受消费市场需求拉动,全球芯片产业继续保持强劲增长态势,麦肯锡研究报告《引领半导体产业的战略》指出,随着自动驾驶、车辆电气化和人工智能对芯片的需求不断增加,整个产业正迎来“半导体黄金十年”。
而对中国半导体企业来说,要在新的全球竞争格局下抓住产业发展机遇,尚需妥善应对四大行业挑战:
1
设备运维成本高昂
作为典型的重资产行业,半导体工厂设备投资可占资本支出的60%-70%,设备种类多、数量大,多为进口设备且价格昂贵,异常停机损失大;此外,工厂需同时兼顾多产线、多机台的预防性维护需求和预防设备发生意外停机的风险,而现有系统往往难以进行实时可视化监控与集中管理。因此在当前半导体行业高性能、低成本的市场竞争压力下,现有高成本的设备管理方式难以为继。
2
现场数据孤岛
半导体行业工艺复杂,信息系统和自动化过程产生海量数据,生产侧越来越多地依赖于数据分析,数据应用场景繁多,对半导体制造企业的作用愈加明显。与之相悖的是,由于制造过程中数据抽取、存储、组织等方面的瓶颈,抽取整理数据耗时耗力,且数据在各系统中独立存在,难以打通联动并进行综合分析,现场数据孤岛严重,急需为上层应用提供标准、可靠、可复用的数据资源。
3
良率依赖人工经验
良率是半导体行业的“生命线”,直接影响最终实际成本,但目前大部分半导体工厂的品质监测往往依赖人工经验,主观检测质量偏差浮动大、检测速度慢且受到目视能力和判断能力限制,且高劳动强度容易影响准确度和效率,整体生产效率和精度有限,已成为全自动生产中的“人工”瓶颈;同时,制造业人员流动大,培训时间长,人工成本日益增加,依赖人工的方式造成巨大的成本压力。
4
安全可靠性屡受冲击
受国外芯片禁运、高科技管制禁运及中美贸易关系影响,包括“芯片法案”等限制性法规的不断出台,半导体相关技术的安全可靠性已成为行业持续健康成长的重要主线,打造包括软件系统在内的国内半导体全产业链至关重要,争取实现关键设备、关键软件的国产替代和自主可控已成中国半导体行业唯一出路。而在这一过程中,还有望应用全新技术架构和创新技术,实现弯道超车。
对此,格创东智首席架构师、SEMI标委会专家肖长宝指出:
”
“在我们的实际服务过程中,许多半导体行业客户都有这些困扰,甚至同时面对多个挑战的叠加影响,这就需要多维度的、符合半导体行业特性的解决方案。
以格创东智在国内某8寸厂实施的整厂CIM项目为例,我们帮助客户实现了从硅片、晶圆生产、封装测试到成品组装,多工厂、多车间的生产管理、质量控制和工艺优化,通过完成多业务、多流程、多系统的数据拉通,客户得以实现从原材料拉晶到成品组装的全流程追溯管理,极大地优化了多个工厂的管理效率。”
针对上述挑战,格创东智凭借深厚的整厂服务能力、全栈式解决方案和丰富的创新技术应用,特别是其具备高稳定性高并发处理能力的自研半导体CIM系统,正助力半导体企业进一步通过数字化转型提升核心竞争力来应对挑战,基于核心能力平台贯通流程数据,实现计划、采购、制造端到端的拉通和内外系统的快速协同,构建覆盖企业全价值链的软件定义智慧工厂,特别是实现:
动态的设备监控:实现设备与工艺的实时采集;对设备宕机原因进行系统判断;对设备Recipe进行集中维护等。
精准的物流管理:依据物料种类生成来料检验任务,确保来料合格;依据计划进行物流精准配送,并进行上料防错;对wafer、光刻胶、显影液、化学药剂等材进行有效期管理。
高效的计划协调:基于订单排产优先策略,减少机台换机安装时间;提高机台利用率,同订单产品Lot批次一起流动,减少前道后道调机时间。
透明的生产执行:实现工序、人员、生产进度实时透明;提高产品周转率,降低生产成本;生产异常实时报警、动态调度。
精准的质量追溯:对Lot、管壳/PCBA、晶圆、Die完整追溯;对Recipe、程序、参数进行自动配方与校验。
作为我国源自半导体制造行业的国家级双跨行业平台,格创东智不仅擅长于半导体等尖端制造业的工业软件和系统研发,更是国内为数不多的提供全栈式工厂集成服务的行业头部厂商,服务涵盖从整厂及多厂数字化咨询和方案设计、信息化落地实施交付及后续运维,并基于“生产-分析-预测”全新的视角构建半导体行业工厂生产系统,自主研发的CIM集成了完整的生产执行系统MES、设备管理系统EAP、统计过程控制SPC、先进过程控制APC、故障侦测及分类FDC、良率管理系统YMS系统等一系列关键系统,具备行业领先的核心技术实力和赋能能力。
目前,格创东智服务的半导体客户已涵盖半导体材料、晶圆制造、封装测试及半导体设备,其智能工厂全流程全栈产品和解决方案覆盖生产运营、品质良率改善、设备健康、能耗管理等多个领域,并通过利用新技术重构传统软件的技术架构,更好地支撑高并发、低时延、精确稳定的业务场景,在集成大量复杂、非原生系统方面表现优异。