大规模集成电路芯片的制造技术和工艺流程极为复杂，需要有专门的尖端仪器设备及超净、超纯的生产环境，因此对生产厂家的各个部门和环节提出了极高的要求。生产线建设投入成本高、周期长、风险大，因此如何优化设计、控制大规模集成电路芯片生产线将成为一个非常重要的研究方向。

该研究方向主要包括芯片复杂制造系统的理论建模、产能规划、生产绩效指标及评估方法、平衡优化与控制、新品制造系统作业计划、系统投料策略、调度规则优化等内容，研究成果可为相关企业的建设与发展提供决策上的理论支持。在集成电路设计中，专用的电子设计自动化（Electronic Design Automation，EDA）软件是最关键的设计手段。EDA以计算机为平台，融合了应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术的最新成果，实现了集成电路芯片等电子产品设计从概念、算法到电路、版图、验证全程高度的自动化和智能化。

目前的EDA软件主要来自国外，国产的EDA软件很少，因此该研究方向的一个目标是发展具有自主知识产权的大规模集成电路EDA软件。