项目背景
集成电路制造是现代信息技术的基石。国际已进入 5 纳米以下先进制程,我国仍处于 7 纳米及以上,落后 1–2 代。自 2020 年起,美国限制我国先进制程芯片及对应设备进口,光刻、刻蚀、薄膜沉积等半导体工艺优化成为我国突破 5 纳米先进制程的关键 “卡脖子” 问题。
半导体工艺优化涉及复杂物理、化学、电学特性,属于多学科交叉领域,传统范式高度依赖经验、试错探索与实验验证,开发周期长,难以追赶国际先进水平。2024 年以来,国际上已出现专业大模型:美国 NVIDIA 推出 ChipNeMo 芯片设计大模型、日本东京电子推出 SEMIKONG 半导体设计大模型。我国在集成电路先进制程领域大模型仍处于空白。
项目创新与核心技术
本项目开发集成电路先进制程的半导体工艺大模型,实现工艺优化的专业知识指导与决策优化。不同于现有领域大模型仅提供知识检索、文本分析,本项目针对工艺优化,集成:
自研对比学习
强化学习
模拟–离散对偶优化
大模型预训练、监督微调、思维链推理(COT)
直接偏好优化(DPO)
最大信息瓶颈压缩
可提供专业知识查询、优化步骤推理与精确数值预测。
核心功能与性能指标
1. 领域知识问答
7 个公认指标全面超越英伟达 ChipNeMo、东京电子 SEMIKONG
7/7 指标超越 Qwen2.5-7B
6/7 指标超越 Qwen2.5-32B
2. 工艺反应模拟
2pr 指标预测:平均误差低于 10%
R² 值:0.957
3. 工艺路径优化
缩短 75% 工艺优化周期
实验次数从200 次降至 50 次