集成電路計算光刻與設(shè)計優(yōu)化實驗室依托于中國科學(xué)院微電子研究所，成立于2013年7月，由韋亞一博士組建。實驗室下設(shè)如下主要方向：集成電路計算光刻方向、設(shè)計與工藝協(xié)同優(yōu)化方向、先進(jìn)光刻工藝。

　　集成電路計算光刻方向的主要目的是研究集成電路關(guān)鍵圖層進(jìn)入32納米及以下技術(shù)節(jié)點時光刻部門所面臨的圖形可制造問題和分辨率增強(qiáng)技術(shù)問題。主要研究內(nèi)容包括：基于物理模型的光學(xué)鄰近效應(yīng)修正技術(shù)（OPC）、亞分辨率輔助圖形技術(shù)（SRAF）、光源-掩模協(xié)同優(yōu)化技術(shù)（SMO）、反向光刻技術(shù)（ILT）等分辨率增強(qiáng)技術(shù)研究，以及光刻工藝量測和反饋控制模型、軟件系統(tǒng)研究。該方向?qū)嶒炇已芯颗c工業(yè)研發(fā)緊密結(jié)合，特別注重產(chǎn)學(xué)研合作。實驗室與國內(nèi)集成電路制造公司光刻部門緊密合作，聯(lián)合研發(fā)多項重大課題，包括：參與國家科技重大專項22納米先導(dǎo)工藝及FinFET工藝產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移研究，通過計算光刻和工藝研發(fā)指導(dǎo)，實現(xiàn)研發(fā)技術(shù)向工業(yè)界轉(zhuǎn)移；參與武漢新芯三維存儲光刻研發(fā)，完成多個關(guān)鍵光刻層的光源-掩模協(xié)同優(yōu)化、光刻工藝參數(shù)和形貌優(yōu)化等；參與中芯國際14納米FinFET先導(dǎo)研發(fā)，負(fù)責(zé)關(guān)鍵圖層光源-掩模協(xié)同優(yōu)化，關(guān)鍵圖層LELE拆分方案，OPC優(yōu)化等任務(wù)；與東方晶源微電子科技（北京）有限公司合作，聯(lián)合研發(fā)基于反向光刻技術(shù)和并行計算技術(shù)的全芯片掩模優(yōu)化EDA工具；與華力微電子合作，研發(fā)FDSOI器件的OPC技術(shù)；以及7納米EUV先進(jìn)光刻技術(shù)等。

　　設(shè)計與工藝協(xié)同優(yōu)化方向的主要目的是通過將芯片設(shè)計與工業(yè)制造緊密結(jié)合，解決多重光刻給設(shè)計和制造帶來的挑戰(zhàn)，縮短設(shè)計與制造之間的技術(shù)交流鴻溝，提高產(chǎn)品研發(fā)速度和良率。該方向的主要研究內(nèi)容包括：面向新技術(shù)節(jié)點的設(shè)計規(guī)則檢驗和優(yōu)化；通過多學(xué)習(xí)循環(huán)尋找設(shè)計缺陷并建立設(shè)計缺陷數(shù)據(jù)庫；以及與之相關(guān)的多重圖形拆分或混合光刻技術(shù)研究。對于目前最先進(jìn)的技術(shù)節(jié)點，特別是從14納米到7納米技術(shù)節(jié)點，集成電路芯片設(shè)計面臨諸多新的挑戰(zhàn)和問題，例如設(shè)計規(guī)則與大尺寸技術(shù)節(jié)點的設(shè)計規(guī)則存在明顯區(qū)別，從而導(dǎo)致原始的芯片設(shè)計規(guī)則不能夠滿足工業(yè)制造需求。而工藝研發(fā)的初期由于缺少可信的芯片設(shè)計圖形，無法準(zhǔn)確評估先進(jìn)工藝的制造能力，特別是圖形成像的極限。這兩方面面臨的挑戰(zhàn)，促使研究人員將芯片設(shè)計與工業(yè)制造緊密結(jié)合，通過嚴(yán)格的光刻仿真，在流片之前尋找并建立覆蓋面更廣的芯片設(shè)計規(guī)則和設(shè)計缺陷數(shù)據(jù)庫，為光刻部門提供有價值的芯片設(shè)計測試圖形。隨后，通過實際流片數(shù)據(jù)，完善設(shè)計規(guī)則和光刻制造能力數(shù)據(jù)庫，反饋給設(shè)計公司，從而完成技術(shù)節(jié)點從設(shè)計到制造的快速發(fā)展。目前，該課題與明導(dǎo)、東方晶源等公司進(jìn)行了良好的技術(shù)合作和聯(lián)合攻關(guān)。

　　先進(jìn)光刻工藝研發(fā)方向的主要目的是與國內(nèi)外先進(jìn)晶圓制造企業(yè)的光刻部門、光刻膠材料企業(yè)、設(shè)備企業(yè)等深度合作，研發(fā)新的尺寸測量技術(shù)和算法、更高精度的套刻對準(zhǔn)和量測對準(zhǔn)技術(shù)、降低光刻工藝中的缺陷，再現(xiàn)三維結(jié)構(gòu)形貌、研發(fā)面向3D NAND的厚膠研發(fā)，新的DSA材料研發(fā)等。目前實驗室先后與YMTC、SMIC、博康等公司建立了合作關(guān)系，在多個測量、材料、工藝等領(lǐng)域進(jìn)行了深度聯(lián)合研發(fā)合作，取得了不錯的成果。

　　本實驗室擁有國際先進(jìn)的計算光刻軟件平臺，裝備了Tachyon（ASML/Brion產(chǎn)品，國際領(lǐng)先光源-掩模協(xié)同優(yōu)化軟件，全球市場占有率第一），Prolith（KLA公司產(chǎn)品，精確的光學(xué)、光刻工藝集成仿真軟件），Mentor Calibre（Mentor Graphics公司產(chǎn)品，業(yè)界領(lǐng)先的OPC專業(yè)仿真軟件）三種大型商用軟件，這三種光刻仿真軟件的功能各有側(cè)重，在各自的細(xì)分領(lǐng)域里處于領(lǐng)先乃至壟斷地位。這三種軟件加在一起基本上囊括了市場上主流的光刻仿真軟件，代表著光刻仿真軟件的尖端水平，被各大芯片制造廠所廣泛采用?；谙冗M(jìn)的軟件平臺，實驗室具備了在聯(lián)合研發(fā)、技術(shù)咨詢、技術(shù)支持、技術(shù)轉(zhuǎn)讓等各個層面與業(yè)界的無縫銜接，實驗室的獨特優(yōu)勢在于：

　　1、先進(jìn)完備的軟件平臺資源：由于極其昂貴的售價（三者對于工業(yè)用戶的售價都極為高昂，每一個軟件的年授權(quán)使用費均高達(dá)數(shù)百萬美金），在中國能夠同時裝備上述三種軟件的工廠幾乎沒有，尤其是處于成長初期的中小型企業(yè)。本實驗室依托中科院的優(yōu)質(zhì)學(xué)術(shù)資源，以及成立以來在產(chǎn)業(yè)界建立與積累的良好關(guān)系與影響力，被三大公司視作優(yōu)秀的學(xué)術(shù)合作伙伴和技術(shù)推廣者，在軟件的售價方面給予了極大的優(yōu)惠，并且可以獲得在前沿技術(shù)方面的聯(lián)合研發(fā)與攻關(guān)，例如DTCO方向與Mentor之間的合作關(guān)系。

　　2、業(yè)界資深專家?guī)ьI(lǐng)的完整技術(shù)團(tuán)隊：尖端計算光刻軟件需要使用者具備多學(xué)科綜合知識，特別是精通光學(xué)、材料學(xué)、化學(xué)、機(jī)械等多學(xué)科專業(yè)知識，同時還要求對國內(nèi)國際前沿技術(shù)有良好的追蹤，消化和再創(chuàng)興能力，以滿足產(chǎn)業(yè)界每隔一到兩年就進(jìn)行一次的節(jié)點技術(shù)升級換代。大部分企業(yè)中這樣的人才都極度缺乏，即使花費高昂成本購買這些軟件也難以集中足夠的人才發(fā)揮軟件的最大效用。本實驗室憑借中科院優(yōu)秀的師資資源，聚集了一批以韋亞一博士為核心的優(yōu)質(zhì)學(xué)術(shù)科研人才，包括5名資深研究員，博士學(xué)位的比例超過七成。本實驗室自成立起就積極面向產(chǎn)業(yè)界，合作承擔(dān)了大量的前沿技術(shù)課題、國家重大專項課題，并持續(xù)向產(chǎn)業(yè)界進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)移，支撐和咨詢，充分發(fā)揮了科學(xué)院的前沿研發(fā)能力。

　　3、技術(shù)驗證和轉(zhuǎn)化基地：實驗室依托于中國科學(xué)院微電子研究所一套完整的8英寸流片產(chǎn)線，擁有面向北京市及全國科研院校、企業(yè)的芯片研發(fā)和制造能力，先后承接了高校、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)的數(shù)以百計的流片服務(wù)和培訓(xùn)業(yè)務(wù)。

　　實驗室在2016年8月開通了“光刻人的世界”公眾號，旨在分享光刻領(lǐng)域（包括光刻、刻蝕、設(shè)計優(yōu)化、測量）的動態(tài)和最新進(jìn)展、以及相關(guān)的各種專業(yè)知識和實用資源，打造集成電路制造相關(guān)領(lǐng)域（Patterning Solutions）的科技傳播平臺、線下社交平臺。自開通以來，“光刻人的世界”關(guān)注人數(shù)不斷上升。我們面向的讀者主要是集成電路相關(guān)從業(yè)研究人員，以及對集成電路產(chǎn)業(yè)有濃厚興趣的廣大學(xué)者,遍布我國各大集成電路產(chǎn)業(yè)，如中芯國際、武漢新芯等。到目前為止，共更新文章110余篇，包括有9篇原創(chuàng)精華文章，而原創(chuàng)文章的閱讀量所占總閱讀量的一半以上，其中一篇介紹3D NAND的科普文章，推送后閱讀量迅速突破1000?！肮饪倘说氖澜纭钡淖谥际菫閺氖录呻娐分圃斓淖x者提供最新的行業(yè)動態(tài)、以及一定的專業(yè)技術(shù)理論指導(dǎo)；普及集成電路產(chǎn)業(yè)尤其是光刻領(lǐng)域的專業(yè)知識，吸引更多人才，為我國集成電路事業(yè)添磚加瓦；為讀者提供一個可以相互交流的平臺，讀者可以通過郵件或者微信聯(lián)系后臺與實驗室進(jìn)行交流，相互探討行業(yè)知識以及合作可能?！肮饪倘说氖澜纭笔艿綐I(yè)界的廣泛好評，我們會不斷擴(kuò)大影響力，為集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量。