东方晶源的“软实力”:以技术创新突破半导体制造“良率革命”
在半导体制造领域,良率一直是达摩克利斯之刃,悬在行业的顶端。
特别是随着先进工艺的不断逼近物理极限,行业对良率提高的需求日益迫切。先进的工艺突破 5nm 节点,每 1% 提高良率可能会给晶圆厂带来超过 1.5 利润增长1亿美元,低于 85% 良率意味着工艺体系的全面失效。这一残酷的“良率算术”背后,是芯片制造复杂指数级增长和工艺容错空间不断缩小的现实问题。
除了备受关注的硬件配置在提高芯片良率方面发挥着重要作用外,EDA 计算光刻软件也起着不可或缺的作用。计算光刻软件作为集成电路制造的关键环节,对于提高芯片制造良率、促进先进制造工艺和促进整个半导体行业的进步具有不可替代的重要性。
东方晶源是我国集成电路良率管理领域的佼佼者, 2014 自2000年成立以来,就把解决良率问题视为自己的责任,凭借深厚的技术积累,精心打造出一系列功能强大的软件产品和解决方案。其包含 OPC/SMO 升降,反向光刻(ILT)、良率分析平台及严格的光刻仿真系统等各个方面,全面帮助客户缩短新产品量产周期,显著提高芯片制造良率。
现在,随着光刻的计算 3.0 随着时代的到来,这个家庭拥有它。 600 多项专利企业,正以软件技术创新为支撑,为中国半导体产业突破“卡脖子”困境提供关键支撑。
最近举行的 2025 年 SEMICON China 展会期间,东方晶源半导体产业观察 EDA 该软件R&D负责人丁明博士进行了深入采访。采访中,丁明博士结合东方晶源十多年的发展历程,重点关注光刻的计算,ILT、OPC 等 EDA 分享软件生态与技术创新,系统阐述了企业从技术研发到产业化的实践经验。
通过对话,我们不仅对东方晶源如何通过丰富的产品布局和自主创新打破国际垄断有了深刻的了解,还清楚地看到了它与产业链合作伙伴携手,积极推动中国半导体制造良率管理进入智能化新阶段的战略布局。
东方晶源:
如何控制半导体制造的“生命线”?
Q
半导体产业观察:自 2014 自2000年成立以来,东方晶源一直在深化集成电路良率管理领域。在发展过程中,公司如何逐步聚焦? EDA 光刻软件业务的计算,在此期间经历了哪些重要节点和重大决策?
丁明:东方晶源于成立之初,即以提高集成电路制造良率为己任,提出了自己的责任。 HPO 这一理念,希望为中国芯片制造走上创新之路。
因为 EDA 计算光刻软件和良率检验装备是实现的 HPO 东方晶源是两大重要支撑,即同时开展这两大业务方向。但是在 EDA 计算光刻软件的方向,早在 2014 2008年,公司瞄准了下一代。 OPC 反向光刻技术是建立在技术、商品基础设施基础上的。(ILT)上面,前瞻性的选择 GPU 处理速度问题的计算技术。
关键性的问题 ILT 丁明博士指出,技术,ILT 以精确的光刻数学模型为基础,从目标芯片图形出发,对掩模图形进行反向推导,大大提高了优化的灵活性和精度,更能满足先进工艺对图形精度的苛刻要求。随着工艺过程的不断缩小,ILT 毫无疑问,技术是提高制造良率的核心技术。
丁明强调:“在国际上,是的 EUV 在更先进的工艺流程中,光刻需要引入 ILT 已经达成共识。在国内尖端光刻设备有限的情况下, ILT 还提出了更加迫切的需求。”
经过多年的发展,东方晶源已经构建了一个完整的计算光刻软件产品体系,基于规则、模型和反向光刻,以满足芯片厂的需求 90nm 对先进工艺节点的研发和大规模生产要求。在此基础上,东方晶源不断进步探索, EDA 将光刻软件作为枢纽,与上游ic设计和下游良率检验联系起来,实践 HPO 的理念。
半导体产业观察:经过 10 多年的开发与迭代,东方晶源旗下的计算光刻平台 PanGen ® 已经形成了丰富的产品矩阵,包括 MODEL、DRC、SBAR、OPC、LRC、DPT、SMO、DMC 等等,有完整的计算光刻有关。 EDA 工具链。在过去的一年里,这个平台取得了哪些新的进展和创新?
丁明:PanGen ® 该平台拥有完整的计算光刻工具链,是第一款拥有光刻工具链的产品。 CPU GPU 全芯片反向光刻混合框架(ILT)掩模优化工具的功能,在技术路线上具有明显的优势。经过 10 经过多年的开发和迭代,该产品已广泛应用于国内主流逻辑和存储芯片制造商的工艺研发和大规模生产。在过去的一年里,公司不断优化 PanGen ® 平台,精雕细琢,不断满足顾客对商品的新期望。
取得的重要进展主要表现在以下几个方面:
自动模型校准技术:全面支持 GA 全面优化算法,获得更精确的模型参数,同时减少对工程师经验的依赖;
新一代基于 SEM 照片模型标定技术:支撑数万级 SEM 照片直接用于标定光刻模型,在降低光刻模型精度的同时,提高光刻模型的精度。 Fab 收集数据的工作量;
全新的 Ultra 光刻模型:大大提高了模型的稳定性和计算效率,提高了模型的稳定性 Fab R&D及量产效率;
高精准的 Etch 模型:基于概念模型和人工智能的全新组合 Etch 工艺建模技术;
AMO 模具优化技术:多变掩模优化技术,补充单变量、多变量到全局变量掩模优化技术矩阵拼图,满足客户对不同场景的需求;
反向光刻技术,曲线掩模:在 freeform 反向光刻技术在反向光刻技术的基础上迭代开发曲线掩模反向光刻技术,完成了各种重要技术要素的攻关;
提高灯源掩模技术:基于设计图形的支持 Unit Cell 优化,获得更精确的光源提升结果;全面支持纯度; CPU 计算平台,满足不同客户的场景需求;
DMC 商品:完成 D2C 核心产品升级,精度和稳定性大大提高;全新产品 DMC 该产品也即将发布,用于ic设计更准确、更快捷的可制造性验证,加快芯片研发周期。
半导体产业观察:OPC 作为东方晶源的核心产品,其技术领先或核心竞争力具体体现在哪些方面?
丁明:东方晶源计算光刻软件核心竞争优势主要推广四字公式-“全准快合”:
全:具有完整的计算光刻产品系统,东方晶源能满足要求 Fab 各种技术标准从研发到大规模生产;支持多元化计算平台和应用领域;
准:拥有先进的雕刻模型和雕刻建模技术,保证提高结果质量;先进的光源掩模联合优化技术,获得高精度光源,提高制造良率;采用基于反向雕刻的掩模优化技术,可以获得更精确的掩模升级结果,获得更多的制造良率;
快:算法不断迭代,全面支持 GPU 加快计算,稳健的资源管理调度系统;
合:作为计算光刻软件 HPO 一个概念的基本要素,很容易与公司同类产品形成合力,产生合力。 1 1>2 在集成电路制造中,效果更加高效、系统地处理良率问题,这是客户最关心的问题。
半导体产业观察:除了 Pangen ® 平台,东方晶源良率管理平台软件 YieldBook、严格的光刻仿真软件 PanGen Sim ® 进展如何?如何体现其核心竞争力?
丁明:YieldBook 它是东方晶源旗下的良率管理平台软件,采用先进的图像计算技术,结合人工智能,可以自动化、有效地实现缺陷分类、缺陷追溯等,并将用于测量和检测设备采集的数据进行分析和处理,并将其反馈给生产过程。PanGen Sim ® 该软件是一种严格模拟光刻过程中第一性原理的软件,可用于确定前期工艺开发工程中的工艺指标,也可用于模拟分析实际生产中的缺陷。
目前,这两种产品已经完善,在国内市场处于领先地位,并得到了客户订单的实际应用。这两种产品和 PanGen ® 计算光刻平台共享底层基础,可以方便地实现数据交互,在此基础上构建高效、系统的协同解决方案。
半导体产业观察:东方晶源的 HPO 怎样理解这个想法?当前的进展和未来的发力点在哪里?
丁明:当前集成电路制造生态下,设计与制造工艺相互分离,不能实现信息共享,需要进行多次设计。 - 为了达到足够的制造良好率,在这个过程中不仅会消耗大量的成本,还会延长芯片的生产周期。随着工艺节点的进步,这种情况会更加严重。
HPO 理念在于通过设计和制造过程。 Digital Fab 基于大数据和人工智能技术,打通数据交互,建立生产过程中的大模型,省略或加快上述设计。 - 复杂的迭代过程,在节省时间、资金、人力成本的同时,利用协同优化的优势,获得更高的制造良率。
基于东方晶源 HPO 经过技术路线和产品设计理念的最大化, 10 多年的技术攻关,打造计算光刻平台 PanGen ®、纳米良率测试设备,良率数据管理平台 YieldBook、严格的光刻仿真软件 PanGen Sim ® 等待许多工具,为 HPO 为落地提供坚实的基础。
在此基础上,东方晶源已经进行了多方面的研发试验,并且在国内有很多。 Fab 进行落地验证。D2C/DMC 这是一个经典案例,将会非常复杂。 OPC 在生产与设计之间建立深度学习模型,完成快速信息反馈,同时可以保证生产与设计之间的快速反馈。 Fab 生产数据的保密性。
未来,东方晶源将在软硬件结合方面进一步发挥优势,打通量测 - 制造 - 设计间的壁垒,走出了一条更加简单、更加有效的芯片制造“东方晶源”之路。
半导体产业观察:伴随着集成电路产业的发展,EDA 雕刻软件的市场需求在不断变化。东方晶源如何敏锐地捕捉市场的变化趋势?在产品研发和营销方面,为了满足用户日益多样化的需求,采取了哪些针对性的策略?
丁明:从顾客、技术和服务三个角度来看:
与顾客交朋友,立即倾听顾客的痛点和需求,从顾客的角度分析和思考问题,设计解决方案;
对行业发展方向的洞察,结合每一个客户的特点,对具体市场的产品进行前瞻性的布局和开发。(ILT 这就是技术的原因);
服务:建立快速响应机制,服务客户需求。
总的来说,这种“需求驱动R&D,技术引领市场”的发展模式,使得东方晶源在过去三年保持了快速增长,产品覆盖了国内众多头部客户。未来,东方晶源将继续深化“技术” - 商品 - “闭环,通过”服务 HPO 概念和系统的升级,促进了芯片制造从经验驱动向数据智能驱动的范式转变。
半导体产业观察:集成电路产业链中,EDA 软体与上游和下游企业密切相关。东方晶源在与产业链上下游合作过程中开展了哪些项目?这些合作对促进产业整体发展有什么影响?
丁明:东方晶源在技术生态建设方面具有战略前瞻性。
作为 EDA ² 积极参与联盟理事单位, EDA 制定和制定行业标准 EDA 建设工具链,携手各会员单位,推进工具链, EDA 工业技术创新;
参加芯粒(chiplet)系统国产 EDA 构建工具链,共同制定芯粒 EDA 工具业标准。同时,东方晶源推出多物理场耦合仿真分析工具,以满足芯片系统优化设计对多物理场仿真分析的关键需求。 PanSys,率先实现国产化 EDA 该领域工具的突破,大大提高了芯片系统的设计效率,缩短了芯片研发周期,有助于国内芯片产业的快速发展;
与国内ic设计公司和晶圆制造公司共同开发验证公司 HPO 这一创新合作方式不仅实现了解决方案 HPO 解决方案在芯片设计和先进工艺中的工程验证,通过技术溢出效应提高了整个产业链的协同能力,探索了高效集成电路制造的创新之路。
另外,东方晶源还与高校联合开发。 AI 通过开源社区赋能行业创新,加快算法。
半导体产业观察:结合 EDA 未来光刻技术的发展趋势,东方晶源下一步的研发方向和技术创新是如何规划的?
丁明:
曲线掩模技术:综合曲线掩模商品,包括从严格模拟、快速模拟、灯源优化到基于反向光刻的掩模优化的一体化解决方案;
人工智能技术:目前,人工智能技术已广泛应用于东方晶源的软件产品,如将人工智能与概念模型相结合,获得高精度刻度模型;利用人工智能加快反向刻度技术;基于人工智能的设计可以制造性反馈;基于人工智能的不足分类等。未来,东方晶源将人工智能全面融入计算光刻产品系统,从光刻建模到光刻建模。 ILT 技术再到自动化 recipe 生成和优化等。随着 DeepSeek 随着新一轮文本推理生成技术的发展,人工智能将在 EDA 在软件产品中得到更多的应用;
DTCO 技术:以 PanGen ® 以计算光刻平台为枢纽,将ic设计与测量数据联系起来,建立高效的反馈和优化系统,形成综合高效的良率协同优化系统,缩短芯片研发周期,降低成本;
3D IC 技术:除微缩技术外,芯片堆叠是实现高端芯片的另一个重要方向,建立用于实现高端芯片的目标 3D IC 的有关 EDA 技术系统,形成东方晶源立体芯片良率解决方案。
良率革命:
东方晶源重塑半导体制造价值
放眼当下,现在 AI 半导体新时期,计算率爆发与先进制程竞争交织在一起,良率成为衡量制造系统成熟度的关键标尺。
东方晶源凭借其完善的软件产品矩阵、持续的技术创新和有效的市场策略,在这场关系到行业安全的良率革命中,为中国半导体行业找到了一条拥有自主知识产权的发展路线。
展望未来,东方晶源将继续以客户需求为导向,植根于软件技术创新的土壤。不断迭代升级当前软件产品,改进 OPC 提升、ILT 拓展产品在更复杂工艺中的应用等关键技术性能。与此同时,加大R&D投资,探索曲线掩模技术,AI 与计算光刻紧密结合等前沿领域,为用户提供更高效、更智能的软件解决方案。
东方晶源将坚定实践 HPO 最大限度地发挥技术路线和产品设计理念,“打造中国芯片制造” GoldenFlow “目标正在努力前进。
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