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计算光刻课题组

时间: 2020-02-28 | 编辑: 132 | 阅读:132次

  集成电路计算光刻与设计优化实验室依托于中国科学院微电子研究所,成立于2013年7月,由韦亚一博士组建。实验室下设如下主要方向:集成电路计算光刻方向、设计与工艺协同优化方向、先进光刻工艺。

  集成电路计算光刻方向的主要目的是研究集成电路关键图层进入32纳米及以下技术节点时光刻部门所面临的图形可制造问题和分辨率增强技术问题。主要研究内容包括:基于物理模型的光学邻近效应修正技术(OPC)、亚分辨率辅助图形技术(SRAF)、光源-掩模协同优化技术(SMO)、反向光刻技术(ILT)等分辨率增强技术研究,以及光刻工艺量测和反馈控制模型、软件系统研究。该方向将实验室研究与工业研发紧密结合,特别注重产学研合作。实验室与国内集成电路制造公司光刻部门紧密合作,联合研发多项重大课题,包括:参与国家科技重大专项22纳米先导工艺及FinFET工艺产业转移研究,通过计算光刻和工艺研发指导,实现研发技术向工业界转移;参与武汉新芯三维存储光刻研发,完成多个关键光刻层的光源-掩模协同优化、光刻工艺参数和形貌优化等;参与中芯国际14纳米FinFET先导研发,负责关键图层光源-掩模协同优化,关键图层LELE拆分方案,OPC优化等任务;与东方晶源微电子科技(北京)有限公司合作,联合研发基于反向光刻技术和并行计算技术的全芯片掩模优化EDA工具;与华力微电子合作,研发FDSOI器件的OPC技术;以及7纳米EUV先进光刻技术等。

  设计与工艺协同优化方向的主要目的是通过将芯片设计与工业制造紧密结合,解决多重光刻给设计和制造带来的挑战,缩短设计与制造之间的技术交流鸿沟,提高产品研发速度和良率。该方向的主要研究内容包括:面向新技术节点的设计规则检验和优化;通过多学习循环寻找设计缺陷并建立设计缺陷数据库;以及与之相关的多重图形拆分或混合光刻技术研究。对于目前最先进的技术节点,特别是从14纳米到7纳米技术节点,集成电路芯片设计面临诸多新的挑战和问题,例如设计规则与大尺寸技术节点的设计规则存在明显区别,从而导致原始的芯片设计规则不能够满足工业制造需求。而工艺研发的初期由于缺少可信的芯片设计图形,无法准确评估先进工艺的制造能力,特别是图形成像的极限。这两方面面临的挑战,促使研究人员将芯片设计与工业制造紧密结合,通过严格的光刻仿真,在流片之前寻找并建立覆盖面更广的芯片设计规则和设计缺陷数据库,为光刻部门提供有价值的芯片设计测试图形。随后,通过实际流片数据,完善设计规则和光刻制造能力数据库,反馈给设计公司,从而完成技术节点从设计到制造的快速发展。目前,该课题与明导、东方晶源等公司进行了良好的技术合作和联合攻关。

  先进光刻工艺研发方向的主要目的是与国内外先进晶圆制造企业的光刻部门、光刻胶材料企业、设备企业等深度合作,研发新的尺寸测量技术和算法、更高精度的套刻对准和量测对准技术、降低光刻工艺中的缺陷,再现三维结构形貌、研发面向3D NAND的厚胶研发,新的DSA材料研发等。目前实验室先后与YMTC、SMIC、博康等公司建立了合作关系,在多个测量、材料、工艺等领域进行了深度联合研发合作,取得了不错的成果。

  本实验室拥有国际先进的计算光刻软件平台,装备了Tachyon(ASML/Brion产品,国际领先光源-掩模协同优化软件,全球市场占有率第一),Prolith(KLA公司产品,精确的光学、光刻工艺集成仿真软件),Mentor Calibre(Mentor Graphics公司产品,业界领先的OPC专业仿真软件)三种大型商用软件,这三种光刻仿真软件的功能各有侧重,在各自的细分领域里处于领先乃至垄断地位。这三种软件加在一起基本上囊括了市场上主流的光刻仿真软件,代表着光刻仿真软件的尖端水平,被各大芯片制造厂所广泛采用。基于先进的软件平台,实验室具备了在联合研发、技术咨询、技术支持、技术转让等各个层面与业界的无缝衔接,实验室的独特优势在于:

  1、先进完备的软件平台资源:由于极其昂贵的售价(三者对于工业用户的售价都极为高昂,每一个软件的年授权使用费均高达数百万美金),在中国能够同时装备上述三种软件的工厂几乎没有,尤其是处于成长初期的中小型企业。本实验室依托中科院的优质学术资源,以及成立以来在产业界建立与积累的良好关系与影响力,被三大公司视作优秀的学术合作伙伴和技术推广者,在软件的售价方面给予了极大的优惠,并且可以获得在前沿技术方面的联合研发与攻关,例如DTCO方向与Mentor之间的合作关系。

文章标题: 计算光刻课题组
文章地址: http://www.shoppyza.com/jishunengli/133622.html
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