引言

摩爾定律驅(qū)動下，半導體產(chǎn)業(yè)正步入復雜度空前的新紀元。先進工藝節(jié)點的持續(xù)突破疊加國產(chǎn)化供應鏈的深度整合，不僅推動芯片性能實現(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)。納米級尺度下的設計缺陷被放大，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。

想象這樣一個場景：研發(fā)團隊數(shù)月攻堅的先進工藝芯片完成首次流片，卻在晶圓測試時遭遇良率滑鐵盧。究竟是設計漏洞，還是工藝波動?為尋找答案，設計與制造部門開啟長達數(shù)周甚至數(shù)月的溯源調(diào)查。這種設計與制造間的信息斷層，以及事后補救的被動模式，成為先進工藝良率提升重大阻礙。

如何打破設計與制造的協(xié)同壁壘?怎樣將制造端的結(jié)果前置為設計端的輸入，實現(xiàn)從被動響應到主動預防的轉(zhuǎn)變?華大九天重磅推出的Empyrean Vision版圖與工藝診斷分析平臺，覆蓋從設計 - 光罩 - 晶圓 - 產(chǎn)品全生命周期，將設計意圖與工藝結(jié)果深度融合，助力晶圓設計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。

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

平臺四大核心模塊既能獨立攻克專項難題，又能實現(xiàn)協(xié)同優(yōu)化，形成從問題發(fā)現(xiàn)、根源定位、風險預測到設計優(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”，精準鎖定設計薄弱點。

Vision CA：為晶圓檢測設備標定“關(guān)鍵戰(zhàn)區(qū)”，提升設備檢測精度和效率。

Vision ID：晶圓物理缺陷與設計版圖“連接橋梁”，搭建跨域分析平臺。

這四大模塊既各有所長又協(xié)同作戰(zhàn)：Vision ID 捕捉晶圓制造端物理問題線索，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”來引導晶圓檢測聚焦關(guān)鍵區(qū)域，Vision LV 則提供全流程可視化支撐保障，實現(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

先進工藝下，全芯片版圖數(shù)據(jù)量高達數(shù)百GB甚至TB級別。傳統(tǒng)的版圖查看工具面對如此龐大數(shù)據(jù)時，常陷入卡頓、延遲甚至崩潰的困境，嚴重拖累工作進度。Vision LV依托業(yè)界領(lǐng)先的高性能圖形引擎，實現(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?？纱蠓s短調(diào)試周期，助力企業(yè)在激烈的市場競爭中搶占先機。其核心功能包括：

便捷的疊圖與層級查看

支持同時打開多份版圖數(shù)據(jù)疊圖查看，實現(xiàn)精確對齊比較。清晰的Cell層級結(jié)構(gòu)顯示，助力工程師在設計的宏觀與微觀視角間自由切換。

靈活精準的量測能力

無論是手動點對點測量還是自動化批量測量，還是任意角度的復雜結(jié)構(gòu)，都能輕松應對。豐富的量測模式確保了分析的全面性與準確性。

高效的量測銜接設計

高效生成與量測機臺兼容的量測程式。工程師可在版圖上直接定義量測位置和信息，一鍵導出包含所有信息的Handbook。這極大簡化了從設計到工藝量測的流程，確保量測焦點精準對應設計關(guān)鍵之處，實現(xiàn)設計意圖向制造現(xiàn)場的無損傳遞。

3Vision PD：解碼“圖形密碼”

先進工藝中，系統(tǒng)性良率問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(Hotspot)”。從數(shù)以億萬計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、查找到庫管理的全流程自動化解決方案，精準識別熱點，助力良率優(yōu)化。

全方位的Pattern獲取

支持手動繪制、從版圖截取，Vision PD靈活高效地捕獲所有目標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，遠超人工review能力。Vision PD可自動根據(jù)一定規(guī)則進行圖形歸類。在此基礎(chǔ)上，還能結(jié)合圖形的各種屬性進行智能采樣，助工程師快速鎖定最具代表性的Pattern。

強大而靈活的查找引擎

不僅支持精確匹配，更提供多種實用的模糊匹配方式，并創(chuàng)新性開發(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，對整個晶圓進行無差別地毯式掃描檢測，既不經(jīng)濟也不高效。如何將寶貴的機臺時間聚焦在最可能出現(xiàn)問題的“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)置了大量針對先進制程優(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：

存儲單元：自動識別SRAM區(qū)域。

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

特定結(jié)構(gòu)區(qū)域：如密集細線(DTL)等高風險結(jié)構(gòu)。

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

強大的后處理能力

支持靈活的布爾運算，工程師可對多個Care Area進行組合、裁剪，生成最終優(yōu)化的檢測方案。

高效的機臺銜接

Vision CA生成的Care Area數(shù)據(jù)能夠與檢測機臺進行對接，確保檢測方案精準執(zhí)行。

5Vision ID：追根溯源

當晶圓量檢測機臺掃描發(fā)現(xiàn)了物理缺陷后，最關(guān)鍵的一步就是回答：“這個缺陷是否是隨機還是系統(tǒng)性缺陷?它與設計意圖的偏差有多大?”Vision ID可以解答這些問題，它打通了從物理圖像到設計版圖的橋梁，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并充實到Hotspot庫中。這不僅解決了當前問題，更構(gòu)建起一道面向未來的、自我學習、持續(xù)進化的良率“防火墻”。

高精度圖像處理技術(shù)

支持各類主流量檢測機臺的圖像，能夠從中精確提取出實際形成的圖形輪廓(Contour)，并與原始設計版圖進行 “同框”對比。

深度的量化分析與診斷

對準之后，可執(zhí)行大量的自動化量測與分析，例如：

精確計算關(guān)鍵尺寸(CD)的變化。

對多缺陷樣本分組量測并統(tǒng)計分析，自動判斷缺陷的系統(tǒng)性等。

結(jié)語

協(xié)同致勝，Vision平臺驅(qū)動良率提升新范式

Empyrean Vision的真正力量，在于其四大模塊的無縫集成所形成的強大合力。它構(gòu)建了一個從制造端發(fā)現(xiàn)問題，到定位問題根源，再到指導生產(chǎn)檢測，最終反饋到設計端進行規(guī)避的設計-工藝協(xié)同優(yōu)化(DTCO)的完美閉環(huán)。

在半導體技術(shù)的無人區(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，正是華大九天為全球半導體企業(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，在市場競爭中決勝千里。想了解Empyrean Vision如何為您的項目保駕護航，開啟設計與制造協(xié)同的新篇章嗎?歡迎訪問華大九天官網(wǎng)或聯(lián)系技術(shù)專家申請產(chǎn)品演示。

北京華大九天科技股份有限公司(簡稱“華大九天”)成立于2009年，一直聚焦于EDA工具的開發(fā)、銷售及相關(guān)服務業(yè)務，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)品包括全定制設計平臺EDA工具系統(tǒng)、數(shù)字電路設計EDA工具、晶圓制造EDA工具、先進封裝設計EDA工具和3DIC設計EDA工具等軟件及相關(guān)技術(shù)服務。其中，全定制設計平臺EDA工具系統(tǒng)包括模擬電路設計全流程EDA工具系統(tǒng)、存儲電路設計全流程EDA工具系統(tǒng)、射頻電路設計全流程EDA工具系統(tǒng)和平板顯示電路設計全流程EDA工具系統(tǒng);技術(shù)服務主要包括基礎(chǔ)IP、晶圓制造工程服務及其他相關(guān)服務。產(chǎn)品和服務主要應用于集成電路設計、制造及封裝領(lǐng)域。

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