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2024年10月3日

半導體晶圓廠感測監控系統公司,竹陞科技(6739.TW)

台灣半導體產業規模龐大,產業分工又細,每家公司專注的環節不一樣。這邊就來簡單理解一下半導體晶圓廠感測監控系統公司,竹陞科技。這公司才剛剛上櫃。


竹陞科技,主要業務為服務高科技產業製程設備的智慧自動化系統,包括無塵室生產設備遠端操控系統、遠端智慧協作操控系統,透過物聯網感測器、智慧工廠軟硬體整合解決方案。


公司協助客戶建構工業 4.0 戰情室並實現智慧工廠,針對不同類型、不同廠牌的機台設備,完成設備聯網及資訊收集,透過生產資訊透明化,可實現生產流程與營運管理優化、機台設備即時數據收集、生產資訊及環境數據聯網,藉由工業 4.0 戰情室實現數據驅動的優化、管理與決策。


竹陞科技幫助各高科技產業如何有效的在工業 4.0 的浪潮中將自動化導入減少人員介入頻率與監控, 並且在做智慧自動化的同時又能實現「人機協作」的合作,將「人」納入「智慧系統」設計,在智慧製造的流程中,人所扮演的角色不再是勞動工作的「操作者」,而是升級為生產過程的「設計者」、「決策者」,以及流程的「終端管理者」。


目前公司以半導體產業為主要服務對象,客戶都是市場上一線大廠。依目前之客戶結構,主係運用在晶圓製造黃光區相關製程中。另外,公司產品軟體、韌體及硬體均為自行研發。


竹陞科技團隊長期投入協助半導體廠製程改良及客戶通路與關係建立,累積豐富的半導體製程領域開發經驗,已成功導入 72 種品牌 449 種半導體設備機台之相容性驗證經驗,建立跨廠牌設備及跨製程區域之半導體機台數據收集技術及資訊相容性平台,多年來對於高科技產業,提供客戶具有競爭力的客製化產品與服務。不論是晶圓代工、記憶體製造等半導體領域領導廠商均已有產品切入及客戶口碑。


公司已於國內竹科、中科及南科皆設有營運據點及系統安裝服務團隊,可就近抵達客戶營業處所解決問題,並於中國大陸、新加坡、美國及日本等海外地區,亦建構策略經銷商合作關係,協助客戶完成各區域安裝與售後服務,可滿足客戶在地化及全球化服務之需求。


以下為竹陞科技產品:

(1)智慧自動操作系統(AI):主要產品為GOBOT。

主要為 RPA(Robotic Process Automation)系統,包含主設備及其零組件,該設備主要功能為匯流各種不同系統之生產機台操作資訊或匯流各種 IoT 監測收集資料之平台,並可搭配具遠端智慧操控功能及內鍵自動劇本操作模組,讓工廠端使用者可藉由本設備於遠端操控廠內生產設備,且可藉由內鍵劇本模組, 以流暢且人性化之人機介面協助操作工程師快速撰寫自動操作生產機台之異常排除劇本,減少工廠端規律出現之生產設備異常之操作,並節省作業員或工程師之操作人力。


(2)製程數據收集系統(IoT):主要產品為多閘式感測整合器(Multi. Sensor Device,以下簡稱 MSD)

包含感測器、MSD(Multisensor Device)多閘數據收集裝置及其零組件,主要功能為搭配各種 IoT 感測器,將各種訊號源透過多閘道數據資訊裝置,將資訊數位化,並與 RPA 設備或其他 MES(Manufacturing Execution System)系統連接,協助客戶達成智慧製造及智慧工廠各項生產及環境資訊資料收集裝置。


案例:光阻液防呆系統

光阻液(Photoresist)對於半導體產業而言扮演著舉足輕重的角色,因為半導體晶片的製程中最常見的微影製程(Lithography)需要光阻液塗覆晶圓一層極薄的感光材料來進行光罩圖案轉印,此材料的塗佈好壞直接影響製程晶片良率的高低,且光阻液之價格極為昂貴,以 10cP 之正光阻液為例:每公升約需成本台幣 24 萬元左右,因此光阻液如何妥善的運用與庫存的配置一直是半導體產業其生產成本的一大重點。


竹陞科技的光阻液防呆系統能有效的管理光阻液進出光阻工作站的狀態追蹤,有效防止誤用不同類型的光阻液與讓使用者能快速了解光阻液在各回溫櫃中的數量與實際儲藏位置。

竹陞科技產品具有下列特色,得與原產線系統整合,協助客戶強化產線之生產良率及管理功能:

A.補強設備之預警功能:

隨著晶圓製程朝向奈米級之先進製程,各種生產數據或環境之監控十分嚴格,雖機台本身亦配備有各種監控功能,然半導體廠對流程錯誤容忍度低,停機損失產能之代價高,故半導體廠為優化其生產良率, 有各種預警監控系統之需求,而竹陞科技之 IoT 感測元件系統可提供客製化設計,解決機台本身或週邊管線之各種環境或數據監控,補足原機台設備本身之監控不足,或機台週邊環境及管線之各種監控,有效降低客戶機台故障停機或數據異常降低良率之風險。 


B.增加數據收集或遠端操控功能:

因半導體機台所提供之各種資訊,出廠時已為定型標準化配置,惟隨著晶圓廠使用者實地操作時衍生各種改良操作、進階監控或遠端操作需求,不在原機台搭載功能,而竹陞科技所提供之GOBOT 能夠短時間內完成安裝,協助客戶收集原機台資訊,且 GOBOT 將各種資訊轉換為工廠內標準通訊協定,並提供遠端操控功能,將機台資訊上傳至客戶原有之數據資料庫中心系統,客戶工程師可透過 GOBOT 於無塵室外遠端操作無塵室內之生產機台,提升工廠運作及管理之效率。 


C.彙整各半導體機台數據至共同平台:

一座晶圓廠內含多種不同品牌機台與不同作業系統,如何不影響設備運作,且有效率協助使用者取出機台數據,並依統一之通訊格式上拋至終端數據庫分析系統是技術關鍵,而竹陞科技GOBOT 已內建完整使用之通訊協定,並可相容於各類型機台運作,並能透過竹陞科技GOBOT 進行初步數據分析及遠端操控,將有價值的關鍵參數與數據監控資料傳至晶圓廠之數據資料庫中心,並提供監控數據異常區間參數設定,協助客戶自動即時監控生產線運作情形,減少人力監控作業,截至112年底,竹陞科技已累積72種廠牌、449種機型之成功整合案例,可見竹陞科技產品相容性高及工程經驗之豐富。 


D.提供劇本開發平台 iRPA:

劇本開發平台採錄影方式錄下工程師或產線人員各種操作畫面執行步驟,協助產線工程師或產線人員以流暢及人性化介面, 編寫劇本並納入標準作業程序,並將該作業程序安裝於 GOBOT 中執行,當 GOBOT 所監控之機台發生劇本之啟動情境時,GOBOT 進入劇本代操模式,自動下達劇本之執行指令,可將指令自動傳予機台進行指令操作,取代工程師例行操作設備工作內容,協助提高生產線效率並減少操作人力。 


綜上所述,藉由竹陞科技提供監控、預警、遠端操控、自動代操等解決方案之產品特色,將可提升原產線系統整合以提升應用效益。


智慧製造產業概況

慧製造(Wisdom Manufacturing)是利用先進的數位技術和智慧技術,全面提升製造業的生產力、靈活性和效率,推動製造業轉型升級和加速創新。工業 4.0 代表著從嵌入式系統進化至虛實整合智慧化系統的產業變革,加上萬物聯網(IoT)的環境加持,讓大數據、人工智慧(AI)、高效能運算(HPC)、機器人之各項發展,將為製造業帶來前所未有的新契機。 


智慧工廠是在製造過程中,利用即時數據分析、人工智慧(AI)和機器學習 (ML),來完成上述的最佳化目標。智慧製造會使用設備上的感測器來取得和處理即時數據,讓製造過程能夠獲得一個完整的、全方位、由虛擬數據驅動、涵蓋所有營運的整合圖,從供應商到設備、過程和製造實務,最終至產品測試和顧客滿意度,所有資訊全部一覽無遺即時掌握,以達到良率提升但人力耗損降低的最終目標。 


台灣是世界半導體重要發展重心與聚落,台灣在設計、半導體製造技術、封裝測試等方面擁有豐富的經驗和技術優勢,吸引了眾多國際知名企業在台灣設立研發中心、生產基地和供應鏈,形成了完整的半導體生態系統,對於全球半導體產業的發展具有重要的影響力。 


製程效率與產品良率是晶圓代工產業核心競爭力關鍵。隨著先進製程的演進、複雜度的提升,只要一個環節出錯,常常造成巨大的金錢損失與時間耗費, 導致整體公司成本提高、競爭力下降。過去傳統晶圓廠,通常都是等問題發生產生報廢,才事後分析找出問題與改善對策,常會遇到數據取得不易、數據不完整、篩選分析耗費人力與時間、產線人員經驗值不均、人因操作失誤、少子化造成的人才隱憂等,都是傳統晶圓廠必須克服與轉型的課題。


半導體與電子智慧製造市場預估2023年規模為8,604百萬美元,至2028年將達18,306百萬美元,預估年複合成長率為16.30%,係因半導體製程日趨微小化與精密化,故各半導體廠透過導入智慧製造技術,為其在品質檢測和製造過程優化提供助力。


竹陞科技,是一家半導體晶圓廠感測監控系統公司,2023年ROE為16%,毛利率為61%,資產負債率為27%。公司營收以智慧自動操作系統(AI)佔34.48%,製程數據採集系統(IoT)佔64.75%。其中,智慧自動操作系統(AI)毛利率為63.68%,製程數據採集系統(IOT)毛利率為59.19%。銷售區域以台灣佔78.03%,中國佔10.74 %,新加坡佔11.05%,美國佔0.18%。竹陞科技最大客戶為台積電,佔其營收為45.26%,主係銷售 MSD 產品。竹陞科技研發費用佔營業收入比率為11.24%。


高度客製化

公司主要係智慧自動操作系統及製程數據收集系統設備之供應商,並依照客戶之需求提供獨家解決方案,故所開發之產品屬高度客製化。


市場佔有率

據 2023 年 12 月工研院產業情報網指出,智慧製造應用市場中,竹陞科技主力應用之半導體與電子智慧製造市場預估 2023 年規模為 8,604 百萬美元,至 2028 年將達 18,306 百萬美元,預估年複合成長率為 16.30%。依竹陞科技 2023 年智慧自動操作系統及製程數據收集系統設備合計營收 255,259 千元及美元匯率 30.755 計算,其市場佔有率約達 0.096%,主係智慧製造為高度客製化之專業服務產業所致。


在台灣,竹陞科技的競爭對手有微程式資訊。


進入門檻

考量半導體產業在台灣供應鏈完整,自動化程度高且資本支出大,加上製程使用之化學品種類繁多、環境控制複雜度高、生產設備昂貴、流程錯誤容忍度低,製程演進快速,設備故障、人為錯誤或各種改善案導致停機之機會成本極高,能被委予協助產線改良之供應廠商,須兼具軟硬體整合跨領域經驗,且在技術能力、服務效率及信任度皆需長期通過客戶驗證,成為產業進入的重要門檻,潛在廠商想切入產業或其他供應商欲取代現有供應商皆需有較長時間之考驗,新進者若無相關開發實績,短期間內難以加入競爭。


銷貨集中

由於半導體產業具有寡佔產業特性,尤其是龍頭企業因技術能力大幅與其他競爭者拉大,持續擴廠之需求殷切,致容易受單一客戶資本支出需求而有銷貨集中之情形。


成長性

(1)除在半導體領域客戶外,公司亦積極佈局其他產業之客戶,以協助各領域客戶導入智慧工廠為目標持續開發新產品及新應用,以擴大應用市場領域。


(2)台灣因晶圓代工龍頭公司對先進製程及特殊製程之設備持續投入,加上台灣具備完整半導體產業鏈,產業規模龐大,吸引國際設備大廠來台設立研發、製造中心和供應鏈,以及政府近年推動設備國產化,上述因素驅動台灣成為全球重要半導體設備市場,故台灣半導體設備應呈現穩健發展,由於半導體產業資本支出持續增加,將帶動無塵室設備優化與系統整合的需求。

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