各學(xué)院(部):
為深入實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略,加快建設(shè)具有全球影響力的科技創(chuàng)新中心,根據(jù)《上海市建設(shè)具有全球影響力的科技創(chuàng)新中心“十四五”規(guī)劃》,上海市科學(xué)技術(shù)委員會特發(fā)布2025年度基礎(chǔ)研究計劃“集成電路”項目申報指南。
一、征集范圍
專題一、光學(xué)刻蝕
方向1:強流電子束驅(qū)動的等離子體極紫外光源研究
研究目標:面向高功率極紫外光刻的需求,研究基于中能(<10MeV)強流電子束驅(qū)動的等離子體極紫外光源。對高重頻(~100MHz)電子束驅(qū)動產(chǎn)生高溫等離子體和極紫外輻射的全過程物理進行理論建模和高精度仿真,完成電子束與等離子體的關(guān)鍵參數(shù)優(yōu)化,目標IF點產(chǎn)生>100W的極紫外輻射功率。
研究內(nèi)容:深入開展高重頻強流電子束與等離子體相互作用的理論研究,構(gòu)建多物理場耦合的模擬平臺,精準模擬電子束電離連續(xù)氣流產(chǎn)生等離子體、等離子體加熱、等離子體輻射極紫外光等關(guān)鍵物理過程。基于模擬平臺,開展電子束、氣流、等離子體的參數(shù)優(yōu)化和魯棒性研究,提升極紫外光源的功率和穩(wěn)定性。
執(zhí)行期限:2025年10月01日至2027年09月30日。
經(jīng)費額度:定額資助,擬支持不超過2個項目,每項資助額度100萬元。
方向2:光刻光源高精度光譜研究
研究目標:開展17、18價釓(Gd)離子譜線高精度研究,實驗上獲得其位于5.7-7.7nm波段范圍內(nèi)的高精度譜線,6.Xnm波段附近譜線波長不確定性低于0.004nm。
研究內(nèi)容:基于電子束離子阱、高精度平焦場譜儀等裝置,開展17、18價Gd高電荷態(tài)離子光譜實驗研究。利用內(nèi)校刻方法,消除離子位置差異產(chǎn)生的系統(tǒng)偏差,實現(xiàn)光譜的高精度測量,同時結(jié)合原子結(jié)構(gòu)計算程序包,模擬并分析不同價態(tài)的Gd離子譜線,為光刻光源的優(yōu)化研究提供關(guān)鍵實驗和理論數(shù)據(jù)支撐。
執(zhí)行期限:2025年10月01日至2027年09月30日。
經(jīng)費額度:定額資助,擬支持不超過2個項目,每項資助額度100萬元。
方向3:高功率激光驅(qū)動X射線光源研究
研究目標:面向高分辨X射線光刻需求,探索提出基于高功率激光驅(qū)動的高效X射線光源產(chǎn)生的可行方案,光源能量范圍0.5-2keV,轉(zhuǎn)換效率≥8%。
研究內(nèi)容:基于理論分析和模擬仿真篩選合適靶材體系,開展高功率激光高效驅(qū)動產(chǎn)生X射線光源的物理過程研究,量化分析激光功率、脈寬、焦斑大小、等離子體靶結(jié)構(gòu)等參數(shù)對X射線光源轉(zhuǎn)換效率等輸出參數(shù)的影響。基于先進靶材設(shè)計、高功率激光等條件,優(yōu)化提升激光到X射線光源的能量轉(zhuǎn)換效率。
執(zhí)行期限:2025年10月01日至2027年09月30日。
經(jīng)費額度:定額資助,擬支持不超過2個項目,每項資助額度100萬元。
方向4:亞20nm納米孔/柱陣列的電子束光刻跨尺度作用及耦合機制研究
研究目標:針對毫米級大面積亞20nm納米孔/柱陣列圖形電子束直寫面臨的基礎(chǔ)性難題,研究電子束直寫曝光及顯影過程中“電子-原子-納米-宏觀”的跨尺度作用及耦合機制。建立亞20nm納米孔/柱陣列圖形跨尺度電子束曝光理論模型和顯影分子擴散動力學(xué)理論模型。發(fā)展不限于基于硅基襯底的拼接精度≤15nm的5×5mm2大面積亞20nm納米孔/柱陣列優(yōu)化曝光、顯影及圖案轉(zhuǎn)移工藝。
研究內(nèi)容:研究電子在亞20nm陣列圖形曝光過程中的散射沉積機理及規(guī)律、光刻膠顯影分子動力學(xué)理論、以及熱-機械耦合拼接誤差累積機理。研究直寫時拼接誤差調(diào)控策略(如動態(tài)校準反饋控制),并配合相應(yīng)的版圖設(shè)計與工藝優(yōu)化,研發(fā)一套毫米級大面積亞20nm納米孔/柱陣列電子直寫曝光、顯影及刻蝕工藝優(yōu)化方案。
執(zhí)行期限:2025年10月01日至2027年09月30日。
經(jīng)費額度:定額資助,擬支持不超過2個項目,每項資助額度100萬元。
方向5:嵌段共聚物界面協(xié)同缺陷修復(fù)研究
研究目標:建立短波長紫外曝光圖形-嵌段共聚物材料界面協(xié)同設(shè)計準則,構(gòu)建短波長紫外光刻預(yù)圖案CD尺寸與不同嵌段共聚物及分子量的匹配體系,提升圖形保真度,改善圖形粗糙度和局部線寬均勻性,實現(xiàn)位錯和橋連缺陷密度低于10顆/平方厘米。
研究內(nèi)容:研究短波長紫外曝光誘導(dǎo)的光刻膠化學(xué)改性與嵌段共聚物分子鏈重排路徑的動態(tài)耦合機制,探究納米級自組裝缺陷在刻蝕過程中向微米級器件結(jié)構(gòu)的演化規(guī)律(缺陷跨尺度傳遞),發(fā)展嵌段共聚物界面協(xié)同缺陷修復(fù)工藝。
執(zhí)行期限:2025年10月01日至2027年09月30日。
經(jīng)費額度:定額資助,擬支持不超過1個項目,每項資助額度100萬元。
方向6:嵌段共聚物分子微觀動力學(xué)研究
研究目標:研究嵌段共聚物在納米尺度約束下的微觀分子動力學(xué)過程,實現(xiàn)周期不大于26nm、線寬不大于7nm的有序納米結(jié)構(gòu)。研究納米結(jié)構(gòu)對器件性能的調(diào)控規(guī)律,建立適配的器件工藝集成方案,器件開關(guān)比達到10的7次方。
研究內(nèi)容:圍繞嵌段共聚物在受限環(huán)境中的相行為與動力學(xué)過程,研究其化學(xué)組分、分子量比例、界面工藝以及熱處理條件對納米結(jié)構(gòu)有序性與尺寸調(diào)控的影響機制,建立穩(wěn)定可控的納米圖形化方法。研究與該工藝相適配的圖形轉(zhuǎn)移與刻蝕方法,調(diào)控介電層、金屬柵材料體系及接觸結(jié)構(gòu),建立工藝流程。研究不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對器件電學(xué)特性的影響規(guī)律,揭示嵌段共聚物分子動力學(xué)過程與器件性能間的關(guān)聯(lián)機制。
執(zhí)行期限:2025年10月01日至2027年09月30日。
經(jīng)費額度:定額資助,擬支持不超過1個項目,每項資助額度100萬元。
方向7:極微縮二維晶體管的非光刻制造研究
研究目標:發(fā)展構(gòu)建極微縮二維材料晶體管的非光刻制備方法,實現(xiàn)柵極與電極材料空間分辨率≤5nm的精確圖案化加工,解析材料與二維半導(dǎo)體界面的形成機理。制備的極微縮二維器件要求柵極長度≤1nm,溝道長度≤5nm,柵極間距≤25nm。制備的二維晶體管器件達到遷移率≥250cm2/Vs,開態(tài)電流≥1mA/μm,關(guān)態(tài)電流≤1pA/μm,亞閾值擺幅≤80mV/dec。
研究內(nèi)容:研究精確排布柵極材料和電極材料的非光刻納米定位方法,進行二維半導(dǎo)體界面納米結(jié)構(gòu)的精確圖案化控制。研究建立原位結(jié)構(gòu)及原位電學(xué)表征方法,揭示界面形成機理。研究摻雜分子、界面工程、退火工藝等對極微縮器件電學(xué)性能的影響規(guī)律,設(shè)計性能優(yōu)化的策略,研發(fā)極微縮與超高集成密度的二維晶體管。
執(zhí)行期限:2025年10月01日至2027年09月30日。
經(jīng)費額度:定額資助,擬支持不超過1個項目,每項資助額度100萬元。
方向8:納米光刻基礎(chǔ)研究
研究目標:面向鰭式場效應(yīng)晶體管制造,發(fā)展生產(chǎn)兼容的納米光刻工藝,實現(xiàn)線寬度14納米、高寬比3:1、線邊緣粗糙度(LER)低于1/10,側(cè)壁垂直度不低于87°,圖形化面積不小于200μm×200μm。
研究內(nèi)容:研究納米結(jié)構(gòu)制造中的尺寸效應(yīng),研究篩選最佳材料。研究周期性線條密集圖形電子束曝光鄰近效應(yīng)消除方法。發(fā)展等離子體刻蝕工藝,消除干刻蝕中的各向同性。
執(zhí)行期限:2025年10月01日至2027年09月30日。
經(jīng)費額度:定額資助,擬支持不超過1個項目,每項資助額度100萬元。
方向9:嵌段共聚物高分子自組裝動態(tài)原位表征研究
研究目標:研究嵌段共聚物高分子自組裝動態(tài)過程,闡明10納米級有序結(jié)構(gòu)動態(tài)演化規(guī)律,建立跨尺度(分子-介觀-宏觀)時空分辨表征方法學(xué),構(gòu)建多場耦合條件下自組裝動力學(xué)理論模型,揭示缺陷形成與湮滅的分子機制,形成動態(tài)調(diào)控理論框架。至少闡明兩種缺陷消除方法,有效擴大膜厚工藝窗口兩倍以上。
研究內(nèi)容:面向納米尺度高分子自組裝基礎(chǔ)科學(xué)問題展開研究,聚焦嵌段共聚物高分子薄膜在不同退火條件下的動態(tài)組裝過程,研究在溫度場、溶劑場、電磁場、表面場等外場耦合作用下,亞穩(wěn)態(tài)缺陷的產(chǎn)生與湮滅的機制,開發(fā)多模態(tài)原位表征系統(tǒng),構(gòu)建實驗-仿真閉環(huán)驗證平臺。
執(zhí)行期限:2025年10月01日至2027年09月30日。
經(jīng)費額度:定額資助,擬支持不超過2個項目,每項資助額度100萬元。
專題二、先進器件與材料
方向1:超薄自支撐光譜純化薄膜制備研究
研究目標:針對下一代光刻光譜純化需求,突破超薄自支撐薄膜關(guān)鍵技術(shù),研發(fā)高強度大面積薄膜制備方法,實現(xiàn)6.Xnm透過率>70%、薄膜厚度<200nm、薄膜口徑>20mm。
研究內(nèi)容:揭示異質(zhì)結(jié)界面對BEUV光子選擇性吸收的微觀機理,研究超薄自支撐薄膜力學(xué)強度增強方法,發(fā)展亞納米表面粗糙度控制和高強度大面積自支撐薄膜制備與優(yōu)化方法,開展超薄自支撐薄膜的性能表征方法研究。
執(zhí)行期限:2025年10月01日至2027年09月30日。
經(jīng)費額度:定額資助,擬支持不超過1個項目,每項資助額度100萬元。
方向2:新型光酸鍵合單體設(shè)計合成及在極紫外光刻中的應(yīng)用研究
研究目標:針對極紫外光刻膠光子吸收率低、質(zhì)子易擴散引起的隨機性問題,探索合成新穎光酸鍵合單體(純度≥98%,金屬雜質(zhì)≤20ppb,儲存穩(wěn)定性≥6個月)及含有其的樹脂(光酸鍵合型共聚樹脂分子量≤8000,反應(yīng)批次間分子量偏差≤500,分子量分布≤1.4,樹脂中各共聚單體摩爾比/序列穩(wěn)定可控),實現(xiàn)光刻分辨率≤18nm、線邊緣粗糙度≤2nm。
研究內(nèi)容:設(shè)計合成一系列對極紫外光高吸收的光酸鍵合單體形成光酸結(jié)構(gòu)庫、研究此類光酸單體與其他共聚單體的聚合反應(yīng)動力學(xué)、探索可控聚合工藝,闡明光酸鍵合樹脂結(jié)構(gòu)的產(chǎn)酸機理和化學(xué)放大機制,以及對光刻膠性能的優(yōu)化作用。
執(zhí)行期限:2025年10月01日至2027年09月30日。
經(jīng)費額度:定額資助,擬支持不超過1個項目,每項資助額度100萬元。
方向3:邊緣接觸二維半導(dǎo)體的化學(xué)實現(xiàn)與電學(xué)性能研究
研究目標:開發(fā)二維半導(dǎo)體面內(nèi)共價連接的邊緣接觸方案和精細表征手段,實現(xiàn)接觸電阻≤500Ω·μm,場效應(yīng)遷移率≥100cm2/V·s,電流開關(guān)比≥10的6次方。
研究內(nèi)容:開發(fā)二維半導(dǎo)體橫向肖特基結(jié)的化學(xué)構(gòu)筑方法和精細表征策略。結(jié)合實驗測量與理論模擬,探索一維線接觸的電荷注入機制和性能極限。研究界面耦合與接觸電阻的構(gòu)效關(guān)系以及界面電子態(tài)的調(diào)控規(guī)律,提出高性能二維電子器件的邊緣接觸方案。
執(zhí)行期限:2025年10月01日至2027年09月30日。
經(jīng)費額度:定額資助,擬支持不超過1個項目,每項資助額度100萬元。
方向4:二維半導(dǎo)體原子層刻蝕研究
研究目標:針對亞納米節(jié)點先進結(jié)構(gòu)二維半導(dǎo)體器件,開發(fā)原子級精度的可控原子層刻蝕工藝。發(fā)展面向MoS2、WS2、WSe2等半導(dǎo)體的原子級精度的ALE工藝≥3類,在4英寸晶圓上實現(xiàn)埃級均勻性(RMS粗糙度≤0.1nm),原子層刻蝕精度≤0.7nm/cycle;建立二維半導(dǎo)體原子級反應(yīng)理論模型,揭示相關(guān)ALE反應(yīng)機理≥3項。
研究內(nèi)容:結(jié)合分子動力學(xué)與蒙特卡羅等方法,構(gòu)建多物理場模型,分析前驅(qū)體的分布、吸附/解吸機制,量化活化能壘等。開發(fā)熱型、等離子型或其它新機制原子層刻蝕工藝,闡明自限制反應(yīng)動力學(xué)機制,優(yōu)化刻蝕選擇比、缺陷密度等。構(gòu)筑二維半導(dǎo)體晶體管,評估ALE工藝與量產(chǎn)工藝兼容性(選擇比、均勻性等)。
執(zhí)行期限:2025年10月01日至2027年09月30日。
經(jīng)費額度:定額資助,擬支持不超過1個項目,每項資助額度100萬元。
方向5:鉿基鐵電器件在存儲及神經(jīng)形態(tài)計算中的應(yīng)用和機理研究
研究目標:發(fā)展低熱預(yù)算(≤300℃)CMOS兼容鉿基鐵電薄膜(2Pr≥50μC/cm2)制備方法,建立晶圓級超快脈沖(200ps)測試體系揭示相型/晶粒/界面調(diào)控機制,闡明神經(jīng)元功能跨尺度耦合機理。提出新型存算一體脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SNN)架構(gòu),相較于目前SNN突觸/神經(jīng)元分離的傳統(tǒng)硬件架構(gòu)實現(xiàn)功耗降低和速度提升各10倍以上的系統(tǒng)優(yōu)化。
研究內(nèi)容:采用第一性原理計算研究摻雜元素的晶相穩(wěn)定機制,開發(fā)ALD低溫薄膜生長工藝,研究元素摻雜、薄膜結(jié)構(gòu)、退火方式、電極材料、功能層材料等對鐵電極化翻轉(zhuǎn)特性的影響規(guī)律。研究可直接匹配晶圓器件的亞納秒級超快電學(xué)測試表征方法。探究相型、晶粒、界面等對鐵電極化的調(diào)控機制。制備光電模式原位切換的可重構(gòu)器件原型,設(shè)計光電協(xié)同控制存算一體SNN架構(gòu)。
執(zhí)行期限:2025年10月01日至2027年09月30日。
經(jīng)費額度:定額資助,擬支持不超過2個項目,每項資助額度100萬元。
方向6:先進納米互連中的薄膜材料微結(jié)構(gòu)和應(yīng)力研究
研究目標:面向先進工藝的互連應(yīng)用需求,針對互連電阻和可靠性中的單晶界問題,建立銅和替代金屬材料中晶界截交線處原子尺度局域應(yīng)力理論模型,實現(xiàn)銅和替代材料薄膜的制備和薄膜生長應(yīng)力的原位實時監(jiān)測,曲率分辨率5×10的-5次方每米,并探索截交線局域應(yīng)力、薄膜微結(jié)構(gòu)、薄膜生長應(yīng)力對薄膜電阻率的調(diào)控。
研究內(nèi)容:發(fā)展替代金屬晶界,發(fā)展截交線局域應(yīng)力原子尺度模擬方法,研究銅和替代金屬、不同織構(gòu)薄膜中的截交線穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)、局域應(yīng)力產(chǎn)生和空洞成核。建立薄膜原位應(yīng)力監(jiān)測,研究不同織構(gòu)銅薄膜和替代金屬薄膜的生長應(yīng)力。研究內(nèi)襯層對成膜過程、薄膜織構(gòu)、晶界結(jié)構(gòu)和殘余應(yīng)力影響,以及薄膜電阻率的尺寸效應(yīng)。研究應(yīng)力對薄膜電阻率和互連線可靠性的影響。
執(zhí)行期限:2025年10月01日至2027年09月30日。
經(jīng)費額度:定額資助,擬支持不超過1個項目,每項資助額度100萬元。
專題三、人工智能賦能集成電路
方向1:基于大語言模型的集成電路設(shè)計研究
研究目標:對于模擬電路設(shè)計,研發(fā)推理能力增強的集成電路設(shè)計專用領(lǐng)域大語言模型,模型支持的智能體可提升電路模塊級設(shè)計效率5倍以上。對于數(shù)字電路設(shè)計,研發(fā)基于數(shù)字集成電路VerilogRTL生成的大語言模型方法,通過反饋,對模塊級RTL生成準確率可達90%以上,RTL代碼生成實現(xiàn)在商用工具集成。兩種大語言模型具備泛化特性,相結(jié)合可實現(xiàn)數(shù)字和模擬電路混合協(xié)同優(yōu)化設(shè)計。
研究內(nèi)容:對于模擬電路設(shè)計,研究數(shù)據(jù)稀缺集成電路設(shè)計領(lǐng)域大語言模型的訓(xùn)練方法和推理能力增強的模型訓(xùn)練方法。對于數(shù)字電路設(shè)計,研究集成電路專用領(lǐng)域VerilogRTL的語言模型訓(xùn)練提升和反饋優(yōu)化方法。發(fā)展基于大語言模型的數(shù)字和模擬電路的協(xié)同優(yōu)化設(shè)計方法。
執(zhí)行期限:2025年10月01日至2027年09月30日。
經(jīng)費額度:定額資助,擬支持不超過1個項目,每項資助額度100萬元。
方向2:面向先進工藝節(jié)點的掩膜規(guī)則檢查算法研究
研究目標:面向先進節(jié)點下對全芯片尺寸曼哈頓及曲線掩膜版的規(guī)則檢查,制定完善的曼哈頓及曲線掩膜設(shè)計規(guī)則體系,在檢測精度達到100%的基礎(chǔ)上(即覆蓋國際主流商業(yè)軟件所能識別的所有違例),檢測效率對比主流商業(yè)工具提升10-20倍,并完成不少于5種典型規(guī)則檢查場景驗證。
研究內(nèi)容:開展?jié)M足先進工藝節(jié)點精度需求的掩膜規(guī)則檢查算法研究。建立曼哈頓及曲線掩膜中對主圖形和輔助圖形的線間距、拐角間距、最小線寬、點/孔狀結(jié)構(gòu)尺寸、凹槽和凸起容差、角度、斜邊等多種復(fù)雜規(guī)則的完整描述與檢測方案;結(jié)合人工智能技術(shù),探索全芯片尺寸的掩膜規(guī)則高效、并行、智能化檢查方法;支持CPU/GPU平臺部署;在20nm及以下制程的掩膜版上完成算法典型規(guī)則檢查驗證。
執(zhí)行期限:2025年10月01日至2027年09月30日。
經(jīng)費額度:定額資助,擬支持不超過1個項目,每項資助額度100萬元。
方向3:先進光刻裝備智能大模型研究
研究目標:發(fā)展理論-數(shù)據(jù)融合驅(qū)動的動態(tài)先進光刻裝備超精密機電系統(tǒng)數(shù)字孿生體,實現(xiàn)微秒級動態(tài)仿真和大于95%的仿真一致性。構(gòu)建先進光刻裝備超精密機電系統(tǒng)智能大模型,實現(xiàn)參數(shù)預(yù)測精度提高10%以上,故障預(yù)測準確率90%以上。支撐先進光刻裝備超精密機電系統(tǒng)的調(diào)試運行等環(huán)節(jié)的智能優(yōu)化和精準決策,提高系統(tǒng)可靠性和運行效率。
研究內(nèi)容:研究搭建包含結(jié)構(gòu)動力學(xué)、熱變形、控制與擾動分析等多學(xué)科虛擬集成仿真框架,構(gòu)建先進光刻超精密機電系統(tǒng)數(shù)字孿生體,揭示系統(tǒng)耦合特性與動態(tài)行為。結(jié)合歷史運行數(shù)據(jù)、工藝設(shè)計參數(shù)及實時反饋信息,開發(fā)先進裝備超精密機電系統(tǒng)智能大模型,提供高精度的運行狀態(tài)預(yù)測與故障診斷,進行多目標協(xié)同優(yōu)化下的設(shè)備參數(shù)動態(tài)調(diào)整。
執(zhí)行期限:2025年10月01日至2027年09月30日。
經(jīng)費額度:定額資助,擬支持不超過1個項目,每項資助額度100萬元。
方向4:基于數(shù)字孿生的薄膜沉積研究
研究目標:基于數(shù)字孿生開發(fā)物理與人工智能雙驅(qū)動的工藝優(yōu)化方法,實現(xiàn)高效的薄膜沉積工藝優(yōu)化。相比于基于DOE的工藝優(yōu)化方法(例如單因素實驗、田口設(shè)計等),試驗次數(shù)縮短至DOE方法的10%-20%,效率提升5-10倍,薄膜厚度不均勻度降低30%以上,顆粒物數(shù)量縮少50%以上,且在2種以上沉積設(shè)備驗證該方法。
研究內(nèi)容:結(jié)合機器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)與流動、傳熱、化學(xué)反應(yīng)等多物理場仿真,構(gòu)建薄膜沉積工藝參數(shù)與工藝結(jié)果的復(fù)雜非線性、強耦合關(guān)系的模型。采用多目標智能優(yōu)化等算法,進行模型工藝參數(shù)的智能搜索與最優(yōu)解推理,提高工藝性能與一致性。
執(zhí)行期限:2025年10月01日至2027年09月30日。
經(jīng)費額度:定額資助,擬支持不超過1個項目,每項資助額度100萬元。
方向5:基于小數(shù)據(jù)集的極紫外高分辨光刻膠性能預(yù)測研究
研究目標:面向極紫外高分辨光刻膠性能預(yù)測難題,基于光刻膠的化學(xué)信息、工藝參數(shù),開發(fā)具備可解釋可遷移的理論驅(qū)動機器學(xué)習(xí)模型,實現(xiàn)光刻膠工藝特征以及光刻性能指標(分辨率、靈敏度、粗糙度和關(guān)鍵尺寸一致性)的預(yù)測。要求預(yù)測關(guān)鍵工藝特征≥5個,光刻性能預(yù)測誤差≤5%;遷移訓(xùn)練需求數(shù)據(jù)量≤100條,光刻性能預(yù)測誤差≤10%。
研究內(nèi)容:開發(fā)具備可解釋可遷移的理論驅(qū)動機器學(xué)習(xí)模型,基于高質(zhì)量的極紫外高分辨光刻膠實驗數(shù)據(jù)(密度、譜學(xué)信息等)、理論數(shù)據(jù)(能量、電子結(jié)構(gòu)等)、工藝參數(shù)(配方、時間、溫度等),通過理論知識、白盒模型嵌入等方式,預(yù)測光刻膠光刻工藝中可實驗表征的工藝特征和光刻膠性能。分析可解釋性/重要性,篩選影響光刻性能的重要描述符及工藝特征,基于小數(shù)據(jù)集進行新型極紫外高分辨光刻膠光刻性能指標預(yù)測。
執(zhí)行期限:2025年10月01日至2027年09月30日。
經(jīng)費額度:定額資助,擬支持不超過2個項目,每項資助額度50萬元。
方向6:面向先進工藝的多模態(tài)原位老化檢測研究
研究目標:針對全環(huán)繞柵極場效應(yīng)晶體管(GAAFET)先進工藝中器件老化引發(fā)的電路性能退化問題,揭示復(fù)雜應(yīng)力條件下器件性能退化規(guī)律,研發(fā)片上多模態(tài)老化傳感器,實現(xiàn)三種以上老化效應(yīng)的原位精準識別與實時補償,閾值電壓測量精度達到1mV,單個傳感器面積≤0.01mm2,單次測量時間≤1μs。
研究內(nèi)容:基于原子尺度下的原位表征方法,研究GAAFET器件電學(xué)參數(shù)漂移與應(yīng)力加載之間的演化關(guān)系,構(gòu)建高精度老化模型。設(shè)計片上多模態(tài)原位老化傳感器,結(jié)合機器學(xué)習(xí)算法提升多老化模式的特征解耦與檢測精度,開發(fā)自適應(yīng)控制架構(gòu)實現(xiàn)電路性能退化的實時補償。在不少于兩種國產(chǎn)工藝平臺進行技術(shù)驗證,并對比分析不同工藝間及不同時間尺度下的老化特性差異。
執(zhí)行期限:2025年10月01日至2027年09月30日。
經(jīng)費額度:定額資助,擬支持不超過1個項目,每項資助額度100萬元。
方向7:AI賦能高安全高穩(wěn)定集成電路制造中硅基PUFs研究
研究目標:構(gòu)建人工智能(AI)驅(qū)動的集成電路制造中硅基物理不可克隆函數(shù)(PUFs)熵源特征提取模型,解決硅基PUFs熵源輸出響應(yīng)的穩(wěn)定性和安全性問題,在±10%電壓波動下,溫度-40℃~80℃范圍內(nèi),實現(xiàn)抗機器學(xué)習(xí)攻擊預(yù)測位準確率<70%、熵源輸出響應(yīng)比特誤碼率率(BER)<10的-6次方。
研究內(nèi)容:針對現(xiàn)有硅基PUFs存在的多物理場耦合下基礎(chǔ)熵源可控性與穩(wěn)定性矛盾以及面向AI攻擊的熵源結(jié)構(gòu)抗建模性缺陷,探究PUF基礎(chǔ)熵源與制造工藝之間的關(guān)系,研究用于優(yōu)化硅基PUFs熵源響應(yīng)的AI模型,建立AI驅(qū)動的硅基PUFs響應(yīng)偏差預(yù)測機制與抗機器學(xué)習(xí)攻擊防御機制,提升硅基PUFs穩(wěn)定性和安全性的性能。
執(zhí)行期限:2025年10月01日至2027年09月30日。
經(jīng)費額度:定額資助,擬支持不超過1個項目,每項資助額度100萬元。
專題四、先進量測
方向1:先進半導(dǎo)體器件的電子斷層成像與三維重建研究
研究目標:發(fā)展針對全環(huán)繞柵極晶體管(GAA)等復(fù)雜三維器件結(jié)構(gòu)的電子斷層成像及三維重建方法。與現(xiàn)有電子斷層測量技術(shù)相比,空間分辨率及成像靈敏度提升2倍以上,三維測量時間縮短30%以上。
研究內(nèi)容:基于待測的全環(huán)繞柵極晶體管(GAA)等三維器件結(jié)構(gòu)特征,開發(fā)能夠進行快速、高質(zhì)量數(shù)據(jù)收集的電子斷層掃描方法,最小化電子束對樣品的輻照損傷。研究基于電子斷層成像的漂移位置矯正等高精度結(jié)構(gòu)重建方法,基于圖像數(shù)據(jù)集構(gòu)建具有良好泛化性的三維精準測量智能模型,完成三維測量技術(shù)驗證。
執(zhí)行期限:2025年10月01日至2027年09月30日。
經(jīng)費額度:定額資助,擬支持不超過2個項目,每項資助額度100萬元。
方向2:基于AFM的三維納米量測研究
研究目標:研究原子力顯微鏡(AFM)懸臂梁三維形變同步測量方法,開發(fā)基于AFM的三維納米結(jié)構(gòu)量測方法,實現(xiàn)X&Y&Z三維定位分辨率<0.1nm,X&Y掃描范圍>20mm,重復(fù)精度<20pm,支持深寬比>20:1,橫向分辨率<5nm的高精度量測。
研究內(nèi)容:研究AFM懸臂梁3D形變在大深寬比結(jié)構(gòu)中的有效測量方法,發(fā)展解耦針尖扭曲和高度變化的測量技術(shù)。基于懸臂梁3D形變的同步測量,精確計算探針針尖處的正交力矢量。開發(fā)用于大深寬比訂制針尖的控制方法,制定掃描策略,進行精確矢量運動控制下的矢量掃描,滿足先進制程中復(fù)雜納米結(jié)構(gòu)、大深寬比結(jié)構(gòu)的測量需求。研究直接溯源性方法,提高測量精度和可靠性。
執(zhí)行期限:2025年10月01日至2027年09月30日。
經(jīng)費額度:定額資助,擬支持不超過1個項目,每項資助額度100萬元。
方向3:面向壓印掩模版基材的大量程高精度全場測量研究
研究目標:發(fā)展面向集成電路制造掩模版基材的大量程高精度全場三維形貌測量方法,實現(xiàn)視場(x-y方向)測量范圍≥65mm×65mm(非拼接視場),深度方向?qū)崿F(xiàn)量程≥100mm條件下達到小于30nm量級的高精度,量程精度比達到10的6次方。
研究內(nèi)容:結(jié)合波長標定、多頻率合成、最優(yōu)化理論等,研究大量程高精度三維形貌測量方法,突破大量程和高精度相互制約的局限。進行理論仿真和實驗,驗證測量性能指標,并完成對跨深度尺度的標準樣本的高精度三維形貌測量。
執(zhí)行期限:2025年10月01日至2027年09月30日。
經(jīng)費額度:定額資助,擬支持不超過2個項目,每項資助額度100萬元。
方向4:芯片內(nèi)部應(yīng)力缺陷高分辨無損檢測研究
研究目標:研究芯片內(nèi)部應(yīng)力缺陷精確定位方法,實現(xiàn)對5-20μm芯片樣品內(nèi)部應(yīng)力分布的高分辨無損表征分析,應(yīng)變檢測靈敏度(Δd/d)優(yōu)于10的-4次方,二維應(yīng)變檢測速率優(yōu)于10min(10×10μm2芯片)
研究內(nèi)容:針對先進制程芯片的內(nèi)部應(yīng)力缺陷,基于硬X射線高穿透性和高光通量,發(fā)展無損應(yīng)力表征方法。開發(fā)基于機器學(xué)習(xí)高效算法,提高成像質(zhì)量和檢測效率。研究芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)與應(yīng)力分布之間的關(guān)系,建立一套高效的芯片內(nèi)部應(yīng)力無損表征流程。
執(zhí)行期限:2025年10月01日至2027年09月30日。
經(jīng)費額度:定額資助,擬支持不超過1個項目,每項資助額度100萬元。
方向5:基于雙溯源體系的12英寸晶圓跨尺度納米融合計量研究
研究目標:闡明12英寸晶圓跨尺度計量過程量值傳遞規(guī)律,研究可溯源光柵干涉儀與激光干涉儀的宏微誤差產(chǎn)生機理與測量誤差最小化方法。發(fā)展雙溯源體系下12英寸晶圓的跨尺度高魯棒性納米融合計量定值方法,實現(xiàn)300mm×300mm測量范圍內(nèi)最優(yōu)定位測量不確定度小于30nm,1℃溫度變化下定位漂移不大于10nm。
研究內(nèi)容:研究可溯源光柵干涉儀與激光干涉儀融合定值的誤差產(chǎn)生機制,建立跨尺度宏微測量過程中的動態(tài)校準方法,開發(fā)基于熱膨脹抑制及熱漂移控制的多重噪聲最小化方法,進行測量系統(tǒng)全鏈路誤差精細化控制。研究晶圓定位精度標準片的跨尺度制造方法,開發(fā)微納結(jié)構(gòu)高精度圖像識別算法,開展雙溯源體系的測量準確性與一致性比對驗證,進行12英寸晶圓標準片的多參量精準計量定值。
執(zhí)行期限:2025年10月01日至2027年09月30日。
經(jīng)費額度:非定額資助,擬支持不超過1個項目,每項資助額度不超過300萬元。
專題五、三維集成
方向1:基于太赫茲近場耦合的三維集成無線接口研究
研究目標:面向大算力系統(tǒng)對高密度三維集成的需求,針對現(xiàn)有TSV+μBump技術(shù)成本高昂、工藝復(fù)雜、可擴展性受限等問題,探索面向產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的新形態(tài)太赫茲三維無線接口,實現(xiàn)低成本、高密度、高能效及高可靠性的非接觸式互連,能耗效率優(yōu)于1pJ/b,互連密度優(yōu)于1Tb/s/mm2,堆疊層數(shù)不低于8層,單通道最高數(shù)據(jù)率超過120Gb/s。
研究內(nèi)容:研究三維堆疊場景下多物理場的建模與分析,優(yōu)化信道損耗和頻響特性,建立有效的信道模型。探索高能效片上太赫茲信號發(fā)生與檢測的機制。研發(fā)低損耗、高頻譜利用率的新型調(diào)制解調(diào)技術(shù)。搭建三維堆疊原型系統(tǒng),完成功能和性能的驗證。
執(zhí)行期限:2025年10月01日至2027年09月30日。
經(jīng)費額度:定額資助,擬支持不超過2個項目,每項資助額度50萬元。
方向2:面向三維集成的高密度高可靠設(shè)計研究
研究目標:建立一套面向高密度無凸點三維集成芯片制造工藝標準流程和設(shè)計規(guī)則,提出增強三維集成工藝良率的關(guān)鍵材料和可靠性提升方法,開發(fā)間距小于5μm的芯片-晶圓的混合鍵合工藝;闡明三維集成工藝對器件的電子遷移率和閾值電壓等性能的影響機制。
研究內(nèi)容:研究面向高密度無凸點三維集成芯片的關(guān)鍵工藝模塊,包括不限于TSV刻蝕工藝、混合鍵合、Cu電鍍工藝、芯片-晶圓對準和芯片劃片等,研究三維集成的鍵合界面材料、結(jié)構(gòu)參數(shù)、工藝良率與可靠性的內(nèi)在關(guān)系和影響機制,開展電磁-熱-力多物理場和TCAD等多種仿真協(xié)同方法研究,研究TSV、混合鍵合、減薄等工藝對芯片關(guān)鍵器件性能的影響機制并驗證。
執(zhí)行期限:2025年10月01日至2027年09月30日。
經(jīng)費額度:定額資助,擬支持不超過1個項目,每項資助額度100萬元。
方向3:三維集成芯片高效散熱研究
研究目標:研發(fā)適用于三維集成芯片堆疊層數(shù)>3層,總功耗>1kW應(yīng)用場景的高效散熱方法,形成一套理論完備、路徑可行、數(shù)據(jù)充分的三維集成芯片散熱解決方案。要求散熱能力>1000W/cm2,熱點處極限散熱能力>2000W/cm2,結(jié)溫低于100℃,中間層芯片單層散熱能力>200W/cm2,芯片均溫性(每層內(nèi)的最大和最小溫度差)<5℃。
研究內(nèi)容:結(jié)合包括但不限于液冷散熱、熱電制冷、微通道散熱、相變材料散熱、高導(dǎo)熱材料等,基于理論分析、多尺度熱仿真、材料制備和工藝開發(fā)、散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計、微納制造與可靠性評估、實驗表征等研究方法,豐富三維散熱的理論體系,揭示材料特性、結(jié)構(gòu)參數(shù)與散熱性能之間的內(nèi)在關(guān)系,提升三維集成芯片散熱能力。
執(zhí)行期限:2025年10月01日至2027年09月30日。
經(jīng)費額度:定額資助,擬支持不超過2個項目,每項資助額度100萬元。
方向4:基于TGV先進封裝的有源功能三維集成研究
研究目標:揭示不同類型激光與玻璃的相互作用機理,建立三維集成結(jié)構(gòu)的整體應(yīng)力匹配優(yōu)化模型,發(fā)展包括玻璃通孔(TGV)互連、多層RDL、有源功能器件鍵合的三維集成成套工藝。在12英寸玻璃晶圓上,實現(xiàn)TGV通孔成型深寬比大于50:1,RDL互連最小線寬/線距≤1μm、疊層不少于3層,完成10顆以上硅基芯粒在同一TGV基板上的三維集成。
研究內(nèi)容:研究12英寸玻璃基板上TGV通孔刻蝕成型與側(cè)壁微裂紋鈍化方法,突破高深寬比通孔側(cè)壁金屬化和填充核心工藝,開展TGV基板上的RDL多層布線與互連研究,研究介質(zhì)層與互連金屬之間的異質(zhì)界面結(jié)合增強方法,優(yōu)化多層結(jié)構(gòu)的CMP平坦化方法,構(gòu)建D2W鍵合仿真模型及其低應(yīng)力匹配方法。
執(zhí)行期限:2025年10月01日至2027年09月30日。
經(jīng)費額度:定額資助,擬支持不超過1個項目,每項資助額度100萬元。
專題六、系統(tǒng)與計算
方向1:低溫CMOS高能效電路設(shè)計與優(yōu)化研究
研究目標:研究基于動態(tài)邏輯的低溫標準單元庫與功耗優(yōu)先綜合算法,實現(xiàn)77K溫度下相比靜態(tài)邏輯電路15%以上的延遲下降與30%以上能效比提升。利用動態(tài)電壓頻率調(diào)整,實現(xiàn)系統(tǒng)在77K溫度下20%以上功耗降低。
研究內(nèi)容:針對低溫CMOS在高能效計算應(yīng)用方面潛力,開發(fā)高通量低溫器件測試方案。研究低溫環(huán)境下器件可靠性與局部/全局差異化機理,通過低溫單元庫設(shè)計與綜合算法等研究,建立面向高性能-低功耗低溫電路的優(yōu)化框架,探索低溫動態(tài)邏輯電路的延遲與功耗性能邊界,完善低溫集成電路設(shè)計領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論與支撐技術(shù)。
執(zhí)行期限:2025年10月01日至2027年09月30日。
經(jīng)費額度:定額資助,擬支持不超過2個項目,每項資助額度100萬元。
方向2:概率比特的器件開發(fā)與應(yīng)用研究
研究目標:基于自旋、極化、阻變、相變等新原理器件,研究概率可調(diào)的物理機制,制備先進的真隨機性概率比特器件,實現(xiàn)室溫下100MHz以上隨機翻轉(zhuǎn)速度、單次操作能耗小于100fJ、耐久性大于1e10。利用上述概率比特器件搭建電路,設(shè)計高效概率算法,實現(xiàn)大數(shù)分解、貝葉斯推斷、可逆布爾邏輯等應(yīng)用中的至少一種,并在該應(yīng)用達到世界領(lǐng)先水平(如大數(shù)分解達到五位數(shù)以上水平)。
研究內(nèi)容:篩選CMOS兼容的概率比特關(guān)鍵材料和器件設(shè)計方法,完成器件制備,并對進行完備的基本電學(xué)測試和可靠性測試,評估器件的性能水平(如隨機翻轉(zhuǎn)速度、單次操作能耗、耐久性等)。研究器件的隨機特性物理機制和優(yōu)化調(diào)控方法,建立基于該器件物理和電路模型,并設(shè)計電路和高效的概率算法,探索其在概率計算中的應(yīng)用潛力。搭建器件驗證系統(tǒng),驗證典型概率計算的應(yīng)用。
執(zhí)行期限:2025年10月01日至2027年09月30日。
經(jīng)費額度:定額資助,擬支持不超過2個項目,每項資助額度100萬元。
方向3:基于鐵電器件的新型計算范式加速器研究
研究目標:研究高可靠鐵電器件的制備方法,提出基于鐵電器件的新型計算范式的實現(xiàn)方案,實現(xiàn)鐵電器件循環(huán)操作次數(shù)大于1012,讀寫操作電壓≤3V,單元器件訪問功耗≤1pJ。研發(fā)對應(yīng)計算范式的加速器并驗證4bit精度峰值算力能效達到100TOPS/W(28nm工藝)。
研究內(nèi)容:面向特定的計算范式,優(yōu)化鐵電器件制備工藝,開發(fā)鐵電器件的操作方法,設(shè)計鐵電存儲與計算單元,提出對應(yīng)的存儲架構(gòu),優(yōu)化數(shù)據(jù)通路和硬件映射方案,開發(fā)出基于鐵電器件的高可靠,高性能新型計算范式加速器。
執(zhí)行期限:2025年10月01日至2027年09月30日。
經(jīng)費額度:定額資助,擬支持不超過2個項目,每項資助額度100萬元。
二、申報要求
除滿足前述相應(yīng)條件外,還須遵循以下要求:
1.項目申報單位應(yīng)當是注冊在本市的法人或非法人組織,具有組織項目實施的相應(yīng)能力。
2.對于申請人在以往市級財政資金或其他機構(gòu)(如科技部、國家自然科學(xué)基金等)資助項目基礎(chǔ)上提出的新項目,應(yīng)明確闡述二者的異同、繼承與發(fā)展關(guān)系。
3.所有申報單位和項目參與人應(yīng)遵守科研誠信管理要求,項目負責(zé)人應(yīng)承諾所提交材料真實性,申報單位應(yīng)當對申請人的申請資格負責(zé),并對申請材料的真實性和完整性進行審核,不得提交有涉密內(nèi)容的項目申請。
4.申報項目若提出回避專家申請的,須在提交項目可行性方案的同時,上傳由申報單位出具公函提出回避專家名單與理由。
5.所有申報單位和項目參與人應(yīng)遵守科技倫理準則。擬開展的科技活動應(yīng)進行科技倫理風(fēng)險評估,涉及科技部《科技倫理審查辦法(試行)》(國科發(fā)監(jiān)〔2023〕167號)第二條所列范圍科技活動的,應(yīng)按要求進行科技倫理審查并提供相應(yīng)的科技倫理審查批準材料。
6.所有申報單位和項目參與人應(yīng)遵守人類遺傳資源管理相關(guān)法規(guī)和病原微生物實驗室生物安全管理相關(guān)規(guī)定。
7.已作為項目負責(zé)人承擔市科委科技計劃在研項目2項及以上者,不得作為項目負責(zé)人申報。
8.項目經(jīng)費預(yù)算編制應(yīng)當真實、合理,符合市科委科技計劃項目經(jīng)費管理的有關(guān)要求。
9.各研究方向同一單位限報1項。
三、申報方式
1.項目申報采用網(wǎng)上申報方式,無需送交紙質(zhì)材料。請申請人通過“上海市科技管理信息系統(tǒng)”(svc.stcsm.sh.gov.cn)進入“項目申報”,進行網(wǎng)上填報,由申報單位對填報內(nèi)容進行網(wǎng)上審核后提交。
【初次填寫】使用“一網(wǎng)通辦”登錄(如尚未注冊賬號,請先轉(zhuǎn)入“一網(wǎng)通辦”注冊賬號頁面完成注冊),進入申報指南頁面,點擊相應(yīng)的指南專題,進行項目申報;
【繼續(xù)填寫】使用“一網(wǎng)通辦”登錄后,繼續(xù)該項目的填報。
有關(guān)操作可參閱在線幫助。
2.項目網(wǎng)上填報起始時間為2025年7月4日9:00。
四、評審方式
采用第一輪通訊評審、第二輪見面會評審方式。
五、實施管理要求
項目實施過程中將設(shè)置“里程碑”節(jié)點,檢查項目進展,明確繼續(xù)或終止實施。
六、咨詢電話
服務(wù)熱線:8008205114(座機)、4008205114(手機)
本校安排:
由于本項目限項,請依托本校申報的老師,于7月14日下班前完成網(wǎng)上申報并提交,逾期后填報項目不予以受理。
聯(lián)系人:縱向管理科
聯(lián)系電話:55274272
郵箱:usstkjc@126.com
科技發(fā)展研究院
2025年6月30日








