在半导体制造的早期阶段，芯片制造主要遵循从电路设计到生产制造的单向线性流程。各个关键步骤间的信息传递和交接方法相对简单直接。例如，物理设计、掩膜合成、掩膜板写入、光刻优化、工艺优化、检测与量测以及最终对封装芯片进行测试等各个环节相对独立，信息交流非常有限，数据的互联互通机制并未建立。大约自2000年开始，随着技术节点向更小尺寸演进和光刻技术的发展，芯片制造工艺变得越来越复杂，同时器件设计与制造工艺的耦合效应也显著增强。在此背景下，设计与制造协同优化（DTCO）理念应运而生，开始逐渐受到关注。DTCO突破传统单向流程局限，不仅涵盖了单元布局的共同优化，还发展出了包括面向制造的设计（DFM），面向测试的设计（DFT）在内的多种方法和工具，实现了设计端与制造端的深度融合。到今天，DTCO已经成为芯片制造的核心技术之一，被台积电（TSMC），三星（Samsung）等先进芯片制造厂商广泛应用，以加速工艺升级并提高新产品良率。
ChMkK2gNynmIApGlAABY5s9rscsAArsBAL4fF0AAFj-363.jpg
东方晶源的创始团队早在DFM和DTCO概念萌芽期，便开始了与全球顶尖芯片制造商及设备供应商的技术合作，并在这些领域的技术研发和应用上积累了丰富的跨领域研发经验。因此，2014年公司创立伊始，东方晶源即提出了具有自主知识产权的HPO（Holistic Process Optimization，全流程工艺优化）理念，其核心在于：将设计端相关信息引入制造过程，特别是量测和检测环节。通过对设计信息、量检测结果及良率信息的更有效的跨域融合分析及反馈，实现了芯片设计的可制造性优化和制造良率的高效系统性提升。
相较于通用的DTCO概念，东方晶源的HPO理念更注重设计信息在芯片制造过程中，尤其是量测与检测场景中的精准应用：利用设计版图信息，为芯片制造厂商提供目的明确、方法有效、效果可量化的整体量检测解决方案；同时依托东方晶源在计算光刻领域产品的技术优势，将制造环节的良率相关问题反向回溯至设计端，重构传统DTCO的数据闭环体系，形成“量检测-分析-优化-反馈” 的全链路协同架构。
HPO1.0战略产品矩阵的构建与市场实践
秉持着HPO理念的初心，东方晶源成立11年来，一直努力在计算光刻领域和芯片制造量检测领域深耕，并逐步构建HPO战略产品系列。
· DMC（Design Manufacturability Check）：实现设计版图光刻结果的可制造性快速检查，并建立起沟通后端物理设计工具和计算光刻工具的桥梁；
· PHD(Patterning Hotspot Detection) ：实现掩膜版图形化工艺坏点全面仿真检测，提升掩膜制造精度；
· ODAS（Offiline Data Analysis System）：实现利用设计版图直接创建CD-SEM Recipe，提高CD-SEM量测效率；
· PME（Process Margin Explorer）：实现将DRSEM结果基于设计版图进行分类分组，显著提高了DRSEM结果的有效性；
· YieldBook：将设计数据与芯片制造良率相关数据集成在同一平台，打通了设计数据与制造数据之间森严的壁垒，为HPO整体良率优化提供了数据基础。
随着东方晶源计算光刻产品和良率装备产品的市场逐步扩大与深化，东方晶源HPO战略产品也逐步在国内多家芯片制造厂商与芯片设计厂商处展开应用，深度参与了尖端芯片技术与工艺的研发，获得了良好的市场反馈。
HPO2.0 战略规划：AI驱动的智能化升级
近年来，随着AI技术的进步，尤其国产AI模型的迅速发展，为进一步实现更高效、 更智能化HPO解决方案提供了可能。同时，由于公司在底层架构方面的前瞻性布局，从Day One开始, 东方晶源旗下计算光刻产品PanGen自研发初期即基于CPU+GPU的混合超算架构和CUDA开发，可以和AI 框架运行在同样的运算环境里，天然的可以高效兼容享受当下AI 技术突飞猛进的技术红利。在此背景下，东方晶源正式启动了HPO2.0产品规划，并逐步开展相关开发工作。HPO2.0计划将AI功能集成到东方晶源现有产品中，同时利用AI打造全新的产品和应用，涵盖计算光刻、良率装备及良率管理软件产品，旨在通过一体化解决方案促进中国集成电路设计和制造的进步。
ChMkK2gNynqIUc8zAAB9DFtBHgsAArsBAL41VsAAH0k550.jpg
·计算光刻领域方面：我们将利用引入AI相关能力，提高目前光学邻近效应修正（OPC）模型精度，并展开刻蚀建模、完成曲线掩膜反向光刻优化流程，同时还需要部署实现版图全芯片模糊匹配。AI辅助下，版图相关基础能力的提高为东方晶源计算光刻产品的深层次发展提供了技术保障，有助于进一步巩固东方晶源在国产计算光刻产品中的领先地位。
·良率装备产品方面：我们将为东方晶源的全部良率装备产品引入AI能力，利用AI辅助东方晶源良率装备产品实现控制优化、故障分析、图像处理、数据挖掘等功能，使得东方晶源良率装备产品在AI应用方面取得独特优势，推动良率装备从 “数据采集分析”向“智能决策”升级。
·Fab良率数据分析产品方面：我们将利用AI技术打造一系列良率分析AI工具，例如软硬结合的一体化工艺建模工具，建立从设计版图到芯片良率的全链条数据平台。在此数据平台上，建立多种AI工艺模型和AI良率模型，实现软硬结合的智能化检测解决方案。
未来：锻造半导体良率优化的智能全新引擎
作为国内半导体良率管理的领军企业，东方晶源秉持着不断创新的精神，通过HPO理念的持续迭代及其后续发展，致力于为全球半导体产业提供先进的技术和解决方案。
HPO2.0 的启动，不仅标志着公司由点工具提供商进一步向平台型解决方案提供者过渡的战略升级，更是通过AI技术与半导体制造的深度融合，助力行业突破先进制程良率瓶颈，向技术不断升级和产品更优良率迈进。面向未来，东方晶源将继续深耕计算光刻技术创新、良率装备性能突破及数据智能深度应用，基于HPO生态理念升级核心产品矩阵、全面实现良率最大化。为半导体产业向更高效率、更低成本、更可持续的方向发展提供全芯动能。 | 
发表于 
