近日，華中科技大學機械學院劉世元教授團隊成功研發出我國首款完全自主可控的OPC軟件，并已在相關企業實現成果轉化和產業化，填補了國內空白。

光刻成像原理圖

“OPC是芯片設計工具EDA工業軟件的一種，沒有這種軟件，即使有光刻機，也造不出芯片。從基礎研究到產業化應用，我們團隊整整走了十年。十年磨一劍，就是要解決芯片從設計到制造的卡脖子問題。”

據劉世元介紹，光刻是芯片制造中最為關鍵的一種工藝，就是通過光刻成像系統，將設計好的圖形轉移到硅片上。隨著芯片尺寸不斷縮小，硅片上的曝光圖形會產生畸變。在90nm甚至180nm以下芯片的光刻制造前，都必須采用一類名為OPC（光學臨近校正）的算法軟件進行優化。沒有OPC，所有IC制造廠商將失去將芯片設計轉化為芯片產品的能力。

計算光刻OPC原理圖

目前，全球OPC工具軟件市場完全由Synopsys、Mentor、ASML-Brion等三家美國公司占領。

劉世元是華中科技大學集成電路測量裝備研究中心、光谷實驗室集成電路測量檢測技術創新中心主任。他早年師從原華中理工大學校長、著名機械學家楊叔子院士，于1998年獲工學博士學位。

2002年，劉世元在學院派遣下，作為最早的幾個技術骨干之一，加盟上海微電子裝備有限公司（SMEE），承擔國家863重大專項——“100nm光刻機”研制任務，為總體組成員、控制學科負責人。通過3年多的奮斗，他組建了SMEE第一個控制工程實驗室，解決了掃描投影光刻機中掩模臺、工件臺、曝光劑量等同步控制的技術難題。

“20年前我參與國家重大專項100nm光刻機的研制，回到學校后，我就一直在從事計算光刻方面的研究工作，堅持做基礎的研究，做關鍵技術的攻關。”2005年，從上海回到學校之后，劉世元在摸索中逐漸找準了自己的學術定位：面向IC制造需求，立足先進光刻與納米測量基礎理論及學術前沿開展研究。2010年初，他明確選定了兩個主攻研究方向：面向IC納米制造的計算光刻與計算測量。十多年來，他和團隊在該領域的基礎理論與技術創新上做了許多工作，相繼獲得國內外學術界和產業界同行的重視和認可。

“2013年，我第一次赴日本京都參加第6屆國際光譜橢偏學大會，當時還只能當聽眾。到了2016年，在德國柏林召開的第7屆國際光譜橢偏學大會上，我應邀做了大會主題報告，成為該學術會議創辦23年來第一位做大會主題報告的華人學者。”劉世元回憶道。如今，劉世元專注集成電路計算光刻的基礎研究已有20余年。劉世元團隊堅持最底層的代碼一行行敲、最基礎的公式一個個算，終于打造出自主可控的OPC軟件算法。

劉世元表示，希望自己的研究成果能夠最終轉化成產品，為國家和社會發展作貢獻。今后，他將帶領團隊和他所創立的宇微光學軟件有限公司加快產品推廣步伐，加快進入國內外芯片制造廠商市場，力爭成為全球芯片產業鏈中重要的一環。

審核編輯 ：李倩