货殖列传丨弥费科技缪峰:做半导体时代的“淘金铲子”( 二 )


AMHS是硬件和软件的组合 , 可划分为传输设备、存储设备、净化设备和控制软件 。 空中天车(OHT)、地面自主搬运机器人(AMR)、智能晶圆存储设备(STK)等硬件设备 , 以及调度这些硬件设备的软件系统(MDS)是晶圆厂一套完整的AMHS系统 , 这也是晶圆厂背后物料转移的生命线 。
AMHS是一套庞大的系统 , 但它不像半导体工艺制程设备那样需要5年、10年才能完成全部验证 。 缪峰的经验是 , “当你一口气吃不下那么多的时候 , 可以从一个设备开始分阶段开发 , 最后把所有产品组合起来 , 完成一整套AMHS交付给晶圆厂 。 ”
地面移动机器人是弥费科技迈出的第一步 。 国外半导体设备巨头在AMHS领域已有20多年的积淀和发展 , 近几年 , 由于人力资源紧张 , 晶圆厂对良率要求越来越高 , 像地面移动机器人这样的地面传输系统需求凸显 , 新增市场使得国内外供应商几乎站在同一起跑线 。
货殖列传丨弥费科技缪峰:做半导体时代的“淘金铲子”
文章图片
MR移动机器人从2016年起 , 弥费科技陆续为国内外多个8英寸和12英寸晶圆厂提供AMHS产品 , 包括调度软件、传送及存储设备 , 并为40/28纳米及以下先进工艺节点提供净化设备 。 目前一些成熟设备在国内某些晶圆厂里能达到10%-20%的市场占有率 , 个别产品接近30% 。“本土的半导体设备生产供应商如果有一些突破 , 在这个领域可以比较快地打开市场 。 ”缪峰说 , 通常12英寸晶圆厂一套完整的AMHS占晶圆厂固定投资的3%左右 , 一座超大规模量产的半导体工厂AMHS就需要投资数千万美元甚至数亿美元 。 弥费科技的加入意味着在中国市场有了第三个玩家参与游戏 , 而国内晶圆厂头部企业也开始给国产半导体设备厂商更多机会 。
调度晶圆厂里的“交通”
晶圆制造是世界上最复杂的制造业之一 。 一片晶圆要在几百台设备间流转 , 数十次重入同类型的加工设备 , 经过成百上千道工序 , 其复杂程度 , 甚至超过大都市的公共交通系统 。
晶圆厂对洁净度等级要求也极度严苛 。 洁净室里产生最大污染的是人 , 如果减少人的活动 , 势必对产品良率带来提升 。
相比机器 , 人力搬运物料效率也更低 , “我们以前在晶圆厂里都干过 , 交接班或吃中饭的时候 , 设备稼动率明显下降 , 但机器人不会存在这个问题 , 只要有电 , 它就一直在执行搬运任务 。 ”
AMHS的出现就是要保证每一片晶圆的每一个流程正确 , 最大限度利用生产设备 , 减少空置状态 , 提升产品良率 。
OHT是晶圆厂空中传输的主要设备 , 一辆无人搬送车运送一盒晶圆 , 沿着空中轨道一辆接着一辆密集穿梭 , 执行搬运和传送任务 , 自主移动机器人行走在工厂走道 , 智能存储晶圆设备记录着每一批货物的位置 。
货殖列传丨弥费科技缪峰:做半导体时代的“淘金铲子”
文章图片
FoupStocker晶圆盒存储缪峰说 , 晶圆厂每天有几十万条传送任务 。 这时候 , 软件调度系统就像城市里的交通控制中心 , 指挥和控制整个生产过程 , 调控不同批次晶圆在生产设备间的流转 , 一旦流程出错 , 生产路径就会堵塞 。 而如果没有适当的物料运送过去 , 对生产设备来说就是极大浪费 , “每一台设备都很贵 , 我们希望它一直是满产的 。 ”弥费科技正在开发的天车OHT即将进入某晶圆厂进行设备验证 , 而软件调度系统是控制整个晶圆厂自动化物料搬运系统的核心软件 。
去年 , 弥费科技和华中科技大学成立AI算法研究室 , 将AI算法引入半导体调度系统 , 研究传送任务排序和传送路径的优化 , 以此提高晶圆厂生产效率 。