CoWoS(Chip-on-Wafer-on-Substrate)는 TSMC(Taiwan Semiconductor Manufacturing Company)의 첨단 패키징 기술로, 2.5D 및 3D 반도체 패키징을 구현하는 데 사용됩니다. 이 기술은 칩을 웨이퍼 위에 직접 결합한 후, 이를 기판에 장착하여 고속 데이터 전송과 공간 효율성을 동시에 달성합니다.
CoWoS의 구성 요소와 동작 원리
CoWoS는 크게 세 가지 주요 구성 요소로 이루어집니다:
- 칩(Chip): 실제 반도체 소자로, 로직 칩이나 메모리 칩 등이 포함됩니다.
- 웨이퍼(Wafer): 여러 개의 칩을 포함하는 실리콘 기판으로, 칩 간의 연결을 위한 배선이 형성됩니다.
- 기판(Substrate): 최종 패키지의 외부 기판으로, 외부 회로와의 연결을 담당합니다.
이러한 구성 요소들은 다음과 같은 단계로 결합됩니다:
- 칩 결합: 로직 칩과 메모리 칩을 웨이퍼 위에 직접 결합합니다.
- 배선 형성: 웨이퍼 상의 칩 간에 고속 데이터 전송을 위한 배선이 형성됩니다.
- 기판 장착: 완성된 웨이퍼를 기판에 장착하여 외부 회로와의 연결을 준비합니다.
[Small Read] TSMC 경쟁력의 핵심, 패키징 기술 ‘CoWoS’
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CoWoS의 장점
CoWoS 기술은 다음과 같은 주요 장점을 제공합니다:
- 고속 데이터 전송: 칩 간의 직접 연결을 통해 데이터 전송 속도를 획기적으로 향상시킵니다.
- 공간 효율성: 칩을 수평으로 배치하여 공간을 절약하고, 소형화된 패키지를 구현합니다.
- 전력 소비 절감: 칩 간의 직접 연결로 전력 소비를 최소화합니다.
CoWoS의 활용 분야
CoWoS 기술은 특히 고성능 컴퓨팅(HPC), 인공지능(AI), 데이터 센터 등에서 그 활용도가 높습니다. 예를 들어, NVIDIA는 자사의 AI 칩인 Blackwell에 CoWoS-L 기술을 적용하여 성능을 극대화하고 있습니다.
미래 전망
CoWoS 기술은 반도체 산업의 발전과 함께 지속적으로 진화하고 있습니다. 특히, AI와 HPC 분야의 수요 증가로 인해 CoWoS의 중요성이 더욱 부각되고 있으며, TSMC는 생산 능력을 두 배로 늘리는 등 대응하고 있습니다.
이러한 기술의 발전은 반도체 산업의 혁신을 이끌고 있으며, 앞으로도 지속적인 연구와 개발을 통해 더욱 향상된 성능과 효율성을 제공할 것으로 기대됩니다.