华大九天Vision平台重塑晶圆制造良率优化新标杆

引言

摩尔定律驱动下，半导体产业正步入复杂度空前的新纪元。先进工艺节点的持续突破叠加国产化供应链的深度整合，不仅推动芯片性能实现跨越式发展，更使良率管理面临前所未有的技术挑战。纳米级尺度下的设计缺陷被放大，工艺窗口收窄，任何偏差都可能引发良率骤降、产品延期。

想象这样一个场景：研发团队数月攻坚的先进工艺芯片完成首次流片，却在晶圆测试时遭遇良率滑铁卢。究竟是设计漏洞，还是工艺波动?为寻找答案，设计与制造部门开启长达数周甚至数月的溯源调查。这种设计与制造间的信息断层，以及事后补救的被动模式，成为先进工艺良率提升重大阻碍。

如何打破设计与制造的协同壁垒?怎样将制造端的结果前置为设计端的输入，实现从被动响应到主动预防的转变?华大九天重磅推出的Empyrean Vision版图与工艺诊断分析平台，覆盖从设计 - 光罩 - 晶圆 - 产品全生命周期，将设计意图与工艺结果深度融合，助力晶圆设计和制造厂以更高品质、更快速度、更优良率快速抢占市场。

1Empyrean Vision：四大支柱协同优化，良率闭环

平台四大核心模块既能独立攻克专项难题，又能实现协同优化，形成从问题发现、根源定位、风险预测到设计优化的完整闭环：

Vision LV：超大规模版图的高速可视化与深度分析工具。

Vision PD：从海量版图数据中提取 “特征指纹”，精准锁定设计薄弱点。

Vision CA：为晶圆检测设备标定“关键战区”，提升设备检测精度和效率。

Vision ID：晶圆物理缺陷与设计版图“连接桥梁”，搭建跨域分析平台。

这四大模块既各有所长又协同作战：Vision ID 捕捉晶圆制造端物理问题线索，Vision PD 将Vision ID的线索解码为版图 “图形密码”，Vision CA 撷取Vision PD的“图形密码”来引导晶圆检测聚焦关键区域，Vision LV 则提供全流程可视化支撑保障，实现良率管控从发现到优化的完整链路。

2Vision LV：极速洞察

先进工艺下，全芯片版图数据量高达数百GB甚至TB级别。传统的版图查看工具面对如此庞大数据时，常陷入卡顿、延迟甚至崩溃的困境，严重拖累工作进度。Vision LV依托业界领先的高性能图形引擎，实现了令人瞩目的数据读取速度 ——OASIS 格式约200~300M/秒钟，GDSII 格式约1G/秒钟。可大幅缩短调试周期，助力企业在激烈的市场竞争中抢占先机。其核心功能包括：

便捷的叠图与层级查看

支持同时打开多份版图数据叠图查看，实现精确对齐比较。清晰的Cell层级结构显示，助力工程师在设计的宏观与微观视角间自由切换。

灵活精准的量测能力

无论是手动点对点测量还是自动化批量测量，还是任意角度的复杂结构，都能轻松应对。丰富的量测模式确保了分析的全面性与准确性。

高效的量测衔接设计

高效生成与量测机台兼容的量测程式。工程师可在版图上直接定义量测位置和信息，一键导出包含所有信息的Handbook。这极大简化了从设计到工艺量测的流程，确保量测焦点精准对应设计关键之处，实现设计意图向制造现场的无损传递。

3Vision PD：解码“图形密码”

先进工艺中，系统性良率问题多源于特定的版图图形结构(Pattern)。这些结构在特定工艺条件下极为“脆弱”，被称为“热点(Hotspot)”。从数以亿万计的图形中高效定位这些“高危分子”，是良率提升的核心突破口。Vision PD提供了一套覆盖Pattern获取、归类、采样、查找到库管理的全流程自动化解决方案，精准识别热点，助力良率优化。

全方位的Pattern获取

支持手动绘制、从版图截取，Vision PD灵活高效地捕获所有目标Pattern。

智能化的Pattern归类与采样

原始获取的Pattern数量庞大且高度冗余，远超人工review能力。Vision PD可自动根据一定规则进行图形归类。在此基础上，还能结合图形的各种属性进行智能采样，助工程师快速锁定最具代表性的Pattern。

强大而灵活的查找引擎

不仅支持精确匹配，更提供多种实用的模糊匹配方式，并创新性开发了基于规则的参数化模糊匹配技术，可灵活定义查找规则。

4Vision CA：聚焦版图关键区域

随着芯片规模的爆炸式增长，对整个晶圆进行无差别地毯式扫描检测，既不经济也不高效。如何将宝贵的机台时间聚焦在最可能出现问题的“关键区域(Care Area)”? Vision CA提供了高精度、高性能的Care Area提取解决方案：

丰富的提取规则

内置了大量针对先进制程优化的提取规则，全程界面化操作，可一键提取各类关键区域，包括：

存储单元：自动识别SRAM区域。

逻辑与功能区域：如Active层、整个芯片的边界(Full die)等。

特定结构区域：如密集细线(DTL)等高风险结构。

热点区域：可直接调用Vision PD生成的Hotspot库，在全版图中匹配并生成小检测区域。

强大的后处理能力

支持灵活的布尔运算，工程师可对多个Care Area进行组合、裁剪，生成最终优化的检测方案。

高效的机台衔接

Vision CA生成的Care Area数据能够与检测机台进行对接，确保检测方案精准执行。

5Vision ID：追根溯源

当晶圆量检测机台扫描发现了物理缺陷后，最关键的一步就是回答：“这个缺陷是否是随机还是系统性缺陷?它与设计意图的偏差有多大?”Vision ID可以解答这些问题，它打通了从物理图像到设计版图的桥梁，将原本零散的缺陷图像，转化为结构化、可量化的数据，被反馈回Vision PD并充实到Hotspot库中。这不仅解决了当前问题，更构建起一道面向未来的、自我学习、持续进化的良率“防火墙”。

高精度图像处理技术

支持各类主流量检测机台的图像，能够从中精确提取出实际形成的图形轮廓(Contour)，并与原始设计版图进行 “同框”对比。

深度的量化分析与诊断

对准之后，可执行大量的自动化量测与分析，例如：

精确计算关键尺寸(CD)的变化。

对多缺陷样本分组量测并统计分析，自动判断缺陷的系统性等。

结语

协同致胜，Vision平台驱动良率提升新范式

Empyrean Vision的真正力量，在于其四大模块的无缝集成所形成的强大合力。它构建了一个从制造端发现问题，到定位问题根源，再到指导生产检测，最终反馈到设计端进行规避的设计-工艺协同优化(DTCO)的完美闭环。

在半导体技术的无人区探索中，每一步都充满挑战。Empyrean Vision版图与工艺诊断分析平台，正是华大九天为全球半导体企业提供的“全视之眼”和“智慧大脑”，助力企业深探工艺“视”界，洞察良率先机，在市场竞争中决胜千里。想了解Empyrean Vision如何为您的项目保驾护航，开启设计与制造协同的新篇章吗?欢迎访问华大九天官网或联系技术专家申请产品演示。

北京华大九天科技股份有限公司(简称“华大九天”)成立于2009年，一直聚焦于EDA工具的开发、销售及相关服务业务，致力于成为全流程、全领域、全球领先的EDA提供商。

华大九天主要产品包括全定制设计平台EDA工具系统、数字电路设计EDA工具、晶圆制造EDA工具、先进封装设计EDA工具和3DIC设计EDA工具等软件及相关技术服务。其中，全定制设计平台EDA工具系统包括模拟电路设计全流程EDA工具系统、存储电路设计全流程EDA工具系统、射频电路设计全流程EDA工具系统和平板显示电路设计全流程EDA工具系统;技术服务主要包括基础IP、晶圆制造工程服务及其他相关服务。产品和服务主要应用于集成电路设计、制造及封装领域。

华大九天总部位于北京，在南京、成都、深圳、上海、香港、广州、北京亦庄、西安和天津等地设有全资子公司，在武汉、厦门、苏州等地设有分支机构。