半导体良率管理软件商芯率智能完成A轮融资

近日芯片制造领域的良率管理和良率提升软件国产化替代服务商芯率智能，完成数千万A轮融资，融资主体为芯率智能科技（苏州）有限公司，并获得苏州领军人才奖励。本轮领投方为水木梧桐创投，苏州领军创投、宁波九益基金跟投，现有股东有常垒资本等，资金主要用于产品的扩展迭代及市场的拓展。芯率智能行业内品牌又名众壹云，2006年开始与华虹合作，正式开始拓展晶圆厂相关业务。2014年开始与中芯国际合作，开发为提升良率的大数据分析平台，正式切入晶圆厂产线的核心生产层面，并于2019年陆续落地YMS、ADC等相关良率分析工具。目前围绕大数据分析提升半导体制程产线良率已拓展了AI YMS为平台的，包含AI DMS、AIADC、AI RMS、AI MVA、AI SSA、MTA、AI Metrology、DynamicSampling的几十个人工智能系列工具。产品已陆续在中芯国际、中芯绍兴、中芯宁波、中芯长电、华虹宏力、华虹无锡、格科微、积塔半导体等十几个量产线中导入应用，并有鼎泰匠心、青岛芯恩、长江存储、合肥长鑫等十几条产线进入了国产化替代方案的沟通中。在芯片制造领域的良率管理和良率提升方面，芯率智能是目前唯一一家实现国产化产品落地和应用的服务商。
良率关乎半导体企业的生死和长远发展。一直以来，芯片巨头都将先进制程作为竞争的核心目标，芯片制程从微米时代进入纳米时代，目前制程线宽已经降到5nm以下。随着特征尺寸的不断微缩，逐渐逼近了半导体制造设备和制程工艺的极限，目前，集成电路的晶体管数量以及功耗和性能，已经很难像过去40年那样，顺畅地按照摩尔定律演进，很大程度上源于工艺难度越来越大，相应成本也变得极高。为了解决高昂的成本问题，厂商开始严格控制半导体制造过程中的产品良率，因此对于产线的良率管理和提升逐渐成为了晶圆厂关键的环节。但是在芯片大规模量产之后，经常会出现良率波动的问题。对于芯片企业来说，芯片良率直接反应了所投产芯片的可销售比例，因此也直接影响了芯片的制造成本。直接来说，良率直接影响到最终的芯片实际生产成本，良率越高，最终分摊到每一颗可销售芯片上的成本就越低。对于尖端的逻辑晶圆厂来说，1%的良率提升意味着将近1.5亿美元的利润提升。如果将先进制程的研发视为芯片制造巨头们之间的竞争，那么提高芯片良率则可以视为芯片制造厂商的自我竞赛。一方面是因为良率作为芯片制造厂商的最高机密数据十分敏感，不会像公布工艺节点信息那样公布自家真实的良率情况；另一方面是由于影响良率的因素众多，很难有一个准确的数值与竞争对手进行比较，而芯片厂商始终致力于能够在短时间内就向客户交付合格的芯片，提升良率需要争分夺秒。像三星、台积电等头部的晶圆厂在良率方面的竞争非常激烈，关键的良率数据也是作为非常高的商业机密不对外公开的，三星这几年在5nm、3nm制程工艺的良率提升方面也是投入巨大的研发和人力资源，想方设法超越台积电，毕竟高的良率决定了能否拿到高通等头部企业的订单。之所以说提升芯片良率与制程开发同等重要，除了提升良率是芯片从实验室阶段到量产阶段的必经之路，以及芯片良率与芯片整体制造成本密切相关之外，从经济角度上讲，提升芯片良率也可以视为摩尔定律的另一种延续。尤其在当前电子产品市场大爆发的阶段，对各种半导体芯片的需求也在持续爆增。但是，仅仅依靠增加半导体工厂的晶圆产能来应对新的需求浪潮是非常昂贵且极具挑战的。增加晶圆厂的新产能，不但需要几个月乃至更长的时间来购买新的设备、工具和材料，而且需要专业化的设备安装、生产调试和扩充生产团队。在这样的情况下，提高良率就是便捷高效且能快速见效的更好选择，提升已有产能的每个晶圆的“好”芯片占总芯片的比率，就可以从已有产能中获得更多的可销售芯片。提高良率也直接增加了晶圆厂的利润率，即使是良率的微小提升也会带来巨额的利润空间。高的良率还为晶圆厂的客户带来了直接的经济效益，全面提升了晶圆厂的客户拓展能力。从芯片设计端、到芯片制造端，再到芯片封装测试端，良率都是核心的指标。其中芯片制造环节，也就是晶圆厂，在良率方面的敏感度是最高的。良率是晶圆厂投产之后最重要的指标，85%的良率是晶圆厂普遍的盈亏平衡点，对于晶圆厂来说投产后第一个重要的目标就是尽快实现盈亏平衡。良率的提升是一个很复杂很综合的工程，不是靠先进设备的堆砌就可以解决。芯片制造过程中各种各样的不确定因素，包括流程缺陷、环境中的颗粒物、工艺的波动、设备问题等等，都有可能导致批量的晶圆片上出现缺陷。传统的缺陷分析更多的是靠人工经验，有经验的工程师依赖传统的ADC等缺陷分析软件针对晶圆片的缺陷进行数据比对、分析和判断，不但人工分析处理的效率低下，解决问题的时间比较长，而且工程师个人经验的不完善也会造成缺陷成因判定上的不准确，同时在分析解决问题的过程中产线是需要停下来的，造成的产能损失也会比较大。在整个芯片制造过程中，涉及的检测步骤有数百道。晶圆厂需要的是在制程周期内就能实时实现检测良率的追踪，而不能是等制程结束后再来发现问题。晶圆厂各环节每天会产生天量的数据，像28nm产线每天的数据会超过100TB，且数据种类繁多。先进的良率管理软件依靠构建的大数据处理平台及大数据模型，实时地在晶圆厂生产过程中挖掘有效数据，实时地进行数据清洗、分析，并针对晶圆缺陷通过AI的分析工具快速地进行数据匹配、对比，快速发现异常情况，确定问题原因，并动态进行问题反馈和预警，支持晶圆厂及时调整设备或者工艺，整个过程可以在瞬间完成——这就是芯率智能在做的事情。在晶圆厂生产层面有两个核心的工业软件，一个是MES软件，负责把晶圆厂运转起来，另一个就是良率管理软件，负责在晶圆厂投产及量产之后解决产品问题、提升产能。两个软件对于研发团队来讲，都需要花很长的时间积累半导体制程工艺相关的know-how，整个过程既复杂又漫长，壁垒非常高。对于晶圆厂来讲，选择生产层面的软件会重点关注两点：1）产品是否已经做了出来；2）是否在晶圆厂导入应用过——这都间接导致了国产化应用软件的高门槛。半导体良率管理软件，国内目前核心的服务商主要以海外尤其美商为主，像海外的软件主要是以KLA科磊、Applied Materials 应用材料、SYNOPSYS新思科技、PDF普迪飞、YieldHUB、Odyssey奥德赛等为主，其中KLA的良率软件在国内市场占比最高。但海外软件普遍存在价格高昂、升级迭代慢、不支持客制化需求等问题。在国产化大背景下，国产化软件替代的机会也越来越大。除海外软件以外，目前国内相关企业，像广立微、东方晶源等企业，都在切入芯片制造的良率提升，但都解决的点的问题。广立微以制造端EDA为主解决IC设计方案进入生产之前的问题，东方晶源的量测设备解决是芯片生产环节晶圆检测的问题，但对于整个产线的良率提升需要更专业的良率管理软件来负责。目前在良率管理软件国产化替代方面，芯率智能是最早开始研发半导体良率软件的企业，也是目前唯一一个实现国产化产品落地，并在晶圆厂导入应用的服务商。
领投方水木梧桐创投表示，此次融资后芯率智能将围绕大数据分析提升良率的主线，对标台积电的良率管理模式下，继续加强AI YMS产品能力，不断扩充产品线，丰富相关软件工具，并加强与点的方案商的合作，打通数据链条，为芯片制造领域的良率管理和良率提升软件的国产化替代，和支持国内半导体产业的发展，做出自己积极的贡献！

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