夜雨聆风5月27日至29日，2026第十届集微大会在上海张江科学会堂隆重举行。在5月27日举办的”先进封装与测试技术创新峰会”上，芯栋微(上海)半导体产品及应用技术总监王铮发表了题为《金属互联技术在CoWoS/CoPoS和HBM应用的多样性》的主题演讲，系统解读了双大马士革、TSV、TGV三大金属互联技术在AI先进封装中的关键价值，并披露了公司在电镀设备与工艺解决方案领域的最新突破。
CoWoS:铜与钴的双大马士革工艺
根据Technavio报告，全球CoWoS市场快速增长，已成为AI芯片封装的主流平台。铜双大马士革工艺作为现代集成电路制造的基石技术，在CoWoS架构中发挥着关键互联作用。
王铮指出，随着节点微缩至28纳米及以下，铜互连填充对设备、药液和电流控制的协同要求越来越高:硬件需要提供完美的电场与流场，药液添加剂需要在纳米空间内精准作用，控制系统也必须在几分钟内完成多段电流切换。而芯栋微通过阳极分环、物理搅拌、边缘遮挡、流场控制等硬件手段，结合药液添加剂的精准监控，成功实现了28纳米及以下铜沟槽的无缺陷填充。
针对10纳米以下节点铜互连电阻和RC延迟逼近临界点的挑战，芯栋微开发了钴互连替代方案。在M0层和M1层引入钴材料后，性能提升5至10倍，显著降低传输损耗。通过阳极分环技术解决晶圆中心厚度均匀性问题，并持续精准监控弱酸性钴药液的pH值。
HBM:TSV填充迎接16层堆叠挑战
与CoWoS类似，HBM同样高度依赖金属互联工艺，但其挑战更多来自于堆叠密度的极致追求。
当前，全球HBM市场呈现爆发式增长。数据显示，2025年全球HBM市场规模达345亿美元，预计2026年增至460亿美元，2030年有望达到980亿美元。王铮称，AI需求的”吞噬效应”正在重塑HBM市场结构，从2025年到2026年，AI相关应用的占比显著扩大，非AI应用被大幅压缩。
王铮进一步表示，HBM通过TSV技术将多层DRAM芯片垂直堆叠，形成8层、12层甚至16层的”内存高楼”，直接封装在GPU旁边，成为AI芯片的黄金移动通道。从技术演进来看，HBM1的数据传输速率约为1Gbps，HBM2提升到2Gbps，HBM2E达到3.6Gbps，而HBM3和HBM4则实现了更大提升。到了HBM4，堆叠层数推向16层甚至更高，TSV的孔径缩小到5微米以下，深宽比超过10比1，这对铜的自下而上完美填充提出了极为苛刻的要求。HBM4e为满足16层以上堆叠的散热和高度要求，必须转向无凸点的混合键合技术，这进一步增加了TSV填充的难度。
CoPoS:蝶形双向共形填充破解TGV难题
如果说CoWoS和HBM代表了现有技术的持续演进，那么CoPoS则是一次封装范式的颠覆性升级。根据TowardsPackaging数据，全球面板级封装市场规模将从2025年的8.3亿美元快速增长至2035年的217.5亿美元，复合增长率高达38.6%。消费电子为核心支撑，通信与汽车电子将成为未来关键增量来源。
CoPoS是台积电面向下一代超大规模AI芯片所研发的面板级玻璃基板先进封装技术，是当前主流CoWoS技术的颠覆性升级。其核心逻辑是用方形玻璃基板中介层替代硅中介层，打破AI芯片在面积、散热和电气性能上的物理极限。TGV在玻璃基板上下表面之间建立垂直电连接，使玻璃成为承载RDL、Chiplet、HBM和高密度互连的封装平台。
王铮认为，在CoPoS工艺流程中，TGV的金属化是关键核心工艺。芯栋微采用蝶形双向共形填充方式，通过严格控制药液添加剂的比例，让加速剂优先吸附于孔道中间最窄处形成铜栓搭桥，从而等效为盲孔TSV，实现双向完美填充。
针对垂直孔道，由于中间区域的宽度与两端孔径几乎一致，搭桥难度增加，芯栋微通过优化设备硬件，对孔道内流场方向及压力进行有效调节，增强加速剂的吸附选择性，从而实现完美铜栓搭桥，进而实现TGV的完美填充。
在大板填充方面，例如510x515毫米的大板，芯栋微采用脉冲工艺，搭配合适的药液和电源，当搭桥完成形成两个盲孔时，再利用TSV底部向上的方式实现孔内填满，从而确保大板级别的高质量填充。
协同与布局:设备、药液、工艺窗口三位一体
“在整个金属互联工艺中，设备、药液和工艺窗口三者需要高度协同。"王铮强调，设备的灵活度必须非常高，不仅要兼容当前28纳米甚至14纳米以下节点的技术要求，还要具备未来的拓展性。
药液方面，无论是进口药水还是国产药水，都必须实现80万以上的填充效果，且pH值需严格控制在±0.2以内，这在线控制上是极大的难度和挑战。与此同时，还需通过设备维护药液的稳定性，确保在特定时间范围内持续输出高质量的填充效果，否则一旦出现偏差，后续的CMP等工艺将越做越差，形成叠加劣化。正是基于对这三者的深度协同控制，芯栋微才能在铜、钴、TSV、TGV等多个维度上实现无缺陷填充的工艺突破。
目前，芯栋微的电镀设备产品布局已覆盖化合物半导体、先进封装、BEOL和FOPLP等多个应用领域，构建起多元化的应用场景覆盖能力。"我们在玻璃基板的电镀工艺方面已经与核心客户展开了紧密合作，预计今年年底将正式落地量产。“王铮表示。
从CoWoS的铜钴双大马士革工艺，到HBM的TSV高深宽比填充，再到CoPoS的TGV蝶形双向共形填充，芯栋微正以系统化的金属互联技术布局，助力国内半导体产业链在AI先进封装领域实现从跟跑到并跑的跨越。
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