在当今科技飞速发展的时代,半导体作为信息技术产业的核心,其重要性不言而喻。国家统计局公布的 2025 年 1 - 4 月份全国规模以上工业企业利润数据显示,制造业整体利润呈增长态势,而其中装备制造业与高技术制造业表现尤为亮眼。特别值得关注的是,随着 “人工智能 +” 行动的深入推进,半导体器件专用设备制造利润实现了惊人的 105.1% 增长,成为行业中的焦点。
半导体器件专用设备制造作为半导体产业的基石,其发展水平直接影响着整个半导体产业的竞争力。AI 技术的融入,正为这一传统行业带来前所未有的变革。从设备的智能化升级到生产效率的大幅提升,从成本的有效降低到产品质量的显著改进,AI 技术的赋能作用体现在半导体器件专用设备制造的各个环节。
在设备智能化方面,众多企业积极探索 AI 技术的应用。泓浒半导体经过多年技术攻关,成功攻克了搬运机器人、控制系统、翻转机构、晶圆定位识别等关键技术,实现了晶圆传输装置的全国产化替代和量产。其中,他们自主研发的 “Pre-aligner 集成视觉 AI”,能够对设备内的晶圆进行精确定位,精度达到微米级。通过在设备内安装多个摄像头,利用多光谱成像技术识别晶圆的边缘特征,实现高精度定位和实时纠偏。这一技术不仅使机械臂能够精确抓到不同尺寸的晶圆、自适应位置偏差,还能规划最短路径实现点到点的传输,同时注意振动抑制控制,减少碎片风险,真正做到了 “拿得起” 且 “放得下”。此外,该 AI 系统还具备自学习能力,能支持 4 - 12 英寸晶圆的快速切换,通过自学习算法适配不同尺寸载具,让产线切换效率提升 50% 以上。同时,实时采集机械臂运动数据和视觉检测结果,闭环反馈至生产系统,动态调整搬运速度、压力等参数,提升产品良率,并通过自动比对历史晶圆图像数据,预测设备故障或工艺异常,提前触发维护指令,降低停机风险。
AI 技术的应用也极大地提升了生产效率。在半导体制造过程中,生产流程复杂,涉及众多工序和设备,任何一个环节出现问题都可能导致生产停滞和成本增加。而 AI 技术通过对生产数据的实时分析和预测,能够提前发现潜在问题,并及时进行调整和优化。例如,格创东智推出的 AI + 设备智控矩阵服务,以 EAP 为核心,搭配 FDC、SPC、APC、AMS、RMS 等系统,构建了业内最完整的设备管理生态。通过实时数据分析与预测性维护,该方案可动态平衡设备负载,柔性应对生产波动,助力半导体工厂平均提升 OEE(设备综合效率)超 20%,将设备故障响应时间从小时级压缩至分钟级,为高效稳定生产提供了有力保障。
成本降低也是 “AI +” 赋能半导体器件专用设备制造的显著成果之一。半导体制造业的试错成本极高,尤其是产品本身的缺陷检测,loss 成本将涉及装备制程和产品工艺的双向计量。格创东智通过 AOI 智能装备与天枢 AI 检测软件,利用 AOI 设备及时检测产品,并通过产品承载的 AI 深度学习算法,提前进行品质及缺陷智能分析,做到早发现、早处置。在某单晶硅和碳化硅生产的客户服务实践中,格创通过 AOI 解决方案为客户降低人力投入 80%,提高出货良率 50%,提升分类准确率 20%。这不仅减少了人力成本,还降低了因次品产生的物料浪费和返工成本,大大提高了企业的经济效益。
市场对半导体产品的旺盛需求是利润增长的重要基础。随着 5G、物联网、智能汽车、云计算、大数据、医疗电子和安防电子等新兴应用领域的快速发展,对半导体产品的需求呈现爆发式增长。以 5G 通信为例,基站建设、手机终端等都需要大量高性能的半导体芯片,这直接带动了半导体器件专用设备制造行业的发展。据国际半导体产业协会(SEMI)数据,2024 年半导体设备市场总规模投资达到 1090 亿美元,预计 2025 年全球半导体设备市场总规模将出现 16% 的增长,所有细分市场都将实现两位数的增长,推动设备市场规模超过 1270 亿美元,创下新的纪录。中国作为全球最大的半导体设备市场,且保持最快增速,2023 年中国大陆半导体设备投资同比增加了 29%,达到 366 亿美元,占全球市场的比重上升到 34%。在巨大的市场需求推动下,半导体器件专用设备制造企业迎来了前所未有的发展机遇。
展望未来,在 AI 技术持续创新的推动下,半导体器件专用设备制造行业将迎来更为广阔的发展空间。一方面,AI 技术将不断向半导体制造的各个环节深入渗透,实现更高级别的智能化生产。例如,在半导体设计环节,AI 辅助设计工具将帮助工程师更快更准确地设计出复杂的芯片架构;在制造环节,AI 将实现设备的自主优化和故障预测,进一步提高生产效率和产品质量;在封装测试环节,AI 将提升检测的精度和速度,降低成本。另一方面,随着全球对半导体产业的重视程度不断提高,各国纷纷加大对半导体技术研发和产业发展的支持力度。中国也将继续发挥政策优势和市场优势,推动半导体器件专用设备制造行业的国产化进程,提升国内企业在全球市场的竞争力。
在全球科技竞争日益激烈的今天,半导体器件专用设备制造行业凭借 “AI +” 的强大赋能,正站在新的发展起点上。利润的飙升只是一个开始,更广阔的前景正等待着行业内的企业去开拓。相信在 AI 技术与市场需求的双重驱动下,半导体器件专用设备制造行业将在全球科技竞争中占据更为有利的地位,为推动全球信息技术产业的发展做出更大的贡献。