引言

摩爾定律驅(qū)動(dòng)下，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)正步入復(fù)雜度空前的新紀(jì)元。先進(jìn)工藝節(jié)點(diǎn)的持續(xù)突破疊加國(guó)產(chǎn)化供應(yīng)鏈的深度整合，不僅推動(dòng)芯片性能實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展，更使良率管理面臨前所未有的技術(shù)挑戰(zhàn)。納米級(jí)尺度下的設(shè)計(jì)缺陷被放大，工藝窗口收窄，任何偏差都可能引發(fā)良率驟降、產(chǎn)品延期。

想象這樣一個(gè)場(chǎng)景：研發(fā)團(tuán)隊(duì)數(shù)月攻堅(jiān)的先進(jìn)工藝芯片完成首次流片，卻在晶圓測(cè)試時(shí)遭遇良率滑鐵盧。究竟是設(shè)計(jì)漏洞，還是工藝波動(dòng)?為尋找答案，設(shè)計(jì)與制造部門開(kāi)啟長(zhǎng)達(dá)數(shù)周甚至數(shù)月的溯源調(diào)查。這種設(shè)計(jì)與制造間的信息斷層，以及事后補(bǔ)救的被動(dòng)模式，成為先進(jìn)工藝良率提升重大阻礙。

如何打破設(shè)計(jì)與制造的協(xié)同壁壘?怎樣將制造端的結(jié)果前置為設(shè)計(jì)端的輸入，實(shí)現(xiàn)從被動(dòng)響應(yīng)到主動(dòng)預(yù)防的轉(zhuǎn)變?華大九天重磅推出的Empyrean Vision版圖與工藝診斷分析平臺(tái)，覆蓋從設(shè)計(jì) - 光罩 - 晶圓 - 產(chǎn)品全生命周期，將設(shè)計(jì)意圖與工藝結(jié)果深度融合，助力晶圓設(shè)計(jì)和制造廠以更高品質(zhì)、更快速度、更優(yōu)良率快速搶占市場(chǎng)。

1Empyrean Vision：四大支柱協(xié)同優(yōu)化，良率閉環(huán)

平臺(tái)四大核心模塊既能獨(dú)立攻克專項(xiàng)難題，又能實(shí)現(xiàn)協(xié)同優(yōu)化，形成從問(wèn)題發(fā)現(xiàn)、根源定位、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)到設(shè)計(jì)優(yōu)化的完整閉環(huán)：

Vision LV：超大規(guī)模版圖的高速可視化與深度分析工具。

Vision PD：從海量版圖數(shù)據(jù)中提取 “特征指紋”，精準(zhǔn)鎖定設(shè)計(jì)薄弱點(diǎn)。

Vision CA：為晶圓檢測(cè)設(shè)備標(biāo)定“關(guān)鍵戰(zhàn)區(qū)”，提升設(shè)備檢測(cè)精度和效率。

Vision ID：晶圓物理缺陷與設(shè)計(jì)版圖“連接橋梁”，搭建跨域分析平臺(tái)。

這四大模塊既各有所長(zhǎng)又協(xié)同作戰(zhàn)：Vision ID 捕捉晶圓制造端物理問(wèn)題線索，Vision PD 將Vision ID的線索解碼為版圖 “圖形密碼”，Vision CA 擷取Vision PD的“圖形密碼”來(lái)引導(dǎo)晶圓檢測(cè)聚焦關(guān)鍵區(qū)域，Vision LV 則提供全流程可視化支撐保障，實(shí)現(xiàn)良率管控從發(fā)現(xiàn)到優(yōu)化的完整鏈路。

2Vision LV：極速洞察

先進(jìn)工藝下，全芯片版圖數(shù)據(jù)量高達(dá)數(shù)百GB甚至TB級(jí)別。傳統(tǒng)的版圖查看工具面對(duì)如此龐大數(shù)據(jù)時(shí)，常陷入卡頓、延遲甚至崩潰的困境，嚴(yán)重拖累工作進(jìn)度。Vision LV依托業(yè)界領(lǐng)先的高性能圖形引擎，實(shí)現(xiàn)了令人矚目的數(shù)據(jù)讀取速度 ——OASIS 格式約200~300M/秒鐘，GDSII 格式約1G/秒鐘。可大幅縮短調(diào)試周期，助力企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中搶占先機(jī)。其核心功能包括：

便捷的疊圖與層級(jí)查看

支持同時(shí)打開(kāi)多份版圖數(shù)據(jù)疊圖查看，實(shí)現(xiàn)精確對(duì)齊比較。清晰的Cell層級(jí)結(jié)構(gòu)顯示，助力工程師在設(shè)計(jì)的宏觀與微觀視角間自由切換。

靈活精準(zhǔn)的量測(cè)能力

無(wú)論是手動(dòng)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)測(cè)量還是自動(dòng)化批量測(cè)量，還是任意角度的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，都能輕松應(yīng)對(duì)。豐富的量測(cè)模式確保了分析的全面性與準(zhǔn)確性。

高效的量測(cè)銜接設(shè)計(jì)

高效生成與量測(cè)機(jī)臺(tái)兼容的量測(cè)程式。工程師可在版圖上直接定義量測(cè)位置和信息，一鍵導(dǎo)出包含所有信息的Handbook。這極大簡(jiǎn)化了從設(shè)計(jì)到工藝量測(cè)的流程，確保量測(cè)焦點(diǎn)精準(zhǔn)對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)關(guān)鍵之處，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖向制造現(xiàn)場(chǎng)的無(wú)損傳遞。

3Vision PD：解碼“圖形密碼”

先進(jìn)工藝中，系統(tǒng)性良率問(wèn)題多源于特定的版圖圖形結(jié)構(gòu)(Pattern)。這些結(jié)構(gòu)在特定工藝條件下極為“脆弱”，被稱為“熱點(diǎn)(Hotspot)”。從數(shù)以億萬(wàn)計(jì)的圖形中高效定位這些“高危分子”，是良率提升的核心突破口。Vision PD提供了一套覆蓋Pattern獲取、歸類、采樣、查找到庫(kù)管理的全流程自動(dòng)化解決方案，精準(zhǔn)識(shí)別熱點(diǎn)，助力良率優(yōu)化。

全方位的Pattern獲取

支持手動(dòng)繪制、從版圖截取，Vision PD靈活高效地捕獲所有目標(biāo)Pattern。

智能化的Pattern歸類與采樣

原始獲取的Pattern數(shù)量龐大且高度冗余，遠(yuǎn)超人工review能力。Vision PD可自動(dòng)根據(jù)一定規(guī)則進(jìn)行圖形歸類。在此基礎(chǔ)上，還能結(jié)合圖形的各種屬性進(jìn)行智能采樣，助工程師快速鎖定最具代表性的Pattern。

強(qiáng)大而靈活的查找引擎

不僅支持精確匹配，更提供多種實(shí)用的模糊匹配方式，并創(chuàng)新性開(kāi)發(fā)了基于規(guī)則的參數(shù)化模糊匹配技術(shù)，可靈活定義查找規(guī)則。

4Vision CA：聚焦版圖關(guān)鍵區(qū)域

隨著芯片規(guī)模的爆炸式增長(zhǎng)，對(duì)整個(gè)晶圓進(jìn)行無(wú)差別地毯式掃描檢測(cè)，既不經(jīng)濟(jì)也不高效。如何將寶貴的機(jī)臺(tái)時(shí)間聚焦在最可能出現(xiàn)問(wèn)題的“關(guān)鍵區(qū)域(Care Area)”? Vision CA提供了高精度、高性能的Care Area提取解決方案：

豐富的提取規(guī)則

內(nèi)置了大量針對(duì)先進(jìn)制程優(yōu)化的提取規(guī)則，全程界面化操作，可一鍵提取各類關(guān)鍵區(qū)域，包括：

存儲(chǔ)單元：自動(dòng)識(shí)別SRAM區(qū)域。

邏輯與功能區(qū)域：如Active層、整個(gè)芯片的邊界(Full die)等。

特定結(jié)構(gòu)區(qū)域：如密集細(xì)線(DTL)等高風(fēng)險(xiǎn)結(jié)構(gòu)。

熱點(diǎn)區(qū)域：可直接調(diào)用Vision PD生成的Hotspot庫(kù)，在全版圖中匹配并生成小檢測(cè)區(qū)域。

強(qiáng)大的后處理能力

支持靈活的布爾運(yùn)算，工程師可對(duì)多個(gè)Care Area進(jìn)行組合、裁剪，生成最終優(yōu)化的檢測(cè)方案。

高效的機(jī)臺(tái)銜接

Vision CA生成的Care Area數(shù)據(jù)能夠與檢測(cè)機(jī)臺(tái)進(jìn)行對(duì)接，確保檢測(cè)方案精準(zhǔn)執(zhí)行。

5Vision ID：追根溯源

當(dāng)晶圓量檢測(cè)機(jī)臺(tái)掃描發(fā)現(xiàn)了物理缺陷后，最關(guān)鍵的一步就是回答：“這個(gè)缺陷是否是隨機(jī)還是系統(tǒng)性缺陷?它與設(shè)計(jì)意圖的偏差有多大?”Vision ID可以解答這些問(wèn)題，它打通了從物理圖像到設(shè)計(jì)版圖的橋梁，將原本零散的缺陷圖像，轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)化、可量化的數(shù)據(jù)，被反饋回Vision PD并充實(shí)到Hotspot庫(kù)中。這不僅解決了當(dāng)前問(wèn)題，更構(gòu)建起一道面向未來(lái)的、自我學(xué)習(xí)、持續(xù)進(jìn)化的良率“防火墻”。

高精度圖像處理技術(shù)

支持各類主流量檢測(cè)機(jī)臺(tái)的圖像，能夠從中精確提取出實(shí)際形成的圖形輪廓(Contour)，并與原始設(shè)計(jì)版圖進(jìn)行 “同框”對(duì)比。

深度的量化分析與診斷

對(duì)準(zhǔn)之后，可執(zhí)行大量的自動(dòng)化量測(cè)與分析，例如：

精確計(jì)算關(guān)鍵尺寸(CD)的變化。

對(duì)多缺陷樣本分組量測(cè)并統(tǒng)計(jì)分析，自動(dòng)判斷缺陷的系統(tǒng)性等。

結(jié)語(yǔ)

協(xié)同致勝，Vision平臺(tái)驅(qū)動(dòng)良率提升新范式

Empyrean Vision的真正力量，在于其四大模塊的無(wú)縫集成所形成的強(qiáng)大合力。它構(gòu)建了一個(gè)從制造端發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，到定位問(wèn)題根源，再到指導(dǎo)生產(chǎn)檢測(cè)，最終反饋到設(shè)計(jì)端進(jìn)行規(guī)避的設(shè)計(jì)-工藝協(xié)同優(yōu)化(DTCO)的完美閉環(huán)。

在半導(dǎo)體技術(shù)的無(wú)人區(qū)探索中，每一步都充滿挑戰(zhàn)。Empyrean Vision版圖與工藝診斷分析平臺(tái)，正是華大九天為全球半導(dǎo)體企業(yè)提供的“全視之眼”和“智慧大腦”，助力企業(yè)深探工藝“視”界，洞察良率先機(jī)，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中決勝千里。想了解Empyrean Vision如何為您的項(xiàng)目保駕護(hù)航，開(kāi)啟設(shè)計(jì)與制造協(xié)同的新篇章嗎?歡迎訪問(wèn)華大九天官網(wǎng)或聯(lián)系技術(shù)專家申請(qǐng)產(chǎn)品演示。

北京華大九天科技股份有限公司(簡(jiǎn)稱“華大九天”)成立于2009年，一直聚焦于EDA工具的開(kāi)發(fā)、銷售及相關(guān)服務(wù)業(yè)務(wù)，致力于成為全流程、全領(lǐng)域、全球領(lǐng)先的EDA提供商。

華大九天主要產(chǎn)品包括全定制設(shè)計(jì)平臺(tái)EDA工具系統(tǒng)、數(shù)字電路設(shè)計(jì)EDA工具、晶圓制造EDA工具、先進(jìn)封裝設(shè)計(jì)EDA工具和3DIC設(shè)計(jì)EDA工具等軟件及相關(guān)技術(shù)服務(wù)。其中，全定制設(shè)計(jì)平臺(tái)EDA工具系統(tǒng)包括模擬電路設(shè)計(jì)全流程EDA工具系統(tǒng)、存儲(chǔ)電路設(shè)計(jì)全流程EDA工具系統(tǒng)、射頻電路設(shè)計(jì)全流程EDA工具系統(tǒng)和平板顯示電路設(shè)計(jì)全流程EDA工具系統(tǒng);技術(shù)服務(wù)主要包括基礎(chǔ)IP、晶圓制造工程服務(wù)及其他相關(guān)服務(wù)。產(chǎn)品和服務(wù)主要應(yīng)用于集成電路設(shè)計(jì)、制造及封裝領(lǐng)域。

華大九天總部位于北京，在南京、成都、深圳、上海、香港、廣州、北京亦莊、西安和天津等地設(shè)有全資子公司，在武漢、廈門、蘇州等地設(shè)有分支機(jī)構(gòu)。