近日，華中科技大學機械學院劉世元教授團隊成功研發(fā)出我國首款完全自主可控的OPC軟件，并已在相關企業(yè)實現成果轉化和產業(yè)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(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。”

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(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。

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(chuàng)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?！?005年，從上?；氐綄W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(chuàng)新上做了許多工作，相繼獲得國內外學術界和產業(yè)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(chuàng)辦23年來第一位做大會主題報告的華人學者?！眲⑹涝貞浀?。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(fā)展作貢獻。今后，他將帶領團隊和他所創(chuàng)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(yè)鏈中重要的一環(huán)。

審核編輯 ：李倩