TSMC, CoPoS(칩렛 온 패키지 시스템) 고급 패키징 기술 발표, AI 가속기용 고밀도 칩렛 통합 실현

Taiwan Semiconductor의 첫 번째 CoPoS 시연 도구 배치가 이번 달 검증 단계에 진입했습니다. 산업 리포트와 연구 보고서에 힘입어 해당 회사의 주가는 6월에 여러 고점을 기록했으며, 어제 새로운 최고가로 마감했습니다.

CoPoS 개념은 유리 기판, 패키징 및 테스트(OSAT), 반도체 장비를 포함한 상류 부문에서 변동성을 촉발했으며, 고급 패키징의 차세대 기술 부문에 가치평가 프리미엄을 가져왔습니다. 검사 부품 부문의 Teradyne, ASE Technology, Corning, MKS Inc 같은 회사들은 모두 어제 최고가로 마감했습니다.

주목할 점은 TSMC 경영진이 CoPoS가 단기적으로 CoWoS를 대체하지 않을 것이라고 명시했다는 것입니다. 반대로 CoWoS 용량은 앞으로 몇 년간 계속 빠르게 확대될 것입니다.

**CoPoS란 무엇인가?**

CoPoS는 Chip-on-Panel-on-Substrate의 약자로, AI 칩을 위한 TSMC의 차세대 초대형 고급 패키징을 나타냅니다. 두 가지 주요 특징을 가지고 있습니다.

첫째, 정사각형 패널이 원형 실리콘 웨이퍼를 대체하여 패키징 면적의 상한선을 크게 증가시킵니다. 12인치 원형 웨이퍼는 심각한 가장자리 낭비로 인해 칩 면적 활용률이 65%-70%에 불과합니다. 이와 달리 정사각형 패널은 80%-90% 이상의 활용률을 달성할 수 있습니다. 510×515mm 패널은 12인치 웨이퍼의 4.5배에 해당하는 유효 면적을 제공하여 배치당 생산량을 대폭 증가시킵니다.

둘째, ABF 빌드업 레이어와 함께 사용되는 유리 코어 기판이 전통적인 실리콘 인터포저를 대체하여 패키징 비용을 20%-30% 감소시키고, 휨을 최소화하며, 더 높은 대역폭을 제공합니다.

**어떤 회사들이 이익을 얻을까?**

CoPoS의 핵심 수혜자로서 Taiwan Semiconductor는 최고의 수익 탄성성을 제공합니다. 거래 논리는 단기적으로 CoWoS 용량이 부족한 반면, CoPoS는 중장기적으로 TSMC의 차세대 초대형 AI 칩 패키징 독점을 확보하여 2030년을 훨씬 넘어서도 패키징 이점을 연장한다는 것입니다.

Intel의 시장 성과는 CoPoS와 직접적인 관련이 없습니다. 강세 논리는 TSMC의 CoWoS 용량 제약으로 인한 초과 주문을 흡수하는 proprietary EMIB 패키징에서 비롯되며, 이는 경쟁하는 기술 경로를 나타냅니다. Amkor Technology와 ASE Technology 및 기타 OSAT들은 부문과 함께 상승하고 있습니다. 시장은 아웃소싱된 CoPoS 지원 주문의 예상 규모에 대해 추측하고 있습니다. ASE는 TSMC의 일부 백엔드 패키징 프로세스를 처리하며 부문의 모멘텀을 타고 있습니다. 그러나 핵심 프로세스와 높은 마진율 부문은 TSMC의 사내 생산 라인 내에 남아있습니다.

시장 예상에 따르면 NVIDIA의 차세대 Feynman GPU가 CoPoS 솔루션을 채택할 것이며, 업계 수요에 대한 검증 목표 역할을 할 것입니다.

유리 기판 제조업체들은 증분 가치평가 프리미엄을 얻고 있습니다. 이 분야의 주요 업체에는 SKC와 제휴된 SK Group의 유리 기판 자회사인 Absolics와 Glass Core Substrates 및 Through Glass Via 기술에서 R&D 및 생산 시설을 보유하고 있는 Corning이 포함되며, 이들은 이 분야의 주요 공급업체입니다.

Applied Materials는 RDL(Redistribution Layer) 프로세스의 핵심인 박막 증착 장비를 제공합니다. RDL은 고급 반도체 패키징에 사용되는 얇은 금속 배선 필름입니다. 칩은 기판에 직접 연결할 수 없는 작고 촘촘한 연결 지점을 가지고 있기 때문에 RDL은 이러한 미세한 핀을 더 넓고 정렬된 금속 선으로 다시 그립니다. GPU, HBM 메모리, 소형 칩렛을 연결하기 위해 다층 회로를 구축하여 다양한 칩 간의 빠른 데이터 전송을 가능하게 합니다.

KLA Corp의 제품은 패널 휨과 대형 패키징 결함 검사를 해결합니다. 이는 수율 관리를 위한 엄격한 필요성이며 매우 높은 진입 장벽을 가집니다.

Lam Research는 건식 식각 및 TGV(유리 비아) 식각을 위한 핵심 장비를 제공합니다.

MKS Inc와 Screen Holdings는 웨이퍼 및 대형 유리 패널의 초미세 RDL 라인을 위한 고성능 도금 기계, 그리고 유리 TGV 및 칩렛 표면 처리를 위한 레이저 절제 시스템을 공급합니다.

Disco는 CoWoS 및 CoPoS 패키징을 위한 웨이퍼 및 유리 기판 처리 기계를 공급합니다. 레이저 다이싱 및 절단 시스템은 취약한 웨이퍼를 손상시키지 않으면서 칩렛, HBM 스택, 대형 유리 패널을 분리합니다.

**위험 경고**

CoPoS는 6월에만 파일럿 라인 검증을 진행 중입니다. 파일럿 생산은 2027년에, 대량 생산은 2028년에 예정되어 있습니다. 실제 수익이 실현되기까지 2년 이상이 소요될 것입니다. 자본은 현재 저가 매수에 중점을 두고 있으며 단기 수익 촉매가 부족합니다. HBM 및 CoWoS의 즉각적인 용량 부족에 비해 CoPoS는 장기적 업계 알파 테제를 나타냅니다. 가격 움직임은 연구 보고서와 업계 뉴스의 맥박에 의해 주도되는 파동 같습니다.

자본은 CoPoS 개념을 단독으로 과장하지 않을 것입니다. 항상 AI 칩 패키징의 장기적 병목 현상의 광범위한 논리와 연결되어 있습니다. 만약 부문이 후퇴한다면, 가치평가 프리미엄은 축소될 수 있습니다.