半导体“智”造软件:风口之上 莫负春光

来源:爱集微2022-09-23 10:20:34

半导体“智”造软件在国内受到资本的青睐,也就是这一两年的事儿。

在此之前,像其他的工业软件一样,半导体领域的“智”造软件也脱离不了工业软件发展慢、开发难度高、市场规模不大的特质,一直以来并不是资本喜欢的赛道。

但最近两年来,半导体“智”造工业软件领域企业融资频现,在中美博弈、国产替代、数智化转型、产业升级的推波助澜下,国内半导体“智”造软件的发展呈现出一派繁荣景象。

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作用凸显半导体“智”造软件受宠

半导体行业作为国家重要的支柱产业,现在已到了一个非常关键的发展阶段。在提升芯片国产化率的大目标下,国内的半导体制造工厂亟待扩大产能提升效率,并向更智能、更先进工艺升级。

这其中,融合了物联网、大数据、人工智能以及实时控制等综合技术的“智”造软件,正在起着越来越重要的作用。尤其是在发展高端半导体制造的急迫压力下,这一领域的软件逐渐成为一项不可或缺的硬核产品。例如,半导体CIM系统软件、工业物联网平台软件、人工智能大数据软件等。

从半导体生产制造工厂中成本占比高达3/4的设备来看,随着复杂度的提升,设备产生的数据呈几何级数增长,对这些海量且多样性的数据的分析处理成为巨大挑战,这离不开基于物联网平台和大数据处理能力的工业软件。例如,在某半导体装备全球领先企业的产品开发中,人工智能分析软件的运用可将复杂刻蚀工艺的recipe开发时间实现数倍缩短。

而在制造环节,半导体MES/CIM系统软件就更是产线上至关重要的生命级软件系统,尤其是随着产线制程复杂性和自动化程度的提高,晶圆工厂对MES/CIM的依赖越来越大,目前国外成熟的代工厂大约99%以上的执行和决策都依赖于MES/CIM系统。

国内最早研发半导体MES软件的上扬软件创始人吕凌志指出,MES软件就像整个产线的大脑,管理着IC制造中的数百到上千道流程,要保证设备线、材料线、工艺参数线的正常运营,还要能根据实际运营情况自动做出调整,实现最优生产。

在这些半导体“智”造软件的参与下,半导体工厂得以高度自动、自主、高效的运行。

“例如,海力士无锡工厂月产能为20万片,是海力士全球月产能最高的工厂,年产值接近300亿美元,却只有180个工人,这是半导体CIM生态发挥巨大效用的标杆。”芯享科技董事长沈聪聪告诉集微网。

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融资频现一线机构纷纷出手

“20年前,我们是国内最早研发半导体MES系统的公司,后来几年又有一些公司进来,最多的时候有7、8家公司都在做,但慢慢地,那些同期的不少公司都逐渐退出了。”吕凌志感叹道,“这个行业一直都是冷门,也就是最近几年,美国对我们半导体产业的打压,让这个赛道一下子火了起来。”

火起来的一个标志就是,这个赛道涌现出了多家新创企业,而经营多年的老企业也纷纷拿到数额不菲的融资。据不完全统计,从2020年到现在,2年多的时间就有10家企业实现融资。

2021年,上扬软件成为首家获得大基金投资的半导体MES/CIM工业软件领域企业。一年之中,在接连两次获得哈勃投资、大基金二期领投的数亿元C轮融资后,上扬软件正在全力推进其12英寸量产线MES系统的研发迭代。

同年,哥瑞利完成3亿元的C轮融资,由招商局资本和国新风险投资联合领投。埃克斯工业完成由和利资本、诺华资本联合领投,华润润科微电子基金跟投的过亿元B轮融资。

而在此之前的2020年,泰治科技完成B轮/B+轮融资,获得由小米产业基金、安芯投资、元禾璞华等多家机构数亿元融资。TCL孵化的格创东智获得云锋基金亿元级A轮融资。

今年以来,芯享科技、铠铂科技、赛美特、寄云科技、道达智能科技等陆续获得融资。

资本市场的青睐让半导体“智”造软件这一此前的冷门赛道受到了极大关注,几乎所有一线以及行业顶级投资机构纷纷出手。从拿到融资的这些企业来看,他们的产品既有专注在门槛颇高的半导体MES领域的,也有针对更广泛的CIM系统的,还有针对物联网大数据平台领域的,涵盖了半导体智能制造的各个环节。

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机遇挑战突围需脚踏实地

同中国制造业大国地位极不匹配的是,我国在工业软件领域整体实力仍较弱,集中度低,缺乏行业领导厂商,尤其是在高端市场,无论是设计、制造到运维领域,几乎都由国外巨头厂商统领。这让国内的工业软件初创企业从一开始就处于不利的竞争位置。

“大企业不愿意用,他们会直接采购国外厂商的成熟产品,小企业用不了,技术和资金投入都不允许。”一位业内人士告诉集微网。

在半导体领域,这一情况就尤为严重。多年以来,由于晶圆制造环节的专业性与复杂性,国内半导体“智”造软件系统的开发,需要晶圆厂紧密配合,提供试用环境磨合验证,才能不断迭代升级,保证产品的成熟度。但大型晶圆厂由于投入巨大,对“智”造软件的稳定性要求甚高,不愿意冒险采用国内厂商的产品。

可喜的是,在满足市场需求及推进国产化的两大刚需下,中国半导体制造业迎来了前所未有的高速发展期,也为国内的软件企业提供了广阔的试用空间。

集微咨询(JW Insights)预计中国大陆未来5年(2022年-2026年)将新增25座 12英寸晶圆厂,这些晶圆厂总规划月产能将超过160万片。到2026年底,中国大陆12英寸晶圆厂的总月产能将超过276.3万片,相比目前提高165.1%。围绕这些晶圆厂的建设投产,会带动从设备到封测的一系列市场需求,这都为国内的半导体“智”造软件提供了难得的试用环境与市场应用机会。

例如,半导体设备龙头企业北方华创目前正与寄云科技深度合作,从数据智能出发,研发包括装备智能管控、预测性维护、智能配方优化等在内的半导体装备智能应用;格创东智将人工智能技术应用到半导体显示行业,为TCL华星光电打造了人工智能自动缺陷分类系统;上扬软件也获得了国内最先进的12英寸晶圆厂量产线试用机会,正在推进门槛颇高的半导体MES系统的升级迭代。

国产替代契机下,巨头提供试用环境、知名资本保驾护航,现在,半导体“智”造软件可谓迎来了最好发展时机。但资本入场带来活力的同时,也在逐利天性下导致一些短视隐患,其中不乏“抄来即用弯道超车”“并购融资赚快钱”的想法,好在行业也不乏理性声音,多位受访者告诉集微网,“做半导体领域的工业软件,要趴在生产一线,深度体验工厂机器的运行,既要能编程还要懂生产,要拿出长期耕耘、长期坚守的态度。”

纵观全球工业软件巨头的形成,无不与细分领域的工业制造业的崛起相伴而生,例如,西门子与德国、欧洲的工业革新,应用材料与美国的半导体产业发展等。目前我国正在从制造大国向“智”造强国转型,产业升级伴随国产化的市场需求有望培育出半导体“智”造软件乃至工业软件领域的龙头企业。

责任编辑:胡丁月

标签: 芯片 半导体

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