WIMI微美全息开发基于人工智能的芯片设计冗余全自动填充系统，提高芯片生产良品率

芯片设计是芯片生产的关键，也是最具挑战性的环节，其过程包括：选用适当的材料、结构、确定适当的设计方法和流程，设计具有特定功能和性能要求系统。在芯片物理设计的过程中，在完成时序和功能收敛后，就会进入DFM阶段，此时的布图，不管是金属的密度，还是图形的宽度，都是不均匀的；由于不能保证晶圆表面的平整度，因此必须采用冗余填充以提高芯片的平整度。冗余填充是一种不会影响芯片逻辑功能的版图结构。冗余填充有助于提高互连图形密度的一致性，是优化CMP过程的一种重要方法。

WIMI微美全息(NASDAQ:WIMI)研发团队开发的基于人工智能的芯片设计冗余全自动填充系统。芯片设计冗余填充通常采用基于规则的和基于窗格的冗余填充方法：

在规则型冗余金属填充算法的基础上，利用两个步骤或多个步骤进行冗余金属充填。首先填充具有较大尺寸和缓冲距离的冗余图形，然后再填充较小的，以此来实现更好的图像梯度。由于采用了多步填充以及更小尺寸和缓冲距离的冗余图形的引入，使得整个图像的密度得到了进一步的改善。

基于窗格式的冗余金属填充方法，可以得到更好的图形密度和图形梯度。该方法根据设计版图的周围环境，用特定的算法来填充冗余金属。先将整个芯片分成一个个窗格（如50μm），然后计算每个窗格中图形密度，最后根据相邻窗格的图形密度决定冗余金属的填充量。冗余金属填充的目标就是使图形梯度降到最小，而窗格式的填充，通过循环算法来使得填充的冗余金属量最小，同时各个相邻窗格之间的密度梯度差也最小。

两种填充方法均存在约束不足的情况，前者填充方法没有考虑图形梯度，而图形梯度过大是CMP、刻蚀工艺热点产生的重要原因，后者导致金属填充存在冗余的不一致性，从而影响了刻蚀和CMP工艺的均匀性。

WIMI微美全息(NASDAQ:WIMI)研发团队在此基础上将人工智能技术用于芯片冗余全自动填充系统，通过人工智能算法技术选择计算填充密度和梯度。人工智能芯片设计冗余自动填充系统通过获取高良品率冗余图形填充模板图，对应需要填充的芯片版图作为训练图像，通过人工智能模型计算获取冗余图形的填充位置标签和梯度；芯片设计冗余填充让芯片生产过程中保持互联图形密度的一致性，极大提高了芯片的生产良率。尤其是大容量的存储器生产良率一般不高，使得芯片良品率降低，通过使用芯片设计冗余填充的方式，使得芯片内部放置多块存储器，即使其中有一块或者多块有问题，未能通过测试，只要芯片中其余正确的存储器满足一定条件，通过校准和特定配置，也不会影响整个芯片的使用，可以提高芯片的生产良率。