喆塔科技:AI助力半导体芯片良率提升,数字化转型加速行业升级

喆塔科技通过AI技术助力半导体行业提升芯片良率,将行业Know-how编码化,为企业提供全流程智能决策,加速数字化转型。

原文标题:“光靠人盯不住了”!拆解上万张晶圆,这家公司靠AI将芯片良率提升数个百分点

原文作者:AI前线

冷月清谈:

喆塔科技创始人赵文政认为,半导体工业的AI软件赛道正处于快速发展阶段,通过引入AI技术,能够有效解决半导体行业数据量爆炸式增长带来的问题,将数据转化为生产力。喆塔科技通过将行业Know-how与AI、大数据、云计算等技术相结合,实现了“Know-how编码化”,构建了全方位、深层次的智能生态系统,为半导体制造企业提供全流程的智能决策支持。该公司的AI+产品已经在多家半导体大厂得到验证,客户复购率高,通过优化生产流程、减少缺陷率等方式,帮助企业提升良率并降低成本。喆塔科技的成功经验表明,深入理解市场需求、解决行业痛点是AI创业公司实现商业化的关键。

怜星夜思:

1、文章中提到“工业 AI 的决胜点不在模型本身,而在如何把行业知识‘灌’进模型”,你怎么理解这句话?除了文中的“产线蹲点三个月”外,还有什么其他方法可以更好地将行业知识融入 AI 模型?
2、根据文章,喆塔科技通过将行业Know-how与AI技术结合,实现了“Know-how编码化”。你认为“Know-how编码化”在半导体产业数字化转型中有什么价值?这种方法是否可以推广到其他行业?
3、文章提到喆塔科技的AI+产品可以“替代欧美产品,还能解决工艺波动的痛点”。你认为国产工业软件在哪些方面可以实现对国外产品的超越?除了技术因素,还有哪些因素会影响国产工业软件的发展?

原文内容

作者 | 华卫

“活过眼前的数据治理‘脏活累活’,未来五年,这个赛道遍布机遇。”深耕半导体赛道的喆塔科技创始人兼 CEO 赵文政对这个方向充满信心,他如今正在半导体软件领域引入 AI 技术。

赵文政表示,现在国内真正跑通 AI 的半导体工厂不到 10%,而且距离真正在工业领域的应用还为时尚早,但趋势已经挡不住了。

半导体工业的 AI 软件赛道正处于快速发展阶段,但尚未达到饱和。随着技术的进步和制造工艺复杂性的增加,对能够提高效率、降低成本并优化生产的 AI 解决方案的需求持续增长。“像 2010 年的智能手机——都知道是未来,但还没爆。”

今年春节过后,喆塔将 DeepSeek 接入了自研的行业大模型——喆学大模型。在给他们的训练效率带来不错提升的同时,赵文政也敏锐地发觉:从短期来看,以 DeepSeek 为代表的这波 AI 浪潮涌现肯定是好事,比如用它的开源模型快速试错,降低试错成本,但长期得警惕:工业 AI 的决胜点不在模型本身,而在如何把行业知识“灌”进模型。

“DeepSeek 可能帮你搞定 10% 的通用问题,但剩下 90% 的工艺难题,还得靠深耕场景的数字化转型专家。”赵文政分享了喆塔团队的实例:此前某客户提出针对半导体制造工艺的实时分析需求时,喆塔团队在产线蹲点三个月,将需求拆解为多个模块快速迭代,而国外厂商仅需求评估就要半年。之后客户第一次看到喆塔方案,第一反应是这个团队很有潜力。后期顺利拿下项目,为了协助客户的产品加快上市周期,他们的团队直接驻场客户车间,跑数据实时对比反馈。

2018 年入局 AI,“光靠人盯不住了”

喆塔虽是做半导体工业软件起家,但早在成立的第二年就切入到 AI 领域。在谈到喆塔如何切入到 AI 领域时,赵文政表示这是行业发展的大趋势。

“选这个产品方向是因为半导体越往先进制程走,数据量爆炸式增长,光靠人盯不住了,必须用 AI 把数据变成生产力。”

2018 年,喆塔在调研多家半导体工厂后,发现一个共性痛点:工程师 80% 的时间耗费在数据整理,仅有 20% 用于决策。例如,传统良率分析需人工整合 MES、设备数据,耗时数周,而 AI 可将流程压缩至分钟级;但工业 AI 不能只靠算法堆砌,必须与行业内部规律、机制和原理深度融合。

当时,喆塔主要在以下方面应用了机器学习算法:一是缺陷检测与分类,利用机器学习算法对晶圆缺陷进行自动检测和分类。通过训练模型识别不同类型的缺陷,如划痕、污染等,提高了检测效率和准确性。这一应用帮助某封测企业中减少了人工检测成本,并提升了工作效率。

另一方面是良率预测与优化,通过机器学习模型分析生产数据、预测良率变化趋势,并提供优化建议。例如,在某晶圆厂中,喆塔的系统通过分析历史数据成功预测了一次设备故障,避免了大规模生产损失。喆塔称,将这些机器学习算法集成到他们的数据分析产品中后,帮助多家半导体企业提升了良率、减少设备故障,并凭借这些案例吸引到更多客户,订单量和盈利都增长了。

“我们认为 AI 在工业场景的价值,不在于技术本身的先进性,而在于能否将隐性知识显性化、将复杂问题标准化。这是喆塔选择切入 AI 的本质逻辑。”

赵文政表示,喆塔的路径独特在于将行业 Know-how 与 ABC(AI、Big Data、Cloud)先进技术相结合,实现“Know-how 编码化”。以缺陷检测为例,将老师傅的“工艺优化”经验转化为 AI 可理解的规则库,结合 PB 级数据处理能力,让喆塔自研的 AI 大模型能像十年经验的工程师一样识别工艺波动,新手通过喆塔的软件产品也能快速定位根因。

据他透露,这种“数据驱动 + 行业逻辑”的双重架构,使喆塔的良率分析产品效率提升数十倍,并成功进入 12 英寸晶圆厂验证。目前,喆塔在 AI 产品矩阵中融合喆学大模型,构筑了全方位、深层次的“1+3+N”智能生态系统,形成覆盖半导体制造全流程的智能决策闭环。“核心就三件事:数据管得明白、问题看得清楚、决策做得精准。”

其中,“1”代表一个由 AI 算法与海量数据分析为引擎的一站式 CIM2.0 全矩阵数智化平台,包括 ZetaCube 数字化智能分析系列、ZetaDMO 数字化智造运营系列产品与 ZetaCloud 工业互联网云平台。“3”代表喆塔的 3 个拳头产品:ZetaYMS、ZetaDMS、ZetaFDC。“N 个行业应用”即无论半导体、显示面板、还是新能源等高科技制造领域,喆塔都能提供 AI+ 产品的数字化转型方案。

将良率提升数个百分点

去年,喆塔的 AI+ 产品已经在多数半导体大厂进行了验证,而且客户复购率很高。赵文政表示,“如果从机器学习算法的应用开始算起,第一个客户是从 2018 年开始,那第一年就盈利了。整个产品已经连续运行了 5 年,非常稳定,也得到了客户很高的认可度。”

比如在芯片良率优化方面,喆塔提供的解决方案能够显著减少生产过程中的缺陷率,其有 AI 加持的一站式 CIM2.0 系统集成了先进的数据分析和机器学习算法,可以实时监控生产流程中人、机、料、法、环、测的每一个环节,并自动识别潜在的问题区域。这不仅帮助制造商减少了因质量问题导致的产品报废,还缩短了产品上市时间,提高了生产灵活性和响应速度。

据行业内的普遍反馈,类似的技术应用通常可以帮助企业将良率提升数个百分点,加速产品量产上市,对于大规模生产的半导体工厂来说,这意味着每年数百万甚至上千万美元的成本节约。赵文政表示,他们的一些客户也反馈过,采用喆塔的解决方案后在降低维护成本、减少停机时间以及优化资源利用率等方面取得了实质性进展,这些改进能够转化为更高的利润率和更强的市场竞争力。

到目前为止,喆塔的合作客户超过 100 家,其中 90% 以上是行业头部企业,在行业分布上,半导体行业的客户占比较多。据称,喆塔主要通过三个维度来精准定位目标客户:一是行业维度,聚焦泛半导体领域,像半导体、光电显示、新能源等行业都是其关注的重点;二是企业需求维度,喆塔瞄准那些有数字化转型需求,且追求生产效率和产品良率提升的制造企业;三是技术适配维度,其产品和技术更适合需要全流程数据驱动解决方案的中大型企业。

某头部晶圆厂在引入喆塔的 AI+ 解决方案前,产品良率不稳定,这对工厂带来很大的困扰。使用 ZetaAYS(自动良率分析系统)等产品后,其工厂品质管理效率和良率得到了稳定的提升。

还有一家头部 12 寸半导体工厂,采用喆塔的 AI+ 解决方案后打通工厂业务系统数据孤岛,统一标准化业务,获取数据分析问题效率提升 3-4 倍,并且通过数据驱动的方式,对生产全流程进行优化,像通过设备故障预测减少停机时间、优化工艺参数等。此外,喆塔团队通过 CP\FT overview 和 composite 功能,可以在不同场景下对不同 bin 进行叠图分析,帮助工程师定位异常,这是目前无法通过手工实现的,数据利用率提升 100%+,生产效益显著提高。

“喆塔的软件系统不仅能替代欧美产品,还能解决工艺波动的痛点。”赵文政称,国外巨头如应用材料、IBM 两家公司占据全球 CIM 软件 90% 市场份额,但架构僵化、成本高。多数国内厂商聚焦单一环节(如 MES 或良率工具),缺乏全链路能力。而喆塔的差异化打法是基于大数据与 AI 算法来重构 CIM 软件。

据介绍,“喆塔还是业内唯一具备半导体全流程穿透力的半导体 CIM 厂商,打通了‘芯片设计 - 芯片制造 - 芯片封测’全链路数据。”例如,某晶圆厂导入喆塔的 ZetaCube 数字化智能分析系列产品后,工程师决策时间占比从 20% 提升到 80%。

“喆塔的模型,大厂砸钱也未必能搞定”

赵文政提到,为了开发顶尖 AI 产品,喆塔在多个关键领域进行了重大的技术和资金投入,包括研发人员薪酬、投资于高性能计算设备、承担数据获取与处理的相关费用,以及确保产品的持续维护和更新所需的成本。如今,随着他们 AI 产品在半导体行业实际应用中的成功落地,喆塔已经实现了稳步的发展,并进入了规模化盈利的新阶段。

据赵文政透露,喆塔的团队核心技术骨干深耕半导体行业近 20 年,拥有丰富的半导体工厂数字化转型、智能化升级经验,团队自主研发出了以“AI+ 数据”驱动的一站式 CIM2.0 全矩阵数智化平台。

但在做 AI 类的应用和产品的过程中,他们也踩过不少“坑”。据赵文政称,技术验证阶段,数据质量和算法适配是大问题。数据存在错误、缺失、重复等情况,影响模型训练效果;不同算法在实际场景中表现不稳定,难以达到预期性能。因此,喆塔通过构建数据质量监控体系来增加数据清洗和校验环节,保证数据质量;针对算法进行大量实验,对比不同算法优缺点,结合实际场景优化调整、找到适配方案。

“要警惕技术自嗨、初期过于关注技术细节而忽视实际应用场景。”赵文政表示。

将 AI 技术应用于半导体工业场景时,喆塔同样遇到了多重挑战。首先是领域知识壁垒,需要团队深入理解复杂的半导体制造工艺;其次是数据挑战,高质量数据的获取受限于保密协议,增加了模型训练难度;此外,还有对实时性能的高度需求及模型复杂性的挑战。还有一个值得关注的问题是,客户对 AI 应用的需求在不断变化。

为应对这些挑战,喆塔通过组建跨领域的专业团队,结合 AI 专家与行业资深人士的知识,有效克服了领域知识障碍。同时,通过建立合作伙伴关系,确保能够访问必要的数据资源和技术支持。针对模型复杂性和实时性能需求,喆塔不断迭代优化其算法,并采用最新的 AI 技术如迁移学习和少样本学习来提高效率。面对 AI 大模型泛化能力不足的行业通病,喆塔团队通过增加数据多样性训练,优化模型参数,提升模型的泛化能力。

到最后实现规模化盈利,喆塔期间亦经历了多次的策略调整。初期,他们面临的主要问题包括市场需求不明确和技术与实际应用场景的脱节。为解决这些问题,喆塔加强了市场调研,深入了解客户痛点来确保产品开发方向准确;引入用户反馈机制,定期与客户沟通,确保产品功能与市场需求匹配;喆塔建立灵活的产品迭代机制,快速响应客户需求,提供定制化解决方案。

比如,推广 AI+ 解决方案时,最初喆塔认为某封测企业会对智能良率管理系统有强烈需求,但实际沟通后发现,客户在关注良率的同时也很关注如何降低人工误差与成本。之后,他们调整产品策略,增加了自动化报告生成功能,据称此举“显著提升了客户的使用体验和满意度”。

据赵文政透露,未来,喆塔将在 AI 方面采取 “三位一体” 的发展策略,会持续加大研发投入,重点攻坚半导体制造大模型、工业 AI 算法优化等核心技术,目标是实现关键技术的自主可控,达到国际领先水平。

关于是否担心被大厂复制技术,赵文政认为,创新是持续的过程。工业 AI 的核心是算法与 Know-how 的协同进化。“我们的缺陷检测模型,光一个‘边缘崩缺’的分类规则,就得拆解上万张晶圆图,还要理解背后对应的蚀刻参数——这不是砸钱就能搞定的,得在 fab 里摸爬滚打交学费。喆塔这几年啃下来的硬骨头,现在就是护城河。”

给 AI 创业者的建议

当前生成式 AI 及其垂直场景应用、供应链等方向火热,但商业化争议不断。赵文政指出,判断哪些方向能真正“赚钱”的关键在于,深入理解市场需求和技术可行性之间的平衡点。

“对初创公司而言,寻找那些既有明确市场需求又缺乏有效解决方案的细分市场尤为重要。例如,在数据清洗和标注服务方面,虽然看似基础,但由于大多数公司在这方面面临挑战,因此提供了巨大的商业机会。有潜力的公司应聚焦于解决具体行业痛点,提供差异化的价值主张,以建立竞争优势。”

赵文政提到,AI 领域有如下几个值得关注的细分赛道:一,找到工业 AI 的“边缘战场”;二,解决跨界痛点;三就是数据苦力活,“例如数据清洗、标注,产线里很多公司卡在这儿,解决了就能跑出来”。

“核心策略不是追风口,而是追问题——哪个行业的挑战最大、抱怨声最高,哪里就蕴藏着很大的机会。就像喆塔通过专注工业大数据和工业 AI,真正解决客户的痛点问题,不仅能够为客户创造真正的价值,也为我们自身开辟了广阔的发展空间。 ” 他表示。

对于想进入 AI 赛道的年轻创业者, 赵文政建议,去关注那些既能发挥自身优势又能满足社会需求的领域。

“选择一个你真正关心且具有潜力的方向,并坚持不懈地追求你的愿景,这将是成功的关键。同时,保持开放的心态,愿意接受反馈并快速迭代产品,也是至关重要的。”

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我理解这句话的意思是,工业AI不能只追求模型的先进性,更重要的是让模型真正理解并解决实际工业场景中的问题。模型只是工具,行业知识才是灵魂。喆塔团队的产线蹲点是一种很好的方法,可以深入了解实际需求和痛点。

其他方法的话,我觉得可以考虑以下几点:

1. 与行业专家深度合作: 邀请在相关领域有丰富经验的专家参与模型的设计、训练和验证过程,将他们的经验和知识融入到模型中。
2. 构建行业知识图谱: 整理和构建行业相关的知识图谱,将各种知识点、概念、关系等结构化地表示出来,帮助模型更好地理解和推理。
3. 利用迁移学习: 如果有相关的、已经训练好的模型,可以尝试使用迁移学习的方法,将这些模型迁移到新的工业场景中,并利用行业数据进行微调。
4. 持续学习和反馈: 在模型应用的过程中,不断收集用户的反馈和数据,对模型进行持续学习和优化,使其更好地适应实际需求。

我觉得吧,‘灌’这个字用得很形象!就像填鸭式教育,硬塞知识不一定有效。更重要的是让AI自己去’悟’。可以尝试用强化学习,让AI在实际生产环境中不断试错、学习,自己发现规律,掌握诀窍。当然,前提是要有足够的数据和算力支持。

不过,话说回来,最厉害的’灌’,还是得靠人。毕竟,有些经验是无法言传的,只能意会。所以,AI工程师还是要多和老师傅们喝茶聊天,才能真正get到精髓!

国产工业软件要超越国外产品,我觉得可以在以下几个方面发力:

1. 更贴近本土需求: 国外软件往往是通用型的,可能无法很好地满足国内企业的特殊需求。国产软件可以深入了解本土企业的痛点,提供定制化的解决方案。
2. 更好的服务: 国内企业可以提供更及时、更周到的本地化服务,解决国外软件响应慢、沟通难的问题。
3. 更具性价比: 在保证质量的前提下,国产软件可以提供更具竞争力的价格,吸引对成本敏感的客户。
4. 更强的自主可控性: 在当前国际形势下,自主可控性越来越重要。国产软件可以避免被国外技术“卡脖子”的风险。

除了技术因素,政策支持、人才培养、产业生态等因素也会影响国产工业软件的发展。需要政府、企业、高校等各方共同努力,才能推动国产工业软件的崛起。

超越欧美产品?我觉得难度很大啊!毕竟人家积累了几十年,技术、生态都非常成熟。国产软件要追赶,需要时间。

不过,也不是完全没机会。现在AI、大数据等新技术发展迅速,国产软件可以抓住这个机会,弯道超车。关键是要找准方向,不要盲目跟风。

另外,我觉得可以尝试“农村包围城市”的策略,先在一些细分市场站稳脚跟,积累经验,再逐步向高端市场渗透。

Know-how编码化在半导体产业数字化转型中的价值非常显著。简单来说,它能将老师傅的经验变成可复制、可传承的知识资产。具体来说:

1. 提高效率: 将隐性知识显性化,减少对个人经验的依赖,降低出错率,提高生产效率。
2. 降低成本: 减少培训成本,缩短新员工上手时间,提高资源利用率。
3. 支持创新: 通过对Know-how的结构化分析,发现新的规律和优化方向,促进技术创新。
4. 增强竞争力: 将独特的Know-how融入到产品和服务中,形成差异化竞争优势。

这种方法具有普适性,可以推广到其他行业,尤其是在那些知识密集型、经验依赖型行业,如医疗、制造、能源等。关键在于找到合适的编码方式,将经验转化为可计算、可分析的数据。

这位朋友分析得很全面。我补充一点,国产工业软件的崛起离不开开放合作。

一方面,要加强与国外优秀企业的交流与合作,学习他们的先进技术和管理经验。另一方面,要积极参与国际标准的制定,提升国产软件的国际影响力。

此外,还要重视知识产权保护,打击盗版行为,为创新提供良好的环境。只有在开放、合作、公平的环境下,国产工业软件才能实现可持续发展。

这位朋友说的很对,工业AI确实需要行业知识的深度融合。我补充一点,除了技术手段,组织架构和人才培养也很重要。

公司可以建立跨部门的合作机制,让AI工程师和行业专家紧密合作,共同解决问题。同时,也要注重培养既懂AI又懂行业的复合型人才,这样才能更好地将技术和知识结合起来。

另外,我觉得可以借鉴一下知识管理的思路,建立一个企业内部的知识共享平台,鼓励员工分享经验和知识,形成一个持续学习和创新的氛围。有了这样的文化,才能更好地积累和利用行业知识,提升AI模型的质量。

我个人觉得“Know-how编码化”的核心在于知识的沉淀和传承。很多行业都面临着人才流失、经验断代的风险,而将Know-how编码化可以有效地解决这个问题。

举个例子,在传统的汽车维修行业,老师傅的经验非常宝贵,但很难复制。如果能将他们的经验编码化,比如建立一个故障诊断知识库,那么新手也能快速找到解决方案,提高维修效率。

当然,不同行业的Know-how特点不同,编码方式也需要灵活调整。重要的是要找到一种既能保留知识的精髓,又能方便传播和应用的方法。

“Know-how编码化”听起来很高大上,其实就是把老师傅的绝活变成SOP(标准作业程序)。好处嘛,就是可以大规模复制,快速提高整体水平。但是,也可能扼杀创新。毕竟,如果大家都按SOP来,谁还会去思考改进呢?

所以,我觉得“Know-how编码化”要适度,不能过度依赖。要保留一些弹性空间,鼓励员工去挑战现有的规则,不断创新。否则,企业就会失去活力。