在半導體制造領域，良率始終是懸在行業(yè)頭頂?shù)倪_摩克利斯之劍。
尤其是隨著先進制程不斷逼近物理極限，行業(yè)對良率提升的訴求愈發(fā)迫切。當先進制程突破5nm節(jié)點，每1%的良率提升都可能為晶圓廠帶來超過1.5億美元的利潤增量，而低于85%的良率則意味著工藝體系的全面失效。這種殘酷的“良率算術”背后，是芯片制造復雜度指數(shù)級增長與工藝容錯空間不斷收窄的現(xiàn)實難題。
在提升芯片良率的關鍵拼圖里，除了備受矚目的硬件設備發(fā)揮著重要作用外，EDA計算光刻軟件也扮演著不可或缺的角色。作為集成電路制造流程中的關鍵一環(huán)，計算光刻軟件對提升芯片制造良率、推動先進制程發(fā)展以及促進整個半導體產(chǎn)業(yè)的進步有著不可替代的重要性。
東方晶源作為國內(nèi)集成電路良率管理領域的翹楚，自2014年創(chuàng)立起，便將破解良率難題視為己任，憑借深厚的技術積累，精心打造出一系列功能強大的軟件產(chǎn)品和解決方案。其涵蓋 OPC/SMO優(yōu)化、反向光刻（ILT）、良率分析平臺以及嚴格光刻仿真系統(tǒng)等多個方面，全方位助力客戶縮短新產(chǎn)品量產(chǎn)周期，顯著提升芯片制造良率。
如今，隨著計算光刻3.0時代的到來，這家擁有600余項專利的企業(yè)，正以軟件技術創(chuàng)新為支點，為中國半導體產(chǎn)業(yè)突破“卡脖子”困境提供關鍵支撐。
在近日召開的2025年SEMICON China展會期間，半導體行業(yè)觀察對東方晶源EDA軟件研發(fā)負責人丁明博士進行了深度專訪。訪談中，丁明博士結合東方晶源十多年來的發(fā)展歷程，重點圍繞計算光刻、ILT、OPC等EDA軟件生態(tài)和技術創(chuàng)新展開分享，系統(tǒng)闡述了公司從技術研發(fā)到產(chǎn)業(yè)化落地的實踐經(jīng)驗。
通過對話，我們不僅深入了解到東方晶源如何通過豐富的產(chǎn)品布局和自主創(chuàng)新打破國際壟斷，更清晰地看到其以計算光刻軟件為支點，攜手產(chǎn)業(yè)鏈合作伙伴，積極推動中國半導體制造良率管理進入智能化新階段的戰(zhàn)略布局。
東方晶源：
如何掌控半導體制造的“生命線”？
Q
半導體行業(yè)觀察：自2014年成立以來，東方晶源在集成電路良率管理領域不斷深耕。在發(fā)展過程中，公司是如何逐步聚焦到EDA計算光刻軟件業(yè)務的，期間經(jīng)歷了哪些關鍵節(jié)點和重大決策？
丁明：東方晶源自成立之始，即以提升集成電路制造良率為己任，提出HPO的理念，希冀為中國芯片制造走出一條創(chuàng)新之路。
由于EDA計算光刻軟件與良率檢測裝備是實現(xiàn)HPO的兩個重要支撐，東方晶源即同時開展了這兩大業(yè)務方向。而在EDA計算光刻軟件方向，早在2014年，公司就瞄準了下一代的OPC技術，產(chǎn)品的基礎架構建立在反向光刻技術（ILT）之上，前瞻性地采用GPU計算技術解決計算速度問題。
對于關鍵性的ILT技術，丁明博士指出，ILT技術基于精準的光刻數(shù)學模型，從目標芯片圖形出發(fā)，逆向推導獲得最優(yōu)化掩模圖形，極大地提升優(yōu)化的靈活性和精準度，更能滿足先進制程對圖形精度的苛刻需求。在工藝制程不斷縮微的征途中，ILT技術無疑將是提升制造良率的關鍵技術。
丁明強調(diào)：“國際上，對EUV光刻在更先進工藝制程時需要引入ILT已達成一致共識。國內(nèi)在尖端光刻設備受限的情況下，對ILT也提出了更迫切的需求?！?/p>
經(jīng)過多年的發(fā)展，東方晶源已經(jīng)建立起從基于規(guī)則、基于模型及基于反向光刻的完整的計算光刻軟件產(chǎn)品體系，滿足芯片工廠從90nm到先進工藝節(jié)點的研發(fā)及量產(chǎn)要求。在此基礎上，東方晶源又不斷前進探索，以EDA計算光刻軟件為樞紐，聯(lián)動上游芯片設計和下游良率檢測，踐行HPO的理念。
Q
半導體行業(yè)觀察：歷經(jīng)10余年的開發(fā)與迭代，東方晶源旗下的計算光刻平臺PanGen?已形成豐富產(chǎn)品矩陣，包括MODEL、DRC、SBAR、OPC、LRC、DPT、SMO、DMC等，具備完整的計算光刻相關EDA工具鏈條。近一年來，該平臺取得了哪些新進展和新創(chuàng)新？
丁明：PanGen?平臺擁有完整的計算光刻工具鏈條，是首款具有CPU+GPU混算構架的全芯片反向光刻（ILT）功能的掩模優(yōu)化工具，技術路線上具有顯著優(yōu)勢。歷經(jīng)10余年的開發(fā)與迭代，該產(chǎn)品已經(jīng)廣泛應用于國內(nèi)主流邏輯和存儲芯片制造商的工藝研發(fā)和量產(chǎn)中。近一年來，公司持續(xù)優(yōu)化PanGen?平臺，精益求精，不斷滿足客戶對產(chǎn)品新的期待。
取得的重要進展主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
自動化模型標定技術：全面支持GA全局優(yōu)化算法，獲取更為精準的模型參數(shù)，同時降低對工程師經(jīng)驗的依賴；
新一代基于SEM圖片的模型標定技術：支撐數(shù)萬級SEM圖片直接用于光刻模型的標定，提升光刻模型精準度的同時，降低Fab數(shù)據(jù)采集工作量；
全新的Ultra光刻模型：模型的穩(wěn)定性和計算效率獲得極大提升，提高Fab研發(fā)及量產(chǎn)效率；
高精準的Etch模型：全新的基于物理模型和人工智能相結合的Etch過程建模技術；
AMO 掩模優(yōu)化技術：多變量的掩模優(yōu)化技術，補齊單變量、多變量到全局變量掩模優(yōu)化技術矩陣拼圖，滿足不同場景客戶需求；
曲線掩模的反向光刻技術：在freeform 反向光刻技術基礎上迭代開發(fā)曲線掩模反向光刻技術，已完成各重要技術要素的攻關；
光源掩模優(yōu)化技術的提升：支持基于設計圖形Unit Cell的優(yōu)化，獲取更為精準的光源優(yōu)化結果；全面支持純CPU計算平臺，滿足不同用戶場景需求；
DMC產(chǎn)品：完成D2C內(nèi)核的技術升級，精準度和穩(wěn)定性獲得極大提升；全新的DMC產(chǎn)品也即將發(fā)布，用于對芯片設計可制造性的更準確、更快速的簽核，加快芯片的研發(fā)周期。
Q
半導體行業(yè)觀察：OPC作為東方晶源的核心產(chǎn)品，其技術領先性、或者說核心競爭力具體體現(xiàn)在哪些維度？
丁明：東方晶源計算光刻軟件的核心競爭力主打四字口訣——“全準快合”：
全：東方晶源具有完整的計算光刻產(chǎn)品體系，可以滿足Fab從研發(fā)到量產(chǎn)的各項技術要求；支持多樣化的計算平臺和應用場景；
準：擁有領先的光刻模型及光刻建模技術，確保優(yōu)化結果質(zhì)量；領先的光源掩模聯(lián)合優(yōu)化技術，獲取高精準的光源，提高制造良率；采用基于反向光刻的掩模優(yōu)化技術，獲取更為精準的掩模優(yōu)化結果，獲得更高的制造良率；
快：不斷迭代的算法，全面支持GPU加速計算，穩(wěn)健的資源管理調(diào)度系統(tǒng)；
合：計算光刻軟件作為HPO理念的一個基本元素，很容易與公司其他產(chǎn)品形成合力，產(chǎn)生1+1>2的效果，更為高效、系統(tǒng)地解決集成電路制造中的良率問題，而這正是客戶最為關心的點。
Q
半導體行業(yè)觀察：除了Pangen?平臺，東方晶源的良率管理平臺軟件YieldBook、嚴格光刻仿真軟件PanGen Sim?進展情況如何？其核心競爭力如何體現(xiàn)？
丁明：YieldBook是東方晶源旗下的良率管理平臺軟件，其用于對量測和檢測設備采集得到的數(shù)據(jù)進行分析、處理，采用先進圖像計算技術，結合人工智能可自動化、高效地實現(xiàn)缺陷分類，缺陷溯源等，并反饋給生產(chǎn)過程。PanGen Sim?軟件是用于對光刻過程進行第一性原理的嚴格仿真的軟件，可用于前期工藝開發(fā)工程中工藝參數(shù)的確定，同時也可用于對實際生產(chǎn)中缺陷的仿真分析。
目前這兩款產(chǎn)品均已成熟，在國內(nèi)市場處于領先地位，并獲得客戶訂單得到實際應用。這兩款產(chǎn)品與PanGen?計算光刻平臺共享底層基礎底座，可方便地實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，在此基礎之上搭建高效、系統(tǒng)的協(xié)同化解決方案。
Q
半導體行業(yè)觀察：東方晶源的HPO理念如何理解？目前進展及未來發(fā)力點在哪？
丁明：目前集成電路制造生態(tài)下，設計和制造過程相互分離，無法做到信息共享，需要進行多次設計-試產(chǎn)迭代，才能實現(xiàn)足夠的制造良率，在這一過程不僅會消耗大量的成本，同時也會拉長芯片投產(chǎn)周期。隨著工藝節(jié)點越來越先進，這一情況將會更為嚴重。
HPO理念在于將設計、制造過程通過Digital Fab打通數(shù)據(jù)交互，基于大數(shù)據(jù)和人工智能技術建立生產(chǎn)過程的大模型，略去或加速前述設計-迭代的復雜過程，在節(jié)省時間和資金、人力成本的同時，利用協(xié)同優(yōu)化的優(yōu)勢獲取更高的制造良率。
東方晶源基于HPO良率最大化技術路線和產(chǎn)品設計理念，經(jīng)過10余年的技術攻關，打造出計算光刻平臺PanGen?、納米級良率量測檢測設備、良率數(shù)據(jù)管理平臺YieldBook、嚴格光刻仿真軟件PanGen Sim?等諸多工具，為HPO落地提供堅實的基礎。
基于此，東方晶源已開展多個方面的研發(fā)嘗試，并在國內(nèi)多家Fab進行落地驗證。D2C/DMC是其中一個典型案例，將極為復雜的OPC過程建立深度學習模型，實現(xiàn)了制造和設計之間的快速反饋機制，同時能確保Fab生產(chǎn)數(shù)據(jù)的保密性。
未來，東方晶源將進一步發(fā)揮在軟硬件結合方面的優(yōu)勢，打通量測-制造-設計之間的壁壘，走出一條更容易、更高效的芯片制造“東方晶源”之路。
Q
半導體行業(yè)觀察：隨著集成電路產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展，EDA光刻軟件市場需求不斷變化。東方晶源如何敏銳捕捉市場變化趨勢？在產(chǎn)品研發(fā)和市場推廣方面，采取了哪些針對性的策略來滿足客戶日益多樣化的需求？
丁明：可以從客戶、技術和服務三個角度來講：
和客戶做朋友，實時傾聽客戶的痛點和需求，從客戶的角度去分析和思考問題，設計解決方案；
洞悉業(yè)界的發(fā)展趨勢，結合各個客戶特點，前瞻性地布局開發(fā)針對具體市場的產(chǎn)品（ILT技術正是如此）；
服務：建立快速響應機制，服務好客戶需求。
綜合來看，這種“需求驅(qū)動研發(fā)、技術引領市場”的發(fā)展模式，使東方晶源在過去三年保持快速增長，產(chǎn)品覆蓋國內(nèi)眾多頭部客戶。未來，東方晶源將持續(xù)深化“技術-產(chǎn)品-服務”閉環(huán)，通過HPO理念和體系的升級，推動芯片制造從經(jīng)驗驅(qū)動向數(shù)據(jù)智能驅(qū)動的范式轉(zhuǎn)型。
Q
半導體行業(yè)觀察：在集成電路產(chǎn)業(yè)鏈中，EDA軟件與上下游企業(yè)緊密相關。東方晶源在與產(chǎn)業(yè)鏈上下游合作過程中開展了哪些項目？這些合作對推動產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展起到了什么作用？
丁明：在技術生態(tài)構建方面，東方晶源展現(xiàn)出戰(zhàn)略前瞻性。
作為EDA2聯(lián)盟會員單位，積極參與EDA行業(yè)標準制定和國產(chǎn)EDA工具鏈的建設，攜手各會員單位，推動EDA技術和產(chǎn)業(yè)革新；
參與芯粒（chiplet）系統(tǒng)國產(chǎn)EDA工具鏈的建設，共同制定芯粒EDA工具行業(yè)標準。同時，針對芯粒系統(tǒng)優(yōu)化設計對多物理場仿真分析的關鍵需求，東方晶源推出多物理場耦合仿真分析工具PanSys，率先實現(xiàn)國產(chǎn)EDA工具在該領域的突破，極大地提升芯粒系統(tǒng)的設計效率，縮短芯片研發(fā)周期，助力國產(chǎn)芯粒產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展；
與國內(nèi)芯片設計公司和晶圓制造企業(yè)共同開發(fā)驗證HPO解決方案，這種創(chuàng)新合作模式不僅實現(xiàn)了HPO解決方案在芯片設計和先進制程中的工程化驗證，更通過技術溢出效應提升了整個產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同能力，探索高效集成電路制造創(chuàng)新之路。
此外，東方晶源還與高校聯(lián)合開發(fā)AI加速算法，通過開源社區(qū)賦能行業(yè)創(chuàng)新。
Q
半導體行業(yè)觀察：結合EDA光刻技術的未來發(fā)展趨勢，東方晶源接下來的研發(fā)方向和技術創(chuàng)新是如何規(guī)劃的？
丁明：
曲線掩模技術：全面的曲線掩模產(chǎn)品，包括從嚴格仿真、快速仿真、光源優(yōu)化到基于反向光刻的掩模優(yōu)化的一體化全套解決方案；
人工智能技術：目前，人工智能技術已經(jīng)在東方晶源的軟件產(chǎn)品中獲得了廣泛應用，例如將人工智能與物理模型相結合，獲得高精準的光刻模型；利用人工智能加速反向光刻技術；基于人工智能的設計可制造性反饋；基于人工智能的缺陷分類等。未來，東方晶源將人工智能全面融合到計算光刻產(chǎn)品體系，從光刻建模到ILT技術再到自動化的recipe生成及優(yōu)化等。隨著DeepSeek新一輪文本式推理生成技術的發(fā)展，人工智能將在EDA軟件產(chǎn)品中獲得更多的應用；
DTCO技術：以PanGen?計算光刻平臺為樞紐，聯(lián)動芯片設計和量測數(shù)據(jù)，建立高效的缺陷反饋和優(yōu)化體系，形成綜合高效的良率協(xié)同優(yōu)化體系，縮短芯片研發(fā)周期，降低成本；
3D IC技術：除了縮微技術以外，芯粒堆疊是實現(xiàn)高端芯片的另一條重要方向，建立用于3D IC的相關EDA技術體系，形成東方晶源立體化的芯片良率解決方案。
良率革命：
東方晶源重塑半導體制造價值
放眼當下，在AI算力爆發(fā)與先進制程競賽交織的半導體新時代，良率成為衡量制造體系成熟度的核心標尺。
在這場關乎產(chǎn)業(yè)安全的良率革命中，東方晶源憑借其完備的軟件產(chǎn)品矩陣、持續(xù)的技術創(chuàng)新以及有效的市場策略，為中國半導體產(chǎn)業(yè)找到了一條擁有自主知識產(chǎn)權的發(fā)展路徑。
展望未來，東方晶源將繼續(xù)以客戶需求為導向，扎根于軟件技術創(chuàng)新的土壤。不斷對現(xiàn)有軟件產(chǎn)品進行迭代升級，提升OPC優(yōu)化、ILT等關鍵技術性能，拓展產(chǎn)品在更多復雜制程中的應用。同時，加大研發(fā)投入，探索如曲線掩模技術、AI與計算光刻深度融合等前沿領域，為客戶提供更高效、更智能的軟件解決方案。
東方晶源將堅定踐行HPO良率最大化技術路線和產(chǎn)品設計理念，向著“打造中國芯片制造的GoldenFlow”的目標努力前行。
