台积电推出“超大版”CoWoS封装，达9个掩模尺寸

本文由半导体产业纵横（ID：ICVIEWS）综合

市场还关注台积电2nm是否可能提前赴美生产。

台积电11月欧洲开放创新平台（OIP）论坛上宣布，该公司有望在2027年认证其超大版本的CoWoS（晶圆上芯片）封装技术，该技术将提供高达9个掩模尺寸的中介层尺寸和12个HBM4内存堆栈。新的封装方法将解决性能要求最高的应用，并让AI（人工智能）和HPC（高性能计算）芯片设计人员能够构建手掌大小的处理器。

台积电每年都会推出新的工艺技术，尽最大努力满足客户对PPA（功率、性能和面积）改进的需求。但有些客户需要更高的性能，而EUV光刻工具掩模限制858平方毫米是不够的。这些客户选择使用台积电CoWoS技术封装的多芯片解决方案，近年来，该公司提供了该解决方案的多个迭代版本。最初的CoWoS在2016年实现约1.5个掩模尺寸的芯片封装，然后发展到今天的3.3个掩模尺寸，这使得可以将8个HBM3堆栈放入一个封装中。

接下来，台积电承诺在2025年至2026年推出5.5个掩模尺寸的封装，最多可容纳12个HBM4内存堆栈。然而，这比起该公司的终极版CoWoS仍相形见绌，后者支持多达9个掩模尺寸的系统级封装（SiP），板载12个甚至更多的HBM4堆栈。该9个掩模尺寸的“超级载体”CoWoS（为芯片和内存提供高达7722平方毫米的面积）具有12个HBM4堆栈，计划于2027年获得认证，推测它将在2027年至2028年被超高端AI处理器采用。完全希望采用台积电先进封装方法的公司也能使用其系统级集成芯片（SoIC）先进封装技术垂直堆叠其逻辑，以进一步提高晶体管数量和性能。

事实上，借助9个掩模尺寸的CoWoS，台积电希望其客户将1.6nm级芯片放置在2nm级芯片之上，因此可以达到极高的晶体管密度。然而，这些超大型CoWoS封装面临着重大挑战。5.5个掩模尺寸的CoWoS封装需要超过100x100毫米的基板（接近OAM 2.0标准尺寸限制，尺寸为102x165毫米），而9个掩模尺寸的CoWoS将采用超过120x120毫米的基板。如此大的基板尺寸将影响系统的设计方式以及数据中心的配备支持。特别是电源和冷却。每个机架的电源功率达到数百千瓦，需要采用液体冷却和浸没方法，以有效管理高功率处理器。

特朗普胜选后，市场关注台积电2nm是否可能提前赴美生产。中国台湾科学技术部门官员吴诚文表示，台积电2nm制程将于明年量产，这时候台积电应已开始新一代制程的研发，就可以跟台积电讨论，是否要在友好地区投资2nm。吴诚文指出，特朗普竞选期间言论提及“抢走”，应该是半开玩笑。吴诚文强调，中国台湾并没有抢走美国的半导体技术，中国台湾半导体制造技术的能力，是台积电从2000年左右决定投入先进制程的研发开始，一步步拥有相关专利，“这些专利是我们自己开发出来的”。

吴诚文进一步表示，半导体技术涉及层面很广广，包含设计、材料、设备、元件、理论，所谓技术，不能单纯简化到只有制造，从整体来讲，目前全世界最领先的仍是美国，但中国台湾在半导体的制造量、良率、获利能力方面，台积电绝对居全世界独一无二地位，是做得最好的公司。在演讲中，吴诚文还被问及是否担心中国台湾半导体产业“空心化”。他回答说，这种情况不太可能发生，因为台积电所有的研发设施都位于中国台湾地区内。尽管《芯片法案》鼓励台积电在美国设立制造工厂，类似的举措也吸引了该公司前往日本等其他国家，但这些交易并未促成台积电在国外设立研发中心。吴诚文说明，先进制程技术的研发一定会留在中国台湾，研发成功以后，中国台湾也会愿意将之扩散到友好地区、协助其建厂。

另外，台积电美国晶圆厂运营子公司 TSMC Arizona、该州长、菲尼克斯市长三方当日共同宣布将 TSMC Arizona 的美国学徒计划扩展至更多岗位。TSMC Arizona 最初仅提供设施技术员（Facilities Technician）学徒计划，该项目首批学徒已于今年 4 月成为晶圆厂正式员工，目前正在接受在职培训。

本次新增了工艺技术员（Process Technician）和设备技术员（Equipment Technician）学徒计划，引入了制造专家（Manufacturing Specialist）强化计划，并对设施技术员学徒计划进行了扩容。这些计划的培训将由当地大学、教育中心和社区学院同 TSMC Arizona 合作提供。

TSMC Arizona 总裁 Rose Castaneres 表示：台积电决定在这里扩建的首要考虑因素之一，就是有机会利用当地多样化的人才渠道，同时与世界一流的美国教育系统合作。我们首创的半导体技术员计划代表了政府、行业和教育三方合作的可能性。我们致力于为亚利桑那州当地人创造就业机会。我们最新的技术学徒将获得在新的职业生涯中茁壮成长所需的支持和培训，并帮助我们制造美国最先进的半导体技术。

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审核编辑 黄宇