引言

在现代芯片制造工艺中，光刻是最非常重要的一个步骤，其过程采用类似照相机的原理，光刻机发出的光通过具有图形的掩模版在晶圆上进行曝光成像，从而实现将电路图转印到晶圆上。在理想情况下，晶圆上的成像图形会与掩模版上的布局设计完全一样。但是，当掩模版图形的关键尺寸小于曝光波长的时候，由于衍射效应晶圆上的成像会失真，从而与掩模版的布局图形不是很吻合，此时就需要计算光刻opc(optical proximity correction)技术对掩模版的图形进行修正，从而保证印在晶圆上的图形符合最初的设计。

东方晶源从创立之初便聚焦计算光刻领域，推出pangen平台。经过近十年的发展pangen已经成为集合精确的制程仿真、drc、sbar、opc、lrc、dpt及smo等完整功能链条的平台。同时，通过丰富、大量的产线应用，已经成为国内计算光刻领域的开拓者、领导者。近期，结合产业应用及发展痛点，东方晶源推出两款新产品pangen dmc和pangen dfo。本文将对其中之一的pangen dmc的研发背景、应用及成果进行详细介绍。

随着技术节点的演进，工艺本身变得越来越复杂，designer愈发难以对工艺有全面、系统的认识，导致新产品在工艺端流片时需要反复迭代，经历更长时间的yield ramping，增加了芯片投产的成本，也延长了产品面市的时间。据麦肯锡统计，目前半导体行业内新产品从导入流片到最终良率(yield)ramp up，大概需要12~18个月反复迭代，如果designer能提前获得更多、更全面的工艺信息，则这个过程可以大大简化和加速，进而提升良率、降低成本。

图片来自麦肯锡官网

东方晶源基于坚实的计算光刻平台pangen和丰富产业实践经验，创新性的开发了pangen dmc(design manufacturability check)产品，其内嵌d2c(design to contour)快速光刻反馈引擎，能够将fab 全套opc recipe解决方案以ai模型的方式进行打包，从而使用户可以基于原始design快速、精准估计该design最终硅片上的形貌(contour)，进而提前预知设计版图存在的潜在风险。

d2c引擎能够准确的捕捉整套opc recipe的行为，给出和完整opc recipe非常接近的contour结果。从下图可以直观的看出，对不同几何特性的metal和via工艺层(layer)，d2c给出的contour和完整opc recipe给出的contour几乎是贴合在一起，即便是综合计算多个工艺条件下的pv band(peak and valey band)，其结果也是非常接近。

以一个完整的28nm节点的risc-v full chip版图为例，d2c给出的contour和完整opc recipe给出的contour在不同的工艺条件下(pw conditions)的差距基本上小于1nm，并且运算速度远高于完整opc recipe，目前版本实测可提速约 80倍。

随着工艺技术日趋复杂，仅仅靠抽象的规则很难将整套工艺的方方面面全都包括进去，因此一个设计版图通过了基于规则的drc(design rule check)检查并不意味着其可以在工艺端有良好的表现。而pangen dmc可以预估设计版图最终的光刻形貌，以更加全面、直观的方式提供工艺端的反馈。此外，drc检查只是告知一个非黑即白的是否违例的结论，一定程度的违例到底会在工艺端带来多大的影响无从得知。而pangen dmc基于模型能以非常可视化的方式将影响呈现给用户，帮助用户在实践中根据情况对违例处理进行权衡。故而无论对制造端还是设计端，该产品都可以作为现有drc(design rule check)工具非常有力的补充，在尊重客户已有工作流程的基础上，帮助客户于drc检查之外更全面的发现版图在工艺可制造性方面的风险，从而加速迭代、降低时间成本，使新的芯片产品在流片过程中能更快拉升良率，更早推向市场。

（来源：东方晶源）

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