对话东方晶源:打造中国芯片制造的GoldenFlow 来源:互联网   发布日期:2024-04-09 15:12:07   浏览:2085 次  

资讯1个月前发布 xingmao
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导读:一直以来,芯片厂商都将先进制程作为竞争的目标,将摩尔定律奉为圭臬。 然而,在这个过程中,随着集成电路制程节点的不断演进,工艺复杂程度不断增加,良率变得极具挑战,成为阻碍行业发展的一大难点和技术瓶颈。 如果说先进制程代表晶圆厂技术的领先性,那…

一直以来,芯片厂商都将先进制程作为竞争的目标,将摩尔定律奉为圭臬。

然而,在这个过程中,随着集成电路制程节点的不断演进,工艺复杂程度不断增加,良率变得极具挑战,成为阻碍行业发展的一大难点和技术瓶颈。

如果说先进制程代表晶圆厂技术的领先性,那么产品良率就代表着其产品的可靠性和经济性。

有数据统计,对于尖端的逻辑晶圆厂而言,1%的良率就意味1.5亿美元的净利润。通常晶圆厂良率要达到85%以上才能顺利量产,否则良率过低不仅意味着亏损,也代表其工艺劣质低效,进而会给终端产品和使用者带来不好的体验。比如,业内某大厂制程出现良率问题,遭到大客户退货,损失惨重。

良率,一度被视为晶圆代工厂的生命线,与先进制程的重要性不分伯仲。

因此,提升良率,作为芯片量产的必经之路以及贯穿芯片整个生命周期的话题,是芯片厂商自始至终都需要面临的终极挑战。

围绕良率提升,业界进行了诸多探索,其中DTCO设计与制造工艺的协同优化,成为业内主流的解决路径之一。尤其是随着大算力、大数据、大模型的兴起和运用,使芯片设计到制造的全局优化成为可能。

从行业现状来看,台积电是数据良率管理的先行者和标杆。据了解,台积电自2012年开始持续打造大数据平台,为每一个工厂都配套一座数据中心,以便让数据产生更大的价值。为了提升生产效率,台积电利用先进机台控制、即时缺陷侦测、工程资料探勘、中央管理制造平台等系统,实现了机台、制程和良率的优化。

经过多年沉淀,台积电已经有上千位IT人才和数百位机器学习专家,在排程派工、人员生产力、机台生产力、制程与机台控制、品质控制以及机器人控制等方面都已实现了智能化应用。

相比之下,当前中国大陆晶圆厂在传统良率工程师、新兴机器学习专家以及IT人才方面均面临较大缺口。

尤其是过去几年,在不稳定的国际贸易关系、政策引导、终端需求波动的大背景下,中国半导体产业迎来了前所未有的高速发展期,人才和技术缺口被无限放大,提高良品率和芯片性能成为中国半导体产业发展的当务之急。

对此,聚焦集成电路制造良率管理领域,成为破解行业难题的关键发力点。

其中,东方晶源作为该领域的佼佼者,自成立以来一直致力于解决集成电路制造良率管理问题,提出了独树一帜的DTCO解决方案HPO(Holistic Process Optimization)良率最大化技术路线和产品设计理念,在计算光刻软件及电子束量测检测领域成绩斐然。

在近日召开的2024年SEMICON China展会的现场,半导体行业观察有幸邀请到了东方晶源董事长俞宗强博士,结合东方晶源十年来的“芯”路历程,围绕芯片良率提升的挑战、突破、趋势,以及国产生态等话题进行了交流分享,聆听俞博对行业的真知灼见。

Q:半导体行业观察:东方晶源的核心业务有哪些?为何选择这些赛道?

俞宗强:东方晶源主要聚焦于集成电路制造良率管理和良率提升,核心产品包括基于电子束的纳米级检测量测设备以及芯片制造相关EDA工具。最终目的是最大化地发挥光刻机等芯片制造设备的潜能,以达到使用同样的设备制造出比传统工艺流程更先进的芯片。这在后摩尔时代,特别是在中国没有高端光刻机等设备的限制下,能够制造出高端芯片,至关重要。

我们的目标就是建立适合中国需求的良率最大化流程,实现中国特色的GoldenFlow。为此,东方晶源早在10年前就基于HPO进行了产品布局,历时10年的攻关实现了点工具的客户验证,并启动系统解决方案的推广。

Q:半导体行业观察:东方晶源在计算光刻OPC、电子束量测检测领域取得了哪些技术突破?

俞宗强:东方晶源计算光刻产品PanGen是连接芯片设计和制造的桥梁,采用基于ILT(反向光刻技术),和CPU+GPU混合并行超算加速技术,技术路线上具有显著优势。目前PanGen平台已经具备完整的功能链条,主要功能包括精确的光刻仿真、DRC、SBAR、OPC、LRC、DPT及SMO等,产品得到国内头部用户的采用,在某些方面处于国际领先水平,比如全芯片的工程化ILT技术等。

东方晶源是国内布局电子束量测和检测领域最早的企业之一,成功推出的EBI、CD-SEM均为国内首台,填补国内相关领域空白。去年公司又推出DR-SEM,无论是产品种类,出机数量以及产品先进性,都处于国内领先地位。结合PanGen计算光刻系统,在电子束图像深度解析方面具有国际领先性。

Q:半导体行业观察:东方晶源能率先实现市场突破、产品能够快速落地的关键是什么?相较于行业友商,东方晶源的优势和竞争力是如何体现的?

俞宗强:东方晶源是国内最早布局上述领域的企业,得益于公司创立之初对行业充分的调研,以及创始团队对行业发展前瞻性的洞察和判断。公司发展过程中得到02专项等国家重点攻关工程的支持,此外对人才的吸引、投资人的大力支持都是东方晶源产品能够快速落地的关键。

基于HPO的布局,东方晶源产品不仅仅是点工具的替代而是通过连点成线,提供系统解决方案,这一点是大部分竞争对手不具备。正因为此东方晶源具有巨大可持续发展潜力。

Q:半导体行业观察:如何看待半导体产业(特别是制造领域)的发展趋势?为此,如何规划东方晶源的下一代产品/技术创新?

俞宗强:对于国内半导体产业而言,国产替代只是起点,真正的竞争对手是长期垄断各个赛道的国外供应商,因此在突破卡脖子点工具的同时,必须通过创新实现快速追赶,最终在细分领域实现超越,才能真正实现生存和可持续的发展,从而满足我国在先进芯片制造方面日益增加的需求。

东方晶源始终坚持HPO全流程良率最大化解决方案的创业初心,持续迭代升级已有软硬件产品,扩大产品线,同时,创新地将各个点工具串成线,为客户提供系统解决方案。我们的最终目标是:通过设计制造工艺协同优化,DTCO甚至STCO,从而提升良率,降低芯片成本。真正实现中国的芯片制造GoldenFlow。

Q:半导体行业观察:从行业现状来看,无论是半导体装备、还是EDA软件等,都是卡脖子比较严重的领域,东方晶源身处其中,如何看待该领域的发展现状和走势?对于要摆脱被卡脖子的困境,有哪些观点和建议?国内厂商该如何追赶?

俞宗强:近年来在举全国之力大力发展半导体的时代背景下,我国半导体产业发展迅猛,但需充分认识到我们的差距,特别在先进制程方面的差距,未来还有很长的路要走。

对此,有三方面建议:

认识到差距,避免同质竞争,抱团取暖,通过不同形式的合作,联合攻关,为客户提供成套解决方案;

拥有探索和创新精神,国外企业通过半个世纪的积累才实现今天在各个赛道的垄断,我们在短时间内很难追赶,只有走一条不同的路才有机会做到有竞争力;

政府以及资本市场对于创新企业的包容和更大力度的支持,目前的状况不是天下太平,而是到了更具挑战性攻坚克难的关键时刻,千万不能松懈下来。

Q:半导体行业观察:从2014年创立至今,东方晶源走过了十年发展历程,站在新的发展时间节点如何展望下一个十年?

俞宗强:10年攻关造就了东方晶源的特色和竞争力,也为未来10年的发展奠定了坚实的基矗未来我们将保持东方晶源勇于创新的传统,紧紧抓住后摩尔时代的机遇,围绕着良率的提升和制造成本的降低提供更多工具和解决方案,把东方晶源做大做强,在支持高端芯片国产化的同时,走出国门,为产业的发展作出我们的贡献,实现成为集成电路领域良率管理领导者的愿景。

写在最后

当前时代,提高芯片的良率变得越来越困难,很多新建的晶圆厂通线数年仍难以量产,有的虽勉强量产,但是良率始终无法爬坡式的提升。

可以说,良率关乎晶圆厂的整体量产与竞争力。

通过俞宗强博士的介绍可以看到,经过十年的不断攻关,东方晶源已经初步实现了高精度检测/量测装备与EDA软件工具的联动,打通芯片设计与制造过程中的信息差…使芯片制造过程从艺术到科学再到智能,在降低芯片制造门槛、实现芯片制造自主可控方面探索出一条全新的生态技术路径。

未来,东方晶源将继续围绕HPO解决方案进行更多深化和探索,打造更多点工具,走出一条自主可控的创“芯”之路,与产业链上下游合作伙伴携手,助力加速集成电路国产良率管理行业发展,突破关键技术节点,建立适合中国集成电路产业的全新生态。

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