中国光刻获重大进展，中科院破冰计算机光刻技术，100%可行性概念

多客科技

作者：柏柏说科技
2021年6月，中科院上海光学精密机械研究所，信息光学与光电技术实验室提出一种新的快速光学邻近效应修正技术，即“基于虚拟边与双采样率像素化掩摸图形”。值得一提的是，中科院通过仿真试验，证明了这一理念的可行性。目前该研究成果已经发表在Optics Express上。
我是柏柏说科技，资深半导体科技爱好者。本期为大家带来的是：中科院破冰计算机光刻技术，计算机光刻技术与传统光刻机技术的区别。



光学邻近效应修正技术是什么呢？有什么作用呢？简单来说，光学修正技术能够提高光刻机对硅膜片的成像质量，提高芯片的性能和良品率，一定程度上可以降低芯片制程难度。由于光学修正技术应用于光刻机设备当中，而且能够提高硅膜片的成像质量。因此，从某种意义上来说；光学修正技术可以提高我国的光刻机水准，加速我国实现芯片自主化生产的脚步。
需要注意的是：光学邻近效应是一门技术，是抽象的，不是具体的，归属于计算机光刻。计算机光刻是什么呢？有什么作用呢？首先我们要弄明白光刻工艺这个概念。



光刻工艺是芯片制造的关键流程之一。其工作原理是利用光刻机光源的曝光、显影技术，在光刻胶胶层上印刻“设计图”，为硅晶圆步入刻蚀环节做好准备。简单来说；我们常说的光刻机制程，便是光刻工艺，只不过归属于化学制品这个范畴。
光刻工艺分为两种；采用化学制品，诸如光刻胶等化学原料，对硅基晶圆上的光刻胶图像进行光化学反应的化学过程。采用计算机模拟，从理论上探索、提高光刻分辨率与光刻工艺的新途径，为光刻制程提供工艺参数指导的计算机光刻。



看到这里，相信大伙对计算机光刻技术、光刻工艺有所了解。中科院破冰光学邻近效应技术，将给大陆半导体行业带来哪些影响呢？其技术水准和行业重要性如何？
不吹不捧，中科院破冰成功的快速光学邻近效应修正技术，在计算光刻领域中居于世界领先水平。中科院将各种复杂情况、不同类型的成像失真归结为内缩异常与外扩异常。利用不同的成像异常检测模板，能够大幅节省分析故障时所耗费的时间。



同时双采样率像素化掩模能够根据异常区域，自适应产生虚拟边，通过修正策略和修正约束，实现高效的局部修正和全局轮廓保真度控制。在此基础上兼顾成像计算效率和掩模修正分辨率。
快速光学邻近效应修正技术是我国实现28纳米以下制程技术节点、集成电路制造的关键计算光刻技术之一。计算光刻技术是在摩尔定律规定下，推动芯片制程向前发展的核心动力。如果没有计算光刻技术作为指导，即便光刻机设备再先进，芯片制程的水准也难以提升。
前面提到，快速光学邻近效应修正技术可以提高光刻机的成像质量，一定程度上降低对光刻机曝光技术的要求。目前上海微电子的28纳米光刻机已经投产，我们也实现了28纳米芯片的完全自主化生产。



芯片刻蚀我们有中微公司的3纳米刻蚀机，原料方面我们有8英寸、12英寸晶圆减薄机和南大光电的ArF、KrF光刻胶。结合哈工大、清华团队研制的EUV曝光系统与长春光机所、上海光机所步入研究的13.5纳米光源、光学镜头项目、加上北京华卓精科的双工件台。我们完全具备自主生产14纳米及14纳米以下芯片的能力。
另外，“基于虚拟边与双采样率像素化掩模图形”的快速光学邻近效应修正技术，配合上海微电子推出的28纳米制程光刻机，有望将芯片制程提升到22纳米、16纳米、14纳米。但并不代表可以大规模量产，毕竟设备才是硬伤。



需要注意的是，某些网络媒体报道的，我国已经实现14纳米甚至7纳米芯片生产的说法是不成立的。拿DUV光刻机举例，在通过水的多次折射曝光后，DUV光刻机的确可以达到生产7纳米芯片的标准。但这样做，所付出的时间和成本是巨大的。目前我们想要生产出7纳米制程芯片，EUV光刻机是不可缺少的。这一点中芯国际也提到过。
美国对大陆半导体市场的野蛮调控，导致许多大陆半导体厂商饱受芯片断粮之苦。以华为、飞腾为代表的国产半导体巨头，接连受到美国半导体无理打压，这让我们明白了核心技术的重要性。



如今我们在芯片代工领域中接连破冰，从设备到原料都实现了从无到有的突破。这次中科院成功验证快速光学邻近效应修正技术的可行性，将加速我国在芯片代工领域中的脚步。最后祝愿国产半导体厂商能够早日解决光刻机技术“卡脖子”的问题。在半导体领域中所向披靡、一往无前。
对于中科院破冰成功的“基于虚拟边与双采样率像素化掩模图形”的快速光学邻近效应修正技术，大伙有什么想说的吗？计算机光刻理论，能否助力我国实现芯片自主化生产的目标呢？欢迎在下方留言评论。我是柏柏说科技，资深半导体科技爱好者。关注我，带你了解更多资讯，学习更多知识。