「OPC是芯片設計工具EDA工業軟件的一種，沒有這種軟件，即使有光刻機，也造不出芯片。從基礎研究到產業化應用，我們團隊整整走了十年。十年磨一劍，就是要解決芯片從設計到製造的卡脖子問題。」近日，我校機械學院劉世元教授團隊成功研發我國首款完全自主可控的OPC軟件，並已在宇微光學軟件有限公司實現成果轉化和產業化，填補了國內空白。湖北衛視對此進行了報道。劉世元介紹，光刻是芯片製造中最為關鍵的一種工藝，通過光刻成像系統，將設計好的圖形轉移到硅片上。隨着芯片尺寸不斷縮小，硅片上的曝光圖形會產生畸變。在90nm甚至180nm以下芯片的光刻製造前，都必須採用一類名為OPC（光學臨近校正）的算法軟件進行優化。沒有OPC，所有IC製造廠商將失去將芯片設計轉化為芯片產品的能力。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。劉世元是華科集成電路測量裝備研究中心、光谷實驗室集成電路測量檢測技術創新中心主任。他早年師從原華中理工大學校長、著名機械學家楊叔子院士，於1998年獲工學博士學位。2002年，從英國訪學歸國後不久，劉世元在學院派遣下，作為最早的幾個技術骨幹之一，加盟上海微電子裝備有限公司(SMEE)，承擔國家863重大專項——「100nm光刻機」研製任務，為總體組成員、控制學科負責人。通過3年多的奮鬥，他組建了SMEE第一個控制工程實驗室，解決了掃描投影光刻機中掩模台、工件台、曝光劑量等同步控制的技術難題。「20年前參加國家的重大專項，100納米分辨率光刻機的研製，回到學校以後就一直在從事計算光刻這方面的研究工作，堅持做基礎的研究，做關鍵技術的攻關。」2005年，從上海回到學校之後，劉世元在摸索中逐漸找准了自己的學術定位：面向IC製造需求，立足先進光刻與納米測量基礎理論及學術前沿開展研究。2010年初，他明確選定了兩個主攻研究方向：面向IC納米製造的計算光刻與計算測量。十多年來，他和團隊在該領域的基礎理論與技術創新上做了許多工作，相繼獲得國內外學術界和產業界同行的重視和認可。「2013年，我第一次赴日本京都參加第6屆國際光譜橢偏學大會，當時還只能當聽眾；到了2016年，在德國柏林召開的第7屆國際光譜橢偏學大會上，我應邀做了大會主題報告，成為該學術會議創辦23年來第一位做大會主題報告的華人學者。」劉世元回憶道。如今，劉世元專注集成電路計算光刻的基礎研究已有20餘年。劉世元團隊堅持最底層的代碼一行行敲、最基礎的公式一個個算，終於打造出自主可控的OPC軟件算法。劉世元表示，希望自己的研究成果能夠最終轉化成產品，為國家和社會發展作貢獻。今後，他將帶領團隊和他所創立的宇微光學軟件有限公司加快產品推廣步伐，加快進入國內外芯片製造廠商市場，力爭成為全球芯片產業鏈中重要的一環。
劉世元教授劉世元，1970年9月生，博士，教授，博士生導師。教育部「新世紀優秀人才支持計劃」入選者。IEEE、IMechE、中國微米納米技術學會、中國機械工程學會高級會員。1998年畢業於華中理工大學（現華中科技大學）機械製造專業，獲工學博士學位；2000年至2001年赴英國曼徹斯特大學進行為期1年的訪問與客座研究；2002年至2005年在上海微電子裝備有限公司暨國家光刻工程技術研究中心，從事國家863重大專項「100nm分辨率步進掃描投影光刻機」的攻關研製，為該重大專項總體組成員、控制學科總負責人。現任武漢光電國家實驗室（籌）光電材料與微納製造研究部及華中科技大學機械科學與工程學院教授、機械電子信息工程系副主任。近年來主持了包括國家自然科學基金「基於相似性的時間序列表示與模式發現理論和方法研究」、國家863項目「高深寬比微納深溝槽結構基於模型的紅外反射譜測量方法與設備」、「MEMS動態特性頻閃干涉視覺三維測量技術及系統」和「頻閃干涉視覺三維測量方法與設備」、國家863重大專項子課題「光刻機超精密調焦調平與自動對準系統」和「準分子激光高性能劑量控制系統」在內的10餘項國家級科研項目。在微納製造與測試技術、100nm分辨率步進掃描投影光刻機自主研製、複雜機械設備故障診斷理論與方法等方面開展了卓有成效的研究，取得了一批有影響的研究成果。申請或已授權國家發明專利5項，發表學術論文50餘篇，其中SCI和EI收錄30餘篇。2022年11月，華中科技大學教授劉世元創立的宇微光學軟件有限公司，已成功研發全國產、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，併到芯片生產廠商做驗證，孵化企業的武漢光電工研院也將提供技術轉化服務。
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