全球全“数”前进的产业变革下,半导体产业链自主化的重要性愈发凸显。

随着中国半导体产业的强势崛起,叠加数字化、智能化浪潮,“半导体制造的大脑”——CIM系统国产化加速迭代,逐渐打破国外巨头近40年的垄断,及对我国半导体行业发展的“卡脖子”威胁。

目前国产半导体CIM厂商中,有一家高潜力公司——喆塔科技,创新提出了一站式CIM2.0概念,通过将行业Know-How与ABC(AI、Bigdata、Cloud)技术深度融合,基于大数据构架,打造了新一代工业软件,在不到一年时间内完成三轮总计数亿元融资。

在不久前召开的毅达资本安徽系列基金2023年度会议暨毅之家CEO俱乐部活动中,我们有幸对话喆塔科技董事长兼CEO赵文政,以喆塔科技为例,探寻CIM系统国产化“突围”历程,共同探讨一站式CIM2.0如何以数据革新高端制造。

融合行业Know-How与ABC技术

打造半导体行业的“新质生产力”

CIM系统通过集成并优化设计、生产、物流、质量控制等各环节的数据与流程,实现对半导体制造过程的精确控制和高效协同。CIM系统可显著提高资源利用效率、生产速度、良品率以及决策精度,从而极大地推动了全要素生产率的提升。可以说,CIM系统是半导体制造业的“新质生产力”。

也因此,CIM准入门槛比其他工业软件更高,不仅需要对生产环节做到足够了解,还要拥有硬核的软件开发实力,并将两者有机融合。对于存在许多技术诀窍(Know-how)的半导体制造业来说,更是难上加难。

探寻喆塔科技突破这些难题的能力,便不得不提其核心团队的背景。在创办喆塔科技前,工程师出身的赵文政已深耕半导体工业软件行业近20年,他一手搭建整个专家团队,在行业知识、技术、咨询顾问、管理等多方面经验积累了丰富经验。此外,技术团队成员主要来自惠普、IBM、台积电、中芯国际、PDF Solution等半导体与软件行业头部企业。同时,喆塔科技与合肥综合性国家科学中心人工智能研究院、中国科学技术大学先进技术研究院紧密合作,加快最新的技术、创新架构应用,以满足客户不断变化的需求。

基于如此硬核的人才团队与技术资源,喆塔科技得以将行业know-how与ABC(AI、Bigdata、Cloud)技术结合,共同构建一个更加精准理解生产和行业需求的CIM软件团队,自主研发了新一代CIM2.0产品,包括ZetaCube和ZetaDMO两大系列产品,以及ZetaCould工业互联网云平台。

但做出CIM系统只是创业的第一步,如何让更多客户、尤其是头部客户愿意使用公司的产品,在市场中拿下一定的占有率,是国产CIM公司生存发展的重点难题。

半导体制造投入巨大,对于掌控生产全流程的CIM系统来说,稍有差池便会为晶圆厂带来巨大损失,因此,曾有人生动地将替换CIM系统比喻为“为高速行驶的飞机换引擎”,这也是众多晶圆厂更依赖两大头部厂商的主要原因。

在客户突破方面,赵文政总结了几项关键难点:

一是技术壁垒高。公司需要攻克复杂工艺数据处理、实时监控与智能优化等核心技术;

二是信任建立难。公司需要通过严格的资质审核、技术验证和试运行,证明自身研发的CIM系统在稳定性、兼容性、安全性等方面表现卓越;

三是市场接受度低。正如以上提到的CIM软件导入的沉没成本巨大,在没有外因推动下,晶圆厂导入新系统的意愿低,没有国产替代的意愿和迫切性。

如今看来,这些难点在喆塔科技面前迎刃而解。赵文政介绍,从行业背景来看,公司创业初期至今,国产替代需求的爆发为行业发展提供机遇;从技术壁垒来看,喆塔科技团队背景相当于“站在巨人的肩膀上”,吸取了国外大厂的成功经验;从客户突破来看,喆塔科技有别于国外企业的在地服务,为客户打造不同软件产品的同时,不断与客户合作解决导入时遇到的问题,逐步完成导入,在切实解决客户痛点的同时建立客户信心,客户的复购率和信任度也越来越好。

因此,正是在这样一系列发展的正向循环中,喆塔科技得以在当下激烈的市场竞争中脱颖而出,成功进入国内12寸晶圆厂客户的供应链,连续获得半导体、光电显示、光伏、新能源行业多家头部客户认可,取得了还不错的成绩。

AI赋能+数据驱动

CIM2.0时代创新启航

尽管国产CIM发展突飞猛进,但不可否认的是,国内CIM行业与国外相比仍有差距,主要体现在基础技术研发积累,特别是在大数据处理、人工智能算法等前沿领域的深度应用;系统成熟度与稳定性,包括大规模部署、长期运行的可靠性以及故障快速响应能力;生态建设,包括与各类生产设备、MES系统等的广泛兼容,以及丰富的第三方应用支持这三个方面。

在赵文政看来,中国CIM厂商要追赶国外头部厂商,需加大科研投入,聚焦关键技术突破,加强与设备厂商、软件服务商的生态合作,提升服务质量与客户满意度,同时争取政策支持,积极参与国际竞争与合作,以实现快速赶超。此外,企业还应加大客户使用的覆盖面,从实际使用中发现软件与应用场景的适配可能,软件设计的除错,特殊应用的功能完善与开发,不断针对客户需求进行更新换代,软件产品的功能升级,更是眼前的重中之重。

这些也是喆塔科技发展的主攻方向。

在关键技术突破方面,2023年AI应用迅速爆发,而喆塔科技更早一步预见到AI对CIM系统的升级作用,在打造一站式CIM2.0产品之初,团队就以数据驱动为核心理念,引入机器学习、深度学习等AI算法,使得喆塔科技产品在技术架构上具有领先一代的优势,同时可降低各种系统集成的风险和客户组织成本。

“以前为工厂分析良率的时候,往往需要数位工程师花一周的时间去收集数据,第二周才能通过其专业知识进行分析。使用喆塔科技一站式CIM2.0系统后,仅需20秒便可完成整个数据的收集处理,并给出结果。”赵文政介绍,和传统CIM厂商的软件对比,以数据驱动的一站式CIM2.0系统,能让工厂各类机台关联起来,将数据统一集成到大数据平台,每个工艺环节都能以可视化方式进行快速分析决策,系统性地提升生产效率,帮助行业客户先达未来。

在响应能力与服务质效方面,赵文政认为,这是中国厂商超越欧美的重要一环。一个案例说明:面对同样的需求,喆塔科技仅需三天便完成响应,并带着解决方案及时向客户演示,但欧美企业由于需要跨国反馈、协调,往往需要数月时间才能完成响应。

在生态建设方面,喆塔科技业务板块已从最初的半导体行业,逐步拓展到泛半导体(集成电路、光电显示、光伏)行业及新能源行业。同时,喆塔科技与产业链上下游伙伴持续加强共创共赢,适时采取并购/合作等方式,加速规模扩张与市场渗透,赋能国产CIM行业生态建设。

“喆塔科技是目前业内唯一覆盖半导体行业生产全流程,具备打通全链路数据能力一站式平台。”赵文政表示,喆塔科技将持续以先进技术、服务卓越、生态完善的工业数字化转型解决方案,为中国半导体、光电显示、新能源产业发展新质生产力贡献喆塔力量。

在“两超”“群雄”中突围

开创国产工业软件的新局面

目前,全球半导体CIM市场格局通常被概括为“两超”争霸 、“群雄”奋起。“两超”指应用材料公司及IBM公司;“群雄”则指随着近年政策与融资潮支持下诞生的一批具有高成长性与潜力的CIM创新创业企业。

因此,包括喆塔科技在内的国产CIM企业便要面对两大发展主线:如何打造自己的独特竞争力,在“群雄”之间突围;如何快速追赶国际巨头,提升国产CIM影响力。而这两条线路的交汇点,便是12英寸晶圆厂所需的CIM软件。

晶圆尺寸扩大已成必然趋势。更大尺寸的晶圆在生产过程中良品率越低、成本越高,更需要CIM系统帮助晶圆厂提升良率、降本增效。目前,随着12英寸晶圆需求的爆发,带动了CIM系统的广泛应用,这也曾是国外CIM两大巨头主要垄断的领域。

在国内众多CIM厂商中,喆塔科技是为数不多的进入国内12英寸晶圆厂头部客户供应链的企业。打破了国外厂商的垄断,也从侧面印证了喆塔产品的先进性。取得这样的成绩,赵文政认为,除了自身积累的半导体行业经验、对半导体的持续关注和深耕、多年来与行业专家及各大工厂不同程度的深度交流与合作外,喆塔科技主要做对了四件事:

以先进的技术实力打动客户。通过产品演示、实地参观成功部署案例等方式,直观展现喆塔科技以数据驱动,将行业Know-how与ABC(AI、Bigdata、Cloud)技术相融合的一站式CIM2.0产品系列,在数据处理能力、实时监控、智能优化、兼容性、安全性等方面的竞争优势。

深入调研,提供一站式解决方案。通过掌握客户现有生产线情况、业务流程、未来发展规划,确保喆塔的系统不仅能无缝对接现有设施,还能针对性地解决其特有的生产瓶颈、成本压力、品质提升等问题,提升客户对新系统价值的认知,从而完成一站式解决方案的打造。

严格测试与验证,逐步消除客户对新系统稳定性和可靠性的顾虑。

分步实施与平滑过渡,在实施前进行失效分析(FMEA),对于可能发生失效的可能进行最大程度的风险评估,制定详细的迁移计划和应急预案,以渐进式替换策略帮助客户在实际运营中逐步适应新系统,确保替换过程对客户生产的影响降至最低。

此外,面对业内层出不穷的新厂商与日趋激烈的竞争,喆塔科技构建了独特竞争力和差异性的策略,除保持技术领先优势、深耕行业know-how,打造快速响应、专业高效的客户服务团队外,喆塔科技采用存量+增量双轮驱动,从ZetaCube类和ZetaDMO类产品并行切入,最终实现跨行业降维打击 + 全栈式CIM覆盖。

随着以喆塔科技为代表的企业不断推进CIM行业技术创新和应用的深化,中国CIM厂商站上世界舞台的愿景,正变得有迹可循。正如中国集成电路创新联盟秘书长、中国半导体协会集成电路分会理事长叶甜春曾说的那样,中国集成电路又一个“黄金十年”正在到来。对于国产工业软件来说,一个新的“黄金十年”也已迎面走来。

在赵文政看来,工业软件第一个10年只是起步,坚持长期主义的喆塔科技要做“时间的朋友”,希望通过20-30年的时间,专注工业大数据与工业AI,成为树立全球制造业卓越新标准,建立完全自主、自我优化的工厂的领航者。

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