从GDSII到晶圆:超导量子芯片晶圆级制造的EDA设计流程与数据转换

超导量子计算正朝着千比特乃至百万比特规模迈进,这使得晶圆级制造成为实现大规模、高性价比量子处理器的必经之路。这种制造范式对量子芯片电子设计自动化(Q-EDA)提出了新要求:设计工具不仅要生成满足量子电路物理约束的版图(GDSII文件),还需确保设计数据能无缝转化为晶圆厂可执行的完整制造文件集,从而实现从设计意图到物理芯片的可靠转化。本文聚焦这一关键数据转换流程,系统阐述了面向晶圆级制造的Q-EDA技术栈。以GDSII作为单一权威数据源,该团队分析了基于工艺设计套件(PDK)的设计规则检查(DRC)、版图与原理图一致性验证(LVS)、可制造性设计(DFM)优化、晶圆布局规划及掩模数据准备(MDP)等关键环节。研究团队具体构建了Q-EDA系统架构,提出九项量子专用DRC规则及其物理基础与多层工艺堆叠模型,并对主流Q-EDA工具的制造数据流覆盖度进行了基准测试。最后探讨了该领域的核心挑战与未来发展方向。

作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-04-13 12:19

量科快讯