东方晶源：AI驱动多层次工艺反馈体系 破解先进制程良率提升难题

在第十届集微大会上，AI如何赋能芯片良率提升成为关键议题。东方晶源副总裁丁明博士以题为《AI赋能构建多层次工艺反馈体系，助力良率提升》的演讲，分享了通过AI与EDA深度融合解决先进制程良率瓶颈的顶层设计与实践路径。

丁明博士在演讲中强调，先进节点芯片制造中的良率损失问题与良率提升的复杂难题，已成为集成电路产业发展的重大挑战。作为产业链关键环节，EDA工具的作用日益凸显。面对新兴技术挑战，东方晶源坚持自主创新路径，持续对PanGen®平台等核心产品进行迭代，构建起完整、自主的计算光刻EDA工具链。与此同时，该公司大力推进AI技术与EDA工具的深度融合，为中国集成电路领域的良率管理提供了不可或缺的系统性解决方案。

先进制程良率瓶颈凸显 AI赋能成破局关键

当前，集成电路制程正持续迭代升级，已进入2nm量产阶段。工艺复杂度的显著提升，使得良率问题成为制约先进节点芯片制造发展的核心瓶颈。丁明博士在演讲中明确指出，行业现阶段主要面临两大核心痛点，这些痛点严重阻碍了芯片制造良率的提升与产业的规模化发展。

其一为先进节点芯片制造的系统性良率损失问题。与传统制程不同，先进节点工艺下的良率损失具有很强的隐蔽性与突发性。传统的随机抽样检测模式难以精准捕捉问题隐患，人工分析也无法高效总结缺陷规律。一旦爆发良率问题，将导致大范围、规模化的生产损失。值得注意的是，在先进制程中，与图形化相关的系统缺陷良率损失已超过随机缺陷与参数漂移引发的良率损失，成为导致良率损耗的主要因素。

其二是芯片制造良率提升难的行业困境。长期以来，芯片良率优化高度依赖工程师的经验，传统模式存在诸多固有短板：坏点发现滞后，无法提前预判工艺隐患；缺陷根因定位难度大，海量生产数据难以依靠人工高效拆解分析；同时，量产量测成本居高不下，无法充分发挥量检测设备的极限性能。

随着制程精度持续升级，传统的“人工+固定规则”的良率优化模式已触及发展极限，无法满足先进工艺的迭代需求，行业亟需一种全新的技术体系来破局。在此背景下，东方晶源摒弃了传统的经验依赖模式，持续推进AI技术与EDA工具的深度融合，构建起基于Patterning的Model based+AI赋能的多层次反馈体系。

根据丁明博士的介绍，近年来东方晶源持续对PanGen®平台等核心产品进行迭代，打造了完整自主的计算光刻EDA工具链。同时，依托AI数据自动分析与建模预判能力，结合CM/i®、oDAS、YieldBook等产品，为国内集成电路良率管理提供了有效的解决方案。其中，PanGen®计算光刻平台具备多项领先优势：

（1）在国内最早完成N2x nm以下存储芯片的产线验证，于2019年即实现重复订单；

（2）现已完成N/N+1逻辑芯片的生产验证，累计实现11000张mask tape-out；

（3）最早实现Full-Chip ILT，并得到部分Silicon Proven；

（4）最早实现Silicon Proven的AI for OPC，在刻蚀模型、Hotspot Early Detection等方面得到验证，并大幅提高Mask TO效率。

针对成熟制程，PanGen®采用CPU+传统OPC方案，可提供能匹配现有POR、低成本且易于切换的计算光刻产品解决方案；针对先进制程，PanGen®采用GPU+传统OPC+实用ILT方案，可提供技术领先、高性能的计算光刻产品解决方案。

多维度AI工具赋能 闭环优化先进工艺制程

丁明博士重点介绍了作为核心主力的PanGen Total Mask系列产品。该产品通过AI深度赋能，实现了芯片制造全流程的坏点预判与精准优化。相关系列产品覆盖设计、掩模、刻蚀、修正全环节，形成一个闭环优化的体系。

DMC聚焦设计阶段，用于解决传统设计与制造反馈周期长、依赖Fab完整OPC流程的痛点。东方晶源依托AI学习海量OPC仿真数据，建立版图与轮廓的精准映射关系，可绕过传统完整OPC流程，直接预测工艺隐患。实测数据显示，其AI预测轮廓与OPC仿真轮廓在99%以上的位置误差小于1nm，可精准发现95%的潜在坏点，严重坏点覆盖率达100%，运行速度为传统OPC流程的1%，极大提升了设计迭代效率。

PHD适配掩模阶段，用于破解传统OPC模型固化、无法适配新产品热点预测的难题。该产品独立于传统OPC模型，基于SEM量测数据并结合AI算法进行建模，可跟随生产工艺动态迭代更新，构建实时动态的坏点预测模型。实测结果显示，该产品对缺陷的抓取正确率达到95%以上。

vPWQ针对先进制程刻蚀阶段精度不足的痛点，通过将物理模型与AI大数据模型相结合，解决了传统尺寸表精度衰减、刻蚀偏差检测不准的问题，有效规避了模型过拟合问题。它可从海量SEM图像中提取轮廓数据优化模型，持续适配MPT等先进工艺。该技术的合作客户在2025年IWAPS会议上表示：vPWQ可精准仿真工艺坏点，大幅缩短流片迭代验证次数，助力量产线效率提升。

RUI面向5nm及以下超先进制程修正阶段，攻克了传统OPC图形保真度不足、曲线掩模制造效率低、全芯片ILT计算量庞大的行业难题。该产品通过利用像素化优化方法严格求解理想掩模，并将ILT仅作用于限制工艺热点的区域，实现了ILT技术的实用化落地。它具备更优的工艺优化自由度、景深与工艺窗口表现，大幅提升了先进制程图形精度与掩模制造效率。

在谈到产品迭代规划时，丁明博士表示，短期目标是持续优化PanGen Total Mask的产品用户友好度，长期目标则是致力于完成与东方晶源量检测设备的深度集成，搭建更高效、精准的软硬件协同建模流程，完善“AI模型发现坏点、AI模型修正坏点”的全闭环优化体系。

在同期举办的“集微半导体展”上，东方晶源还展示了多项自主研发的产研成果。除计算光刻软件外，还包括严格光刻仿真软件、良率管理软件以及电子束量检测设备等。多款产品填补了多项国内空白，为国产芯片从设计到制造各环节提供了系统化的优化解决方案。东方晶源长期秉持HPO生态战略，致力于打造中国芯片制造的GoldenFlow，其综合技术路线旨在成为全球集成电路良率管理领域的标杆。