本文由半導體產業縱橫（ID：ICVIEWS）綜合

ILT是一種通過建立光刻模型傳輸函數的逆變換，將目標晶圓圖形反推掩模圖形的芯片製造技術。

計算機芯片無疑是現代世界的偉大奇跡之一，是令人難以置信的工程傑作。正當你以為它們已經足夠複雜精妙的時候，反向光刻技術（ILT）橫空出世，這項奇特而前衛的技術有望將芯片設計推向更高的性能水平。

嚴格來說，ILT並非新技術。

ILT是一種通過建立光刻模型傳輸函數的逆變換，將目標晶圓圖形反推掩模圖形的芯片製造技術。相比傳統光學臨近效應修正（OPC）技術，該技術可生成成像效果更優、工藝窗口更大的掩模圖形，在2nm及以下先進製程中展現出顯著優勢。 其實現方法包含基於水平集的優化、像素化算法、頻域計算方法等多條技術路徑，通過GPU加速可將計算效率提升40倍以上。 截至2025年1月，該技術已成為突破先進芯片製造瓶頸的關鍵路徑，但仍面臨計算複雜度高、全局優化難度大等技術挑戰。

Asianometry報道，芯片製造商臺積電和英偉達（這家市值5萬億美元的圖形芯片公司可是人人都愛的）正在以革命性的新方式使用這項技術。

具體來說，這是一個複雜的故事，但概括來說，使用極紫外光將芯片組件縮小到前所未有的更小尺寸，會帶來一些相當奇怪的問題，導致在將光刻掩模中包含的圖案轉移到硅芯片上時出現缺陷。

簡單來說，問題在於極紫外光在穿過臺積電用於製造最先進芯片的複雜精密的ASML光刻機中的各種透鏡、反射器和光圈時，會發生衍射和畸變。使用傳統的芯片生產技術，這些缺陷無法完全控制和糾正，從而導致芯片出現缺陷和破損。

然而，事實證明，可以通過調整掩模設計來彌補這些問題，芯片製造商多年來一直在這樣做，而且複雜性也在不斷增加。

然而，在大多數情況下，這種方法本質上是累加式的。先獲取掩模，添加一些細微的調整和功能，然後迭代重複。但ILT則更為激進。正如「I」（逆向）所暗示的那樣，ILT利用人工智能從相反的方向解決問題。

它首先繪製出光線在光刻機中的路徑以及它如何與晶圓上的光刻膠發生反應。「然後，在確定了我們想要轉移到晶圓上的芯片圖案後，它會逐像素地生成光學掩模圖像，」Asianomigration公司表示。

「從整體上看，這些後ILT時代的設計看起來非常奇特」Asianomy繼續說道，但最終印刷出來的產品更有可能真正發揮作用，即使存在一些缺陷。

至於這一切是如何實現的，這要歸功於英偉達的AI分析技術（名為cuLitho）以及一項經過艱苦研發的全新技術——創建帶有曲線的掩模。此前，掩模完全由正方形和矩形構成。

ILT並非一項全新的技術。英特爾顯然已經使用這項技術多年。但ILT此前僅限於芯片上的所謂「熱點」區域，也就是缺陷密度較高的特定問題區域。

Asianometry 指出，臺積電即將推出的 N2 製程（也稱 2 納米制程）將採用 ILT 技術，儘管目前僅用於少數幾個掩模層。通常情況下，單個芯片設計會使用數十個掩模層。因此，當英偉達等公司將 N2 製程應用於未來的 GPU 產品時，其最終效果將非常值得關注。

ILT 可能意義重大，能夠帶來類似代際優勢的東西。換句話說，它有點像升級到更先進的芯片節點，允許更密集地封裝組件，但無需使用波長更短、問題更多的光。隨着訓練複雜度的增加，理解基於LLM的AI模型內部運作機制變得越來越困難。最終得到的LLM模型不僅有效，而且效果驚人，這些奇特的光刻掩模也同樣如此。

經過20多年的發展，ILT技術即將迎來大規模量產的轉折點，這得益於人工智能技術的興起和關鍵算力水平的顯著提升。這些進步使得ILT技術在全芯片應用中的部署變得切實可行，為未來半導體工藝的持續進步提供了關鍵動力。

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