Back-end Process・Chip on Panel on Substrate

CoPoS とは?CoWoS との違いは?パネルレベル先端パッケージのプロセス・スケジュール・課題

CoPoS(Chip on Panel on Substrate)は TSMC が開発中のパネルレベル先端パッケージで、半導体の後工程に属します。CoWoS で使う 300 mm の円形ウェーハのインターポーザーを 310×310 mm の角形パネルに置き換え、1 枚で作れるインターポーザーを増やして、AI チップのパッケージ能力の不足を解決しようとするものです。本記事では、CoPoS の構造、CoWoS との違い、プロセスの流れ、量産スケジュール、そしてウェーハからパネルに変わることでプロセス装置が直面する課題をまとめます。

要点:CoPoS とは?

CoPoS は Chip on Panel on Substrate の略で、チップ(Chip)をパネルのインターポーザー(Panel)に接合し、さらにパッケージ基板(Substrate)に接合します。構造は CoWoS と同じく 3 層で、違いはインターポーザーが円形ウェーハから角形パネルになることです。報道によれば CoWoS-L/CoWoS-R の角形への延長版です。現在の公開報道によると、TSMC は 310×310 mm のパネルを狙い、2026 年に采鈺で実験ラインを構築して装置と材料を検証、2027 年に試作、最短で 2028 年末に嘉義 AP7 で量産する見込みです。

CoPoS の構造:チップ・パネル・基板の 3 層

AI アクセラレータでは、演算チップと複数の HBM 高帯域メモリをすぐ近くに置かないと、高速でデータを転送できません。そこでチップと基板の間に「インターポーザー」を 1 層追加し、チップ間の細密な配線をすべてこの層に作ります。

CoWoS CoPoS HBM演算チップHBM パッケージ基板(Substrate) シリコンインターポーザー(300 mm ウェーハから) 再配線インターポーザー(角形パネルから) 300 mm 円形ウェーハ 310×310 mm 角形パネル
イメージ図で、縮尺は実寸ではありません。図:DEYly 帝亞智能作成。

CoWoS には 3 種類のインターポーザーがあります。CoWoS-S はシリコンインターポーザー全体、CoWoS-R は高分子と銅配線の再配線(RDL)インターポーザー、CoWoS-L は再配線インターポーザーに局所的なシリコンブリッジを埋め込んだものです(TSMC 3DFabric)。報道によれば CoPoS は CoWoS-L/CoWoS-R の角形への延長版で(T 客邦)、つまりインターポーザーが再配線中心だからこそ、ウェーハからパネルに移して作れるのです。

なぜ円形ウェーハから角形パネルに変えるのか?

インターポーザーは角形で、しかも大型化を続けています。円形ウェーハの縁には完全な角形を置けず、インターポーザーが大きいほど無駄になる縁の面積の割合が高くなります。角形パネルにはこの問題がありません。

面積だけで見ると、300 mm ウェーハは約 70,686 mm²、310×310 mm パネルは 96,100 mm² で、約 36% 多くなります。しかし実際に置けるインターポーザーの数の差はもっと大きく、インターポーザーのサイズ別に試算すると次のようになります:

1 枚に置けるインターポーザーの数は?(DEYly 試算)
インターポーザーのサイズ300 mm ウェーハ310×310 mm パネルパネル/ウェーハ
50×50 mm21 枚36 枚約 1.7 倍
60×60 mm12 枚25 枚約 2.1 倍
80×80 mm6 枚9 枚約 1.5 倍

試算条件:ウェーハの縁を 3 mm、パネルの四辺を 5 mm 確保し、スクライブラインは差し引かず、規模の比較用です。実際の数は TSMC の設計ルールによります。インターポーザーが大きいほどパネルの優位は通常はっきりしますが、80 mm の行はパネルに 3×3 しか置けないため倍率がむしろ低く、実際の効果はインターポーザーのサイズと配置次第です。

CoPoS と CoWoS の違いは?

CoWoS と CoPoS の比較
CoWoSCoPoS
正式名称Chip on Wafer on SubstrateChip on Panel on Substrate
インターポーザーのキャリア300 mm の円形ウェーハ310×310 mm 角形パネル
インターポーザーの種類シリコン(S)、再配線(R)、再配線+シリコンブリッジ(L)報道によれば R/L 型の延長
プロセス装置ウェーハレベル装置(円形、300 mm)パネルレベル装置(角形、大型)、再設計または検証が必要
状況量産中、生産能力がひっ迫開発中、2026 年に装置と材料を検証
量産スケジュール量産済み最短で 2028 年末~2029 年
用途AI アクセラレータ、HPC大型の AI・HPC チップ

CoPoS は CoWoS を全面的に置き換えるものではありません。TSMC も、パネルパッケージが短期的に最大級の AI プロセッサ向けの CoWoS を置き換えることはないとしています(Tom's Hardware)。より可能性が高いのは両者の併存で、CoPoS は生産能力の拡大とコスト低減に使われるでしょう。

CoPoS のプロセスの流れ

TSMC はまだ全体の流れを公開していません。公開情報によれば、CoPoS の流れは CoWoS に近く、前半がウェーハからパネル上に変わるだけです:

  1. パネルインターポーザー

    310×310 mm のキャリアに剥離層を塗り、多層の再配線を作ります。CoWoS-L 型はさらに局所的なシリコンブリッジを埋め込み、最後にマイクロバンプパッドを作ります。

  2. チップをパネルに接合(CoP)

    演算チップと HBM にフラックスを付けてパネルに接合し、リフロー後にパネルレベル Defluxでマイクロバンプの隙間のフラックスを洗い落とし、乾燥・プラズマ洗浄の後、アンダーフィルを充填します。

    パネルレベル Defluxアンダーフィル
  3. パネルのモールドと裏面プロセス

    パネル全体をモールドして研削し、キャリアを剥離して C4 バンプを作ります。

  4. パネルのダイシング

    パネルを「チップ+インターポーザー」のモジュールに切り分け、ダイシング後に洗浄します。

  5. 基板への接合(oS)と後工程

    CoWoS と同じです:基板へフリップチップ接合、Deflux、アンダーフィル、リッド、ボール搭載、Deflux、テスト、出荷。

各工程の全リストと、CoPoS と CoWoS・FCBGA など 8 種のパッケージの比較は、半導体パッケージのフロー図:CoPoSをご覧ください。

CoPoS はいつ量産されるか?スケジュールのまとめ

  1. 報道:采鈺に最初の実験ライン、量産は嘉義で

    2026 年に采鈺で最初の実験ラインを設け、量産拠点は嘉義サイエンスパークの AP7 とする計画。

    出典:T 客邦、2025-06-18
  2. 装置と材料の検証期

    TrendForce は、TSMC が 310×310 mm の基板サイズを狙っており、2026 年は装置・材料メーカーにとって検証の重要な時期だと指摘しています。

    出典:経済日報、2026-06-17
  3. 采鈺・龍潭の試作ライン、2 系統で評価

    報道によれば実験ラインは 2 本に分かれ、1 本は海外の大手装置メーカーの案、もう 1 本は台湾の装置メーカーの案を採用しています。

    出典:AI Weekly が The Information を引用、2026-07-30
  4. 試作へ

    TrendForce の予測による。

    出典:経済日報
  5. 量産

    TrendForce は 2028 年後半の量産を見込み、別の報道では 2028 年末~2029 年に嘉義 AP7 で量産としています。

    出典:経済日報、T 客邦
  6. 次の一手:ガラス基板

    CoPoS の後はガラスコア基板(Glass Core Substrate)へと布石が移り、妥当な量産時期は 2030 年以降と推定されています。

    出典:科技新報、2026-06-17

スケジュールは各メディアと調査機関の報道・予測で、TSMC の正式発表ではありません。

ウェーハからパネルに変わると、プロセスで何を克服する必要があるか?

反り

異なる材料を重ねると熱膨張係数(CTE)が違うため、加熱するとパネルが反り、露光の位置合わせと歩留まりに影響します。面積が大きいほど顕著です(科技新報)。

大面積の再配線

多層メタルと高密度 I/O を、310 mm 幅のパネル上で同じ細さ・同じ均一さで作るのは、300 mm ウェーハより難しくなります。

搬送と位置合わせ

既存のパッケージ装置の多くは円形ウェーハ向けに設計されており、角形の大型パネルの搬送・保持・位置合わせは再設計が必要です。

ウェットプロセスと洗浄

パネルレベル Deflux では、310 mm の幅全体に均一に噴射してマイクロバンプの隙間をきれいに洗い、さらにパネル全体を水跡なく乾かす必要があります。角形パネルはコンベヤ式の連続洗浄に向いていますが、噴射と乾燥の均一性が検証の要点です。

これが 2026 年が装置検証の重要な時期とみなされる理由です。どの装置がパネルレベルの検証を通るかが、その後のサプライチェーンを決めます。報道によれば、TSMC の先端パッケージの増産と CoPoS の推進で最も直接的に恩恵を受ける台湾の装置・基板・後工程メーカーは十数社にのぼります(財報狗、2026-06-08)。

CoPoS と FOPLP、ガラス基板の関係は?

よく一緒に語られる 3 つのパネルレベル技術
技術何かCoPoS との関係
FOPLPパネルレベルのファンアウトパッケージ:チップをパネル上に置いてモールドし、再配線を作る。通常は別のインターポーザーが不要どちらも角形パネルを使い、パネルメーカーや装置メーカーの大型パネルの経験を共有できる
CoPoSパネルレベルの 2.5D パッケージ:パネルインターポーザー+パッケージ基板本記事の主役
ガラス基板有機材料の代わりにガラスを基板のコアにし、ガラス貫通電極(TGV)が必要CoPoS の次の一手、2030 年以降と推定

よくある質問

CoPoS とはどういう意味ですか?

CoPoS は Chip on Panel on Substrate の略で、TSMC が開発中のパネルレベル先端パッケージです。チップを角形パネルで作ったインターポーザーに接合し、さらにパッケージ基板に接合するもので、半導体の後工程に属します。

CoPoS と CoWoS の違いは?

構造は同じくチップ・インターポーザー・基板の 3 層で、違いはインターポーザーです。CoWoS は 300 mm の円形ウェーハ、CoPoS は 310×310 mm の角形パネルを使います。角形パネルは縁の無駄が少なく、1 枚でより多くのインターポーザーを作れます。

CoPoS はいつ量産されますか?どこで生産しますか?

現在の報道によると、2026 年に采鈺で実験ラインを構築して装置と材料を検証し、2027 年に試作、最短で 2028 年末~2029 年に嘉義サイエンスパークの AP7 で量産する見込みです。以上はメディアと調査機関の予測で、TSMC の正式発表ではありません。

CoPoS のパネルの大きさは?

TrendForce の報道によれば、TSMC は短期的に 310×310 mm を狙っています。面積は約 96,100 mm² で、300 mm ウェーハより約 36% 大きく、しかも角形で縁の無駄が少なくなります。

CoPoS は CoWoS を置き換えますか?

短期的には置き換えません。TSMC はパネルパッケージが短期的に最大級の AI プロセッサ向けの CoWoS を置き換えることはないとしており、両者の併存で CoPoS は生産能力の拡大に使われる可能性が高いでしょう。

CoPoS と FOPLP は同じですか?

違います。どちらも角形パネルを使いますが、FOPLP はファンアウトパッケージで、通常は別のインターポーザーがありません。CoPoS はパネルで作ったインターポーザーをパッケージ基板に接合するもので、2.5D パッケージに属します。

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