbumps. In tegenstelling tot thermisch comprimeren, vermindert het de thermische weerstand en verbetert het elektrische karakteristieken, essentieel voor gestapelde geheugensetten met meerdere lagen.
Waarom heeft Samsung nieuwe inspectieapparatuur nodig voor hybrid bonding?
Omdat interne defecten zoals holtes of ontkoppelingen moeilijk waarneembaar zijn met standaard optiek en tot grote schade kunnen leiden aan wafers of stacks die zeer kostbaar zijn. Nieuwe niet-destructieve technieken maken inspectie mogelijk van ondoorzichtige lagen en vergrabene structuren zonder het product te beschadigen.
Wat is de rol van Onto Innovation in dit verhaal?
Onto wordt als voorloper genoemd in de supply chain, met aankondigingen van systemen zoals de Dragonfly G5 voor de validatie van HBM4, en het feit dat een grote HBM-fabrikant het systeem al heeft geëvalueerd en geselecteerd. Daarnaast heeft het bedrijf eerder samengewerkt met Samsung op het gebied van ultrasone metrologietechnieken voor geavanceerde verpakkingen.
Betekent dit dat Samsung hybrid bonding gaat gebruiken voor HBM4E of HBM5?
Samsung heeft tijdens GTC 2026 expliciet haar HCB (hybrid copper bonding) technologie getoond voor 16+ lagen en deze gekoppeld aan verbeteringen in thermisch beheer. Dit wijst duidelijk in die richting, hoewel ze nog geen volledige productserieroadmap openbaar heeft gemaakt.
via: thelec.kr