東方晶源的“軟實力”：以技術創新破局半導體制造“良率革命”

在半導體制造領域，良率始終是懸在行業頭頂的達摩克利斯之劍。

尤其是隨著先進製程不斷逼近物理極限，行業對良率提升的訴求愈發迫切。當先進製程突破5nm節點，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，而低於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”背後，是晶片製造複雜度指數級增長與工藝容錯空間不斷收窄的現實難題。

在提升晶片良率的關鍵拼圖裡，除了備受矚目的硬體裝置發揮著重要作用外，EDA計算光刻軟體也扮演著不可或缺的角色。作為積體電路製造流程中的關鍵一環，計算光刻軟體對提升晶片製造良率、推動先進製程發展以及促進整個半導體產業的進步有著不可替代的重要性。

東方晶源作為國內積體電路良率管理領域的翹楚，自2014年創立起，便將破解良率難題視為己任，憑藉深厚的技術積累，精心打造出一系列功能強大的軟體產品和解決方案。其涵蓋 OPC/SMO最佳化、反向光刻（ILT）、良率分析平臺以及嚴格光刻模擬系統等多個方面，全方位助力客戶縮短新產品量產週期，顯著提升晶片製造良率。

如今，隨著計算光刻3.0時代的到來，這家擁有600餘項專利的企業，正以軟體技術創新為支點，為中國半導體產業突破“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，半導體行業觀察對東方晶源EDA軟體研發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展歷程，重點圍繞計算光刻、ILT、OPC等EDA軟體生態和技術創新展開分享，系統闡述了公司從技術研發到產業化落地的實踐經驗。

透過對話，我們不僅深入瞭解到東方晶源如何透過豐富的產品佈局和自主創新打破國際壟斷，更清晰地看到其以計算光刻軟體為支點，攜手產業鏈合作伙伴，積極推動中國半導體制造良率管理進入智慧化新階段的戰略佈局。

東方晶源：

如何掌控半導體制造的“生命線”？

半導體行業觀察：自2014年成立以來，東方晶源在積體電路良率管理領域不斷深耕。在發展過程中，公司是如何逐步聚焦到EDA計算光刻軟體業務的，期間經歷了哪些關鍵節點和重大決策？

丁明：東方晶源自成立之始，即以提升積體電路製造良率為己任，提出HPO的理念，希冀為中國晶片製造走出一條創新之路。

由於EDA計算光刻軟體與良率檢測裝備是實現HPO的兩個重要支撐，東方晶源即同時開展了這兩大業務方向。而在EDA計算光刻軟體方向，早在2014年，公司就瞄準了下一代的OPC技術，產品的基礎架構建立在反向光刻技術（ILT）之上，前瞻性地採用GPU計算技術解決計算速度問題。

對於關鍵性的ILT技術，丁明博士指出，ILT技術基於精準的光刻數學模型，從目標晶片圖形出發，逆向推導獲得最最佳化掩模圖形，極大地提升最佳化的靈活性和精準度，更能滿足先進製程對圖形精度的苛刻需求。在工藝製程不斷縮微的征途中，ILT技術無疑將是提升製造良率的關鍵技術。

丁明強調：“國際上，對EUV光刻在更先進工藝製程時需要引入ILT已達成一致共識。國內在尖端光刻裝置受限的情況下，對ILT也提出了更迫切的需求。”

經過多年的發展，東方晶源已經建立起從基於規則、基於模型及基於反向光刻的完整的計算光刻軟體產品體系，滿足晶片工廠從90nm到先進工藝節點的研發及量產要求。在此基礎上，東方晶源又不斷前進探索，以EDA計算光刻軟體為樞紐，聯動上游晶片設計和下游良率檢測，踐行HPO的理念。

半導體行業觀察：歷經10餘年的開發與迭代，東方晶源旗下的計算光刻平臺PanGen®已形成豐富產品矩陣，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混算構架的全晶片反向光刻（ILT）功能的掩模最佳化工具，技術路線上具有顯著優勢。歷經10餘年的開發與迭代，該產品已經廣泛應用於國內主流邏輯和儲存晶片製造商的工藝研發和量產中。近一年來，公司持續最佳化PanGen®平臺，精益求精，不斷滿足客戶對產品新的期待。

取得的重要進展主要體現在以下幾個方面：

自動化模型標定技術：全面支援GA全域性最佳化演算法，獲取更為精準的模型引數，同時降低對工程師經驗的依賴；
新一代基於SEM圖片的模型標定技術：支撐數萬級SEM圖片直接用於光刻模型的標定，提升光刻模型精準度的同時，降低Fab資料採集工作量；
全新的Ultra光刻模型：模型的穩定性和計算效率獲得極大提升，提高Fab研發及量產效率；
高精準的Etch模型：全新的基於物理模型和人工智慧相結合的Etch過程建模技術；
AMO 掩模最佳化技術：多變數的掩模最佳化技術，補齊單變數、多變數到全域性變數掩模最佳化技術矩陣拼圖，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；
光源掩模最佳化技術的提升：支援基於設計圖形Unit Cell的最佳化，獲取更為精準的光源最佳化結果；全面支援純CPU計算平臺，滿足不同使用者場景需求；
DMC產品：完成D2C核心的技術升級，精準度和穩定性獲得極大提升；全新的DMC產品也即將釋出，用於對晶片設計可製造性的更準確、更快速的籤核，加快晶片的研發週期。

半導體行業觀察：OPC作為東方晶源的核心產品，其技術領先性、或者說核心競爭力具體體現在哪些維度？

丁明：東方晶源計算光刻軟體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品體系，可以滿足Fab從研發到量產的各項技術要求；支援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，確保最佳化結果質量；領先的光源掩模聯合最佳化技術，獲取高精準的光源，提高製造良率；採用基於反向光刻的掩模最佳化技術，獲取更為精準的掩模最佳化結果，獲得更高的製造良率；
快：不斷迭代的演算法，全面支援GPU加速計算，穩健的資源管理排程系統；
合：計算光刻軟體作為HPO理念的一個基本元素，很容易與公司其他產品形成合力，產生1+1>2的效果，更為高效、系統地解決積體電路製造中的良率問題，而這正是客戶最為關心的點。

半導體行業觀察：除了Pangen®平臺，東方晶源的良率管理平臺軟體YieldBook、嚴格光刻模擬軟體PanGen Sim®進展情況如何？其核心競爭力如何體現？

丁明：YieldBook是東方晶源旗下的良率管理平臺軟體，其用於對量測和檢測裝置採集得到的資料進行分析、處理，採用先進影像計算技術，結合人工智慧可自動化、高效地實現缺陷分類，缺陷溯源等，並反饋給生產過程。PanGen Sim®軟體是用於對光刻過程進行第一性原理的嚴格模擬的軟體，可用於前期工藝開發工程中工藝引數的確定，同時也可用於對實際生產中缺陷的模擬分析。

目前這兩款產品均已成熟，在國內市場處於領先地位，並獲得客戶訂單得到實際應用。這兩款產品與PanGen®計算光刻平臺共享底層基礎底座，可方便地實現資料互動，在此基礎之上搭建高效、系統的協同化解決方案。

半導體行業觀察：東方晶源的HPO理念如何理解？目前進展及未來發力點在哪？

丁明：目前積體電路製造生態下，設計和製造過程相互分離，無法做到資訊共享，需要進行多次設計-試產迭代，才能實現足夠的製造良率，在這一過程不僅會消耗大量的成本，同時也會拉長晶片投產週期。隨著工藝節點越來越先進，這一情況將會更為嚴重。

HPO理念在於將設計、製造過程透過Digital Fab打通資料互動，基於大資料和人工智慧技術建立生產過程的大模型，略去或加速前述設計-迭代的複雜過程，在節省時間和資金、人力成本的同時，利用協同最佳化的優勢獲取更高的製造良率。

東方晶源基於HPO良率最大化技術路線和產品設計理念，經過10餘年的技術攻關，打造出計算光刻平臺PanGen®、奈米級良率量測檢測裝置、良率資料管理平臺YieldBook、嚴格光刻模擬軟體PanGen Sim®等諸多工具，為HPO落地提供堅實的基礎。

基於此，東方晶源已開展多個方面的研發嘗試，並在國內多家Fab進行落地驗證。D2C/DMC是其中一個典型案例，將極為複雜的OPC過程建立深度學習模型，實現了製造和設計之間的快速反饋機制，同時能確保Fab生產資料的保密性。

未來，東方晶源將進一步發揮在軟硬體結合方面的優勢，打通量測-製造-設計之間的壁壘，走出一條更容易、更高效的晶片製造“東方晶源”之路。

半導體行業觀察：隨著積體電路產業向前發展，EDA光刻軟體市場需求不斷變化。東方晶源如何敏銳捕捉市場變化趨勢？在產品研發和市場推廣方面，採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，即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；
洞悉業界的發展趨勢，結合各個客戶特點，前瞻性地佈局開發針對具體市場的產品（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“需求驅動研發、技術引領市場”的發展模式，使東方晶源在過去三年保持快速增長，產品覆蓋國內眾多頭部客戶。未來，東方晶源將持續深化“技術-產品-服務”閉環，透過HPO理念和體系的升級，推動晶片製造從經驗驅動向資料智慧驅動的正規化轉型。

半導體行業觀察：在積體電路產業鏈中，EDA軟體與上下游企業緊密相關。東方晶源在與產業鏈上下游合作過程中開展了哪些專案？這些合作對推動產業的整體發展起到了什麼作用？

丁明：在技術生態構建方面，東方晶源展現出戰略前瞻性。

作為EDA²聯盟會員單位，積極參與EDA行業標準制定和國產EDA工具鏈的建設，攜手各會員單位，推動EDA技術和產業革新；
參與芯粒（chiplet）系統國產EDA工具鏈的建設，共同制定芯粒EDA工具行業標準。同時，針對芯粒系統最佳化設計對多物理場模擬分析的關鍵需求，東方晶源推出多物理場耦合模擬分析工具PanSys，率先實現國產EDA工具在該領域的突破，極大地提升芯粒系統的設計效率，縮短晶片研發週期，助力國產芯粒產業的快速發展；
與國內晶片設計公司和晶圓製造企業共同開發驗證HPO解決方案，這種創新合作模式不僅實現了HPO解決方案在晶片設計和先進製程中的工程化驗證，更透過技術溢位效應提升了整個產業鏈的協同能力，探索高效積體電路製造創新之路。
此外，東方晶源還與高校聯合開發AI加速演算法，透過開源社群賦能行業創新。

半導體行業觀察：結合EDA光刻技術的未來發展趨勢，東方晶源接下來的研發方向和技術創新是如何規劃的？

丁明：

曲線掩模技術：全面的曲線掩模產品，包括從嚴格模擬、快速模擬、光源最佳化到基於反向光刻的掩模最佳化的一體化全套解決方案；
人工智慧技術：目前，人工智慧技術已經在東方晶源的軟體產品中獲得了廣泛應用，例如將人工智慧與物理模型相結合，獲得高精準的光刻模型；利用人工智慧加速反向光刻技術；基於人工智慧的設計可製造性反饋；基於人工智慧的缺陷分類等。未來，東方晶源將人工智慧全面融合到計算光刻產品體系，從光刻建模到ILT技術再到自動化的recipe生成及最佳化等。隨著DeepSeek新一輪文字式推理生成技術的發展，人工智慧將在EDA軟體產品中獲得更多的應用；
DTCO技術：以PanGen®計算光刻平臺為樞紐，聯動晶片設計和量測資料，建立高效的缺陷反饋和最佳化體系，形成綜合高效的良率協同最佳化體系，縮短晶片研發週期，降低成本；
3D IC技術：除了縮微技術以外，芯粒堆疊是實現高階晶片的另一條重要方向，建立用於3D IC的相關EDA技術體系，形成東方晶源立體化的晶片良率解決方案。