“明光生二極，解麥克斯韋，窮究浩宇；看像成三維，算霍普金森，不舍毫微?！痹谌A中科技大學教授劉世元創(chuàng)立的宇微光學軟件有限公司（以下簡稱“宇微光學”），墻上有他自創(chuàng)的“藏尾對聯”。

麥克斯韋方程組闡釋了電與磁——這一對宇宙間最深刻的作用力之間的聯系，并將電場和磁場統一了起來；而霍普金森成像公式，是部分相干成像最高效的計算公式，特別適合于掩模優(yōu)化的光刻成像建模計算。

致廣大而盡精微——在劉世元看來，既要抬頭望浩瀚宇宙，也要低頭謀一域精益求精，而光刻領域正是承載人類跨域式科技發(fā)展的關鍵“微粒”。

黨的二十大報告提出，以國家戰(zhàn)略需求為導向，集聚力量進行原創(chuàng)性引領性科技攻關，堅決打贏關鍵核心技術攻堅戰(zhàn)。

近日，劉世元在接受長江日報《在場》欄目記者專訪時說，無論是把論文寫在祖國大地上，還是通過創(chuàng)業(yè)實現核心技術產業(yè)化，個人的發(fā)展要緊跟時代命脈，要始終瞄準解決國家迫切需要解決的關鍵核心技術。

最早一批進入“無人區(qū)”

***是制造芯片的最核心裝備，制造難度極大，被譽為世界上最精密的工具，而在20多年前，在“缺芯少屏”的擔憂下，國內科創(chuàng)產業(yè)有識之士喊出了“砸鍋賣鐵也要研制芯片”的口號。

在政策的鼓勵下，中國半導體產業(yè)出現了海歸創(chuàng)業(yè)和自主發(fā)展的熱潮，當2002年***被列入國家863重大科技攻關計劃時，上海微電子裝備有限公司應運而生并承擔了主要的攻堅克難任務。

彼時，荷蘭阿斯麥爾（ASML）已經成立18年了，距離1997年開啟EUV***研發(fā)也已經過去了5年。

一批精兵強將被集結，要縮短距離奮力趕超。

從英國訪學歸國后不久的劉世元，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，成為“100nm***”研制任務總體組成員、控制學科負責人，并帶出80多人團隊，他們中不少人成長為國內首屈一指的***系統專家。

通過3年多的奮斗，他組建了上海微電子第一個控制工程實驗室，解決了掃描投影***中掩模臺、工件臺、曝光劑量等同步控制的技術難題。

這為日后我國600系列***問世、掌握90nm-250nm關鍵層和非關鍵層的光刻工藝等突破，打下了基礎。

2005年回到母校華中科技大學后，劉世元將IC（集成電路）納米制造的計算光刻與計算測量，作為主攻方向。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。

當湖北省組建跨學科領域協同創(chuàng)新的綜合性科研平臺光谷實驗室時，已擔任華中科技大學集成電路測量裝備研究中心主任的劉世元，從國家和湖北經濟社會發(fā)展的重大戰(zhàn)略需求出發(fā)，領銜光谷實驗室集成電路測量檢測技術創(chuàng)新中心。

讓***擁有不失真的“犀利眼”

劉世元介紹，繼在“計算測量”領域獲批科技部首批國家重大科學儀器專項并創(chuàng)立企業(yè)解決“卡脖子”難題后，2020年，他二次創(chuàng)業(yè)，創(chuàng)立宇微光學，開始邁向“計算光刻”領域。

劉世元介紹，***是IC制造中最為核心的制造裝備，其目的是通過其成像系統將掩模圖形不失真地轉移到硅片上。隨著IC器件關鍵尺寸達到照明光源半波長以下時，硅片上曝光圖形將產生畸變，從而必須引入光學臨近校正（OPC）技術，以實現掩模圖形的優(yōu)化設計。

有人曾開玩笑說，納米級別的微加工工藝，就仿佛一架3馬赫速度飛行的戰(zhàn)斗機準確打擊一個0.0025毫米的目標，“瞄準”難度可見一斑。而劉世元團隊自主研發(fā)的全國產OPC技術及軟件，正是要解決這種“瞄準”能力。

最難的時候，團隊在100多平方米辦公區(qū)初創(chuàng)，并急速招兵買馬，集結并培育研發(fā)人員。迄今，該團隊博士占比接近四成。

劉世元介紹，OPC已不再是單純的數據處理，而是綜合考慮物理、化學、光學、數學、高性能計算，以及生產與制造工藝方面的跨學科應用，“僅光學成像設備就涉及電磁波、微納米結構相互作用等物理光學；再如，最終，數據量會以T級計，成像上萬個CPU計算機核非?？剂?a target="_blank">算法的效率”。

據介紹，該軟件主要掌握在少數海外巨頭手中。不光硬件買不來，軟件同樣討不來。

作為技術帶頭人，劉世元確定自主技術路線、搭建算法軟件平臺，蹚出一條擁有國產自主知識產權的技術道路。

截至目前，宇微光學已成功研發(fā)全國產、自主可控的計算光刻OPC軟件，填補國內空白。目前正在做集成與測試，并到芯片生產廠商做驗證，今年還將繼續(xù)升級完善，實現訂單突破。

近日，這一成果入選2022年中國光學領域十大社會影響力事件，在中國光學領域高“光”時刻中永恒定格。

審核編輯 ：李倩