TSMC CoPoS — Квадратные кремниевые пластины 310×310 мм

310mm × 310mm Формат панели

~96,100 mm² Usable Area (vs. ~70,700 mm² for Ø300mm)

13–15 TB/s Пиковая пропускная способность памяти

2028 Цель коммерциализации

TSMC CoPoS — революция «из круга в квадрат»

В июне 2026 года TSMC официально закрепила 310 мм × 310 мм в качестве стандарта первого поколения для своей платформы перспективной упаковки CoPoS (Chip-on-Panel-on-Substrate) — панельного преемника CoWoS. Это решение знаменует решительный переход полупроводниковой отрасли от круглых кремниевых пластин к квадратным панельным подложкам — сдвиг, по значимости сопоставимый с переходом от пластин 200 мм к 300 мм двумя десятилетиями ранее.

CoPoS заменяет круглый кремниевый интерпозер CoWoS на квадратную панель, обеспечивающую примерно на 36% большую полезную площадь (96 100 мм² против ~70 700 мм² для Ø300 мм), устраняет отходы по периметру сегментного обреза, присущие круглым подложкам, и позволяет применять прямоугольную компоновку кристаллов, невозможную на круглых пластинах. Размер 310 мм был выбран намеренно как максимальный размер, совместимый с существующим оборудованием для 300 мм, требующий лишь незначительных изменений, — стратегический компромисс, позволяющий избежать многомиллиардных затрат на переоснащение при полной смене форм-фактора [$TRAE_REF](https://www.eet-china.com/mp/a504760.html).

TSMC подтвердила, что NVIDIA станет стартовым заказчиком CoPoS. Одна панель 310×310 мм вмещает 4 GPU-кристалла класса NVIDIA Rubin плюс стеки HBM4/HBM4E, обеспечивая теоретическую пиковую пропускную способность памяти 13–15 ТБ/с — примерно в 3 раза выше пропускной способности текущих пакетов CoWoS-L [$TRAE_REF](https://www.eet-china.com/mp/a504760.html).

Почему 310×310 мм? Оптимум совместимости с оборудованием

TSMC оценила несколько размеров панели — 310×310 мм, 510×515 мм и 600×600 мм — прежде чем остановиться на наименьшем. Обоснование прагматично: любое существующее оборудование для пластин 300 мм (литографические степперы, полировальные машины CMP, камеры PVD/CVD, измерительные станции) может быть адаптировано к панелям 310×310 мм путём перенастройки ПО и незначительной модификации оснастки. Более крупные форматы потребовали бы полностью новых экосистем оборудования с десятилетними циклами квалификации [$TRAE_REF](https://www.trendforce.com/news/2026/05/19/news-equipment-maker-schmid-flags-tsmc-panel-level-packaging-push-310x310mm-progress-glass-integration-under-review/).

310×310

TSMC CoPoS Gen 1 — совместимость с оборудованием 300 мм. 4 GPU NVIDIA + HBM4. Цель: производство в 2028 г. Максимальная рентабельность при минимальном переоснащении.

96,100 mm² 13–15 TB/s

510×515

TSMC CoPoS Gen 2 — требуется новое оснащение. 9 ретиклов, 36 стеков HBM4E, ~30 ТБ/с. Цель: демонстрация в 2028 г. → производство после 2030 г.

~262,650 mm² 30 TB/s

600×600

Отраслевой горизонт — Samsung, Intel, SCHMID изучают. Подход «сначала стеклянное ядро». Цель: после 2030 г. для сверхмасштабных кластеров обучения ИИ.

360,000 mm² Будущее поколение

Архитектура CoPoS — трёхслойный сэндвич со стеклянным ядром

CoPoS от TSMC использует трёхслойную сэндвич-структуру, принципиально отличную от стека «органическая подложка + кремниевый интерпозер» в CoWoS. Определяющая инновация — замена кремниевого интерпозера на стеклянное ядро высокой плоскостности со сквозными стеклянными переходами (TGV) для вертикальных межсоединений и управления теплом [$TRAE_REF](https://www.eet-china.com/mp/a504760.html).

Верхний слой ABF

Слой смолы Ajinomoto Build-up Film (ABF). Кристаллы (GPU, стеки HBM) методом перевёрнутого кристалла (flip-chip) присоединяются непосредственно к этой поверхности через микровыступы. Обеспечивает механическую податливость и электрическую изоляцию.

RDL (слой перераспределения)

Многослойные медные межсоединения по технологии дамасцена, разводящие I/O кристаллов по всей площади панели 310×310 мм. Линия/зазор до 1/1 мкм (в будущем: 0,5/0,5 мкм).

Стеклянное ядро (с TGV)

Стеклянная подложка высокой плоскостности (400–800 мкм) со сквозными стеклянными переходами (TGV) для вертикальных межсоединений. Практически нулевое несоответствие КТР с кремнием. Превосходная теплопроводность по сравнению с органическими подложками. Заменяет традиционный кремниевый интерпозер.

Нижний слой ABF

Симметричная ABF-сборка на обратной стороне для баланса деформации. Обеспечивает межсоединение второго уровня с системной платой (матрица контактов BGA/LGA).

Технические характеристики — квадратная подложка 310×310 мм

Параметр	Спецификация
Формат	310mm × 310mm square panel (first-generation CoPoS standard)
Материал	Single-crystal silicon (monocrystalline), CZ-grown 18″-equivalent ingot
Диагональ	~438mm (≈ 17.2″); requires 18″ crystal pulling capability
Толщина	Substrate dependent: Si interposer 100–200μm; glass core 400–800μm
Чистота поверхности	CMP-polished (SSP/DSP); Ra < 0.5nm RMS — epi-ready optional
TTV	≤ 2μm across full 310mm square (tight spec for panel-level lithography)
Прогиб / Деформация	≤ 75μm total after Si₃N₄ stress compensation (TSMC low-gradient bonding process)
Равномерность CMP	±3% within-panel via 128-zone dynamic pressure control (TSMC proprietary)
Обработка кромки	Ground & chamfered 4-edge profile; compatible with panel-handling EFEM
Кристаллографическая ориентация	〈100〉 standard; 〈111〉 on request; off-cut ±0.5° available
Тип легирования	P-type (Boron) / N-type (Phosphorus, Arsenic) / Intrinsic (FZ)
Удельное сопротивление	0.001 – 10,000 Ω·cm (application-dependent)
Корпусировка	Class 100 cleanroom vacuum-sealed cassette or single-panel shippers
Соответствие стандартам	SEMI M1–M13, ISO 9001:2015, RoHS, REACH

Ключевые технические задачи и решения TSMC

⚖️

Равномерность CMP по панели 310 мм

Критично

Проблема: переход от круглой Ø300 мм к квадратной 310×310 мм ухудшает равномерность потока суспензии с ±2% до ±15%, вызывая разброс толщины медных межсоединений >50 нм.

Решение TSMC: многозонная система динамического контроля давления со 128 независимыми приводами давления, компенсирующими топографию подложки в реальном времени. Достигается равномерность CMP в пределах панели ±3% — вплотную к уровню круглых пластин [$TRAE_REF](https://www.eet-china.com/mp/a504760.html).

🌡️

Деформация при термокомпрессионном соединении

Критично

Проблема: разница теплового расширения между стеклянным ядром 310 мм и кремниевым интерпозером создаёт прогиб до 500 мкм при стандартной термокомпрессионной пайке со скоростью 15 °C/мин.

Решение TSMC: низкотемпературное градиентное соединение — скорость нагрева снижена до 5 °C/мин с добавлением компенсирующего слоя Si₃N₄. Общая деформация сокращена до ≤75 мкм. Выход годных вырос с 32% (2024 г.) до 68% (2026 г.) [$TRAE_REF](https://www.eet-china.com/mp/a504760.html).

От слитка к панели 310×310 — процесс резки

Выращивание кристалла 18″ (метод Чохральского) Диагональ квадратной панели 438 мм превышает 17″, что требует возможности выращивания кристаллов ≥18″ (450 мм). Монокристаллический кремниевый слиток выращивается с точной ориентацией 〈100〉 и контролируемым содержанием кислорода/углерода по спецификациям SEMI M1.

Цилиндрическая шлифовка и придание квадратной формы Цилиндрическая буля алмазно шлифуется в квадратную призму с поперечным сечением 310 мм × 310 мм. Ориентация кромки выравнивается по плоскости 〈110〉 для кристаллографической привязки.

Многопроволочная алмазная резка Квадратированный блок разрезается многопроволочной алмазной пилой на отдельные панели 310×310 мм. Контроль толщины: ±10 мкм на панель. Потери на рез (kerf) оптимизированы по стоимости — критично с учётом высокой стоимости слитков 18″.

Шлифовка и снятие фаски с кромки Все четыре кромки прецизионно шлифуются с профилем фаски 45° для предотвращения сколов при автоматическом обращении. Зона исключения кромки: ≤3 мм от периметра панели.

Доводка, шлифовка и CMP Последовательные двусторонняя доводка, тонкое шлифование и CMP обеспечивают TTV ≤2μm и шероховатость поверхности < 0.5nm RMS по всей площади 310×310mm. На финальном этапе полировки активна 128-зонная система контроля равномерности CMP.

RCA-очистка, метрология и упаковка Очистка SC-1/SC-2 (Class 100), многоточечное сканирование удельного сопротивления/FTIR/AFM/частиц на поверхности, размерная верификация CMM. Вакуумно-герметичные транспортные контейнеры для одной панели или кассетная упаковка с заполнением N₂.

Цепочка поставок — поставщики квадратных пластин для CoPoS

По состоянию на середину 2026 г. три крупных производителя кремниевых пластин публично подтвердили поставки квадратных подложек 310×310 мм в TSMC для квалификации CoPoS [$TRAE_REF](https://www.eet-china.com/mp/a504760.html):

🇹🇼

GlobalWafers (环球晶圆)

Синьчжу, Тайвань

Третий по величине производитель кремниевых пластин в мире. Подтвердил квадратные монокристаллические кремниевые пластины 310×310 мм на стадии мелкосерийной квалификации (годовое собрание акционеров, май 2026 г.). Строит чистую комнату для наращивания массового производства в IV квартале 2026 г. Председатель совета Дорис Сюй отметила: «Мощность первой фазы — порядка тысяч пластин в месяц; зарезервировано пространство чистой комнаты для модульного расширения по мере появления спроса.»

Поставщик уровня 1

🇨🇳

Shanghai ChaoSilicon (上海超硅)

Шанхай, Китай

В мае 2026 г. объявила о серийных поставках квадратных кремниевых пластин крупному заказчику для упаковки CoPoS чипов AI HPC. Первый китайский поставщик кремния, публично подтвердивший возможность производства квадратных пластин. Производство на шанхайском заводе, рассчитанном на 300 мм.

Квалифицированный поставщик

🇹🇼

Hejing Technology (合晶科技)

Таоюань, Тайвань

Подтвердила завершение отбора образцов квадратных пластин для ведущего заказчика-фаундри с «гладким прогрессом на стороне заказчика» (United Daily News, июнь 2026 г.). Давний поставщик эпитаксиальных пластин для TSMC с существующей совместимостью процессов.

Квалифицированный поставщик

Хронология — дорожная карта TSMC CoPoS

2024

TSMC CoPoS concept disclosed; early prototyping at 32% yield. 510×515mm rectangular substrates trialed with Nikkei Asia report.

2025

RECTangular panel format emerges as industry direction. SCHMID Group confirms TSMC advancing 310×310mm. GlobalWafers begins small-volume validation.

2026

CoPoS pilot line completion (June). GlobalWafers, Shanghai ChaoSilicon, and Hejing Technology deliver first square wafers. Yield reaches 68%. Equipment ecosystem standardizes on 310×310mm.

2027

Pilot line ramp and process maturation. Target: ≥80% yield for commercial viability. Customer qualification with lead partner (NVIDIA).

2028

Commercial volume production begins. Next-gen 515×510mm CoPoS demonstrated (9-reticle, 36 HBM stacks).

2029

High-volume manufacturing (HVM). TSMC Arizona fab begins CoPoS responsibility. 515×510mm early qualification.

2030

Full glass-core CoPoS (with TGV) enters production. Single panel integrates multiple logic dies + HBM stacks at 30 TB/s bandwidth.

Поставка квадратных кремниевых пластин 310×310 мм для CoPoS?

GINECHIP активно квалифицирует квадратные монокристаллические кремниевые подложки 310×310 мм для цепочек поставок панельного корпусирования TSMC CoPoS. Свяжитесь с нашей командой инженеров по подложкам, указав ваши требования к спецификации — длину стороны, толщину, TTV, обработку поверхности и объём, — чтобы получить подробное коммерческое предложение и график отбора образцов.

Запросить КП — квадратные пластины 310×310mm Смотреть квадратные пластины в магазине Связаться с инженерами по подложкам

ISO 9001:2015 SEMI M1–M13 Формат панели CoPoS RoHS / REACH