本期话题:

00:30具身智能如何重塑半导体机器人生态?

06:51破局“卡脖子”:半导体晶圆传输核心零部件的国产化之路

12:34AI驱动的预防性维护:从被动响应到主动预警

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具身智能如何重塑半导体机器人生态?

幻实(主播):

欢迎大家关注芯片揭秘,我是主播幻实。本期节目,我邀请到了一位老朋友,他就是来自泓浒(苏州)半导体科技有限公司(以下简称:泓浒半导体)的执行总裁林坚。林总之前参加过我们《大咖谈芯》第317期栏目,当时你们取得了一个非常重要的进展,我们还一起兴奋地分享了你们给台积电供货的过程。今天再次请到林总,是因为最近具身机器人这个赛道异常火热,我觉得泓浒半导体“一不小心”也赶上了这个风口,也跟着火了一把。所以今天想请林总再来分享一下公司目前的进展和新情况,同时给大家科普一下具身智能机器人到底是什么以及它和你们半导体的晶圆传输机器人是不是存在关联性。

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林坚(嘉宾):

非常荣幸再次做客《芯片揭秘》,内心深感激动。这几年泓浒半导体的发展,确实有很大的变化。今天我将向大家汇报我们在机器人赛道的一些进展。

幻实(主播):

接下来,请您为我们科普一下具身智能。我查阅了相关概念,具身智能(Embodied AI)指有物理载体的智能体,在与物理世界的交互过程中,通过感知、控制和自主学习来积累知识和技能,形成智能并影响物理世界的能力。但这一概念还是比较抽象的,加之近期AI智能体概念的出现,使其变得更为复杂。作为半导体晶圆传输机器人领域的专家,您怎么看待这个领域?智能体是否已成为影响机器人发展的关键因素?

林坚(嘉宾):

AI 技术的兴起确实对各行各业产生了巨大冲击与赋能,尤其是自 Deepseek 发布后,其影响力更为显著。以我们的半导体晶圆传送设备为例,以往该设备仅为自动化设备,在高洁净、高精度的环境下,把晶圆搬运到目标位置。但在实际运行中,我们发现有一些异常情况的出现,而传统自动化设备对此难以有效应对。但是有了AI以后,设备事实上具备了自我学习的能力。AI模型与视觉技术的应用,使设备能够对异常情况进行自我判断,并及时中断相关进程。这不仅有效保护了晶圆与设备,还提升了自动化传送过程的稳定性与可靠性。另外一方面,在传统自动化设备的预防性保养方面,存在诸多困难,往往在设备尚未出现问题时,便已产生不必要的成本消耗。借助 AI 技术,设备可实时监控电流、电压及各类传感器信号,通过自我学习及时发现异常并发出预警,避免设备故障,降低维护成本。这对于提升工业品的管理水平、预防故障发生以及防控异常情况具有重要意义。

幻实(主播):

确实,这为产品开发提供了新的思路,使机器变得更加智能。您深耕半导体领域,我们在探讨机器人方向时,涉及居家、工业等多个领域。那么,半导体细分赛道中的晶圆传输机器人与传统工业机器人相比,在技术门槛上存在哪些差异?从事清扫机器人、物流机器人等领域的企业,进入半导体晶圆传输机器人行业的难度如何?

林坚(嘉宾):

半导体机器人属于高度细分的赛道,经过多年发展,目前主要由美国和日本的供应商占据主导地位,形成了一定的垄断格局。究其原因,半导体行业作为工业品领域,对设备的可靠性、粉尘控制、离子污染控制、高精度及高速性能等方面提出了极高要求。传统的6轴机器人、扫地机器人或者服务型机器人,对无尘环境和速度、效率的要求相对较低。而半导体晶圆传输机器人作为专用设备,在上述方面有着严格标准,需要丰富的经验与专业技术才能满足,我们叫know-how,也就是行业中理论不一定能够去解释的一些现象。

翻转大气洁净机器人 双臂双Blade(图源:泓浒半导体)

尤其是在高阶制程环节,更多依赖实践、工程经验来规避问题,这便是所谓的 “行业诀窍”,这个诀窍如果点破了大家可能就知道了,但是不点破的话可能很多人要做非常多的实验来找到最优方案。所以半导体领域很多人可以进入,但是专业客户在选择供应商时,会重点考量其背景、可靠性、验证能力及装机量等因素。因为他们关注供应商是否真正了解行业关键控制点,若缺乏相关认知,贸然进入该领域,将会很难获得客户认可,半导体行业是不愿意做“白老鼠”的。此前,我在中芯国际时,我们在选择供应商时就比较谨慎,不太倾向于采用国产替代方案,因为对可靠性要求太高,一旦出问题影响会很大。但现在对我们来说其实是一个非常好的机会。如今,美国制裁带来了国产替代的迫切需求,要聚焦解决卡脖子问题。作为甲方,我们对客户需求和产品理解更为深刻,近年来公司发展也较为迅速。

破局“卡脖子”:

半导体晶圆传输核心零部件的国产化之路

幻实(主播):

从我们上一次交流完到现在,有什么新的产品或者应用上的变化吗?有没有什么更新的消息给我们分享一下?

林坚(嘉宾):

今年,泓浒半导体重点推广核心零部件。大家可以看到我们展会现场展示着大气机械手、真空机械手等,这些目前已经全部实现国产化。早期,在芯片揭秘接受采访的时候,我们的整机Sorter(晶圆传片机)成功供货台积电,但其实当时里面的核心零部件还是日本安川的,现在我们推出的很多的Sorter跟EFEM(设备前端模块)全是国产的,均配备自主研发的机械手。早期泓浒半导体开始入场的时候,可能也就三、四家在做Sorter跟EFEM的集成,但是现在中国已经有大概二十多家在做这个集成业务。其中,这二十多家里面可能只有三家左右能够实现大气与真空机械手国产化,我们便是其中之一。所以最终我们还是要实现核心零部件国产化,这样才能真正的解决“卡脖子”的问题。单纯从事集成业务,技术门槛相对较低,凭借中国企业的创新能力,很快就能实现。因此,泓浒半导体近年来持续融资,加大研发投入,攻克了一系列核心零部件技术难题。今年,我们展示了5款大气机械手和5款真空机械手。

幻实(主播):

大气和真空款机械手有什么区别呢?

林坚(嘉宾):

这些产品针对不同应用场景设计,关于大气机械手,我们涵盖单臂、双臂、单臂单翻转、双臂双翻转以及带有4个Loadport(晶圆装载系统)长臂的等多种类型,基本能够满足各类客户的晶圆传送需求。在真空机械手方面,我们推出了三轴对标Brooks Magna Tran系列手臂的产品、三轴青蛙腿式、单臂式、三轴双blade(晶圆夹片)式、四轴双臂双blade式以及最新款的五轴变距真空机械手。

幻实(主播):

我想请教一下您,这些不同轴数的机械手在使用场景上存在什么差异?

芯片揭秘 主播幻实(左) 对话

泓浒半导体执行总裁 林坚(右)

林坚(嘉宾):

轴数越多,机械手的自由度越高,各轴之间能够实现更灵活的分工与协作,提升操作的柔性。例如,我们的真空Robot,其T轴、旋转轴是一路串起来的,若要实现五轴运动,实际上我们中空电机需要四轴叠在一起,越叠它的加工精度和装配精度就越难,因此五轴机械手的售价通常远高于四轴产品。

幻实(主播):

您多次提及真空Robot,为何要特别强调“真空”二字?带真空功能与不带真空功能的机械手,在应用上有何显著区别?

林坚(嘉宾):

真空机械手与大气机械手的主要区别在于应用环境。大气机械手适用于大气环境,对真空密封无特殊要求;而真空机械手则用于真空环境,如 PVD、刻蚀、镀膜、炉管加热等工艺,均在真空环境下进行。在真空环境中传送晶圆,首先需解决与大气的隔绝问题,采用磁流体或静态密封方案。此外,在运动过程当中,大气环境下,可通过blade背后吸附真空的方式固定晶圆,确保快速转动时晶圆不会掉落;但在真空环境中,无法引入外部真空,晶圆直接放置在blade上进行传送,此时对抖动控制要求极高,如果有一些抖动,wafer就会飘掉,所以需将真空抖动控制在0.2g以下,否则无法满足设备商对高速、高精度传送设备的要求。

幻实(主播):

这种抖动是什么级别的?是不是半导体传输设备要求比居家场景类似于炒菜机器人的要求要高很多?

人形机器人在厨房工作中(图源:AI生成)

林坚(嘉宾):

这是不能同样去比较的。抖动有一个指标,重力加速度,真空机械手要做到0.2 g以下,一般我们现在都是0.1g或者0.0g。以OHT(空中悬挂起重小车)天车为例,FOUP(晶圆传送盒)在轨道上运行不能抖,其抖动指标是0.5 g,也就是说我们真空机械手要比天车抖动的指标小一半以上,才能够在单片晶圆传送过程当中实现高速、高精度且无位移的传送效果。

幻实(主播):

可以看出,半导体晶圆传送工作要求极高,每片晶圆价值不菲,一旦在传送过程中出现碰撞,可能对其上的线路造成影响,将带来巨大损失。

林坚(嘉宾):

是的,半导体晶圆传送对设备的高速、高精度、高可靠性以及超低振动等性能有着极为严格的要求,这也是该赛道核心零部件的主要技术发展方向。目前,我们采用直驱技术,今年AI出现以后,后面将引入AI视觉方案,能够对设备性能进行实时监控与预防性管理,输出相关数据,这对我们积累行业经验与“know-how”是很有帮助的。

AI驱动的预防性维护:从被动响应到主动预警

幻实(主播):

林总,您刚刚讲的这些技术,我觉得都非常高精尖,那么是否有可能将其应用于其他领域,如家庭场景或其他工业场景,实现技术的场景泛化?

林坚(嘉宾):

我们曾对这一问题进行思考。从人的生活应用场景来看,个性化需求极为丰富,实现标准化应用面临诸多挑战,需要长期的数据积累与应用场景完善。而工业领域则朝着标准化方向发展,多年来已形成固定的技术路线和运作模式。在具身智能 AI 应用方面,工业领域能够迅速实现效益提升,因为每个工种、岗位都有明确的操作规范,更易于与 AI 技术融合。相比之下,在生活场景中,千人千面,每个人习惯都不一样,目前数据积累和应用场景尚不完善,强行推行标准化产品可能无法满足年轻人的个性化需求,甚至引发一系列问题。因此,现阶段 AI 技术在工业领域的应用更具优势,能够在保证可靠性的同时,大幅提升生产效率。

幻实(主播):

这也说明了为何目前其他领域的机器人发展尚未形成规模,大多仍处于探索和样机阶段,确实很多客户终端场景的研究还不够成熟。此外,随着量子计算、光电芯片等新技术的不断涌现,您认为未来机器人在半导体晶圆制造领域是否有可能完全替代人去打工?就不需要那么多的工程师了?请您为我们展望一下。

真空洁净机器人 双臂四Blade(图源:泓浒半导体)

林坚(嘉宾):

目前,许多半导体工厂已实现“黑灯工厂”模式,除非设备宕机以后需要人工进行troubleshooting(故障排除)外,正常生产过程无需人工干预。

幻实(主播):

只是它不是人形的机器人,对吧?

林坚(嘉宾):

虽然这些工厂中运行的并非人形机器人,但是像是OHT这种带轨道的自动化设备,工厂可以按照一个固有的模式去设计,大家都可以去复制,具有高效、可靠、稳定且可大规模批量生产的优势,所以我觉得这个是完全可以实现的。关于未来是不是在troubleshooting方面能够再减少工程师数量,其实刚才我提到,我们通过引入预防性管理和 AI 数据库,利用各Fab厂积累的实时参数进行预防性判断和提前预警,有望进一步减少设备故障排查对工程师的依赖,这个完全可以做到。不需要宕机了以后再去处理,那时候很紧急,对工厂的损失也会非常大。如果能够用AI的troubleshooting,过往碰到的一些异常的数据进行叠加、累计,到最后一个自动化的设备真的可以变成智能化的设备。理想情况下,设备能够具备自我感知异常的能力,如同人类感知身体不适一样,它自己会感觉今天我有点发烧了就报警了,有人给我来检查一下,或者给我做一点小调整,不要导致真的缺胳膊缺腿了以后,再来给我做大手术。所以我觉得这一点上面是很快就能够看到成效的。

幻实(主播):

我觉得这确实是一个非常务实的建议。在半导体行业,并非追求人形机器人的形式,而是更注重实际应用效果。

林坚(嘉宾):

半导体还是很严谨的一个行业,有很多概念在实际应用过程中我们会保持高度谨慎的态度。但是我们也会拥抱新技术,因为半导体作为高科技产业的前沿领域,对高纯材料、高精密设备等新技术有着极高的需求,别的行业可能提不出这种要求。因此我觉得我们对科技、对新技术的需求一定是最急迫的,但是对新技术的应用也是最严谨的。

幻实(主播):

所以验证起来也是最稳健的一种方式。因为像别的行业可能产线说宕机就宕机,停一会也没什么,但是半导体行业与其他行业不同,对生产线的稳定性和持续性要求极高,一旦产线停机,将造成巨大损失。

林坚(嘉宾):

对,半导体Fab厂是寸土寸金,放一台设备都不容易,所以要求设备体积越小越好,速度越快越好。相比之下,工业机器人在厂房空间和宕机影响方面的限制相对较小,即使宕机了停止运行,在设计产能方面超出10% ~ 20%就足够了,运行也很顺畅。但是对于我们 Fab厂而言,例如设计产能5万片,最好能够提升至 5.5万片,跟别的Fab厂相比就是一个非常大的效率提升,将显著增强其市场竞争力,带来可观的利润增长。因此,我们的工程师们需要不断优化生产流程(CIP),提高设备运行时间(up time)、提升整体设备效率(OEE)以及故障排查速度,确保设备高效、稳定运行,提升产品良率和可靠性。

幻实(主播):

通过与您的交流,我深刻感受到泓浒半导体是一家特别懂终端用户需求的产品商。如果晶圆厂希望提升产能,使设备更加智能化、降低故障率,可以与泓浒半导体取得联系。那么,林总,你们下一步有何规划?上次交流时,泓浒成功进入台积电供应链,未来是否有海外布局的计划?

泓浒部分产品展示中(图源:泓浒半导体)

林坚(嘉宾):

有的,我们今年已在新加坡设立了一个全资子公司,将其作为国际化的一个支点,向欧美等地区拓展服务与产品。考虑到以泓浒半导体全资子公司直接进入欧美市场可能面临一定压力,我们与新加坡本土一家从事龙门和直线电机业务的公司合作,成立了合资公司。这家公司在欧美市场已建立成熟的销售渠道,销售体量可观,我们两家形成了强大的互补优势。新加坡这家公司的客户做龙门检测时也需要EFEM,在这方面正好我们强强联手。我们将在新加坡提供前端EFEM模块的核心零部件,并进行组装,以新加坡本土制造商的身份将产品出口至欧美,从而有效规避欧美的相关政策限制。目前,我们已与多家海外企业展开接洽,从反馈来看,公司在海外市场具有较强的竞争力。与国内市场不同,欧美市场对价格敏感度相对较低,更注重技术实力。泓浒半导体以技术为核心竞争力,反而更容易获得欧美企业的认可,一旦进入市场,便具有较高的客户粘性。

国内半导体市场竞争激烈,部分企业在投资人追捧和政策引导下盲目进入,可能导致行业过热,出现“劣币驱逐良币”的现象,不利于客户选择优质产品。因为有时候客户可能不太专业,他没办法判断你的技术水平,真正专业的客户其实还是会选择首先技术过硬,再是价格便宜、服务好。因此我认为,要在半导体装备或零部件领域取得长期发展,必须坚持长期主义,以技术为优先考量,确保产品的竞争力。

幻实(主播):

其实这也是我们现在中国半导体市场要面对的一个现状,许多零部件厂商纷纷涌入,然后都从最简单的集成做起,其技术积累深度有待考量。但随着市场的逐步调整,部分企业可能会退出赛道,留下的将是真正具有实力的企业。希望泓浒半导体能够坚守阵地,持续发展。

林坚(嘉宾):

我们对此充满信心。因为自去年8月起,公司已实现了现金流转正,不再依赖外部融资输血,所以我觉得目前是一个比较健康的状态。此外,我们不断推出核心研发成果,积累更多的经验,在提升产品性价比方面持续努力,并将产品推向欧美市场,获取利润以支撑后续研发投入。实际上这样正向循环的过程,我觉得才是一个企业真正的核心。企业要靠自己自身的造血能力去活着,而非单纯依赖资本。资本是逐利的,如果这个赛道不这么火了,投资人退出了,那么企业没有输血能力,很可能马上就面临现金流枯竭的风险。这个也是我们曾经在光伏行业野蛮生长过程当中,很多死掉企业同样的经历过的事,所以我们对创业还是很有感触的。

幻实(主播):

好的,谢谢林总跟我们分享了这么多从业的感受,也祝福泓浒半导体未来发展的越来越好,能够杀出重围,走向世界。

林坚(嘉宾):

感谢芯片揭秘平台以及各位朋友一直以来对泓浒半导体的支持。确实有很多朋友通过芯片揭秘了解到泓浒,助力泓浒,在此,我向平台表示衷心感谢,也感谢幻实在各个方面给予的支持与帮助。我一定会全力以赴带领泓浒半导体不断前行,为客户提供更优质的产品与服务,为投资人创造最大价值。

随着AI技术的迭代与具身智能(Embodied AI)的兴起,半导体制造这一高壁垒行业正迎来新一轮技术变革。具身智能机器人通过物理载体与环境的深度交互,结合实时感知、自主决策与动态学习能力,逐步渗透至晶圆传输、设备运维等核心环节,重塑半导体制造的效率与可靠性。例如AI机械手在真空环境下实现超低抖动控制,结合预防性维护减少宕机风险,显著提升良率与效率。但技术落地面临数据积累难、验证周期长及行业过度竞争等挑战,需平衡核心零部件国产化突破与商业化节奏,未来高精度控制经验或向光伏、生物医疗等领域外溢,行业需聚焦硬科技深耕与资源整合,避免低端内耗,把握从“跟随”到“引领”的转型机遇。

关于大咖谈芯

芯片揭秘是泛科技领域的产业服务平台,聚焦半导体、工业软件、智能汽车、材料装备、新能源等硬科技场景。大咖谈芯栏目2018年创立至今,连续7年以周更频率与300+科技企业合作,500+期音视频节目,累计播放量突破1000 万次,在喜马拉雅FM上的芯片类节目中排名第1,科技类节目中排名前10

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采访 | 幻实 编辑 | 婉丽 审核 | 幻实

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