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）
