众壹云赋能芯片智造工业互联、大数据与人工智能分析

芯片制造是全球最为精密和尖端的领域,中芯国际作为全球第五、本土第一、制程最先进、人才最高端、专利最全面的芯片制造厂商,是集成电路行业智能制造最为重要的参与者与践行者。为加快芯片制造自主可控,进一步缩小与世界头部企业的差距,中芯国际正致力于通过数字科技-DT和运营科技-OT赋能智造,借助国内领先的工业互联网、大数据与人工智能科技,赋能基础生产架构(工艺、设备、人力),综合提升生产管控的效率与品质。

而2015年创立于上海的众壹云科技,作为中芯国际和华虹宏力长期的智能制造合作伙伴与服务商,在这一领域积累了丰富的经验。在过去的五年中,达成了可喜的实际产线的应用成果,主要体现为二个方面,即工业高度互联与大数据人工智能分析:

一、工业基础设施信息网络高度互联

以工业大数据为基础建立数据库,坚持所有核心业务在一个信息系统中实现的一体化信息集成原则,通过增加中央服务器数量并且提升其响应速度,将工业生产数据与更多的生产数据分析软件平台相联系,实现具备“实时”特性的加工过程数据分析与工艺控制,提升工艺流程自动化控制水平,更好的保障产品质量;实现生产设备、物料传送、操作人员、产品流动等所有数据信息的智能集成。

由众壹云协作搭建的国内首个半导体制造大数据平台,在2018年底实现40%以上的机台EAP信息同MES直接互联,预计2025年底实现工业大数据云存储,实现全部机台EAP信息同MES信息联动直接存储至数据库。

通过大数据平台,帮助企业实现了人、机、料、法、环、测等六个维度的生产数据的全生命周期管理,通过不同数据的快速互联,为智能化应用提供了有效的保障。

二、制造工业大数据的分析

通过工业互联形成大数据平台后,MES、Defect、WAT、Metrology与设备FDC等数据间的孤岛问题得到了解决,众壹云开发的AI MVA分析平台,利用AI的深度学习能力,将影响良率的Defect、WAT以及CD等问题与设备生产中的传感器参数进行多维关联性分析后,帮助FAB厂找到了困扰多年的问题根源ROOT CAUSE。利用这些机理模型搭建的AI算法,可应用在部分场景,如通过虚拟量测应用开发,对良率问题进行了100%覆盖率的实时的问题预警。在问题侦测率大大提高的前提下,对量测设备的需求大幅减少。可节省巨额的量测设备开支。

此外,通过基于AI的机器视觉技术, 我司开发的AI 缺陷分类,AI 量测等产品,可对广泛依赖人工进行信息提取的图片化数据处理,实现完全自动化,且准确率与稳定性远超过传统产品以及人工作业。

众壹云正在如上实践与实证的基础上,形成一整套完整的问题处理自动化方案。比如ADC+YMS + AI MVA, 我们实现了问题发现(ADC输出)、问题分析(YMS+ MVA)、问题处理的闭环自动化方案。大大减少了设备发生问题到被锁定所需要的时间,由于半导体制造业是24小时运行,因此大量的晶圆避免了在问题设备生产造成的不必要损失。

截止2019年,众壹云已协助部分头部晶圆客户实现了50%以上的数据存储与数据挖掘,在已开发完成的数据集成子系统(即数据集成可视化APP)的基础上,逐步加强对生产数据的分析与自动整合,分别从不同角度展示生产线实时状况; 将各生产线利用工业数据库的庞大信息量抓取想要提取的信息,通过AI实现先进的仿真(Simulation)和生产调度(Scheduling)能力,争取产品产出量的最大化,全面实现生产制造过程的自动化、智能化及可视化,以期到2025年,帮助所有客户实现工业所有有效数据在各数据分析平台的集成与分析挖掘。