深探“视”界，决胜千里：以卓越版图处理技术重塑晶圆制造良率优化新标杆

PyAether玩家

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。

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Empyrean 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。

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Vision 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。

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Vision 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。

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Vision 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。

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Vision 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。