光谷傳來好消息,宇微光學成功研發(fā)計算光刻EDA軟件
“OPC是EDA(電子設計自動化)工業(yè)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(yè)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?!痹诠夤?,華中科技大學教授劉世元創(chuàng)立的宇微光學軟件有限公司(以下簡稱“宇微光學”),已成功研發(fā)全國產、自主可控的計算光刻OPC軟件,填補國內空白。目前正在做集成與測試,并到芯片生產廠商做驗證。
劉世元介紹,光刻是芯片制造中最為關鍵的一種工藝,通過光刻成像系統(tǒng),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(yōu)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。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。
宇微光學成立于2020年10月,致力于光刻掩模優(yōu)化設計技術與軟件(OPC軟件)的自主開發(fā),旨在打破Synopsys、Mentor、ASML-Brion三家美國公司壟斷,保障我國IC制造廠商持續(xù)將芯片設計轉化為芯片產品的能力。
宇微光學成立于2020年10月,公司依托華中科技大學數字制造裝備與技術國家重點實驗室、武漢光電國家研究中心等國家級平臺在集成電路制造領域十余年深耕取得的重要成果,致力于光刻掩模優(yōu)化設計技術與軟件(OPC軟件)的自主開發(fā),旨在打破Synopsys、Mentor、ASML-Brion三家美國公司壟斷,保障我國IC制造廠商持續(xù)將芯片設計轉化為芯片產品的能力。
常用于晶圓制造階段的一種EDA軟件——OPC軟件。大家知道光刻(lithography)是集成電路制造中最重要的步驟,是目前最主要的在晶圓上制作亞微米和納米精度圖形的技術。光刻是利用光化學反應(Photo-Chemical Reaction,PCR)原理把制備在掩模上的圖形通過光刻投影系統(tǒng)轉印至晶圓上的過程。光照射在掩模上發(fā)生衍射,衍射級被投影透鏡收集并會聚在光刻膠表面,這一成像過程是一個光學過程;投影在光刻膠上的圖像激發(fā)光化學反應,烘烤后導致光刻膠局部可溶于顯影液,這是化學過程。如此說來,光刻包括光學和化學過程
計算光刻技術其實就是利用軟件和高性能計算,來模擬仿真光刻過程中的光學和化學過程,或者說是模擬光學鄰近效應修正(Optical Proximity Correction,OPC),從理論上探索增大最小可分辨特征尺寸(Minimum Resolvable Feature size,MRF)和工藝窗口(Process Window,PW)的途徑,指導工藝參數的優(yōu)化
在OPC修正之前,首先是使用光罩進行曝光,收集相關數據,在不同數據對比中,確定最佳Focus和dose。然后數據交給負責建立OPC model的工程師,build model。Model相當于OPC的一把尺。后來就交給Recipe run OPCOPC之前的版圖是preOPC,也就是design部門給的設計圖紙。經過修正之后的叫PostOPC,會經過數據整合和格式轉換發(fā)送給光罩廠制作光罩。OPC部門因此可以看做是芯片制造的最前端(除了design)。
EDA涵蓋了電子設計、仿真、驗證、制造全過程的所有技術,諸如:系統(tǒng)設計與仿真,電路設計與仿真,印制電路板(PCB)設計與校驗,集成電路(IC)版圖設計、驗證和測試,數字邏輯電路設計,模擬電路設計,數?;旌显O計,嵌入式系統(tǒng)設計,軟硬件協(xié)同設計,芯片上系統(tǒng)(SoC)設計,可編程邏輯器件(PLD)和可編程系統(tǒng)芯片(SOPC)設計,專用集成電路(ASIC)和專用標準產品(ASSP)設計技術等。高級硬件描述語言和IP芯核被廣泛采用,使得電子設計方式以及電子系統(tǒng)的概念發(fā)生了根本性的改變。在電子設計自動化出現(xiàn)之前,設計人員必須手工完成集成電路的設計、布線等工作,這是因為當時所謂集成電路的復雜程度遠不及現(xiàn)在。