在现代芯片制造工艺中，光刻技术堪称最核心的环节——其原理类似于照相机，通过光刻机发出的光束，穿过带有图形设计的掩模版，在晶圆上曝光成像，将电路图精准转印至硅片表面。理想状态下，晶圆上的成像应与掩模版的设计完全一致。然而，当掩模版图形的关键尺寸小于曝光波长时，衍射效应会导致成像失真，使实际图形与设计产生偏差。此时，就需要计算光刻OPC（光学邻近效应校正）技术介入，对掩模版图形进行修正，确保晶圆上的图形能够忠实还原原始设计。 东方晶源自创立之初便深耕计算光刻领域，成功推出了PanGen平台。经过近十年的持续打磨，PanGen已发展为一套功能完备的平台，集成了精确的制程仿真、DRC、SBAR、OPC、LRC、DPT及SMO等全套能力。更重要的是，通过大量产线的实际应用验证，东方晶源已成为国内计算光刻领域的开拓者与领导者。近期，针对产业应用中的实际痛点，他们推出了两款全新产品——PanGen DMC和PanGen dFO。接下来，将详细探讨这两款产品的研发背景、具体应用场景及实际成效。

PanGen DMC——基于快速工艺反馈，提供更全面的可制造性检查

随着技术节点不断演进，工艺复杂度持续提升。设计师往往难以全面、系统地掌握整套工艺，导致新产品在工艺端流片时，需要反复迭代，经历长达12～18个月的良率爬坡周期（据麦肯锡统计）。这不仅增加了芯片投产的成本，也显著推迟了产品上市时间。如果能提前获取更多、更全面的工艺信息，这一过程将大幅简化与加速，良率提升更快，成本也更低。 （图片来自麦肯锡官网） 东方晶源基于可靠的PanGen平台及丰富的产业实践经验，创新性地开发了PanGen DMC（设计可制造性检查）产品。该产品内置了D2C（设计到轮廓）快速光刻反馈引擎，能够将晶圆厂的整套OPC Recipe解决方案通过AI模型封装成一个“黑盒”。如此一来，用户可直接基于原始设计版图，快速、精准地预估该设计最终在硅片上的形貌（Contour），从而提前识别潜在风险。 D2C引擎的突出优势在于：它能准确捕捉整套OPC Recipe的行为，其输出的Contour结果与完整OPC Recipe的结果高度吻合。从下图可以看出，不同几何特性的Metal和Via工艺层，D2C的Contour与完整OPC的Contour几乎完全重合。即使综合多种工艺条件计算PV Band（峰值与谷值带），结果也极为接近。 以一个完整的28nm节点RISC-V full chip版图为例，D2C在不同工艺条件下给出的Contour与完整OPC结果的差距基本小于1nm，而运算速度却提升了约80倍（实测数据）。 随着工艺日益复杂，仅靠抽象的规则难以覆盖所有方面。一个设计版图即使通过了基于规则的DRC检查，也不意味着它在工艺端就能表现出色。而PanGen DMC能够预估最终的光刻形貌，以更全面、直观的方式提供工艺端反馈。此外，DRC检查只给出“是”或“否”的结论，对于一定程度的违例究竟会在工艺端造成多大影响，无从得知。PanGen DMC基于模型，能以可视化的方式呈现影响，帮助用户在实际操作中权衡取舍。因此，无论对制造端还是设计端，它都可以作为现有DRC工具的有力补充——在尊重客户现有工作流程的基础上，协助客户发现版图在可制造性方面的更多风险，从而加速迭代、降低成本，让新芯片产品更早实现良率爬坡，更快推向市场。

PanGen dFO——有效消除坏点，提供更彻底的OPC解决方案

晶圆厂在进行OPC时，会针对具体技术节点各工艺层的版图特性，开发相应的OPC Recipe。例如针对28nm节点金属层的OPC Recipe。本质上，OPC Recipe是一套优化策略与参数设置，能将输入的整个工艺层原始版图，转化为能在硅片上按设想象形的掩模版图形。开发OPC Recipe时，需考虑该技术节点下多样化的图形输入，对设计版图实施OPC优化后进行光刻仿真检测（LRC）。一旦发现坏点，就迭代改进Recipe，尽可能覆盖所有可能的设计版图。待Recipe确定后，便从研发部门转移到量产部门，投入大规模生产。 然而，金无足赤，器无完器。在实际应用中，OPC Recipe可能无法完美覆盖某些版图位置的图案，导致输出的掩模版图形无法给出预期成像结果，从而产生坏点，影响最终良率。这是晶圆厂面临的实际痛点。此时就需要根据LRC反馈，对掩模版图形进行局部修改，即Mask Repair。 Mask Repair能有效帮助OPC工程师消除坏点，但同时也存在副作用——如果对掩模版局部修改幅度过大，可能导致图形形状极端，使其对掩模版制造的工艺扰动过于敏感，进而引发新的问题。更棘手的是，某些设计版图的形貌天然就容易导致该处成像质量差，此时反复迭代Mask Repair，往往难以收敛到理想结果。 东方晶源在现有PanGen平台上，创新性地将局部Mask Repair拓展为局部Design微调，推出了PanGen dFO（无缺陷OPC）产品。该产品采用递进式策略，持续自动查缺补漏，提供更彻底的OPC解决方案。在实际应用中，针对全芯片LRC发现的坏点，首先尝试局部Mask Repair——能解决就直接处理掉；解决不了的，再通过局部自动微调设计来化解。例如，初始有1000个坏点，可能相当一部分在第一步Mask Repair中就被解决，仅剩少数顽固坏点进入下一步设计微调。 根据光刻仿真反馈局部自动微调设计版图，对整个设计的改动微乎其微，对芯片功能没有影响，但对实际光刻却能产生非常积极的帮助——四两拨千斤，针对某些顽固坏点能起到拨云见日的效果。如下图所示，仅0.2nm的设计自动微调，成效便十分显著： 下面是一个基于28nm节点、4000μm×4500μm完整RISC-V芯片M2层的测试实例。可以看到，经过PanGen dFO的持续改进，坏点数量大幅减少。 OPC在半导体产业链中扮演着关键的战略枢纽角色——没有OPC，所有先进节点的晶圆厂都将失去将芯片设计转化为产品的能力。但难解的坏点就像晴天上的几朵乌云，制约着OPC Recipe更普适地发挥作用，影响晶圆厂的生产效率与良率。PanGen dFO基于东方晶源已有的技术要素，将局部Mask Repair与局部Design微调递进式整合在一起，持续查缺补漏，化解顽固坏点，拨云见日，为晶圆厂更高效地提升良率提供了实实在在的助力。