長(zhǎng)久以來(lái)，半導(dǎo)體生產(chǎn)系統(tǒng)一直被國(guó)外壟斷，國(guó)內(nèi)無(wú)法沖破壁壘。現(xiàn)在，高墻出現(xiàn)裂隙，場(chǎng)面正在改變。
本月22日，賽美特發(fā)生工商信息變更，新增A+輪融資，投資方為華為哈勃, 金浦和紅土投資。官方信息披露，賽美特自主研發(fā)的純國(guó)產(chǎn)CIM（Computer integrated manufacturing，計(jì)算機(jī)集成制造）系統(tǒng)，已成功上線青島某12英寸晶圓廠。無(wú)獨(dú)有偶，本月上旬，CIM公司哥瑞利軟件（Glorysoft）同樣完成3億元人民幣C輪融資，用于CIM研發(fā)。
暴露在閃光燈下的兩家公司為中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)提醒了另一個(gè)市場(chǎng)的存在和發(fā)展：生產(chǎn)制造系統(tǒng)。
高墻被誰(shuí)而筑中金公司曾在一份報(bào)告中稱，中國(guó)工業(yè)產(chǎn)值占全球28.4%，但當(dāng)前中國(guó)工業(yè)軟件市場(chǎng)僅占全球5.7%。
集成電路需要非常嚴(yán)格的制作流程和繁雜工藝，對(duì)一個(gè)規(guī)模化工廠來(lái)說(shuō)擁有一套生產(chǎn)控制管理系統(tǒng)極其重要，這是品控和車間管理的重要組成部分。與提供企業(yè)資源管理的ERP不同，MES（Manufacturing execution system）前序環(huán)節(jié)為ERP，后續(xù)環(huán)節(jié)為集成服務(wù)，MES串聯(lián)了中間的制造過(guò)程，是生產(chǎn)環(huán)節(jié)的大腦。其中的CIM又專注于生產(chǎn)計(jì)劃和控制，多數(shù)有MES的工廠也都配置CIM。因此，CIM經(jīng)常與MES列在一起，代表了半導(dǎo)體制造管理的軟件技術(shù)。
傳統(tǒng)半導(dǎo)體MES的功能模塊。來(lái)源：哥瑞利
一個(gè)常見(jiàn)的MES系統(tǒng)需要支持生產(chǎn)調(diào)度、產(chǎn)品跟蹤、質(zhì)量控制、設(shè)備故障分析以及網(wǎng)絡(luò)報(bào)表管理，來(lái)自工藝、設(shè)計(jì)、操作、管理人員普遍需要查看和并且維護(hù)。
市場(chǎng)上成熟的MES產(chǎn)品都是針對(duì)晶圓生產(chǎn)。國(guó)外雙雄強(qiáng)勢(shì)，國(guó)內(nèi)小廠各自為戰(zhàn)，共同組成了現(xiàn)如今MES的市場(chǎng)環(huán)境。
MES作為一個(gè)概念在上世紀(jì)90年代提出，半導(dǎo)體是MES早期進(jìn)行驗(yàn)證的行業(yè)之一。中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)引入MES的概念較早，因此臺(tái)積電等早先采用了MES的概念。后來(lái)隨著大陸地區(qū)半導(dǎo)體增長(zhǎng)，中芯國(guó)際等引領(lǐng)了大陸地區(qū)的MES使用浪潮。
半導(dǎo)體的MES系統(tǒng)起初是由設(shè)備供應(yīng)商提供的。Consilium 、Brooks Automation是最早一批提供半導(dǎo)體MES的公司。70年代時(shí)，consilium利用低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)成為MES最大供應(yīng)商。90年代，Promis取代consilium成為第二大供應(yīng)商。
但是后來(lái)，兩個(gè)公司均被應(yīng)用材料收購(gòu)。應(yīng)用材料公司本身是全球重要的半導(dǎo)體設(shè)備商， 1998年，應(yīng)用材料收購(gòu)了Consilium（旗下產(chǎn)品有FAB300、Workstream）。2006年，應(yīng)用材料繼續(xù)收購(gòu)Brooks的子公司brooks software（旗下產(chǎn)品有PROMIS和Factoryworks）。這四大產(chǎn)品極大豐富了應(yīng)用材料的方案池，也讓?xiě)?yīng)用材料成為全球當(dāng)之無(wú)愧的半導(dǎo)體MES霸主。英特爾和三星曾短暫接觸和使用了Factoryworks，但在MES上的話語(yǔ)權(quán)無(wú)法與應(yīng)用材料匹敵。
以業(yè)界廣泛使用的FAB300為例，根據(jù)Datasheet顯示，F(xiàn)AB300部署在主要的300mm和200mm半導(dǎo)體設(shè)施中。
FAB300功能與工作流。來(lái)源：應(yīng)用材料公司
進(jìn)入21世紀(jì)后，專門的MES系統(tǒng)提供商開(kāi)始出現(xiàn)，比如IBM，提供了SIView的解決方案。SIView可能是目前唯一可以與應(yīng)用材料一較高下的半導(dǎo)體MES系統(tǒng)。
SIView在產(chǎn)品生產(chǎn)是鏈接ERP和客制化的環(huán)節(jié)。來(lái)源：IBM
SIView的硬件架構(gòu)。來(lái)源：IBM
12英寸晶圓是目前產(chǎn)能最大的類型，IC Insights預(yù)測(cè)今年12英寸晶圓全球產(chǎn)能會(huì)占到71%。目前，國(guó)際上絕大部分的12英寸晶圓的生產(chǎn)系統(tǒng)由應(yīng)用材料公司和IBM提供。4-8英寸晶圓廠則多使用PROMIS。現(xiàn)階段，應(yīng)用材料和IBM成為半導(dǎo)體MES領(lǐng)域兩大絕對(duì)霸主。
由于半導(dǎo)體行業(yè)自動(dòng)化程度比較高，所以各個(gè)公司都會(huì)配備相應(yīng)的MES系統(tǒng)。但是有一些公司仍然在使用自己開(kāi)發(fā)的MES系統(tǒng)，而大部分已經(jīng)趨向于購(gòu)買專門的MES軟件，成為一種趨勢(shì)。
由于MES購(gòu)置周期很長(zhǎng)，企業(yè)在購(gòu)買后短時(shí)間內(nèi)不會(huì)更換系統(tǒng)，這給剛剛嶄露頭角的國(guó)產(chǎn)公司造成不小障礙。但是，在不斷擴(kuò)大的中國(guó)半導(dǎo)體市場(chǎng)前提下，自研MES在國(guó)內(nèi)也有了不小的起色。
國(guó)產(chǎn)走出狹路提到國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體MES，就繞不開(kāi)上揚(yáng)軟件，成立于2001年的上揚(yáng)軟件是國(guó)內(nèi)最早研究MES系統(tǒng)的一批公司。本月2日，上揚(yáng)軟件完成了數(shù)億元C2輪融資。今年5月，華為哈勃同樣入股上揚(yáng)軟件，認(rèn)繳8%股份。
myCIM是上揚(yáng)軟件在半導(dǎo)體領(lǐng)域的主要MES產(chǎn)品，擁有產(chǎn)品工藝規(guī)劃（PRP）、花籃管理(CMS)、工藝菜單管理(RCP)等模塊。myCIM從最初的1.0版本進(jìn)化為最新4.0版本。myCIM4.0攻入12英寸晶圓市場(chǎng)，彌補(bǔ)了國(guó)內(nèi)12英寸晶圓MES系統(tǒng)產(chǎn)品空缺。
myCIM的硬件架構(gòu)。來(lái)源：上揚(yáng)軟件
上揚(yáng)軟件公司官網(wǎng)顯示，公司MES產(chǎn)品覆蓋了半導(dǎo)體襯底材料、前道晶圓制造、后道封裝測(cè)試在內(nèi)的多個(gè)環(huán)節(jié)。2000年時(shí)，上揚(yáng)軟件為紹興華越微電子有限公司開(kāi)發(fā)的5英寸晶圓廠MES，華越在當(dāng)年上線使用了這套系統(tǒng)，后來(lái)這套最初的國(guó)內(nèi)MES系統(tǒng)被上海新進(jìn)半導(dǎo)體6英寸產(chǎn)線引入，自此，上揚(yáng)軟件的這套系統(tǒng)成為首先完成完全商品化的MES軟件之一。目前，上揚(yáng)軟件的MES軟件已經(jīng)被中芯國(guó)際、士蘭微、華虹、格科微、華天等公司使用。
來(lái)源：上揚(yáng)軟件
除了較早耕耘中國(guó)市場(chǎng)的上揚(yáng)軟件，近年來(lái)許多初創(chuàng)企業(yè)也注意到MES的市場(chǎng)風(fēng)向。2018年成立的無(wú)錫芯享科技便是其中之一，今年年初，芯享科技完成了近億元A輪投資，距其pre-A輪融資只過(guò)去了半年。這家無(wú)錫的公司產(chǎn)品有MES、CIM、EAP等，客戶主要類型為晶圓廠、封測(cè)廠。
芯享科技的MES以生產(chǎn)執(zhí)行為核心，通過(guò)生產(chǎn)計(jì)劃等鏈入企業(yè)管理系統(tǒng)，同樣可以支持8英寸、12英寸的晶圓廠客戶。據(jù)其官網(wǎng)顯示，芯享科技MES的客戶有SK海力士和華虹等。
芯享科技MES架構(gòu)圖。來(lái)源：芯享科技
新近獲得融資的賽美特于2020年并購(gòu)成立，合并了 “特勱絲軟件”，“Semi Integration“和“深圳微迅信息科技”三家半導(dǎo)體企業(yè)，華為哈勃增資后成為其第三大股東。賽美特在上海成立了專門的MES事業(yè)部，官網(wǎng)介紹到客戶有SK海力士、三星、紫光等。
哥瑞利成立于2007年，專注于平臺(tái)系統(tǒng)研發(fā)，近年來(lái)在MES上成果浮現(xiàn)，并且開(kāi)始并購(gòu)擴(kuò)張。在本次3億元融資前，曾在2018年獲得了中電海康的天使輪融資，去年，哥瑞利完成B輪融資，中芯聚源等投資機(jī)構(gòu)參與。哥瑞利的客戶包括華天、中芯國(guó)際等半導(dǎo)體企業(yè)。
除了上述公司，國(guó)內(nèi)軟件公司也研發(fā)了半導(dǎo)體MES產(chǎn)品，比如華磊迅拓、乾元坤和等。這些公司普遍以第三方開(kāi)發(fā)服務(wù)起家，在與專業(yè)的半導(dǎo)體MES大廠比較時(shí)仍然有行業(yè)適配上的差距。
隨著智能化、精益制造發(fā)展，MES等系統(tǒng)軟件在晶圓廠的重要性更是日益凸顯。國(guó)產(chǎn)MES系統(tǒng)能否突圍，打破應(yīng)用材料和IBM的壟斷，對(duì)國(guó)產(chǎn)芯片制造有著重要的意義。目前，以云化SaaS的方式提供輕MES產(chǎn)品同樣成為一種趨勢(shì)，但是云MES是否符合半導(dǎo)體行業(yè)的特點(diǎn)更需要市場(chǎng)的驗(yàn)證。
