“OPC是EDA（電子設(shè)計(jì)自動化）工業(yè)軟件的一種，沒有這種軟件，即使有光刻機(jī)，也造不出芯片。從基礎(chǔ)研究到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，我們團(tuán)隊(duì)整整走了十年。十年磨一劍，就是要解決芯片從設(shè)計(jì)到制造的卡脖子問題。” 在光谷，華中科技大學(xué)教授劉世元?jiǎng)?chuàng)立的宇微光學(xué)軟件有限公司（以下簡稱“宇微光學(xué)”），已成功研發(fā)全國產(chǎn)、自主可控的計(jì)算光刻OPC軟件，填補(bǔ)國內(nèi)空白。目前正在做集成與測試，并到芯片生產(chǎn)廠商做驗(yàn)證。

光刻成像原理圖

劉世元介紹，光刻是芯片制造中最為關(guān)鍵的一種工藝，通過光刻成像系統(tǒng)，將設(shè)計(jì)好的圖形轉(zhuǎn)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(chǎn)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(xué)臨近校正）的算法軟件進(jìn)行優(yōu)化。沒有OPC，所有IC制造廠商將失去將芯片設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為芯片產(chǎn)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(lǐng)。

劉世元是華中科技大學(xué)集成電路測量裝備研究中心主任，同時(shí)也是光谷實(shí)驗(yàn)室集成電路測量檢測技術(shù)創(chuàng)新中心主任。他早年師從華中理工大學(xué)前校長、著名機(jī)械學(xué)家楊叔子院士，于1998年獲工學(xué)博士學(xué)位。 2002年，從英國訪學(xué)歸國后不久，劉世元在學(xué)院派遣下，作為最早的幾個(gè)技術(shù)骨干之一，加盟上海微電子裝備有限公司(SMEE)，承擔(dān)國家863重大專項(xiàng)——“100nm光刻機(jī)”研制任務(wù)，為總體組成員、控制學(xué)科負(fù)責(zé)人。通過3年多的奮斗，他組建了SMEE第一個(gè)控制工程實(shí)驗(yàn)室，解決了掃描投影光刻機(jī)中掩模臺、工件臺、曝光劑量等同步控制的技術(shù)難題。

計(jì)算光刻OPC原理圖

2005年，從上海回到學(xué)校之后，劉世元在摸索中逐漸找準(zhǔn)了自己的學(xué)術(shù)定位：面向IC制造需求，立足先進(jìn)光刻與納米測量基礎(chǔ)理論及學(xué)術(shù)前沿開展研究。2010年初，他明確選定了兩個(gè)主攻研究方向：面向IC納米制造的計(jì)算光刻與計(jì)算測量。十多年來，他和團(tuán)隊(duì)在該領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論與技術(shù)創(chuàng)新上做了許多工作，相繼獲得國內(nèi)外學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界同行的重視和認(rèn)可。 “2013年，我第一次赴日本京都參加第6屆國際光譜橢偏學(xué)大會，當(dāng)時(shí)還只能當(dāng)聽眾；到了2016年，在德國柏林召開的第7屆國際光譜橢偏學(xué)大會上，我應(yīng)邀做了大會主題報(bào)告，成為該學(xué)術(shù)會議創(chuàng)辦23年來第一位做大會主題報(bào)告的華人學(xué)者。”劉世元回憶。

2020年10月，劉世元成立宇微光學(xué)公司。目前，團(tuán)隊(duì)除了2名行政人員外，全部為研發(fā)人員，他們來自中國、美國、俄羅斯等不同國家，在相關(guān)領(lǐng)域均為頂尖技術(shù)專家，30%以上成員擁有博士學(xué)位，具有豐富的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)。 “創(chuàng)業(yè)與科研不同，要面向市場，在短期內(nèi)形成產(chǎn)品，并獲得客戶和投資人的認(rèn)可，面臨眾多風(fēng)險(xiǎn)和不確定性。”劉世元表示，之所以走出舒適區(qū)，走上創(chuàng)業(yè)路，是希望自己的研究成果能夠最終轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品，為國家和社會發(fā)展作貢獻(xiàn)。 不久前，宇微光學(xué)宣布完成Pre-A輪數(shù)千萬元融資。本輪融資完成后，宇微光學(xué)將進(jìn)一步加強(qiáng)各核心模塊的集成化與軟件產(chǎn)品化，同時(shí)對各項(xiàng)軟件參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定、測試與驗(yàn)證。 下一步，宇微光學(xué)將加快產(chǎn)品推廣步伐，加快進(jìn)入國內(nèi)外芯片制造廠商市場，力爭成為全球芯片產(chǎn)業(yè)鏈中重要的一環(huán)。

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