半导体产业链中，被国外垄断的技术和产品，不止光刻机，也不止EDA。尤其是半导体晶圆、芯片制造过程中必需的工业软件，也曾被国际巨头垄断了将近40年，它就是：CIM（ComputerIntegrated Manufacturing，计算机集成制造）。

随着国内半导体产业的发展，工艺越来越复杂，要求也越来越高，借助CIM系统来实现自动化生产水平和精细操作控制已经是必然选择。

什么是CIM？

CIM（计算机集成制造）是半导体领域的综合性的解决方案，涵盖了从设备监控、生产调度、工艺控制到产品追溯等多个关键环节。可以理解为FAB先进制造工厂里自动化信息管理的一系列软件工具产品的总和，被行业称为制造的“智慧大脑”，贯穿芯片制造的整个生命周期。

CIM覆盖了产品整个生命周期，是半导体制造的生命级系统，它由MES（生产执行系统）、EAP（装备控制平台）、SPC（统计过程控制）、YMS（良率分析控制系统）、APC（先进过程控制）、PDC（故障侦测及分类）、RTS（FAB实时调度排产系统）等数十种软件系统组成。

上海科浩CIM系统架构全景图

在数十种系统的配合下，CIM系统对生产资料、人力资源进行统一调配管理，通过编程、建模、自动化制造及质量控制等功能，对生产过程中的周期时间、设备利用率、产品良率、生产成本、净利润均进行实时过程管理，实现降本、增效、提质、控险的目标。

国产CIM系统的准入门槛

作为半导体制造的生命级系统，CIM可以说是板半导体工厂的刚需，是半导体工厂不可或缺的一部分。这个工业软件中的高地，不仅需要开发者拥有过硬的软件实力，还要对每个生产环节了如指掌，并将二者无缝衔接在一起，准入门槛很高。

1、 技术要求高

半导体CIM软件需要与多种设备和系统实现兼容和接口，这些设备往往来自不同的制造商，具有不同的通信协议和控制方式；作为半导体工厂生命级系统，CIM系统需要确保数据传输的准确性和实时性，这对接口设计和调试也提出了极高要求。对于国产CIM系统而言，要实现与这些设备的无缝对接并做到精确传输，需要克服巨大的技术障碍。

2、行业特殊性

对半导体行业而言，CIM扮演的角色远不止于对既有设备的信息整合与系统升级，在自动化智能化的过程中，从业务层面思考如何配置IT工具，帮助工厂在卓越制造（Excellent Manufacturing）、智能分析（Intelligent Analysis）、生产成本（Productivity/cost）和质量保障（Quality assurance）等方面得到提升才是重中之重。

半导体制造领域存在大量技术秘密，涵盖了半导体生产各个环节中的关键技术和经验。这些技术和经验对于提高半导体产品的性能、降低成本、提升良率等方面具有至关重要的作用。因此，开发CIM不仅需要强大的软件实力，?同时还需要对半导体制造的各个环节有深刻的理解及经验，?以将这些环节高度整合。

3、市场接受度较低

以12英寸晶圆厂为例，建厂成本需投入800-1200亿元，生产工序超过千道，任何一个环节出错都会直接影响良率和效率，带来高额损失。而更先进制程的芯片，对晶圆良率、设备控制精度的要求就更高，对于管理这些设备的CIM系统而言，其稳定性的要求也随之变高。

长期以来，CIM系统市场主要由应用材料、、IBM等两大巨头主导。

但国产CIM势在必行。随着国内半导体制造工艺的不断升级，如果国外直接禁止CIM的迭代，那意味着高端芯片将难以制造出来。

事实上，国产CIM在产品稳定性、兼容性、安全性、客户服务及相应方面有着自己的优势，从市场占有率来看，国内封装领域的CIM系统，国产厂商基本占据主流，这也说明国外厂商CIM不是不可替代的。

在国产化替代与智能制造的大背景下，凭借敏锐的市场分析及对以上行业痛点的洞察，上海科浩在成立之初就汇聚大量拥有当下最先进制程所需的领域知识和专业技术人才，组成了具有丰富know-how的核心专家团队，通过大甲方的实践经验，从业务层面出发为半导体工厂提供解决方案，取得了一定的成果。

上海科浩部分合作客户

如何推进CIM系统的建设？

纵观半导体工厂发展进程，经历了一个数字化/系统化向自动化、智能化发展的渐进过程。

STAGE 1：数字化/系统化

数字化/系统化阶段是半导体企业转型的初期，是将企业日常手工事务性繁重的工作变成业务系统工作的过程，通过各种系统实现生产管控与追溯、设备保养、仓储管理、生产过程质量控制等数字化。

STAGE 2：自动化

在数字化的基础上，实现设备自动化与生产自动化。主要包括三个方面：生产自动化产品、完善的生产管控能力、生产异常防范。

比如AGV、电子货架等都是生产自动化的硬件设备，相对于人工，它们可以切实提升生产效率。但生产过程的全面自动化，还需要一个"天眼"般的感知系统，能够对各环节的运行进行全方位监测，而MES系统（CIM系统中的核心）正是这一"天眼"的中枢大脑。

以晶圆厂为例，生产线上布设了大量传感设备，可以与上海科浩的MES系统进行深度对接，实时采集设备的运行参数，并根据历史数据预判可能的故障，自动安排设备检修，快速响应和动态调整。

STAGE 3：智能化

智能化是在数字化与自动化的基础上，实现各系统之间业务共享、高度集成，提高工厂智能制造的成熟度。

实践经验证明，从数字化/系统化，演变到自动化、智能化的的半导体行业，生产时间越来越短，运转效能越来越高。

当然，这种智能化的转变对自动化、智能化的要求非常高，需要全行业共同推进。在帮助半导体工厂实现自动化智能化转型的过程中，作为国产半导体CIM解决方案服务商，上海科浩不畏任重道远。