在半导体制造领域，随着工艺节点不断演进，设计复杂性和工艺挑战呈指数级增长。传统物理验证工具在应对先进工艺的光学邻近效应、版图一致性等问题时，往往面临效率低、内存占用高、规则覆盖不全等瓶颈。而物理验证作为芯片流片前必不可少的最后一道检查工序，从设计到光罩的每个环节一旦出现验证疏漏，都可能导致流片返工甚至巨额经济损失。

针对于此，国微芯自主研发的芯天成®制造端物理验证工具—— EsseMDC持续更新升级，集成了自研高性能统一数据底座SMDB，更是搭载了强大的几何图形引擎和先进的版图集成工具。基于这些特性，该工具支持版图规则检查、高速精准计算、版图拆分、 丰富的基于规则（rule - based）的掩模版修正，芯片特征图形寻址分析等功能。其主要应用于芯片制造企业、光罩厂和测试机台，能够针对大规模芯片版图数据开展工艺规则检查、各类制造友好类优化处理及掩膜规则检查等工作。

一、痛点锁定：设计到制造端结构性挑战

受限于设备壁垒、工具生态与技术迭代等多重因素，国内设计到制造端环节正面临一系列结构性挑战：

1、国产设备受限：高端设备发展受阻，关键设备采购困难，尤其光刻机EUV供应完全中断，短期难改善，严重制约国内先进工艺推进。国产工艺需依赖多重曝光等复杂高成本技术应对，既增加制造难度与成本，又对版图处理提出更高要求。

2、物理验证流程割裂：传统模式下，版图逻辑处理、工艺检查、掩膜生成等关键环节工具分立，缺乏有效集成与协同。数据在工具间流转需频繁转换格式和重复加载，既大幅降低效率，又增加数据出错风险，影响验证准确性与流片的成功率。

3、物理验证效率瓶颈：超大规模芯片复杂度提升使版图数据量爆发式增长，传统版图拆分工具难在规定时间内高效完成拆分。同时，OPC校正、双重曝光等先进技术应用使验证规则剧增，传统引擎解析效率低，导致验证低效，难满足现代制造对速度和准确性的要求。

设备受限导致工艺难度陡增，流程割裂加剧了数据流转风险，效率瓶颈则直接拖慢了整体流片进度。国内设计到制造端的这三大结构性挑战相互交织，形成了难以突破的发展桎梏。

二、破局之道：技术・生态・效率三维破解制造端困局

（一）技术研新 —— 特色工艺适配与全流程协同

国微芯技术团队深耕国内半导体产业实际痛点，紧扣集成电路产业链最紧迫的现实需求，针对性构建制造端全流程解决方案，形成三大核心突破方向：

1、国内特色工艺场景覆盖：聚焦国内先进工艺对替代技术的强依赖，深度适配多重曝光（DPT/TPT/QPT）、冗余金属填充（Dummy Fill）、DFM偏置优化（DFM Bias）等关键工艺环节，通过精准的版图拆分算法与工艺规则校验机制，确保超大规模版图与光罩数据在复杂工艺下的合规性与兼容性。同时，整合版图逻辑处理、图形优化及完整性检查功能，实现对Foundry Layout与Post-OPC Layout验证需求的无缝适配，为在国产设备受限情形下实现替代工艺的稳定落地提供技术支撑。

2、全流程版图协同处理：打破传统验证工具“碎片化”壁垒，构建从设计到光罩数据的全链路闭环处理体系。通过原始设计数据、逻辑运算、光罩数据处理的深度集成，消除多工具切换导致的数据格式转换损耗与重复加载成本，实现“逻辑处理→规则校验→图形优化”的层层递进式协同。同时，无缝对接OPC修正、图形分割及光罩数据生成等环节，满足晶圆厂与光罩厂的跨场景协同验证标准，从源头保障设计到制造数据的“零偏差”传递，大幅降低工艺风险与协同成本。

3、验证环节效率提升：针对超大规模版图处理的算力瓶颈，EsseMDC依托自研强大几何图形引擎与版图集成工具EsseDBScope，采用高效I/O架构与低内存占用技术，显著提升超大版图加载速度与运算效率。通过优化内存调度机制与数据压缩算法，解决传统工具“加载慢、卡顿频繁、运行崩溃”等问题，同时增强对爆炸式增长的工艺规则（如OPC校正、多重曝光相关规则）的解析能力，确保在有限时间内完成高精度验证与版图拆分，突破算力桎梏。

（二）应用场景：巩固掩模制造规则检查防线

掩模制造解决方案：用于芯片制造企业（Fab）、光罩厂（Mask shop）和测试机台对大规模芯片版图数据进行的工艺规则检查、各种制造友好类的优化处理和掩膜规则检查等。

（三）生态赋能—— 筑牢协同验证基石

1、打通数据流转壁垒：一站式掩膜全流程验证服务，全环节无需数据格式转换或工具切换，精度完全匹配工业标准；

2、高效协同计算：所有工具计算均支持分布式、云计算加速，单机运行支持220+ CPU核心协同计算，分布式运行支持2000+ CPU核心协同计算；

3、兼容适配现有体系：工具兼容LSF任务调度系统，兼容Centos 7、Centos 6、Ubuntu 22.04、RedHat 7等操作系统，确保与现有环境无缝衔接。

三、协同谋新：推动制造端验证效率进阶

国微芯-营销中心总经理 邓金斌：“国微芯深耕半导体制造端物理验证领域，EsseMDC工具的升级，正是我们与伙伴协同攻坚的成果。这款工具聚焦国产制造痛点，以全流程协同打破壁垒、用高效算力提升效能。未来，我们将持续融合产业链智慧，深化与芯片制造企业、光罩厂的技术协同，共筑半导体制造端自主可控的坚实防线。”

某大型机台设备公司-软件负责人：“EsseMDC强大的功能和高效的表现为我们提供了有力支持。该工具深度覆盖了我们对复杂制造规则检查的需求，支持包括间距检查、面积检查、金属密度计算、SRAM区域提取、pattern识别等关键制造端检查和计算规则。该工具的规则检查功能非常全面且精准，确保设计数据完全符合制造工艺要求。其高效的算法大大缩短了检查时间，显著提高了我们的工作效率。”

国微芯将以EsseMDC为核心支点，持续深耕半导体制造端物理验证领域的技术突破，加速与晶圆厂、光罩厂、设计企业的深度联合攻关，通过 “工具 - 工艺 - 产线” 的闭环验证体系，把技术创新转化为产线实际生产力，助力突破先进工艺量产瓶颈。最终，以自主可控的EDA工具链为纽带，推动国内半导体制造环节形成 “设备受限下的软件突围” 路径，为构建安全可靠的产业链生态提供核心支撑。