文|陆梅君
随着集成电路产业的迅猛发展,5G移动通信、物联网、新能源汽车等新兴终端产业对于半导体芯片的性能、功耗、可靠性等方面的标准也越来越高,促使半导体行业多种新型需求同时爆发,也促进了各种新材料、新工艺、新器件的引进。伴随着工艺节点的推进,单颗芯片所集成的晶体管数呈几何级增长,如何提升芯片成品率已成为集成电路行业面临的最大难题之一。
杭州广立微电子股份有限公司(以下简称“广立微”)是领先的集成电路EDA软件与晶圆级电性测试设备供应商,公司专注于芯片成品率提升和电性测试快速监控技术,是国内外多家大型集成电路制造与设计企业的重要合作伙伴。广立微提供EDA(电子设计自动化Electronic Design Automation)软件、电路IP、WAT电性测试设备以及与芯片成品率提升技术相结合的整套解决方案,在集成电路从设计到量产的整个产品周期内实现芯片性能、成品率、稳定性的提升,成功案例覆盖多个集成电路工艺节点。
EDA是工业软件中的研发设计工具,是集成电路行业的基石,支撑着信息技术产业和数字经济。广立微在制造类EDA赛道有一套完整成熟的产品方案,包括功能强大的参数化单元版图设计工具、可寻址测试芯片版图自动化设计平台、产品芯片成品率和性能诊断的定制化测试芯片设计工具等。广立微制造类EDA软件及测试芯片方案应用于半导体制造环节的工艺开发优化和成品率提升,已在多个工艺节点得到设计验证,满足了工艺产品开发和制造过程监控的需求,有效缩短其开发周期,为集成电路工艺研发成品率提升提供有力的支持。
如广立微测试芯片EDA工具(SmtCell、TCMagic、ATCompiler),已成为先进工艺研发和成品率提升的通用工具之一。芯片制造企业通过EDA工具和相关电路高密度设计芯片DenseArray IP,可以实现在一片晶圆内的切割道内放入约3千万个监控工艺的器件,并能在1分钟之内测量得到一百万个测量值,实现了近100倍的器件密度和测试速度提升,助力半导体企业工艺的成功开发,并有效缩短其研发周期。
随着高端芯片安全系数和可靠性的要求提升,海量数据贯穿和驱动整个芯片产业链从设计到制造、封测和最终应用各工业场景。由广立微打造的半导体工业数据平台DATAEXP及其系列软件支持半导体制程中全流程的工业数据管理和分析,如测试芯片分析、成品率分析、产线数据管理分析、缺陷管理分析,车规标准管控、制造过程数据分析等,协助提升半导体企业生产运维能力和行业数据分析效率。通过DATAEXP全流程数据管理分析系统,可以帮助半导体企业统一管理端到端全产业链的数据,快速存取、关联整合从设计、制造到封装测试各环节产生的海量数据,提供高效、针对性的分析功能,有效地帮助半导体企业提升成品率和提高产品性能,以加速产品开发、提升成品率,进行有效的供应链管理。
广立微DATAEXP—YMS系统智能化分析数据的类型
广立微DATAEXP—YMS:半导体制造全流程工业数据管理分析。成品率管理系统(Yield Management System)属于半导体工业软件中重要的一部分,被IDM、Fab、Fabless和OEM企业广泛使用。以广立微DATAEXP-YMS系统(良率分析系统)为例,该系统具有芯片全生命周期的数据管理、分析和追溯的功能,支持集成电路生产制造过程中的CP、FT、WAT、Inline、Defect、WIP等多类型数据智能化分析。系统通过特有的算法支持和合理的数据处理流程,一键式快速数据分析根因排查,快速完成底层数据清洗、连接、整合工作,实现高效分析和管理集成电路制造工业产线数据,为Fab和Fabless企业深度挖掘工业制造的成品率问题的根本原因。
广立微DATAEXP—DMS:全面的半导体缺陷工业数据管理与分析。半导体晶圆生产过程每一个工序必须做到非常精准才能保证成品率,但实际生产过程中产生各种缺陷的几率较高,所以需要在制程中设置多道缺陷检测(inspection),从而获得大量的数据、图片等内容。高效精准地分析这些数据并对缺陷溯源,对良率提升具有重要意义。广立微的DATAEXP—DMS提供缺陷数据管理与分析的解决方案,可以系统地收集检测机台发现的缺陷数据,利用机器学习图像识别等技术,对所有缺陷进行分类,针对这些数据进行快速分析,并结合DATAEXP—YMS良率分析系统查找缺陷形成的根本原因。目前,广立微的DATAEXP—DMS系统已在国内晶圆大厂部署、验证,获得客户广泛认可。
广立微的DATAEXP—DMS一键批量完成缺陷数据与良率关联性分析,为低良率问题提供快速溯源性分析。
广立微DATAEXP—FDC:智能工业设备监控平台,保证工艺稳定性。在制造过程中,设备效率和稳定性及工艺的一致性是确保产品高质量和高产量的重要因素。设备异常系统监控与分类系统(FDC)可实现对设备的主要参数进行实时监控、分析、防呆管理,已成为大规模的生产尤其是半导体制造产品质量控制与管理的必不可少的一部分。广立微的DATAEXP—FDC(智能设备监控平台),具有数据收集、战略构建、分析和生产监控等功能。DATAEXP—FDC系统与设备和MES建立通讯,收集设备中传感器的原始数据,并从中提取有效表征因子,监控和保证生产工艺的稳定性。DATAEXP—FDC收集的大量设备数据和DATAEXP—YMS结合,通过大数据分析,机器学习算法和数据可视化界面,可以及时掌握数据变化的动态,能够帮助制造工厂的工程师更好地熟悉他们的设备和工艺;并且能帮助用户快速找到良率问题的根本原因,反馈到产线并辅助用户及时修正。此外,可与在线量测建立有效模型,使晶圆厂可及时调整采样策略,减少测试时间和优化测量设备使用,在保证监控灵敏度的同时降低成本,助力工业互联网和打造智能工厂。
DATAEXP—FDC监控设备的原始信号
工业软件是生产制造中的核心基础,而制造类EDA软件更是集成电路制造中的关键工业软件之一。近三年,中国工业软件市场规模稳步壮大,广立微参与其中,密切围绕业界一流客户的需求,解决集成电路生产制造过程中的实际成品率难题,同时也不断完善和建设自身产品生态,为制造业数字化转型提供有力的支撑。二十载深厚积淀,专注成品率提升,广立微在数字经济的浪潮中,勇做弄潮儿,积极推进集成电路产业数字化,适应数字化变革的时代潮流,为中国营造良好数字生态和打造数字优势贡献自己的力量。