臺積電推出“超大版”CoWoS封裝，達9個掩模尺寸

本文由半導體產(chǎn)業(yè)縱橫（ID：ICVIEWS）綜合

市場還關注臺積電2nm是否可能提前赴美生產(chǎn)。

臺積電11月歐洲開放創(chuàng)新平臺（OIP）論壇上宣布，該公司有望在2027年認證其超大版本的CoWoS（晶圓上芯片）封裝技術，該技術將提供高達9個掩模尺寸的中介層尺寸和12個HBM4內(nèi)存堆棧。新的封裝方法將解決性能要求最高的應用，并讓AI（人工智能）和HPC（高性能計算）芯片設計人員能夠構建手掌大小的處理器。

臺積電每年都會推出新的工藝技術，盡最大努力滿足客戶對PPA（功率、性能和面積）改進的需求。但有些客戶需要更高的性能，而EUV光刻工具掩模限制858平方毫米是不夠的。這些客戶選擇使用臺積電CoWoS技術封裝的多芯片解決方案，近年來，該公司提供了該解決方案的多個迭代版本。最初的CoWoS在2016年實現(xiàn)約1.5個掩模尺寸的芯片封裝，然后發(fā)展到今天的3.3個掩模尺寸，這使得可以將8個HBM3堆棧放入一個封裝中。

接下來，臺積電承諾在2025年至2026年推出5.5個掩模尺寸的封裝，最多可容納12個HBM4內(nèi)存堆棧。然而，這比起該公司的終極版CoWoS仍相形見絀，后者支持多達9個掩模尺寸的系統(tǒng)級封裝（SiP），板載12個甚至更多的HBM4堆棧。該9個掩模尺寸的“超級載體”CoWoS（為芯片和內(nèi)存提供高達7722平方毫米的面積）具有12個HBM4堆棧，計劃于2027年獲得認證，推測它將在2027年至2028年被超高端AI處理器采用。完全希望采用臺積電先進封裝方法的公司也能使用其系統(tǒng)級集成芯片（SoIC）先進封裝技術垂直堆疊其邏輯，以進一步提高晶體管數(shù)量和性能。

事實上，借助9個掩模尺寸的CoWoS，臺積電希望其客戶將1.6nm級芯片放置在2nm級芯片之上，因此可以達到極高的晶體管密度。然而，這些超大型CoWoS封裝面臨著重大挑戰(zhàn)。5.5個掩模尺寸的CoWoS封裝需要超過100x100毫米的基板（接近OAM 2.0標準尺寸限制，尺寸為102x165毫米），而9個掩模尺寸的CoWoS將采用超過120x120毫米的基板。如此大的基板尺寸將影響系統(tǒng)的設計方式以及數(shù)據(jù)中心的配備支持。特別是電源和冷卻。每個機架的電源功率達到數(shù)百千瓦，需要采用液體冷卻和浸沒方法，以有效管理高功率處理器。

特朗普勝選后，市場關注臺積電2nm是否可能提前赴美生產(chǎn)。中國臺灣科學技術部門官員吳誠文表示，臺積電2nm制程將于明年量產(chǎn)，這時候臺積電應已開始新一代制程的研發(fā)，就可以跟臺積電討論，是否要在友好地區(qū)投資2nm。吳誠文指出，特朗普競選期間言論提及“搶走”，應該是半開玩笑。吳誠文強調(diào)，中國臺灣并沒有搶走美國的半導體技術，中國臺灣半導體制造技術的能力，是臺積電從2000年左右決定投入先進制程的研發(fā)開始，一步步擁有相關專利，“這些專利是我們自己開發(fā)出來的”。

吳誠文進一步表示，半導體技術涉及層面很廣廣，包含設計、材料、設備、元件、理論，所謂技術，不能單純簡化到只有制造，從整體來講，目前全世界最領先的仍是美國，但中國臺灣在半導體的制造量、良率、獲利能力方面，臺積電絕對居全世界獨一無二地位，是做得最好的公司。在演講中，吳誠文還被問及是否擔心中國臺灣半導體產(chǎn)業(yè)“空心化”。他回答說，這種情況不太可能發(fā)生，因為臺積電所有的研發(fā)設施都位于中國臺灣地區(qū)內(nèi)。盡管《芯片法案》鼓勵臺積電在美國設立制造工廠，類似的舉措也吸引了該公司前往日本等其他國家，但這些交易并未促成臺積電在國外設立研發(fā)中心。吳誠文說明，先進制程技術的研發(fā)一定會留在中國臺灣，研發(fā)成功以后，中國臺灣也會愿意將之擴散到友好地區(qū)、協(xié)助其建廠。

另外，臺積電美國晶圓廠運營子公司 TSMC Arizona、該州長、菲尼克斯市長三方當日共同宣布將 TSMC Arizona 的美國學徒計劃擴展至更多崗位。TSMC Arizona 最初僅提供設施技術員（Facilities Technician）學徒計劃，該項目首批學徒已于今年 4 月成為晶圓廠正式員工，目前正在接受在職培訓。

本次新增了工藝技術員（Process Technician）和設備技術員（Equipment Technician）學徒計劃，引入了制造專家（Manufacturing Specialist）強化計劃，并對設施技術員學徒計劃進行了擴容。這些計劃的培訓將由當?shù)卮髮W、教育中心和社區(qū)學院同 TSMC Arizona 合作提供。

TSMC Arizona 總裁 Rose Castaneres 表示：臺積電決定在這里擴建的首要考慮因素之一，就是有機會利用當?shù)囟鄻踊娜瞬徘?，同時與世界一流的美國教育系統(tǒng)合作。我們首創(chuàng)的半導體技術員計劃代表了政府、行業(yè)和教育三方合作的可能性。我們致力于為亞利桑那州當?shù)厝藙?chuàng)造就業(yè)機會。我們最新的技術學徒將獲得在新的職業(yè)生涯中茁壯成長所需的支持和培訓，并幫助我們制造美國最先進的半導體技術。

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審核編輯 黃宇