其實這是一篇充滿心酸血淚史的 paper，從碩一開始做的計畫，碩二開始寫成論文投稿，歷經 3 ~ 4 次的投稿被拒，途中多次的修改與延伸才終於完成。期間其實也有把部分成果投到 workshop 去，不但被接受，還被選為 best paper，但投到國際期刊還是被 reject，各種傷心淚水流滿地...不過最後終於是投上 EDA 的 top journal 了。
這篇論文刊登在 2014 的 Transactions on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems (TCAD)，主題是探討在先進製程上很被看重的 DFM (Design for Manufacturing) - 可製造性設計的其中一個細項 - hotspot detection (或者是 pattern recognition)。
先來簡單介紹一下 IC 的製造方式：製造過程中會先針對客戶給的 IC 設計圖 (layout) 把 IC 的光罩 (mask) 製作出來，之後在晶圓上塗上光感材質，再把光透過光罩照在晶圓上，這時候晶圓上有被光罩遮住跟沒被遮住的地方就會有所區隔，因此就可以在晶圓上弄出想要的形狀與線路。比較仔細的步驟可以參考這篇文章或是下面這部來自 TSMC 的影片
在製程已經進步到 16 / 14 nm 的現在，用來大量生產 IC 的技術還是 Immersion lithography (浸潤式顯影技術)。Immersion lithography 所使用的光的波長是 193 nm，然而在製程進步到 16 / 14 nm 的現在，高中物理講過的單狹縫繞射、雙狹縫干涉的這種物理現象就會變得特別明顯。這造成的問題簡單來說是這樣的：原本用光照在一個刻了矩形空洞的紙板上，印出來的形狀應該就要是矩形；但在干涉、繞射的影響下，矩形可能會變成葫蘆形！比方說下面這張圖：
左邊是光罩上的圖案，照理說光透過光罩照下去後的形狀應該要跟光罩一模一樣，但是在干涉、繞射現象出現後，出來的形況可能就會像右邊那樣，變得非常難看。可以注意一下右邊那張圖用紅色圈起來的地方，那個地方其實都細到快要斷掉了，當然成品的 IC 會出問題的機率就很高囉！
當然，這問題其實不是這幾年的事了，相對應的解決手段是有的，但是這種事後補救的手段一定是有先天限制，換言之不是什麼情況都能救的。也因此，預防勝於治療，如果我們能事先把這類有問題的地方先找出來並加以修正，這樣之後送去生產時就比較不會出問題。而這類會出問題的特定形狀就是這篇所謂的 hotspot。
這篇論文旨在探討當已經知道有哪些 hotspot pattern 要在一張 layout 中找出來時，怎麼用有效率、高準確度的方式把他們通通抓出來。而這篇論文的賣點在於可以比目前已知最快的方法平均再快上 5.6 倍，足以證明提出的方法非常有效率。另外，相較於已往的做法是只探討 2D 的圖形，我們所提出的方法可以進一步的擴展到立體的圖案，並且同樣維持演算法的效率。
論文全文下載點：
A Novel Fast Layout Encoding Method for Exact Multi-Layer Pattern Matching with Prüfer-Encoding
A Novel Fast Layout Encoding Method for Exact Multi-Layer Pattern Matching with Prüfer-Encoding
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