華洋精機宣布與全球光學科技大廠蔡司（ZEISS）展開合作，共同推出針對半導體高階檢測的全新設備 COSMA-M。該設備整合機構自動化與高階光學系統專長，瞄準先進封裝、矽光子與晶圓量測需求，展現台灣設備業者跨足高階封裝檢測的成果。
鎖定先進封裝與矽光子 彈性切入關鍵量測應用
華洋精機原本在光罩檢測領域具備豐富經驗，在開發 COSMA-M 設備初期，最初以臨界尺寸與疊套誤差（CD Overlay）量測為開發方向。然而，考量到人工智慧（AI）與高效能運算（HPC）需求強勁，帶動 3D 封裝與異質整合快速發展，團隊經過審慎評估後，決定將設備定位重新聚焦於先進封裝領域的晶圓量測與檢測市場。
該設備現階段已吸引部分潛在客戶進行送樣與測試驗證，涵蓋多項關鍵製程。具體應用包含深紫外光（DUV）光罩線寬測量、先進封裝元件外觀檢查、玻璃通孔（TGV）製程孔徑量測，以及共同封裝光學元件（CPO）中的光纖陣列間距（Fiber Array Pitch）等精密尺寸檢測。隨著矽光子晶片與光學模組尺寸微縮，精度要求達到微米甚至奈米等級，成為設備進入量產線驗證的重要切入點。
結合自動化模組與光學系統 實現高穩定度自動化檢測
在硬體與系統設計上，COSMA-M 結合了華洋精機在精密機械設計、自動化系統整合的技術，並搭配蔡司的高階光學量測單元。設備在重複量測穩定度表現上，達到 3 Sigma 小於 3 奈米的精度標準，以符合先進製程對誤差容忍度極低的硬性指標。
為了確保生產線上的運算與運送效率，COSMA-M 搭載了自主研發的高速自動對焦軟體與機構，能快速鎖定待測目標。同時，該設備可進一步整合設備前端模組（EFEM），完成自動晶圓取放與上下料程序，讓整體檢測流程達成全自動化，協助晶圓廠與封測廠保持產線資料一致性並減少人為操作偏差。
產業意義
對台灣半導體製造與設備供應鏈而言，先進封裝（如 CoWoS、CoPoS 與 SoIC）已成為維持晶片效能提升的關鍵戰場。然而，隨著封裝結構日趨複雜，多晶片堆疊與高密度打線讓缺陷檢測困難度大幅增加，良率管控成為製造端的最大挑戰。過去高階光學檢測設備多由歐美日國際大廠主導，台灣在地設備商多擔任周邊自動化或中低階檢測角色。
華洋精機與蔡司的結盟，代表台灣本土設備整合商能以「台廠自動化與機構設計加上國際光學巨頭核心鏡頭」的合作模式，切入高門檻的先進封裝與 CPO 矽光子量測供應鏈。這不僅有助於降低本土封測廠與晶圓製造廠採購高階檢測設備的綜合成本，更能加速本土設備供應鏈朝向奈米級高價值領域邁進。
技術解析
在半導體製造與自動化檢測領域，文中涉及幾項核心設備與技術，其運作方式如下：
- 設備前端模組（EFEM, Equipment Front End Module）：位於半導體加工或檢測設備最前端的自動化晶圓搬運系統。EFEM 內部維持高度潔淨的氣流，透過多軸機械手臂將晶圓從晶圓盒安全取出並精確放置於檢測台上，全程無須人工接觸，可防止微塵污染並實現全自動生產。
- 3 Sigma（3 標準差）：工業製程與品質管理中衡量產品重複性與穩定度的統計指標。3 Sigma 代表在常態分配下，約有 99.73% 的測量數據會落在誤差區間內。若設備宣告其 3 Sigma 小於 3 奈米，意味著重複測量同一組結構時，數據波動極小，確保極高的重複量測可信度。
- 玻璃通孔（TGV）與光纖陣列間距（Fiber Array Pitch）：TGV 是一種在玻璃基板上製作微小垂直通孔以實現高密度電子訊號傳輸的封裝技術；而光纖陣列間距則是在共同封裝光學（CPO）技術中，排列光纖通道的微小距離。由於光學與微電子訊號銜接點非常微小，量測設備必須使用高倍率光學系統與自動對焦演算法，才能在數微米至奈米層級精確計算孔徑與通道間距。
常見問題
COSMA-M 主要應用在哪些半導體製程？
該設備主要應用於先進封裝（如 CoWoS、CoPoS、SoIC）、DUV 光罩線寬量測、玻璃通孔（TGV）孔徑檢測，以及共同封裝光學（CPO）元件與光纖陣列間距量測。
COSMA-M 的量測精度與穩定度表現如何？
該設備提供奈米級量測精度，其重複量測穩定度達到 3 Sigma 小於 3 奈米的標準。
這款量測設備如何實現全自動化操作？
COSMA-M 搭載自主開發的高速自動對焦系統，並可整合設備前端模組（EFEM）進行晶圓自動上下料，完成自動化檢測流程。