近日，第62屆設(shè)計(jì)自動(dòng)化國(guó)際會(huì)議（ACM/IEEE Design and Automation Conference，DAC）在美國(guó)舊金山召開(kāi)。上海科技大學(xué)與香港中文大學(xué)合作研究成果“LVM-MO: A Large Vision Model Pioneer on Full-Chip Mask Optimization（利用視覺(jué)大模型實(shí)現(xiàn)全芯片尺寸級(jí)的掩膜優(yōu)化）”榮獲“最佳論文提名”。這是上?？萍即髮W(xué)研究成果繼2024年首次獲得該項(xiàng)提名后，再次獲此殊榮，在國(guó)際EDA舞臺(tái)充分展示了上科大研究團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)新能力。

設(shè)計(jì)自動(dòng)化國(guó)際會(huì)議以EDA、嵌入式系統(tǒng)及軟件和硅知識(shí)產(chǎn)權(quán)為主題，專(zhuān)注于EDA相關(guān)領(lǐng)域的最新方法和技術(shù)，是全球EDA領(lǐng)域的盛會(huì)。本屆會(huì)議共收到投稿論文1862篇，最終錄用420篇，其中僅1篇獲評(píng)“最佳論文獎(jiǎng)”、6篇入選“最佳論文獎(jiǎng)提名”。上科大信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院2023級(jí)博士研究生鄔一聞和2022級(jí)碩士研究生陳禹陽(yáng)作為論文共同第一作者在大會(huì)上作成果匯報(bào)。

隨著集成電路設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域邁入后摩爾時(shí)代，全芯片尺寸版圖的光學(xué)鄰近效應(yīng)修正，即掩膜優(yōu)化，已成為半導(dǎo)體公司與晶圓代工廠(chǎng)提升芯片制造良率、削減周轉(zhuǎn)時(shí)間并降低成本的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。與此同時(shí)，AI技術(shù)的發(fā)展為該領(lǐng)域帶來(lái)了顛覆性機(jī)遇。

上科大研究團(tuán)隊(duì)聚焦提升掩膜優(yōu)化效率，首次系統(tǒng)探索了大模型在全尺寸掩膜優(yōu)化中的應(yīng)用，提出了一種全新范式：結(jié)合“大規(guī)模光刻數(shù)據(jù)+大視覺(jué)基礎(chǔ)模型+上下游任務(wù)協(xié)同”，利用大視覺(jué)基礎(chǔ)模型配備的圖特征提取器，精確感知大尺寸版圖中的幾何拓?fù)溆绊憽㈦娐吩O(shè)計(jì)規(guī)則，并巧妙融合了真實(shí)光刻過(guò)程中的光學(xué)成像物理與化學(xué)特性，實(shí)現(xiàn)全尺寸版圖的掩膜優(yōu)化。得益于研究團(tuán)隊(duì)歷時(shí)一年多構(gòu)建的大規(guī)模光刻數(shù)據(jù)集，以及精心設(shè)計(jì)的上下游任務(wù)（包括上游版圖幾何信息重建任務(wù)和下游多尺寸版圖光學(xué)特征學(xué)習(xí)任務(wù)），團(tuán)隊(duì)構(gòu)建的大視覺(jué)基礎(chǔ)模型能夠高效適配全芯片尺寸的掩膜優(yōu)化流程。實(shí)驗(yàn)證明，在光刻圖案保真度、修正速度以及處理全芯片規(guī)模版圖的能力等多個(gè)關(guān)鍵維度上，該方法均優(yōu)于當(dāng)前最先進(jìn)技術(shù)。此外，該研究也為大模型在集成電路制造、量測(cè)等領(lǐng)域的深入應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的理論和工程基礎(chǔ)。

“本研究的初衷，是為解決全芯片尺寸下傳統(tǒng)優(yōu)化方法使用分治所導(dǎo)致的優(yōu)化效率低下及邊界優(yōu)化連續(xù)性問(wèn)題?！?陳禹陽(yáng)介紹，“參考基礎(chǔ)大模型在計(jì)算機(jī)視覺(jué)領(lǐng)域的應(yīng)用并結(jié)合計(jì)算光刻領(lǐng)域中的具體場(chǎng)景，我們發(fā)現(xiàn)可以利用視覺(jué)大模型的強(qiáng)泛化能力，結(jié)合窗口注意力等機(jī)制實(shí)現(xiàn)全尺寸芯片的掩膜優(yōu)化。最終，我們提出了使用理解光學(xué)成像物理與化學(xué)特性的大視覺(jué)模型解決全芯片尺寸掩膜優(yōu)化的新思路?！?/span>

鄔一聞表示，“能夠代表上海科技大學(xué)連續(xù)兩屆在DAC這類(lèi)高水平的國(guó)際會(huì)議上獲得最佳論文提名，我們感到非常榮幸。這一成果的產(chǎn)生離不開(kāi)學(xué)校持續(xù)構(gòu)建的高性能計(jì)算資源，還有導(dǎo)師們?cè)诳蒲泄ぷ骷罢n程學(xué)習(xí)過(guò)程中給予的悉心指導(dǎo)?！?/span>

圖3 作者鄔一聞在DAC 2025現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行成果匯報(bào)